CN114087242A - 树枝粉碎设备的液压系统、树枝粉碎设备及其控制方法 - Google Patents

树枝粉碎设备的液压系统、树枝粉碎设备及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种树枝粉碎设备的液压系统、树枝粉碎设备及其控制方法，在所述液压系统中，进料辊和粉碎刀辊均采用液压驱动，通过第二压力变送器实时检测刀辊马达的进油口处压力来反馈粉碎刀辊的负载大小，相比于现有通过采集驱动发动机的机油压力信号来进行反馈，可以有效地提高反馈精度，以便于对进料辊进行自适应调速，有利于提高粉碎效率。而且，通过进料辊控制阀组可以对进料辊马达的工作状态和转速进行调节，通过刀辊控制阀组可以对刀辊马达的工作状态进行控制，调节十分方便，且响应速度快。

Description

树枝粉碎设备的液压系统、树枝粉碎设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及树枝粉碎设备技术领域，特别地，涉及一种树枝粉碎设备的液压系统，另外，还特别涉及一种采用上述液压系统的树枝粉碎设备及其控制方法。
背景技术
树枝粉碎机也叫木材粉碎机，其集切片、粉碎功能为一体，可切削直径1～20公分的枝杈及枝干，主要用于加工松木、杂木、杨木、杉木、原竹等物料，目前常应用于环卫设备上。现有的树枝粉碎设备相对于以往的人工手持调速方式已经发展到可以依据粉碎辊的负载信息对进料辊速度进行自动调节。例如，专利CN109046684A公开了一种树枝粉碎机及其进料调速方法，其进料辊由液压马达驱动，液压马达由液压泵驱动，液压泵由发动机驱动，电磁换向阀控制液压马达的正反转，电比例流量阀调节液压马达的速度，进行实现进料辊的转动方向和速度控制。而粉碎刀辊由发动机直驱，旋转编码器检测刀辊的转速，采集发动机的机油压力和温度联合判断刀辊的负载状况。通过发动机的机油压力信号、机油温度信号、刀辊转速来判断刀辊是否卡阻，如出现卡阻则控制进料辊停止或反转退料，防止发动机超负荷运行。
但是，目前的树枝粉碎设备采集的粉碎刀辊负载信号是驱动发动机的机油压力信号，该信息不能准确反馈粉碎刀辊的负载大小，从而导致不能对进料辊实现自适应调速，影响粉碎效率。另外，现有树枝粉碎设备的粉碎工作状态只有正常进料、停止进料、反转退料三种工作方式，控制策略简单，对负载较大的树枝切削效率低。同时，现有粉碎设备不能判断是否有树枝需要粉碎，所以不能区分待机等料、进料粉碎的工作状态，待机等料时进料辊、粉碎辊、风机叶片必须一直高速运转工作，噪声大，能耗大。
发明内容
本发明提供了一种树枝粉碎设备的液压系统、树枝粉碎设备及其控制方法，以解决目前的树枝粉碎设备存在的上述缺点。
根据本发明的一个方面，提供一种树枝粉碎设备的液压系统，包括双联油泵、第一压力变送器、第二压力变送器、进料辊马达、刀辊马达、进料辊控制阀组和刀辊控制阀组，所述双联油泵通过取力器与发动机驱动连接，所述双联油泵的第一个泵用于向进料辊马达输送压力油，第二个泵用于向刀辊马达输送压力油，所述第一压力变送器设置在所述进料辊马达的进油口处，所述第二压力变送器设置在所述刀辊马达的进油口处，所述进料辊控制阀组设置在所述双联油泵与进料辊马达之间并用于控制进料辊马达的工作状态和调速，所述刀辊控制阀组设置在所述双联油泵与刀辊马达之间并用于控制刀辊马达的工作状态。
