CN112681446B - 挖掘机行走高低速切换控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明还公开了一种挖掘机行走高低速切换控制方法，包括如下步骤：S1、检测挖掘机的行走速度，并与速度基准区段比较；S2、检测挖掘机行走马达的负载压力，并与压力基准区段比较；S3、检测行走马达的驱动状态信息；S4、当行走马达处于驱动状态、挖掘机的行走速度位于低速基准区段内且行走马达的负载压力位于低压基准区段内时，将行走马达的驱动模式控制为高速驱动模式；当行走马达处于驱动状态、挖掘机的行走速度位于高速基准区段内且行走马达的负载压力位于高压基准区段内时，将行走马达的驱动模式控制为低速驱动模式；否则，保持行走马达的当前驱动模式不变。切换方便、平稳，可靠。本发明还公开了一种挖掘机行走高低速切换系统。

Description

挖掘机行走高低速切换控制方法及系统

技术领域

本发明涉及液压控制系统，具体地涉及一种挖掘机行走高低速切换控制方法。此外，本发明还涉及一种挖掘机行走高低速切换系统。

背景技术

挖掘机作为工程建设中的重要装备，在工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程、矿山采掘以及军事工程等施工中起着极为重要的作用，在相关工程领域得到了广泛的应用。

目前，国内外履带式挖掘机所使用的行走马达通常为二级调速马达，该行走马达具有高速和低速两种驱动模式，能够通过改变行走马达斜盘的摆角来改变排量；在低速驱动模式下能够提供较大扭矩，满足挖掘机在坡度较大或者路面阻力较大的环境中工作的需要，在高速驱动模式下能够提供较大转速，满足在坡度小或者地面阻力小时提高行走速度的需要。一种现有的挖掘机行走高低速切换系统如图1所示，包括主泵1、主控制阀2、行走马达3、先导油源阀4和行走先导阀5。主泵1输出的压力液体经过主控制阀2的换向后驱动行走马达3的转动，以驱动挖掘机行走。先导油源阀4提供的先导压力液体在行走先导阀5的控制下驱动主控制阀2切换供液方式，以控制挖掘机的行走方向。先导油源阀4中设有换速电磁换向阀41，通过按钮控制换速电磁换向阀41的供电能够控制供应到行走马达3的先导压力液体，从而控制行走马达3的高、低速驱动模式。

现有的挖掘机行走马达，通常需要操作人员手动切换高速驱动模式和低速驱动模式。要保证挖掘机的行走模式能够适应工况需求，需要操作人员具有丰富的实际操作经验。而且，在工况复杂工段操作时，随着操作工况的不断变化，需要操作人员频繁进行行走模式切换操作，增加操作人员的劳动强度，操作便利性较差。

近来也出现了一些具有自动换挡功能的挖掘机高低速行走切换系统，但现有的挖掘机高低速切换系统通常只设定一个控制行走马达行走马达压力参考值，当挖掘机行走压力在该设定参考值附近频繁变化时，会导致行走马达频繁切换驱动模式，影响挖掘机行走的平稳性。现有的挖掘机高低速切换系统通常以行走马达液压压力作为驱动模式切换标准，而挖掘机在非行走状态下工作时产生的机身角度变化也会引起行走马达液压压力的改变，从而导致行走马达换驱动模式的意外切换。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种挖掘机行走高低速切换控制方法，切换方便、平稳，可靠性高。

本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种挖掘机行走高低速切换系统，能够进行行走马达高、低速驱动模式的自动切换，切换平稳、可靠。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种挖掘机行走高低速切换控制方法，包括如下步骤：S1、检测挖掘机的行走速度，并将挖掘机的行走速度与低速基准区段V1和高速基准区段V2相比较；S2、检测挖掘机行走马达的负载压力，并将行走马达的负载压力与低压基准区段P1和高压基准区段P2相比较；S3、检测行走马达的驱动状态信息；S4、当行走马达处于驱动状态、挖掘机的行走速度位于低速基准区段V1内且行走马达的负载压力位于低压基准区段P1内时，将行走马达的驱动模式控制为高速驱动模式；当行走马达处于驱动状态、挖掘机的行走速度位于所述高速基准区段V2内且行走马达的负载压力位于高压基准区段P2内时，将行走马达的驱动模式控制为低速驱动模式；否则，保持行走马达的当前驱动模式不变。

