CN113479800B - 一种落幅控制方法、系统及起重机 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种落幅控制方法、系统及起重机。落幅控制系统连接起重机的变幅油缸,所述变幅油缸的有杆腔连接溢流阀;所述落幅控制方法包括:当所述起重机执行落幅操作期间获取所述变幅油缸的无杆腔内的无杆腔压力值;计算所述无杆腔压力值与预设的所述无杆腔的标准压力值的差值;当所述差值不在所述预设范围内时,控制所述电比例溢流阀调整所述有杆腔的压力。本申请提供的方案能够保证起重机落幅速度的均匀和稳定。

Description

一种落幅控制方法、系统及起重机
技术领域
本申请涉及工程机械技术领域,具体涉及一种落幅控制方法、系统及起重机。
背景技术
起重机的落幅性能是衡量其操控性的重要指标之一。现有中小吨位起重机的落幅控制原理分为有杆腔加恒定压力落幅和靠起重臂自重落幅两种形式:加恒定压力落幅时,变幅油缸有杆腔加恒定压力,采用非电比例溢流阀,溢流压力为初始设定值,落幅过程中,通过调节主阀变幅联阀杆开度来调节落幅速度;自重落幅时变幅油缸的有杆腔不加压,完全依靠大臂重力产生垂直向下的分力实现落幅,落幅过程中,通过调节与变幅油缸无杆腔连通的变幅平衡阀的阀芯开度来调节落幅速度。
然而,上述两种落幅形式都存在随着大臂仰角的变化,大臂重力向下分力逐渐变大,落幅速度逐渐增大的问题。为了保证均匀落幅,需要随着落幅角度的减小实时调节变幅平衡阀的开度。由于变幅平衡阀的开度由操作手柄的开度决定,需要人工实时进行调节。但实际操作中,通过人工操作操作手柄实现匀速落幅的操作难度大,无法保证落幅速度的均匀和稳定。
发明内容
为了解决上述技术问题,提出了本申请。本申请的实施例提供了一种落幅控制方法、系统及起重机,能够保证起重机落幅速度的均匀和稳定。
根据本申请的一个方面,提供了一种落幅控制方法,应用于落幅控制系统,所述落幅控制系统连接起重机的变幅油缸,所述变幅油缸的有杆腔连接电比例溢流阀;所述落幅控制方法包括:当所述起重机执行落幅操作期间获取所述变幅油缸的无杆腔内的无杆腔压力值;计算所述无杆腔压力值与预设的所述无杆腔的标准压力值的差值;以及当所述差值不在所述预设范围内时,控制所述电比例溢流阀调整所述有杆腔的压力。
在一实施例中,所述控制所述电比例溢流阀调整所述有杆腔的压力包括:连续调整所述电比例溢流阀的电流以调整所述有杆腔的压力;
在所述有杆腔的压力调整期间,根据预设的时间间隔获取所述无杆腔的压力值;以及当所述压力值与所述标准压力值的差值在所述预设范围内时,停止调整所述电比例溢流阀的电流以停止调整所述有杆腔的压力。
在一实施例中,所述标准压力值,通过如下方法获得:确定所述起重机的起重臂的当前角度;确定所述当前角度所在的角度区间;确定所述角度区间对应的目标有杆腔压力值;以及根据所述目标有杆腔压力值确定所述标准压力值。
在一实施例中,所述控制所述电比例溢流阀调整所述有杆腔的压力包括:根据所述无杆腔压力值和当前的工作电流确定电流系数;以及根据所述电流系数调整所述电比例溢流阀的控制电流,以调整所述有杆腔的压力。
在一实施例中,所述根据所述电流系数调整所述电比例溢流阀的控制电流包括:通过以下式子计算所述控制电流:
Im=Io-Ki×Pi;
其中,Im为所述控制电流,Io为所述电比例溢流阀的最大电流,Pi为第i时刻获取的所述无杆腔的无杆腔压力值,Ki为第i时刻的所述电流系数,i为正整数。
