CN114321043A - 液压控制系统及控制方法、伸缩臂控制系统和作业车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种液压控制系统及控制方法、伸缩臂控制系统和作业车辆。液压控制系统包括：液压缸；换向阀；第一油路；第二油路；第一平衡阀；第二平衡阀；第一流量调节阀，第二平衡阀的控制油口连接于第一平衡阀与第一流量调节阀之间的第一油路上；第二流量调节阀，第一平衡阀的控制油口连接于第二平衡阀与第二流量调节阀之间的第二油路上；和控制装置，被配置为根据第一工作口和第二工作口中用于进油的工作口的流量、液压控制系统的系统流量以及液压缸的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力，通过调节有杆腔和无杆腔的流量调节液压缸的活塞杆伸出或缩回的速度。本公开通过提升伸缩臂的动作的平稳性，改善作业车辆作业过程中举高臂架的抖动现象。

Description

液压控制系统及控制方法、伸缩臂控制系统和作业车辆

技术领域

本公开涉及工程机械领域，特别涉及一种液压控制系统及控制方法、伸缩臂控制系统和作业车辆。

背景技术

消防车，是指根据需要，设置、制造成适宜消防队员乘用且装备各类消防器材或灭火剂，供消防部队用于灭火、辅助灭火或消防救援的车辆。

消防车包括底盘和举高臂架，举高臂架的尾部与底盘连接。为满足消防车的高空作业需求，举高臂架通常采用伸缩臂的形式，多个箱型臂节套接组成多节臂伸缩机构，相邻的臂节之间设有滑块；相邻的臂节之间通过液压缸或液压缸与拉索机构的组合完成同步或顺序运动，组成多节臂伸缩系统。

车辆执行消防救援作业时，操作人员通过操作多节臂伸缩系统伸出以控制举高臂架上升，将消防队员和消防器材输送至一定高度，或通过操作多节臂伸缩系统缩回以控制举高臂架下降，将消防队员和消防器材安全送抵地面。为了使消防救援作业过程安全可靠，多节臂伸缩系统伸缩过程中，伸缩动作需始终保持柔顺以使举高臂架始终保持稳定，不能出现使消防队员感觉不舒服的抖动。

发明内容

本公开的目的在于提供一种液压控制系统及控制方法、伸缩臂控制系统和作业车辆，通过提升伸缩臂的动作的平稳性，改善作业车辆作业过程中举高臂架的抖动现象。

本公开的第一方面提供一种液压控制系统，包括：

液压缸，被配置为驱动负载动作；

换向阀，具有进油口、回油口、第一工作口和第二工作口，所述换向阀的进油口连接于供油管路，所述换向阀的回油口连接于回油管路，所述换向阀被配置为切换所述第一工作口和所述第二工作口的液压油的流向；

第一油路，连接于所述第一工作口和所述液压缸的有杆腔之间；

第二油路，连接于所述第二工作口和所述液压缸的无杆腔之间；

第一平衡阀，设置于所述第一油路上；

第二平衡阀，设置于所述第二油路上；

第一流量调节阀，设置于所述第一工作口与所述第一平衡阀之间的所述第一油路上，所述第二平衡阀的控制油口连接于所述第一平衡阀与所述第一流量调节阀之间的所述第一油路上；

第二流量调节阀，设置于所述第二工作口与所述第二平衡阀之间的所述第二油路上，所述第一平衡阀的控制油口连接于所述第二平衡阀与所述第二流量调节阀之间的所述第二油路上；和

控制装置，被配置为根据所述第一工作口和所述第二工作口中用于进油的工作口的流量、所述液压控制系统的系统流量以及所述液压缸的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力，调节所述第一工作口和所述第二工作口中用于回油的工作口的流量以及所述第一平衡阀的控制油口和所述第二平衡阀的控制油口中与所述用于进油的工作口的连接的一个控制油口的流量，以通过调节所述有杆腔和所述无杆腔的流量调节所述液压缸的活塞杆伸出或缩回的速度。

根据本公开的一些实施例，所述第一流量调节阀具有与所述控制装置信号连接的第一控制端，所述第二流量调节阀具有与所述控制装置信号连接的第二控制端，

在所述第一工作口进油、所述第二工作口回油的第一状态，所述控制装置被配置为根据所述第一控制端的控制信号、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力向所述第二控制端发送用于调节所述第一油路的流量的第一控制信号；和/或

在所述第一工作口回油、所述第二工作口进油的第二状态，所述控制装置被配置为根据所述第二控制端的控制信号、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力向所述第一控制端发送用于调节所述第二油路的流量的第二控制信号。