进一步地，所述刀辊控制阀组包括单向阀、第一液控溢流阀、第二液控溢流阀和第二电磁换向阀，所述第二电磁换向阀分别与所述第一液控溢流阀、第二液控溢流阀的外控端口连接，所述第二液控溢流阀设置在刀辊马达的回油管路上，所述第一液控溢流阀设置在所述双联油泵的输油管路与刀辊马达的回油管路相连的溢流管路上，所述单向阀设置在刀辊马达的回油管路与进油管路之间，当第二电磁换向阀得电时，控制所述第一液控溢流阀工作、第二液控溢流阀不工作，第一液控溢流阀用于限定刀辊马达的最高工作压力，刀辊马达的回油口与油箱之间导通且没有背压，当第二电磁换向阀失电时，控制所述第一液控溢流阀不工作、第二液控溢流阀工作，所述双联油泵的第二个泵通过所述第一液控溢流阀进行泄压，所述第二液控溢流阀处产生背压驱使刀辊马达停转，同时所述单向阀反向向刀辊马达的进油口补油。
进一步地，所述进料辊控制阀组包括调速溢流阀、电比例换节阀和第一电磁换向阀，所述电比例换节阀和第一电磁换向阀依次设置在所述双联油泵与进料辊马达之间的输油管路上，所述调速溢流阀设置在溢流管路上，所述第一电磁换向阀用于控制进料辊马达在正转、反转和停止三种工作状态之间切换，所述调速溢流阀和电比例换节阀用于调节进料辊马达的转速。
另外，本发明还提供一种树枝粉碎设备，采用如上所述的液压系统。
另外，本发明还提供一种树枝粉碎设备的控制方法，用于对如上所述的树枝粉碎设备进行控制，所述控制方法包括以下内容：
按下启动键后，树枝粉碎设备进入待机等料状态，此时发动机工作在低速档，进料辊和粉碎刀辊低速旋转；
检测是否有树枝进料粉碎，若有，则控制树枝粉碎设备切入一档高速进料状态，此时，发动机工作在高速档，进料辊的转速为第一进料转速；
延迟预设时间后检测刀辊马达的转速，并判断粉碎刀辊是否全速切削，若粉碎刀辊全速切削则控制树枝粉碎设备保持一档高速进料状态，否则控制树枝粉碎设备切入三档进料状态，此时，发动机保持在高速档，进料辊的转速为第三进料转速，其中，第三进料转速＜第一进料转速。
进一步地，在树枝粉碎设备以一档高速进料状态工作时检测刀辊马达的压力，若检测到刀辊马达的工作压力小于第一界定压力，则控制树枝粉碎设备切入待机等料状态。
进一步地，在树枝粉碎设备以三档进料状态工作时检测刀辊马达的压力，若检测到刀辊马达的工作压力小于第一界定压力，则控制树枝粉碎设备切入待机等料状态，若刀辊马达的工作压力大于等于第一界定压力，则检测刀辊马达的转速并判断粉碎刀辊是否全速切削，若刀辊全速切削，则判断刀辊马达的压力是否小于第三界定压力，若小于第三界定压力，则此时刀辊处于非高功率切削状态，控制树枝粉碎设备切入二档进料状态，若大于等于第三界定压力，则刀辊处于高功率切削状态，保持三档进料状态，若刀辊非全速切削，则控制树枝粉碎设备切入停止进料状态。
进一步地，当树枝粉碎设备以二档进料状态工作时，发动机工作在高速档，进料辊的转速为第二进料转速，第三进料转速＜第二进料转速＜第一进料转速，检测刀辊马达的压力，若检测到刀辊马达的工作压力小于第一界定压力，则控制树枝粉碎设备切入待机等料状态，若刀辊马达的工作压力大于等于第一界定压力，则检测刀辊马达的转速并判断粉碎刀辊是否全速切削，若刀辊全速切削，则判断刀辊马达的压力是否小于第二界定压力，若小于第二界定压力，则此时刀辊处于非高功率切削状态，控制树枝粉碎设备切入一档高速进料状态，若大于等于第二界定压力，则刀辊处于高功率切削状态，保持二档进料状态，若刀辊非全速切削，则控制树枝粉碎设备切入三档进料状态。
进一步地，当树枝粉碎设备处于停止进料状态时，发动机工作在高速档，进料辊的转速为零，在切入停止进料状态后延迟预设时间检测刀辊马达的转速，并判断刀辊是否处于全速切削，若处于，则控制树枝粉碎设备切入三档进料状态，否则控制树枝粉碎设备切入进料反转状态。
进一步地，当树枝粉碎设备处于进料反转状态时，发动机工作在高速档，粉碎刀辊的转速为零，进料辊的转速为第一进料转速且方向相反，同时树枝粉碎设备报警。
