CN118548257A - 一种臂架插销系统的控制方法、控制装置、作业机械及存储介质 - Google Patents

一种臂架插销系统的控制方法、控制装置、作业机械及存储介质 Download PDF

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CN118548257A CN202411026404.8A CN202411026404A CN118548257A CN 118548257 A CN118548257 A CN 118548257A CN 202411026404 A CN202411026404 A CN 202411026404A CN 118548257 A CN118548257 A CN 118548257A
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Abstract

本发明实施例提供一种臂架插销系统的控制方法、控制装置、作业机械及存储介质,控制方法用于控制伸缩臂中的臂销和缸销进行插拔销,臂架插销系统包括双向泵、臂销驱动油缸、缸销驱动油缸、增压储油装置和开关阀装置,控制方法包括:获取插拔销指令;根据插拔销指令,控制双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,在正转状态或反转状态下,双向泵向臂销驱动油缸和缸销驱动油缸中的一者供油,臂销驱动油缸和缸销驱动油缸中一者的活塞杆处于伸出状态且另一者的活塞杆处于回缩状态,以用于使臂销和缸销中的至少一者处于插销状态。本发明实施例中的臂架插销系统的控制方法直接实现对臂销以及缸销的插、拔作业的控制。

Description

一种臂架插销系统的控制方法、控制装置、作业机械及存储 介质
技术领域
本申请涉及工程装备技术领域,尤其涉及一种臂架插销系统的控制方法、控制装置、作业机械及存储介质。
背景技术
作业机械的伸缩臂包括多个臂节、伸缩油缸和臂架插销系统,多个臂节套设在一起形成伸缩臂,伸缩油缸设置在伸缩臂的内部。在伸缩油缸的缸筒上设置有缸销和臂销,利用伸缩油缸的伸缩动作以及缸销和臂销的插销、拔销动作,可以分别带动不同的臂节位移,以实现伸缩臂的伸缩。通过控制臂架插销系统中的臂销驱动油缸和缸销驱动油缸,以分别驱动臂销和缸销实现插销、拔销动作。
在实现伸缩臂的伸出以及回缩的过程中,臂销和缸销两者中一者处于插销状态,另一者处于拔销状态,且两者的状态交替切换。
一般采用换向阀对油路中液压油的流向进行切换的方式,实现对臂销驱动油缸和缸销驱动油缸的交替控制。
在低温等极端工况条件下,由于液压油粘滞而导致换向阀出现延时,甚至无法进行切换,进而导致拔销异常等问题;此外,当换向阀出现泄露时,也容易出现拔销异常。对作业机械的正常工作以及使用安全带来不利影响。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例期望提供一种直接控制双向泵的旋转方向以起到驱动臂销实现插、拔销以及驱动缸销实现插、拔销目的的臂架插销系统的控制方法、控制装置、作业机械及存储介质。
为达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供一种臂架插销系统的控制方法,用于控制伸缩臂中的臂销和缸销进行插拔销,所述臂架插销系统包括双向泵、用于驱动臂销进行插拔销的臂销驱动油缸、用于驱动缸销进行插拔销的缸销驱动油缸、增压储油装置和开关阀装置,所述双向泵和所述臂销驱动油缸之间设有臂销工作油路,所述双向泵和所述缸销驱动油缸之间设有缸销工作油路,所述开关阀装置能够将所述臂销工作油路和所述缸销工作油路中的至少一者与所述增压储油装置之间油路导通或断开,所述控制方法包括:
获取插拔销指令;
根据所述插拔销指令,控制所述双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,其中,在所述正转状态或所述反转状态下,所述双向泵向所述臂销驱动油缸和所述缸销驱动油缸中的一者供油,以用于使所述臂销和所述缸销中的至少一者处于插销状态。
一些实施例中,所述臂销驱动油缸为单作用复位油缸,所述插拔销指令包括臂销拔销指令;
所述根据所述插拔销指令,控制所述双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据所述臂销拔销指令,控制所述双向泵从所述停泵状态或所述反转状态切换至所述正转状态,以将液压油输送至所述臂销驱动油缸的有杆腔,以使臂销驱动油缸的活塞杆回缩,进而驱动所述臂销拔销。
一些实施例中,所述臂销驱动油缸为单作用复位油缸,所述插拔销指令包括臂销插销指令;
所述根据所述插拔销指令,控制所述双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据所述臂销插销指令,控制所述双向泵从所述正转状态切换至所述停泵状态或所述反转状态,以使所述臂销驱动油缸的有杆腔中的液压油排出,而使所述臂销驱动油缸的活塞杆伸出,进而驱动所述臂销插销。
一些实施例中,所述缸销驱动油缸为单作用复位油缸,所述插拔销指令包括缸销拔销指令;
所述根据所述插拔销指令,控制所述双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据所述缸销拔销指令,控制所述双向泵从所述停泵状态或所述正转状态切换至所述反转状态,以将液压油输送至所述缸销驱动油缸的有杆腔,以使缸销驱动油缸的活塞杆回缩,进而驱动所述缸销拔销。
一些实施例中,所述缸销驱动油缸为单作用复位油缸,所述插拔销指令包括缸销插销指令;
所述根据所述插拔销指令,控制所述双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据所述缸销插销指令,控制所述双向泵从所述反转状态切换至所述停泵状态或所述正转状态,以使所述缸销驱动油缸的有杆腔中的液压油排出,而使所述缸销驱动油缸的活塞杆伸出,进而驱动所述缸销插销。
一些实施例中,所述控制方法还包括:在所述双向泵处于所述正转状态下,控制所述开关阀装置断开所述臂销工作油路与所述增压储油装置之间的油路;且在所述双向泵处于所述反转状态或所述停泵状态下,控制所述开关阀装置导通所述臂销工作油路与所述增压储油装置之间的油路,以使所述臂销驱动油缸的有杆腔的至少部分液压油经所述臂销工作油路进入所述增压储油装置。
一些实施例中,所述控制方法还包括:在所述双向泵处于所述反转状态下,控制所述开关阀装置断开所述缸销工作油路与所述增压储油装置之间的油路;且在所述双向泵处于所述正转状态或所述停泵状态下,控制所述开关阀装置导通所述缸销工作油路与所述增压储油装置之间的油路,以使所述缸销驱动油缸的有杆腔的至少部分液压油经所述缸销工作油路进入所述增压储油装置。
一些实施例中,所述插拔销指令包括臂销拔销指令,所述控制方法还包括:
获取所述开关阀装置的状态;
根据臂销拔销指令且确定所述开关阀装置处于导通所述臂销工作油路和所述增压储油装置的状态,控制所述双向泵执行最大正转转速以向所述臂销驱动油缸供油。
一些实施例中,所述插拔销指令包括缸销拔销指令,所述控制方法还包括:
获取所述开关阀装置的状态;
根据缸销拔销指令且确定所述开关阀装置处于导通所述缸销工作油路和所述增压储油装置的状态,控制所述双向泵执行最大反转转速以向所述缸销驱动油缸供油。
一些实施例中,在所述双向泵处于正转状态或反转状态的过程中,所述控制方法还包括:
获取所述双向泵的出油侧的当前实际压力值以及当前目标压力值;
根据所述当前实际压力值与所述当前目标压力值,得到所述双向泵的当前目标转速;
控制所述双向泵执行所述当前目标转速。
一些实施例中,所述获取当前目标压力值包括:获取所述双向泵执行正转状态或反转状态的时间;
根据所述时间和压力值之间的映射关系,得到当前时刻对应的当前目标压力值。
一些实施例中,所述根据所述当前实际压力值与所述当前目标压力值,得到双向泵的当前目标转速,包括:
计算当前实际压力值与所述当前目标压力值的差值;
