專利名稱：旋挖鉆機及其起升機構、控制器和控制方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種起升機構的起升控制方法、實現該控制方法的控制器、包括該控制器的起升機構和旋挖鉆機。
背景技術：
液壓起升或卷揚機構等起升機構的二次起升下滑現象，就是指懸吊于空中的重物再次微動起升時，出現向反方下滑的現象。在重載時這種現象尤為嚴重。以起重機的鉆桿起升機構為例。圖I是現有的液壓汽車起重機常用的一種典型起升控制系統。其中，先導泵I通過控制換向閥2連接在換向閥3的兩個控制口上，通過該控制換向閥2的選擇性控制而將先導泵I所提供的油壓施加在換向閥3的控制口上，以用于控制換向閥3的處于左位或右位的工作位置，主泵4泵送的液壓油通過換向閥3輸送至液壓馬達5。在圖I中還可以看到，在換向閥3和液壓馬達5之間還設置有用虛線框圈出的一系列液壓管路，這部分管路主要對液壓液壓馬達起到液壓制動的作用。但是，對液壓馬達5的制動起最主要作用的還是制動器6，從圖I可以看出，控制制動器6的管路從換向閥3和液壓馬達5之間的液壓管路中引出，也就是利用系統的進油壓力直接控制制動器6。上述系統存在的問題是，無論重物起升還是下降，都需要首先松開制動器6，為了避免浪費功率，制動器6的松閘壓力是很低的。在整個控制過程中，系統進油壓力首先升到制動器6的松閘壓力，制動器6打開，然后液壓馬達5才能啟動。在機構負載較大時，制動器6的松閘壓力遠小于重物帶動液壓馬達5逆轉(變成泵工況)產生的排油壓力。也就是說，系統進油壓力將制動器6松開之后，不僅不能驅動液壓馬達5向起升重物的方向旋轉，也不能阻止重物帶動液壓馬達5逆轉，重物將在重力的作用下自行下降。對于例如各種安裝用途的起重機，特別是精密貴重設備，高壓容器，導彈等軍工產品，以及其他易燃、易爆、易損品的安裝和吊運用的起重機，這種失去控制的下滑現象是極為有害的，不僅影響機器的操縱性能，降低作業效率，而且還有可能造成嚴重的事故和經濟損失。
發明內容
本發明的目的是提供一種起升控制方法，該起升控制方法能夠防止液壓馬達向起升方向的逆向旋轉。為了實現上述目的，本發明提供一種起升機構的起升控制方法，該起升機構包括通過液壓管路相互連接的先導泵、換向閥、主泵、液壓馬達和制動器，該方法包括通過所述先導泵將液壓油施加到所述換向閥以使所述換向閥處于起升工作位置，所述主泵通過所述換向閥將液壓油施加到所述液壓馬達的起升進油口；其中，檢測所述液壓馬達的進油路上的第一油壓，當該第一油壓的值等于預設油壓值時，所述制動器打開，所述液壓馬達工作，
其中，在所述第一油壓的值達到所述預設油壓值時，所述液壓馬達靜止或者朝向起升方向旋轉。優選地，所述起升機構還包括電磁閥，該電磁閥通過液壓管路連接在所述制動器和所述先導泵之間，當所述第一油壓的值等于預設油壓值時，所述電磁閥導通以使所述先導泵與所述制動器連通。優選地，當所述液壓馬達開始向起升方向旋轉時，所述第一油壓的值替換先前的預設油壓值而作為所述預設油壓值。優選地，所述起升控制方法還包括根據所述起升機構的工況設置修正參數，當檢測所述第一油壓的值等于所述預設油壓值乘以所述修正參數時，所述制動器打開，所述液壓馬達工作。優選地，所述起升控制方法還包括 檢測所述制動器的進油路上的第二油壓，當該第二油壓的值小于制動油壓值時，所述制動器延時t之后閉合。優選地，所述起升控制方法還包括檢測所述制動器的進油路上的第二油壓，當該第二油壓的值小于制動油壓值時，所述電磁閥控制所述制動器延時t之后閉合。優選地，t=2s。本發明還提供一種用于起升機構的控制器，該起升機構包括通過液壓管路相互連接的先導泵、換向閥、主泵、液壓馬達和制動器，該控制器包括輸入模塊、處理模塊和輸出模塊，其中，所述輸入模塊用于接收所述液壓馬達的進油路上的第一油壓值，并將該第一油壓值信號傳送到所述處理模塊；所述處理模塊用于接收來自所述輸入模塊的第一油壓值信號、儲存預設油壓值、將所述第一油壓值與所述預設油壓值進行比較，當所述第一油壓值等于所述預設油壓值時，輸出控制所述制動器打開的控制信號；所述輸出模塊用于接收來自所述處理模塊的控制所述制動器打開的控制信號，并根據所述控制所述制動器打開的控制信號控制所述制動器打開。優選地，所述起升機構還包括電磁閥，該電磁閥通過液壓管路連接在所述制動器和所述先導泵之間，所述輸出模塊與所述電磁閥電連接，當所述第一油壓的值等于預設油壓值時，所述輸出模塊通過所述電磁閥控制所述制動器打開。優選地，所述輸入模塊還用于接收當所述液壓馬達開始向起升方向旋轉時的第一油壓值，并將該第一油壓值傳送到所述處理模塊；所述處理模塊將所述第一油壓值替換先前的預設油壓值作為所述預設油壓值。