本发明具有以下效果：
本发明的树枝粉碎设备的液压系统，进料辊和粉碎刀辊均采用液压驱动，通过第二压力变送器实时检测刀辊马达的进油口处压力来反馈粉碎刀辊的负载大小，相比于现有通过采集驱动发动机的机油压力信号来进行反馈，可以有效地提高反馈精度，以便于对进料辊进行自适应调速，有利于提高粉碎效率。而且，通过进料辊控制阀组可以对进料辊马达的工作状态和转速进行调节，通过刀辊控制阀组可以对刀辊马达的工作状态进行控制，调节十分方便，且响应速度快。
另外，本发明的树枝粉碎设备同样具有上述优点。
另外，本发明的树枝粉碎设备的控制方法，在设备启动后先进入待机等料状态，发动机工作在低速档，进料辊和粉碎刀辊低速旋转，功率消耗低，更节能，而且噪声低。当检测到有树枝需要粉碎时，则控制树枝粉碎设备切入一档高速进料状态，发动机快速切换至高速档，进料辊和粉碎刀辊高速运行，以提高粉碎效率。并且，在切入一档高速进料状态后延迟预设时间检测刀辊马达的转速并判断粉碎刀辊是否全速切削，若刀辊全速则控制保持一档高速进料状态，以保证粉碎效率，若刀辊非全速，意味着进料的树枝较大，从而导致粉碎刀辊的负载较大，此时控制树枝粉碎设备切入三档进料状态，进料辊的转速降低，从而降低树枝进料速度，防止由于进料速度过快而发生堵塞，进而导致马达卡阻停转，实现了进料辊的自适应调节，并提高了负载较大的树枝的切削效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的树枝粉碎设备的结构示意图。
图2是本发明优选实施例的树枝粉碎设备的液压系统的原理示意图。
图3是本发明优选实施例的树枝粉碎设备的控制方法的控制逻辑示意图。
附图标记说明
1、进料仓；2、机架；3、进料辊；4、粉碎刀辊；5、风机叶片；6、粉碎室；7、木屑风送管；8、液压系统；9、电气系统；801、双联油泵；802、调速溢流阀；803、电比例换节阀；804、第一电磁换向阀；805、第一压力变送器；806、安全溢流阀；807、进料辊马达；808、刀辊马达；809、单向阀；810、第二压力变送器；811、第一液控溢流阀；812、第二液控溢流阀；813、第二电磁换向阀；815、第三电磁换向阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本发明的优选实施例提供一种树枝粉碎设备，其包括进料仓1、机架2、进料辊3、粉碎刀辊4、风机叶片5、粉碎室6、木屑风送管7、液压系统8和电气系统9，所述机架2为树枝粉碎设备的安装平台，用于将树枝粉碎设备连接到移动设备上，例如特种车辆底盘上、工程机械设备底盘上等。所述进料仓1、粉碎室6、液压系统8、电气系统9均固定安装在机架2上，所述进料辊3安装在机架2上并位于进料仓1和粉碎室6之间，进料辊3通过旋转啮合方式将进料仓1内的树枝送入粉碎室6。所述粉碎刀辊4、风机叶片5均位于在粉碎室6内，所述木屑风送管7安装在粉碎室6上，粉碎刀辊4上设有刀片，用于对树枝进行切削粉碎，风机叶片5安装在粉碎刀辊4上，粉碎刀辊4在切削树枝时带动风机叶片5旋转形成气流将切碎后的木粉通过木屑风送管7输送至外部存储装置。所述进料辊3和粉碎刀辊4均由液压系统8驱动，所述电气系统9与液压系统8电性连接，用于控制液压系统8的工作状态。
