CN113753774A - 一种电动回转系统、电动回转系统的控制方法及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动回转系统、电动回转系统的控制方法及工程机械，属于工程机械技术领域，包括：电子控制单元；控制器，与电子控制单元电性连接，接收电子控制单元发送的回转信号或停止信号；驱动单元，与控制器电性连接，并适于驱动回转装置；制动器，与控制器电性连接，能够对驱动电机进行制动。本发明提供的一种电动回转系统，通过设置电子控制单元向控制器发送回转信号或停止信号，并利用控制器控制驱动单元的启停，并且利用制动器在驱动单元停止时进行制动，因此，对回转装置的控制智能化程度高，便于对回转装置的启动与停止，且驱动与制动均较为迅速。

Description

一种电动回转系统、电动回转系统的控制方法及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种电动回转系统、电动回转系统的控制方法及工程机械。

背景技术

工程机械，例如挖掘机，包括下车行驶和上车挖掘两部分，上车和下车之间通过回转装置相连接，两者之间能相对360°转动。现有的回转装置通常采用液压驱动方式，然而，液压驱动无法满足工程机械的电动化趋势，并且液压驱动智能化控制程度低，并且驱动和制动均较为缓慢。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的回转装置驱动方式智能化控制程度低，并且驱动和制动均较为缓慢的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电动回转系统，用于对工程机械的回转装置进行驱动，包括：

电子控制单元；

控制器，与所述电子控制单元电性连接，接收所述电子控制单元发送的回转信号或停止信号；

驱动单元，与所述控制器电性连接，并适于驱动回转装置；

制动器，与所述控制器电性连接，能够对所述驱动单元进行制动。

还包括输电单元，且所述输电单元通过第一继电器与所述控制器电性连接，且所述第一继电器与所述电子控制单元电性连接。

还包括第二继电器，所述第二继电器与所述控制器电性连接，且所述第二继电器连接于所述输电单元和所述制动器之间。

还包括急停单元和第三继电器，且所述急停单元和所述第三继电器电性连接，所述第三继电器连接于所述输电单元和所述制动器之间。

本发明还提供了一种电动回转系统的控制方法，应用于上述的电动回转系统，包括：

当需要驱动回转装置回转时，电子控制单元发送回转信号于控制器，控制器控制驱动单元启动，并驱动回转装置；

当需要停止回转装置回转时，电子控制单元发送停止信号于控制器，控制器控制驱动单元停止，以使回转装置停止回转，并且，控制器控制制动器对驱动单元进行制动。

当电子控制单元发送回转信号或停止信号于控制器时，同时发送信号于第一继电器，第一继电器线圈吸合，输电单元向控制器送电，使控制器激活。

当停止回转装置回转时，控制器发送信号于第二继电器，第二继电器线圈吸合，输电单元向制动器送电，制动器得电锁紧电机。

当回转装置处于回转状态，且控制器失灵时，通过急停单元控制制动器对驱动单元进行制动。

急停单元控制第三继电器线圈吸合，输电单元向制动器送电，制动器得电锁紧电机。

本发明还提供了一种工程机械，包括上述的电动回转系统。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种电动回转系统，通过设置电子控制单元向控制器发送回转信号或停止信号，并利用控制器控制驱动单元的启停，并且利用制动器在驱动单元停止时进行制动，因此，对回转装置的控制智能化程度高，便于对回转装置的启动与停止，且驱动与制动均较为迅速。

2.本发明提供的一种电动回转系统，利用电子控制单元控制第一继电器的吸合与断开，可以在电子控制单元发送回转信号或停止信号的同时对第一继电器进行控制，以对控制器供电或断电，使得控制器可以激活或关闭。

3.本发明提供的一种电动回转系统，利用控制器控制第二继电器的吸合与断开，以通过第二继电器的吸合与断开控制输电单元与制动器之间的通断，进而控制制动器对驱动单元的锁紧与打开。

4.本发明提供的一种电动回转系统，通过设置急停单元，以在控制器失效时，手动对制动器上电，以利用制动器对驱动单元进行锁紧制动，保证系统运行的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1和实施例2提供的电动回转系统以及电动回转系统的控制方法的流程图。