当所述差值不超过第一阈值,则根据所述差值、当前目标压力值以及双向泵转速之间的映射关系得到所述当前目标转速;
当所述差值超过第一阈值,则所述双向泵的最大转速为当前目标转速。
本发明实施例还提供一种臂架插销系统的控制装置,所述臂架插销系统包括双向泵,所述控制装置包括:
获取模块,用于获取插拔销指令;
控制模块,用于控制所述双向泵处于停泵状态、正转状态和反转状态中的一者。
本发明实施例还提供一种作业机械,所述作业机械包括前述实施例中的所述控制装置。
本发明实施例还提供一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现前述实施例中任一项所述控制方法的步骤。
本发明实施例中的臂架插销系统的控制方法,根据插拔销指令,采用直接控制双向泵的转动方向以及启停的方式,实现了对臂架插销系统中的液压油的流向实现变向的目的,从而通过液压油流向的变化直接实现对臂销的插、拔作业的控制以及缸销的插、拔作业的控制;无需额外设置换向阀,从而避免了换向阀换向过程中出现卡滞的问题;该方法仅需操控双向泵,方法简单,其需要控制的元器件少,有利于减少实现控制所需的运算工作量。
附图说明
图1为本发明第一实施例中双向泵处于正转状态下的示意图,其中,箭头代表液压油的流向;
图2为本发明第一实施例中双向泵处于反转状态下的示意图,其中,箭头代表液压油的流向;
图3为本发明第一实施例中双向泵处于停转状态下的示意图,其中,箭头代表液压油的流向;
图4为本发明第二实施例中双向泵处于正转状态下的示意图,其中,缸销驱动油缸的有杆腔的容积大于臂销驱动油缸的有杆腔的容积;
图5为本发明第二实施例中双向泵处于反转状态下的示意图,其中,臂销驱动油缸的有杆腔的容积大于缸销驱动油缸的有杆腔的容积;
图6为本发明一实施例中臂架插销系统的控制方法的步骤示意图;
图7为本发明第三实施例中双向泵处于正转状态下的示意图,其中,箭头代表液压油的流向;
图8为本发明第三实施例中双向泵处于反转状态下的示意图,其中,箭头代表液压油的流向;
图9为本发明第三实施例中双向泵处于停转状态下的示意图,其中,箭头代表液压油的流向,开关阀装置处于连通增压储油装置和臂销工作油路之间油路,以及连通增压储油装置和缸销工作油路之间油路的状态;
图10为本发明一实施例中控制装置的示意图。
附图标记说明
10、臂销驱动油缸;10a、第一工作口;11、第一压力传感器;20、缸销驱动油缸;20a、第二工作口;21、第二压力传感器;30、双向泵;30a、第一油口;30b、第二油口;40、电机;50、臂销工作油路;51、缸销工作油路;60、增压储油装置;60a、第三工作口;70、第一支路;71、第一阀装置;72、第二支路;73、第二阀装置;74、开关阀装置;80、第一油路;81、第一单向阀;82、第二油路;83、第二单向阀;90、第一溢流油路;91、第一溢流阀;92、第二溢流油路;93、第二溢流阀;94、控制装置;941、获取模块;942、控制模块。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合,具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明,不应视为对本申请的不当限制。
本发明实施例中的臂架插销系统,参阅图1至图3,用于伸缩臂。
伸缩臂包括伸缩油缸、臂销、缸销、多个臂节、以及本发明任意实施例的臂架插销系统。
臂架插销系统设于伸缩油缸的缸筒,臂节设有臂销孔和缸销孔,臂架插销系统用于控制臂销插拔和缸销插拔,缸销能够插入缸销孔以使伸缩油缸与臂节锁定,臂销能够插入臂销孔以使臂节锁定。臂节锁定,指的是至少两个臂节之间的相对位置实现锁定。
具体地,臂销设置于臂节上,缸销设置于伸缩油缸的缸筒上。
如此,能够直接通过双向泵30在正转状态和反转状态之间进行切换,实现了缸销与缸销孔、臂销与臂销孔之间的配合,有利于提高多个臂节之间相对伸缩的响应速度,减少伸缩臂中的零部件数目。
臂架插销系统包括臂销驱动油缸10、缸销驱动油缸20、双向泵30、臂销工作油路50和缸销工作油路51。也就是说,臂销驱动油缸10、缸销驱动油缸20、双向泵30、臂销工作油路50和缸销工作油路51均设置于伸缩油缸的缸筒上。
臂销驱动油缸10具有第一工作口10a,臂销驱动油缸10用于驱动臂销插拔销。具体地,臂销驱动油缸10的活塞杆伸出,则驱动臂销伸出并插入臂销孔,实现臂销插销;臂销驱动油缸10的活塞杆缩回,则驱动臂销从臂销孔中退出,实现臂销拔销。
缸销驱动油缸20具有第二工作口20a,缸销驱动油缸20用于驱动缸销插拔销。具体地,缸销驱动油缸20的活塞杆伸出,则驱动缸销伸出并插入缸销孔,实现缸销插销;缸销驱动油缸20的活塞杆缩回,则驱动缸销从缸销孔中退出,实现缸销拔销。
双向泵30设有第一油口30a和第二油口30b。
臂销工作油路50连通第一油口30a和第一工作口10a,缸销工作油路51连通第二油口30b和第二工作口20a。
双向泵30包括正转状态和反转状态。在正转状态下,双向泵30从缸销工作油路51抽离液压油并向臂销工作油路50输送液压油;在反转状态下,双向泵30从臂销工作油路50抽离液压油并向缸销工作油路51输送液压油。
其中,第一工作口10a用于使臂销工作油路50中的液压油进入臂销驱动油缸10,或者使臂销驱动油缸10中的液压油经第一工作口10a进入臂销工作油路50。
第二工作口20a用于使缸销工作油路51中的液压油进入缸销驱动油缸20,或者使缸销驱动油缸20中的液压油经第二工作口20a进入缸销工作油路51。
双向泵30,指的是可以正转或者反转,以向两个不同油路择一地实现供油的泵。可以理解的是,双向泵30通过转动方向的切换,使得第一油口30a和第二油口30b的功能在供油和回油之间实现切换。具体地,在第一油口30a作为双向泵30的供油口的情况下,第二油口30b则作为双向泵30的回油口,而在切换双向泵30的转动方向后,第一油口30a变为双向泵30的回油口,而第二油口30b则作为双向泵30的供油口。
需要说明的是,双向泵30的正转状态和反转状态,是为了区别于两种状态下转动方向相反,而并非指定特定的转动方向。
在双向泵30处于正转状态下,双向泵30将缸销工作油路51中的液压油输送至臂销工作油路50中,以使得臂销驱动油缸10在液压油的压力作用下进行相应的动作,进而驱动臂销实现插、拔销动作;同时,由于缸销工作油路51中的液压油减少而压力降低,在缸销驱动油缸20内存有液压油的情况下,缸销驱动油缸20中的液压油能够抽离至缸销工作油路51中,同样使得缸销驱动油缸20进行相应的动作,进而驱动缸销实现插、拔销动作。
在双向泵30处于反转状态下,双向泵30将臂销工作油路50中的液压油输送至缸销工作油路51中,以使得缸销驱动油缸20在液压油的压力作用下进行相应的动作,进而驱动缸销实现插、拔销动作;同时,由于臂销工作油路50中的液压油减少而压力降低,在臂销驱动油缸10内存有液压油的情况下,臂销驱动油缸10中的液压油能够抽离至臂销工作油路50中,同样使得臂销驱动油缸10产生相应的动作,进而驱动臂销实现插、拔销动作。
本发明实施例中的臂架插销系统,一方面,臂架插销系统设于伸缩油缸上,无需在伸缩油缸的活塞杆中设置芯管作为臂架插销系统的油路的一部分,有利于降低伸缩油缸的生产、维护成本,提高其使用寿命和伸缩定位精度,也便于臂架插销系统本身生产、装配和后期维护;另一方面,直接利用了双向泵30本身旋转方向的变化实现液压油流向的改变,从而可以取消现有技术中的换向阀,从而避免了换向阀换向过程中出现卡滞的问题,避免了换向阀在低温寒冷的工况下由于液压油粘黏而导致阀芯活动困难的问题,降低了换向延时,简化了臂架插销系统的结构,有利于提高换向效率和控制精度,有利于扩大臂架插销系统的使用范围,提升了可靠性。
此外,本发明实施例的臂架插销系统形成了闭式液压系统,双向泵30、臂销工作油路50、缸销工作油路51、臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20之间形成密封油路。如此,降低了油路内进入空气而形成空泡的几率,有利于在伸缩臂处于不同俯仰角度的情况下,降低双向泵30出现吸入空气而造成异常震动等危害的风险,提高了臂架插销系统的使用安全性和使用稳定性。