可以理解，如图2所示，所述液压系统8包括双联油泵801、第一压力变送器805、第二压力变送器810、进料辊马达807、刀辊马达808、进料辊控制阀组和刀辊控制阀组，所述双联油泵801通过取力器与发动机驱动连接，所述双联油泵801的第一个泵用于向进料辊马达807输送压力油，第二个泵用于向刀辊马达808输送压力油，所述第一压力变送器805设置在所述进料辊马达807的进油口处，用于实时检测进料辊马达807的工作压力，所述第二压力变送器810设置在所述刀辊马达808的进油口处，用于实时检测刀辊马达808的工作压力。所述进料辊控制阀组设置在所述双联油泵801与进料辊马达807之间并用于控制进料辊马达807的工作状态和调速，所述刀辊控制阀组设置在所述双联油泵801与刀辊马达808之间并用于控制刀辊马达808的工作状态。其中，所述进料辊马达807用于驱动进料辊3，刀辊马达808用于驱动粉碎刀辊4。另外，所述双联油泵801为定量泵。所述第一压力变送器805、第二压力变送器810、进料辊控制阀组和刀辊控制阀组均与电气系统9连接。
可以理解，所述进料辊3和粉碎刀辊4均采用液压驱动，通过第二压力变送器810实时检测刀辊马达808的进油口处压力来反馈粉碎刀辊4的负载大小，相比于现有通过采集驱动发动机的机油压力信号来进行反馈，可以有效地提高反馈精度，以便于对进料辊进行自适应调速，有利于提高粉碎效率。而且，通过进料辊控制阀组可以对进料辊马达807的工作状态和转速进行调节，通过刀辊控制阀组可以对刀辊马达808的工作状态进行控制，调节十分方便，且响应速度快。
具体地，所述刀辊控制阀组包括单向阀809、第一液控溢流阀811、第二液控溢流阀812和第二电磁换向阀813，所述第二电磁换向阀813分别与所述第一液控溢流阀811、第二液控溢流阀812的外控端口连接，用于控制第一液控溢流阀811和第二液控溢流阀812的工作状态。所述第二液控溢流阀812设置在刀辊马达808的回油管路上，所述第一液控溢流阀811设置在所述双联油泵801的输油管路与刀辊马达808的回油管路相连的溢流管路上，所述单向阀809设置在刀辊马达808的回油管路与进油管路之间，流通方向为回油管路流向进油管路。当电气系统9控制第二电磁换向阀813得电时，控制所述第一液控溢流阀811工作、第二液控溢流阀812不工作，此时，第一液控溢流阀起到溢流作用，而第二液控溢流阀相当于一个全通阀，第一液控溢流阀811可以限定刀辊马达808的最高工作压力，刀辊马达808的回油口与油箱之间导通且没有背压，刀辊马达808可以正常正转。而当电气系统9控制第二电磁换向阀813失电时，控制所述第一液控溢流阀811不工作、第二液控溢流阀812工作，此时，第一液控溢流阀相当于一个全通阀，第二液控溢流阀起到溢流作用，所述双联油泵801的第二个泵通过所述第一液控溢流阀811进行泄压，而所述第二液控溢流阀812处则产生背压驱使刀辊马达808停转，同时所述单向阀809反向向刀辊马达808的进油口补油，防止刀辊马达808空吸。
所述进料辊控制阀组包括调速溢流阀802、电比例换节阀803和第一电磁换向阀804，所述电比例换节阀803和第一电磁换向阀804依次设置在所述双联油泵801与进料辊马达807之间的输油管路上，双联油泵801的压力油依次通过电比例换节阀803、第一电磁换向阀804流向进料辊马达807，所述调速溢流阀802则设置在溢流管路上，所述第一电磁换向阀804用于控制进料辊马达807在正转、反转和停止三种工作状态之间切换，所述调速溢流阀802和电比例换节阀803则用于联合调节进料辊马达807的转速。
另外，所述进料辊控制阀组还包括设置在所述进料辊马达807的进油管路与回油管路之间的安全溢流阀806，可以防止进料辊马达807突然卡阻停转。所述进料辊控制阀组还包括设置在所述双联油泵801的第一个泵的卸油管路上的第三电磁换向阀815，当进料辊马达807不工作时，电气系统9控制所述第三电磁换向阀815失电，所述双联油泵801的第一个泵通过卸油管路泄压。