优选地，所述步骤S3还包括检测行走马达的当前驱动模式，所述步骤S4还包括：当行走马达处于驱动状态、行走马达的当前驱动模式为低速驱动模式、挖掘机的行走速度位于低速基准区段V1内且行走马达的负载压力位于低压基准区段P1内时，将行走马达的驱动模式切换为高速驱动模式；当行走马达处于驱动状态、行走马达的当前驱动模式为高速驱动模式、挖掘机的行走速度位于所述高速基准区段V2内且行走马达的负载压力位于高压基准区段P2内时，将行走马达的驱动模式切换为低速驱动模式；否则，保持行走马达的当前驱动模式不变。在该优选技术方案中，通过对行走马达的当前驱动模式的检测，能够在需要进行切换时才输出切换动作，避免切换控制装置产生不必要的动作。

优选地，通过检测行走马达的转速，或者挖掘机的行走轮转速来检测所述挖掘机的行走速度。在该优选技术方案中，通过检测行走马达的转速或者挖掘机的行走轮转速，能够方便地得到挖掘机的行走速度，检测过程简单，结果准确。

优选地，通过检测主控制阀反馈油口压力或者行走马达进油口压力来检测行走马达的负载压力。通过该优选技术方案，能够方便地获取行走马达的负载压力大小，以根据行走马达的负载大小调整行走马达的驱动模式。

优选地，通过检测挖掘机的行走先导手柄位移、主控制阀的先导控制液路压力或者主控制阀的行走联主液路压力来检测行走马达的驱动状态信息。在该优选技术方案中，行走先导手柄位移、先导控制液路压力和行走联主液路压力均为行走马达驱动状态控制链路上的控制因素，通过检测这些控制因素的状态，能够方便地得到当前行走马达是否处于驱动状态。

本发明第二方面提供一种挖掘机行走高低速切换系统，包括主泵、主控制阀、行走马达、用于检测挖掘机的行走速度的行走速度传感器、用于检测所述行走马达驱动状态信息的驱动状态传感器、用于检测所述行走马达负载压力的负载压力传感器和控制单元；所述主控制阀设置在所述主泵与所述行走马达之间，以切换所述行走马达的供液方式，所述行走马达包括低速驱动模式和高速驱动模式，且能够在所述控制单元的控制下切换驱动模式，所述控制单元与所述行走速度传感器、驱动状态传感器和负载压力传感器电连接，以能够根据所述行走速度传感器、驱动状态传感器、负载压力传感器检测的信息，自动切换所述行走马达的驱动模式。

优选地，本发明的挖掘机行走高低速切换系统还包括先导油源阀和行走先导阀，所述先导油源阀能够接受所述主泵输出的压力液体，输出为进行先导控制的先导压力液体，所述控制单元包括控制器和设置在所述先导油源阀内的换速电磁换向阀，所述换速电磁换向阀与所述控制器电连接，并通过先导液路与所述行走马达相连接，以能够在所述控制器的控制下通过先导压力液体切换所述行走马达的驱动模式，所述行走先导阀接受所述先导油源阀输出的先导压力液体，并能够通过先导压力液体切换所述主控制阀的阀芯位置，以控制所述行走马达的供液方式。通过该优选技术方案，先导油源阀提供了液压阀和液压马达的先导控制动力。换速电磁换向阀能够由控制器输出的电控信号直接控制，从而能够方便地实现行走马达高、低速行走模式的自动控制。

优选地，所述行走马达包括减速机，所述行走速度传感器设置在所述减速机上；或者，所述行走速度传感器设置在挖掘机的行走轮上。在该优选技术方案中，行走马达的减速机上更适合于设置测定转速的传感器，在减速机上设定行走速度传感器，能够方便地获得行走马达的输出转速，从而得到挖掘机的行走速度。而在行走轮上设置行走速度传感器，能够得到行走轮的转速，而行走轮的转速直接反映了挖掘机的行走速度。

优选地，所述负载压力传感器设置在所述主控制阀的反馈油口，或者设置在所述行走马达的进油口。在该优选技术方案中，主控制阀的反馈油口和行走马达的进油口均反映了行走马达的负载大小，且检测较为方便。

作为优选方案，所述驱动状态传感器为位移传感器，所述位移传感器设置在挖掘机的行走先导手柄上，以能够通过检测所述行走先导手柄位移获得所述行走马达的驱动状态信息。在该优选技术方案中，行走马达的工作状态由操作人员操控行走先导手柄进行控制，在行走先导手柄上设置位移传感器，能够检测行走先导手柄的操控动作，从而检测行走马达的工作状态。