示例性的,参阅图1至图3,双向泵30配置有电机40,双向泵30的转动方向由电机40控制,有利于实现对双向泵30的转速实现快速、精确调节,也有利于使得臂架插销系统适配纯电动、插电式混动等新能源形式的作业机械。
当然,作业机械也可以是燃油式或混动式的,通过在发动机上连接发电机,来为电机40供电。
一些实施例中,臂销驱动油缸10为双作用油缸,以通过油路的切换实现有杆腔和无杆腔的交替进油和回油,进而实现活塞杆带动臂销完成插、拔销动作。例如,当第一工作口10a与臂销驱动油缸10的有杆腔连通,臂销驱动油缸10的无杆腔与其他油路连接,当双向泵30正转时,第一工作口10a进油时,无杆腔回油,臂销驱动油缸10的活塞杆回缩,实现臂销的拔销,当双向泵30反转时,第一工作口10a回油,无杆腔进油,臂销驱动油缸10的活塞杆伸出,实现臂销的插销。当第一工作口10a与臂销驱动油缸10的无杆腔连通,臂销驱动油缸10的有杆腔与其他油路连接,当双向泵30正转时,第一工作口10a进油时,有杆腔回油,臂销驱动油缸10的活塞杆伸出,实现臂销的插销,当双向泵30反转时,第一工作口10a回油,有杆腔进油,臂销驱动油缸10的活塞杆回缩,实现臂销的拔销。
一些实施例中,参阅图1至图3,臂销驱动油缸10为单作用复位油缸,第一工作口10a与臂销驱动油缸10的有杆腔连通,双向泵30在反转状态下,臂销驱动油缸10的活塞杆伸出。
例如,臂销驱动油缸10中设有第一弹性复位件,第一弹性复位件在初始状态下推动活塞杆伸出,以使有杆腔的容积处于最小容积状态,利用第一弹性复位件对活塞杆所施加的作用力,可以用于驱动臂销从拔销状态切换至插销状态。
双向泵30处于反转状态,由于臂销工作油路50的负压作用,液压油从有杆腔中抽离,从而使得有杆腔内的压力降低,第一弹性复位件推动活塞杆伸出,从而带动臂销伸出,驱动臂销从拔销状态切换至插销状态。
如此,控制臂销插、拔销的动力仅来源于臂销驱动油缸10和双向泵30,而无需额外的阀装置实现液压油的换向调整,有利于简化臂架插销系统的结构,提高臂销插、拔销动作的响应速度。
第一弹性复位件的具体类型不限,例如螺旋弹簧。
一些实施例中,缸销驱动油缸20为双作用油缸,以通过油路的切换实现有杆腔和无杆腔的交替进油和回油,进而实现活塞杆带动缸销完成插、拔销动作。例如,当第二工作口20a与缸销驱动油缸20的有杆腔连通,缸销驱动油缸20的无杆腔与其他油路连接,当双向泵30正转时,第二工作口20a进油时,无杆腔回油,缸销驱动油缸20的活塞杆回缩,实现缸销的拔销,当双向泵30反转时,第二工作口20a回油,无杆腔进油,缸销驱动油缸20的活塞杆伸出,实现缸销的插销。当第二工作口20a与缸销驱动油缸20的无杆腔连通,缸销驱动油缸20的有杆腔与其他油路连接,当双向泵30正转时,第二工作口20a进油时,有杆腔回油,缸销驱动油缸20的活塞杆伸出,实现缸销的插销,当双向泵30反转时,第二工作口20a回油,有杆腔进油,缸销驱动油缸20的活塞杆回缩,实现缸销的拔销。
一些实施例中,参阅图1至图3,缸销驱动油缸20为单作用复位油缸,第二工作口20a与缸销驱动油缸20的有杆腔连通,双向泵30在正转状态下,缸销驱动油缸20的活塞杆伸出。
例如,缸销驱动油缸20中设有第二弹性复位件,第二弹性复位件在初始状态下推动活塞杆伸出,以使有杆腔的容积处于最小容积状态,利用第二弹性复位件对活塞杆所施加的作用力,可以用于驱动缸销从拔销状态切换为插销状态。
双向泵30处于反转状态,由于缸销工作油路51的负压作用,液压油从有杆腔中抽离,从而使得有杆腔内的压力降低,第二弹性复位件推动活塞杆伸出,从而带动缸销伸出,驱动缸销从拔销状态切换至插销状态。
如此,控制缸销插、拔销的动力仅来源于缸销驱动油缸20和双向泵30,而无需额外的阀装置实现液压油的换向调整,有利于简化臂架插销系统的结构,提高缸销插、拔销动作的响应速度。
可以理解的是,无论双向泵30处于正转状态还是反转状态,臂销和缸销中至少一者处于插销状态,以降低臂节失去约束而带来的作业风险。
第二弹性复位件的具体类型不限,例如螺旋弹簧。
一些实施例中,参阅图1和图2,臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20均为单作用复位油缸,第一工作口10a与臂销驱动油缸10的有杆腔连通,第二工作口20a与缸销驱动油缸20的有杆腔连通,双向泵30在正转状态下,臂销驱动油缸10的活塞杆回缩且缸销驱动油缸20的活塞杆伸出,双向泵30在反转状态下,臂销驱动油缸10的活塞杆伸出且缸销驱动油缸20的活塞杆回缩。
无论双向泵30处于正转状态还是反转状态,始终都能保证臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20中一者的活塞杆伸出,而另一者的活塞杆回缩,从而使得臂销和缸销中的一者处于拔销状态,另一者处于插销状态。
如此,通过双向泵30的转动方向的调整,双向泵30将臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20中一者的有杆腔中的液压油抽离,并输送至另一者的有杆腔中,实现了臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20的联动,提高了伸缩臂在伸缩过程中的作业安全。
可以理解的是,臂架插销系统在经过一段时间的使用后,液压油可能存在一定的泄露,从而影响臂架插销系统的正常工作。
一些实施例中,参阅图1至图3,臂架插销系统还包括增压储油装置60,增压储油装置60具有第三工作口60a,第三工作口60a至少与臂销工作油路50和缸销工作油路51中的一者连通。
第三工作口60a用于使液压油进入或者排出增压储油装置60。
增压储油装置60中储存有液压油,并通过增压方式使得液压油存在一定的压力,增压储油装置60中液压油能够在补充进入臂销工作油路50和缸销工作油路51中,以补充臂架插销系统正常工作所需的液压油流量;同时,由于臂架插销系统能够随伸缩臂实现旋转、俯仰,使得臂架插销系统内的液压油的液面存在波动,容易导致双向泵30存在吸空风险,而由于增压储油装置60能够向臂架插销系统的油路中补充液压油,从而有利于减少液压油中的空泡,降低了发生吸空的风险,也有利于优化双向泵30的吸油环境,提高其运转速度。
在设有增压储油装置60的一些实施例中,参阅图1至图5,臂架插销系统还包括第一支路70和第一阀装置71,第一支路70连通臂销工作油路50与第三工作口60a,第一阀装置71设置于第一支路70且用于通断第一支路70。
例如,参阅图5,在臂销驱动油缸10的容积大于缸销驱动油缸20的容积的情况下,控制双向泵30处于反转状态且第一阀装置71导通第一支路70,从臂销驱动油缸10中所抽离的液压油,一部分进入到缸销工作油路51中,另一部分则通过第一支路70经第三工作口60a进入到增压储油装置60中。如此,有利于将臂销驱动油缸10中的液压油完全抽离,有利于臂销驱动油缸10能够充分利用其活塞杆的行程;同时,降低了过量的液压油进入缸销工作油路51和缸销驱动油缸20而导致两者发生泄露、损坏的风险。
例如,在臂销驱动油缸10为单作用复位油缸的一些实施例中,参阅图3,双向泵30从正转状态转换停止状态后,控制第一阀装置71导通第一支路70,在第一弹性复位件的推动力作用下,臂销驱动油缸10中的液压油经臂销工作油路50和第一支路70进入增压储油装置60,从而使得臂销驱动油缸10能够驱动臂销进行插销。如此,有利于在双向泵30由于人为主动控制、意外状况等情况而停止转动的状态下,驱动臂销锁止臂节。
第一阀装置71的具体类型不限,示例性的,参阅图1至图5,第一阀装置71为二位二通阀,第一阀装置71包括第一阀工作口和第二阀工作口,第一阀工作口经第一支路70的一部分与臂销工作油路50连通,第二阀工作口经第一支路70的另一部分与第三工作口60a连通,在第一工作位状态下,第一阀工作口与第二阀工作口截止,在第二工作位状态下,第一阀工作口与第二阀工作口导通。