在一实施例中,所述根据所述无杆腔压力值和当前的工作电流确定电流系数包括:通过以下式子计算所述电流系数:
其中,Ki为所述电流系数,Ii为第i时刻所述电比例溢流阀的工作电流,Pi为第i时刻时所述无杆腔的无杆腔压力值;Ih为第h时刻时所述电比例溢流阀的工作电流,第h时刻为第i时刻的上一时刻,Ph为第h时刻时所述无杆腔的无杆腔压力值。
根据本申请的另一方面,提供了一种落幅控制系统,所述落幅控制系统连接起重机的变幅油缸,所述变幅油缸的有杆腔连接电比例溢流阀;所述落幅控制系统包括控制器和压力传感器;所述压力传感器,用于当所述起重机执行落幅操作期间获取从变幅油缸的无杆腔内的无杆腔压力值;所述控制器,用于计算所述无杆腔压力值与预设的所述无杆腔的标准压力值的差值;当所述差值不在预设范围内时,控制所述电比例溢流阀调整所述有杆腔的压力。
在一实施例中,所述压力传感器安装在所述无杆腔内,所述电比例溢流阀安装在所述有杆腔内,所述压力传感器和所述电比例溢流阀均与所述控制器通信连接。
在一实施例中,所述控制器,在执行所述控制所述电比例溢流阀调整所述有杆腔的压力时,具体执行:连续调整所述电比例溢流阀的电流以调整所述有杆腔的压力;在所述有杆腔的压力调整期间,根据预设的时间间隔从所述压力传感器获取所述无杆腔的压力值;以及当所述压力值与所述标准压力值的差值在所述预设范围内时,停止调整所述电比例溢流阀的电流以停止调整所述有杆腔的压力。
根据本申请的另一方面,提供了一种起重机,包括:上述任一所述的落幅控制系统和起重机本体。
本申请提供的一种落幅控制方法、系统及起重机,当起重机执行落幅操作期间,起重机起重臂的角度变化,无杆腔内的无杆腔压力值会变化,导致落幅的速度会越来越快,因此随着起重机获取起重机变幅油缸的无杆腔内的无杆腔压力值,并计算无杆腔压力值与预设的匀速落幅时无杆腔内的标准压力值的差值。若无杆腔压力值和标准压力值的差值不在预设范围内,表示落幅速度并非是匀速,通过所述电比例溢流阀控制所述有杆腔的压力以保持无杆腔压力值保持在预设范围内,从而实现落幅速度的均匀和稳定。综上所述,在本申请各实施例中,根据反馈的无杆腔压力值,通过电比例溢流阀调整有杆腔的压力来使无杆腔的压力保持恒定,保证了落幅速度的匀速恒定。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述,本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1是本申请一示例性实施例提供的一种落幅控制方法的流程示意图。
图2是本申请一示例性实施例提供的一种控制有杆腔的压力的方法的流程示意图。
图3是本申请一示例性实施例提供的另一种控制有杆腔的压力的方法的流程示意图。
图4是本申请一示例性实施例提供的另一种控制有杆腔的压力的方法的流程示意图。
图5是本申请一示例性实施例提供的一种落幅控制系统的结构示意图。
图6是本申请一示例性实施例提供的另一种落幅控制系统的结构示意图。
图7是本申请一示例性实施例提供的一种起重机的结构示意图。
具体实施方式
下面,将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
落幅速度的均匀稳定对起重机作业的安全性和稳定性至关重要。现有中小吨位起重机的落幅控制原理分为有杆腔加恒定压力落幅和靠起重臂自重落幅两种形式,采用普通溢流阀而非电比例溢流阀,溢流压力为初始设定值。上述的两种落幅形式,落幅速度都会随大臂仰角的降低越落越快,而非匀速,需要操作手随角度自行调整拉杆或手柄的开度。
