CN108517918B - 履带式挖掘机转向自动变速控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挖掘机控制，为解决现有挖掘机在高速行进时转弯能力不足的问题；提供一种履带式挖掘机转向自动变速控制系统，包括主泵、左右行走马达、主控阀、快慢挡切换阀、左右行走先导阀、控制器、左右先导压力传感器，快慢挡切换阀是控制端与控制器连接的电磁阀，控制器通过左先导压力传感器和右先导压力传感器检测左行走先导阀和右行走先导阀的同向控制端压力值并计算左行走先导阀和右行走先导阀的同向控制端的压力差值，当压力差值大于预设值时，控制器向快慢挡切换阀输出控制信号使左行走马达和右行走马达工作于低速挡。本发明履带式挖掘机在转向时，自动由高速挡转变为低速挡，以提高挖掘机的转弯能力。

Description

履带式挖掘机转向自动变速控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种履带式挖掘机，更具体地说，涉及一种履带式挖掘机转向自动变速控制系统及控制方法。

背景技术

履带式挖掘机行走系统包括左行走马达、右行走马达、主控阀、快慢挡切换阀、主泵。主泵通过主控阀与左行走马达和右行走马达连接，控制左行走马达和右行走马达正反转，实现履带式挖掘机的前进和后退以及转向。快慢挡切换阀连接在左行走马达和右行走马达快慢挡切换油口的油路上，通过截断或导通左行走马达和右行走马达快慢挡切换油口的压力输入，使得左行走马达和右行走马达工作于不同的排量模式，从而实现履带式挖掘机处于高速行进挡位或低速行进挡位之间的切换。

目前履带式挖掘机行走马达在高速挡与低速挡之间的切换都是依靠人工来进行。行走马达处于高速转动时，其扭矩较小。而挖掘机在进行转弯时，其阻力增大，行走马达需要增加扭矩才能满足转向所需要的扭矩。而由于现有挖掘机行走马达的高速挡与低速挡之间是由人工开操作切换，而人不能在挖掘机转弯时判断行走马达输出的扭矩是否充足而不会及时进行挡位切换。从而导致现有挖掘机在高速行进时转弯能力不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有挖掘机在高速行进时转弯能力不足的问题，而提供一种履带挖掘机转向自动变速控制系统及控制方法，以便自动切换行走马达的高速挡与低速挡以便提高挖掘机在高速挡行进时的转弯能力。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种履带式挖掘机转向自动变速控制系统，包括主泵、左行走马达、右行走马达、连接在主泵与左行走马达和右行走马达之间的主控阀、连接在左行走马达和右行走马达快慢挡控制油路上的快慢挡切换阀、与主控阀控制端连接的左行走先导阀和右行走先导阀、用于操控左行走先导阀和右行走先导阀的左操控手柄和右操控手柄；其特征在于还包括控制器、用于检测左操控手柄和右操控手柄操作行程的的左手柄位移传感器和右手柄位移传感器，所述快慢挡切换阀是控制端与所述控制器连接的电磁阀，所述控制器通过左手柄位移传感器和右手柄位移传感器检测左操控手柄和右操控手柄的操作行程值并计算左操控手柄和右操控手柄的操作行程值的行程差值，当行程差值大于预设值时，所述控制器向所述快慢挡切换阀输出控制信号使所述左行走马达和右行走马达工作于低速挡。

进一步地，上述履带式挖掘机转向自动变速控制系统中，当左操控手柄和右操控手柄的操作行程值的行程差值由大于预设值变化为小于预设值时，所述控制器向快慢挡切换阀输出控制信号使左行走马达和右行走马达恢复至之前的工作挡位。

进一步地，上述履带式挖掘机转向自动变速控制系统中，还包括先导泵，所述先导泵的出油端通过管路与所述左行走先导阀、右行走先导阀和快慢挡切换阀的进油端连接。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种前述履带式挖掘机转向自动变速控制系统的自动变速控制方法，其特征在于步骤如下：控制器通过左手柄位移传感器和右手柄位移传感器检测左操控手柄和右操控手柄的操作行程值并计算左操控手柄和右操控手柄的操作行程值的行程差值，当行程差值大于预设值时，控制器向快慢挡切换阀输出控制信号使左行走马达和右行走马达工作于低速挡。

进一步地，上述履带式挖掘机转向自动变速控制方法中，当左操控手柄和右操控手柄的操作行程值的行程差值由大于预设值变化值小于预设值时，所述控制器向快慢挡切换阀输出控制信号使左行走马达和右行走马达恢复至之前的工作挡位。

