CN117841111A - 链锯及判断、解除链锯的堵塞状态的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种切割工具,具体涉及一种链锯、解除链锯的堵塞状态的方法和判断链锯的堵塞状态的方法。链锯包括链条、液泵组件、马达和控制器。链条用于实现切割作业。液泵组件包括液泵和马达,液泵用于释放对链条进行润滑或者冷却的液体。马达至少用于驱动液泵作业。控制器至少与马达电连接。控制器被配置为:在液泵处于堵塞状态时,控制液泵组件进入减少供给的液体量的节流模式;在液泵退出堵塞状态时,控制液泵组件退出节流模式。本申请提供的技术方案可以判断和解除链锯的堵塞状态。
Description
技术领域
本申请公开了一种切割工具,具体涉及一种链锯、解除链锯的堵塞状态的方法和判断链锯的堵塞状态的方法。
背景技术
链锯是一种主要用于伐木和造材的切割工具,其利用链条的往复运动实现对木材的切割作业。链锯一般通过马达实现对链条的驱动,并且由于链条在往复运动中具有进行润滑或者冷却的需求,因此链锯内部需要设置油泵和油壶。油泵驱动油壶内的液体经油路输送至链条,以实现润滑或者冷却链条。但在实际使用中,油路会发生堵塞,使链条不能得以充分地润滑或者冷却,干扰操作者的切割作业。
发明内容
为解决现有技术的不足,本申请提供一种链锯、解除链锯的堵塞状态的方法和判断链锯的堵塞状态的方法,可以及时解除链锯的堵塞状态。
为了实现上述目标,本申请采用如下的技术方案:
本申请提供一种链锯,包括链条、液泵组件、马达和控制器。链条用于实现切割作业。液泵组件包括液泵和马达,液泵用于释放对链条进行润滑或者冷却的液体。马达至少用于驱动液泵作业。控制器至少与马达电连接。控制器被配置为:
在液泵处于堵塞状态时,控制液泵组件进入减少供给的液体量的节流模式;在液泵退出堵塞状态时,控制液泵组件退出节流模式。
本申请提供一种解除链锯的堵塞状态的方法,链锯包括链条、液泵、马达和控制器。链条用于实现切割作业。液泵用于释放对链条进行润滑或者冷却的液体。马达至少用于驱动液泵作业。控制器至少与马达电连接。该方法包括如下步骤:在液泵处于堵塞状态时,控制液泵组件进入减少供给的液体量的节流模式;在液泵退出堵塞状态时,控制液泵组件退出节流模式。
在一些解除链锯的堵塞状态的方法的实施例中,马达包括第一马达和第二马达。第一马达,用于驱动链条作业。第二马达,用于驱动液泵作业。该方法包括如下步骤:在液泵处于堵塞状态时,控制第二马达处于通断模式或低功率模式;在液泵退出堵塞状态时,控制第二马达退出通断模式或低功率模式。其中,在通断模式下,第二马达间断地处于启动状态和关闭状态;在低功率模式下,第二马达的电参数的值低于预设的电参数阈值。
本申请提供一种判断链锯的堵塞状态的方法,链锯包括链条、液泵、马达和电路检测模块。链条用于实现切割作业。液泵用于释放对链条进行润滑或者冷却的液体。马达至少用于驱动液泵作业。电路检测模块,用于检测马达的电参数。方法包括如下步骤:获取在预设检测时长内马达的电参数的变化量或变化率;在电参数的变化量大于或等于电参数的变化量阈值时,或者在电参数的变化率大于或等于电参数的变化率阈值时,判定链锯处于堵塞状态;在马达的电参数的值处于预设范围内,判定链锯退出堵塞状态。
本申请提供一种链锯,包括链条、液泵、马达和控制器。链条用于实现切割作业。液泵用于释放对链条进行润滑或者冷却的液体。马达至少用于驱动液泵作业。控制器至少与马达电连接。控制器被配置为控制马达循环启动和关闭:以开机时长控制马达启动,之后再以关机时长控制马达关闭。
本申请的有益之处在于:判断油路处于堵塞状态后,控制器可以控制马达以一定的频率通断,使液泵降低释放对链条进行润滑或者冷却的液体的频次。或者,控制器可以降低马达的工作功率,减少液泵单次释放对链条进行润滑或者冷却的液体的量。降低液泵的工作频次或工作功率后,液泵输出的液体的量会随之变少,油路的堵塞状态也会逐渐得到缓解。
附图说明
图1是本申请实施例一种链锯的立体图;
图2是图1中的链锯拆除部分外壳后的结立体图;
图3是图2所示结构的部分主视图;
图4是本申请一种链锯的控制模块框图;
图5是本申请一链锯的一种启动第二马达的控制方法的流程示意图;
图6是本申请一链锯的一种判断液泵是否处于堵塞状态的控制方法的流程示意图;
图7是本申请一链锯的一种解除堵塞状态的控制方法的流程示意图;
图8是本申请一链锯的另一种解除堵塞状态的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
如图1至图3所示,本申请提供了一种链锯10,该链锯10包括链条100、第一马达300、外壳200和液泵组件400。链条100用于实现切割作业。第一马达300用于驱动链条100进行作业,第一马达300作为驱动件具有体积小以及易于安装等优点。外壳200形成供用户握持的握持部210,用户通过握持握持部210可以操作该链锯10,外壳200内形成有安装腔,安装腔的部分延伸至握持部210内。液泵组件400用于实现对链条100的冷却或者润滑。