可以理解，所述树枝粉碎设备还包括安装在进料辊马达807上的第一转速传感器(图未示)和安装在刀辊马达808上的第二转速传感器(图未示)，所述第一转速传感器和第二转速传感器均与电气系统9连接，所述第一转速传感器和第二转速传感器可以分别实时检测进料辊马达807和刀辊马达808的转速并反馈至电气系统9。通过实时检测刀辊马达的转速和工作压力，两者相结合可以更加细分化地反馈粉碎刀辊的负载大小，当切削力过大时，刀辊马达压力大，系统溢流，马达掉速。
可以理解，本发明的树枝粉碎设备的粉碎刀辊4、进料辊3、风机叶片5都由液压系统8驱动，而液压系统8中设置了溢流阀，溢流阀限制了液压系统8的最高工作压力，可以有效防止刀辊卡阻停转形成的瞬时大扭矩冲击发动机，使发动机停转或飞车。具体地，发动机输出功率计算公式为：
Figure BDA0003350622380000081
其中，Ne表示发动机输出功率(W)，V泵1表示双联油泵801的第一个泵的排量(mL/r)，ne表示双联油泵801的工作转速(r/min)，由发动机转速、取力器速比决定，p泵1表示双联油泵801的第一个泵的工作压力(MPa)，V泵2表示双联油泵801的第二个泵的排量(mL/r)，p泵2表示双联油泵801的第二个泵的工作压力(MPa)，η表示液压系统8的总效率。
由上式可知，发动机输出功率Ne与p泵1、ne、V泵1、V泵2、p泵2相关，而双联油泵801为定量泵，即V泵1、V泵2恒定，而某一种工作状态下油泵转速恒定(因为发动机转速恒定)，此时Ne由p泵1和p泵2决定。而因为溢流阀限定了p泵1和p泵2的最大值，进而限定了Ne最大值，所以发动机不会出现瞬时Ne过高出现停转或飞车。
可以理解，本发明的另一实施例还提供一种树枝粉碎设备的控制方法，优选用于对上述的树枝粉碎设备进行控制，如图3所示，所述控制方法包括以下内容：
按下启动键后，树枝粉碎设备进入待机等料状态，此时发动机工作在低速档，进料辊和粉碎刀辊低速旋转；
检测是否有树枝进料粉碎，若有，则控制树枝粉碎设备切入一档高速进料状态，此时，发动机工作在高速档，进料辊的转速为第一进料转速；
延迟预设时间后检测刀辊马达的转速，并判断粉碎刀辊是否全速切削，若粉碎刀辊全速切削则控制树枝粉碎设备保持一档高速进料状态，否则控制树枝粉碎设备切入三档进料状态，此时，发动机保持在高速档，进料辊的转速为第三进料转速，其中，第三进料转速＜第一进料转速。
具体地，按下启动键后树枝粉碎设备即进入待机等料状态，此时发动机工作在低速档，进料辊和粉碎刀辊低速旋转，进料辊的转速为nj4，粉碎刀辊的转速为nd2。然后，检测是否有树枝进料粉碎，具体通过第二压力变送器实时检测刀辊马达的工作压力pd，当有树枝进料粉碎时，刀辊马达的压力会迅速增大，若检测到pd大于pd1，pd1为刀辊马达的待机界定压力，pd1的大小一般为刀辊马达怠速压力+0.5MPa，在本发明中也称为第一界定压力，则控制树枝粉碎设备切入一档高速进料状态，在一档高速进料状态下，发动机工作在高速档，进料辊的转速为第一进料转速nj1。然后，延迟预设时间后检测刀辊马达的转速nd，并判断粉碎刀辊是否处于全速切削状态，若nd1^＜nd＜nd1，则表示粉碎刀辊处于全速切削状态，则控制树枝粉碎设备保持在一档高速进料状态。其中，nd1^表示刀辊马达高速转动的判定下限，nd1表示刀辊马达高速转动的判定上限，通常，nd1^＝nd1-50r/min。若粉碎刀辊不处于全速切削状态，即nd＜nd1^，则控制树枝粉碎设备快速切入三档进料状态，在三档进料状态下，发动机保持在高速档，进料辊的转速为第三进料转速nj3，nj4＜nj3＜nj1。
