CN114623112A - 一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置 - Google Patents
一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114623112A CN114623112A CN202210372158.6A CN202210372158A CN114623112A CN 114623112 A CN114623112 A CN 114623112A CN 202210372158 A CN202210372158 A CN 202210372158A CN 114623112 A CN114623112 A CN 114623112A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- interface
- valve
- pipeline
- pressure compensation
- way reversing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 34
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 40
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
- F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
- F15B11/042—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the feed line, i.e. "meter in"
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
- F15B11/161—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
本发明提供了一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置,包括控制器、操纵感应模块、第一检测单元、第二检测单元、电机泵组件、负载敏感机构、液压油箱;控制器与检测单元、操纵感应模块、电机泵组件、负载敏感机构连接;电机泵组件与液压油箱、负载敏感机构连接,负载敏感机构用于连接多个执行机构;控制器执行如下步骤:获取由操纵感应模块采集的工作信号;判断工作信号大于目标值时,调整系统进入饱和区,根据工作信号调整负载敏感机构阀口开度,获取当前工作模式;获取检测单元采集的压力值,根据压力值、工作模式调整电机泵组件。此外,现有电动工程机械未考虑电机自身调速特性和过载能力,导致操控特性有限,节能效果差。
Description
技术领域
本发明涉及液压传动领域技术,具体涉及一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置。
背景技术
当前工程机械的使用量大、应用面广,是我国乃至全球土方作业、工程作业必不可少的高端装备之一,为我国经济建设和发展发展着重要作用;但传统工程机械能效低、排放差、操控性不足等已逐渐无法满足行业发展需求。现市面上多使用电动工程机械代替传统工程机械,其中,电动工程机械采用电机取代发动机,可实现施工作业过程的零排放、高能效、低噪声,被认为是工程机械发展必然趋势之一;但现有电动工程机械多以电机取代发动机,并模拟发动机工作模式,未充分考虑电机自身的调速特性和过载能力,进而导致现有电动工程机械操控特性有限,节能效果无法最大化。
有鉴于此,提出本申请。
发明内容
本发明公开了一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置,旨在解决现有电动工程机械多以电机取代发动机,并模拟发动机工作模式,未充分考虑电机自身的调速特性和过载能力,进而导致现有电动工程机械操控特性有限,节能效果无法最大化的问题。
本发明第一实施例提供了一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,包括控制器、操纵感应模块、第一检测单元、第二检测单元、电机泵组件、负载敏感机构、以及液压油箱;
所述控制器的输入端与所述第一检测单元、所述第二检测单元、操纵感应模块电气连接,所述控制器的输出端与所述电机泵组件的控制端、所述负载敏感机构的控制端电气连接;
其中,所述第一检测单元配置在所述电机泵组件的输出端上,所述第二检测单元配置在所述负载敏感机构的输出端上;
所述电机泵组件的输入端与所述液压油箱连接,所述电机泵组件的输出端与所述负载敏感机构的输入端连接,所述负载敏感机构的输出端用于连接多个执行机构;
其中,所述控制器被配置为通过执行其内部存储的计算机程序以实现如下步骤:
获取由操纵感应模块采集到的工作信号;
在判断到工作信号大于目标阈值时,调整系统进入饱和区,根据工作信号的输入比例调整负载敏感机构的阀口开度,并获取当前的工作模式,其中,所述工作模式包括快速动作和精细动作;
获取由第一检测单元和第二检测单元分别采集到的第一压力值和第二压力值,并根据所述第一压力值、所述第二压力值以及当前的工作模式调整所述电机泵组件,以使得所述电机泵组件的压力值和负载的最大压力值为目标压差值。