具体地,液泵组件400包括液泵410,液泵410用于释放液体,以实现对链条100的润滑或者冷却。需要说明的是,此处的液体可以为润滑油,从而实现对链条100的润滑,对应地,液泵410选择采用油泵;或者,此处的液体也可以为冷却水,从而实现对链条100的冷却,对应地,液泵410选择采用水泵。
在一些具体的实施例中,液泵410可以由第一马达300进行驱动,即第一马达300通过传动组件同时连接链条100和液泵410,从而实现对链条100和液泵410的同时驱动。可选地,传动组件根据需求可以选择齿轮机构或者链轮机构等。
当然,在一些并列的实施例中,该链锯10还包括第二马达420,第二马达420的电机轴与液泵410连接,第二马达420用于驱动液泵410作业。相较于利用第一马达300同时驱动链条100和液泵410,额外设置一个独立的第二马达420作为液泵410的驱动件,不仅能够省略结构复杂的传动组件,且由于第二马达420占用空间小,因此在外壳200的安装腔内布置第二马达420时更容易,且利于充分利用外壳200内的空间,从而利于实现链锯10的小型化。
如图3所示,链锯10还包括电池包结合部500,电池包结合部500用于结合电池包。可选地,电池包可拆卸连接在电池包结合部500上,从而便于拆卸下来进行更换或者充电。当然电池包除了给第二马达420供电外,还能够给第一马达300供电。除了采用电池包作为电源件外,第一马达300和第二马达420也可以通过电源线直接外接市电,从而实现供电。
继续参照图2和图3所示,在电池包结合部500处设置有电路板600,电路板600用于控制第二马达420,例如用于控制第二马达420的转速。具体地,在电池包结合部500内形成有插接腔,电路板600插接在插接腔内。
当然,电路板600也可以用于同时控制第一马达300,例如用于控制第一马达300的转速。利用一个电路板600同时控制第一马达300和第二马达420,能够减少一个电路板600的使用,不仅降低了成本,且减少了对外壳200内空间的占用。
在一些实施例中,如图2所示,第二马达420设置在握持部210内,将第二马达420设置在握持部210对应的安装腔内,能够使得布局更加合理,不仅能够对握持部210对应的安装腔进行利用,且能够使链锯10各处的重量更加均衡,用户使用时较为省力。
可选地,继续参照图2所示,液泵410设置在握持部210内,即液泵410设置在握持部210对应的安装腔内。将液泵410和第二马达420同时设置在握持部210对应的安装腔内,利于实现第二马达420和液泵410的直接连接,避免还需要在第二马达420和液泵410之间设置用于传递动力的传动结构。
沿链锯10的作业方向,液泵410和第二马达420前后排布。如此可对握持部210内的安装腔空间进行充分利用,且使液泵410和第二马达420易于组装。更进一步地,沿链锯10的作业方向,液泵410设置于第二马达420的前侧。更进一步地,液泵410和第二马达420均沿预设方向延伸设置,该预设方向相较于水平方向呈预设夹角。需要说明的是,此处的预设夹角可以为锐角、钝角或者直角。当然,液泵410和第二马达420也可均沿竖直方向或者均沿水平方向延伸设置。
参照图2和图3所示,该液泵组件400还包括油壶700和油路,油路可以包括第一油路430和第二油路440。液泵410具有第一液口和第二液口,第一液口与第一油路430的一端连通,第一油路430的另一端置于链条100形成的储液腔内。第二液口通过第二油路440与油壶700连通。在液泵410的驱动下,油壶700内存储的润滑油或者冷却水能够通过第二油路440进入液泵410内,并通过第一油路430进入链条100处的储液腔内,链条100工作时,储液腔内的液体能够实现对链条100的润滑或者冷却。
在一些实施例中,油壶700设置在握持部210内,即油壶700设置在握持部210对应的安装腔内。将油壶700设置在握持部210对应的安装腔内,不仅能够对握持部210对应的安装腔进行利用,使链锯10各处的重量更加均衡,且使油壶700更加靠近设置在握持部210内的液泵410,从而能够有效地缩短第二油路440所需的长度。进一步地,油壶700集成在外壳200的内壁面上,如此可在制造外壳200的同时形成油壶700,降低了油壶700意外脱离现象的发生。
参照图4所示,在一些实施例中,链锯10还可以包括有温度检测模块610、控制器620、速度检测模块630、存储器650、参数读取模块660和电路检测模块640。
温度检测模块610可以用于检测环境温度、第一马达300的温度、第二马达420的温度或电路板600的温度。具体地,可以在外壳200的内壁表面设置温度传感器以检测安装腔内的环境温度,或者可以在第一马达300表面或附近设置温度传感器以检测第一马达300的温度,或者可以在第二马达420表面或附近设置温度传感器以检测第二马达420的温度,或者可以在电路板600表面或附近设置温度传感器以检测电路板600的温度。可选地,温度检测模块610可以获取设置在外壳200的安装腔内壁上的温度传感器检测到的环境温度,将外壳200的安装腔内的环境温度作为链锯10的温度。
控制器620可以是一个单独的单片机,也可以是分布的多块单片机构成,单片机中可以运行控制程序,进而控制第一马达300、第二马达420和电路板600之上的其它功能模块以实现其功能。
