一種液壓挖掘機平地作業轉速自適應系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種液壓挖掘機平地作業轉速自適應系統，包括左泵、右泵、動臂油缸、斗桿油缸、主控制閥和先導油泵，主控制閥包括動臂I閥芯、動臂II閥芯、液控換向閥、斗桿I閥芯和斗桿II閥芯，本發明還包括發動機、設置在發動機上的轉速傳感器、控制器、動臂提升先導壓力開關和電磁比例減壓閥；先導油泵通過電磁比例減壓閥與液控換向閥連接；轉速傳感器及動臂提升先導壓力開關的輸出端與控制器的輸入端相連接，控制器的輸出端與電磁比例減壓閥的輸入端相連接。本發明實現對液控換向閥閥芯位移的調節，當發動機處于不同轉速時，動臂提升和斗桿內收動作能夠達到最佳復合操作的效果，即使得挖掘機處于不同轉速工作時均擁有最佳的平地作業性能。
【專利說明】
一種液壓挖掘機平地作業轉速自適應系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種當液壓挖掘機處于不同轉速工作時均擁有最佳平地作業性能的液壓挖掘機平地作業轉速自適應系統，屬于液壓挖掘機技術領域。
【背景技術】
[0002]挖掘機的平地作業主要指的是動臂提升和斗桿內收同時進行，作為經常使用的作業工況之一，其性能的好壞一定程度上反映了整機性能的水平。
[0003]目前，大多數挖掘機中的動臂提升和斗桿內收采用串聯雙栗供油，此時，平地作業性能的好壞即為雙栗流量在斗桿油缸和動臂油缸的流量分配比例協調問題；由于動臂提升負載較大，斗桿內收負載較小，若不增加流量分配限制，會導致雙栗大部分油液流入到斗桿油缸，使得在上述復合動作時動臂提升較慢，斗桿內收速度較快，平地作業性能差。
[0004]如圖1所示，現有的系統包括左栗1、右栗2、動臂油缸7、斗桿油缸6、主控制閥3和先導油栗11。先導油栗11、左栗I以及右栗2串聯供油，主控制閥3包括動臂I閥芯10、動臂II閥芯4、液控換向閥8和斗桿I閥芯5、斗桿II閥芯9 ο左栗I通過動臂I閥芯10與動臂油缸7連接，通過液控換向閥8后經過斗桿II閥芯9與斗桿油缸6連接。右栗2通過動臂II閥芯4與動臂油缸7連接，斗桿I閥芯5與斗桿油缸6連接。為了改善平地作業效果，廠家一般在主控制閥3中斗桿內收動作前增加液控換向閥8或節流孔;平地作業動作時，左栗I的油液流經該液控換向閥8或節流孔，通過增加斗桿油缸6的主壓力，減少去往斗桿油缸6的油液量，增加去往動臂油缸7的油液，對從左栗I中流出的油液進行一定的分配，避免左栗I大部分油液流入到斗桿油缸6的情況發生。但由于該液控換向閥8以及節流孔的面積為恒定值，當發動機轉速變化時，左栗I流量會隨之發生變化，使得通過液控換向閥8或節流孔的流量也會發生變化;而液控換向閥8或節流孔的流量變化時會使其兩端的壓力差發生變化，即去往斗桿油缸6的壓力發生變化，使左栗I分配到動臂油缸7和斗桿油缸6的油液流量發生變化，導致平地作業動作性能變差。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種液壓挖掘機平地作業轉速自適應系統，能夠確保液壓挖掘機處于不同轉速工作時仍擁有較好的平地作業性能。
[0006]為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現:
[0007]本發明的一種液壓挖掘機平地作業轉速自適應系統，包括左栗、右栗、動臂油缸、斗桿油缸、主控制閥和先導油栗，主控制閥包括動臂I閥芯、動臂II閥芯、液控換向閥、斗桿I閥芯和斗桿II閥芯，本發明還包括發動機、設置在發動機上的轉速傳感器、控制器、動臂提升先導壓力開關和電磁比例減壓閥；所述先導油栗通過電磁比例減壓閥與液控換向閥連接;所述轉速傳感器及動臂提升先導壓力開關的輸出端與控制器的輸入端相連接，所述控制器的輸出端與電磁比例減壓閥的輸入端相連接;通過采集所述發動機的轉速信號，經過所述控制器處理為電流信號輸出，到達所述電磁比例減壓閥的輸入端，調節所述電磁比例減壓閥的輸出壓力，從而控制所述液控換向閥的位移，使得所述左栗和右栗的流量在動臂油缸和斗桿油缸內實現最佳分配。
