CN113153855A - 液压回转系统及其控制方法、工程机械 - Google Patents

液压回转系统及其控制方法、工程机械 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种液压回转系统及其控制方法、工程机械，其中，液压回转系统包括：回转执行机构(3)，具有第一油口(A)和第二油口(B)；供油部件，被配置为通过供油油路向回转执行机构(3)提供液压油；第一换向阀(4)和第二换向阀(5)，被配置为实现回转执行机构(3)的换向，第一换向阀(4)设在供油部件与第一油口(A)之间的油路上，第二换向阀(5)设在供油部件与第二油口(B)之间的油路上；以及第一压力调节部件(6)和第二压力调节部件(7)，其压力均可调，第一压力调节部件(6)设在第一换向阀(4)与回油油路之间，第二压力调节部件(7)设在第二换向阀(5)与回油油路之间。

Description

液压回转系统及其控制方法、工程机械
技术领域
本公开涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种液压回转系统及其控制方法、工程机械。
背景技术
在工程机械产品上，多用到液压回转系统控制上车的回转动作。目前的液压回转系统在工作过程中，存在如下问题：在手柄调节到某一位置固定位置不动时，由于回转超越负载的反复作用，会引起回转速度不稳定，动作时快时慢，同样影响回转操控平稳性，使液压回转系统的操控性能较差。
发明内容
本公开的实施例提供了一种液压回转系统及其控制方法、工程机械，能够提高工程机械执行回转动作时的操控性能。
根据本公开的第一方面，提供了一种液压回转系统，包括：
回转执行机构，具有第一油口和第二油口；
供油部件，被配置为通过供油油路向回转执行机构提供液压油；
第一换向阀和第二换向阀，被配置为实现回转执行机构的换向，第一换向阀设在供油部件与第一油口之间的油路上，第二换向阀设在供油部件与第二油口之间的油路上；以及
第一压力调节部件和第二压力调节部件，其压力均可调，第一压力调节部件设在第一换向阀与回油油路之间，第二压力调节部件设在第二换向阀与回油油路之间。
在一些实施例中，液压回转系统还包括：
第一压力传感器和第二压力传感器，被配置为分别检测第一油口和第二油口的压力；
转速传感器，被配置为检测回转执行机构的转速；
控制器，被配置为根据第一油口和第二油口之间的压差，以及回转执行机构的转速中的至少一项检测信息，调节第一压力调节部件和第二压力调节部件各自的压力。
在一些实施例中，第一压力调节部件和第二压力调节部件中的至少一个为电比例溢流阀。
在一些实施例中，
第一换向阀为两位三通电磁阀，两位三通电磁阀具有第一进油口、第一回油口和第一工作油口，第一进油口与供油部件连通，第一回油口与第一压力调节部件连通，第一工作油口与第一油口连通；和/或
第二换向阀为两位三通电磁阀，两位三通电磁阀具有第二进油口、第二回油口和第二工作油口，第二进油口与供油部件连通，第二回油口与第二压力调节部件连通，第二工作油口与第二油口连通。
在一些实施例中，供油部件包括：
定量泵；和
电比例调速阀，设在定量泵的出油口，被配置为调节定量泵提供给回转执行机构的液压油流量。
在一些实施例中，液压回转系统还包括：
转速传感器，被配置为检测回转执行机构的转速；和
控制器，被配置为根据手柄输入的目标角度位置设定电比例调速阀的开度，对回转执行机构的转速进行积分获得实际角度位置，并根据实际角度位置与目标角度位置的偏差调节电比例调速阀的开度，以调节定量泵提供给回转执行机构的液压油流量。
在一些实施例中，还包括第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀的出油口与第一油口连通，第二单向阀的出油口与第二油口连通；
电比例调速阀具有第三进油口、第一出油口和第二出油口，第三进油口与定量泵的出油口连通，第一出油口与第一换向阀和第二换向阀连通，第二出油口与第一单向阀和第二单向阀的进油口均连通。
在一些实施例中，液压回转系统还包括：
控制器，被配置为在回转已停止，或者第一换向阀和第二换向阀均处于第一状态的情况下，将第一压力调节部件和第二压力调节部件调定至最小压力；
其中，第一换向阀在第一状态下，第一油口与回油油路连通；第二换向阀在第一状态下，第二油口与回油油路连通。
在一些实施例中，液压回转系统还包括：