速度检测模块630可以用于检测第一马达300的转速和第二马达420的转速。
电路检测模块640可以用于检测控制电路的电参数,电参数可以是电压值或者电流值,通过电压值或者电流值可以计算出在预设时长内的电压值变化量或者电流值变化量等。具体地,可以检测第一马达300或者第二马达420的电压值、电流值。
存储器650可以用于存储链锯10的预设参数。例如,经验参数、传动组件的传动比等预先存储于存储器650中的数据。存储器650也可以用于存储温度检测模块610、速度检测模块630和电路检测模块650检测到的参数。
参数读取模块660可以用于读取存储于存储器650中的数据。
在一些实施例中,第一马达300可以同时驱动链条100和液泵410。此种实施例下,第一马达300的负载能力较强,在常规的低温下直接启动通常不会因负载过大而造成损坏。但在一些实施例中,第一马达300驱动链条100,第二马达420驱动液泵410,第二马达420的负载能力弱于第一马达300。此种实施例下,在低温下直接启动第二马达420可能会因负载过大而造成损坏。本申请提供一种实施方式,能够避免在低温下启动第二马达时,因负载过大而造成损坏。
控制器620与第一马达300、以及液泵组件400电连接。具体地,控制器620与第一马达300、第二马达420、以及温度检测模块610电连接。控制器设置为能控制第一马达300启动和关闭,控制第二马达420启动和关闭,以及能获取温度检测模块610检测到的环境温度T0。
控制器620与温度检测模块610电连接以获取环境温度T0。环境温度T0可以为温度检测模块610所检测的外壳200的安装腔内的环境温度。当环境温度T0大于第一温度阈值T1时,控制器620控制第二马达420启动。
当链锯10所处工作环境的温度较低时,直接启动第二马达420会使第二马达420的电流过大、负载增加。本实施方式中设定第二马达420在大于第一温度阈值T1时才允许启动,可以避免低温直接启动所引起的负载过大损坏马达的问题。
第一温度阈值T1过低会使第二马达420启动时产生较大电流,第一温度阈值T1过高则会使操作者等待较长时间,影响工作效率。考虑到链锯10的常见工作场景,可以设定第一温度阈值T1大于等于零下25℃且小于等于零下5℃,以平衡上述矛盾需求。
在一些低温环境中,当操作者使用链锯10作业一段时间后短暂地关闭链锯10,在链锯10关闭的这段时间内,外壳200的安装腔内的热量不断流失,温度持续下降。当操作者再启动链锯10时,若此时的环境温度T0小于第一温度阈值T1,则第二马达420无法立即启动,操作者需要等待一段时间后才能继续使用链锯10,以上情形会影响操作者的工作连贯性。
控制器620通过获取第一马达300关闭后再启动的时间长度L0,以得到链锯10关闭后再启动的时间长度L0。若时间长度L0大于预设等待时长L1,控制器620判断操作者并非短时间内再次启动链锯10,控制器620以步骤S110、S120控制链锯10。若时间长度L0小于或等于预设等待时长L1,控制器620判断操作者为短时间内再次启动链锯10,此时控制器620控制第二马达420再启动的第二温度阈值T2应当低于第一温度阈值T1。
为了给用户较好的使用体验,在部分实施例中,控制器620还可以获取第一马达300关闭后再启动的时间长度L0。若时间长度L0小于或等于预设等待时长L1,且在环境温度T0大于第二温度阈值T2时,控制器620控制第二马达420启动。其中第二温度阈值T2低于第一温度阈值T1。
在操作者于短时间内频繁启动链锯10时,控制器620使再次启动第二马达420的温度阈值低于首次启动第二马达420的温度阈值,降低了启动第二马达420的温度阈值,满足了操作者对工作连贯性的需求。
第二温度阈值T2过低会使第二马达420启动时同样产生较大电流,第二温度阈值T2过高则会使操作者等待较长时间,影响工作效率。考虑到链锯10的常见工作场景,可以设定第二温度阈值T2与第一温度阈值T1的温差在5℃至15℃之间。具体地,第一温度阈值T1可以为零下5℃,第二温度阈值T2可以为0℃。
在一些实施例中,第一马达300用于驱动链条100进行作业,第二马达420用于驱动液泵410释放对链条100进行润滑或者冷却的液体。在环境温度T0小于第一温度阈值T1时,控制器620可以控制第一马达300启动以驱动链条100进行作业。由于第一马达300在运转时会不断产生热量,热量不断聚集在外壳200的安装腔内,使得外壳200的安装腔内的温度上升,继而使第二马达420的温度升高。当温度检测模块610检测得到的环境温度T0大于第一温度阈值T1时,控制器620可以控制第二马达420启动。由此,可以利用第一马达300工作时产生的热量来加热第二马达420,从而避免了在低温下直接启动第二马达420所引起的负载过大的问题。