[0008]本發明還包括用于告知操作者挖掘機工作狀態的報警器，所述控制器的輸出端與報警器的輸入端相連接。
[0009]本發明還包括繼電器和通過繼電器與控制器相連接的LED燈，所述控制器根據接收到的轉速信號控制所述繼電器的接通時間，進而控制所述LED燈的發光時間。
[0010]本發明通過增設發動機、轉速傳感器、控制器、動臂提升先導壓力開關和電磁比例減壓閥，利用轉速傳感器采集發動機的轉速信號，并將其轉換為電流信號來控制電磁比例減壓閥的輸出壓力，實現對液控換向閥閥芯位移的調節，實現了對節流孔的面積實時調整，當發動機處于不同轉速時，動臂提升和斗桿內收動作能夠達到最佳復合操作的效果，即使得挖掘機處于不同轉速工作時均擁有最佳的平地作業性能。此外，本發明在不改變主控制閥內部構造的情況下，通過外加簡單部件即可實現上述功能，具有構造簡單，成本投入低的優點。
【附圖說明】
[0011]圖1為傳統系統的控制原理示意圖；
[0012]圖2為本發明系統的控制原理示意圖；
[0013]圖3為本發明的原理框圖。
[0014]圖中各標號:1、左栗，2、右栗，3、主控制閥，4、動臂II閥芯，5、斗桿I閥芯，6、斗桿油缸，7、動臂油缸，8、液控換向閥，9、斗桿II閥芯，10、動臂I閥芯，11、先導油栗，12、電磁比例減壓閥，13、控制器，14、動臂提升先導壓力開關，15、發動機，16、轉速傳感器，17、LED燈，18、繼電器，19、報警器。
【具體實施方式】
[0015]為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。
[0016]如圖2所示，本液壓挖掘機平地作業轉速自適應系統，包括左栗1、右栗2、動臂油缸
7、斗桿油缸6、主控制閥3、先導油栗11、發動機15、轉速傳感器16、控制器13、動臂提升先導壓力開關14和電磁比例減壓閥12。
[0017]主控制閥3包括動臂I閥芯10、動臂II閥芯4、液控換向閥8和斗桿I閥芯5、斗桿II閥芯9。
[0018]先導油栗11、左栗I以及右栗2串聯供油。
[0019]左栗I通過動臂I閥芯10與動臂油缸7連接，通過液控換向閥8后經過斗桿II閥芯9與斗桿油缸6連接。右栗2通過動臂II閥芯4與動臂油缸7連接，斗桿I閥芯5與斗桿油缸6連接。
[0020]先導油栗11通過電磁比例減壓閥12與液控換向閥8連接;轉速傳感器16設置在發動機15上，并與控制器13連接;控制器13分別與電磁比例減壓閥12和動臂提升先導壓力開關14連接。
[0021]左栗I通過動臂I閥芯10給動臂油缸7供油，通過液控換向閥8后經過斗桿II閥芯9給斗桿油缸6供油；右栗2通過動臂II閥芯4給動臂油缸7供油，同時通過斗桿I閥芯5給斗桿油缸6供油。
[0022]首先，通過試驗的方法確定在發動機15轉速最高時的最佳平地效果，即確定動臂提升優先于斗桿內收動作的最佳節流孔的面積，設該面積為A;在發動機15正常使用最低轉速時的最佳平地效果，即確定此時最佳節流孔的面積，設其為B;在上述兩種轉速范圍之內每隔50r/min的時候，在發動機15不同使用低轉速時的最佳平地高度時，確定對應的不同的最佳節流孔的面積值。
[0023]當動臂提升和斗桿內收復合動作進行平地作業時，動臂提升先導壓力開關14開啟，控制器13得到信號，同時將轉速傳感器16采集的發動機15轉速信號轉換為電流信號輸出到電磁比例減壓閥12。當發動機15轉速最高時，控制器13輸出電流為最大，此時電磁比例減壓閥12的輸出壓力為零，控制節流孔的面積為A;發動機15轉速正常使用最低轉速時，控制器13輸出電流為另一定值，此時比例電磁閥的輸出壓力為3.9MPa，控制節流孔的面積為B;而對應發動機15轉速在上述兩個轉速范圍之內時，輸出電流為線性變化，從而使液控換向閥8中節流孔的面積能夠隨之線性變化，進而使得左栗I和右栗2的流量在動臂油缸7和斗桿油缸6內實現最佳分配。