如图1所示,本发明一实施例提供了一种落幅控制方法,应用于落幅控制系统,落幅控制系统连接起重机的变幅油缸,变幅油缸的有杆腔连接电比例溢流阀,该方法包括以下步骤:
步骤110:当起重机执行落幅操作期间获取变幅油缸的无杆腔内的无杆腔压力值。
具体地,当起重机执行落幅操作时,起重臂的角度减小,从而导致重心偏移,落幅的速度会随着起重臂仰角的减小越落越快,而非匀速下落。在起重机落幅操作期间,其落幅速度与无杆腔内的压力值相关,因此在起重机执行落幅操作期间,对变幅油缸的无杆腔内的压力进行测量,得到无杆腔压力值。
步骤120:计算无杆腔压力值与预设的无杆腔的标准压力值的差值。
具体地,在落幅过程中,起重臂角度连续变化导致重心偏移时,保持无杆腔内的压力(即起重臂重力沿油缸活塞杆方向的分力与有杆腔液压油作用在活塞上的力之和再除无杆腔面积)恒定即可保证落幅速度均匀稳定。因此,在匀速下落的较短时间段内,无杆腔内的压力值为一个标定且始终恒定的标准压力值,计算无杆腔压力值与标准压力值的差值即可确定此时的落幅速度是否保持均匀稳定。若差值在预设的范围内,则可以认为此时的落幅速度是均匀且稳定的。
步骤130:当差值不在预设范围内时,控制电比例溢流阀调整有杆腔的压力。
具体地,当差值不在预设范围内时,说明无杆腔的压力与标准压力值的差距较大,无法维持落幅速度的均匀和稳定。变幅油箱有杆腔连接电比例溢流阀,当差值不在预设范围内时,通过电比例溢流阀来控制有杆腔内的压力,保持有杆腔液压油作用在活塞上的力在一个合适的范围,使得起重臂角度变化时,起重臂重力沿油缸活塞杆的分量总和恒定,随着无杆腔内的压力的增大,通过有杆腔内的压力来活塞减小压力,从而保持无杆腔内的压力稳定在尽可能接近标准压力值或与标准压力值的差值小于预设范围,从而实现落幅速度的匀速恒定。
如图2所示,本发明一实施例提供了一种控制有杆腔的压力的方法,步骤130可以包括:
步骤210:连续调整电比例溢流阀的电流以调整有杆腔的压力。
具体地,如前文,有杆腔连接电比例溢流阀,随着起重臂角度减小,重心偏移导致落幅速度越落越快,无杆腔内的压力会响应增大,无法维持匀速落幅。因此,连续控制电比例溢流阀的电流,调整有杆腔内的压力,通过活塞施加反作用力,防止无杆腔内的压力进一步增大,而是逐渐趋于稳定。
步骤220:在有杆腔的压力调整期间,根据预设的时间间隔获取无杆腔的压力值。
具体地,无杆腔内连接压力传感器,压力传感器能够检测无杆腔内的压力,可以是实时进行检测,在完成落幅需要的时间较长的时候,也可以根据预设的检测周期进行检测,比如每2秒检测一次。通过压力传感器的检测结果,实时或根据检测周期反馈安置在有杆腔上的溢流阀。根据压力传感器的检测结果,可以直观的看到调整有杆腔内的压力对增大无杆腔内压力起到的作用。
步骤230:当压力值与标准压力值的差值在预设范围内时,停止调整电比例溢流阀的电流以停止调整有杆腔的压力。
具体地,根据压力传感器的反馈,当无杆腔内的压力值与标准压力值的差值处于预设范围内时,无杆腔内的压力值可以维持落幅速度的稳定,此时可以停止而调整电比例溢流阀的电流,从而停止调整有杆腔的压力。
如图3所示,本发明一实施例提供了一种获取标准压力值的方法,该方法可以包括以下步骤:
步骤310:确定起重机的起重臂的当前角度。
具体地,在起重机执行落幅操作的过程中,起重臂的仰角的角度会逐渐减小,因此在整个落幅过程中,不同的时间点的起重臂的角度都不同,因此在每个检测时间点,需要确定起重臂的当前角度。