优选地，本发明的挖掘机行走高低速切换系统还包括梭阀组；所述梭阀组设置在所述行走先导阀的多个输出通路之间，以能够将通过所述行走先导阀不同输出通路输出的先导压力液体压力转换为所述梭阀组的输出压力；或者，所述梭阀组设置在所述主控制阀的行走联主液路之间，以能够将不同行走联主液路中的压力转换为所述梭阀组的输出压力；所述驱动状态传感器为压力开关，所述压力开关设置在所述梭阀组的输出液路上，以能够通过检测所述主控制阀先导控制压力或者行走联主液路压力获得所述行走马达的驱动状态信息。在该优选技术方案中，梭阀组能够将多个液路上最高的液压传递到输出液路中，在梭阀组的输出液路上设置压力开关，能将检测主控制阀不同先导控制液路中的压力或者主控制阀行走联不同主液路中的压力。而不同先导控制液路中的压力液体用于控制住控制阀切换供液方式，执行不同的行走动作、主控制阀行走联不同主液路中的压力液体用于驱动行走马达执行不同的行走动作，通过检测其中的压力，能够检测行走马达的工作状态，方便地监测操作人员执行行走动作的意图。

在一种优选技术方案中，本发明的挖掘机行走高低速切换系统还包括控制模式切换按钮，所述控制模式切换按钮与所述控制器电连接，以能够将所述行走马达驱动模式的控制方式切换为由控制器自动控制或者手动控制。通过该优选技术方案，操作控制模式切换按钮就能够根据实际情况自由选择通过控制器自动进行高低速驱动模式的切换，还是关闭自动控制功能，由操作人员手动进行高低速驱动模式的切换。

通过上述技术方案，本发明的挖掘机行走高低速切换控制方法，设置了不同的切换区间来控制行走马达驱动模式的切换，切换更为平稳；同时以挖掘机的行走速度和行走马达的负载压力作为切换条件，切换结构更加准确；仅在挖掘机的行走驱动状态进行驱动模式的切换，防止在挖掘机在定点工作时意外触发切换条件，导致行走马达驱动模式的意外切换。本发明的挖掘机行走高低速切换系统，设置了行走速度传感器和负载压力传感器，能够同时检测挖掘机的行走速度和行走过程中行走马达的负载压力作为换速标准，高、低速驱动模式的切换更为合理。设置了驱动状态传感器来检测行走马达的驱动状态，仅在行走马达有驱动动作时进行高、低速驱动模式的切换，能够防止在挖掘机工作过程中行走马达的驱动模式出现意外切换。通过控制器获取行走马达的驱动模式，在需要进行驱动模式切换时给出切换动作，防止不必要的切换动作的执行。将行走速度传感器设置在行走马达的减速机上或者挖掘机的行走轮上，设置更加方便。通过检测行走先导手柄的运动位移，或者行走马达的先导控制压力、驱动压力，检测行走马达的工作状态信息更为合理、方便。控制模式切换按钮的设置，能够将行走马达驱动模式的切换方式设置为自动控制模式或者手动切换模式。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是一种现有的挖掘机行走高低速切换系统的液压原理图；

图2是本发明的挖掘机行走高低速切换系统一个实施例的液压原理图；

图3是本发明一个实施例的梭阀组设置示意图；

图4是本发明的方法一个实施例的流程步骤框图；

图5是本发明的方法一个实施例的控制流程图。

附图标记说明

1 主泵 2 主控制阀

12 三通流量阀 13 变量泵

3 行走马达 31 减速机

4 先导油源阀 41 换速电磁换向阀

5 行走先导阀 51 先导进液液路

52 左后退先导液路 53 左前进先导液路

54 右后退先导液路 55 右前进先导液路

6 行走速度传感器 7 驱动状态传感器

71 压力开关 8 负载压力传感器

9 梭阀组 91 第一梭阀

92 第二梭阀 93 第三梭阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明的附图中，双点画线框表示液压部件，实线表示工作油路，虚线表示控制油路。

本发明的挖掘机行走高低速切换控制方法的一个实施例如图4所示，包括如下步骤：

S1、检测挖掘机的行走速度，并将挖掘机的行走速度与低速基准区段V1和高速基准区段V2相比较。挖掘机的行走速度能够反映挖掘机的现行行走状态和挖掘机的换速需要。检测挖掘机的行走速度可以使用多种传感器通过多种方法进行，如使用转速传感器检测挖掘机行走轮的转速，或者通过红外传感器检测驱动齿轮的齿脉冲等，再通过相关部件的转速与挖掘机行走速度的对应关系得到挖掘机的行走速度。

