[发明专利]一种降低液压启动冲击的起竖系统控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压起竖系统控制技术领域，尤其涉及一种降低液压启动冲击的起竖系统控制方法。

背景技术

液压起竖系统利用液压缸实现被翻转设备的起竖与回平，在工程机械、国防军工等领域有着十分广泛的应用。但是在对起竖时间及起竖平稳性有严格要求的重载起竖应用场合，现有的液压起竖系统在启动建压、换向阀动作的起竖初始瞬间，因液压冲击导致被翻转设备冲击、抖动等，对被翻转设备及液压系统均有不良影响。目前解决方案主要有减慢换向阀的换向速度，或通过电气控制方式预防，如启动时先输出电磁阀控制信号，然后设置不同的压力、流量斜坡输出信号，利用比例压力、比例流量斜坡输出系统压力流量，保证换向时系统处于无压或低压状态提高平稳性，优点是简洁、高效，但是降低了系统的响应速度。

针对现有方案中的不足，本发明提出一种降低液压启动冲击的起竖系统控制方法，系统压力与负载初始匹配，利用比例调压与泵恒扭矩控制相结合的压力控制方式降低液压起竖系统启动冲击，容积调速与节流调速相结合的控制方式实现全程快速平稳起竖。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种降低液压启动冲击的起竖系统控制方法，用以解决现有液压起竖系统起竖、回平启动瞬间因液压冲击导致被翻转设备冲击、抖动等问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种降低液压启动冲击的起竖系统控制方法，该起竖系统控制方法的步骤为：

S1、搭建液压起竖系统；

S2、通过压力复合调节进行建压；

S3、通过单向比例调速控制液压缸进行起竖作业；

S4、进行泄压换向，并进行液压缸锁定，完成降低液压启动冲击的起竖系统控制过程。

步骤S1中，液压起竖系统包括：能源模块、调压模块、方向控制模块、速度控制模块、控制系统、液压缸、平衡负负载模块；

能源模块与调压模块连接，且调压模块与方向控制模块连接；

方向控制模块、速度控制模块、平衡负负载模块均与液压缸连接；

液压缸设有锁定模块和平衡负负载模块：锁定模块能够同时锁定液压缸的有杆腔和无杆腔，平衡负负载模块能够平衡起竖过程中产生的负负载；

被起竖设备与液压缸连接，且设有倾角传感器。

能源模块包括：三相异步电动机、轴向柱塞泵；轴向柱塞泵采用恒扭矩控制方式，且与三相异步电动机通过联轴器连接；

调压模块采用比例溢流阀，且与能源模块一起为液压缸提高压油液；

方向控制模块采用电磁换向阀，实现对液压起竖系统的起竖、回平的方向控制；

速度控制模块采用单向比例调速阀，实现对液压起竖系统的起竖、回平的速度控制；

控制系统通过倾角传感器采集的角度反馈信号对比例溢流阀、电磁换向阀和单向比例调速阀进行逻辑控制，实现液压缸推动被起竖设备起竖和回平。

步骤S2具体为：

调压模块的比例溢流阀不通电，空载启动能源模块的三相异步电动机；方向控制模块的电磁换向阀通电，无压或较低压力快速平稳换向；

控制系统对调压模块的比例溢流阀输出一阶跃信号，系统初始建压，该压力为液压缸推动被起竖设备初始启动动作所需压力的70％～80％；

此时，控制系统同时对调压模块的比例溢流阀速度控制模块的单向比例调速阀输出一小斜率的斜坡信号，逐渐提高液压起竖系统的压力的同时，增大单向比例调速阀通流面积；

此时，随着系统压力逐渐升高，当压力上升至某一定值时，液压缸开始缓慢伸出并推动被起竖设备，当控制系统只要检测到倾角传感器有微小角度信号后，控制系统对调压模块的比例溢流阀输出一阶跃信号至系统安全溢流设定压力值，系统压力完全由能源模块的恒扭矩控制方式的轴向柱塞泵与负载自适应，完成系统初始复合调节建压，液压起竖系统完成平稳启动。

步骤S3具体为：

倾角传感器实时检测被起竖设备的起竖角度，控制系统通过倾角传感器反馈的角度信号对速度控制模块的单向比例调速阀进行分段控制。

分段控制的过程具体为：

在被起竖设备经过质心外翻点前单向比例调速阀阀口全开，系统按轴向柱塞泵恒扭矩控制模式输出；

当被起竖设备快到质心外翻点时，控制系统输出至比例调速阀斜坡减信号，控制信号减小至某一定值后保持稳定输出，液压缸因比例调速阀阀口开度减小实现减速，起竖系统由容积调速控制转入节流调速；

当被起竖设备经过质心外翻点后，平衡负负载模块在液压缸的有杆腔建立背压，平衡被起竖设备的外翻力矩；