根据本公开的一些实施例，所述液压控制系统还包括：

第三流量调节阀，设置于所述第一流量调节阀与所述第二平衡阀的控制油口之间；和

第四流量调节阀，设置于所述第二流量调节阀与所述第一平衡阀的控制油口之间。

根据本公开的一些实施例，所述第三流量调节阀具有与所述控制装置信号连接的第三控制端，所述第四流量调节阀具有与所述控制装置信号连接的第四控制端，

在所述第一工作口进油、所述第二工作口回油的第一状态，所述控制装置被配置为根据所述第一控制端的控制信号、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力向所述第三控制端发送用于调节所述第二平衡阀的控制油口的流量的第三控制信号；和/或

在所述第一工作口回油、所述第二工作口进油的第二状态，所述控制装置被配置为根据所述第二控制端的控制信号、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力向所述第四控制端发送用于调节所述第一平衡阀的控制油口的流量的第四控制信号。

根据本公开的一些实施例，

在所述第一状态，所述控制装置被配置为根据所述液压控制系统的系统流量和所述第一控制端的控制信号获取所述第一流量调节阀的出油口的压力，并根据所述液压控制系统的系统流量、所述第一流量调节阀的出油口的压力、所述液压缸的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和所述第二平衡阀的阀芯特性，获取用于调节所述第二油路的流量的控制信号和调节所述第二平衡阀的控制油口的流量的控制信号；

在所述第二状态，所述控制装置被配置为根据所述液压控制系统的系统流量和所述第二控制端的控制信号获取所述第二流量调节阀的出油口的压力，并根据所述液压控制系统的系统流量、所述第二流量调节阀的出油口的压力、所述液压缸的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和所述第一平衡阀的阀芯特性，获取用于调节所述第一油路的流量的控制信号和调节所述第一平衡阀的控制油口的流量的控制信号。

根据本公开的一些实施例，

所述液压控制系统包括位移检测装置，所述位移检测装置被配置为检测所述液压缸的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移；

所述控制装置被配置为：所述液压缸的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐减小且达到第一预设值时，将所述第一油路的流量减小至第二预设值，以降低所述液压缸的活塞杆缩回的速度；和/或，所述液压缸的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐增大且达到第三预设值时，将所述第二油路的流量减小至第四预设值，以降低所述液压缸的活塞杆伸出的速度。

本公开的第二方面提供一种伸缩臂控制系统，包括：

伸缩臂，沿自身长度方向可伸缩地设置；和

本公开第一方面所述的液压控制系统，其中，所述液压缸与所述伸缩臂驱动连接以驱动所述伸缩臂沿自身长度方向伸缩。

本公开的第三方面提供一种作业车辆，包括本公开第二方面所述的伸缩臂控制系统。

本公开的第四方面提供一种本公开的第一方面所述的液压控制系统的控制方法，包括：根据所述第一工作口和所述第二工作口中用于进油的工作口的流量、所述液压控制系统的系统流量以及所述液压缸的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力，调节所述第一工作口和所述第二工作口中用于回油的工作口的流量以及所述第一平衡阀的控制油口和所述第二平衡阀的控制油口中与所述用于进油的工作口的连接的一个控制油口的流量，以通过调节所述有杆腔和所述无杆腔的流量调节所述液压缸的活塞杆伸出或缩回的速度。

根据本公开的一些实施例，

在所述第一工作口进油、所述第二工作口回油的第一状态，根据所述第一流量调节阀的出油口的流量、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力调节所述第二油路的流量；和/或

在所述第一工作口回油、所述第二工作口进油的第二状态，根据所述第二流量调节阀的出油口的流量、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力调节所述第一油路的流量。

根据本公开的一些实施例，

在所述第一状态，根据所述第一流量调节阀的出油口的流量、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力调节所述第二平衡阀的控制油口的流量；和/或

在所述第二状态，根据所述第二流量调节阀的出油口的流量、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力调节所述第一平衡阀的控制油口的流量。

根据本公开的一些实施例，

在所述第一状态，根据所述液压控制系统的系统流量和所述第一流量调节阀的出油口的流量获取所述第一流量调节阀的出油口的压力，并根据所述液压控制系统的系统流量、所述第一流量调节阀的出油口的压力、所述液压缸的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和所述第二平衡阀的阀芯特性，调节所述第二油路的流量和所述第二平衡阀的控制油口的流量；

在所述第二状态，根据所述液压控制系统的系统流量和所述第二流量调节阀的出油口的流量获取所述第二流量调节阀的出油口的压力，并根据所述液压控制系统的系统流量、所述第二流量调节阀的出油口的压力、所述液压缸的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和所述第一平衡阀的阀芯特性，调节所述第一油路的流量和所述第一平衡阀的控制油口的流量。

