CN115355223A - 一种电控负载敏感旁通节流控制方法、系统及工程机械 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电控负载敏感旁通节流控制方法、系统及工程机械，采集液压系统的实时进油压力，解析工作状态信息为待机状态，判断实时进油压力是否与预设待机状态的进油压力一致，若不一致，则发出电比例流量信号，根据电比例流量信号控制中位卸荷阀动作，直到实时进油压力与预设待机状态的进油压力一致，用于对液压系统的实时进油压力进行调整；若一致，则不发出电比例流量信号。优点：中位卸荷阀采用电比例流量信号控制，只与控制信号有关与先导压力无关；采集系统进油压力，在不同档位待机状态下与系统设定的待命压力进行比较，动态调节电比例流量控制阀开度大小形成闭环控制，控制更加精准稳定可靠，减少待机状态下不必要的功率浪费。

Description

一种电控负载敏感旁通节流控制方法、系统及工程机械
技术领域
本发明涉及一种电控负载敏感旁通节流控制方法、系统及工程机械，属于工程机械液压控制系统应用技术领域。
背景技术
随着电气系统相关零部件的快速发展，工程机械对智能化的需求越发强烈，电控负载敏感系统也越来越多的应用于工程机械主机系统中。目前，电控负载敏感系统大都是在传统的液控负载系统基础上做些改进，将液压泵的控制方式由原来的液压负载感应控制改成电比例控制，将主阀的先导级控制方式由原来的液控比例控制改成电比例控制。中位卸荷系统还是采用负载感应压力作为先导级控制，当系统压力和负载感应压力之差大于中位卸荷阀弹簧设定压力时，中位卸荷阀就会打开，部分系统压力和流量从中位卸荷阀卸掉，影响系统控制精度和稳定性。
现有技术存在的缺陷包括：
中位卸荷阀采用压差控制方式，压差大于弹簧设定压力时卸荷阀会打开泄压分流，影响系统控制精度和稳定性；
中位卸荷阀采用电比例减压阀作为先导级控制方式，没有压力传感器检测系统压力，不能形成闭环控制，不同档位状态下待命压力对应的电比例信号需要手动依依去试，大大增加了调试工作量；
先导油源由外部提供，中位卸荷阀采用电比例减压阀作为先导级控制方式，系统待机安全阀起作用时，先导压力卸荷，中位卸荷阀关闭，系统处于高压溢流状态，造成不必要的功率浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电控负载敏感旁通节流控制方法、系统及工程机械。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电控负载敏感旁通节流控制方法，包括：
获取液压系统的工作状态信息，采集液压系统的实时进油压力；
解析工作状态信息为待机状态，判断实时进油压力是否与预设待机状态的进油压力一致，若不一致，则发出电比例流量信号，根据电比例流量信号控制中位卸荷阀动作，直到实时进油压力与预设待机状态的进油压力一致，用于对液压系统的实时进油压力进行调整；若一致，则不发出电比例流量信号。
进一步的，还包括：解析工作状态信息为工作状态，获取液压系统的执行机构控制信号，根据执行机构控制信号反比例调整电比例流量信号，执行机构控制信号逐渐增大，电比例流量信号逐渐减小，直至中位卸荷阀动作完全关闭。
进一步的，所述中位卸荷阀为电比例流量控制阀。
一种电控负载敏感旁通节流控制系统，其特征在于，包括：进油联、尾联和至少一个工作联；
所述进油联，用于根据电比例信号调节液压系统待机时的进油压力；
所述工作联，用于控制执行机构进行动作或不动作；
所述尾联，用于提供先导油源；
所述根据电比例信号调节液压系统待机时的进油压力，包括：
获取液压系统的工作状态信息，采集液压系统的实时进油压力；
解析工作状态信息为待机状态，判断实时进油压力是否与预设待机状态的进油压力一致，若不一致，则发出电比例流量信号，根据电比例流量信号控制中位卸荷阀动作，直到实时进油压力与预设待机状态的进油压力一致，用于对液压系统的实时进油压力进行调整；若一致，则不发出电比例流量信号。
进一步的，所述进油联还用于，解析工作状态信息为工作状态，获取液压系统的执行机构控制信号，根据执行机构控制信号反比例调整电比例流量信号，执行机构控制信号逐渐增大，电比例流量信号逐渐减小，直至中位卸荷阀动作完全关闭。
进一步的，所述进油联包括：电比例流量控制阀、主溢流阀和动态阻尼阀；所述工作联包括：压力补偿阀、第一电比例减压阀、第二电比例减压阀和主阀芯；所述尾联包括：先导溢流阀、减压阀、单向阀、两位三通电磁换向阀和压力传感器；