步骤320:确定当前角度所在的角度区间;其中,每个角度区间对应一有杆腔压力值。
步骤330:确定角度区间对应的目标有杆腔压力值。
具体地,随着起重臂的角度的变化,有杆腔内液压油作用在活塞上的力也不同,即维持无杆腔的压力值处于标准压力值预设范围内,有杆腔需要的压力也不同,因此,可以通过标定的方式,将角度划分为若干的区间,每个区间对应一个有杆腔压力值,每个区间对应的有杆腔压力值表示在该区间有杆腔的压力值大概为多少时无杆腔的压力值与标准压力值的差值会处于预设范围内。因此,确定当前角度所在的角度区间对应的目标有杆腔压力值。
步骤340:根据目标有杆腔压力值确定标准压力值。
具体地,根据目标有杆腔压力值,通过电比例溢流阀调整有杆腔的压力,在调整过程中由于目标有杆腔压力值与标准压力值的关系是标定好的,因此不需要获得压力传感器的实时反馈,仅根据目标有杆腔压力值直接确定标准压力值并调整即可。
如图4所示,本发明一实施例提供了另一种控制有杆腔的压力的方法。步骤130可以包括:
步骤410:根据无杆腔压力值和当前的工作电流确定电流系数。
具体地,在起重机落幅时,在起重臂的重力作用下,无杆腔内的压力恒定即可保证落幅速度均匀,当无杆腔的压力变化时,要保证无杆腔内流量的恒定,所以需要调整电比例溢流阀的控制电流。在通过压力传感器获得无杆腔压力之后,由于工作电流和预设的落幅速度相关,因此根据压力值能够计算出当前时刻保持预设的落幅速度所需要的控制电流,并存储每一时刻的无杆腔的压力和对应的控制电流,以供下一时刻计算电流系数时调用。
步骤420:根据电流系数调整电比例溢流阀的控制电流,以调整有杆腔的压力。
具体地,通过压力传感器采集无杆腔压力值,根据压力值可以确定电流系数,在此基础上,根据无杆腔压力值和电流系数,对控制电流进行修正,得到随无杆腔压力变化的控制电流,通过控制电流控制电比例溢流阀阀芯的电磁力,保证预设落幅速度均匀落幅。
此外,预设的落幅速度为根据实际作业需要人为设定的值,比如,需要起重机在一分钟完成落幅操作,则根据一分钟的落幅时间结合起重机的实际参数进行预设的落幅速度的设定,保证起重机在维持预设的落幅速度的情况下能够在一分钟内完成落幅操作,对电比例溢流阀的调整会以能够始终保证预设的落幅速度为目标进行控制,以此对控制电流进行调整。
在本发明一实施例中,根据电流系数调整电比例溢流阀的控制电流包括:
通过以下式子计算控制电流:
Im=Io-Ki×Pi;
其中,Im为控制电流,Io为电比例溢流阀的最大电流,Pi为第i时刻获取的无杆腔的无杆腔压力值,Ki为第i时刻的电流系数,i为正整数。
具体地,通过压力传感器实时采集变幅油缸无杆腔的压力,根据该实时压力计算实时的电流系数,然后通过上述式子,根据无杆腔的实时压力值和实时电流系数,对控制电流进行实时修正,得到随无杆腔压力逐渐变化而逐渐随之变化的控制电流。
在本发明一实施例中,根据无杆腔压力值和当前的工作电流确定电流系数包括:
通过以下式子计算电流系数:
其中,Ki为电流系数,Ii为第i时刻电比例溢流阀的工作电流,Pi为第i时刻时无杆腔的无杆腔压力值;Ih为第h时刻时电比例溢流阀的工作电流,第h时刻为第i时刻的上一时刻,Ph为第h时刻时无杆腔的无杆腔压力值。
具体地,每一时刻对控制电流进行修正时,采集当前时刻无杆腔的压力值,并根据该压力计算出当前时刻所需要的控制电流,同时获取上一时刻的无杆腔的压力和对应控制电流,根据上述式子计算每一时刻的电流系数,即能够获得每一时刻调整后的控制电流。