在设有增压储油装置60的一些实施例中,参阅图1至图3,臂架插销系统还包括第二支路72和第二阀装置73,第二支路72连通缸销工作油路51与第三工作口60a,第二阀装置73设置于第二支路72且用于通断第二支路72。
例如,参阅图4,在缸销驱动油缸20的容积大于臂销驱动油缸10的容积的情况下,控制双向泵30处于正转状态且第二阀装置73导通第二支路72,从缸销驱动油缸20中所抽离的液压油,一部分进入到缸销工作油路51中,另一部分则通过第二支路72经第三工作口60a进入到增压储油装置60中。如此,有利于将缸销驱动油缸20中的液压油完全抽离,有利于缸销驱动油缸20能够充分利用其活塞杆的行程;同时,降低了过量的液压油进入臂销工作油路50和臂销驱动油缸10而导致两者发生泄露、损坏的风险。
例如,在缸销驱动油缸20为单作用复位油缸的一些实施例中,参阅图3,双向泵30从反转状态转换停止状态后,控制第二阀装置73导通第二支路72,在第二弹性复位件的推动力作用下,缸销驱动油缸20中的液压油经缸销工作油路51和第二支路72进入增压储油装置60,从而使得缸销驱动油缸20能够驱动臂销处于插销状态。
如此,有利于在双向泵30由于人为主动控制、意外状况等情况而停止转动的状态下,驱动缸销锁止臂节与伸缩油缸。
第二阀装置73的具体类型不限,示例性的,参阅图1至图3,第一阀装置71为二位二通阀,第二阀装置73包括第三阀工作口和第四阀工作口,第二阀工作口经第二支路72的一部分与缸销工作油路51连通,第二阀工作口经第二支路72的另一部分与第三工作口60a连通,在第三工作位状态下,第三阀工作口与第四阀工作口截止,在第四工作位状态下,第三阀工作口与第四阀工作口导通。
一些实施例中,参阅图1至图3,臂架插销系统还包括第一油路80和第一单向阀81,第一油路80连通臂销工作油路50与第三工作口60a,第一单向阀81设置于第一油路80且其入口连通第三工作口60a。
也就是说,第一油路80中的液压油只能够单向地从第三工作口60a流向臂销工作油路50。在增压储油装置60的液压油压力大于臂销工作油路50的液压油的压力的状态下,增压储油装置60能够向臂销工作油路50输出液压油;而在增压储油装置60的液压油压力小于臂销工作油路50的液压油的压力的状态下,第一单向阀81截断第一油路80,使得臂销工作油路50中液压油不能进入到增压储油装置60中。
如此,一方面,有利于在双向泵30处于正转状态下,降低由于液压油直接进入到增压储油装置60中而对臂销驱动油缸10的及时响应所带来的不利影响,也降低了增压储油装置60由于进入的液压油的压力而发生损坏的几率;另一方面,有利于在双向泵30处于反转状态下,增压储油装置60中的液压油补充进入到臂销工作油路50中,以满足臂销驱动油缸10的容积和缸销驱动油缸20的容积不同的液压油需求。
一些实施例中,参阅图1至图3,臂架插销系统还包括第二油路82和第二单向阀83,第二油路82连通缸销工作油路51与第三工作口60a,第二单向阀83设置于第二油路82且其入口连通第三工作口60a。
也就是说,第二油路82中的液压油只能够单向地从第三工作口60a流向缸销工作油路51。在增压储油装置60的液压油压力大于缸销工作油路51的液压油的压力的状态下,增压储油装置60能够向缸销工作油路51输出液压油;而在增压储油装置60的液压油压力小于缸销工作油路51的液压油的压力的状态下,第二单向阀83截断第二油路82,使得缸销工作油路51中液压油不能进入到增压储油装置60中。
如此,一方面,有利于在双向泵30处于反转状态下,降低由于液压油进入到增压储油装置60中而对缸销驱动油缸20的及时响应所带来的不利影响,也降低了增压储油装置60由于进入的液压油的压力而发生损坏的几率;另一方向,有利于在双向泵30处于正转状态下,增压储油装置60中的液压油补充进入到缸销工作油路51中,以满足臂销驱动油缸10的容积和缸销驱动油缸20的容积不同的液压油需求。
在臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20均为单作用复位油缸的一些实施例中,参阅图1至图3,臂架插销系统包括第一油路80、第一单向阀81、第二油路82和第二单向阀83。在双向泵30处于停转状态下,臂销驱动油缸10的活塞杆和缸销驱动油缸20的活塞杆均处于伸出的状态,两者的有杆腔中均无或者有少量的液压油,无法直接通过双向泵30的正转或者反转实现从两者中一者的有杆腔中抽离液压油的目的。因此,通过第一单向阀81和第二单向阀83中一者的开启,无论双向泵30切换为正转状态还是反转状态,从增压储油装置60中抽离液压油并向臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20中的一者提供液压油。
在设有增压储油装置60的一些实施例中,参阅图1至图3,臂架插销系统还包括第一溢流油路90和第一溢流阀91,第一溢流油路90连通臂销工作油路50与第三工作口60a,第一溢流阀91设置于第一溢流油路90且其出口连通第三工作口60a。
也就是说,在臂销工作油路50中的液压油的压力达到第一溢流阀91的开启压力的状态,第一溢流阀91开启以使得第一溢流油路90导通,液压油从臂销工作油路50经第一溢流油路90进入增压储油装置60。
如此,降低了臂销工作油路50中的液压油的压力过大而对臂销驱动油缸10造成损害的几率,有利于提高臂架插销系统的使用安全性。
可以理解的是,第一溢流阀91的开启压力不大于臂销驱动油缸10的最大允许工作压力。
在设有增压储油装置60的一些实施例中,参阅图1至图3,臂架插销系统还包括第二溢流油路92和第二溢流阀93,第二溢流油路92连通缸销工作油路51与第三工作口60a,第二溢流阀93设置于第二溢流油路92且其出口连通第三工作口60a。
也就是说,在缸销工作油路51中的液压油的压力达到第二溢流阀93的开启压力的状态,第二溢流阀93开启以使得第二溢流油路92导通,液压油从缸销工作油路51经第二溢流油路92进入增压储油装置60。
如此,降低了缸销工作油路51中的液压油的压力过大而对缸销驱动油缸20造成损害的几率,有利于提高臂架插销系统的使用安全性。
可以理解的是,第二溢流阀93的开启压力不大于缸销驱动油缸20的最大允许工作压力。
可以理解的是,在设有第一油路80、第一支路70和第一溢流油路90的实施例中,第一油路80、第一支路70和第一溢流油路90之间彼此并联。
可以理解的是,在设有第二油路82、第二支路72和第二溢流油路92的实施例中,第二油路82、第二支路72和第二溢流油路92之间彼此并联。
在臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20均为单作用复位油缸的一些实施例中,两者的复位压力均大于增压储油装置60的增压压力。
如此,一方面,在双向泵30工作停止转动的状态下,避免由于增压储油装置60的压力而使得臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20无法实现复位;另一方面,也使得臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20内的液压油排出后能够进入到增压储油装置60内。
一些实施例中,增压储油装置60包括增压油箱、蓄能器、皮囊增压装置、弹簧增压装置中的一种,以实现储存一定量的液压油并能够将液压油输出。
一些实施例中,参阅图1至图3,臂架插销系统还包括第一压力传感器11,所述第一压力传感器11用于检测双向泵30的第一油口30a所在一侧的油路的液压油压力值。
一些实施例中,参阅图1至图3,臂架插销系统还包括第二压力传感器21,所述第二压力传感器21用于检测双向泵30的第二油口30b所在一侧的油路的液压油压力值。
一些实施例中,参阅图1至图3,臂销工作油路50上没有液压元件。也就是说,臂销工作油路50上没有液压元件能够对液压油的流向进行调整,双向泵30所输出的液压油不需要任何流向调整即可直接进入到臂销驱动油缸10中,有利于简化臂架插销系统的结构,减少液压油在臂销工作油路50中的压力损失。
