[发明专利]一种液压柔性自缓冲智能控制系统及挖掘机

说明书

本发明公开一种液压柔性自缓冲智能控制系统及挖掘机，包括采集模块，用于采集挖掘机角度姿态信号、工作装置的油缸大腔小腔压力信号、操作手柄信号、液压自缓冲模块压力信号，并将采集到的各信息传输至位姿状态识别模块；位姿状态识别模块，用于识别出挖掘机当前的位姿状态，结合挖掘机操作手柄信号，依据姿态库，计算所需解决的冲击系数，同时结合挖掘机工作装置的油缸大腔、小腔的压力信号，修正所需解决的冲击系数，并传递至智能控制策略模块；智能控制策略模块，用于依据冲击系数，计算液压自缓冲模块中比例阀控制电流，同时修正主阀控制策略；液压驱动执行模块，用于控制挖掘机主阀及液压自缓冲模块。本发明确保挖掘机操作的柔顺性及平稳性。

技术领域

本发明涉及一种液压柔性自缓冲智能控制系统及挖掘机，属于挖掘机电液控制领域。

背景技术

挖掘机主要用于矿山开采，进行矿产资源的开挖回填等工作，具有工作循环时间短，强度大等特点。挖掘机由动臂、斗杆和铲斗协同工作，完成挖掘动作，因而不可避免的反复出现启动停止动作。传统的挖掘机依靠液压油缸的机械缓冲来实现，但是不能较好的解决冲击问题，工作装置的冲击会传递至整机，造成操作舒适性差，操作难度高，结构件使用寿命短等问题。通过延长液压主阀的关闭周期，可以实现降低冲击的效果，但同时会造成动作存在延迟的问题，降低操作舒适感。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种液压柔性自缓冲智能控制系统及挖掘机，解决现有工作装置停止时的整机冲击问题，确保挖掘机操作的柔顺性及平稳性，延长结构件的使用寿命，提升可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的一种液压柔性自缓冲智能控制系统，包括：

采集模块，其用于采集挖掘机角度姿态信号、工作装置的油缸大腔小腔压力信号、操作手柄信号、液压自缓冲模块压力信号，并将采集到的各信息传输至位姿状态识别模块；

位姿状态识别模块，其用于识别出挖掘机当前的位姿状态，结合挖掘机操作手柄信号，依据姿态库，计算所需解决的冲击系数，同时结合挖掘机工作装置的油缸大腔、小腔的压力信号，修正所需解决的冲击系数，并传递至智能控制策略模块；

智能控制策略模块，其用于依据冲击系数，计算液压自缓冲模块中比例阀控制电流，同时修正主阀控制策略；

液压驱动执行模块，其用于控制挖掘机主阀及液压自缓冲模块。

作为改进，所述的角度姿态信号包括工作装置动臂、斗杆及铲斗的角度信息。

作为改进，所述的液压自缓冲模块，通过在工作装置的动臂、斗杆及铲斗的大腔小腔之间，安装具有电磁比例阀的连通装置，实现大腔小腔液压油的比例双向连通。

作为改进，所述冲击系数用于衡量挖掘机当前状态下，驱动液压自缓冲模块电流的大小。

作为改进，所述的采集模块能同步采集挖掘机角度、压力及CAN信号，且采集数据采用智能算法进行处理。

作为进一步的改进，所述智能算法包括算术平均法、模糊控制算法、神经网络算法、蚁群算法或卡尔曼滤波器方法中的一种或者几种。

作为改进，所述操作手柄信号包括动臂上升、动臂下降、斗杆外摆、斗杆内收、铲斗外摆及铲斗内收信号，取值在0-1000。

作为改进，所述液压自缓冲模块压力信号包括动臂阀前、动臂阀后、斗杆阀前、斗杆阀后、铲斗阀前及铲斗阀后的压力信号，取值在0-50Mpa。

作为改进，当液压自缓冲模块的阀前和阀后压力相等后，切断液压自缓冲模块，同时减慢阀芯关闭速度。

另外，本发明还提供了一种挖掘机，所述挖掘机上安装有所述的液压柔性自缓冲智能控制系统。