S2、检测行走马达的负载液压，并将行走马达的负载液压与低压基准区段P1和高压基准区段P2相比较。行走马达的负载液压反映了挖掘机的行走阻力，也就反映了驱动挖掘机行走所需要的输出扭矩的大小。行走马达的负载液压可以通过在主控制阀的反馈油口，或者行走马达的进油口等位置设置传感器来进行检测。

S3、检测行走马达的驱动状态信息。行走马达的驱动状态信息代表了行走马达是否受到了压力液体的驱动，通过检测行走马达驱动链上的各种控制部件的相关条件，能够判断行走马达是否处于驱动状态，也就是操作人员是否有操控挖掘机行走的意图。

S4、当行走马达处于驱动状态、挖掘机的行走速度位于低速基准区段V1内且行走马达的负载液压位于低压基准区段P1内时，将行走马达的驱动模式控制为高速驱动模式。挖掘机的行走速度位于低速基准区段V1内，说明挖掘机有提高行走速度的要求；行走马达的负载液压位于低压基准区段P1内，说明挖掘机的驱动负载较低，挖掘机能够通过较低的输出扭矩进行驱动。此时，挖掘机更适于在高速驱动模式下行走。同时，行走马达处于驱动状态，说明挖掘机处于主动行走状态，排除了因挖掘机机身位置的改变、挖掘机的意外滑行等意外情况导致挖掘机行走速度和/或行走马达的负载液压的改变，因而应当将行走马达的驱动模式切换到高速行走模式。同理，当行走马达处于驱动状态、挖掘机的行走速度位于高速基准区段V2内且行走马达的负载液压位于高压基准区段P2内时，将行走马达的驱动模式控制为低速驱动模式。当上述两个条件都不具备时，保持行走马达3的原有驱动模式不变。由于上述条件不太可能同时发生改变，因而能够防止挖掘机处于切换条件边界时发生行走马达的驱动模式频繁进行切换。

在本发明的挖掘机行走高低速切换控制方法的一些实施例中，在步骤S3中还检测行走马达的当前驱动模式，也就是检测行走马达当前是处于低速驱动模式，还是处于高速驱动模式。行走马达的当前驱动模式可以通过检测驱动行走马达进行驱动模式切换的动力或者直接控制条件来进行。通过检测，能够获得行走马达的当前驱动模式，以对比当前的控制条件，判断是否需要进行模式切换。

在步骤S4中，还将行走马达的当前驱动模式作为行走马达驱动状态的控制条件。具体的控制过程如下：当行走马达处于驱动状态、行走马达的当前驱动模式为低速驱动模式、挖掘机的行走速度位于低速基准区段V1内且行走马达的负载液压位于低压基准区段P1内时，将行走马达的驱动模式切换为高速驱动模式。挖掘机的行走速度位于低速基准区段V1内，行走马达的负载液压位于低压基准区段P1内且行走马达处于驱动状态时，应当将行走马达的驱动模式切换到高速行走模式。如果此时检测到行走马达的当前驱动模式为低速驱动模式，则控制器产生控制信号，将行走马达的控制模式切换为高速行走模式；如果此时检测到行走马达的当前驱动模式已经是高速驱动模式，则没有必要进行驱动模式切换，不再产生切换动作，防止不必要切换动作的产生。同理，当行走马达处于驱动状态、挖掘机的行走速度位于高速基准区段V2内且行走马达3的负载液压位于高压基准区段P2内时，应当将行走马达的驱动模式切换到低速行走模式。如果此时检测到行走马达的当前驱动模式为高速驱动模式，则控制器产生控制信号，将行走马达的控制模式切换为低速行走模式；如果此时检测到行走马达的当前驱动模式已经是低速驱动模式，则不再产生切换动作，防止不必要切换动作的产生。当上述两个条件都不具备时，保持行走马达的原有驱动模式不变。

在本发明的挖掘机行走高低速切换控制方法的一些实施例中，可以通过检测行走马达的转速的方法来得到检测挖掘机的行走速度，在行走马达带有减速机时，还可以通过设置传感器检测减速机的转速，来得到挖掘机的行走速度。也可以通过传感器检测挖掘机的行走轮转速来得到挖掘机的行走速度。此时，传感器的设置更加方便，但由于行走轮直接接触恶劣的施工环境，需要对传感器进行相应的防护。