附图标记说明：

10、电子控制单元；20、控制器；30、驱动电机；40、ISG电机；50、制动器；60、输电单元；70、第一继电器；80、第二继电器；90、急停单元；100、第三继电器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“相连”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示的电动回转系统的一种具体实施方式，包括：电子控制单元10、控制器20、驱动单元、以及制动器50，驱动单元包括驱动电机30和ISG电机40。电子控制单元10与控制器20电性连接，以通过电子控制单元10向控制器20发送回转信号或停止信号。控制器20与驱动电机30、ISG电机40和制动器50均为电性连接，以控制驱动电机30和ISG电机40的启停，以及制动器50对驱动电机30的锁紧制动与松开。

通过设置电子控制单元10向控制器20发送回转信号或停止信号，并利用控制器20控制驱动电机30和ISG电机40的启停，并且利用制动器50在驱动电机30停止时进行制动，因此，对回转装置的控制智能化程度高，便于对回转装置的启动与停止，且驱动与制动均较为迅速，并且，通过设置ISG电机40可以对驱动电机30对回转装置的驱动进行助力，提高动力性，并且，ISG电机40是集发电和启动功能于一体，具有突出的启停控制快，能量再生利用好，动力辅助性强的特点。

在本实施例中，如图1所示，电子控制单元10与控制器20之间设置有第一继电器70，输电单元60通过第一继电器70与控制器20电性连接，并且，第一继电器70与控制器20电性连接。

利用电子控制单元10控制第一继电器70的吸合与断开，可以在电子控制单元10发送回转信号或停止信号的同时对第一继电器70进行控制，以对控制器20供电或断电，使得控制器20可以激活或关闭。

在本实施例中，如图1所示，输电单元60通过第二继电器80与制动器50电性连接，并且，控制器20与第二继电器80信号连接。利用控制器20控制第二继电器80的吸合与断开，以通过第二继电器80的吸合与断开控制输电单元60与制动器50之间的通断，进而控制制动器50对驱动电机30的锁紧与打开。

在本实施例中，如图1所示，还设有第三继电器100，第三继电器100设置于输电单元60和制动器50之间，并且设置急停单元90与第三继电器100电性连接。通过设置急停单元90，以在控制器20失效时，手动对制动器50上电，以利用制动器50对驱动电机30进行锁紧制动，保证系统运行的安全。

在本实施例中，急停单元90为急停按钮。

在本实施例中，还设有操作单元，操作单元与电子控制单元10电性连接，使用者通过操作单元向电子控制单元10发送回转信号或停止信号。具体的，在本实施例中，操作单元为电动手柄，电动手柄通过CAN线与电子控制单元10电性连接。

当然，操作单元还可以为其他可以向电子控制单元10发送信号的部件，例如，按钮、开关等。

在本实施例中，驱动电机30的输出端连接有减速机，减速机的齿轮与回转装置传动连接。通过驱动电机30带动齿轮旋转，从而驱动回转装置旋转。

在本实施例中，电子控制单元10为ECU，即为车辆专用微机控制器。

在本实施例中，输电单元60为蓄电池，蓄电池电压为24V。

实施例2

如图1所示的电动回转系统控制方法的一种具体实施方式，应用于实施例1中的电动回转系统，包括：

当需要驱动回转装置回转时，电子控制单元10发送回转信号于控制器20，控制器20控制驱动电机30和ISG电机40启动，并驱动回转装置；

当需要停止回转装置回转时，电子控制单元10发送停止信号于控制器20，控制器20控制驱动电机30和ISG电机40停止，以使回转装置停止回转，并且，控制器20控制制动器50对驱动电机30进行制动。

具体的，在本实施例中，当需要驱动回转装置时，通过操作单元向电子控制单元10输送回转信号，电子控制单元10将回转信号传递于第一继电器70和控制器20，第一继电器70吸合，输电单元60向控制器20供电，控制器20激活，控制器20控制驱动电机30和ISG电机40启动，驱动电机30带动减速机转动，从而带动回转装置回转；

当需要停止回转装置回转时，通过操作单元向电子控制单元10输送停止信号，电子控制单元10将停止信号传递于第一继电器70和控制器20，第一继电器70吸合，输电单元60向控制器20供电，控制器20激活，控制器20控制驱动电机30和ISG电机40停止运转，并且，控制器20控制第二继电器80吸合，输电单元60向制动器50供电，制动器50将驱动电机30的驱动轴锁紧，以使减速机和回转装置停止回转；