如图5所示,本发明一实施例提供了一种落幅控制系统,落幅控制系统连接起重机的变幅油缸,变幅油缸的有杆腔连接电比例溢流阀;落幅控制系统包括控制器510和压力传感器520;
压力传感器520,用于当起重机执行落幅操作期间获取从变幅油缸的无杆腔内的无杆腔压力值;
控制器510,用于确定无杆腔压力值与预设的无杆腔的标准压力值的差值是否在预设范围内;当差值不在预设范围内时,控制电比例溢流阀调整有杆腔的压力。
综上,本发明中,变幅油缸有杆腔落幅二次溢流阀采用电比例溢流阀,无杆腔安置压力传感器。通过压力传感器的实时反馈和控制逻辑,控制有杆腔连接的电比例溢流阀,保持有杆腔液压油作用在活塞上的力,在随起重臂角度变化时,与起重臂重力沿油缸活塞杆方向的分力之和恒定,分力随大臂角度减小而增大,则无杆腔溢流阀的溢流压力相应的减小。控制逻辑可以做成无杆腔压力实时反馈计算的形式实现功能,也可以通过标定在起重臂不同角度下电比例溢流阀的溢流压力来实现功能。
具体地,通过控制逻辑对无杆腔的压力传感器反馈的压力进行计算处理,控制有杆腔电比例溢流阀解决落幅速度随起重臂角度减小,重心偏移导致落幅速度越落越快的问题,本发明中,变幅油缸有杆腔落幅二次溢流阀采用电比例溢流阀,油缸无杆腔安置压力传感器,监控无杆腔的压力,流压力,在落幅过程中,起重臂角度连续变化导致重心偏移时,保持无杆腔压力(等于起重臂重力沿油缸活塞杆方向的分力与有杆腔液压油作用在活塞上的力之和再除无杆腔面积),在主阀变幅联阀杆(比如手动的拉杆或手柄)开度一定的情况下,根据压差流量公式可知,压差不变,通流面积不变,流量即不变,因此落幅速度可以保证均匀稳定。
如图5所示,在本发明一实施例中,压力传感器520安装在无杆腔内,溢流阀安装在有杆腔内,压力传感器520和电比例溢流阀均与控制器510通信连接。
在本发明一实施例中,控制器510在执行控制电比例溢流阀调整有杆腔的压力时,执行:连续调整电比例溢流阀的电流以调整有杆腔的压力;在有杆腔的压力调整期间,根据预设的时间间隔从压力传感器获取无杆腔的压力值;当压力值与标准压力值的差值在预设范围内时,停止调整电比例溢流阀的电流以停止调整有杆腔的压力。
在本发明一实施例中,控制器510通过如下方法获得标准压力值:确定起重机的起重臂的当前角度;确定当前角度所在的角度区间;其中,每个角度区间对应一有杆腔压力值;确定角度区间对应的目标有杆腔压力值;以及根据目标有杆腔压力值确定标准压力值。
在本发明一实施例中,控制器510控制电比例溢流阀调整有杆腔的压力包括:根据无杆腔压力值和当前的工作电流确定电流系数;根据电流系数调整电比例溢流阀的控制电流,以调整有杆腔的压力。
在本发明一实施例中,控制器510在执行根据电流系数调整溢流阀的控制电流时,具体执行:
通过以下式子计算控制电流:
Im=Io-Ki×Pi;
其中,Im为控制电流,Io为电比例溢流阀的最大电流,Pi为第i时刻获取的无杆腔的无杆腔压力值,Ki为第i时刻的电流系数,i为正整数。
在本发明一实施例中,控制器510在执行根据无杆腔压力值和当前的工作电流确定电流系数时,执行:
通过以下式子计算电流系数:
其中,Ki为电流系数,Ii为第i时刻电比例溢流阀530的工作电流,Pi为第i时刻时无杆腔的无杆腔压力值;Ih为第h时刻时电比例溢流阀530的工作电流,第h时刻为第i时刻的上一时刻,Ph为第h时刻时无杆腔的无杆腔压力值。