根据本公开的一些实施例，

所述液压缸的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐减小且达到第一预设值时，将所述第一油路的流量减小至第二预设值，以降低所述液压缸的活塞杆缩回的速度；和/或

所述液压缸的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐增大且达到第三预设值时，将所述第二油路的流量减小至第四预设值，以降低所述液压缸的活塞杆伸出的速度。

本公开实施例提供的液压控制系统中，通过换向阀切换第一工作口和第二工作口的液压油的流向，以切换第一油路、有杆腔、无杆腔和第二油路的液压油的流向，实现液压缸的运动方向控制；通过第一流量调节阀和第二流量调节阀分别调节第一油路和第二油路的流量，一方面可以实现液压缸运动方向和运动速度的独立控制，另一方面可以根据需要独立地调节进油流量和回油流量。通过设置第一流量调节阀和第二流量调节阀，还可以适应性地调节第一油路和第二油路中回油的油路的背压，起到缓冲作用。上述设置利于提升液压缸伸缩过程中的稳定性，当液压缸带动伸缩臂伸缩时，相应地也利于提升伸缩臂的动作的平稳性和柔顺性，从而利于改善作业车辆作业过程中举高臂架的抖动现象。

本公开的液压系统控制方法、伸缩臂控制系统和作业车辆具有本公开实施例提供的液压控制系统所具有的优点。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

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为本公开一些实施例的伸缩臂控制系统的液压原理示意图。

图2为本公开一些实施例的液压控制系统在第一状态的控制原理示意图。

图3为本公开一些实施例的液压控制系统在第二状态的控制原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，这些技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

本公开的实施例提供一种液压控制系统和该液压系统的控制方法、伸缩臂控制系统和作业车辆。

本公开实施例提供的作业车辆包括本公开实施例提供的伸缩臂控制系统。作业车辆可以是具有伸缩臂形式的举高臂架的消防车。本公开实施例提供的作业车辆具有本公开实施例提供的伸缩臂控制系统所具有的优点。

如图1所示，本公开实施例提供的伸缩臂控制系统包括伸缩臂1和本公开实施例提供的液压控制系统，其中伸缩臂1沿自身长度方向可伸缩地设置。本公开实施例提供的伸缩臂控制系统具有本公开实施例提供的液压控制系统所具有的优点。

如图1和图2所示，本公开实施例提供的液压控制系统包括液压缸25、换向阀22、第一油路、第二油路、第一平衡阀24、第二平衡阀26、第一流量调节阀23、第二流量调节阀27和控制装置。

液压缸25被配置为驱动负载动作。例如，液压缸25与伸缩臂1驱动连接以驱动伸缩臂1沿自身长度方向伸缩。

换向阀22具有进油口P、回油口T、第一工作口A和第二工作口B。换向阀22的进油口P连接于供油管路，换向阀22的回油口T连接于回油管路，换向阀22被配置为切换第一工作口A和第二工作口B的液压油的流向。

第一油路连接于第一工作口A和液压缸25的有杆腔之间。第二油路连接于第二工作口B和液压缸25的无杆腔之间。第一平衡阀24设置于第一油路上。第二平衡阀26设置于第二油路上。

第一流量调节阀23设置于第一工作口A与第一平衡阀24之间的第一油路上，第二平衡阀26的控制油口Pil2连接于第一平衡阀24与第一流量调节阀23之间的第一油路上。第二流量调节阀27设置于第二工作口B与第二平衡阀26之间的第二油路上，第一平衡阀24的控制油口Pil1连接于第二平衡阀26与第二流量调节阀27之间的第二油路上。第一流量调节阀23和第二流量调节阀27可采用比例节流阀。

控制装置被配置为根据第一工作口A和第二工作口B中用于进油的工作口的流量、液压控制系统的系统流量以及液压缸25的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力，调节第一工作口A和第二工作口B中用于回油的工作口的流量以及第一平衡阀24的控制油口Pil1和第二平衡阀26的控制油口Pil2中与用于进油的工作口的连接的一个控制油口的流量，以通过调节有杆腔和无杆腔的流量调节液压缸25的活塞杆伸出或缩回的速度。

本公开实施例提供的液压控制系统中，通过换向阀切换第一工作口和第二工作口的液压油的流向，以切换第一油路、有杆腔、无杆腔和第二油路的液压油的流向，实现液压缸的运动方向控制；通过第一流量调节阀和第二流量调节阀分别调节第一油路和第二油路的流量，一方面可以实现液压缸运动方向和运动速度的独立控制，另一方面可以根据需要独立地调节进油流量和回油流量。通过设置第一流量调节阀和第二流量调节阀，还可以适应性地调节第一油路和第二油路中回油的油路的背压，起到缓冲作用。