一些实施例中,参阅图1至图3,缸销工作油路51上没有液压元件。也就是说,缸销工作油路51上没有液压元件能够对液压油的流向进行调整,双向泵30所输出的液压油不需要任何流向调整即可直接进入到缸销驱动油缸20中,有利于简化臂架插销系统的结构,减少液压油在缸销工作油路51中的压力损失。
本发明实施例提供一种臂架插销系统的控制方法,参阅图6,该控制方法用于控制臂架插销系统对伸缩臂中的臂销和缸销进行插拔销。
参阅图7至图9,该臂架插销系统包括双向泵30、用于驱动臂销进行插拔销的臂销驱动油缸10、用于驱动缸销进行插拔销的缸销驱动油缸20、增压储油装置60和开关阀装置74,双向泵30和臂销驱动油缸10之间设有臂销工作油路50,双向泵30和缸销驱动油缸20之间设有缸销工作油路51,开关阀装置74能够将臂销工作油路50和缸销工作油路51中的至少一者与增压储油装置60之间油路导通或断开。
控制方法包括步骤S10和步骤S20。
S10:获取插拔销指令。
S20:根据插拔销指令,控制双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,其中,在正转状态或反转状态下,双向泵向臂销驱动油缸和缸销驱动油缸中的一者供油,以用于使臂销和缸销中的至少一者处于插销状态。
臂销工作油路50,用于双向泵30在正转状态,将液压油输出至臂销驱动油缸10;或者,双向泵30在停泵状态或者反转状态,用于将臂销驱动油缸10中的液压油输出。
缸销工作油路51,用于双向泵30在反转状态,将液压油输出至缸销驱动油缸20;或者,双向泵30在停泵状态或者正转状态,用于将缸销驱动油缸20中的液压油输出。
通过控制开关阀装置74,能够将臂销工作油路50和缸销工作油路51中的至少一者中的液压油输入增压储油装置60中,以便臂销驱动油缸10以及缸销驱动油缸20中的液压油更快地排出,并储存油路中多余的液压油。
臂销驱动油缸10的活塞杆伸出,则驱动臂销伸出并插入臂销孔,实现臂销的插销;其活塞杆回缩,则驱动臂销回缩以从臂销孔中退出,实现臂销的拔销。
缸销驱动油缸20的活塞杆伸出,则驱动缸销伸出并插入缸销孔,实现缸销的插销;其活塞杆回缩,则驱动缸销回缩以从缸销孔中退出,实现缸销的拔销。
插拔销指令,指的是,在当前时刻,需要驱动臂销、缸销移动至预期位置的指令。
发出插拔销指令的来源具体不限,例如,可以是操作人员通过按钮、操作杆、触控屏、鼠标、键盘、话筒等类型的输入设备向臂架插销系统的控制装置94直接发出相应的指令;又如,作业机械中的处理器根据预先设定的逻辑程序或者内置的AI(ArtificialIntelligence,人工智能)自主根据当前工况向臂架插销系统的控制装置94直接发出相应的指令。
需要说明的是,双向泵30的正转状态和反转状态,是为了区别于两种状态下转动方向相反,且每一种状态分别对应向臂销驱动油缸10供油和缸销驱动油缸20供油的工况,而并非代表特定的转动方向。例如,若双向泵30在顺时针转动的状态下,能够向臂销驱动油缸10供油,则顺时针转动的状态为正转状态,而逆时针转动的状态为反转状态;若双向泵30在逆时针转动的状态下,能够向臂销驱动油缸10供油,则逆时针转动的状态为正转状态,而顺时针转动的状态为反转状态。
停泵状态,指的是双向泵30处于停止转动的状态,在该状态下,双向泵30不向臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20中的任一者提供液压油。
本发明实施例中的臂架插销系统的控制方法,根据插拔销指令,采用直接控制双向泵30的转动方向以及启停的方式,实现了对臂架插销系统中的液压油的流向实现变向的目的,从而通过液压油流向的变化直接实现对臂销的插、拔作业的控制以及缸销的插、拔作业的控制;无需额外设置换向阀,从而避免了换向阀换向过程中出现卡滞的问题;该方法仅需操控双向泵30,方法简单,其需要控制的元器件少,有利于减少实现控制所需的运算工作量。
可以理解的是,在不同的插拔销指令下,对不同类型的臂销驱动油缸10和不同类型缸销驱动油缸20,本发明实施例中的臂架插销系统的控制方法的具体控制策略不同。
一些实施例中,参阅图1至图3、图7至图9,臂销驱动油缸10为单作用复位油缸;和/或,缸销驱动油缸20为单作用复位油缸。
单作用复位油缸,指的是液压油仅能进、出油缸的一个活塞腔以带动活塞杆移动,并通过油缸中的弹性复位件将活塞腔中的液压油排出,以实现活塞杆复位的油缸。
一些实施例中,插拔销指令包括臂销拔销指令;根据插拔销指令,控制双向泵30在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据臂销拔销指令,控制双向泵30从停泵状态或反转状态切换至正转状态,将液压油输送至臂销驱动油缸10的有杆腔,以使臂销驱动油缸10的活塞杆回缩,进而驱动臂销拔销。
臂销拔销指令,即当前时刻需要将臂销从臂节上的臂销孔中拔出的指令。
臂销驱动油缸10中设有第一弹性复位件,第一弹性复位件在初始状态下推动活塞杆伸出,以使有杆腔的容积处于最小容积状态,利用第一弹性复位件对活塞杆所施加的作用力使得臂销切换为插销状态。
在获取臂销拔销指令后,双向泵30切换为正转状态,从而使得液压油进入到有杆腔,第一弹性复位件在有杆腔内液压油的压力的作用下,第一弹性复位件被动压缩,使得活塞杆回缩,从而带动臂销回缩,使臂销处于拔销状态。
如此,直接通过控制双向泵30向臂销驱动油缸10供油,即可实现将臂销切换为拔销状态,其控制方式简单,也有利于提高将臂销拔出的作业速度;利用单作用复位油缸自身的复位能力,从而仅需控制双向泵30所输出液压油的压力即可实现对臂销位置的被动调节,有利于简化臂架插销系统的控制方法,无需额外设置控制器件,有利于简化臂架插销系统。
一些实施例中,参阅图1至图3、图7至图9,臂销驱动油缸10为单作用复位油缸,插拔销指令包括臂销插销指令;
根据插拔销指令,控制双向泵30在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据臂销插销指令,控制双向泵30从正转状态切换至停泵状态或反转状态,以使臂销驱动油缸10的有杆腔中的液压油排出,而使臂销驱动油缸10的活塞杆伸出,进而驱动臂销插销。
臂销插销指令,即当前时刻需要将臂销插入臂节上的臂销孔中的指令。
在停泵状态下,双向泵30停止转动,从而不再对液压油施加推动力,液压油不再能够在双向泵30的推动下进入到臂销驱动油缸10的有杆腔内,使得臂销驱动油缸10中原有的第一弹性复位件的弹性力与液压油的压力平衡打破,臂销驱动油缸10中的第一弹性复位件的弹性势能释放,第一弹性复位件推动活塞杆伸出,从而带动臂销伸出,臂销切换为插销状态。
在反转状态下,双向泵30驱动液压油离开臂销驱动油缸10的有杆腔,在第一弹性复位件的弹性力以及液压油抽离有杆腔所形成的负压的双重作用下,活塞杆伸出,从而带动臂销伸出,臂销切换为插销状态。
如此,通过双向泵30的转动方向与单作用复位油缸自身的复位功能相配合,实现了仅通过将双向泵30切换为停转状态和反转状态即可实现驱动臂销伸出的目的,而无需额外的驱动装置或者控制器件,有利于简化臂架插销系统的控制方法,有利于简化臂架插销系统。
一些实施例中,参阅图1至图3、图7至图9,缸销驱动油缸20为单作用复位油缸,插拔销指令包括缸销拔销指令;
根据插拔销指令,控制双向泵30在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据缸销拔销指令,控制双向泵30从停泵状态或正转状态切换至反转状态,将液压油输送至缸销驱动油缸20的有杆腔,以使缸销驱动油缸20的活塞杆回缩,进而驱动缸销拔销。
缸销拔销指令,即当前时刻需要将缸销从臂节上的缸销孔中拔出的指令。
液压油仅能够从缸销驱动油缸20的有杆腔进入或者流出。
缸销驱动油缸20中设有第二弹性复位件,第二弹性复位件在初始状态下推动活塞杆伸出,以使有杆腔的容积处于最小容积状态,利用第二弹性复位件对活塞杆所施加的作用力使得缸销切换插销状态。