优选地,还包括:在判断到工作信号为零或小于目标阈值时,控制所述电机泵组件关闭。
优选地,所述电机泵组件包括主泵、电机、以及电控制组件,所述液压油箱与所述主泵的输入端管路连接,所述主泵与所述电机机械连接,所述主泵的输出端和所述负载敏感机构的输入端管路连接,所述电机的控制端与所述电控制组件的输出端电气连接,所述电控制组件的控制端与所述控制器的输出端电气连接。
优选地,所述电控制组件包括电机控制器、以及电储能单元,所述控制器的输出端与所述电机控制器的控制端电气连接,所述电机控制器的输入端与所述电储能单元的输出端电气连接,所述电机控制器的输出端与所述电机的控制端电气连接。
优选地,所述负载敏感机构包括比例换向阀组件、压力补偿阀组件、执行器、梭阀、以及溢流阀;
其中,所述比例换向阀组件的接口与所述压力补偿阀组件的接口、所述压力补偿阀的控制腔、所述执行器的接口、所述梭阀的接口管路连接,所述压力补偿阀组件的接口与所述执行器的接口管路连接,所述梭阀的第三接口与所述压力补偿阀组件的控制腔、所述溢流阀左侧控制腔管路连接,所述溢流阀的第一接口与所述液压油箱管路连接,所述主泵的出口与所述溢流阀的第二接口、所述溢流阀右侧控制腔管路连接。
优选地,所述比例换向阀组件包括第一三位五通换向阀、以及第二三位五通换向阀;
其中,所述第一三位五通换向阀的第一接口与所述第二三位五通换向阀的第一接口、所述液压油箱管路连接,所述第一三位五通换向阀的第二接口与所述压力补偿阀组件的接口、所述压力补偿阀的控制腔管路连接,所述第一三位五通换向阀的第三接口与所述执行器的接口管路连接,所述第一三位五通换向阀的第四接口与所述梭阀的第一接口管路连接,所述第二三位五通换向阀的第二接口与所述压力补偿阀组件的接口、所述压力补偿阀组件的控制腔管路连接,所述第二三位五通换向阀的第三接口与所述执行器的接口管路连接,所述第二三位五通换向阀的第四接口与所述梭阀的第二接口管路连接,所述主泵的出口与所述第一三位五通换向阀的第五接口、所述第二三位五通换向阀的第五接口管路连接。
优选地,所述压力补偿阀组件包括第一压力补偿阀、以及第二压力补偿阀;
其中,所述第一三位五通换向阀的第二接口与所述第一压力补偿阀的第一接口、所述第一压力补偿阀的左侧控制腔管路连接,所述第一压力补偿阀的第二接口与所述执行器的接口管路连接,所述第二三位五通换向阀的第二接口与所述第二压力补偿阀的第一接口、所述第二压力补偿阀左侧控制腔管路连接,所述第二压力补偿阀的第二接口与所述执行器的接口管路连接,所述梭阀的第三接口与所述第一压力补偿阀右侧控制腔、所述第二压力补偿阀右侧控制腔管路连接。
优选地,所述执行器包括第一执行油缸、以及第二执行油缸;
其中,所述第一三位五通换向阀的第三接口与所述第一执行油缸的第一接口管路连接,所述第一压力补偿阀的第二接口与所述第一执行油缸的第二接口管路连接,所述第二三位五通换向阀的第三接口与所述第二执行油缸的第一接口管路连接,所述第二压力补偿阀的第二接口与所述第二执行油缸的第二接口管路连接。
优选地,所述操纵感应模块为操作手柄,所述控制器的输入端与所述操作手柄的输出端电气连接。
本发明第二实施例提供了一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感工程机械装置,包括如上任意一项所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统。
综上所述,本实施例提供的一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置,采用电机变转速实现压力补偿控制,维持主泵的出口压力与系统最大负载压力的差值为目标值;同时,该目标压差值可根据系统作业工况需求实现变压差控制,调节手柄输入信号和系统流量对应关系,当在精细作业工况时,降低目标压差值,降低手柄输入信号对系统流量控制对应关系斜率,提高精细动作的操控性;当在快速动作工况时,提高目标压差值,拓宽手柄输入信号对系统流量控制范围,提高快速动作工况的执行器运动速度。此外,系统采用阀后补偿方式降低负载变化对系统操控性造成的影响,且在电机泵高速运动时,泵源流量无法同时满足多执行器的快速动作时的供油流量,液压系统仍然可以按手柄输入信号等比例分配各执行器流量,保证多执行器协同动作的操控性,从而解决现有电动工程机械多以电机取代发动机,并模拟发动机工作模式,未充分考虑电机自身的调速特性和过载能力,进而导致现有电动工程机械操控特性有限,节能效果无法最大化的问题。
附图说明
图1是本发明提供的一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。
以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
请参阅图1,本发明第一实施例提供了一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,包括控制器4、操纵感应模块、第一检测单元14、第二检测单元15、电机泵组件、负载敏感机构、以及液压油箱16;
所述控制器4的输入端与所述第一检测单元14、所述第二检测单元15、操纵感应模块电气连接,所述控制器4的输出端与所述电机泵组件的控制端、所述负载敏感机构的控制端电气连接;
其中,所述第一检测单元14配置在所述电机泵组件的输出端上,所述第二检测单元15配置在所述负载敏感机构的输出端上;
所述电机泵组件的输入端与所述液压油箱16连接,所述电机泵组件的输出端与所述负载敏感机构的输入端连接,所述负载敏感机构的输出端用于连接多个执行机构;