控制器，被配置为在回转动作停止的过程中，使第一换向阀和第二换向阀交替地切换至第二状态，且处于第二状态的第一换向阀和第二换向阀使回转执行机构的转动方向与回转阻力矩方向相反；
其中，第一换向阀在第二状态下，供油油路与第一油口连通；第二换向阀在第二状态下，供油油路与第二油口连通。
在一些实施例中，液压回转系统还包括：
转速传感器，被配置为检测回转执行机构的转速；和
控制器，被配置为在轻载工况下，将第一压力调节部件和第二压力调节部件的压力值调定至第一压力区间；在重载工况下，将第一压力调节部件和第二压力调节部件的压力值先调定至第二区间，在回转执行机构的转速稳定后再调定至第三压力区间；
其中，第三压力区间大于第二压力区间，第二压力区间大于第一压力区间。
根据本公开的第二方面，提供了一种工程机械，包括：上述实施例的液压回转系统，被配置为控制工程机械的上车回转。
根据本公开的第三方面，提供了一种基于上述液压回转系统的控制方法，包括：
检测第一油口和第二油口的压力；
检测回转执行机构的转速；
根据第一油口和第二油口之间的压差，以及回转执行机构的转速中的至少一项检测信息，调节第一压力调节部件和第二压力调节部件各自的压力。
在一些实施例中，供油部件包括：定量泵和电比例调速阀，电比例调速阀设在定量泵的出油口，被配置为调节定量泵提供给回转执行机构的液压油流量；控制方法还包括：
根据手柄输入的目标角度位置设定电比例调速阀的开度；
对回转执行机构的转速进行积分获得实际角度位置；
根据实际角度位置与目标角度位置的偏差调节电比例调速阀的开度，以调节定量泵提供给回转执行机构的液压油流量。
在一些实施例中，控制方法还包括：
在回转已停止，或者第一换向阀和第二换向阀均处于第一状态的情况下，将第一压力调节部件和第二压力调节部件调定至最小压力；
其中，第一换向阀在第一状态下，第一油口与回油油路连通；第二换向阀在第一状态下，第二油口与回油油路连通。
在一些实施例中，控制方法还包括：
在回转动作停止的过程中，使第一换向阀和第二换向阀交替地切换至第二状态，且处于第二状态的第一换向阀和第二换向阀使回转执行机构的转动方向与回转阻力矩方向相反；
其中，第一换向阀在第二状态下，供油油路与第一油口连通；第二换向阀在第二状态下，供油油路与第二油口连通。
在一些实施例中，控制方法还包括：
在轻载工况，将第一压力调节部件和第二压力调节部件的压力值调定至第一压力区间；和
在重载工况，将第一压力调节部件和第二压力调节部件的压力值先调定至第二区间，在检测到回转动作后再调定至第三压力区间；
其中，第三压力区间大于第二压力区间，第二压力区间大于第一压力区间。
本公开实施例的液压回转系统，在执行回转任务时，在通过手柄操作到达目标角度的情况下，即使受到回转超越负载的反复作用使回转阻力矩不断变化，也能根据回转阻力矩的大小和方向，通过第一压力调节部件调节第一油口的回油背压，或者通过第二压力调节部件调节第二油口的回油背压，能够提高回转速度的稳定性，使工程机械的上车回转速度均匀，从而提高回转操控的平稳性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1为本公开液压回转系统的一些实施例的液压原理图。
图2为本公开液压回转系统的一些实施例的控制原理图。
具体实施方式
以下详细说明本公开。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。
本公开中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于驾驶员坐在车内座位上为基准进行定义，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
本公开提供了一种液压回转系统，用于具有回转功能的工程机械，控制工程机械上车的回转，上车安装上装作业系统。例如，工程机械可以是起重机、挖掘机、消防车或高空作业平台等。
在一些实施例中，如图1所示，液压回转系统包括：回转执行机构3、供油部件、第一换向阀4、第二换向阀5、第一压力调节部件6和第二压力调节部件7。
其中，回转执行机构3具有第一油口A和第二油口B，被配置为驱动上车执行回转功能。例如，回转执行机构可以为回转马达等。
供油部件被配置为通过供油油路向回转执行机构3提供液压油，供油部件可采用液压泵，液压泵可采用定量泵或变量泵。
第一换向阀4和第二换向阀5，均可在第一状态和第二状态之间切换，被配置为实现回转执行机构3的换向，第一换向阀4设在供油部件与第一油口A之间的油路上，第二换向阀5设在供油部件与第二油口B之间的油路上。