当驱动电机30驱动回转装置回转运动时，若是控制器20失灵，导致通过操作单元无法控制驱动电机30停止运转时，通过急停单元90手动控制第三继电器100吸合，使输电单元60向制动器50供电，以使制动器50锁紧驱动电机30的驱动轴，以对驱动电机30进行制动。

实施例3

还提供了工程机械的一种具体实施方式，包括实施例1中的电动回转系统。

在本实施例中，该工程机械为电动挖掘机。

当然，工程机械还可以为其他具有上车和下车并通过回转装置相连接的机械设备，例如起重机等。

综上所述，实施例1提供电动回转系统，通过设置电子控制单元向控制器发送回转信号或停止信号，并利用控制器控制驱动电机和ISG电机的启停，并且利用制动器在驱动电机停止时进行制动，因此，通过设置ISG电机可以对驱动电机对回转装置的驱动进行助力，提高动力性，并且，ISG电机是集发电和启动功能于一体，具有突出的启停控制快，能量再生利用好，动力辅助性强的特点。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电动回转系统，用于对工程机械的回转装置进行驱动，其特征在于，包括：

电子控制单元(10)；

控制器(20)，与所述电子控制单元(10)电性连接，接收所述电子控制单元(10)发送的回转信号或停止信号；

驱动单元，与所述控制器(20)电性连接，并适于驱动回转装置；

制动器(50)，与所述控制器(20)电性连接，能够对所述驱动单元进行制动。

2.根据权利要求1所述的电动回转系统，其特征在于，还包括输电单元(60)，且所述输电单元(60)通过第一继电器(70)与所述控制器(20)电性连接，且所述第一继电器(70)与所述电子控制单元(10)电性连接。

3.根据权利要求2所述的电动回转系统，其特征在于，还包括第二继电器(80)，所述第二继电器(80)与所述控制器(20)电性连接，且所述第二继电器(80)连接于所述输电单元(60)和所述制动器(50)之间。

4.根据权利要求2或3所述的电动回转系统，其特征在于，还包括急停单元(90)和第三继电器(100)，且所述急停单元(90)和所述第三继电器(100)电性连接，所述第三继电器(100)连接于所述输电单元(60)和所述制动器(50)之间。

5.一种电动回转系统的控制方法，应用于权利要求1-4中任意一项所述的电动回转系统，其特征在于，包括：

当需要驱动回转装置回转时，电子控制单元(10)发送回转信号于控制器(20)，控制器(20)控制驱动单元启动，并驱动回转装置；

当需要停止回转装置回转时，电子控制单元(10)发送停止信号于控制器(20)，控制器(20)控制驱动单元停止，以使回转装置停止回转，并且，控制器(20)控制制动器(50)对驱动单元进行制动。

6.根据权利要求5所述的电动回转系统的控制方法，其特征在于，所述电动回转系统为权利要求2所述的电动回转系统，当电子控制单元(10)发送回转信号或停止信号于控制器(20)时，同时发送信号于第一继电器(70)，第一继电器(70)线圈吸合，输电单元(60)向控制器(20)送电，使控制器(20)激活。

7.根据权利要求6所述的电动回转系统的控制方法，其特征在于，所述电动回转系统为权利要求3所述的电动回转系统，当停止回转装置回转时，控制器(20)发送信号于第二继电器(80)，第二继电器(80)线圈吸合，输电单元(60)向制动器(50)送电，制动器(50)得电锁紧电机。

8.根据权利要求5所述的电动回转系统的控制方法，其特征在于，所述电动回转系统为权利要求4所述的电动回转系统，当回转装置处于回转状态，且控制器(20)失灵时，通过急停单元(90)控制制动器(50)对驱动单元进行制动。

9.根据权利要求8所述的电动回转系统的控制方法，其特征在于，所述电动回转系统为权利要求4所述的电动回转系统，急停单元(90)控制第三继电器(100)线圈吸合，输电单元(60)向制动器(50)送电，制动器(50)得电锁紧电机。

10.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1-4中任意一项所述的电动回转系统。

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