CN202627059U - 新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，属于液压挖掘机电液控制技术领域，包括主控制器、液压变量柱塞泵、发动机、电磁比例阀和多路阀，还包括传感器，液压变量柱塞泵和发动机机械连接，液压变量柱塞泵的A1、A2、Pi1、Pi2口分别于多路阀的P1g、P2g、N1、N2口相连，电磁比例阀和主控制器电连接，主控制器通过总线和发动机电连接，传感器电连接于主控制器。有益效果是降低了液压挖掘机掉速冒黑烟的现象，节省了发动机的油耗，从而达到了节能环保的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，降低了液压挖掘机冒黑烟的现象，节省了发动机的油耗，从而达到了节能环保的目的，属于液压挖掘机电液控制系统技术领域。
背景技术
随着国内成品油价格的上调，挖掘机的使用成本进一步的被提高，目前国内挖掘机主机厂商都在积极的开发新的技术来满足市场对于节能性的需求。
液压挖掘机节能性研究主要是从液压系统的改进入手，正流量系统就是一个对传统负流量系统的改进而产生的一个节能的液压系统，但是正流量系统由于成本较高，在国内市场上还未能全面普及，目前市场主流多为负流量控制系统，但随着挖掘机电液控制技术的不断发展，又引入了电控正流量系统，以及混合动力系统，这进一步提高了挖掘机的节能效果，但是挖掘机的成本也被节节提升。如何能够开发适应市场的且价格便宜的节能机型成为各家主机厂争相研发的重点工作。
如图2所示，传统的ESS转速感应控制是在发动机掉速以后检测掉速情况，根据掉速量来对比例阀电流进行PID调节，这种控制方式具有一定的滞后性。发动机工作在设定的某一转速工作时，由于发动机本身的调速特性，在工作扭矩突变时，往往伴随着转速下降及喷油量增加的情况。液压系统在压力突变时会造成发动机负载扭矩突变，这样就造成发动机掉速冒黑烟现象的发生。
基于上述原因，我们对于目前的负流量电控系统进行了深入的研究，并对因挖掘机压力突变所造成发动机掉速冒黑烟现象进行了针对性的研究，提出了合理有效的解决方案。
发明内容
针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，避免由于控制滞后带来的油耗增加的问题，同时降低因挖掘机压力突变所造成发动机掉速冒黑烟的现象，以达到节能环保的效果。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，包括主控制器、液压变量柱塞泵、发动机、电磁比例阀和多路阀，还包括传感器，液压变量柱塞泵和发动机机械连接，液压变量柱塞泵的A1、A2、Pi1、Pi2口分别于多路阀的P1g、P2g、N1、N2口相连，电磁比例阀和主控制器电连接，主控制器通过总线和发动机电连接，传感器电连接于主控制器；
进一步地，传感器包括上车先导压力传感器、下车先导压力传感器、P1泵出口压力传感器、P2泵出口压力传感器，且分别与主控制器电连接；
进一步地，主控制器和发动机采用 CAN总线通讯；
进一步地，上车先导压力传感器和下车先导压力传感器分别安装在多路阀的Px和Py口；
进一步地，上车先导压力传感器和下车先导压力传感器选择电压型，测试压力量程为0～50Bar；
进一步地，P1泵出口压力传感器和P2泵出口压力传感器分别安装在液压变量柱塞泵的a1和a2口；
进一步地，P1泵出口压力传感器和P2泵出口压力传感器选择电压型，测试压力量程为0～500Bar；
进一步地，电磁比例阀为反比例电磁减压阀。
本实用新型的工作原理：系统压力突变有两种情况，一种是当挖掘机负载压力突然增加时，主控制器根据实时检测到的主泵压力信号进行分析。当控制器认为压力有突变，且突变超出设定值时，提前进入比例阀电流的调节，降低泵的吸收功率，从而使发动机的吸收扭矩不至于突变超出预先设定的控制值，当压力突变范围在控制值以下时，系统的液压功率控制只执行ESS转速传感控制，从而保证了挖掘机发动机与液压变量柱塞泵功率的实时匹配。另一种是由于操作人员在挖掘机使用时的快动作造成的压力突变情况，此时由于液压系统先导压力突变，液压系统工作油路压力迅速建立，尽管外界负载没有剧变，此时也会造成系统压力突变，当遇到这种情况后控制方式同上述要求。由于控制系统对压力剧变信号的检测，并进行适当的控制，提前消除了液压挖掘机的瞬间掉速冒黑烟现象。
本实用新型的有益效果是：降低了液压挖掘机掉速冒黑烟的现象，节省了发动机的油耗，从而达到了节能环保的目的。
附图说明
图1为本实用新型传感控制系统工作原理示意图；
图2为传统传感控制系统工作原理示意图。
图中：1、主控制器，2、上车先导传感器，3、下车先导传感器，4、P2泵出口传感器，5、P1泵出口传感器，6、液压变量柱塞泵，7、发动机，8、电磁比例阀，9、多路阀。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型由主控制器1、液压变量柱塞泵6、发动机7、电磁比例阀8、多路阀9和传感器组成，液压变量柱塞泵6和发动机7机械连接，液压变量柱塞泵6的A1、A2、Pi1、Pi2口分别于多路阀9的P1g、P2g、N1、N2口相连，电磁比例阀8和主控制器1电连接，主控制器1通过总线和发动机7电连接，传感器电连接于主控制器1。