在一些实施例中,可以对第一马达300和第二马达420的安装位置进行特殊设置,使第一马达300启动后所形成的风路经过第二马达420,从而加快第二马达420的升温速度,减少操作者的等待时间。可选地,也可以将第一马达300设置为与第二马达420可以对流传热,从而加快第二马达420的升温速度。可选地,可以设置第一马达300与第二马达420位置相近,从而将第一马达300的热量传递给第二马达420。可选地,第一马达300与第二马达420的距离可以大于等于30毫米且小于等于150毫米。具体地,第一马达300与第二马达420的轴线距离可以大于等于30毫米且小于等于120毫米。具体地,第一马达300与第二马达420的轴线距离可以等于100毫米。第一马达300与第二马达420设定上述距离可以使低温环境下第一马达300的热量快速传递给第二马达420,从而满足操作者快速启动油泵的需求。
在一些实施例中,以温度检测模块610所检测的外壳200的安装腔内的环境温度作为第二马达420的温度,会产生温度不够精确的问题。为此,温度检测模块610可以直接检测第二马达420的温度,以达到精确的测量值。然而,第二马达420的表面通常比较圆滑,难以安装温度传感器。电路板600与第二马达420位置接近,温差较小,并且电路板600表面具有合适的空间用来安装温度传感器。因此,可以温度检测模块610可以检测电路板600的温度,并以此作为第二马达420的温度。
由于电路板600在工作过程中也会产生热量,因此在一些实施例中,电路板600可以设置为与第二马达420能够传导传热,从而加快第二马达420的升温速度,减少操作者的等待时间。可选地,可以设置电路板600与第二马达420通过电连接的导线传递热量,导线既可以传递电信号,也可以将电路板600的热量传递给第二马达420。
如图5所示,本申请还提供一种链锯10的启动第二马达420的控制方法,控制方法包括如下步骤:
S110、获取温度检测模块610输出的环境温度T0。
S120、获取第一马达300关闭后再启动的时间长度L0。
S130、判断时间长度L0是否大于预设等待时长L1。若L0>L1,控制器620判断链锯为首次启动,进入步骤S140。若L0≤L1,控制器620判断链锯10为短时间内再次启动,进入步骤S150。
S140、判断环境温度T0是否大于第一温度阈值T1。若T0>T1,控制第二马达420启动。若T0≤T1, 控制第二马达420处于关闭状态。
S150、判断环境温度T0是否大于第二温度阈值T2。若T0>T2,控制第二马达420启动。若T0≤T2,控制第二马达420处于关闭状态。其中第二温度阈值T2低于第一温度阈值T1。
以上参数,如预设等待时长L1、第一温度阈值T1和第二温度阈值T2可以预先存储于存储器650中,并被参数读取模块660读取。
在一些工作环境中,链锯10的油路可能会发生堵塞,若不能及时识别到堵塞状态,并采取一定措施解除堵塞,可能会对链锯10造成损害。本申请提供一种实施方式,可以解决油路的堵塞识别和解除问题。
由于当油路发生堵塞时,用于驱动液泵410释放对链条100进行润滑或者冷却的液体的马达的电压和电流会发生变化,因此可以通过监控马达在预设检测时长L2内的电参数的变化量或变化率,来判断液泵410的油路是否发生堵塞。
在一些具体的实施例中,第一马达300可以同时驱动对链条100和液泵410进行作业。因此可以通过第一马达300在预设检测时长L2内的电参数的变化量或变化率,来判断液泵410的油路是否发生堵塞。
在一些实施例中,链锯10的控制器620被配置为能够获取在预设检测时长L2内马达的电参数的变化量或变化率。当马达的电参数变化量大于或等于预设的电参数变化量阈值,或者马达的电参数变化率大于或等于预设的电参数变化率阈值,控制器620判定液泵处于堵塞状态。
然而,由于第一马达300同时驱动对链条100和液泵410进行作业,因此在部分链条100发生卡顿的情形下,可能会将由链条100卡顿引起的电参数变化现象误判为是由油路堵塞引起的。在一些实施例中,马达可以包括第一马达300和第二马达420,第一马达300用于驱动链条100作业,第二马达420驱动液泵410作业。可以通过第二马达420在预设检测时长L2内的电参数的变化量或变化率,来判断液泵410的油路是否发生堵塞,从而避免了由链条100卡顿导致的误判。
如前所述,通过检测在部分实施例中同时驱动链条100和液泵410作业的第一马达300,或者在部分实施例中驱动液泵410作业的第二马达420的电参数的变化量或变化率,都可以判断油路是否发生堵塞。因此,在本实施方式关于实施例的描述中,当使用“马达”时,该“马达”可以表示为在部分实施例中同时驱动链条100和液泵410作业的第一马达300,也可以表示为在部分实施例中驱动液泵410作业的第二马达420。当使用“第二马达”时,该“第二马达”表示在部分实施例中驱动液泵410作业的第二马达420。
预设检测时长L2过长会影响控制器620判断油路发生堵塞的及时性,但预设检测时长L2过短会对控制器620产生较高的性能需求,从而增加链锯10的成本。经申请人多次实验,设定预设检测时长L2满足20ms≤L2≤100ms,可以满足常见工作状况的需求,在性能和成本中达到较好的平衡。
可选地,电参数可以为马达的电压值U或电流值I。现有市场中对于测量电压值U或电流值I的技术比较成熟,相关的仪器和装置供应充足且便宜。测量马达的电压值U或电流值I,可以精确测量马达的电参数,同时也能降低链锯10的成本。