如图6所示,本发明一实施例提供了另一种落幅控制系统,包括:变幅油缸610、压力传感器620、变幅平衡阀630、电比例溢流阀640和主阀变幅联650。
具体地,现有中小吨位起重机的落幅控制原理分为有杆腔加恒定压力落幅和靠起重臂自重落幅两种形式,采用的是普通溢流阀而非电比例溢流阀,溢流压力为初始设定值。两种落幅形式,落幅速度都会随大臂仰角的降低越落越快,而非匀速,需要操作手随角度自行调整拉杆或手柄的开度,即调整主阀变幅联的开度。本发明中,变幅油缸有杆腔落幅二次溢流阀采用电比例溢流阀,无杆腔安置压力传感器。通过控制逻辑对无杆腔传感器反馈的压力进行计算处理,控制有杆腔电比例溢流阀的溢为解决落幅速度随起重臂角度减小,重心偏移导致落幅速度越落越快的问题,本发明中,变幅油缸有杆腔落幅二次溢流阀采用电比例溢流阀,油缸无杆腔安置压力传感器,监控无杆腔的压力,流压力,在落幅过程中,起重臂角度连续变化导致重心偏移时,保持无杆腔压力(等于起重臂重力沿油缸活塞杆方向的分力与有杆腔液压油作用在活塞上的力之和再除无杆腔面积),在主阀变幅联阀杆开度一定的情况下,根据压差流量公式可知,压差不变,通流面积不变,流量即不变,因此落幅速度可以保证均匀稳定。因此,在本发明各实施例提供的方案中,在变幅平衡阀和主阀变幅联状态一定的情况下,通过电比例溢流阀可以直接调整有杆腔内的压力,并且采用电比例溢流阀,能够根据控制工作电流来自动调节,比手动调节要更准确。
通过传感器的实时反馈和控制逻辑,控制有杆腔的电比例溢流阀,保持有杆腔液压油作用在活塞上的力,在随起重臂角度变化时,与起重臂重力沿油缸活塞杆方向的分力之和恒定,分力随大臂角度减小而增大,则无杆腔溢流阀的溢流压力相应的减小。控制逻辑可以做成无杆腔压力实时反馈计算的形式实现功能,也可以通过标定在起重臂不同角度下电比例溢流阀溢流压力来实现功能。需要说明的是,主阀形式不拘泥于手拉杆,液控,电控,图6中所示主阀为手拉杆形式,仅为表达原理。
如图7所示,本发明一实施例提供了一种起重机,包括:上述实施例中任一所述的落幅控制系统710和起重机本体720。其中,落幅控制系统710用于执行上述各实施例提供的落幅控制方法。
本发明各个实施例提供的方案具有以下优点和进步:
1、变幅油缸有杆腔落幅二次溢流阀采用电比例溢流阀,实现落幅时变幅油缸有杆腔压力可变可控。
2、变幅油缸无杆腔安置压力传感器,通过无杆腔压力实时反馈来控制安置在主阀落幅侧的电比例溢流阀,或通过标定起重臂不同角度时落幅电比例二次溢流压力来控制变幅油缸无杆腔压力保持恒定,在变幅阀杆开度一定的条件下,保证了无杆腔流速的恒定,即落幅速度的匀速恒定。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本申请的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (9)

1.一种落幅控制方法,其特征在于,应用于落幅控制系统,所述落幅控制系统连接起重机的变幅油缸,所述变幅油缸的有杆腔连接电比例溢流阀;所述落幅控制方法包括:
当所述起重机执行落幅操作期间获取所述变幅油缸的无杆腔内的无杆腔压力值;
计算所述无杆腔压力值与预设的所述无杆腔的标准压力值的差值;其中,所述标准压力值,通过如下方法获得:
确定所述起重机的起重臂的当前角度;
确定所述当前角度所在的角度区间;
确定所述角度区间对应的目标有杆腔压力值;以及
根据所述目标有杆腔压力值确定所述标准压力值;以及