可以理解，通过刀辊马达压力信号来判断是否有树枝需要粉碎，当没有树枝需要粉碎时，发动机工作在低速档，刀辊马达和进料辊马达低速运行。当有树枝进入粉碎仓后，粉碎刀辊开始切削，刀辊马达压力迅速升高，粉碎设备进入一档高速进料状态，发动机快速切换到高速档，此时刀辊马达和进料辊马达高速工作。由上述公式1可知，发动机输出功率Ne与P泵、ne、V泵相关，待机等料时，进料辊马达和刀辊马达的驱动油泵的压力值P泵稳定在较小值，且恒定不变，且油泵为定量泵，V泵恒定不变，则低速待机功率NeL小于高速待机功率NeH，所以树枝粉碎设备在待机等料时功率消耗小，更节能。而且，因为待机不粉碎时，发动机工作在低速档，刀辊马达、进料辊马达低速转动，同时风机叶片也低速转动，所以设备噪声低。
另外，在本发明的其它实施例中，也可以通过在进料仓内设置激光传感器或者重力感应元件来检测是否有树枝需要粉碎。
可以理解，本实施例的树枝粉碎设备的控制方法，在设备启动后先进入待机等料状态，发动机工作在低速档，进料辊和粉碎刀辊低速旋转，功率消耗低，更节能，而且噪声低。当检测到有树枝需要粉碎时，则控制树枝粉碎设备切入一档高速进料状态，发动机快速切换至高速档，进料辊和粉碎刀辊高速运行，以提高粉碎效率。并且，在切入一档高速进料状态后延迟预设时间检测刀辊马达的转速并判断粉碎刀辊是否全速切削，若刀辊全速则控制保持一档高速进料状态，以保证粉碎效率，若刀辊非全速，意味着进料的树枝较大，从而导致粉碎刀辊的负载较大，此时控制树枝粉碎设备切入三档进料状态，进料辊的转速降低，从而降低树枝进料速度，防止由于进料速度过快而发生堵塞，进而导致马达卡阻停转，实现了进料辊的自适应调节，并提高了负载较大的树枝的切削效率。
可以理解，在树枝粉碎设备以一档高速进料状态工作时，通过第二压力变送器实时检测刀辊马达的压力，若检测到刀辊马达的工作压力pd小于第一界定压力pd1时，意味着树枝粉碎完毕，则控制树枝粉碎设备切入待机等料状态。若pd≥pd1，则再检测刀辊马达的转速，并判断粉碎刀辊是否全速切削，若粉碎刀辊全速切削则控制树枝粉碎设备保持一档高速进料状态，否则控制树枝粉碎设备切入三档进料状态。
可以理解，当树枝粉碎设备以三档进料状态工作时，第二压力变送器实时检测刀辊马达的压力，若检测到刀辊马达的工作压力pd小于第一界定压力pd1，意味着树枝粉碎完毕，则控制树枝粉碎设备切入待机等料状态。若刀辊马达的工作压力大于pd等于第一界定压力pd1，则检测刀辊马达的转速并判断粉碎刀辊是否全速切削，若刀辊全速切削，即nd1^＜nd＜nd1，则判断刀辊马达的压力pd是否小于第三界定压力pd3，若小于第三界定压力pd3，则此时刀辊处于非高功率切削状态，即使切入到二档进料状态后刀辊马达压力也不会上升到溢流压力而引起刀辊转速非全速，则控制树枝粉碎设备切入二档进料状态，若大于等于第三界定压力pd3，则刀辊处于高功率切削状态，则控制树枝粉碎设备保持三档进料状态。若刀辊非全速切削，即nd＜nd1^，即则控制树枝粉碎设备切入停止进料状态。
可以理解，当树枝粉碎设备以二档进料状态工作时，发动机工作在高速档，进料辊的转速为第二进料转速nj2，nj3＜nj2＜nj1，第二压力变送器实时检测刀辊马达的压力，若检测到刀辊马达的工作压力pd小于第一界定压力pd1，意味着树枝粉碎完毕，则控制树枝粉碎设备切入待机等料状态。若刀辊马达的工作压力pd大于等于第一界定压力pd1，则检测刀辊马达的转速并判断粉碎刀辊是否全速切削，若刀辊全速切削，即nd1^＜nd＜nd1，则判断刀辊马达的压力是否小于第二界定压力pd2，若小于第二界定压力pd2，则此时刀辊处于非高功率切削状态，即使切入到一档高速进料状态后刀辊马达压力也不会上升到溢流压力而引起刀辊转速非全速，则控制树枝粉碎设备切入一档高速进料状态。若刀辊马达的工作压力pd大于等于第二界定压力pd2，则刀辊处于高功率切削状态，则控制树枝粉碎设备保持二档进料状态。若刀辊非全速切削，即nd＜nd1^，则控制树枝粉碎设备切入三档进料状态。