在本发明的挖掘机行走高低速切换控制方法的一些实施例中，可以通过检测主控制阀反馈油口压力，或者检测行走马达进油口压力的方式来检测行走马达的负载压力。行走马达的负载大小能够反映在行走马达的供油口压力上，并能够形成为主控制阀反馈油口的液压大小，在行走马达的供油口或者主控制阀的反馈油口设置液压传感器，能够方便地检测行走马达的负载压力。

在本发明的挖掘机行走高低速切换控制方法的一些实施例中，可以通过检测挖掘机的行走先导手柄位移的方法来检测行走马达的驱动状态。也可以通过检测主控制阀的先导控制液路压力的方法来检测行走马达的驱动状态。还可以通过检测主控制阀的行走联主液路压力的方法来检测行走马达的驱动状态。行走马达的驱动控制过程为：操作人员向不同的方向操控行走先导手柄，行走先导手柄驱动行走先导阀动作，控制由行走先导手柄输出到主控制阀的不同先导液路中先导压力液体的压力，驱动主控制阀的阀芯移动，使得压力液体进入主控制阀的不同行走联主液路，驱动行走马达转动。因而，通过检测行走先导手柄的位移、先导控制液路压力和行走联主液路压力均可以得知驱动行走马达是否处于行走状态，从而判断操作人员是否有操控挖掘机行走的意图。

本发明的挖掘机行走高低速切换控制方法一个实施例的控制流程如图5所示，通过传感器检测行走马达的减速机的转速，并根据减速机的转速得到挖掘机的行走速度。在控制器中储存有设定的低速基准区段V1和高速基础区段V2，并将挖掘机的行走速度与低速基准区段V1和高速基础区段V2相比较。在主控制阀的反馈油口设置液压传感器检测主控制阀的反馈压力，也就是行走马达的负载压力液体压力，在控制器中储存有设定的低压基准区段P1和高压基准区段P2，并将主控制阀的反馈压力与低压基准区段P1和高压基准区段P2相比较。在主控制阀的先导控制液路间设置梭阀组和压力开关，检测主控制阀的先导控制液路的压力，得到行走马达是否处于驱动状态。通过控制器获取集成在先导油源阀中的换速电磁换向阀的当前状态，由此判断出行走马达当前处于高速驱动模式还是低速驱动模式。如果挖掘机的行走速度位于低速基准区段V1，如0-2(含)Km/h内；主控制阀的反馈压力位于低压基准区段P1，如60-180(含)bar内；行走马达处于驱动状态；行走马达当前处于低速驱动模式同时成立时，控制器输出控制信号将行走马达的驱动模式切换为高速驱动模式。如果挖掘机的行走速度位于高速基准区段V2，如2-4Km/h内；主控制阀的反馈压力位于高压基准区段P2，如180-250bar内；行走马达处于驱动状态；行走马达当前处于高速驱动模式同时成立时，控制器输出控制信号将行走马达的驱动模式切换为低速驱动模式。上述条件中任一个不成立时，保持行走马达的当前驱动模式。

