CN113529844B - 负流量挖掘机直行控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挖掘机液压控制，为解决现有负流量挖掘机直线行走发生跑偏的问题，提供一种负流量挖掘机直行控制系统和方法，其中控制系统包括控制器、用于检测先导控制装置操作动作的检测装置、两输出口分别与负流量左泵和负流量右泵的负流量控制口连接的电比例阀装置、用于检测负流量左泵和负流量右泵的泵口压力的泵口压力传感器。控制器依据检测装置的检测结果，在推定挖掘机直行操作时通过控制电比例阀装置使负流量左泵和负流量右泵的泵口压力差处于预定值范围内。本发明通过检测先导控制装置的操作动作判定挖掘机是否直行，在直行时使负流量左泵和负流量右泵的泵口压力差处于预定值，从而实现防止挖掘机直线前行时跑偏。

Description

负流量挖掘机直行控制系统和方法

技术领域

本发明涉及一种挖掘机液压控制，更具体地说，涉及一种负流量挖掘机直行控制系统和方法。

背景技术

负流量控制是液压挖掘机上常用的控制模式，在挖掘机上用于控制行走马达的液压系统如图1所示。

其包括负流量左泵10、负流量右泵20、左行走马达40、右行走马达41、分别用于控制左行走马达40和右行走马达41的左控制主阀30和右控制主阀31、用于与左控制主阀30和右控制主阀31连接并控制器换向的行走先导阀20，负流量左泵10与左控制主阀30连接，通过左控制主阀30向左行走马达40供油。负流量右泵11与右控制主阀31连接，通过右控制主阀31向右行走马达41供油。

通过推动行走先导阀20的左右控制杆，使行走先导阀20的先导油输出口输出先导压力油控制左控制主阀30和右控制主阀31，实现挖掘机的直线行走、转弯和后退等动作。

左控制主阀30和右控制主阀31上均设置有对应与负流量左泵10和负流量右泵11连接的负流量压力信号输出口，用于与负流量左泵10和负流量右泵11的负流量控制口连接，负流量左泵10和负流量右泵11的排量各自与负流量控制口的压力成反比。

负流量挖掘机的行走，由于行走架的制造误差、行走马达排量差异、履带张紧度等因素，很容易造成整机的行走跑偏，极大影响整机的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有负流量挖掘机直线行走发生跑偏的问题，而提供一种负流量挖掘机直行控制系统和方法。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种负流量挖掘机直行控制系统，包括左行走马达和右行走马达、分别用于控制左行走马达和右行走马达的左控制主阀和右控制主阀、分别与左控制主阀和右控制主阀连接的负流量左泵、负流量右泵以及用于控制左控制主阀和右控制主阀的先导控制装置；

其特征在于包括控制器；

检测装置，与控制器连接用于检测先导控制装置的操作动作；

电比例阀装置，由控制器控制，其两输出口分别与负流量左泵和负流量右泵的负流量控制口连接；

泵口压力传感器，与控制器连接，用于检测负流量左泵和负流量右泵的泵口压力；

所述控制器依据检测装置的检测结果，在推定挖掘机直行操作时通过控制电比例阀装置使负流量左泵和负流量右泵的泵口压力差处于预定值范围内。

上述负流量挖掘机直行控制系统中，所述电比例阀装置包括左梭阀、右梭阀、控制端与控制器连接的左电比例阀和右电比例阀；左电比例阀和右电比例阀的进油端与压力油源连接，左梭阀和右梭阀的左进油端对应与左控制主阀和右控制主阀的负流量压力信号输出口连接，左梭阀和右梭阀的右进油端对应与左电比例阀和右电比例阀的出油端连接，左梭阀和右梭阀的出油端对应与负流量左泵和负流量右泵的负流量控制口连接。

上述负流量挖掘机直行控制系统中，所述检测装置包括与所述控制器连接、分别用于检测左控制主阀和右控制主阀的先导控制口压力的先导压力传感器。通过四个先导压力传感器检测左控制主阀和右控制主阀共计四个先导控制口压力，通过四个先导控制口压力的检测结果判断挖掘机是在进行直行(前进或后退)操作或者是在转向操作。

上述负流量挖掘机直行控制系统中，所述检测装置包括与控制器连接用于操控挖掘机行走操作的电子踏板。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种负流量挖掘机直行控制方法，所述挖掘机具有前述的负流量挖掘机直行控制系统，其特征在于方法步骤如下：

