[发明专利]用于多节臂架的流量分配系统、装置和方法、工程机械设备

说明书

技术领域

本发明涉及机械控制领域，具体而言，涉及一种用于多节臂架的流量分配系统、装置和方法、以及一种工程机械设备。

背景技术

超长臂架因其施工范围大，作业速度快，越来越成为市场的主流，臂架不断增长，其操作就越复杂，安全可靠性要求更高，精确驱动和协同控制更困难，液压系统流量分配的好坏直接影响到操作的准确性和灵活性。

随着臂架长度的不断增加，支撑液压油缸的尺寸及推力将急剧增加，液压流量需求也不断的增加，但又受结构空间及经济性能的限制，臂架系统液压泵的排量不可能选择的很大，因此，多节臂架联动时，液压泵提供的流量无法完全满足流量需求，加之不同臂架的负载差异很大，必然导致臂架之间动作不协调，影响整个的操作精确性，增加了操作的复杂程度，如何在液压系统流量饱和后对各节臂架的流量进行分配，确保整体动作协调成为了控制的难点。

因此，需要一种新的用于多节臂架的流量分配技术，可以在对多节臂架进行操作时，合理分配流量，确保各节臂架的动作能够协调运作。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种用于多节臂架的流量分配技术，可以在对多节臂架进行操作时，合理分配流量，确保各节臂架的动作能够协调运作。

有鉴于此，本发明提出了一种用于多节臂架的流量分配系统，其特征在于，包括：操作装置，感应用户的操作动作，生成对应的操作命令；控制装置，连接至所述操作装置，包括：信号接收单元，接收来自所述操作装置的所述操作命令；数据获取单元，根据来自所述信号接收单元的所述操作命令，获取各节臂架的理论运动速度、所述各节臂架对应的各电比例控制阀的需求流量信号、所述各节臂架对应的臂架油缸的需求流量；流量获取单元，获取液压油泵的实时供应流量；流量比较单元，将需求总流量与所述实时供应流量进行比较，其中，所述需求总流量为所述各节臂架对应的臂架油缸的需求流量的总和；流量分配单元，在所述需求总流量不超过所述实时供应流量的情况下，将所述需求流量信号作为应用信号提供至所述各电比例控制阀；在所述需求总流量超过所述实时供应流量的情况下，对所述需求流量信号进行降额处理，得到所述降额控制信号，并将所述降额控制信号作为应用信号提供至所述各电比例控制阀。

在该技术方案中，操作装置包括操作杆、操作台上的按钮、手持操作终端等用户可以用来发出操作指令的装置，通过操作杆被移动的程度、被按压的按钮或用户在手持操作终端上选择的选项或输入的命令等方式，从而得知用户希望对臂架进行的操作。而控制装置通过操作装置获取用户的期望目的时，便计算得出若达到该期望时的理论数据，其中，包括理论运动速度即每一节臂架的运动速度，需求流量信号即控制阀对应于该速度时应该发出的控制信号的大小，需求流量即针对需求流量信号的大小的液压油或其他液体的流量，并且，这三者之间是相互对应的，运动速度越快时，则控制信号越大且流量越多。

但是对于各节臂架理论上所需的流量，实际流量可能并不能够满足，但为了使得臂架在运动时能够在整体上保持协调，可以仍然按照原来各节臂架的理论流量的比例，以相同的幅度降低理论流量的数值，对应地，也相应降低了控制信号的大小和臂架的运动速度，也就是降额处理的过程。

在上述技术方案中，优选地，所述控制装置与所述操作装置之间通过有线或无线方式进行连接。在该技术方案中，如果距离较短，则可以通过有线方式进行连接，以保证较好的通信效果，不易被干扰；而当距离较长时，也可以通过无线方式进行有效的通信，确保工作的进行。

在上述技术方案中，优选地，所述控制装置与所述操作装置、以及所述控制装置中的各单元之间采用的通信协议包括：CAN协议和/或RS485协议。在该技术方案中，本领域的技术人员应该理解，凡是可以用于装置与装置或是单元与单元之间的通信协议及对应的通信方式，均能够运用于本申请的技术方案中。

在上述技术方案中，优选地，所述流量分配单元进行所述降额处理的过程包括：根据所述需求总流量与所述实时供应流量之间的比例得到降额系数，将所述需求流量信号按照所述降额系数进行数值的同比例调整，使得到的所述降额控制信号低于所述需求流量信号、且对应于所述降额控制信号的需求总流量不超过所述实时供应流量。在该技术方案中，降额处理是由于实际流量可能无法达到理论所需的流量值，如果直接对臂架进行操作，则可能由于臂架的运动不协调，影响操作效果。而如果对各个臂架的需求流量信号按照相同的比例数值进行降低，则可以在实际可供流量下，确保各个臂架的运动整体协调。

在上述技术方案中，优选地，所述需求流量信号和所述降额控制信号为电流信号或电压信号。