CN112281975A - 一种挖掘机双泵合流控制方法 - Google Patents

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牛东东
耿家文
刘立祥
王禄
王绪通
吕传伟
王顶
王青
宋吉
邢泽成
魏红敏
卞清荣
郑桂凡
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
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    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2292—Systems with two or more pumps

Abstract

本发明涉及一种挖掘机双泵合流控制方法，属于液压挖掘机技术领域。包括步骤：采集系统压力，压力传感器采集整机主油路压力信号和先导压力信号；程序算法计算，主控制器通过程序算法对挖掘机所需双泵合流流量进行计算；精确流量需求，根据步骤2计算结果输出相应的目标需求；效率最优计算，根据双泵的效率特性曲线，计算泵1电磁阀和泵2电磁阀的输出排量；控制两个泵输出，根据步骤4计算的泵1电磁阀和泵2电磁阀的输出排量，输出相应的控制电流，控制泵1电磁阀和泵2电磁阀输出特定流量的液压油。本发明的有益效果是：实现主泵效率最优，减少能量浪费，提高燃油经济性；结构简洁、控制简单，具有投入低、经济效益明显、可靠性高的优点。

Description

一种挖掘机双泵合流控制方法
技术领域
本发明涉及一种挖掘机双泵合流控制方法，属于液压挖掘机技术领域。
背景技术
现有的破碎等作业工况中，为提高整机的工作速度，采用双泵合流的方式提高执行机构的输入流量。针对系统流量需求控制两个主泵输出相同的液压油，经过主阀芯的控制后合并到一起，输出到执行机构，驱动执行机构运动。通过传感器采集系统先导压力、工作压力信号，识别工作负载情况，通过控制器算法计算，实时输出流量需求，根据主泵效率特性曲线计算最佳流量分配比例，输出控制电流，调整响应主泵排量，输出特定流量的液压油。
挖掘机工作过程中，破碎等工况需要双泵合流提供系统所需流量，传统控制方法为两个泵输出同等的流量，不考虑主泵机械效率、容积效率的影响，存在能量浪费的现象。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种挖掘机双泵合流控制方法，实现主泵效率最优，减少能量浪费，提高燃油经济性。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种挖掘机双泵合流控制方法，其特征在于，包括步骤：采集系统压力、程序算法计算、精确流量需求、效率最优计算和控制两个泵输出；
步骤1：采集系统压力，压力传感器采集整机主油路压力信号和先导压力信号；
步骤2：程序算法计算，主控制器通过程序算法对挖掘机所需双泵合流流量进行计算；
步骤3：精确流量需求，根据步骤2计算结果输出相应的目标需求；
步骤4：效率最优计算，根据双泵的效率特性曲线，计算泵1电磁阀和泵2电磁阀的输出排量；
步骤5：控制两个泵输出，根据步骤4计算的泵1电磁阀和泵2电磁阀的输出排量，输出相应的控制电流，控制泵1电磁阀和泵2电磁阀输出特定流量的液压油。
所述的步骤2程序算法计算，效率最优计算方法：
实际排量需求为A；则A=B+C；其中A为总排量需求，B为泵1排量，C为泵2排量；
主泵泄露损失为D；则D=（1-a）B+（1-b）C；其中a为泵1在排量为B时的效率，b为泵2在排量为C时的效率；
所述的步骤4：效率最优计算根据主泵效率特性曲线，经过运算求得在主泵泄露损失D最小时相应的泵1排量B和泵2排量C得值，即为泵1和泵2的输出排量，进而确定泵1和泵2的控制电流。
本发明的有益效果是：实现主泵效率最优，减少能量浪费，提高燃油经济性；结构简洁、控制简单，具有投入低、经济效益明显、可靠性高的优点。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的程序算法计算示意图；
图3是本发明的主泵效率特性曲线示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种挖掘机双泵合流控制方法，其特征在于，包括步骤：采集系统压力、程序算法计算、精确流量需求、效率最优计算和控制两个泵输出；
步骤1：采集系统压力，压力传感器采集整机主油路压力信号和先导压力信号；
步骤2：程序算法计算，主控制器通过程序算法对挖掘机所需双泵合流流量进行计算；
步骤3：精确流量需求，根据步骤2计算结果输出相应的目标需求；
步骤4：效率最优计算，根据双泵的效率特性曲线，计算泵1电磁阀和泵2电磁阀的输出排量；
步骤5：控制两个泵输出，根据步骤4计算的泵1电磁阀和泵2电磁阀的输出排量，输出相应的控制电流，控制泵1电磁阀和泵2电磁阀输出特定流量的液压油。
所述的步骤2程序算法计算，效率最优计算方法：
实际排量需求为A；则A=B+C；其中A为总排量需求，B为泵1排量，C为泵2排量；
主泵泄露损失为D；则D=（1-a）B+（1-b）C；其中a为泵1在排量为B时的效率，b为泵2在排量为C时的效率；
所述的步骤4：效率最优计算根据主泵效率特性曲线，经过运算求得在主泵泄露损失D最小时相应的泵1排量B和泵2排量C得值，即为泵1和泵2的输出排量，进而确定泵1和泵2的控制电流。
当系统排量需求A为200cc,单个泵的最高输出排量为150cc,工作压力为140bar。此时结合主泵效率曲线，通过程序算法计算，得出在泵1排量B=125cc，泵2排量C=75cc时，主泵泄露损失D为最小值。根据主泵电流-排量曲线可以计算出响应的控制电流值。

Claims (2)

1.一种挖掘机双泵合流控制方法，其特征在于，包括步骤：采集系统压力、程序算法计算、精确流量需求、效率最优计算和控制两个泵输出；
步骤1：采集系统压力，压力传感器采集整机主油路压力信号和先导压力信号；
步骤2：程序算法计算，主控制器通过程序算法对挖掘机所需双泵合流流量进行计算；
步骤3：精确流量需求，根据步骤2计算结果输出相应的目标需求；
步骤4：效率最优计算，根据双泵的效率特性曲线，计算泵1电磁阀和泵2电磁阀的输出排量；
步骤5：控制两个泵输出，根据步骤4计算的泵1电磁阀和泵2电磁阀的输出排量，输出相应的控制电流，控制泵1电磁阀和泵2电磁阀输出特定流量的液压油。
2.根据权利要求1所述的一种液压挖掘机双泵合流控制方法，其特征在于：所述的步骤2程序算法计算，效率最优计算方法：
实际排量需求为A；则A=B+C；其中A为总排量需求，B为泵1排量，C为泵2排量；
主泵泄露损失为D；则D=（1-a）B+（1-b）C；其中a为泵1在排量为B时的效率，b为泵2在排量为C时的效率；
所述的步骤4：效率最优计算根据主泵效率特性曲线，经过运算求得在主泵泄露损失D最小时相应的泵1排量B和泵2排量C得值，即为泵1和泵2的输出排量，进而确定泵1和泵2的控制电流。
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