在获取缸销拔销指令后,双向泵30转为反转状态,从而使得液压油进入到有杆腔,第二弹性复位件在有杆腔内的液压油的压力的作用下,第二弹性复位件被动压缩,使得活塞杆回缩,从而带动缸销回缩,缸销切换为拔销状态。
如此,直接通过控制双向泵30单向地向缸销驱动油缸20供油,即可实现将缸销拔出的状态,其控制方式简单,也有利于提高将缸销拔出的作业速度;利用单作用复位油缸自身的复位能力,从而仅需控制双向泵30所输出液压油的压力即可实现对缸销位置的被动调节,有利于简化臂架插销系统的控制方法,无需额外设置控制器件,有利于简化臂架插销系统。
一些实施例中,参阅图1至图3、图7至图9,缸销驱动油缸20为单作用复位油缸,插拔销指令包括缸销插销指令;
根据插拔销指令,控制双向泵30在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据缸销插销指令,控制双向泵30从反转状态切换至停泵状态或正转状态,以使缸销驱动油缸20的有杆腔中的液压油排出,而使缸销驱动油缸20的活塞杆伸出,进而驱动缸销插销。
缸销插销指令,即当前时刻需要将缸销插入臂节上的缸销孔中的指令。
在停泵状态下,双向泵30停止转动,从而不再对液压油施加推动力,液压油不再能够在双向泵30的推动下进入到缸销驱动油缸20的有杆腔内,使得缸销驱动油缸20中原有的第二弹性复位件的弹性力与液压油的压力平衡打破,缸销驱动油缸20中的第二弹性复位件的弹性势能释放,第二弹性复位件推动活塞杆伸出,从而带动缸销伸出,缸销切换为插销状态。
在反转状态下,双向泵30驱动液压油离开缸销驱动油缸20的有杆腔,在第二弹性复位件的弹性力以及液压油抽离有杆腔所形成的负压的双重作用下,活塞杆伸出,从而带动缸销伸出,缸销切换为插销状态。
如此,通过双向泵30的转动方向与单作用复位油缸自身的复位功能相配合,实现了仅通过将双向泵30切换为停转状态和反转状态即可实现驱动缸销伸出的目的,而无需额外的驱动装置或者控制器件,有利于简化臂架插销系统的控制方法,有利于简化臂架插销系统。
可以理解的是,在缸销驱动油缸20的容积小于臂销驱动油缸10的容积,或者缸销驱动油缸20无需注入额外的液压油的情况下,需要额外的装置储存至少部分臂销驱动油缸10所排出的至少部分液压油;在臂销驱动油缸10的容积小于缸销驱动油缸20的容积,或者臂销驱动油缸10无需注入额外的液压油的情况下,需要额外的装置储存至少部分缸销驱动油缸20所排出的至少部分液压油。
一些实施例中,控制方法还包括:在双向泵30处于正转状态下,控制开关阀装置74断开臂销工作油路50与增压储油装置60之间的油路;且在双向泵30处于反转状态或停泵状态下,控制开关阀装置74导通臂销工作油路50与增压储油装置60之间的油路,以使臂销驱动油缸10的有杆腔的至少部分液压油经臂销工作油路50进入增压储油装置60。
在双向泵30处于正转状态下,由于开关阀装置74断开臂销工作油路50与增压储油装置60,使得从双向泵30所输出的液压油不能够进入到增压储油装置60中,只能够经臂销工作油路50进入到臂销驱动油缸10的有杆腔。
在双向泵30处于反转状态或停泵状态下,开关阀装置74导通臂销工作油路50与增压储油装置60,使得从臂销驱动油缸10中所排出的液压油至少部分能够通过开关阀装置74直接进入到增压储油装置60中,而无需流经双向泵30起到了对臂销驱动油缸10卸荷的作用。
如此,通过控制开关阀装置74的通断,一方面,较大限度地利用了双向泵30所输出的液压油,有利于减少液压油的压力损失,有利于臂销驱动油缸10的活塞杆更快地回缩,提高了响应速度;另一方面,利用增压储油装置60中的空间,能够更快地将臂销驱动油缸10中的液压油排出,提高了响应速度,也减少了臂销驱动油缸10排出的液压油对臂架插销系统中其他的器件所产生的冲击。
可以理解的是,臂销驱动油缸10的复位压力大于增压储油装置60的增压压力,以使得臂销驱动油缸10所排出的液压油能够进入增压储油装置60内。
一些实施例中,参阅图7至图9,控制方法还包括:在双向泵30处于反转状态下,控制开关阀装置74断开缸销工作油路51与增压储油装置60之间的油路;且在双向泵30处于正转状态或停泵状态下,控制开关阀装置74导通缸销工作油路51与增压储油装置60之间的油路,以使缸销驱动油缸20的有杆腔的至少部分液压油经缸销工作油路51进入增压储油装置60。
在双向泵30处于反转状态下,由于开关阀装置74断开缸销工作油路51与增压储油装置60,使得从双向泵30所输出的液压油不能够进入到增压储油装置60中,只能够经缸销工作油路51进入到缸销驱动油缸20的有杆腔。
在双向泵30处于正转状态或停泵状态下,开关阀装置74导通缸销工作油路51与增压储油装置60,使得从缸销驱动油缸20中所排出的液压油至少部分能够通过开关阀装置74直接进入到增压储油装置60中,而无需流经双向泵30,起到了对缸销驱动油缸20卸荷的作用。
如此,通过控制开关阀装置74的通断,一方面,最大限度地利用了双向泵30所输出的液压油,有利于减少液压油的压力损失,有利于缸销驱动油缸20的活塞杆更快地回缩,提高了响应速度;另一方面,利用增压储油装置60中的空间,能够更快地将缸销驱动油缸20中的液压油排出,提高了响应速度,也减少了缸销驱动油缸20排出的液压油对臂架插销系统中其他的器件所产生的冲击。
可以理解的是,缸销驱动油缸20的复位压力大于增压储油装置60的增压压力,以使得缸销驱动油缸20所排出的液压油能够进入增压储油装置60内。
一些实施例中,插拔销指令包括臂销拔销指令,控制方法还包括:
获取开关阀装置74的状态;
根据臂销拔销指令且确定开关阀装置74处于导通臂销工作油路50和增压储油装置60的状态,控制双向泵30执行最大正转转速以向臂销驱动油缸10供油。
可以理解的是,在长期使用、外界冲击等因素的影响下,开关阀装置74存在发生泄露的风险,进而无法完全截断臂销工作油路50与增压储油装置60;或者,使得液压油泄露出臂架插销系统,造成压力损失,存在臂销无法到达预定位置的几率,导致臂架插销系统的使用存在安全风险。
根据臂销拔销指令,双向泵30处于正转状态,若开关阀装置74失效而导通臂销工作油路50和增压储油装置60之间的油路,会使得双向泵30所输出的液压油的一部分直接流入增压储油装置60中,造成压力损失,使得臂销驱动油缸10的有杆腔内的压力不能满足预期的压力,进而使得臂销驱动油缸10的活塞杆无法回缩至预设的回缩位置,可能造成臂销无法从臂销孔中完全拔出。
如此,通过双向泵30执行最大正转转速,使得双向泵30能够输出最大流量,以尽可能地使臂销驱动油缸10内液压油的压力满足将臂销拔出所需的液压油压力,从而有利于使得臂销能够顺利拔出,提高了臂架插销系统的使用安全,也便于伸缩油缸缩回至检修位置。
一些实施例中,插拔销指令包括缸销拔销指令,控制方法还包括:
获取开关阀装置74的状态;
根据缸销拔销指令且确定开关阀装置74处于导通缸销工作油路51和增压储油装置60的状态,控制双向泵30执行最大反转转速以向缸销驱动油缸20供油。
可以理解的是,在长期使用、外界冲击等因素的影响下,开关阀装置74存在发生泄露的风险,进而无法完全截断缸销工作油路51与增压储油装置60;或者,使得液压油泄露出臂架插销系统,造成压力损失,存在缸销无法到达预定位置的几率,导致臂架插销系统的使用存在安全风险。
在双向泵30处于反转状态,若开关阀装置74失效而导通缸销工作油路51和增压储油装置60之间的油路,会使得双向泵30所输出的液压油的一部分直接流入增压储油装置60中,造成压力损失,使得缸销驱动油缸20的有杆腔内的压力不能满足预期的压力,进而使得缸销驱动油缸20的活塞杆无法回缩至预设的回缩位置,可能造成缸销无法从缸销孔中完全拔出。
如此,通过双向泵30执行最大反转转速,使得双向泵30能够输出最大流量,以尽可能地使缸销驱动油缸20内液压油的压力满足将缸销拔出所需的液压油压力,从而有利于使得缸销能够顺利拔出,提高了臂架插销系统的使用安全,也便于伸缩油缸缩回至检修位置。
可以理解的是,在缸销驱动油缸20和臂销驱动油缸10均为单作用复位油缸的实施例中,在需要缸销处于插入状态且臂销处于插入状态的情况下,缸销驱动油缸20和臂销驱动油缸10均需要将两者的有杆腔中的液压油排出。