其中,所述控制器4被配置为通过执行其内部存储的计算机程序以实现如下步骤:
获取由操纵感应模块采集到的工作信号;
在判断到工作信号大于目标阈值时,调整系统进入饱和区,根据工作信号的输入比例调整负载敏感机构的阀口开度,并获取当前的工作模式,其中,所述工作模式包括快速动作和精细动作;
获取由第一检测单元和第二检测单元分别采集到的第一压力值和第二压力值,并根据所述第一压力值、所述第二压力值以及当前的工作模式调整所述电机泵组件,以使得所述电机泵组件的压力值和负载的最大压力值为目标压差值。
优选地,还包括:在判断到工作信号为零或小于目标阈值时,控制所述电机泵组件关闭。
优选地,所述电机泵组件包括主泵1、电机5、以及电控制组件,所述液压油箱16与所述主泵1的输入端管路连接,所述主泵1与所述电机5机械连接,所述主泵1的输出端和所述负载敏感机构的输入端管路连接,所述电机5的控制端与所述电控制组件的输出端电气连接,所述电控制组件的控制端与所述控制器4的输出端电气连接。
优选地,所述电控制组件包括电机控制器3、以及电储能单元2,所述控制器4的输出端与所述电机控制器3的控制端电气连接,所述电机控制器3的输入端与所述电储能单元2的输出端电气连接,所述电机控制器3的输出端与所述电机5的控制端电气连接。
优选地,所述负载敏感机构包括比例换向阀组件、压力补偿阀组件、执行器、梭阀12、以及溢流阀13;
其中,所述比例换向阀组件的接口与所述压力补偿阀组件的接口、所述压力补偿阀的控制腔、所述执行器的接口、所述梭阀12的接口管路连接,所述压力补偿阀组件的接口与所述执行器的接口管路连接,所述梭阀12的第三接口C与所述压力补偿阀组件的控制腔、所述溢流阀13左侧控制腔管路连接,所述溢流阀13的第一接口T与所述液压油箱16管路连接,所述主泵1的出口与所述溢流阀13的第二接口P、所述溢流阀13右侧控制腔管路连接。
优选地,所述比例换向阀组件包括第一三位五通换向阀6、以及第二三位五通换向阀7;
其中,所述第一三位五通换向阀6的第一接口T与所述第二三位五通换向阀7的第一接口T、所述液压油箱16管路连接,所述第一三位五通换向阀6的第二接口A与所述压力补偿阀组件的接口、所述压力补偿阀的控制腔管路连接,所述第一三位五通换向阀6的第三接口B与所述执行器的接口管路连接,所述第一三位五通换向阀6的第四接口C与所述梭阀12的第一接口A管路连接,所述第二三位五通换向阀7的第二接口A与所述压力补偿阀组件的接口、所述压力补偿阀组件的控制腔管路连接,所述第二三位五通换向阀7的第三接口B与所述执行器的接口管路连接,所述第二三位五通换向阀7的第四接口C与所述梭阀12的第二接口B管路连接,所述主泵1的出口与所述第一三位五通换向阀6的第五接口P、所述第二三位五通换向阀7的第五接口P管路连接。
优选地,所述压力补偿阀组件包括第一压力补偿阀8、以及第二压力补偿阀9;
其中,所述第一三位五通换向阀6的第二接口A与所述第一压力补偿阀8的第一接口P、所述第一压力补偿阀8的左侧控制腔管路连接,所述第一压力补偿阀8的第二接口T与所述执行器的接口管路连接,所述第二三位五通换向阀7的第二接口A与所述第二压力补偿阀9的第一接口P、所述第二压力补偿阀9左侧控制腔管路连接,所述第二压力补偿阀9的第二接口T与所述执行器的接口管路连接,所述梭阀12的第三接口C与所述第一压力补偿阀8右侧控制腔、所述第二压力补偿阀9右侧控制腔管路连接。
优选地,所述执行器包括第一执行油缸10、以及第二执行油缸11;
其中,所述第一三位五通换向阀6的第三接口B与所述第一执行油缸10的第一接口B管路连接,所述第一压力补偿阀8的第二接口T与所述第一执行油缸10的第二接口A管路连接,所述第二三位五通换向阀7的第三接口B与所述第二执行油缸11的第一接口B管路连接,所述第二压力补偿阀9的第二接口T与所述第二执行油缸11的第二接口A管路连接。
优选地,所述操纵感应模块为操作手柄,所述控制器4的输入端与所述操作手柄的输出端电气连接。
具体地,在本实施例中,为了改善传统工程机械能耗和排放不足,所述新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统引入电机取代发动机用于驱动液压泵,同时,为了更好的提高工程机械操控性,通过电机变转速、转矩控制,实现液压泵出口压力和最大负载压力压差值动态可调,以获得不同的阀口开度与通流流量对应关系;系统通过压力补偿阀补偿不同负载差值,维持不同执行器各节流阀口前后压差恒定且相同,降低负载对系统操控性的影响,并实现系统抗流量饱和。
本发明的具体工作原理如下:
所述控制器4获取所述手柄的输入信号、所述第一检测单元14、所述第二检测单元15的信号并用于控制所述电机5的转速和转矩,并对所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7进行阀口开度控制。
工程机械启动后,操作员根据土方作业需求,设定所述新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统的工作模式,所述控制器4根据设定模式调整所述主泵1出口压力和最大负载压力的目标压差值。当所述控制器4监测到所述手柄的输入信号,且输入信号大于控制阈值时,所述控制器4向所述电机控制器3发送目标控制转速、转矩,带动所述主泵1向负载敏感机构供油,同时控制所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的阀口开度;所述控制器4通过所述第一检测单元14、所述第二检测单元14采集所述主泵1的出口压力、最大负载压力,并发送至所述电机控制器3;所述电机控制器3基于所述控制器4发送的所述主泵1出口压力和最大负载压力的目标压差值、所述第一检测单元14、所述第二检测单元15的压力值,通过所述电机控制器3的控制策略控制泵出口压力和系统最大负载压力的压差,以获得不同的阀口开度与通流流量对应关系,提高不同工况下的操控性。