S1：检测先导控制装置的操作动作并依据检测结果判断挖掘机是否直行；

S2：检测负流量左泵和负流量右泵的泵口压力并判断两泵泵口压力差是否大于预定值；

S3：当挖掘机直行且两泵泵口压力差大于预定值时控制电比例阀装置使负流量左泵和负流量右泵的泵口压力差处于预定值。

上述负流量挖掘机直行控制方法中，在步骤S1中，检测先导控制装置的操作动作是分别通过压力传感器检测左控制主阀和右控制主阀的先导控制口压力，当左控制主阀和右控制主阀的同向操作的先导控制口压力的差值小于预定时时推定挖掘机直行。

上述负流量挖掘机直行控制方法中，在步骤S1中，检测先导控制装置的操作动作是获取用于操控挖掘机行走的电子踏板的直行控制电信号。

上述负流量挖掘机直行控制方法中，在步骤S3中，通过控制电比例阀装置使泵口压力大的负流量泵的负流量控制口的压力减小。

本发明与现有技术相比，本发明通过检测先导控制装置的操作动作判定挖掘机是否直行，在直行时使负流量左泵和负流量右泵的泵口压力差处于预定值，从而实现防止挖掘机直线前行时跑偏。

附图说明

图1是现有负流量挖掘机行走控制系统原理图。

图2是本发明负流量挖掘机直行控制系统原理图。

图中零部件名称及序号：

负流量左泵10、负流量右泵11、先导控制装置20、左前先导压力传感器21、左后先导压力传感器22、右前先导压力传感器23、右后先导压力传感器24、左控制主阀30、右控制主阀31、左行走马达40、右行走马达41、控制器50、电比例阀51、左电比例阀511、右电比例阀512、左泵口压力传感器52、右泵口压力传感器53、左梭阀54、右梭阀55。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图2所示，本发明中的负流量挖掘机直行控制系统，包括左行走马达40和右行走马达41、分别用于控制左行走马达40和右行走马达41的左控制主阀30和右控制主阀31、分别与左控制主阀30和右控制主阀31连接的负流量左泵10、负流量右泵11以及先导控制装置20。先导控制装置20由先导阀和与先导阀的阀杆连接的操纵杆构成，先导阀的具有两联，每联具有两个先导压力输出口，其中左联先导阀的两个先导压力输出口分别与左控制主阀30的左前先导控制口XA+L和左后先导控制口XB+L连接；右联先导阀的先导压力输出口分别与右控制主阀31的右前先导控制口XA+r和右后先导控制口XB+r连接。

负流量挖掘机直行控制系统还包括控制器50；检测装置、泵口压力传感器、电比例阀装置。

检测装置与控制器50连接，用于检测先导控制装置20的操作动作。本实施例中，检测装置由四个压力传感器构成，分别是左前先导压力传感器21、左后先导压力传感器22、右前先导压力传感器23、右后先导压力传感器24，分别检测左控制主阀30的左前先导控制口XA+L和左后先导控制口XB+L、右控制主阀31的右前先导控制口XA+r和右后先导控制口XB+r的先导压力。

电比例阀装置，由控制器控制，其两输出口分别与负流量左泵和负流量右泵的负流量控制口连接。电比例阀装置包括左梭阀54、右梭阀55、控制端与控制器连接的左电比例阀511和右电比例阀512；左电比例阀511和右电比例阀512的进油端与压力油源连接。左梭阀54的左进油端与左控制主阀30的负流量压力信号输出口连接，左梭阀54的右进油端与左电比例阀511的出油端连接，左梭阀54的出油端与与负流量左泵10的负流量控制口连接。右梭阀55的左进油端与右控制主阀31的负流量压力信号输出口连接，右梭阀55的右进油端与右电比例阀512的出油端连接，右梭阀55的出油端与与负流量右泵11的负流量控制口连接。

左泵口压力传感器52和右泵口压力传感器53，与控制器连接，分别用于检测负流量左泵10和负流量右泵11的泵口压力。

控制器50依据检测装置的检测结果，在推定挖掘机直行操作时通过控制电比例阀51使负流量左泵10和负流量右泵11的泵口压力差处于预定值。

在本发明中，当行走操控采用电液控制时，即操控挖掘机行走的操控装置是与控制器连接的电子脚踏时，则电子脚踏同时充当检测装置，控制器根据电子脚踏输出的电信号，判断挖掘机是否是在作直行操作。