在缸销驱动油缸20和臂销驱动油缸10均为单作用复位油缸,臂架插销系统还包括增压储油装置60和开关阀装置74的一些实施例中,插拔销指令包括臂销和缸销均插销指令,根据插拔销指令,控制双向泵30在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据臂销和缸销均插销指令,控制双向泵30由正转状态或者反转状态切换至停转状态,控制开关阀装置74连通缸销驱动油缸20的有杆腔和缸销工作油路51之间的油路,并控制开关阀装置74连通臂销驱动油缸10的有杆腔和臂销工作油路50之间的油路。
如此,使得缸销驱动油缸20和臂销驱动油缸10中的液压油均能够顺利地排出至增压储油装置60中,有利于提高臂销和缸销,两者伸出的响应速度。
可以理解的是,在设有开关阀装置74的实施例中,参阅图1至图3,开关阀装置74包括第一阀装置71、第二阀装置73、第一支路70和第二支路72。如此,通过第一阀装置71选择性地通断地支路,以及第二阀装置73选择性地通断第二支路72,实现了控制开关阀装置74用于实现导通、断开臂销工作油路50与增压储存装置之间油路,以及用于实现导通、断开缸销工作油路51与增压储存装置之间油路的功能。
可以理解的是,在双向泵30实际运转过程中,由于泄露、阻力、控制精度等因素的影响,使得实际进入到臂销驱动油缸10和缸销驱动油缸20内的液压油的压力与理论值之间存在误差。
一些实施例中,在双向泵30处于正转状态或反转状态的过程中,控制方法还包括:
获取双向泵30的出油侧的当前实际压力值以及当前目标压力值;
根据当前实际压力值与当前目标压力值,得到双向泵30的当前目标转速;
控制双向泵30执行当前目标转速。
双向泵30的出油侧的当前实际压力值,指的是,在测量的时刻,位于双向泵30所排出液压油的一侧的各油路和执行元件中的液压油的压力值。
在正转状态下,双向泵30的出油侧,指的双向泵30的液压油流向臂销驱动油缸10的一侧;在反转状态下,双向泵30的出油侧,指的双向泵30的液压油流向缸销驱动油缸20的一侧。
双向泵30的当前目标转速,指的是,预期在该转速条件下,能够使得当前实际压力值与当前目标压力值之间的差值位于允许压力误差范围内。也就是说,在双向泵30的转速达到当前目标转速后,双向泵30的出油侧的当前实际压力值能够满足位于出油侧的缸销驱动油缸20或者臂销驱动油缸10的液压油压力需求。
如此,有利于对液压油的压力实现闭环控制,有利于降低实际输出至缸销驱动油缸20或者臂销驱动油缸10的液压油的压力与两者各自的目标压力值之间的误差,有利于提高控制精度。
可以理解的是,在臂销伸出、回缩的过程中,以及缸销伸出、回缩的过程中,需要使得两者的运动过程平稳,减小由于加、减速所带来的冲击。因此,臂销和缸销在不同时刻运动至不同位置的情况下,需要不同的驱动力。
一些实施例中,获取当前目标压力值包括:获取双向泵30执行正转状态或反转状态的时间;
根据时间和压力值之间的映射关系,得到当前时刻对应的当前目标压力值。
双向泵30执行正转状态的时间,指的是,双向泵30响应臂销插销指令而切换至正转状态开始计算的时间长度。
双向泵30执行反转状态的时间,指的是,双向泵30响应缸销插销指令而切换至反转状态开始计算的时间长度。
如此,有利于在不同的时刻使得双向泵30适应性地调整所输出的液压油的压力,从而有利于使得缸销、臂销,两者各自的伸出、回缩动作平稳,减少出现冲击和爬行的几率;可保持拔销过程中压力恒定,降低了缸销、臂销在伸缩臂的伸缩过程异常弹出导致卡销的几率;有利于使得双向泵30的输出功率与臂销驱动油缸10、缸销驱动油缸20的动作消耗功率相适应,有利于降低臂架插销系统的运行功耗。
时间和压力值之间的映射关系的具体类型不限,可以是时间和压力值之间的函数关系;可以是不同时刻和压力值之间对应所形成的图表。
形成时间和压力值之间的映射关系的具体方式不限,例如,预先在测试台上进行测试,通过记录不同时刻的压力值,得到不同时刻和压力值之间对应所形成的图表,或者,根据图表中不同时间和压力值之间的对应关系,通过线性回归、拟合等方式形成时间和压力值之间的函数关系。
一些实施例中,根据当前实际压力值与当前目标压力值,得到双向泵30的当前目标转速,具体包括:
计算当前实际压力值与当前目标压力值之间的误差值;
对误差值进行比例-积分-微分处理,计算得到双向泵30的当前目标转速。
如此,能够有利于进一步降低经调整后的实际压力值与目标压力值之间的误差,有利于进一步提高控制精度。
一些实施例中,根据当前实际压力值与当前目标压力值,得到双向泵30的当前目标转速,包括:
计算当前实际压力值与当前目标压力值的差值;
当差值不超过第一阈值,则根据差值、当前目标压力值以及双向泵30转速之间的映射关系得到当前目标转速;
当差值超过第一阈值,则双向泵30的最大转速为当前目标转速。
当差值不超过第一阈值,可以认为差值是由于臂架插销系统内由于流动阻力、测量误差等因素所造成,而非臂架插销系统本身内部器件出现问题所导致。
当差值超过第一阈值,可以认为是由于臂架插销系统本身内部器件出现问题,造成液压油发生内泄漏、外泄漏等问题,从而造成压力损失较大。
如此,有利于在臂架插销系统本身内部器件出现问题的情况下,能够更快地使双向泵30响应并增大输出的液压油的压力,提高臂架插销系统的使用安全。
一些实施例中,获取双向泵30的出油侧的当前实际压力值以及当前目标压力值,具体包括:
确定双向泵30处于正转状态;
获取臂销驱动油缸10的有杆腔中液压油的臂销当前实际压力值和臂销当前目标压力值。
如此,能够使得对臂销运动的控制更加精确。
在设有第一压力传感器11的一些实施例中,第一压力传感器11的感应区域位于臂销驱动油缸10的有杆腔内,以获取臂销驱动油缸10的有杆腔中液压油的臂销当前实际压力值。
一些实施例中,获取双向泵30的出油侧的当前实际压力值以及当前目标压力值,具体包括:
确定双向泵30处于反转状态;
获取缸销驱动油缸20的有杆腔中液压油的缸销当前实际压力值和缸销当前目标压力值。
如此,能够使得对缸销运动的控制更加精确。
在设有第二压力传感器21的一些实施例中,第二压力传感器21的感应区域位于缸销驱动油缸20的有杆腔内,以获取缸销驱动油缸20的有杆腔中液压油的缸销当前实际压力值。
可以理解的是,时间和缸销当前目标压力值之间所形成的映射关系,以及时间和臂销当前目标压力值之间所形成的映射关系,两个映射关系并不相同。
本发明实施例还提供一种臂架插销系统的控制装置94,臂架插销系统包括双向泵30,参阅图10,控制装置94包括:
获取模块941,用于获取插拔销指令;
控制模块942,用于控制双向泵30处于停泵状态、正转状态和反转状态中的一者。
如此,实现了根据具体的插拔销指令控制双向泵30的具体运转状态的目的。
本发明实施例还提供一种作业机械,作业机械还包括前述实施例中的控制装置94。
作业机械,可以是起重机、高空作业平台、消防车、臂架式作业机器人等。
本发明实施例还提供一种存储介质,存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现前述任一实施例中控制方法的步骤。
存储介质具体可以是计算机可读存储介质,例如包括存储计算机程序的存储器。计算机可读存储介质可以是ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘或CD-ROM等存储器。