当电路检测模块640检测到的一个或多个电参数的变化量大于或等于预设的相应电参数的变化量阈值,或者一个或多个电参数变化率大于或等于预设的电参数变化率阈值,控制器620判断油路处于堵塞状态。
在一些实施例中,可以预先设定当油路发生堵塞时,马达的电流变化量的阈值△Ifix和电压变化量的阈值△Ufix,马达的电流变化率的阈值RIfix和电压变化率的阈值RUfix。
在常见的工作环境中,可以设定电流变化量阈值△Ifix ≥450mA或电压变化量阈值△Ufix ≥1V,或者电流变化率阈值RIfix ≥4.5mA/ms或电压变化率阈值RUfix ≥0.01V/ms,以满足链锯10的大多数工作状况。在链条100对不同种类的材质进行工作时,可以预先设定不同取值的电参数,以适应相应的工作条件。
除了上述通过监控马达的电参数的变化量或变化率,来判断液泵410的油路是否发生堵塞。本申请还提供一种通过监控链锯10的温度来判断油路是否发生堵塞的方法:油路发生堵塞后,液泵410输出的润滑剂或冷却液无法满足链条100的润滑需求或冷却需求,从而引起链锯10的温度升高。在部分实施例中,可以设置若监控到链条的温度急剧上升,可以判断液泵410的油路发生堵塞。
本申请还提供一种解除链锯10的堵塞状态的方法以及相应的链锯10。如前所述,该“马达”可以表示为在部分实施例中同时驱动链条100和液泵410作业的第一马达300,也可以表示为在部分实施例中驱动液泵410作业的第二马达420。
链锯10的控制器620可以被配置为在液泵410处于堵塞状态时,控制马达处于通断模式。当电参数的值处于预设范围内,控制器620控制马达退出通断模式,其中,在通断模式下,马达间断地处于启动状态和关闭状态。
链锯10的控制器620还可以被配置为在液泵410处于堵塞状态时,控制马达的电参数的值低于预设的电参数阈值。当电参数的值处于预设范围内,控制器620控制马达退出通断模式,其中,在通断模式下,马达间断地处于启动状态和关闭状态。
判断油路处于堵塞状态后,控制器620可以控制液泵组件400进入减少供给的液体量的节流模式;在液泵410退出堵塞状态时,控制器620可以控制液泵组件400退出节流模式。
控制器620可以控制马达以频率F通断,使液泵410降低释放对链条100进行润滑或者冷却的液体的频次。或者,控制器620可以保持电流I低于或等于电流阈值Ifix,或者电压U低于或等于电压阈值Ufix,以降低液泵410的工作功率,减少液泵410单次释放对链条100进行润滑或者冷却的液体的量。降低液泵410的工作频次或工作功率后,液泵410输出的液体的量会随之变少,油路的堵塞状态也会逐渐得到缓解。
可选地,在部分实施例中,判断油路处于堵塞状态后,控制器620可以既控制马达处于通断模式,又控制马达的电参数的值低于预设的电参数阈值,从而达到在降低液泵410释放润滑或者冷却的液体的频次的同时,也减少液泵410单次释放润滑或者冷却的液体的量。
在一些具体的实施例中,第一马达300可以同时驱动对链条100和液泵410进行作业。因此可以通过控制第一马达300处于通断模式,和/或控制第一马达300处于低功率状态,从而逐步使油路脱离堵塞。
然而,由于第一马达300同时驱动对链条100和液泵410进行作业,因此降低第一马达300的工作频次或工作功率,会对链条100的切割作业产生影响。在一些实施例中,马达可以包括第一马达300和第二马达420,第一马达300用于驱动链条100作业,第二马达420驱动液泵410作业。可以通过降低第二马达420的工作频次或工作功率,逐步使液泵410的油路脱离堵塞,从而避免了对链条100作业产生的影响。
在一些实施例中,可以预先设定当油路处于未堵塞状态时,马达的电参数的值的范围。可选地,可以设定当电参数的值等于预设的电参数阈值的N倍时,电参数的值处于预设范围内。在一些实施例中,可以预先设定当油路处于未堵塞状态时,马达的电压阈值Ufix和电流阈值Ifix。在马达的电流I接近电流阈值Ifix,或电压U接近电压阈值Ufix时,控制器620可以判断当前油路为解除堵塞或即将解除堵塞的状态,从而控制马达退出通断模式,恢复液泵410对链条100进行润滑或者冷却的液体的供应量。
在常见的工作环境中,可以设定0.5≤N≤0.9,以满足链锯10的大多数工作状况。具体地,在部分链锯10对润滑或冷却的要求严苛的工作状况下,可以设定0.8≤N≤0.9,或者0.90≤N≤0.99,以满足链锯10对润滑或冷却的严苛需求。
在一些实施例中,控制器620可以控制马达在导通时长L3的范围内处于启动状态。可选地,在常见的工作环境中,可以设定导通时长L3为固定值,其中2s≤L3≤15s,以满足链锯10的大多数工作状况。也可以设定导通时长L3与△Ifix或△Ufix满足线性关系,以符合适应不同工作条件下的润滑或冷却需求。在一个实施例中,导通时长L3与电流变化量阈值△Ifix呈负相关关系,也就是说电流变化量阈值△Ifix越大,控制器620所设置的导通时长L越小,反之越大。示例性的L3=K1*△Ifix+b1,其中K1和b1为常数,不同工况下K1和b1的取值不同。在一个实施例中,导通时长L3与电压变化量阈值△Ufix呈负相关关系,也就是说电压变化量阈值△Ufix越大,控制器620所设置的导通时长L越小,反之越大。示例性的L3=K2*△Ufix+b2,其中K2和b2为常数,不同工况下K2和b2的取值不同。