如图1所示，第一换向阀4处于第一状态，第一油口A与回油油路连通；第二换向阀5处于第一状态，第二油口B与回油油路连通。第一换向阀4在第二状态下，供油油路与第一油口A连通；第二换向阀5在第二状态下，供油油路与第二油口B连通。
第一压力调节部件6和第二压力调节部件7，其压力均可调，第一压力调节部件6设在第一换向阀4与回油油路之间，第二压力调节部件7设在第二换向阀5与回油油路之间。
该实施例能够在执行回转任务时，在通过手柄操作到达目标角度的情况下，即使受到回转超越负载的反复作用使回转阻力矩不断变化，也能根据回转阻力矩的大小和方向，通过第一压力调节部件6调节第一油口A的回油背压，或者通过第二压力调节部件7调节第二油口B的回油背压，能够提高回转速度的稳定性，使工程机械的上车回转速度均匀，从而提高回转操控的平稳性。
而且，回转执行机构3的第一油口A和第二油口B分别设置第一换向阀4和第二换向阀5，与仅设置一个换向阀的方式相比，控制更加灵活，例如，在回转停止的过程中，可选择地使第一换向阀4和第二换向阀5均处于第二状态，这样回转执行机构3的第一油口A和第二油口B均可通入高压油，相当于增加了回转运动的阻力，能够使回转执行机构3更快速地停止，而且提高回转减速过程的平稳性，减少回转超越负载反复作用的影响。
在一些实施例中，液压回转系统还包括：第一压力传感器13和第二压力传感器14，被配置为分别检测第一油口A和第二油口B的压力；转速传感器15，被配置为检测回转执行机构3的转速，可安装在回转执行机构的输出轴或回转机构上；和控制器16，被配置为根据第一油口A和第二油口B之间的压差，以及回转执行机构3的转速中的至少一项检测信息，调节第一压力调节部件6和第二压力调节部件7各自的压力。
例如，在回转停止的状态下，可根据压差调节第一压力调节部件6和第二压力调节部件7各自的压力。在回转启动或回转过程中，可根据压差和回转执行机构3的转速调节第一压力调节部件6和第二压力调节部件7各自的压力。
该实施例能够根据回转执行机构3的实际工作状态，定量地调节通过第一压力调节部件6和第二压力调节部件7施加的回油背压，能够提高回转速度的稳定性，从而提高回转操控的平稳性。
如图1所示，第一压力调节部件6和第二压力调节部件7中的至少一个为电比例溢流阀。
由于电比例溢流阀处于常闭状态，在回转启动过程中，系统中液压油流量较小，可将电比例溢流阀调节至较小的开启压力，在系统中的液压油压力达到电比例溢流阀的开启压力后，才会使电比例溢流阀打开进行回油，既有利于系统压力建立，又能防止系统憋压影响稳定性，由此能够在回转启动过程中进行缓冲，提高回转启动过程的稳定性。
可选地，第一压力调节部件6和第二压力调节部件7也可选择节流阀，节流阀处于常开状态。
如图1所示，第一换向阀4为两位三通电磁阀，两位三通电磁阀具有第一进油口P1、第一回油口T1和第一工作油口A1，第一进油口P1与供油部件连通，第一回油口T1与第一压力调节部件6连通，第一工作油口A1与第一油口A连通；和/或
第二换向阀5为两位三通电磁阀，两位三通电磁阀具有第二进油口P2、第二回油口T2和第二工作油口A2，第二进油口P2与供油部件连通，第二回油口T2与第二压力调节部件7连通，第二工作油口A2与第二油口B连通。
可选地，第一换向阀4和第二换向阀5也可为两位四通电磁阀。
在一些实施例中，供油部件包括：定量泵1和电比例调速阀2，其中，电比例调速阀2，设在定量泵1的出油口，被配置为调节定量泵1提供给回转执行机构3的液压油流量。
电比例调速阀2具有第三进油口P3、第一出油口O1和第二出油口O2，第三进油口P3与定量泵1的出油口连通，第一出油口O1与第一换向阀4和第二换向阀5连通，第二出油口O2与回油油路连通。
当电比例调速阀2失电或电流低于阀开启值时，电比例调速阀2工作在弹簧位，处于闭死截止状态，第三进油口P3与第一出油口O1不通，第二出油口O2卸荷。当电比例调速阀2得电比例增大时，第二出油口O2感受负载压力使得阀芯移动，第三进油口P3和第一出油口O1之间的阀口开度减小，通流量也相应减小，也即通过调节比例节流阀前后的压差恒定(因为弹簧预紧力一定)，达到比例调速的目的，可以视为与负载压力无关。
现有技术在回转动作启动时，由于在不同阻力矩下的启动控制电流(或换向控制压力)差异很大，影响回转的操控性能，比如用户手柄扳到25％行程位置要实现微动操控，在负载小时可以动作，但负载大时则无动作，需将增大手柄操作幅度才会有动作。