上述设置利于提升液压缸伸缩过程中的稳定性，当液压缸带动伸缩臂伸缩时，相应地也利于提升伸缩臂的动作的平稳性和柔顺性，从而利于改善作业车辆作业过程中举高臂架的抖动现象。

在一些实施例中，第一流量调节阀23具有与控制装置信号连接的第一控制端K1，第二流量调节阀27具有与控制装置信号连接的第二控制端K2。

在设置第一控制端K1和第二控制端K2的基础上，在一些实施例中，如图2所示，在第一工作口A进油、第二工作口B回油的第一状态，控制装置被配置为根据第一控制端K1的控制信号、液压控制系统的系统流量和液压缸25的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力向第二控制端K2发送用于调节第一油路的流量的第一控制信号。

在设置第一控制端K1和第二控制端K2的基础上，在一些实施例中，如图3所示，在第一工作口A回油、第二工作口B进油的第二状态，控制装置被配置为根据第二控制端K2的控制信号、液压控制系统的系统流量和液压缸25的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力向第一控制端K1发送用于调节第二油路的流量的第二控制信号。

第一流量调节阀23和第二流量调节阀27采用比例节流阀时，通过第一控制端K1的控制信号可以获取第一流量调节阀23的流量，通过第二控制端K2的控制信号可以获取第二流量调节阀27的流量。结合液压控制系统中液压油的流向、液压控制系统的系统流量以及液压缸25的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力，控制装置就可以发送第一控制信号或第二控制信号。

在一些实施例中，液压控制系统还包括第三流量调节阀28和第四流量调节阀29。第三流量调节阀28设置于第一流量调节阀23与第二平衡阀26的控制油口Pil2之间。第四流量调节阀29设置于第二流量调节阀27与第一平衡阀24的控制油口Pil1之间。第三流量调节阀28和第四流量调节阀29可采用比例节流阀。

在一些实施例中，第三流量调节阀28具有与控制装置信号连接的第三控制端，第四流量调节阀29具有与控制装置信号连接的第四控制端。

在设置第三控制端和第四控制端的基础上，在一些实施例中，如图2所示，在第一工作口A进油、第二工作口B回油的第一状态，控制装置被配置为根据第一控制端K1的控制信号、液压控制系统的系统流量和液压缸25的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力向第三控制端发送用于调节第二平衡阀26的控制油口Pil2的流量的第三控制信号。

在设置第三控制端和第四控制端的基础上，在一些实施例中，如图3所示，在第一工作口A回油、第二工作口B进油的第二状态，控制装置被配置为根据第二控制端K2的控制信号、液压控制系统的系统流量和液压缸25的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力向第四控制端发送用于调节第一平衡阀24的控制油口Pil1的流量的第四控制信号。

第三流量调节阀28和第四流量调节阀29采用比例节流阀时，通过第一控制端K1的控制信号可以获取第三流量调节阀28的流量，通过第二控制端K2的控制信号可以获取第四流量调节阀29的流量。结合液压控制系统中液压油的流向、液压控制系统的系统流量以及液压缸25的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力，控制装置就可以发送第三控制信号或第四控制信号。

上述实施例中，根据第一控制端K1的控制信号和第二控制端K2的控制信号，不仅可以独立调节第一平衡阀24或第二平衡阀27的进油口和出油口的流量，还可以独立调节第一平衡阀24或第二平衡阀27的控制油口的流量，从而过滤两个平衡阀的控制油口的压力冲击，利于使平衡阀的先导压力、负载压力和回油管路的背压实现适应性匹配，利于两个平衡阀中溢流阀部分的阀芯开度保持稳定。

在一些实施例中，如图2所示，在第一状态，控制装置被配置为根据液压控制系统的系统流量和第一控制端K1的控制信号获取第一流量调节阀23的出油口的压力，并根据液压控制系统的系统流量、第一流量调节阀23的出油口的压力、液压缸25的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和第二平衡阀26的阀芯特性，获取用于调节第二油路的流量的控制信号和调节第二平衡阀26的控制油口Pil2的流量的控制信号；如图3所示，在第二状态，控制装置被配置为根据液压控制系统的系统流量和第二控制端K2的控制信号获取第二流量调节阀27的出油口的压力，并根据液压控制系统的系统流量、第二流量调节阀27的出油口的压力、液压缸25的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和第一平衡阀24的阀芯特性，获取用于调节第一油路的流量的控制信号和调节第一平衡阀24的控制油口Pil1的流量的控制信号。

在一些实施例中，液压控制系统包括位移检测装置3，位移检测装置3被配置为检测液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移。控制装置被配置为：液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐减小且达到第一预设值时，将第一油路的流量减小至第二预设值，以降低液压缸25的活塞杆缩回的速度；和/或，液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐增大且达到第三预设值时，将第二油路的流量减小至第四预设值，以降低液压缸25的活塞杆伸出的速度。