其中，所述传感器包括上车先导压力传感器2、下车先导压力传感器3、P1泵出口压力传感器4、P2泵出口压力传感器5，且分别与主控制器1电连接。
作为本实用新型的改进，所述主控制器1和发动机7采用 CAN总线通讯。
作为本实用新型的改进，所述上车先导压力传感器2和下车先导压力传感器3分别安装在多路阀9的Px和Py口，选择电压型，测试压力量程为0～50Bar；所述P1泵出口压力传感器4和P2泵出口压力传感器5分别安装在液压变量柱塞泵6的a1和a2口，且选择电压型，测试压力量程为0～500Bar。
作为本实用新型的进一步改进，所述电磁比例阀8为反比例电磁减压阀。
本实用新型的控制方法如下：
首先，P1泵油路通过多路阀9供给左行走、动臂一、铲斗、斗杆二，P2泵油路通过多路阀9供给右行走、回转、动臂二、斗杆一，当挖掘机液压系统负载压力突变时，P1泵出口压力传感器5、P2泵出口压力传感器6将采集的压力信号转变为电信号反馈给主控制器1，主控制器1对压力信号压力值变化情况以及变化时间进行分析，通于预先设定的变化值进行比较，如果压力突变超出设定值，主控制器1将降低电磁比例阀8的驱动电流，从而提前消除发动机负载扭矩的剧变，当负载扭矩剧变恢复到控制范围之内，主控制器1进入转速传感控制，主控制器1通过CAN总线根据从发动机7传输回来的实际发动机7转速与设定目标转速的对比，进行电磁比例阀8电流的PID调节，从而实现液压系统和动力系统的实时性匹配，并且消除了由于发动机7负载扭矩剧变所造成的掉速冒黑烟现象。
其次，当挖掘机进行快操作时，液压系统工作油路由于压力迅速建立也会造成发动机负载扭矩的突变。此时液压先导系统回路的压力由于快操作压力也会突变，根据安装在多路阀9Px口的上车先导压力传感器2可以检测到上车动作的快操作压力信号，同理根据安装在多路阀9Py口的下车先导压力传感器3也可以检测到下车动作的快操作压力信号，当检测的压力信号被主控制器1分析后，如果快操作造成的压力突变超出预设值的话。主控制器1同样也会进入电磁比例阀8电流的调节状态，降低泵的吸收功率，避免发动机7吸收扭矩的突变，当压力突变被控制在设定值以内后主控制器1进入ESS转速感应控制。
通过对传统负流量系统电控系统的改进，本实用新型降低了液压挖掘机掉速冒黑烟的现象，节省了发动机的油耗，从而达到了节能环保的目的。
Claims (8)
1. 一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，包括主控制器（1）、液压变量柱塞泵（6）、发动机（7）、电磁比例阀（8）和多路阀（9），其特征在于，还包括传感器，液压变量柱塞泵（6）和发动机（7）机械连接，液压变量柱塞泵（6）的A1、A2、Pi1、Pi2口分别于多路阀（9）的P1g、P2g、N1、N2口相连，电磁比例阀（8）和主控制器（1）电连接，主控制器（1）通过总线和发动机（7）电连接，传感器电连接于主控制器（1）。
2. 根据权利要求1所述的一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，其特征在于，所述传感器包括上车先导压力传感器（2）、下车先导压力传感器（3）、P1泵出口压力传感器（4）、P2泵出口压力传感器（5），且分别与主控制器（1）电连接。
3. 根据权利要求1所述的一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，其特征在于，所述主控制器（1）和发动机（7）采用 CAN总线通讯。
4. 根据权利要求2所述的一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，其特征在于，所述上车先导压力传感器（2）和下车先导压力传感器（3）分别安装在多路阀的Px和Py口。
5. 根据权利要求4所述的一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，其特征在于，所述上车先导压力传感器（2）和下车先导压力传感器（3）选择电压型，测试压力量程为0～50Bar。
6. 根据权利要求2所述的一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，其特征在于，所述P1泵出口压力传感器（4）和P2泵出口压力传感器（5）分别安装在液压变量柱塞泵（6）的a1和a2口。
7. 根据权利要求6所述的一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，其特征在于，所述P1泵出口压力传感器（4）和P2泵出口压力传感器（5）选择电压型，测试压力量程为0～500Bar。
8. 根据权利要求1所述的一种新型防止液压挖掘机发动机瞬间掉速的装置，其特征在于，所述电磁比例阀（8）为反比例电磁减压阀。
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