当所述差值不在预设范围内时,控制所述电比例溢流阀调整所述有杆腔的压力以使所述无杆腔压力值等于所述起重机的起重臂重力沿所述变幅油缸的活塞杆方向的分力与所述有杆腔的液压油作用在活塞上的力之和再除所述无杆腔的面积。
2.根据权利要求1所述的落幅控制方法,其特征在于,
所述通过所述电比例溢流阀控制所述有杆腔的压力包括:
连续调整所述电比例溢流阀的电流以调整所述有杆腔的压力;
在所述有杆腔的压力调整期间,根据预设的时间间隔获取所述无杆腔的压力值;以及
当所述压力值与所述标准压力值的差值在所述预设范围内时,停止调整所述电比例溢流阀的电流以停止调整所述有杆腔的压力。
3.根据权利要求1所述的落幅控制方法,其特征在于,
所述通过所述电比例溢流阀控制所述有杆腔的压力包括:
根据所述无杆腔压力值和当前的工作电流确定电流系数;以及
根据所述电流系数调整所述电比例溢流阀的控制电流,以调整所述有杆腔的压力。
4.根据权利要求3所述的落幅控制方法,其特征在于,
所述根据所述电流系数调整所述电比例溢流阀的控制电流包括:
通过以下式子计算所述控制电流:
Im=Io-Ki×Pi;
其中,Im为所述控制电流,Io为所述电比例溢流阀的最大电流,Pi为第i时刻获取的所述无杆腔的无杆腔压力值,Ki为第i时刻的所述电流系数,i为正整数。
5.根据权利要求3所述的落幅控制方法,其特征在于,
所述根据所述无杆腔压力值和当前的工作电流确定电流系数包括:
通过以下式子计算所述电流系数:
其中,Ki为所述电流系数,Ii为第i时刻所述电比例溢流阀的工作电流,Pi为第i时刻时所述无杆腔的无杆腔压力值;Ih为第h时刻时所述电比例溢流阀的工作电流,第h时刻为第i时刻的上一时刻,Ph为第h时刻时所述无杆腔的无杆腔压力值。
6.一种落幅控制系统,其特征在于,所述落幅控制系统连接起重机的变幅油缸,所述变幅油缸的有杆腔连接电比例溢流阀;所述落幅控制系统包括控制器和压力传感器;
所述压力传感器,用于当所述起重机执行落幅操作期间获取从变幅油缸的无杆腔内的无杆腔压力值;
所述控制器,用于计算所述无杆腔压力值与预设的所述无杆腔的标准压力值的差值;其中,所述标准压力值,通过如下方法获得:
确定所述起重机的起重臂的当前角度;
确定所述当前角度所在的角度区间;
确定所述角度区间对应的目标有杆腔压力值;以及
根据所述目标有杆腔压力值确定所述标准压力值;
当所述差值不在预设范围内时,控制所述电比例溢流阀调整所述有杆腔的压力以使所述无杆腔压力值等于所述起重机的起重臂重力沿所述变幅油缸的活塞杆方向的分力与所述有杆腔的液压油作用在活塞上的力之和再除所述无杆腔的面积。
7.根据权利要求6所述的落幅控制系统,其特征在于,所述压力传感器安装在所述无杆腔内,所述电比例溢流阀安装在所述有杆腔内,所述压力传感器和所述电比例溢流阀均与所述控制器通信连接。
8.根据权利要求6所述的落幅控制系统,其特征在于,
所述控制器,在执行所述通过所述电比例溢流阀控制所述有杆腔的压力时,具体执行:
连续调整所述电比例溢流阀的电流以调整所述有杆腔的压力;
在所述有杆腔的压力调整期间,根据预设的时间间隔从所述压力传感器获取所述无杆腔的压力值;以及
当所述压力值与所述标准压力值的差值在所述预设范围内时,停止调整所述电比例溢流阀的电流以停止调整所述有杆腔的压力。
9.一种起重机,其特征在于,包括:权利要求6-8中任一所述的落幅控制系统和起重机本体。
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