在一些实施例中,控制器620可以控制马达以频率F在启动状态和关闭状态之间切换。可选地,在常见的工作环境中,可以设定通断频率F为固定值,其中F≤1Hz,以满足链锯10的大多数工作状况。也可以设定通断频率F与△Ifix或△Ufix满足线性关系,以符合适应不同工作条件下的润滑或冷却需求。在一个实施例中,通断频率F与电流变化量阈值△Ifix呈正相关关系,也就是说电流变化量阈值△Ifix越大,控制器620所设置的通断频率F越大,反之越小。示例性的F=K3*△Ifix+b3,其中K3和b3为常数,不同工况下K3和b3的取值不同。在一个实施例中,通断频率F与电压变化量阈值△Ufix呈正相关关系,也就是说电压变化量阈值△Ufix越大,控制器620所设置的通断频率F越大,反之越小。示例性的t=K4*△Ufix +b4,其中K4和b4为常数,不同工况下K4和b4的取值不同。
如图6所示,本申请提供一种判断链锯10的液泵410是否处于堵塞状态的控制方法,步骤如下:
S210、获取在预设检测时长L2内马达的电参数的变化量或变化率;
S220、当马达的电参数变化量大于或等于预设的电参数变化量阈值,或者马达的电参数变化率大于或等于预设的电参数变化率阈值,判定液泵处于堵塞状态。
如图7所示,本申请提供一种解除链锯10的堵塞状态的控制方法,步骤如下:
S310、判断液泵410是否处于堵塞状态。若是,控制马达处于通断模式,并进入步骤S320。若否,控制马达退出通断模式。其中,在通断模式下,马达间断地处于启动状态和关闭状态
S320、判断当电参数的值是否处于预设范围内。若是,控制马达退出通断模式。若否,控制马达处于通断模式,
如图8所示,本申请提供另一种解除链锯10的堵塞状态的控制方法,步骤如下:
S410、判断液泵410是否处于堵塞状态。若是,控制马达的电参数的值低于预设的电参数阈值,并进入步骤S420。若否,控制马达退出通断模式。其中,在通断模式下,马达间断地处于启动状态和关闭状态
S420、判断当电参数的值是否处于预设范围内。若是,控制马达退出通断模式。若否,控制马达处于通断模式。
以上参数,如预设检测时长L2、导通时长L3、通断频率F、电流变化量阈值△Ifix和电压变化量阈值△Ufix,油路处于未堵塞状态时第二马达420的电压值Ufix和电流值Ifix,N、K1、K2、K3、K4、b1、b2、b3、b4等经验参数都可以预先存储于存储器650中,并被参数读取模块660读取。
在一些实施例中,当链锯10启动后,液泵410就持续释放对链条100进行润滑或者冷却的液体,一直到链锯10关闭。但链锯10在启动过程中并不是时时刻刻都需要对输出工具进行润滑或冷却,持续释放会造成对润滑或者冷却的液体的浪费。本申请提供一种实施方式,可以在满足链条100具有良好工作性能的同时,减少对润滑或者冷却的液体的消耗量。
在一些实施例中,链锯10的控制器620被配置为控制第二马达420循环启动和关闭:以开机时长L4控制第二马达420启动,之后再以关机时长L5控制第二马达420关闭。
由于第二马达420用于驱动液泵410释放对链条100进行润滑或者冷却的液体,因此通过控制第二马达420的开机时长L4或关机时长L5或转速V2,可以控制液泵410释放液体的体积或速度。具体地,控制器620间断性循环启动和关闭第二马达420,从而避免了液泵410持续释放对链条100进行润滑或者冷却的液体,减少了对液体的消耗量,同时也能够防止油路发生堵塞。
开机时长L4越大对链条100的润滑和冷却效果就越好,但对液体的消耗量也会增加。开机时长L4越小对润滑和冷却的液体消耗量就越小,但对链条100的润滑和冷却效果就会变差。申请人经实验发现,开机时长L4设定为小于或等于5秒且大于或等于1秒可以平衡常见工况下链条100对工作性能和节约液体消耗量的需求。
关机时长L5越小对链条100的润滑和冷却效果就越好,但对液体的消耗量也会增加。关机时长L5越大对润滑和冷却的液体消耗量就越小,但对链条100的润滑和冷却效果就会变差。申请人经实验发现,关机时长L5设定为大于或等于5秒且小于或等于9秒可以平衡常见工况下链条100对工作性能和节约液体消耗量的需求。
申请人经实验发现,关机时长L5可以设定为大于开机时长L4,可以平衡常见工况下链条100对工作性能和节约液体消耗量的需求。
在一些实施例中,液泵410释放对链条100进行润滑或者冷却的液体的速度和时间是固定的,而这无法满足链锯10在不同工作状况下的润滑或冷却需求。本申请提供一种实施方式,可以适应不同工作状况下链锯10的润滑或冷却需求。
在一些实施例中,链锯10还包括温度检测模块610,用于检测链锯10的环境温度T0。
可选地,第二马达420的开机时长L4与链锯10的环境温度T0可以满足线性或非线性关系,从而在不同工作状况下释放不同量的润滑或者冷却的液体。在一个实施例中,开机时长L4与环境温度T0呈负相关关系,也就是说环境温度T0越高,控制器620所设置的第二马达420的开机时长L4越短,反之越长。示例性的L4=K5*T0+b5,其中K5和b5为常数,不同工况下K5和b5的取值不同。
