[发明专利]用于施工设备的摆动流量控制系统以及控制摆动流量控制系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于施工机械的摆动流量控制系统以及其控制方法。更具体地，本发明涉及一种用于施工机械的摆动流量控制装置，其可通过在上部摆动结构加速时限制从液压泵排出的液压流体的流量以减少在减压阀中消耗的液压能来提高能量效率。

背景技术

在用于包括挖掘机的施工机械的液压装置和液压回路中，已不断地进行各种研究和开发，以用于有效地执行在包括动臂、斗杆或铲斗的工作设备、行进装置和摆动装置中要求的高负荷工作条件。

液压泵根据操作杆的操作角或先导压力而不管各自工作中的负载来排出液压流体，并仅在操作杆最大限度地操作或先导压力超过预设压力的情况下以最大流量排出液压流体。

根据现有技术中用于施工机械的液压装置，如果从操作量感测装置输入操作量信号，流量计算装置确定用于操作量的优选泵排出流量，并通过具有对应于流量值的电流的输出装置控制液压泵的斜盘控制装置。

通常，如果操作员意图进行突然的摆动操作，操作杆突然移动，并且由操作量感测装置感测的输入信号突然增加。此时，从液压泵到摆动马达形成流动路径，因此液压泵的流量突然增加，导致发生突然加速。

此时，为了保护摆动马达和摆动装置，使用减压阀将扭矩或输入到摆动马达的过高压力限制在预定值之下。

即，从液压泵提供的流量增加，并且如果减压阀中的压力超过预定压力，除了用来旋转摆动马达的流量之外，过多的流量返回到液压箱。因此，与返回流量和释放压力成比例的能量损失，使设备的燃料效率变差。结果，在现有技术液压装置和液压回路中，虽然在摆动操作过程中直到上部摆动结构的旋转加速为止不需要高流量，但在上部摆动结构转动时液压泵总是排出最大流量，因此发生与返回流量和释放压力成比例的能量损失，导致燃料损耗极大增加。

发明内容

技术问题

因此，本发明旨在解决现有技术中出现的上述问题，并且本发明的一个实施例涉及一种用于施工机械的摆动流量控制系统以及其控制方法，其可通过在上部摆动结构加速时限制从液压泵排出的液压流体的流量以减少在减压阀中消耗的液压能来提高能量效率。

技术方案

根据本发明的一方面，提供一种用于施工机械的摆动流量控制系统，包括：发动机；多个致动器，其用于包括动臂、斗杆和铲斗的工作设备和摆动马达；可变排量液压泵，其连接到发动机，以为用于工作设备和摆动马达的致动器提供液压；操作单元，其包括操作杆或操纵杆，并指示多个致动器的移动；控制阀，其通过操作单元为致动器和摆动马达提供液压泵的液压流体；工作设备位置检测装置，其安装在致动器的一侧，用于感测致动器的相对位置；操作量感测装置，其连接到操作单元的一侧，用于感测操作杆或操纵杆的操作量；以及流量控制器，其安装成连接到操作量感测装置和斜盘控制装置，以接收由操作量感测装置感测的信号，并控制液压泵的排出流量，

其中，流量控制器包括流量设置单元、流量限制单元和输出装置，流量设置单元接收来自操作量感测装置的信号，并设置液压泵的排出流量，流量限制单元接收来自工作设备位置检测装置的信号，如果工作设备处于转动惯量大于预定值的位置，流量限制单元减小液压泵的流量增加率，而如果工作设备处于转动惯量小于预定值的位置，流量限制单元提高增加率，输出装置为斜盘控制装置提供控制信号，以限制由流量限制单元确定的流量增加率。

根据本发明的另一方面，提供一种用于控制施工机械的摆动流量控制系统的方法，所述摆动流量控制系统包括：发动机；多个致动器，其用于包括动臂、斗杆和铲斗的工作设备和摆动马达；可变排量液压泵，其连接到发动机，以为用于工作设备和摆动马达的致动器提供液压；操作单元，其包括操作杆或操纵杆，并指示多个致动器的移动；控制阀，其通过操作单元为致动器和摆动马达提供液压泵的流量；工作设备位置检测装置，其安装在致动器的一侧，用于感测致动器的相对位置；操作量感测装置，其连接到操作单元的一侧，用于感测操作杆或操纵杆的操作量；以及流量控制器，其连接到操作量感测装置和斜盘控制装置，以接收由操作量感测装置感测的信号，并控制液压泵的排出流量，

所述方法包括：接收来自操作量感测装置的信号，并计算摆动需要的流量Qr（S1）；

计算摆动需要的流量Qr的变化率dQr（S2）；

并通过比较摆动需要的流量Qr的变化率dQr和预设参考状态的斜率S（a）来补偿需要的摆动马达排出量Dr。

根据本发明的方面，操作量感测装置的信号和斜盘控制装置的信号包括电磁控制信号或先导信号压力。

有益效果