本发明的挖掘机行走高低速切换系统能够实现本发明的挖掘机行走高低速自动切换控制方法。

本发明的挖掘机行走高低速切换系统的一种实施方式，如图2所示，包括主泵1、主控制阀2、行走马达3、行走速度传感器6、驱动状态传感器7、负载压力传感器8和控制单元。主泵1在发动机的驱动下输出压力液体，提供挖掘机工作所需的液压动力。主控制阀2设置在主泵1与行走马达3之间的连接液路上，以接收主泵泵出的压力液体，形成所需要的流向通过行走联主液路输送到行走马达3，驱动行走马达3形成不同的行走动作。行走马达3为二级调速马达，能够通过改变行走马达3的斜盘的摆角改变马达的排量，形成高速驱动模式和低速驱动模式两种不同的驱动模式。在低速驱动模式下工作时输出扭矩较大，能够满足挖掘机在坡度较大或者路面阻力较大的环境中工作的需要；在高速驱动模式下工作时输出的转速较大，能够满足挖掘机在坡度小或者地面阻力小的环境中高速行走的需要。行走马达3能够在控制单元的控制下在高速驱动模式和低速驱动模式之间进行切换。行走速度传感器6用于检测挖掘机的行走速度，可以使用不同种类的传感器设置在不同的位置来实现检测挖掘机的行走速度的目的。如使用设置在行走轮转轴上的转速传感器，或者设置在行走履带附件检测履带移动速度的速度传感器等。驱动状态传感器7用于检测行走马达3是否处于驱动状态，也就是操作人员是否有控制行走马达3转动，以使得挖掘机行走的要求。这可以使用不同的传感器检测操作人员的操控动作或者操控动作所形成的操控信号、控制动力等来实现。负载压力传感器8用于检测行走马达3的负载压力。由于行走马达3的负载大小通过行走马达3的进油口传递到主控制阀2的反馈油口，将负载压力传感器8设置在行走马达3的进油口或者主控制阀2的反馈油口等处，均能够检测到行走马达3的负载所形成的液压。控制单元与行走速度传感器6、驱动状态传感器7和负载压力传感器8电连接，能够接受行走速度传感器6、驱动状态传感器7和负载压力传感器8所检测到的信息，并能够根据这些信息，以及在控制单元控制下的行走马达3的当前驱动模式，通过一定的判断逻辑自动进行行走马达3驱动模式的切换。这样，就能够在挖掘机的行驶速度较慢、行走马达3的负载较轻、行驶马达3处于驱动状态且行走马达3处于低速驱动模式时将行驶马达3的驱动模式切换为高速驱动模式，以满足挖掘机高速行驶的需要；在挖掘机的行驶速度较快、行走马达3的负载较重、行驶马达3处于驱动状态且行走马达3处于高速驱动模式时将行驶马达3的驱动模式切换为低速驱动模式，以满足挖掘机高负荷行驶的需要。

本发明的挖掘机行走高低速切换系统的一种实施方式，如图2所示，本发明的挖掘机行走高低速切换系统还包括先导油源阀4和行走先导阀5。先导油源阀4能够对主泵1输出的压力液体进行减压、限流后输出，形成用于控制液压器件工作状态的先导压力液体。其中的一路先导压力液体输送到行走马达3，用于切换行走马达3的驱动模式。另一路先导压力液体输送到行走先导阀5。控制单元包括控制器和设置在先导油源阀4内的换速电磁换向阀41，其中，控制器与行走速度传感器6、驱动状态传感器7和负载液压压力传感器8电连接，能够接收行走速度传感器6、驱动状态传感器7和负载压力传感器8的检测数据。换速电磁换向阀41与控制器电连接，并通过先导液路与行走马达3相连接，能够在控制器的控制下通过先导压力液体切换行走马达3的驱动模式。行走先导阀5接受先导油源阀4输送来的先导压力液体，并能够使得先导压力液体从多个不同输出通路输出，将主控制阀2的阀芯切换到不同的位置，来控制行走马达3形成不同的行走动作。

作为本发明的挖掘机行走高低速切换系统的一种具体实施方式，如图2所示，行走马达3上带有减速机31，以将行走马达3的转动减速后传递给挖掘机行走轮，驱动挖掘机行走。行走速度传感器6设置在减速机31上。在减速机31上设置传感器能够通过检测齿轮的转动速度方便地检测减速机31转速，通过减速机31的转速与行走轮的转速之间的对应关系方便地得到挖掘机的行走速度。还可以将行走速度传感器6设置在挖掘机的行走轮上，通过检测行走轮的转动能够方便地得到挖掘机的行走速度。但挖掘机的行走轮工作环境较差，易于对行走速度传感器6的检测环境形成影响。

在本发明的挖掘机行走高低速切换系统的一些实施例中如图2所示，可以将负载压力传感器8设置在主控制阀2的反馈油口，也可以将负载压力传感器8设置在行走马达3的进油口。主控制阀2的反馈油口和行走马达3的进油口的压力大小均可以反映行走马达3的负载大小，而且，主控制阀2的反馈油口处和行走马达3的进油口处设置液压传感器比较方便，在主控制阀2的反馈油口处或者行走马达3的进油口处设置液压传感器作为负载压力传感器8，能够方便地检测行走马达3的负载压力。

在本发明的挖掘机行走高低速切换系统的一些实施例中，驱动状态传感器7为位移传感器，驱动状态传感器7设置在挖掘机的行走先导手柄上，能够在挖掘机的行走先导手柄形成操控动作时检测到行走先导手柄的位移，以此来判断行走马达3处于驱动状态。而当挖掘机的行走先导手柄没有操控动作，也就是检测不到位移时，判断行走马达3处于非驱动状态。