可以理解的是,存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(ROM,Read OnlyMemory)、可编程只读存储器(PROM,Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM,Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM,Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM,ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM,Compact Disc Read-Only Memory);磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(SRAM,Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM,Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM,Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM,SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM,Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM,Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM,SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM,Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
上述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种臂架插销系统的控制方法,用于控制伸缩臂中的臂销和缸销进行插拔销,其特征在于,所述臂架插销系统包括双向泵、用于驱动臂销进行插拔销的臂销驱动油缸、用于驱动缸销进行插拔销的缸销驱动油缸、增压储油装置和开关阀装置,所述双向泵和所述臂销驱动油缸之间设有臂销工作油路,所述双向泵和所述缸销驱动油缸之间设有缸销工作油路,所述开关阀装置能够将所述臂销工作油路和所述缸销工作油路中的至少一者与所述增压储油装置之间油路导通或断开,所述控制方法包括:
获取插拔销指令;
根据所述插拔销指令,控制所述双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,其中,在所述正转状态或所述反转状态下,所述双向泵向所述臂销驱动油缸和所述缸销驱动油缸中的一者供油,以用于使所述臂销和所述缸销中的至少一者处于插销状态。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述臂销驱动油缸为单作用复位油缸,所述插拔销指令包括臂销拔销指令;
所述根据所述插拔销指令,控制所述双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据所述臂销拔销指令,控制所述双向泵从所述停泵状态或所述反转状态切换至所述正转状态,以将液压油输送至所述臂销驱动油缸的有杆腔,以使臂销驱动油缸的活塞杆回缩,进而驱动所述臂销拔销。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述臂销驱动油缸为单作用复位油缸,所述插拔销指令包括臂销插销指令;
所述根据所述插拔销指令,控制所述双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据所述臂销插销指令,控制所述双向泵从所述正转状态切换至所述停泵状态或所述反转状态,以使所述臂销驱动油缸的有杆腔中的液压油排出,而使所述臂销驱动油缸的活塞杆伸出,进而驱动所述臂销插销。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述缸销驱动油缸为单作用复位油缸,所述插拔销指令包括缸销拔销指令;
所述根据所述插拔销指令,控制所述双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据所述缸销拔销指令,控制所述双向泵从所述停泵状态或所述正转状态切换至所述反转状态,以将液压油输送至所述缸销驱动油缸的有杆腔,以使缸销驱动油缸的活塞杆回缩,进而驱动所述缸销拔销。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述缸销驱动油缸为单作用复位油缸,所述插拔销指令包括缸销插销指令;
所述根据所述插拔销指令,控制所述双向泵在停泵状态、正转状态以及反转状态之间切换,具体包括:
根据所述缸销插销指令,控制所述双向泵从所述反转状态切换至所述停泵状态或所述正转状态,以使所述缸销驱动油缸的有杆腔中的液压油排出,而使所述缸销驱动油缸的活塞杆伸出,进而驱动所述缸销插销。
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:在所述双向泵处于所述正转状态下,控制所述开关阀装置断开所述臂销工作油路与所述增压储油装置之间的油路;且在所述双向泵处于所述反转状态或所述停泵状态下,控制所述开关阀装置导通所述臂销工作油路与所述增压储油装置之间的油路,以使所述臂销驱动油缸的有杆腔的至少部分液压油经所述臂销工作油路进入所述增压储油装置。
7.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:在所述双向泵处于所述反转状态下,控制所述开关阀装置断开所述缸销工作油路与所述增压储油装置之间的油路;且在所述双向泵处于所述正转状态或所述停泵状态下,控制所述开关阀装置导通所述缸销工作油路与所述增压储油装置之间的油路,以使所述缸销驱动油缸的有杆腔的至少部分液压油经所述缸销工作油路进入所述增压储油装置。
8.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述插拔销指令包括臂销拔销指令,所述控制方法还包括:
获取所述开关阀装置的状态;
根据臂销拔销指令且确定所述开关阀装置处于导通所述臂销工作油路和所述增压储油装置的状态,控制所述双向泵执行最大正转转速以向所述臂销驱动油缸供油。
9.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述插拔销指令包括缸销拔销指令,所述控制方法还包括:
获取所述开关阀装置的状态;
根据缸销拔销指令且确定所述开关阀装置处于导通所述缸销工作油路和所述增压储油装置的状态,控制所述双向泵执行最大反转转速以向所述缸销驱动油缸供油。
10.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,在所述双向泵处于正转状态或反转状态的过程中,所述控制方法还包括:
获取所述双向泵的出油侧的当前实际压力值以及当前目标压力值;
根据所述当前实际压力值与所述当前目标压力值,得到所述双向泵的当前目标转速;
控制所述双向泵执行所述当前目标转速。
11.根据权利要求10所述的控制方法,其特征在于,所述获取当前目标压力值包括:获取所述双向泵执行正转状态或反转状态的时间;
根据所述时间和压力值之间的映射关系,得到当前时刻对应的当前目标压力值。
12.根据权利要求10所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述当前实际压力值与所述当前目标压力值,得到双向泵的当前目标转速,包括:
计算当前实际压力值与所述当前目标压力值的差值;
当所述差值不超过第一阈值,则根据所述差值、当前目标压力值以及双向泵转速之间的映射关系得到所述当前目标转速;
当所述差值超过第一阈值,则所述双向泵的最大转速为当前目标转速。
13.一种臂架插销系统的控制装置,其特征在于,所述臂架插销系统包括双向泵,所述控制装置包括:
获取模块,用于获取插拔销指令;
控制模块,用于控制所述双向泵处于停泵状态、正转状态和反转状态中的一者。
14.一种作业机械,其特征在于,所述作业机械包括权利要求13中的所述控制装置。
15.一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至12中任一项所述控制方法的步骤。
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