位移检测装置3可以设置于液压缸25上，直接获取液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移；也可以设置于伸缩臂1上，通过获取伸缩臂1的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移，获取液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移。

第一预设值和第三预设值可以根据伸缩臂1伸出或缩回的目标长度确定，液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐减小且达到第一预设值时，或者液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐增大且达到第三预设值时，表明伸缩臂1已伸出或缩回至接近目标长度的位置。此时将第一油路的流量降低至第二设定值，或将第二油路的流量降低至第四设定值，利于缓解或消除伸缩臂1动作停止时的液压冲击。

在一些实施例中，在上面所描述的控制装置可以实现为用于执行本公开所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称：PLC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称：ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGate Array，简称：FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

如图2和图3所示，本公开的一些实施例还提供一种前述液压控制系统的控制方法，包括：根据第一工作口A和第二工作口B中用于进油的工作口的流量、液压控制系统的系统流量以及液压缸25的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力，调节第一工作口A和第二工作口B中用于回油的工作口的流量以及第一平衡阀24的控制油口Pil1和第二平衡阀26的控制油口Pil2中与用于进油的工作口的连接的一个控制油口的流量，以通过调节有杆腔和无杆腔的流量调节液压缸25的活塞杆伸出或缩回的速度。

本公开实施例提供的液压控制系统的控制方法基于前述液压控制系统进行，因此具有前述液压控制系统所具有的优点。

在一些实施例中，如图2所示，在第一工作口A进油、第二工作口B回油的第一状态，根据第一流量调节阀23的出油口的流量、液压控制系统的系统流量和液压缸25的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力调节第二油路的流量。

在一些实施例中，如图3所示，在第一工作口A回油、第二工作口B进油的第二状态，根据第二流量调节阀27的出油口的流量、液压控制系统的系统流量和液压缸25的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力调节第一油路的流量。

在一些实施例中，如图2所示，在第一状态，根据第一流量调节阀23的出油口的流量、液压控制系统的系统流量和液压缸25的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力调节第二平衡阀26的控制油口Pil2的流量。

在一些实施例中，如图3所示，在第二状态，根据第二流量调节阀27的出油口的流量、液压控制系统的系统流量和液压缸25的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力调节第一平衡阀24的控制油口Pil1的流量。

在一些实施例中，如图2所示，在第一状态，根据液压控制系统的系统流量和第一流量调节阀23的出油口的流量获取第一流量调节阀23的出油口的压力，并根据液压控制系统的系统流量、第一流量调节阀23的出油口的压力、液压缸25的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和第二平衡阀26的阀芯特性，调节第二油路的流量和第二平衡阀26的控制油口Pil2的流量；如图3所示，在第二状态，根据液压控制系统的系统流量和第二流量调节阀27的出油口的流量获取第二流量调节阀27的出油口的压力，并根据液压控制系统的系统流量、第二流量调节阀27的出油口的压力、液压缸25的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和第一平衡阀24的阀芯特性，调节第一油路的流量和第一平衡阀24的控制油口Pil1的流量。

在一些实施例中，液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐减小且达到第一预设值时，将第一油路的流量减小至第二预设值，以降低液压缸25的活塞杆缩回的速度。

在一些实施例中，液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐增大且达到第三预设值时，将第二油路的流量减小至第四预设值，以降低液压缸25的活塞杆伸出的速度。

本公开实施例的液压控制方法中各步骤的作用可参见前面液压控制系统的相关描述。

下面结合图1和图2对本公开一些实施例的技术方案作进一步说明。

伸缩臂控制系统包括伸缩臂1、液压控制系统和位移检测装置3。伸缩臂1包括基本臂11、第一臂节12、第二臂节13和第三臂节14。液压控制系统包括液压泵21、液压油箱20、换向阀22、第一流量调节阀23、第二流量调节阀27、第一平衡阀24、第二平衡阀26、第三流量调节阀28、第四流量调节阀29、液压缸25和控制装置。

液压泵21通过供油管路与换向阀22的进油口P连接，为液压控制系统提供液压动力源。液压油箱20通过回油管路与换向阀22的回油口T连接，接收液压控制系统的回油。

换向阀22的第一工作口A与第一流量调节阀23的第一油口A1连接，第一流量调节阀23的第二油口B1与第一平衡阀24的第一油口V1连接，第一平衡阀24的第一油口C1与液压缸25的有杆腔连接。

换向阀22的第二工作口B与第二流量调节阀27的第一油口A2连接，第二流量调节阀27的第二油口B2与第二平衡阀26的第一油口V2连接，第二平衡阀26的第二油口C2与液压缸25的无杆腔连接。