此外,所述新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统基于所述主泵1与最大负载压力的目标控制压差,通过所述第一压力补偿阀8、所述第二压力补偿阀9根据所述梭阀12的反馈所述第一执行油缸10、所述第二执行油缸11不同的负载造成所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的压差值差异,维持所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的压差值相同,使得所述第一执行油缸10、所述第二执行油缸11的运行速度仅与所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的阀口开度有关,而不受负载的影响;同时,在所述主泵1的供油流量无法同时满足各执行器快速动作的流量需求时,通过所述第一压力补偿执行器10、所述第二压力补偿执行器11维持所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的压差值相同,使得所述主泵1流进所述第一执行油缸10、所述第二执行油缸11的流量可按所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的阀口开度按比例分配。
具体地,所述新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统上电后,操作员根据作业需求,判断工程机械输出功率,以此为依据调节工程机械的工作模式并输入至所述控制器4中,所述控制器4通过控制策略预先设所述定所述主泵1与负载最大压力的目标压差值,实现精细动作过程,降低所述主泵1与负载最大压力的目标压差值,快速动作过程,提高所述主泵1与负载最大压力的目标压差值。
同时,所述控制器4采集所述手柄的输入信号、所述第一检测单元14、所述第二检测单元15输入信号,当所述手柄的输入信号为零或低于目标阈值时,所述控制器4发送待机信号至所述电机控制器3并控制所述电机5停机;此时,所述主泵1出口压力为零,所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的阀口开度为零,所述梭阀12的第一接口A、第二接口B接油箱,第三接口C压力为零。
当所述手柄的输入信号大于目标阈值时,所述控制器4根据所述手柄饿输入信号按比例控制所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的阀口开度,并将通过控制策略预先设定所述主泵1与负载最大压力的目标压差值、所述第一检测单元14、所述第二检测单元15监测到的所述主泵1出口压力、负载最大压力发送至所述电机控制器3。所述电机控制器3通过控制策略,驱动所述电机5工作带动所述主泵1为系统供油,并基于所述电机控制器3中的控制策略维持所述主泵1和系统最大负载压力之间的压差值为所述控制器4预先设定的所述主泵1与负载最大压力的目标压差值。
实现系统在精细动作过程,降低所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的阀口压差,提高所述手柄对流进所述第一执行油缸10、所述第二执行油缸11流量的控制精度。
在快速动作过程,增大所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的阀口压差,拓宽所述手柄对流经所述第一执行油缸10、所述第二执行油缸11流量的控制范围,进而提高不同作业工况的操控性。
工作过程,所述新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统通过所述电机5维持所述主泵1出口压力和最大负载压力为目标差值的同时,通过所述第一压力补偿阀8、所述第二压力补偿阀9根据所述梭阀12的反馈的最大负载压力补偿所述第一执行油缸10、所述第二执行油缸11由于负载差异造成所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的压差值不同,稳定所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的压差值为目标值,并且二者压差相同,使得所述第一执行油缸10、所述第二执行油缸11的运行速度仅与所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7阀口开度有关,而不受负载的影响;同时,在所述主泵1的供油流量无法同时满足各执行器快速动作的流量需求时,通过压力补偿所述第一执行油缸10、所述第二执行油缸11维持所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的压差值相同,使得所述主泵1流进所述第一执行油缸10、所述第二执行油缸11的流量可按所述第一三位五通换向阀6、所述第二三位五通换向阀7的阀口开度按比例分配。