可以理解，当树枝粉碎设备处于停止进料状态时，发动机工作在高速档，进料辊的转速为零，在切入停止进料状态后延迟预设时间检测刀辊马达的转速，并判断刀辊是否处于全速切削，若处于全速切削，即nd1^＜nd＜nd1，则控制树枝粉碎设备切入三档进料状态，否则控制树枝粉碎设备切入进料反转状态。
而当树枝粉碎设备处于进料反转状态时，发动机工作在高速档，粉碎刀辊的转速nd为零，进料辊的转速为第一进料转速且方向相反，即为-nj1，进料辊反转，同时树枝粉碎设备报警。
可以理解，本发明考虑到粉碎刀辊的切削力与树枝状态(直径、密度、湿度等)、进料速度、刀辊转速等因素相关，在切削过程中需要进行进料辊的不断自适应调节以保证粉碎效率。而树枝粉碎设备的控制方法，控制树枝粉碎设备在粉碎工作时一档高速进料、二档进料、三档进料、停止进料、进料反转共五种状态，进料控制逻辑更加细化、全面，尤其是在遇到较粗较硬的树枝时并非只能通过停止进料、恢复进料重复切换状态来缓慢粉碎树枝，而是可以通过刀辊的负载大小实时阶段性调整进料速度，自适应调整粉碎刀辊负载，实现持续进料，粉碎效率更高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种树枝粉碎设备的液压系统，其特征在于，包括双联油泵(801)、第一压力变送器(805)、第二压力变送器(810)、进料辊马达(807)、刀辊马达(808)、进料辊控制阀组和刀辊控制阀组，所述双联油泵(801)通过取力器与发动机驱动连接，所述双联油泵(801)的第一个泵用于向进料辊马达(807)输送压力油，第二个泵用于向刀辊马达(808)输送压力油，所述第一压力变送器(805)设置在所述进料辊马达(807)的进油口处，所述第二压力变送器(810)设置在所述刀辊马达(808)的进油口处，所述进料辊控制阀组设置在所述双联油泵(801)与进料辊马达(807)之间并用于控制进料辊马达(807)的工作状态和调速，所述刀辊控制阀组设置在所述双联油泵(801)与刀辊马达(808)之间并用于控制刀辊马达(808)的工作状态。
2.如权利要求1所述的树枝粉碎设备的液压系统，其特征在于，所述刀辊控制阀组包括单向阀(809)、第一液控溢流阀(811)、第二液控溢流阀(812)和第二电磁换向阀(813)，所述第二电磁换向阀(813)分别与所述第一液控溢流阀(811)、第二液控溢流阀(812)的外控端口连接，所述第二液控溢流阀(812)设置在刀辊马达(808)的回油管路上，所述第一液控溢流阀(811)设置在所述双联油泵(801)的输油管路与刀辊马达(808)的回油管路相连的溢流管路上，所述单向阀(809)设置在刀辊马达(808)的回油管路与进油管路之间，当第二电磁换向阀(813)得电时，控制所述第一液控溢流阀(811)工作、第二液控溢流阀(812)不工作，第一液控溢流阀(811)用于限定刀辊马达(808)的最高工作压力，刀辊马达(808)的回油口与油箱之间导通且没有背压，当第二电磁换向阀(813)失电时，控制所述第一液控溢流阀(811)不工作、第二液控溢流阀(812)工作，所述双联油泵(801)的第二个泵通过所述第一液控溢流阀(811)进行泄压，所述第二液控溢流阀(812)处产生背压驱使刀辊马达(808)停转，同时所述单向阀(809)反向向刀辊马达(808)的进油口补油。