第三流量调节阀28的第一油口A3与第一流量调节阀27的第二油口B1连接，第三流量调节阀28的第二油口B3与第二平衡阀26的控制油口Pil2连接。

第四流量调节阀29的第一油口A4与第二流量调节阀23的第二油口B2连接，第四流量调节阀29的第二油口B4与第一平衡阀24的控制油口Pil1连接。

操纵换向阀22使其位于右位，液压泵21输出的高压液压油经换向阀22的进油口P、换向阀22的第一工作口A、第一流量调节阀23的第一油口A1、第一流量调节阀23的第二油口B1、第一平衡阀24的第一油口V1、第一平衡阀24的单向阀、第一平衡阀24的第一油口C1进入液压缸25的有杆腔，同时液压油经第一流量调节阀23的第二油口B1进入第三流量调节阀28的第一油口A3，并经第三流量调节阀28的第二油口B3进入第二平衡阀26的控制油口Pil2，打开第二平衡阀26的溢流阀的阀芯，使液压缸25的无杆腔与第二平衡阀26的第一油口V2之间的第二油路接通，液压缸25的无杆腔的液压油经第二平衡阀26的第二油口C2、第二平衡阀26的溢流阀、第二平衡阀26的第一油口V2、第二流量调节阀27的第二油口B2、第二流量调节阀27的第一油口A2、换向阀22的第二工作口B、换向阀22的回油口T进入液压油箱20，完成液压缸25的缩回动作。

操纵换向阀22使其位于左位，液压泵21输出的高压液压油经换向阀22的进油口P、换向阀22的第二工作口B、第二流量调节阀27的第一油口A2、第二流量调节阀27的第二油口B2、第二平衡阀26的第一油口V2、第二平衡阀26的第二油口C2进入液压缸25的无杆腔，同时液压油经第二流量调节阀27的第二油口B2进入第四流量调节阀29的第一油口A4，并经第四流量调节阀29的第二油口B4进入第一平衡阀24的控制油口Pil1，打开平衡阀一溢流阀1-6.2的阀芯，使液压缸25的有杆腔与第一平衡阀24的第一油口V1之间的第一油路接通，液压缸25的有杆腔的液压油经第一平衡阀24的第一油口V1、第一平衡阀24的溢流阀、第一平衡阀24的第一油口C1、第一流量调节阀23的第二油口B1、第一流量调节阀23的第一油口A1、换向阀22的第一工作口A、换向阀22的回油口T进入液压油箱20，完成液压缸25的伸出动作。

液压缸25的活塞杆与基本臂11连接，液压缸25缸筒与第一臂节12连接，直接驱动第一臂节12的伸缩。第二臂节13与第一臂节12通过拉索机构连接，以随第一臂节12同步伸缩。第三臂节14与第二臂节13通过拉索机构连接，以随第二臂节13同步伸缩。

液压控制系统的工作过程如下：

液压缸25的活塞杆缩回时，即伸缩臂1缩回时：

1、控制装置根据第一控制端K1的控制信号的大小，并根据液压控制系统的系统流量，实时计算第一流量调节阀23的第二油口B1的压力。

2、控制装置根据液压缸25的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力，实时计算为保持第二平衡阀26的溢流阀的阀芯开度为某一稳定值，第二平衡阀26的第一油口V2、第二油口C2和控制油口Pil2的压力和流量的配比关系。

3、控制装置根据第二平衡阀26的阀芯特性和上述配比关系实时计算第一控制信号和第三控制信号的大小，并向第二控制端发送第一控制信号，向第三控制端发送第三控制信号。

4、第二流量调节阀27响应于第一控制信号，第三流量调节阀28响应于第三控制信号，第二流量调节阀27和第三流量调节阀28输出所需压力和流量。

5、活塞杆在缩回的过程中，控制装置根据位移检测装置3检测的液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移减小至第一预设值时，减小第一流量调节阀23的控制信号的大小，将第一油路的流量减小至第二预设值，以降低液压缸25的活塞杆缩回的速度。

液压缸25的活塞杆伸出时，即伸缩臂1伸出时：

1、控制装置根据第二控制端K2的控制信号的大小，并根据液压控制系统的系统流量，实时计算第二流量调节阀27的第二油口B2的压力。

2、控制装置根据液压缸25的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力，实时计算为保持第一平衡阀24的溢流阀的阀芯开度为某一稳定值，第一平衡阀24的第一油口V1、第二油口C1和控制油口Pil1的压力和流量的配比关系。