在本发明的挖掘机行走高低速切换系统的一些实施例中，如图2所示，本发明的挖掘机行走高低速切换系统还包括梭阀组9。梭阀组9可以设置在行走先导阀5输出到主控制阀2的先导控制液路之间，能够将通过行走先导阀5的不同输出通路输出的先导压力液体的压力转换为梭阀组9的输出压力。在梭阀组9的输出液路上设置有压力开关71，并以压力开关71作为驱动状态传感器7。一种梭阀组9的结构和设置方式如图3所示，先导压力液体通过先导进液液路51输送到行走先导阀5，通过行走先导阀5分别形成通过左后退先导液路52输出的用于控制主控制阀2形成左轮后退动作的先导压力液体；通过左前进先导液路53输出的用于控制主控制阀2形成左轮前进动作的先导压力液体；通过右后退先导液路54输出的用于控制主控制阀2形成右轮后退动作的先导压力液体；通过右前进先导液路55输出的用于控制主控制阀2形成右轮前进动作的先导压力液体。梭阀组9包括第一梭阀91、第二梭阀92和第三梭阀93。第一梭阀91的两个进液口分别与左后退先导液路52和左前进先导液路53相连接，能够将左后退先导液路52和左前进先导液路53中较大的先导压力液体压力传递导到第一梭阀91的出液口。第二梭阀92的两个进液口分别与右后退先导液路54和右前进先导液路55相连接，能够将后退先导液路54和右前进先导液路55中较大的先导压力液体压力传递到第二梭阀92的出液口。第三梭阀93的两个进液口分别与第一梭阀91的出液口和第二梭阀92的出液口相连接，能够将第一梭阀91的出液口和第二梭阀92的出液口中较大的压力传递到第三梭阀93的出液口。在第三梭阀93的出液口处设置压力开关71来检测第三梭阀93的出液口压力，即能够得知左后退先导液路52、左前进先导液路53、右后退先导液路54和右前进先导液路55中至少一个存在先导压力液体压力，即行走马达3处于驱动状态。或者，梭阀组9还可以设置在主控制阀2的行走联主液路之间，将不同行走联主液路中的压力中的最大者传递到梭阀组9的输出端，在梭阀组9的输出液路上设置压力开关71，就能够检测到各个行走联主液路中的压力，而行走联主液路中的压力液体用于驱动行走马达3转动，这样，通过检测梭阀组9输出液路上的压力就能够判断行走马达3是否处于驱动状态。

在本发明的挖掘机行走高低速切换系统的一些实施例中，本发明的挖掘机行走高低速切换系统还设置有控制模式切换按钮，控制模式切换按钮与控制器电连接，通过控制模式切换按钮能够关闭控制器自动控制行走马达3驱动模式切换的功能，使得行走马达3的驱动模式切换只能通过操作人员手动控制的方式进行。通过控制模式切换按钮也能够打开控制器自动控制行走马达3驱动模式切换的功能，使得行走马达3的驱动模式切换在控制器的控制下自动执行。

在本发明的描述中，参考术语“一种实施方式”、“一些实施例”、“一种具体实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种挖掘机行走高低速切换控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、检测挖掘机的行走速度，并将挖掘机的行走速度与低速基准区段V1和高速基准区段V2相比较；

S2、检测挖掘机行走马达的负载压力，并将行走马达的负载压力与低压基准区段P1和高压基准区段P2相比较；

S3、检测行走马达的驱动状态信息；

S4、当行走马达处于驱动状态、挖掘机的行走速度位于低速基准区段V1内且行走马达的负载压力位于低压基准区段P1内时，将行走马达的驱动模式控制为高速驱动模式；当行走马达处于驱动状态、挖掘机的行走速度位于所述高速基准区段V2内且行走马达的负载压力位于高压基准区段P2内时，将行走马达的驱动模式控制为低速驱动模式；否则，保持行走马达的当前驱动模式不变。

2.根据权利要求1所述的挖掘机行走高低速切换控制方法，其特征在于，

所述步骤S3还包括检测行走马达的当前驱动模式，

所述步骤S4还包括：

当行走马达处于驱动状态、行走马达的当前驱动模式为低速驱动模式、挖掘机的行走速度位于低速基准区段V1内且行走马达的负载压力位于低压基准区段P1内时，将行走马达的驱动模式切换为高速驱动模式；当行走马达处于驱动状态、行走马达的当前驱动模式为高速驱动模式、挖掘机的行走速度位于所述高速基准区段V2内且行走马达的负载压力位于高压基准区段P2内时，将行走马达的驱动模式切换为低速驱动模式；否则，保持行走马达的当前驱动模式不变。