可选地,第二马达420的关机时长L5与链锯10的环境温度T0满足线性或非线性关系,从而在不同工作状况下释放不同量的润滑或者冷却的液体。在一个实施例中,关机时长L5与环境温度T0呈正相关关系,也就是说环境温度T0越高,控制器620所设置的第二马达420的关机时长L5越长,反之越短。示例性的L5=K6*T0+b6,其中K6和b6为常数,不同工况下K6和b6的取值不同。
在一些实施例中,链锯10还包括速度检测模块630,用于检测第一马达300的转速V1。
可选地,第二马达420的开机时长L4与第一马达300的转速V1满足线性或非线性关系,从而在不同工作状况下释放不同量的润滑或者冷却的液体。在一个实施例中,开机时长L4与第一马达300的转速V1呈正相关关系,也就是说第一马达300的转速V1越快,控制器620所设置的第二马达420的开机时长L4越长,反之越短。示例性的L4=K7*V1+b7,其中K7和b7为常数,不同工况下K7和b7的取值不同。
可选地,第二马达420的关机时长L5与第一马达的300转速V1满足线性或非线性关系,从而在不同工作状况下释放不同量的润滑或者冷却的液体。在一个实施例中,关机时长L5与第一马达的300转速V1呈负相关关系,也就是说第一马达的300转速V1越快,控制器620所设置的第二马达420的关机时长L5越短,反之越长。示例性的L5=K8*T0+b8,其中K8和b8为常数,不同工况下K8和b8的取值不同。
在一些实施例中,速度检测模块630还可以用于检测第二马达420的转速V2,其中控制器620被配置为能够根据第一马达300的转速V1,控制第二马达420以速度V2转动,其中第一马达300的转速V1和第二马达420的转速V2满足线性或非线性关系。在一个实施例中,第二马达420的转速V2与第一马达300的转速V1呈正相关关系,也就是说第一马达300的转速V1越高,控制器620所设置的第二马达420的转速V2越快,反之越慢。示例性的V2=K9*V1+b9,其中K9和b9为常数,不同工况下K9和b9的取值不同。
在一些实施例中,第二马达420的转速V2与链条100的线速度V3具有正相关关系,也就是说链条100的线速度V3越快,控制器620所设置的第二马达420的转速V2越快,反之越慢。在一个实施例中,单位长度的链条100的最佳润滑或冷却液体量为C0,示例性的,第二马达420的转速V2满足V2=K0*V3*C0+b0,其中K0、C0和b0为常数,不同工况下K0、C0和b0的取值不同。链条100的线速度V3与第一马达300的转速V1具有线性正相关关系,即第一马达300的转速V1越快,链条100的线速度V3越快,反之越慢。
在一些实施例中,链锯10可以为链锯10,链条100为链条100,第一马达300通过链轮带动链条100转动。链条100的节距可以为S0,链轮的齿数可以为N0,链轮的转速可以为V4,则链条100的线速度。则控制器620可以控制第二马达420的转速V2满足/>,以实现消耗较少的液体量但得到较高的润滑或冷却效率。
以上参数,如单位长度的链条100的最佳润滑或冷却液体量C0,链条100的节距S0,链轮的齿数N0,K5、K6、K7、K8、K9、b5、b6、b7、b8、b9等经验参数都可以预先存储于存储器650中,并被参数读取模块660读取。
以上显示和描述了本申请的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本申请,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本申请的保护范围内。
Claims (28)
1.一种链锯,包括:
链条,用于实现切割作业;
液泵组件,包括用于供给对所述链条进行润滑或者冷却的液体,和至少用于驱动所述液泵作业的马达;
控制器,至少与所述液泵组件电连接;
其特征在于,所述控制器被配置为:
在所述液泵处于堵塞状态时,控制所述液泵组件进入减少供给的液体量的节流模式;
在所述液泵退出堵塞状态时,控制所述液泵组件退出所述节流模式。
2.根据权利要求1所述的链锯,其特征在于,所述控制器被配置为:
在所述液泵处于堵塞状态时,控制所述马达处于通断模式以使所述液泵组件进入所述节流模式;
在所述液泵退出堵塞状态时,控制所述马达退出所述通断模式;
其中,在所述通断模式下,所述马达间断地处于启动状态和关闭状态。
3.根据权利要求2所述的链锯,其特征在于,所述马达包括:
第一马达,用于驱动所述链条作业;
第二马达,用于驱动所述液泵作业;
其中,所述控制器被配置为:
在所述液泵处于堵塞状态时,控制所述第二马达处于通断模式;
在所述液泵退出堵塞状态时,控制所述第二马达退出所述通断模式;
其中,在所述通断模式下,所述第二马达间断地处于启动状态和关闭状态。
4.根据权利要求1所述的链锯,其特征在于,所述控制器被配置为:
在所述液泵处于堵塞状态时,控制所述马达处于低功率模式;
在所述液泵退出堵塞状态时,控制所述马达退出所述低功率模式;