3.如权利要求1所述的树枝粉碎设备的液压系统，其特征在于，所述进料辊控制阀组包括调速溢流阀(802)、电比例换节阀(803)和第一电磁换向阀(804)，所述电比例换节阀(803)和第一电磁换向阀(804)依次设置在所述双联油泵(801)与进料辊马达(807)之间的输油管路上，所述调速溢流阀(802)设置在溢流管路上，所述第一电磁换向阀(804)用于控制进料辊马达(807)在正转、反转和停止三种工作状态之间切换，所述调速溢流阀(802)和电比例换节阀(803)用于调节进料辊马达(807)的转速。
4.一种树枝粉碎设备，其特征在于，采用如权利要求1～3任一项所述的液压系统。
5.一种树枝粉碎设备的控制方法，用于对如权利要求4所述的树枝粉碎设备进行控制，其特征在于，所述控制方法包括以下内容：
按下启动键后，树枝粉碎设备进入待机等料状态，此时发动机工作在低速档，进料辊和粉碎刀辊低速旋转；
检测是否有树枝进料粉碎，若有，则控制树枝粉碎设备切入一档高速进料状态，此时，发动机工作在高速档，进料辊的转速为第一进料转速；
延迟预设时间后检测刀辊马达的转速，并判断粉碎刀辊是否全速切削，若粉碎刀辊全速切削则控制树枝粉碎设备保持一档高速进料状态，否则控制树枝粉碎设备切入三档进料状态，此时，发动机保持在高速档，进料辊的转速为第三进料转速，其中，第三进料转速＜第一进料转速。
6.如权利要求5所述的树枝粉碎设备的控制方法，其特征在于，在树枝粉碎设备以一档高速进料状态工作时检测刀辊马达的压力，若检测到刀辊马达的工作压力小于第一界定压力，则控制树枝粉碎设备切入待机等料状态。
7.如权利要求5所述的树枝粉碎设备的控制方法，其特征在于，在树枝粉碎设备以三档进料状态工作时检测刀辊马达的压力，若检测到刀辊马达的工作压力小于第一界定压力，则控制树枝粉碎设备切入待机等料状态，若刀辊马达的工作压力大于等于第一界定压力，则检测刀辊马达的转速并判断粉碎刀辊是否全速切削，若刀辊全速切削，则判断刀辊马达的压力是否小于第三界定压力，若小于第三界定压力，则此时刀辊处于非高功率切削状态，控制树枝粉碎设备切入二档进料状态，若大于等于第三界定压力，则刀辊处于高功率切削状态，保持三档进料状态，若刀辊非全速切削，则控制树枝粉碎设备切入停止进料状态。
8.如权利要求7所述的树枝粉碎设备的控制方法，其特征在于，当树枝粉碎设备以二档进料状态工作时，发动机工作在高速档，进料辊的转速为第二进料转速，第三进料转速＜第二进料转速＜第一进料转速，检测刀辊马达的压力，若检测到刀辊马达的工作压力小于第一界定压力，则控制树枝粉碎设备切入待机等料状态，若刀辊马达的工作压力大于等于第一界定压力，则检测刀辊马达的转速并判断粉碎刀辊是否全速切削，若刀辊全速切削，则判断刀辊马达的压力是否小于第二界定压力，若小于第二界定压力，则此时刀辊处于非高功率切削状态，控制树枝粉碎设备切入一档高速进料状态，若大于等于第二界定压力，则刀辊处于高功率切削状态，保持二档进料状态，若刀辊非全速切削，则控制树枝粉碎设备切入三档进料状态。
9.如权利要求8所述的树枝粉碎设备的控制方法，其特征在于，当树枝粉碎设备处于停止进料状态时，发动机工作在高速档，进料辊的转速为零，在切入停止进料状态后延迟预设时间检测刀辊马达的转速，并判断刀辊是否处于全速切削，若处于，则控制树枝粉碎设备切入三档进料状态，否则控制树枝粉碎设备切入进料反转状态。
10.如权利要求9所述的树枝粉碎设备的控制方法，其特征在于，当树枝粉碎设备处于进料反转状态时，发动机工作在高速档，粉碎刀辊的转速为零，进料辊的转速为第一进料转速且方向相反，同时树枝粉碎设备报警。
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