[0024]當斗桿內收和其他動作復合動作時，動臂提升先導壓力開關14處于關閉狀態，控制器13未采集到此信號，故此液控換向閥8處于不節流的工作狀態，可以保證斗桿內收速度的正常。
[0025]綜上所述，本發明通過采集發動機15轉速信號，經過控制器13處理為電流信號輸出，到達電磁比例減壓閥12的輸入端，調節電磁比例減壓閥12的輸出壓力，從而控制液控換向閥8的位移，實現調整節流孔的開口面積，達到在發動機15不同轉速時調節上述節流孔面積，使左栗I和右栗2的流量在動臂油缸7和斗桿油缸6內實現最佳分配，進而使平地作業性能一直處于最佳狀態。
[0026]如圖3所示，本實施例中，該系統還可包括用于告知操作者挖掘機工作狀態的報警器19，報警器19與控制器13連接;可根據發動機15轉速的不同，通過控制器13控制報警器19發出不同的報警，及時告知操作者，方便其及時了解發動機15的工作狀態。
[0027]本實施例中，該系統還可包括繼電器18和LED燈17，LED燈17通過繼電器18與控制器13連接;控制器13可根據接收到的轉速信號控制繼電器18的接通時間，進而控制LED燈17的發光時間，方便用戶通過觀看LED燈17的亮滅及亮著的時間來獲知發動機15的工作狀態，避免出現因未聽到報警聲而不知發動機15工作狀態的情況，同時也方便他人遠距離獲知其工作狀態，進而方便其及時采取相應措施。
[0028]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種液壓挖掘機平地作業轉速自適應系統，包括左栗(I)、右栗(2)、動臂油缸(7)、斗桿油缸(6)、主控制閥(3)和先導油栗(11)，所述主控制閥(3)包括動臂I閥芯(10)、動臂II閥芯(4)、液控換向閥(8)、斗桿I閥芯(5)和斗桿II閥芯(9)，其特征在于， 還包括發動機(15)、設置在發動機(15)上的轉速傳感器(16)、控制器(13)、動臂提升先導壓力開關(14)和電磁比例減壓閥(12); 所述先導油栗(11)通過電磁比例減壓閥(12)與液控換向閥(8)連接;所述轉速傳感器(16)及動臂提升先導壓力開關(14)的輸出端與控制器(13)的輸入端相連接，所述控制器(13)的輸出端與電磁比例減壓閥(12)的輸入端相連接； 通過采集所述發動機(15)的轉速信號，經過所述控制器(13)處理為電流信號輸出，到達所述電磁比例減壓閥(12)的輸入端，調節所述電磁比例減壓閥(12)的輸出壓力，從而控制所述液控換向閥(8)的位移，使得所述左栗(I)和右栗(2)的流量在動臂油缸(7)和斗桿油缸(6)內實現最佳分配。2.根據權利要求1所述的液壓挖掘機平地作業轉速自適應系統，其特征在于，還包括用于告知操作者挖掘機工作狀態的報警器(19)，所述控制器(13)的輸出端與報警器(19)的輸入端相連接。3.根據權利要求1所述的液壓挖掘機平地作業轉速自適應系統，其特征在于，還包括繼電器(18)和通過繼電器(18)與控制器(13)相連接的LED燈(17)，所述控制器(13)根據接收到的轉速信號控制所述繼電器(18)的接通時間，進而控制所述LED燈(17)的發光時間。
【文檔編號】E02F3/85GK106049582SQ201610556839
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月14日
【發明人】牛東東, 秦家升, 耿家文, 楊曉磊, 費樹輝, 簡立瑞, 王祿, 史繼江, 張升霞, 孫忠永, 劉鄧, 崔廣偉, 尹超, 孫本強, 胡義, 王振興
【申請人】徐州徐工挖掘機械有限公司