3、控制装置根据第一平衡阀24的阀芯特性和上述配比关系实时计算第二控制信号和第四控制信号的大小，并向第一控制端发送第二控制信号，向第四控制端发送第四控制信号。

4、第一流量调节阀23响应于第二控制信号，第四流量调节阀29响应于第四控制信号，第一流量调节阀23和第四流量调节阀29输出所需压力和流量。

5、活塞杆在伸出的过程中，控制装置根据位移检测装置3检测的液压缸25的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移增大至第三预设值时，减小第一流量调节阀23的控制信号的大小，将第二油路的流量减小至第四预设值，以降低液压缸25的活塞杆伸出的速度。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。

Claims (13)

1.一种液压控制系统，其特征在于，包括：

液压缸(25)，被配置为驱动负载动作；

换向阀(22)，具有进油口(P)、回油口(T)、第一工作口(A)和第二工作口(B)，所述换向阀(22)的进油口(P)连接于供油管路，所述换向阀(22)的回油口(T)连接于回油管路，所述换向阀(22)被配置为切换所述第一工作口(A)和所述第二工作口(B)的液压油的流向；

第一油路，连接于所述第一工作口(A)和所述液压缸(25)的有杆腔之间；

第二油路，连接于所述第二工作口(B)和所述液压缸(25)的无杆腔之间；

第一平衡阀(24)，设置于所述第一油路上；

第二平衡阀(26)，设置于所述第二油路上；

第一流量调节阀(23)，设置于所述第一工作口(A)与所述第一平衡阀(24)之间的所述第一油路上，所述第二平衡阀(26)的控制油口(Pil2)连接于所述第一平衡阀(24)与所述第一流量调节阀(23)之间的所述第一油路上；

第二流量调节阀(27)，设置于所述第二工作口(B)与所述第二平衡阀(26)之间的所述第二油路上，所述第一平衡阀(24)的控制油口(Pil1)连接于所述第二平衡阀(26)与所述第二流量调节阀(27)之间的所述第二油路上；和

控制装置，被配置为根据所述第一工作口(A)和所述第二工作口(B)中用于进油的工作口的流量、所述液压控制系统的系统流量以及所述液压缸(25)的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力，调节所述第一工作口(A)和所述第二工作口(B)中用于回油的工作口的流量以及所述第一平衡阀(24)的控制油口(Pil1)和所述第二平衡阀(26)的控制油口(Pil2)中与所述用于进油的工作口的连接的一个控制油口的流量，以通过调节所述有杆腔和所述无杆腔的流量调节所述液压缸(25)的活塞杆伸出或缩回的速度。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述第一流量调节阀(23)具有与所述控制装置信号连接的第一控制端(K1)，所述第二流量调节阀(27)具有与所述控制装置信号连接的第二控制端(K2)，

在所述第一工作口(A)进油、所述第二工作口(B)回油的第一状态，所述控制装置被配置为根据所述第一控制端(K1)的控制信号、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸(25)的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力向所述第二控制端(K2)发送用于调节所述第一油路的流量的第一控制信号；和/或

在所述第一工作口(A)回油、所述第二工作口(B)进油的第二状态，所述控制装置被配置为根据所述第二控制端(K2)的控制信号、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸(25)的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力向所述第一控制端(K1)发送用于调节所述第二油路的流量的第二控制信号。

3.根据权利要求1或2所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括：

第三流量调节阀(28)，设置于所述第一流量调节阀(23)与所述第二平衡阀(26)的控制油口(Pil2)之间；和

第四流量调节阀(29)，设置于所述第二流量调节阀(27)与所述第一平衡阀(24)的控制油口(Pil1)之间。

4.根据权利要求3所述的液压控制系统，其特征在于，所述第三流量调节阀(28)具有与所述控制装置信号连接的第三控制端，所述第四流量调节阀(29)具有与所述控制装置信号连接的第四控制端，

在所述第一工作口(A)进油、所述第二工作口(B)回油的第一状态，所述控制装置被配置为根据所述第一控制端(K1)的控制信号、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸(25)的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力向所述第三控制端发送用于调节所述第二平衡阀(26)的控制油口(Pil2)的流量的第三控制信号；和/或

在所述第一工作口(A)回油、所述第二工作口(B)进油的第二状态，所述控制装置被配置为根据所述第二控制端(K2)的控制信号、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸(25)的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力向所述第四控制端发送用于调节所述第一平衡阀(24)的控制油口(Pil1)的流量的第四控制信号。

5.根据权利要求2所述的液压控制系统，其特征在于，

在所述第一状态，所述控制装置被配置为根据所述液压控制系统的系统流量和所述第一控制端(K1)的控制信号获取所述第一流量调节阀(23)的出油口的压力，并根据所述液压控制系统的系统流量、所述第一流量调节阀(23)的出油口的压力、所述液压缸(25)的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和所述第二平衡阀(26)的阀芯特性，获取用于调节所述第二油路的流量的控制信号和调节所述第二平衡阀(26)的控制油口(Pil2)的流量的控制信号；