基于上述,实施例的有益效果至少包括:
(1)采用电机变转速实现压力补偿控制,维持主泵的出口压力与系统最大负载压力的差值为目标值。同时,该目标压差值可根据系统作业工况需求实现变压差控制,调节手柄输入信号和系统流量对应关系,当在精细作业工况时,降低目标压差值,降低手柄输入信号对系统流量控制对应关系斜率,提高精细动作的操控性。当在快速动作工况时,提高目标压差值,拓宽手柄输入信号对系统流量控制范围,提高快速动作工况的执行器运动速度。
(2)采用阀后补偿方式降低负载变化对系统操控性造成的影响,且在电机泵高速运动时,泵源流量无法同时满足多执行器的快速动作时的供油流量,液压系统仍然可以按手柄输入信号等比例分配各执行器流量,保证多执行器协同动作的操控性。
本发明第二实施例提供了一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感工程机械装置,包括如上任意一项所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统。
综上所述,本实施例提供的一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置,采用电机变转速实现压力补偿控制,维持主泵的出口压力与系统最大负载压力的差值为目标值;同时,该目标压差值可根据系统作业工况需求实现变压差控制,调节手柄输入信号和系统流量对应关系,当在精细作业工况时,降低目标压差值,降低手柄输入信号对系统流量控制对应关系斜率,提高精细动作的操控性;当在快速动作工况时,提高目标压差值,拓宽手柄输入信号对系统流量控制范围,提高快速动作工况的执行器运动速度。此外,系统采用阀后补偿方式降低负载变化对系统操控性造成的影响,且在电机泵高速运动时,泵源流量无法同时满足多执行器的快速动作时的供油流量,液压系统仍然可以按手柄输入信号等比例分配各执行器流量,保证多执行器协同动作的操控性,从而解决现有电动工程机械多以电机取代发动机,并模拟发动机工作模式,未充分考虑电机自身的调速特性和过载能力,进而导致现有电动工程机械操控特性有限,节能效果无法最大化的问题。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,其特征在于,包括控制器、操纵感应模块、第一检测单元、第二检测单元、电机泵组件、负载敏感机构、以及液压油箱;
所述控制器的输入端与所述第一检测单元、所述第二检测单元、操纵感应模块电气连接,所述控制器的输出端与所述电机泵组件的控制端、所述负载敏感机构的控制端电气连接;
其中,所述第一检测单元配置在所述电机泵组件的输出端上,所述第二检测单元配置在所述负载敏感机构的输出端上;
所述电机泵组件的输入端与所述液压油箱连接,所述电机泵组件的输出端与所述负载敏感机构的输入端连接,所述负载敏感机构的输出端用于连接多个执行机构;
其中,所述控制器被配置为通过执行其内部存储的计算机程序以实现如下步骤:
获取由操纵感应模块采集到的工作信号;
在判断到工作信号大于目标阈值时,调整系统进入饱和区,根据工作信号的输入比例调整负载敏感机构的阀口开度,并获取当前的工作模式,其中,所述工作模式包括快速动作和精细动作;
获取由第一检测单元和第二检测单元分别采集到的第一压力值和第二压力值,并根据所述第一压力值、所述第二压力值以及当前的工作模式调整所述电机泵组件,以使得所述电机泵组件的压力值和负载的最大压力值为目标压差值。
2.根据权利要求1所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,其特征在于,还包括:
在判断到工作信号为零或小于目标阈值时,控制所述电机泵组件关闭。
3.根据权利要求1所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,其特征在于,所述电机泵组件包括主泵、电机、以及电控制组件,所述液压油箱与所述主泵的输入端管路连接,所述主泵与所述电机机械连接,所述主泵的输出端和所述负载敏感机构的输入端管路连接,所述电机的控制端与所述电控制组件的输出端电气连接,所述电控制组件的控制端与所述控制器的输出端电气连接。
4.根据权利要求3所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,其特征在于,所述电控制组件包括电机控制器、以及电储能单元,所述控制器的输出端与所述电机控制器的控制端电气连接,所述电机控制器的输入端与所述电储能单元的输出端电气连接,所述电机控制器的输出端与所述电机的控制端电气连接。
5.根据权利要求4所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,其特征在于,所述负载敏感机构包括比例换向阀组件、压力补偿阀组件、执行器、梭阀、以及溢流阀;
其中,所述比例换向阀组件的接口与所述压力补偿阀组件的接口、所述压力补偿阀的控制腔、所述执行器的接口、所述梭阀的接口管路连接,所述压力补偿阀组件的接口与所述执行器的接口管路连接,所述梭阀的第三接口与所述压力补偿阀组件的控制腔、所述溢流阀左侧控制腔管路连接,所述溢流阀的第一接口与所述液压油箱管路连接,所述主泵的出口与所述溢流阀的第二接口、所述溢流阀右侧控制腔管路连接。
6.根据权利要求5所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,其特征在于,所述比例换向阀组件包括第一三位五通换向阀、以及第二三位五通换向阀;