本发明负流量挖掘机直行控制方法步骤如下：

步骤S1：检测先导控制装置的操作动作并依据检测结果判断挖掘机是否直行；控制器50通过左前先导压力传感器21、左后先导压力传感器22、右前先导压力传感器23、右后先导压力传感器24四个压力传感器检测左控制主阀30和右控制主阀31的先导控制口压力，通过各先导控制口的压力判断挖掘机是否是在做直行操作。当左前先导压力传感器21和右前先导压力传感器23所检测的先导压力的差值位于预定范围内，则判定挖掘机是在作向前直行操作，若先导压力的差值大于预定值，则认为挖掘机是在向左前或右前方向转向操作。同理，左后先导压力传感器22和右后先导压力传感器24所检测的先导压力的差值位于预定范围内，则判定挖掘机是在作向后直行操作，若先导压力的差值大于预定值，则认为挖掘机是在向左后或右后方向转向操作。

步骤S2：检测负流量左泵10和负流量右泵11的泵口压力并判断两泵泵口压力差是否大于预定值。

步骤S3：当挖掘机直行(前进直行或后退直行)且两泵泵口压力差大于预定值时控制电比例阀装置使负流量左泵10和负流量右泵11的泵口压力差处于预定值。例如当挖掘机直行，负流量左泵10的压力大于负流量右泵11的泵口压力并且压差超过预定值，控制器50则控制左电比例阀511输出压力油作用于负流量左泵10的负流量控制口，使负流量左泵10的排量减小，从而降低负流量左泵的泵口压力，使负流量左泵10和负流量右泵11的泵口压力差维持在预定范围内，从而使挖掘机的左行走马达40和右行走马达41处于相同的转速，使挖掘机保持直行而防止跑偏。

Claims (8)

1.一种负流量挖掘机直行控制系统，包括左行走马达和右行走马达、分别用于控制左行走马达和右行走马达的左控制主阀和右控制主阀、分别与左控制主阀和右控制主阀连接的负流量左泵、负流量右泵以及用于控制左控制主阀和右控制主阀的先导控制装置；

其特征在于包括控制器；

检测装置，与控制器连接，用于检测先导控制装置的操作动作信号；

电比例阀装置，由控制器控制，其两输出口分别与负流量左泵和负流量右泵的负流量控制口连接；

泵口压力传感器，与控制器连接，用于检测负流量左泵和负流量右泵的泵口压力；

所述控制器依据检测装置检测到的操作动作信号推定挖掘机直行操作时通过控制电比例阀装置使负流量左泵和负流量右泵的泵口压力差处于预定值范围内。

2.根据权利要求1所述的负流量挖掘机直行控制系统，其特征在于所述电比例阀装置包括左梭阀、右梭阀、控制端与控制器连接的左电比例阀和右电比例阀；左电比例阀和右电比例阀的进油端与压力油源连接，左梭阀和右梭阀的左进油端对应与左控制主阀和右控制主阀的负流量压力信号输出口连接，左梭阀和右梭阀的右进油端对应与左电比例阀和右电比例阀的出油端连接，左梭阀和右梭阀的出油端对应与负流量左泵和负流量右泵的负流量控制口连接。

3.根据权利要求1或2所述的负流量挖掘机直行控制系统，其特征在于所述检测装置包括与所述控制器连接、分别用于检测左控制主阀和右控制主阀的先导控制口压力的先导压力传感器。

4.根据权利要求1所述的负流量挖掘机直行控制系统，其特征在于所述检测装置包括与控制器连接用于操控挖掘机行走操作的电子踏板。

5.一种负流量挖掘机直行控制方法，所述挖掘机具有权利要求1中所述的负流量挖掘机直行控制系统，其特征在于方法步骤如下：

S1：检测先导控制装置的操作动作信号并依据检测结果判断挖掘机是否直行；

S2：检测负流量左泵和负流量右泵的泵口压力并判断两泵泵口压力差是否大于预定值；

S3：当挖掘机直行且两泵泵口压力差大于预定值时控制电比例阀装置使负流量左泵和负流量右泵的泵口压力差处于预定值范围内。

6.根据权利要求5所述的负流量挖掘机直行控制方法，其特征在于在步骤S1中，检测先导控制装置的操作动作是分别通过压力传感器检测左控制主阀和右控制主阀的先导控制口压力，当左控制主阀和右控制主阀的同向操作的先导控制口压力的差值小于预定值时推定挖掘机直行。

7.根据权利要求5所述的负流量挖掘机直行控制方法，其特征在于在步骤S1中，检测先导控制装置的操作动作是获取用于操控挖掘机行走的电子踏板的行走控制电信号。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的负流量挖掘机直行控制方法，其特征在于在步骤S3中，通过控制电比例阀装置使泵口压力大的负流量泵的负流量控制口的压力减小。

Images