而本公开的实施例能够通过电比例调速阀2调节供油流量，从而灵活地适应回转工况。而且，由于电比例调速阀2的压差与负载压力无关，因此可减小在不同回转阻力矩下启动电流的差异，即使负载差异较大，也能使有回转动作时手柄的操作幅度基本一致，可提高回转操控性能。可选地，供油部件也可包括变量泵。
在一些实施例中，液压回转系统还包括：转速传感器15，被配置为检测回转执行机构3的转速；和控制器16，被配置为根据手柄输入的目标角度位置设定电比例调速阀2的开度，对回转执行机构3的转速进行积分获得实际角度位置，并根据实际角度位置与目标角度位置的偏差调节电比例调速阀2的开度，以调节定量泵1提供给回转执行机构3的液压油流量。
该实施例能够根据回转执行机构3工作时的实际角度位置准确地调节电比例调速阀2的开度，以适应回转工况的需求，并提高回转的操控性能。
在一些实施例中，如图1所示，液压回转系统还包括第一单向阀8和第二单向阀9，第一单向阀8的出油口与第一油口A连通，第二单向阀9的出油口与第二油口B连通。比例节流阀2具有第三进油口P3、第一出油口O1和第二出油口O2，第三进油口P3与定量泵1的出油口连通，第一出油口O1与第一换向阀4和第二换向阀5连通，第二出油口O2与第一单向阀8和第二单向阀9的进油口均连通。
该实施例能够通过比例节流阀2的第二出油口O2以及第一换向阀4和第二换向阀5，为第一油口A和第二油口B中的低压侧补油，防止回转执行机构3吸空发生气蚀，从而提高回转执行机构3的使用寿命。
可选地，定量泵1和电比例调速阀2之间的油路上设有第三单向阀10，仅允许液压油从定量泵1流向电比例调速阀2，防止供油过程中油液回流。
可选地，定量泵1的出油口设有安全溢流阀11，被配置为在供油压力超过预设压力时开启卸荷，能够对定量泵1出口进行超压安全保护。进一步地，安全溢流阀11与油箱之间设有第四单向阀12，仅允许油液返回油箱，防止油箱油液倒流。
如图1所示，控制器16设有多个输入接口和多个输出接口，多个输入接口分别被配置为与第一压力传感器13、第二压力传感器14和转速传感器15电连接，多个输出接口分别被配置为与电比例调速阀2、第一换向阀4、第二换向阀5、第一压力调节部件6和第二压力调节部件7电连接，以向各阀输出控制电流。
在一些实施例中，液压回转系统还包括：控制器16，被配置为在回转已停止，或者第一换向阀4和第二换向阀5均处于第一状态的情况下，将第一压力调节部件6和第二压力调节部件7调定至最小压力。其中，第一换向阀4在第一状态下，第一油口A与回油油路连通；第二换向阀5在第一状态下，第二油口B与回油油路连通。
该实施例能够在回转停止的状态下，使第一油口A和第二油口B可通过第一换向阀4、第二换向阀5、第一压力调节部件6和第二压力调节部件7实现连通，能够在第一油口A和第二油口B中的任一个压力较大时，使液压油流向第一油口A和第二油口B中的另一个，实现自由滑转功能，从而吸收回转阻力矩，减少负载晃动次数，并减小与目标位置的偏差量，使上车在停止回转操作后状态稳定。
在一些实施例中，液压回转系统还包括：控制器16，被配置为在回转动作停止的过程中，使第一换向阀4和第二换向阀5交替地切换至第二状态，且处于第二状态的第一换向阀4和第二换向阀5使回转执行机构3的转动方向与回转阻力矩方向相反。其中，第一换向阀4在第二状态下，供油油路与第一油口A连通；第二换向阀5在第二状态下，供油油路与第二油口B连通。
进一步地，控制器16被配置为在回转动作停止的过程中，先减小电比例调速阀2的开度以处于微开口供油状态，再使第一换向阀4和第二换向阀5交替地切换至第二状态。
可选地，在回转动作停止的过程中，第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的压力先增大后减小。此种控制方式既能减小回转减速所需的时间，又能在即将接近停止时动作缓慢平稳。
可选地，对于起重机而言，回转阻力矩根据实测臂长、工作幅度和吊重量确定。
该实施例能够在回转动作停止的过程中，根据回转阻力矩的方向控制回转执行机构3的哪个油口通入液压油，以使回转执行机构3的转动方向与回转阻力矩方向相反，从而逐步吸收回转阻力矩使回转执行机构3的回转速度趋向于零，防止回转执行机构3驱动的负载发生晃动，使回转动作平稳停止。例如，工程机械为起重机时，可使回转执行机构3的转动方向与吊重晃动方向相反，可减少吊重晃动次数。
例如，在吊重回转启动和停止时，第一油口A和第二油口B的压力冲击都很大，尤其是停止时，第一油口A和第二油口B压力互相间断冲击，转台一会向左一会向右持续摆动，直到吊重的惯性势能被回转机构和液压系统消耗完，才趋于静止。