其中,所述第一三位五通换向阀的第一接口与所述第二三位五通换向阀的第一接口、所述液压油箱管路连接,所述第一三位五通换向阀的第二接口与所述压力补偿阀组件的接口、所述压力补偿阀的控制腔管路连接,所述第一三位五通换向阀的第三接口与所述执行器的接口管路连接,所述第一三位五通换向阀的第四接口与所述梭阀的第一接口管路连接,所述第二三位五通换向阀的第二接口与所述压力补偿阀组件的接口、所述压力补偿阀组件的控制腔管路连接,所述第二三位五通换向阀的第三接口与所述执行器的接口管路连接,所述第二三位五通换向阀的第四接口与所述梭阀的第二接口管路连接,所述主泵的出口与所述第一三位五通换向阀的第五接口、所述第二三位五通换向阀的第五接口管路连接。
7.根据权利要求6所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,其特征在于,所述压力补偿阀组件包括第一压力补偿阀、以及第二压力补偿阀;
其中,所述第一三位五通换向阀的第二接口与所述第一压力补偿阀的第一接口、所述第一压力补偿阀的左侧控制腔管路连接,所述第一压力补偿阀的第二接口与所述执行器的接口管路连接,所述第二三位五通换向阀的第二接口与所述第二压力补偿阀的第一接口、所述第二压力补偿阀左侧控制腔管路连接,所述第二压力补偿阀的第二接口与所述执行器的接口管路连接,所述梭阀的第三接口与所述第一压力补偿阀右侧控制腔、所述第二压力补偿阀右侧控制腔管路连接。
8.根据权利要求7所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,其特征在于,所述执行器包括第一执行油缸、以及第二执行油缸;
其中,所述第一三位五通换向阀的第三接口与所述第一执行油缸的第一接口管路连接,所述第一压力补偿阀的第二接口与所述第一执行油缸的第二接口管路连接,所述第二三位五通换向阀的第三接口与所述第二执行油缸的第一接口管路连接,所述第二压力补偿阀的第二接口与所述第二执行油缸的第二接口管路连接。
9.根据权利要求1所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统,其特征在于,所述操纵感应模块为操作手柄,所述控制器的输入端与所述操作手柄的输出端电气连接。
10.一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感工程机械装置,其特征在于,包括如权利要求1至9任意一项所述的新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210372158.6A CN114623112A (zh) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | 一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210372158.6A CN114623112A (zh) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | 一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114623112A true CN114623112A (zh) | 2022-06-14 |
Family
ID=81906333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210372158.6A Pending CN114623112A (zh) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | 一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114623112A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116696874A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-09-05 | 华侨大学 | 变转速压差调控负载敏感系统及其工程机械 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1035868A (zh) * | 1988-01-27 | 1989-09-27 | 日立建机株式会社 | 负载传感液压驱动线路的控制系统 |
JPH02275101A (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-09 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | ロードセンシング油圧駆動回路の制御装置 |
CN105221506A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-06 | 徐州工业职业技术学院 | 一种负载敏感阀及负载敏感液压系统 |
CN107859671A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-03-30 | 徐州工程学院 | 一种负载敏感多路阀试验装置及试验方法 |