3.根据权利要求1或2所述的挖掘机行走高低速切换控制方法，其特征在于，通过检测行走马达的转速，或者挖掘机的行走轮转速来检测所述挖掘机的行走速度。

4.根据权利要求1或2所述的挖掘机行走高低速切换控制方法，其特征在于，通过检测主控制阀反馈油口压力或者行走马达进油口压力来检测行走马达的负载压力。

5.根据权利要求1或2所述的挖掘机行走高低速切换控制方法，其特征在于，通过检测挖掘机的行走先导手柄位移、主控制阀的先导控制液路压力或者主控制阀的行走联主液路压力来检测行走马达的驱动状态信息。

6.一种挖掘机行走高低速切换系统，其特征在于，包括主泵(1)、主控制阀(2)、行走马达(3)、用于检测挖掘机的行走速度的行走速度传感器(6)、用于检测所述行走马达(3)驱动状态信息的驱动状态传感器(7)、用于检测所述行走马达(3)负载压力的负载压力传感器(8)和控制单元；所述主控制阀(2)设置在所述主泵(1)与所述行走马达(3)之间，以切换所述行走马达(3)的供液方式，所述行走马达(3)包括低速驱动模式和高速驱动模式，且能够在所述控制单元的控制下切换驱动模式，所述控制单元与所述行走速度传感器(6)、驱动状态传感器(7)和负载压力传感器(8)电连接，以能够根据所述行走速度传感器(6)、驱动状态传感器(7)和负载压力传感器(8)检测的信息，自动切换所述行走马达(3)的驱动模式。

7.根据权利要求6所述的挖掘机行走高低速切换系统，其特征在于，还包括先导油源阀(4)和行走先导阀(5)，所述先导油源阀(4)能够接受所述主泵(1)输出的压力液体，输出为进行先导控制的先导压力液体，所述控制单元包括控制器和设置在所述先导油源阀(4)内的换速电磁换向阀(41)，所述换速电磁换向阀(41)与所述控制器电连接，并通过先导液路与所述行走马达(3)相连接，以能够在所述控制器的控制下通过先导压力液体切换所述行走马达(3)的驱动模式，所述行走先导阀(5)接受所述先导油源阀(4)输出的先导压力液体，并能够通过先导压力液体切换所述主控制阀(2)的阀芯位置，以控制所述行走马达(3)的供液方式。

8.根据权利要求7所述的挖掘机行走高低速切换系统，其特征在于，所述行走马达(3)包括减速机(31)，所述行走速度传感器(6)设置在所述减速机(31)上；或者，

所述行走速度传感器(6)设置在挖掘机的行走轮上。

9.根据权利要求7所述的挖掘机行走高低速切换系统，其特征在于，所述负载压力传感器(8)设置在所述主控制阀(2)的反馈油口，或者设置在所述行走马达(3)的进油口。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的挖掘机行走高低速切换系统，其特征在于，所述驱动状态传感器(7)为位移传感器，所述位移传感器设置在挖掘机的行走先导手柄上，以能够通过检测所述行走先导手柄的位移获得所述行走马达(3)的驱动状态信息。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的挖掘机行走高低速切换系统，其特征在于，还包括梭阀组(9)；所述梭阀组(9)设置在所述行走先导阀(5)的多个输出通路之间，以能够将通过所述行走先导阀(5)不同输出通路输出的先导压力液体压力转换为所述梭阀组(9)的输出压力；或者，

所述梭阀组(9)设置在所述主控制阀(2)的行走联主液路之间，以能够将不同行走联主液路中的压力转换为所述梭阀组(9)的输出压力；

所述驱动状态传感器(7)为压力开关(71)，所述压力开关(71)设置在所述梭阀组(9)的输出液路上，以能够通过检测所述主控制阀(2)先导控制压力或者行走联主液路压力获得所述行走马达(3)的驱动状态信息。

12.根据权利要求7所述的挖掘机行走高低速切换系统，其特征在于，还包括控制模式切换按钮，所述控制模式切换按钮与所述控制器电连接，以能够将所述行走马达(3)驱动模式的控制方式切换为由控制器自动控制或者手动控制。

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