所述电比例流量控制阀、主溢流阀、主阀芯分别与进油口P1和第一回油口T1相连，进油口P1油路上设有压力传感器；动态阻尼阀与压力补偿阀、第二回油口T2相连；主阀芯分别与压力补偿阀、第一减压阀、第二减压阀、第三减压阀相连；减压阀分别与先导溢流阀、两位三通电磁换向阀相连；两位三通电磁换向阀与第一电比例减压阀和第二电比例减压阀相连，两位三通电磁换向阀与第一电比例减压阀和第二电比例减压阀以及先导溢流阀都与第二回油口T2相连，第一回油口T1与第二回油口T2相连。
进一步的，所述减压阀和两位三通电磁换向阀之间还设有单向阀，通过单向阀使得减压阀两位三通电磁换向阀连通，两位三通电磁换向阀到减压阀不通。
进一步的，所述单向阀和两位三通电磁换向阀之间设有先导油口P2，用于为外部提供先导油源。
进一步的，所述第一减压阀和第二减压阀分别为第一电比例减压阀和第二电比例减压阀。
一种工程机械，包括：电控负载敏感液压控制系统。
本发明所达到的有益效果：
本发明的中位卸荷阀采用电比例流量信号控制，阀的状态只与输入的电比例信号有关与先导压力大小无关，液压系统控制更加精准稳定可靠，系统待命压力始终处于一个最佳固定值不受先导油源的影响；根据检测的系统压力，与目标值进行比较形成闭环控制，自动调整电比例流量控制阀的控制信号，大大减少了系统调试的工作量。
附图说明
图1是本发明提出的电控负载敏感液压系统原理图；
图2是本发明提出的电控负载敏感液压系统控制流程图；
1是电比例流量控制阀，2是主溢流阀，3是动态阻尼阀，4是压力补偿阀，5是第一电比例减压阀，6是第二电比例减压阀，7是主阀芯，8是先导溢流阀，9是减压阀，10是单向阀，11是两位三通电磁换向阀，12是压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明提供一种电控负载敏感液压控制方法，包括：
获取液压系统的工作状态信息，采集液压系统的实时进油压力；
解析工作状态信息为待机状态，则判断实时进油压力是否与预设待机状态的进油压力一致，若不一致，则发出电比例流量信号，根据电比例流量信号控制中位卸荷阀动作，直到实时进油压力与预设待机状态的进油压力一致，用于对液压系统的实时进油压力进行调整；若一致，则不发出电比例流量信号；
解析工作状态信息为工作状态，则获取液压系统的执行机构控制信号，根据执行机构控制信号反比例调整电比例流量信号，执行机构控制信号逐渐增大，电比例流量信号逐渐减小，直至中位卸荷阀动作完全关闭。
所述中位卸荷阀为电比例流量控制阀。
相应的本发明还提供一种电控负载敏感液压控制系统，包括：进油联、工作联、尾联组成，具体包括：电比例流量控制阀1、主溢流阀2、动态阻尼阀3、压力补偿阀4、第一电比例减压阀5、第二电比例减压阀6、主阀芯7、先导溢流阀8、减压阀9、单向阀10、两位三通电磁换向阀11、压力传感器12，工作联的数量可以根据实际需要进行拓展。
参考图1，液压动力源从进油联P1口输入，电比例流量控制阀1、主溢流阀2、主阀芯7分别与进油口P1和回油T1相连，P1油路上设有压力传感器12；动态阻尼阀3与压力补偿阀4、回油口T2相连；主阀芯7分别与压力补偿阀4、电比例减压阀5和6、减压阀9相连；减压阀9分别与先导溢流阀8、两位三通电磁换向阀11相连，减压阀9和两位三通电磁换向阀11之间还设有单向阀10；两位三通电磁换向阀11与电比例减压阀5和6相连，它们与先导溢流阀8同时都与回油口T2相连；单向阀10和两位三通电磁换向阀11之间还设有先导油口P2，可以为外部提供先导油源。
当系统处于待机状态，系统的压力大小主要由电比例流量控制阀1控制，压力油通过电比例流量控制阀1卸回油箱，当压力传感器12检测的压力与设定的待命压力值有偏差时，控制系统会自动调整电比例流量控制阀1信号，形成闭环控制，这样就可以使系统在不同档位下待命压力始终保持一个最佳的固定值，保证了系统响应性基础上最大程度节省油耗。两位三通电磁换向阀11作用是防止待机状态下误操作。当执行机构动作时，系统处于激活状态，电比例流量控制阀1只与控制信号相关，与系统和负载反馈压力无关，因此系统的控制更加精准。
如图2所示，P为压力传感器测量的压力值；P0为设定的压力值；