CN109441905A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-08 | 太原理工大学 | 一种变压差负载敏感多路阀 |
CN109654074A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-19 | 太原理工大学 | 一种工程机械液压系统 |
-
2022
- 2022-04-11 CN CN202210372158.6A patent/CN114623112A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1035868A (zh) * | 1988-01-27 | 1989-09-27 | 日立建机株式会社 | 负载传感液压驱动线路的控制系统 |
JPH02275101A (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-09 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | ロードセンシング油圧駆動回路の制御装置 |
CN105221506A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-06 | 徐州工业职业技术学院 | 一种负载敏感阀及负载敏感液压系统 |
CN107859671A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-03-30 | 徐州工程学院 | 一种负载敏感多路阀试验装置及试验方法 |
CN109441905A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-08 | 太原理工大学 | 一种变压差负载敏感多路阀 |
CN109654074A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-19 | 太原理工大学 | 一种工程机械液压系统 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116696874A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-09-05 | 华侨大学 | 变转速压差调控负载敏感系统及其工程机械 |
CN116696874B (zh) * | 2023-08-04 | 2023-12-12 | 华侨大学 | 变转速压差调控负载敏感系统及其工程机械 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104141326B (zh) | 一种挖掘机的节能控制系统 | |
CN109630504B (zh) | 一种带压力补偿的进出油口独立控制系统 | |
CN203891108U (zh) | 一种电液混合驱动工程机械的自动怠速系统 | |
CN102996536B (zh) | 负载敏感液压系统及其功率控制器、起重机 | |
CN103924627B (zh) | 一种电液混合驱动工程机械的自动怠速系统及方法 | |
CN108331064B (zh) | 一种液压挖掘机负载自适应智能控制装置及控制系统 | |
CN103924626B (zh) | 电驱动液压挖掘机的节能型转台驱动系统及驱动控制方法 | |
CN112746996B (zh) | 负载敏感系统及工程起重机械 | |
CN113417896B (zh) | 压力机泵控液压系统及其控制方法 | |
CN114623112A (zh) | 一种新型纯电动抗流量饱和负载敏感系统及工程机械装置 | |
CN108661110A (zh) | 挖掘机电控负流量多路控制阀总成 | |
CN202831052U (zh) | 基于恒功率与变功率的液压挖掘机控制系统 | |
CN114622618A (zh) | 新型负载转速双敏感系统、工程机械装置及其控制方法 | |
CN203546805U (zh) | 中大型液压挖掘机负流量液压泵的功率控制系统 | |
CN217150406U (zh) | 电动挖掘机定量系统变量化控制系统 | |
CN114321046B (zh) | 一种液压系统、设备及其流量控制方法 | |
CN111576513A (zh) | 平地机流量控制系统、方法、控制器和平地机 | |
CN107503997B (zh) | 背压与动力匹配液压混合动力调控双执行器系统 | |
CN108589823B (zh) | 电控正流量主控阀总成 | |
CN114876896A (zh) | 一种新型电动负载敏感系统及工程机械装置 | |
CN220319972U (zh) | 一种负流量系统和电动工程机械装置 | |
CN209818444U (zh) | 一种基于双向进压调节的液压缸位置控制系统 | |
CN111734700A (zh) | 一种工程机械、液压系统及其控制方法 | |
CN104790446A (zh) | 全液压推土机用传动油温控制系统、推土机及控制方法 | |
CN116696874B (zh) | 变转速压差调控负载敏感系统及其工程机械 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |