CN200978188Y - 闭式液压回路起重机中发动机负扭矩控制装置 - Google Patents

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龙刚强
谢军
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Abstract

一种闭式液压回路起重机中发动机负扭矩控制装置，包括操纵手柄，置于发动机上的发动机控制器，连接于发动机电源的接触器，置于起重机提升系统液压泵上的比例电磁阀，分别置于起重机卷扬制动器上及液压回路中附加负载上的开关电磁阀，置于发动机飞轮壳上的传感器，分别与发动机控制器、接触器、比例电磁阀、开关电磁阀、操纵手柄及传感器耦接的控制器以及控制器耦接的人机界面。其中控制器根据传感器对发动机转速的实时监测对比例电磁阀及开关电磁阀进行控制，以此实现对发动机转速的控制；并且操作者可以通过人机界面实时监测发动机参数。结构简单、容易实现、可靠性较高、可大大提高起重机的运行能力。

Description

闭式液压回路起重机中发动机负扭矩控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种控制装置，特别涉及一种闭式液压回路起重机中发动机负扭矩控制装置。
背景技术
闭式液压回路式起重机中，不存在平衡阀，因此重物下降时，重物对发动机做功，使发动机承受一种负扭矩。这种负扭矩可能使发动机转速越来越快乃至失速。
在发动机负扭矩控制技术中，在先技术中，一般采用的技术是直接控制发动机排气量和直接停止发动机，即如果监测到发动机转速高于设计要求转速时，减小发动机的排气，从而增大阻力，克服一定的负扭矩；如果转速继续增大则通过切断发动机燃油电磁阀，使发动机停机。
这种控制方式的主要缺点是：
(1)机械结构较复杂，排气系统需要专门设计；
(2)成本较高；
(3)控制方式比较粗略，容易造成发动机和液压执行机构损伤。
发明内容
为克服在先技术中的上述不足，本实用新型的目的是提供一种精细化与智能化的发动机负扭矩控制装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括操纵手柄，置于发动机上的发动机控制器，连接于发动机电源的接触器，置于起重机提升系统液压泵上的比例电磁阀，分别置于起重机卷扬制动器上及液压回路中附加负载上的开关电磁阀，置于发动机飞轮壳上的传感器，分别与发动机控制器、接触器、比例电磁阀、开关电磁阀、操纵手柄及传感器耦接的控制器以及与控制器耦接的人机界面。
本实用新型的工作过程是：在正常情况下，接触器接通发动机电源；发动机控制器接收传感器信号，计算发动机转速，并通过CAN(控制器局域网)总线以J1939协议发送给控制器；控制器通过CAN总线接收操纵手柄的速度与方向指令以及来自发动机控制器的发动机速度信息；在操作手柄信号要求重物下降时，根据发动机转速，控制器一方面结合最大允许负载扭矩计算比例电磁阀的最大允许开度，控制输出给比例电磁阀的最大电流，从而控制重物的下降速度；另一方面，为消耗重物下降时所做的功，减小发动机所承受的负扭矩，油压系统中设置了三个附加负载，分别在当发动机转速超过对应的设定转速时投入，控制器比较发动机转速实际值与三个附加负载对应的转速设定值，控制开关电磁阀的通与断，从而分段投入不同的附加负载。当发动机转速等于或大于最高限定转速时，发动机控制器控制发动机停机；如果发动机控制停机失效，则控制器使接触器动作，切断发动机电源，强迫发动机停机。
所述发动机最高限定转速在发动机控制器中设置，三个附加负载对应的转速设定值在人机界面中设置并通过CAN总线发送给控制器。人机界面同时通过CAN总线接收控制器发送的发动机实际转速并显示。
本实用新型具有突出的优点：
(1)本实用新型控制装置结构简单、容易实现；
(2)本实用新型不必采用相对昂贵的机械结构，成本较低；
(3)本实用新型采用智能化的控制方式，可靠性较高，可大大提高起重机的运行能力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型一实施例的线路示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型的控制装置进行进一步地说明。
图1为本实用新型的结构示意图。如图1所示，本实用新型包括操纵手柄5，置于发动机上的发动机控制器2，连接于发动机电源上的接触器8，置于起重机提升系统液压泵上的比例电磁阀7，分别置于起重机卷扬制动器上及液压回路中附加负载上的开关电磁阀6，置于发动机飞轮壳上的传感器1，分别与发动机控制器2、接触器8、比例电磁阀7、开关电磁阀6、操纵手柄5及传感器1耦接的控制器3以及与控制器3耦接的人机界面4。
如上所述的结构，所述的传感器1是转速传感器，与发动机控制器耦接。在本实施例中，与发动机控制器2的模拟量输入端相连，用于检测发动机转速，安装在发动机飞轮壳上；发动机控制器2通过CAN总线与控制器3耦接，用于发动机正常情况下的启动、预热、停止等的控制，是发动机本身具备的器件，靠近发动机独立安装；控制器3分别与发动机控制器2、人机界面4、操纵手柄5、开关电磁6、比例电磁阀7以及接触器8耦接；操纵手柄5与控制器3通过CAN总线相连，安装在司机室内，向控制器提供提升速度与方向信号；开关电磁阀6、接触器8分别与控制器3的开关量输出端口相连；比例电磁阀7与控制器3的PWM(脉宽调制)输出端口相连，安装在提升系统液压泵上，用于控制提升系统液压泵的流量与方向；开关电磁阀至少有4个，在本实施例中，共有4个，分别与控制器3的开关量输出端连接，其中1个安装在卷扬制动器上，用于打开/关闭卷扬制动器，另外3个安装在液压回路中，用于打开或关闭3个安装在液压回路中的附加负载；人机界面为显示器，通过CAN总线与控制器耦接，安装在司机室内，用于显示提升系统液压泵的压力信息和故障报警。
图2为本实用新型一实施例的线路示意图。如图2所示，控制器3分别与发动机控制器2、接触器8、比例电磁阀7、开关电磁阀6、操纵手柄5及传感器1耦接；9是为了保护线路而设置的熔断器；如上述，控制器3、接触器8及熔断器9均安装在电控柜内；传感器1为转速传感器，安装在发动机飞轮壳上；发动机控制器2靠发动机独立安装；操纵手柄5安装在司机室座椅右侧；人机界面4为显示器，安装在驾驶室内座椅正前方；开关电磁阀6为三个附加负载对应的电磁阀，安装在液压回路中；比例电磁阀7安装在提升液压泵上，控制泵的流量与方向。

Claims (3)

1.一种闭式液压回路起重机中发动机负扭矩控制装置，包括操纵手柄，置于起重机的发动机上的发动机控制器，连接于发动机电源的接触器，置于起重机提升系统液压泵上的比例电磁阀，分别置于起重机卷扬制动器上及液压回路中附加负载上的开关电磁阀，其特征在于包括：置于发动机飞轮壳上的传感器，分别与发动机控制器、接触器、比例电磁阀、开关电磁阀、操纵手柄及传感器耦接的控制器以及与控制器耦接的人机界面。
2.如权利要求1所述的闭式液压回路起重机中发动机负扭矩控制装置，其特征在于所述的传感器是转速传感器。
3.如权利要求1所述的一种闭式液压回路起重机中发动机负扭矩控制装置，其特征在于包括至少4个所述的开关电磁阀。
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