本发明与现有技术相比，本发明履带式挖掘机在行走过程中转弯时，自动将行走马达调整为低速挡，以提高挖掘机的转弯能力。

附图说明

图1是本发明履带式挖掘机转向自动变速控制系统的控制框图。

图中零部件名称及序号：

主泵1、先导泵2、主控阀3、左行走马达4、右行走马达5、快慢挡切换阀6、左手柄位移传感器7、右手柄位移传感器8、控制器9、左行走先导阀10、右行走先导阀11、中心回转接头12、高压油路13、先导油路14、电信号线路15。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1所示，本实施例中的履带式挖掘机转向自动变速控制系统包括主泵1、先导泵2、主控阀3、左行走马达4、右行走马达5、快慢挡切换阀6、左先导压力传感器7、右先导压力传感器8、控制器9、左行走先导阀10、右行走先导阀11、中心回转接头12、用于操控左行走先导阀和右行走先导阀的左操控手柄和右操控手柄。如图1所示，主泵1、主控阀3、中心回转接头12、左行走马达4、右行走马达5之间的通过高压管路连接形成高压油路13；先导泵2、左行走先导阀10、右行走先导阀11、主控阀3的液控端通过低压管路连接形成对主控阀进行控制的先导油路14，先导泵2、快慢挡切换阀6、左行走马达4和右行走马达5的快慢挡切换控制端口(马达斜盘控制端口)之间通过低压管路连接形成对左行走马达4和右行走马达5在高速挡与低速挡之间切换控制的先导油路14。左手柄位移传感器7和右手柄位移传感器8设置在左行走先导阀10和右行走先导阀11上，分别感应检测左行走先导阀10和右行走先导阀11的阀芯的位移，通过检测检测左行走先导阀10和右行走先导阀11的阀芯的位移获取左操控手柄和右操控手柄操作行程；行走马达正转时操控手柄的位移记为正值，行走马达反转时操控手柄的位移记为负值。左手柄位移传感器7、右手柄位移传感器8和快慢挡切换阀6的电控端与控制器9连接，形成电信号线路15。

本发明中履带式挖掘机转向自动变速控制系统的工作流程如下：

先导泵2输出的先导压力油，经先导油路14分别到左行走先导阀10与右行走先导阀11。操作左行走先导阀10与右行走先导阀11，先导压力油分别通过左行走先导阀10与右行走先导阀11的左路或右路先导油路到主控阀3的左液控端或右液控端。主泵1输出的工作压力油经高压油路13依次经主控阀3、中心回转接头12，分别到达左行走马达4与右行走马达5，驱动左行走马达4和右行走马达5正转或反转，挖掘机开始行走。

左手柄位移传感器7、右手柄位移传感器8分别测量左行走先导阀10与右行走先导阀11的阀芯位移值以便获取左操控手柄的操作行程L(左)和右操控手柄的操作行程值L(右)，所测量到的操作行程电信号经电信号线路15传导至控制器9。控制器9计算出左操控手柄和右操控手柄的操作行程值的行程差值⊿L，即L(左)减L(右)的绝对值。控制器9比较预先设定的行程差值L(设)与行程差值⊿L大小。如果行程差值⊿L大于预先设定的行程差值L(设)，控制器9输出电信号控制快慢挡切换阀6开启，先导油经过快慢挡切换阀6分别流到左行走马达4与右行走马达5的马达斜盘，使左行走马达4、右行走马达5处于低速挡工作。如果此前左行走马达4、右行走马达5处于高速挡，则此变更为低速挡；若此前工作于低速挡，则仍保持为低速挡。如果行程差值⊿L由大于预先设定的行程差值L(设)变化为小于预先设定的行程差值L(设)，控制器9向快慢挡切换阀输出控制信号使左行走马达4和右行走马达5恢复至之前的工作挡位，例如挖掘机行走马达处于高速挡行进，转弯时(⊿L大于L(设))自动调整为低速挡，转弯完毕后(⊿L小于L(设))由自动恢复到高速挡。若挖掘机行走马达处于低速挡行进，转弯时仍为为低速挡，转弯完毕后还是保持低速挡行进。

在本发明中，在挖掘机进行转向时自动将挖掘机行走马达调整到低速挡工作位，从而提高行走马达的输出扭矩，提高挖掘机转向的平稳性能。

Claims (5)

1.一种履带式挖掘机转向自动变速控制系统，包括主泵、左行走马达、右行走马达、连接在主泵与左行走马达和右行走马达之间的主控阀、连接在左行走马达和右行走马达快慢挡控制油路上的快慢挡切换阀、与主控阀控制端连接的左行走先导阀和右行走先导阀、用于操控左行走先导阀和右行走先导阀的左操控手柄和右操控手柄；其特征在于还包括控制器、用于检测左操控手柄和右操控手柄操作行程的的左手柄位移传感器和右手柄位移传感器，所述快慢挡切换阀是控制端与所述控制器连接的电磁阀，所述控制器通过左手柄位移传感器和右手柄位移传感器检测左操控手柄和右操控手柄的操作行程值并计算左操控手柄和右操控手柄的操作行程值的行程差值，当行程差值大于预设值时，所述控制器向所述快慢挡切换阀输出控制信号使所述左行走马达和右行走马达工作于低速挡。

2.根据权利要求1所述的履带式挖掘机转向自动变速控制系统，其特征在于当左操控手柄和右操控手柄的操作行程值的行程差值由大于预设值变化为小于预设值时，所述控制器向快慢挡切换阀输出控制信号使左行走马达和右行走马达恢复至之前的工作挡位。

3.根据权利要求1或2所述的履带式挖掘机转向自动变速控制系统，其特征在于还包括先导泵，所述先导泵的出油端通过管路与所述左行走先导阀、右行走先导阀和快慢挡切换阀的进油端连接。

4.一种基于权利要求1中履带式挖掘机转向自动变速控制系统的自动变速控制方法，其特征在于步骤如下：控制器通过左手柄位移传感器和右手柄位移传感器检测左操控手柄和右操控手柄的操作行程值并计算左操控手柄和右操控手柄的操作行程值的行程差值，当行程差值大于预设值时，控制器向快慢挡切换阀输出控制信号使左行走马达和右行走马达工作于低速挡。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于当左操控手柄和右操控手柄的操作行程值的行程差值由大于预设值变化值小于预设值时，所述控制器向快慢挡切换阀输出控制信号使左行走马达和右行走马达恢复至之前的工作挡位。

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