其中,在所述低功率模式下,所述马达的电参数的值低于预设的所述电参数阈值。
5.根据权利要求4所述的链锯,其特征在于,所述马达包括:
第一马达,用于驱动所述链条作业;
第二马达,用于驱动所述液泵作业;
其中,所述控制器被配置为:
在所述液泵处于堵塞状态时,控制所述第二马达处于低功率模式;
在所述液泵退出堵塞状态时,控制所述第二马达退出所述低功率模式;
其中,在所述低功率模式下,所述第二马达的电参数的值低于预设的所述电参数阈值。
6.根据权利要求1至5任一项所述的链锯,其特征在于,所述链锯还包括用于检测所述马达的电参数的电路检测模块。
7.根据权利要求6所述的链锯,其特征在于,所述控制器被配置为:
获取在预设检测时长内所述电参数的变化量或变化率;
在所述电参数的变化量大于或等于所述电参数的变化量阈值时,或者在所述电参数的变化率大于或等于所述电参数的变化率阈值时,判定所述液泵处于堵塞状态。
8.根据权利要求7所述的链锯,其特征在于,所述预设检测时长大于或等于20毫秒且小于或等于100毫秒。
9.根据权利要求7所述的链锯,其特征在于,所述电参数包括电压的值和/或电流的值。
10.根据权利要求7所述的链锯,其特征在于,所述电流的变化量阈值大于或等于450毫安。
11.根据权利要求7所述的链锯,其特征在于,所述电压的变化量阈值大于或等于1伏特。
12.根据权利要求7所述的链锯,其特征在于,所述电流的变化率阈值大于或等于4.5毫安每毫秒。
13.根据权利要求7所述的链锯,其特征在于,所述电压的变化率阈值大于或等于0.01伏特每毫秒。
14.根据权利要求6所述的链锯,其特征在于,所述控制器被配置为:
在所述马达的电参数的值处于预设范围内,判定所述液泵退出堵塞状态。
15.根据权利要求14所述的链锯,其特征在于,所述控制器被配置为:
在所述电参数的值等于预设电参数阈值的N倍时,所述电参数的值处于所述预设范围内,其中,0.5≤N≤0.9。
16.一种解除链锯的堵塞状态的方法,所述链锯包括:
链条,用于实现切割作业;
液泵,用于供给对所述链条进行润滑或者冷却的液体;
马达,至少用于驱动所述液泵作业;
其特征在于,所述方法包括如下步骤:
在所述液泵处于堵塞状态时,控制所述液泵组件进入减少供给的液体量的节流模式;
在所述液泵退出堵塞状态时,控制所述液泵组件退出所述节流模式。
17.根据权利要求16所述的解除链锯的堵塞状态的方法,其特征在于,所述马达包括:
第一马达,用于驱动所述链条作业;
第二马达,用于驱动所述液泵作业;
其中,所述方法包括如下步骤:
在所述液泵处于堵塞状态时,控制所述第二马达处于通断模式或低功率模式以使所述液泵组件进入所述节流模式;
在所述液泵退出堵塞状态时,控制所述第二马达退出所述通断模式或低功率模式;
其中,在所述通断模式下,所述第二马达间断地处于启动状态和关闭状态;在所述低功率模式下,所述第二马达的电参数的值低于预设的所述电参数阈值。
18.一种判断链锯的堵塞状态的方法,所述链锯包括:
链条,用于实现切割作业;
液泵,用于供给对所述链条进行润滑或者冷却的液体;
马达,至少用于驱动所述液泵作业;
电路检测模块,用于检测所述马达的电参数;
其特征在于,所述方法包括如下步骤:
获取在预设检测时长内所述马达的电参数的变化量或变化率;
在所述电参数的变化量大于或等于所述电参数的变化量阈值时,或者在所述电参数的变化率大于或等于所述电参数的变化率阈值时,判定所述链锯处于堵塞状态;
在所述马达的电参数的值处于预设范围内,判定所述链锯退出堵塞状态。
19.一种链锯,包括:
链条,用于实现切割作业;
液泵,用于供给对所述链条进行润滑或者冷却的液体;
马达,至少用于驱动所述液泵作业;
控制器,至少与所述马达电连接;
其特征在于,所述控制器被配置为控制所述马达循环启动和关闭:以开机时长控制所述马达启动,再以关机时长控制所述马达关闭。
20.根据权利要求19所述的链锯,其特征在于,所述开机时长小于所述关机时长。
21.根据权利要求19所述的链锯,其特征在于,所述开机时长小于或等于5秒且大于或等于1秒。
22.根据权利要求19至21任一项所述的链锯,其特征在于,所述关机时长大于或等于5秒且小于或等于9秒。
23.根据权利要求19所述的链锯,其特征在于,所述链锯还包括温度检测模块,用于检测所述链锯的环境温度。
24.根据权利要求23所述的链锯,其特征在于,所述控制器设置为根据所述环境温度的值设定所述马达的开机时长。
25.根据权利要求19所述的链锯,其特征在于,所述马达包括:
第一马达,用于驱动所述链条作业;
第二马达,用于驱动所述液泵作业。
26.根据权利要求25所述的链锯,其特征在于,所述链锯还包括速度检测模块,用于检测所述第一马达的转速。
27.根据权利要求26所述的链锯,其特征在于,所述控制器设置为根据所述第一马达的转速设定所述第二马达的开机时长。
28.根据权利要求26所述的链锯,其特征在于,所述速度检测模块还可以用于检测所述第二马达的转速,其中所述控制器被配置为能够根据所述第一马达的转速设定所述第二马达的转速。
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