在所述第二状态，所述控制装置被配置为根据所述液压控制系统的系统流量和所述第二控制端(K2)的控制信号获取所述第二流量调节阀(27)的出油口的压力，并根据所述液压控制系统的系统流量、所述第二流量调节阀(27)的出油口的压力、所述液压缸(25)的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和所述第一平衡阀(24)的阀芯特性，获取用于调节所述第一油路的流量的控制信号和调节所述第一平衡阀(24)的控制油口(Pil1)的流量的控制信号。

6.根据权利要求1或2所述的液压控制系统，其特征在于，

所述液压控制系统包括位移检测装置(3)，所述位移检测装置(3)被配置为检测所述液压缸(25)的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移；

所述控制装置被配置为：所述液压缸(25)的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐减小且达到第一预设值时，将所述第一油路的流量减小至第二预设值，以降低所述液压缸(25)的活塞杆缩回的速度；和/或，所述液压缸(25)的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐增大且达到第三预设值时，将所述第二油路的流量减小至第四预设值，以降低所述液压缸(25)的活塞杆伸出的速度。

7.一种伸缩臂控制系统，其特征在于，包括：

伸缩臂(1)，沿自身长度方向可伸缩地设置；和

根据权利要求1至6中任一项所述的液压控制系统，其中，所述液压缸(25)与所述伸缩臂(1)驱动连接以驱动所述伸缩臂(1)沿自身长度方向伸缩。

8.一种作业车辆，其特征在于，包括根据权利要求7所述的伸缩臂控制系统。

9.一种根据权利要求1至6中任一项所述的液压控制系统的控制方法，其特征在于，包括：根据所述第一工作口(A)和所述第二工作口(B)中用于进油的工作口的流量、所述液压控制系统的系统流量以及所述液压缸(25)的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力，调节所述第一工作口(A)和所述第二工作口(B)中用于回油的工作口的流量以及所述第一平衡阀(24)的控制油口(Pil1)和所述第二平衡阀(26)的控制油口(Pil2)中与所述用于进油的工作口的连接的一个控制油口的流量，以通过调节所述有杆腔和所述无杆腔的流量调节所述液压缸(25)的活塞杆伸出或缩回的速度。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，

在所述第一工作口(A)进油、所述第二工作口(B)回油的第一状态，根据所述第一流量调节阀(23)的出油口的流量、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸(25)的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力调节所述第二油路的流量；和/或

在所述第一工作口(A)回油、所述第二工作口(B)进油的第二状态，根据所述第二流量调节阀(27)的出油口的流量、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸(25)的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力调节所述第一油路的流量。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，

在所述第一状态，根据所述第一流量调节阀(23)的出油口的流量、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸(25)的活塞杆在缩回的过程中的负载阻力调节所述第二平衡阀(26)的控制油口(Pil2)的流量；和/或

在所述第二状态，根据所述第二流量调节阀(27)的出油口的流量、所述液压控制系统的系统流量和所述液压缸(25)的活塞杆在伸出的过程中的负载阻力调节所述第一平衡阀(24)的控制油口(Pil1)的流量。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的控制方法，其特征在于，

在所述第一状态，根据所述液压控制系统的系统流量和所述第一流量调节阀(23)的出油口的流量获取所述第一流量调节阀(23)的出油口的压力，并根据所述液压控制系统的系统流量、所述第一流量调节阀(23)的出油口的压力、所述液压缸(25)的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和所述第二平衡阀(26)的阀芯特性，调节所述第二油路的流量和所述第二平衡阀(26)的控制油口(Pil2)的流量；

在所述第二状态，根据所述液压控制系统的系统流量和所述第二流量调节阀(27)的出油口的流量获取所述第二流量调节阀(27)的出油口的压力，并根据所述液压控制系统的系统流量、所述第二流量调节阀(27)的出油口的压力、所述液压缸(25)的活塞杆在伸出或缩回的过程中的负载阻力和所述第一平衡阀(24)的阀芯特性，调节所述第一油路的流量和所述第一平衡阀(24)的控制油口(Pil1)的流量。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的控制方法，其特征在于，

所述液压缸(25)的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐减小且达到第一预设值时，将所述第一油路的流量减小至第二预设值，以降低所述液压缸(25)的活塞杆缩回的速度；和/或

所述液压缸(25)的长度方向的第一端相对于长度方向的第二端的位移逐渐增大且达到第三预设值时，将所述第二油路的流量减小至第四预设值，以降低所述液压缸(25)的活塞杆伸出的速度。

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