在一些实施例中，液压回转系统还包括：转速传感器15，被配置为检测回转执行机构3的转速；和控制器16，被配置为在轻载工况下，将第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的压力值调定至第一压力区间；在重载工况下，将第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的压力值先调定至第二区间，在检测到回转动作后再调定至第三压力区间。其中，第三压力区间大于第二压力区间，第二压力区间大于第一压力区间。
该实施例中，在轻载工况下，将第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的回油背压调节至较小值，能够在负载较小时仍能够顺利实现回油。在重载工况下，由于回转刚开始启动时负载较大，先将第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的回油背压调节至较低值，能够在回转启动过程中释放压力，并进行缓冲，当回转平稳后，负载减小，可调高第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的回油背压，以充分吸收回转过程中的回转阻力矩，从而提高回转系统的稳定性。
本公开上述实施例的液压回转系统，基于回转不同负载扭矩工况的转速稳定性控制策略，通过检测回转执行机构3的转速及第一油口A和第二油口B的压差，控制系统回油背压值，即可实现在不同输入转速、不同负载、不同操纵方式下，回转进油流量的可变控制和回油背压可变控制，使得回转启动可控，过程速度稳定，并且停止平稳。此种液压回转系统适于工程机械产品回转液压系统负载多变的特点，能够解决不同阻力矩下的回转启动控制一致性问题，回转过程中由于超越负载引起的回转速度不平稳的问题，还有停止时的回转速度波动问题。
以起重机为例，在不吊重回转工况下，使电比例调速阀2和第一换向阀4得电，供油部件给回转执行机构3的第一油口A供油，第二油口B回油，此时液压油驱动回转执行机构3逆时针旋转，在该过程中只需要调节第二压力调节部件7的回油背压即可。在吊重回转工况下，为了抵抗超越负载，回转动作停止过程中需要用到背压调节控制，使第二压力调节部件7的压力先增大后减小，以逐渐使回转执行机构3的流量以一定速率减小至零。
具体地，对于吊重逆时针回转(第一油口A进油，第二油口B回油)：
1、回转启动时，先对第二油口B回油油路上的第二压力调节部件7设置一定背压，在调节电比例调速阀2进油的同时，逐渐降低第二压力调节部件7压力，即使有启动压力冲击但回转启动速度很平稳。
2、回转过程中的回油压力可设为恒定值(例如，10～15bar)，通过回转马达的流量很稳定，回转速度很平稳；
3、回转停止时，同样第二压力调节部件7的压力先升高再降低，手柄操纵回位时间为2～3s，回转执行机构3的流量下降斜率≤20L/min/s，实测回转减速度未有超限，则勿需反向调节第一压力调节部件6；如果实测回转速度出现反向转速波动，则再调整第一压力调节部件6溢流压力值先升高再降低，直到回转速度值等于0为止。
如图2所示的控制原理图，通过手柄向控制器16输入回转目标角度位置，并通过电信号控制电比例调速阀2的开度调节供油流量，使回转执行机构3执行回转动作，在回转过程中通过转速传感器15检测回转执行机构3的转速，并通过积分得到转台实际角度位置，将转台实际角度位置负反馈至控制器16，以根据目标角度位置和实际角度位置的偏差对电比例调速阀2的开度进行调节。
在液压回转系统启动、回转和停止的过程中，还可根据实测臂长、工作幅度和吊重量等参数实时计算回转阻力矩并发送至控制器16，控制器16先根据负载预判第一油口A和第二油口B的压差，并将第二油口B的第二压力调节部件7调到匹配的背压值，再开启电比例调速阀2和第一换向阀4供油，第一油口A压力升高驱动回转执行机构3执行回转动作，再逐渐降低第二压力调节部件7的值至15±5bar。例如，在第一压力调节部件6和第二压力调节部件7为电比例溢流阀时，可调节溢流压力，以使回转执行机构3工作平稳，提高回转操控性能。
在该控制原理图中，速度控制为外环闭环控制，压力控制为内环闭环控制。
其次，本公开提供了一种工程机械，包括上述实施例的液压回转系统，被配置为控制工程机械的上车回转。例如，工程机械可以是起重机、挖掘机、消防车或高空作业平台等。
