[发明专利]挖掘机液压恒功率控制装置

说明书

技术领域    本发明属于挖掘机技术领域，涉及一种挖掘机液压恒功率控制装置。

背景技术    全液压挖掘机在一个工作循环中液压系统的压力值变化非常大、中型吨位的挖掘机液压系统中的压力一般要在30Kfg/mm²-350Kfg/mm²之间变化，根据液压系统中柱塞式双联斜盘变量泵的消耗功率W＝P×Q/η(W为柱塞式双联斜盘变量泵吸收的功率，P为主泵排出的压力，Q为主泵排出的流量，η为主泵的效率)这个公式中可以看出，如果保持柱塞式双联斜盘变量泵排量不变，其柱塞式双联斜盘变量泵吸收的功率也会随着压力的变化而大幅度的变化。为了改善这种状况，现在国内外挖掘机的液压动力源一般都是采用柱塞式斜盘双联变量泵，并且采用恒功率控制，目的是要在一定的压力变化范围内通过调整柱塞式双联斜盘变量泵的排量，使得柱塞式双联斜盘变量泵吸收的功率成为定值。但是分析这种主泵的工作原理和P-Q(压力-流量)曲线可以发现，由于这种柱塞式双联斜盘变量泵所用的恒功率调节器是利用内外套在一起长短不一的两个弹簧，在压力升高的过程中，开始只压缩较长的弹簧，然后压缩两个相当于并联弹簧，产生如图1中曲线I所示的实际柱塞式双联斜盘变量泵吸收功率P-Q折线。而理论上的恒功率曲线应该是一条近似的反函数曲线，即如附图1中曲线II所示。两曲线相比较可以看出：在低压区域，特别是在功率起控点A点附近，柱塞式双联斜盘变量泵的实际吸收功率要远远大于理论功率，这就要求所匹配的发动机要有足够的功率余量，否则会造成发动机憋车，而在高压区域，柱塞式双联斜盘变量泵的实际吸收功率又小于理论功率，使得挖掘机动作变慢。同时这种主泵还存在一个在系统压力达到设定压力的时候，液压系统上的主溢流阀开启，这时候柱塞式双联斜盘变量泵输出的液压油几乎全部从溢流阀中流出，从而造成功率损失的问题。

发明内容    本发明的目的是解决现有技术存在柱塞式双联斜盘变量泵的实际恒功率曲线和理论恒功率曲线不一致造成功率损失的技术问题，提供一种挖掘机液压恒功率控制装置，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：包括与柱塞式双联斜盘变量泵轴连接的发动机和先导泵、柱塞式双联斜盘变量泵分别通过压力变送器与由单片机组成的MCU控制器连接，其要点是MCU控制器通过电磁比例阀再分别由功率调节器与柱塞式双联斜盘变量泵连接，形成一个闭合回路。

本发明可以根据压力变送器采集的柱塞式双联斜盘变量泵输出的压力大小，通过查找有二维数据组成的曲线坐标参数，输出相应的电磁比例阀输出电流，以控制柱塞式双联斜盘变量泵输出的流量大小，使柱塞式双联斜盘变量泵的吸收的功率W＝P×Q/η保持为一个常量。

本发明解决了柱塞式双联斜盘变量泵的实际恒功率曲线和理论恒功率曲线不一致的问题，使柱塞式双联斜盘变量泵在实际工作过程中以接近真正的恒功率曲线进行调整，这样能够充分发挥发动机的能力，同时还可以大大降低在系统溢流时的柱塞式双联斜盘变量泵流量，减少功率损失，节约燃油。

附图说明    图1是现有技术P-Q曲线变化示意图；

            图2是本发明工作原理结构示意图；

            图3是本发明P-Q曲线变化示意图；

            图4是本发明挖掘机工作过程中P-Q曲线变化示意图。

图中1、7、压力变送器  2、10、柱塞式双联斜盘变量泵  3、9、功率调节器  4、电磁比例阀  5、MCU控制器  6、发动机  8、先导泵

具体实施方式    根据图2，本发明它包括与柱塞式双联斜盘变量泵2、10轴连接的发动机6和先导泵8、柱塞式双联斜盘变量泵2、10分别通过压力变送器1、7与由单片机组成的MCU控制器5连接，MCU控制器5通过电磁比例阀4再分别由功率调节器3、9与柱塞式双联斜盘变量泵2、10连接。

本发明具体工作原理介绍如下：

柱塞式双联斜盘变量泵2、10的排量是随着电磁比例阀4的电流的大小而变化的，如图3所示，当电磁比例阀4通过的电流I＝a mA时柱塞式双联斜盘变量泵2、10的P-Q曲线为A；当电磁比例阀4通过的电流I＝b mA时柱塞式双联斜盘变量泵2、10的P-Q曲线为B；当电磁比例阀4通过的电流I＝c mA时柱塞式双联斜盘变量泵2、10的P-Q曲线为C。