控制流程：系统工作时，压力传感器采集系统压力，控制系统判断是否有执行机构动作，当执行机构没有动作时则系统处于待机状态，此时判断P与P0是否相等，如果相等则调整到位，如果P>P0,则减弱中位卸荷控制信号，如果P<P0,则增强中位卸荷控制信号，直到P与P0相等；当执行机构有动作时则系统处于工作状态，此时中位卸荷阀控制与执行机构控制成比例关系，即随着执行机构控制信号逐渐增大，中位卸荷阀逐渐关闭，直至完全关闭。
相应的本发明还提供一种工程机械，包括：所述的电控负载敏感液压控制系统，该工程机械可以为挖掘机，但不限于挖掘机。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电控负载敏感旁通节流控制方法，其特征在于，包括：
获取液压系统的工作状态信息，采集液压系统的实时进油压力；
解析工作状态信息为待机状态，判断实时进油压力是否与预设待机状态的进油压力一致，若不一致，则发出电比例流量信号，根据电比例流量信号控制中位卸荷阀动作，直到实时进油压力与预设待机状态的进油压力一致，用于对液压系统的实时进油压力进行调整；若一致，则不发出电比例流量信号。
2.根据权利要求1所述的电控负载敏感旁通节流控制方法，其特征在于，
还包括：解析工作状态信息为工作状态，获取液压系统的执行机构控制信号，根据执行机构控制信号反比例调整电比例流量信号，执行机构控制信号逐渐增大，电比例流量信号逐渐减小，直至中位卸荷阀动作完全关闭。
3.根据权利要求1所述的电控负载敏感旁通节流控制方法，其特征在于，所述中位卸荷阀为电比例流量控制阀。
4.一种电控负载敏感旁通节流控制系统，其特征在于，包括：进油联、尾联和至少一个工作联；
所述进油联，用于根据电比例信号调节液压系统待机时的进油压力；
所述工作联，用于控制执行机构进行动作或不动作；
所述尾联，用于提供先导油源；
所述根据电比例信号调节液压系统待机时的进油压力，包括：
获取液压系统的工作状态信息，采集液压系统的实时进油压力；
解析工作状态信息为待机状态，判断实时进油压力是否与预设待机状态的进油压力一致，若不一致，则发出电比例流量信号，根据电比例流量信号控制中位卸荷阀动作，直到实时进油压力与预设待机状态的进油压力一致，用于对液压系统的实时进油压力进行调整；若一致，则不发出电比例流量信号。
5.根据权利要求4所述的电控负载敏感旁通节流控制系统，其特征在于，所述进油联还用于，
解析工作状态信息为工作状态，获取液压系统的执行机构控制信号，根据执行机构控制信号反比例调整电比例流量信号，执行机构控制信号逐渐增大，电比例流量信号逐渐减小，直至中位卸荷阀动作完全关闭。
6.根据权利要求4所述的电控负载敏感旁通节流控制系统，其特征在于，
所述进油联包括：电比例流量控制阀（1）、主溢流阀（2）和动态阻尼阀（3）；所述工作联包括：压力补偿阀（4）、第一电比例减压阀（5）、第二电比例减压阀（6）和主阀芯（7）；所述尾联包括：先导溢流阀（8）、减压阀（9）、单向阀（10）、两位三通电磁换向阀（11）和压力传感器（12）；
所述电比例流量控制阀（1）、主溢流阀（2）、主阀芯（7）分别与进油口P1和第一回油口T1相连，进油口P1油路上设有压力传感器（12）；动态阻尼阀（3）与压力补偿阀（4）、第二回油口T2相连；主阀芯（7）分别与压力补偿阀（4）、第一减压阀、第二减压阀、第三减压阀（9）相连；减压阀（9）分别与先导溢流阀（8）、两位三通电磁换向阀（11）相连；两位三通电磁换向阀（11）与第一电比例减压阀（5）和第二电比例减压阀（6）相连，两位三通电磁换向阀（11）与第一电比例减压阀（5）和第二电比例减压阀（6）以及先导溢流阀（8）都与第二回油口T2相连，第一回油口T1与第二回油口T2相连。
7.根据权利要求6所述的电控负载敏感旁通节流控制系统，其特征在于，所述减压阀（9）和两位三通电磁换向阀（11）之间还设有单向阀（10），通过单向阀（10）使得减压阀（9）到两位三通电磁换向阀（11）连通，两位三通电磁换向阀（11）到减压阀（9）不通。
8.根据权利要求7所述的电控负载敏感旁通节流控制系统，其特征在于，所述单向阀（10）和两位三通电磁换向阀（11）之间设有先导油口P2，用于为外部提供先导油源。
9.根据权利要求6所述的电控负载敏感旁通节流控制系统，其特征在于，所述第一减压阀和第二减压阀分别为第一电比例减压阀（5）和第二电比例减压阀（6）。
10.一种工程机械，其特征在于，包括：权利要求4-9任意一项所述的电控负载敏感液压控制系统。
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