该实施例的工程机械能够在执行回转任务时，在通过手柄操作到达目标角度的情况下，即使受到回转超越负载的反复作用使回转阻力矩不断变化，也能根据回转阻力矩的大小和方向，通过第一压力调节部件6调节第一油口A的回油背压，或者通过第二压力调节部件7调节第二油口B的回油背压，能够提高回转速度的稳定性，使工程机械的上车回转速度均匀，从而提高回转操控的平稳性。
最后，本公开提供了一种基于上述实施例液压回转系统的控制方法，在一些实施例中，包括：
通过第一压力传感器13检测第一油口A的压力，通过第二压力传感器14检测第二油口B的压力；
通过转速传感器15检测回转执行机构3的转速；
根据第一油口A和第二油口B之间的压差，以及回转执行机构3的转速中的至少一项检测信息，调节第一压力调节部件6和第二压力调节部件7各自的压力。
该实施例能够根据回转执行机构3的实际工作状态，定量地调节通过第一压力调节部件6和第二压力调节部件7施加的回油背压，能够提高回转速度的稳定性，从而提高回转操控的平稳性。
在一些实施例，供油部件包括：定量泵1和电比例调速阀2，电比例调速阀2设在定量泵1的出油口，被配置为调节定量泵1提供给回转执行机构3的液压油流量；控制方法还包括：
根据手柄输入的目标角度位置设定电比例调速阀2的开度；
对回转执行机构3的转速进行积分获得实际角度位置；
根据实际角度位置与目标角度位置的偏差调节电比例调速阀2的开度，以调节定量泵1提供给回转执行机构3的液压油流量。
该实施例能够根据反馈的回转执行机构3工作时的实际角度位置，准确地调节电比例调速阀2的开度，以适应回转工况的需求，并提高回转的操控性能。
在一些实施例中，控制方法还包括：
在回转已停止，或者第一换向阀4和第二换向阀5均处于第一状态的情况下，将第一压力调节部件6和第二压力调节部件7调定至最小压力；
其中，第一换向阀4在第一状态下，第一油口A与回油油路连通；第二换向阀5在第一状态下，第二油口B与回油油路连通。
该实施例能够在回转停止的状态下，使第一油口A和第二油口B可通过第一换向阀4、第二换向阀5、第一压力调节部件6和第二压力调节部件7实现连通，能够在第一油口A和第二油口B中的任一个压力较大时，使液压油流向第一油口A和第二油口B中的另一个，实现自由滑转功能，从而吸收回转阻力矩，减少负载晃动次数，并减小与目标位置的偏差量，使上车在停止回转操作后状态稳定。
在一些实施例中，控制方法还包括：
在回转动作停止的过程中，使第一换向阀4和第二换向阀5交替地切换至第二状态，且处于第二状态的第一换向阀4和第二换向阀5使回转执行机构3的转动方向与回转阻力矩方向相反；
其中，第一换向阀4在第二状态下，供油油路与第一油口A连通；第二换向阀5在第二状态下，供油油路与第二油口B连通。
该实施例能够在回转动作停止的过程中，根据回转阻力矩的方向控制回转执行机构3的哪个油口通入液压油，以使回转执行机构3的转动方向与回转阻力矩方向相反，从而逐步吸收回转阻力矩使回转执行机构3的回转速度趋向于零，防止回转执行机构3驱动的负载发生晃动，使回转动作平稳停止。例如，工程机械为起重机时，可使回转执行机构3的转动方向与吊重晃动方向相反，可减少吊重晃动次数。
进一步地，在回转动作停止的过程中，先减小电比例调速阀2的开度以处于微开口供油状态，再使第一换向阀4和第二换向阀5交替地切换至第二状态。此种控制方法可减小回转停止过程中的冲击，防止来回大幅度摆动。
在一些实施例中，控制方法还包括：
在轻载工况，将第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的压力值调定至第一压力区间；和
在重载工况，将第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的压力值先调定至第二区间，在检测到回转动作后再调定至第三压力区间；
其中，第三压力区间大于第二压力区间，第二压力区间大于第一压力区间。
该实施例中，在轻载工况下，将第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的回油背压调节至较小值，能够在负载较小时仍能够顺利实现回油。在重载工况下，由于回转刚开始启动时负载较大，先将第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的回油背压调节至较低值，能够在回转启动过程中释放压力，并进行缓冲，当回转平稳后，负载减小，可调高第一压力调节部件6和第二压力调节部件7的回油背压，以充分吸收回转过程中的回转阻力矩，从而提高回转系统的稳定性。
例如，在重载工况下，回转执行机构3逆时针回转，第一油口A和第二油口B需要驱动压差80bar(理论计算值)，控制时序则为，先将第二压力调节部件7调至与驱动压差一致80bar，再根据手柄开度开启第一换向阀4，并逐渐缓慢开启电比例调速阀2；检测到回转动作后，再逐渐降低第二压力调节部件7压力值；当手柄维持在一定开度不变，第二压力调节部件7的压力也恒定；当手柄回至中位想停止回转动作，则调节第二压力调节部件7逐渐升高至80bar，待回转速度为0后，再恢复初始状态。
以上对本公开所提供的一种液压回转系统及其控制方法、工程机械进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。

Claims (16)

1.一种液压回转系统，其特征在于，包括：
回转执行机构(3)，具有第一油口(A)和第二油口(B)；
供油部件，被配置为通过供油油路向所述回转执行机构(3)提供液压油；
第一换向阀(4)和第二换向阀(5)，被配置为实现所述回转执行机构(3)的换向，所述第一换向阀(4)设在所述供油部件与所述第一油口(A)之间的油路上，所述第二换向阀(5)设在所述供油部件与所述第二油口(B)之间的油路上；以及
第一压力调节部件(6)和第二压力调节部件(7)，其压力均可调，所述第一压力调节部件(6)设在所述第一换向阀(4)与回油油路之间，所述第二压力调节部件(7)设在所述第二换向阀(5)与所述回油油路之间。
2.根据权利要求1所述的液压回转系统，其特征在于，还包括：
第一压力传感器(13)和第二压力传感器(14)，被配置为分别检测所述第一油口(A)和所述第二油口(B)的压力；
转速传感器(15)，被配置为检测所述回转执行机构(3)的转速；和
控制器(16)，被配置为根据所述第一油口(A)和所述第二油口(B)之间的压差，以及所述回转执行机构(3)的转速中的至少一项检测信息，调节所述第一压力调节部件(6)和所述第二压力调节部件(7)各自的压力。
3.根据权利要求1所述的液压回转系统，其特征在于，第一压力调节部件(6)和第二压力调节部件(7)中的至少一个为电比例溢流阀。
4.根据权利要求1所述的液压回转系统，其特征在于，
所述第一换向阀(4)为两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀具有第一进油口(P1)、第一回油口(T1)和第一工作油口(A1)，所述第一进油口(P1)与所述供油部件连通，所述第一回油口(T1)与所述第一压力调节部件(6)连通，所述第一工作油口(A1)与所述第一油口(A)连通；和/或
所述第二换向阀(5)为两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀具有第二进油口(P2)、第二回油口(T2)和第二工作油口(A2)，所述第二进油口(P2)与所述供油部件连通，所述第二回油口(T2)与所述第二压力调节部件(7)连通，所述第二工作油口(A2)与所述第二油口(B)连通。
5.根据权利要求1所述的液压回转系统，其特征在于，所述供油部件包括：
定量泵(1)；和
电比例调速阀(2)，设在所述定量泵(1)的出油口，被配置为调节所述定量泵(1)提供给所述回转执行机构(3)的液压油流量。
6.根据权利要求5所述的液压回转系统，其特征在于，还包括：
转速传感器(15)，被配置为检测所述回转执行机构(3)的转速；和
控制器(16)，被配置为根据手柄输入的目标角度位置设定所述电比例调速阀(2)的开度，对所述回转执行机构(3)的转速进行积分获得实际角度位置，并根据所述实际角度位置与所述目标角度位置的偏差调节所述电比例调速阀(2)的开度，以调节所述定量泵(1)提供给所述回转执行机构(3)的液压油流量。
7.根据权利要求5所述的液压回转系统，其特征在于，还包括第一单向阀(8)和第二单向阀(9)，所述第一单向阀(8)的出油口与所述第一油口(A)连通，所述第二单向阀(9)的出油口与所述第二油口(B)连通；
所述电比例调速阀(2)具有第三进油口(P3)、第一出油口(O1)和第二出油口(O2)，所述第三进油口(P3)与所述定量泵(1)的出油口连通，所述第一出油口(O1)与所述第一换向阀(4)和所述第二换向阀(5)连通，所述第二出油口(O2)与所述第一单向阀(8)和所述第二单向阀(9)的进油口均连通。
8.根据权利要求1所述的液压回转系统，其特征在于，还包括：
控制器(16)，被配置为在回转已停止，或者所述第一换向阀(4)和所述第二换向阀(5)均处于第一状态的情况下，将所述第一压力调节部件(6)和所述第二压力调节部件(7)调定至最小压力；
其中，所述第一换向阀(4)在所述第一状态下，所述第一油口(A)与所述回油油路连通；所述第二换向阀(5)在第一状态下，所述第二油口(B)与所述回油油路连通。
9.根据权利要求1所述的液压回转系统，其特征在于，还包括：
控制器(16)，被配置为在回转动作停止的过程中，使所述第一换向阀(4)和所述第二换向阀(5)交替地切换至第二状态，且处于所述第二状态的所述第一换向阀(4)和所述第二换向阀(5)使所述回转执行机构(3)的转动方向与回转阻力矩方向相反；
其中，所述第一换向阀(4)在所述第二状态下，所述供油油路与所述第一油口(A)连通；所述第二换向阀(5)在所述第二状态下，所述供油油路与所述第二油口(B)连通。
10.根据权利要求1所述的液压回转系统，其特征在于，还包括：
转速传感器(15)，被配置为检测所述回转执行机构(3)的转速；和
控制器(16)，被配置为在轻载工况下，将所述第一压力调节部件(6)和所述第二压力调节部件(7)的压力值调定至第一压力区间；在重载工况下，将所述第一压力调节部件(6)和所述第二压力调节部件(7)的压力值先调定至第二区间，在所述回转执行机构(3)的转速稳定后再调定至第三压力区间；
其中，所述第三压力区间大于所述第二压力区间，所述第二压力区间大于所述第一压力区间。
11.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1～10任一所述的液压回转系统，被配置为控制所述工程机械的上车回转。
12.一种基于权利要求1～10任一所述液压回转系统的控制方法，其特征在于，包括：
检测所述第一油口(A)和所述第二油口(B)的压力；
检测所述回转执行机构(3)的转速；
根据所述第一油口(A)和所述第二油口(B)之间的压差，以及所述回转执行机构(3)的转速中的至少一项检测信息，调节所述第一压力调节部件(6)和所述第二压力调节部件(7)各自的压力。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述供油部件包括：定量泵(1)和电比例调速阀(2)，所述电比例调速阀(2)设在所述定量泵(1)的出油口，被配置为调节所述定量泵(1)提供给所述回转执行机构(3)的液压油流量；所述控制方法还包括：
根据手柄输入的目标角度位置设定所述电比例调速阀(2)的开度；
对所述回转执行机构(3)的转速进行积分获得实际角度位置；
根据所述实际角度位置与所述目标角度位置的偏差调节所述电比例调速阀(2)的开度，以调节所述定量泵(1)提供给所述回转执行机构(3)的液压油流量。
14.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在回转已停止，或者所述第一换向阀(4)和所述第二换向阀(5)均处于第一状态的情况下，将所述第一压力调节部件(6)和所述第二压力调节部件(7)调定至最小压力；
其中，所述第一换向阀(4)在所述第一状态下，所述第一油口(A)与所述回油油路连通；所述第二换向阀(5)在第一状态下，所述第二油口(B)与所述回油油路连通。
15.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在回转动作停止的过程中，使所述第一换向阀(4)和所述第二换向阀(5)交替地切换至第二状态，且处于所述第二状态的所述第一换向阀(4)和所述第二换向阀(5)使所述回转执行机构(3)的转动方向与回转阻力矩方向相反；
其中，所述第一换向阀(4)在所述第二状态下，所述供油油路与所述第一油口(A)连通；所述第二换向阀(5)在所述第二状态下，所述供油油路与所述第二油口(B)连通。
16.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在轻载工况，将所述第一压力调节部件(6)和所述第二压力调节部件(7)的压力值调定至第一压力区间；和
在重载工况，将所述第一压力调节部件(6)和所述第二压力调节部件(7)的压力值先调定至第二区间，在检测到回转动作后再调定至第三压力区间；
其中，所述第三压力区间大于所述第二压力区间，所述第二压力区间大于所述第一压力区间。
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