優選地，所述處理模塊還用于儲存修正參數，當所述第一油壓值等于所述預設油壓值乘以修正參數時，輸出控制所述制動器打開的控制信號，所述修正參數根據所述起升機構的工況設置。優選地，所述輸入模塊還用于接收所述制動器的進油路上的第二油壓值，并將該第二油壓值傳送到所述處理模塊；所述處理模塊還用于接收來自所述輸入模塊的第二油壓值、儲存制動油壓值、并將所述第二油壓值與所述制動油壓值進行比較，當所述第二油壓值小于所述制動油壓值時，所述處理模塊計時延時t之后輸出控制所述制動器閉合的控制信號；所述輸出模塊用于接收來自所述處理模塊的控制所述制動器閉合的控制信號，并根據所述控制所述制動器閉合的控制信號控制所述制動器閉合。優選地，所述輸入模塊還用于接收所述制動器的進油路上的第二油壓值，并將該第二油壓值傳送到所述處理模塊；所述處理模塊還用于接收來自所述輸入模塊的第二油壓值、儲存制動油壓值、并將所述第二油壓值與所述制動油壓值進行比較，當所述第二油壓值小于所述制動油壓值時，所述處理模塊計時延時t之后輸出控制所述制動器閉合的控制信號；所述輸出模塊用于接收來自所述處理模塊的控制所述制動器閉合的控制信號，并根據所述控制所述制動器閉合的控制信號，通過所述電磁閥控制所述制動器閉合。
優選地，t=2s。本發明還提供一種用于起升機構的控制系統，其中，所述控制系統包括根據本發明所述的用于起升機構的控制器，該控制系統包括用于檢測所述液壓馬達的進油路的第一油壓值的第一傳感器，和用于檢測所述制動器的進油路的第二油壓值的第二傳感器，該控制器的輸入模塊與所述第一傳感器和第二傳感器電連接。本發明還提供一種旋挖鉆機，該旋挖鉆機包括起升機構，其中，所述旋挖鉆機還包括根據本發明所述的用于起升機構的控制器。。通過上述技術方案，本發明的制動器根據主泵的輸出油壓值來進行控制，從而確保液壓馬達在制動器打開時不會向起升方向的逆向旋轉。這樣就能夠防止在二次起升的過程中出現負載下滑的現象，提高了起升機構的操縱性能，不僅提高了作業效率，而且有效避免了事故的發生，提高了安全性和經濟性。本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中圖I是根據現有技術的起升機構的示意圖；圖2是根據本發明的起升機構的示意圖；圖3是根據本發明的控制器的示意圖；圖4是根據本發明的控制方法的流程圖。附圖標記說明I先導泵2控制換向閥3換向閥4主泵5液壓馬達6制動器7電磁閥8控制器Pl第一傳感器P2第二傳感器
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。在本發明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指起升機構在實際工作狀態中的方向，或結合上下文進行具體地解釋。本發明提供一種起升機構的起升控制方法，該起升機構包括通過液壓管路相互連接的先導泵I、換向閥3、主泵4、液壓馬達5和制動器6，該方法包括通過所述先導泵I將液壓油施加到所述換向閥3以使所述換向閥3處于起升工作位置，所述主泵4通過所述換向閥3將液壓油施加到所述液壓馬達5的起升進油口 ；其中，檢測所述液壓馬達5的進油路上的第一油壓，當該第一油壓的值等于預設油壓值時，所述制動器6打開，所述液壓馬達5工作，·
其中，在所述第一油壓的值達到所述預設油壓值時，所述液壓馬達6靜止或者朝向起升方向旋轉。也就是說，所述液壓馬達6不會向起升方向的逆向旋轉。在對起升機構進行起升控制的時候，首先控制先導泵將液壓油施加到換向閥3的起升控制口，從而將換向閥3處于起升的工作位置，主泵4輸出的液壓油通過該換向閥3施加到液壓馬達5的起升進油口。在本發明中，將從主泵4的輸出到液壓馬達6的起升進油口根據本發明的技術方案，制動器6并不是通過液壓馬達5的進油路的第一油壓來控制啟動的，而是先對第一油壓值進行檢測，當該第一油壓值等于預設油壓值時，制動器6打開，液壓馬達5工作。在本發明中，該預設油壓值的設置的目的是為了防止液壓馬達5向起升方向的逆向旋轉。在液壓馬達5起升重物的過程中，如果制動器6打開時液壓馬達5的起升進油口的油壓過低，則液壓馬達5很可能無法向起升方向旋轉。因此在本發明的技術方案中，制動器6的打開和閉合時通過第一油壓值來進行控制的，由于液壓馬達5的起升進油口的油壓在增大到一定值時則能夠平衡負載的作用力，從而使液壓馬達5不會向起升方向的逆向旋轉，即靜止或朝向起升方向旋轉，或者至少有朝向起升方向旋轉的趨勢，當該起升進油口的油壓繼續增大時，則液壓馬達5能夠起升負載。因此，該預設油壓值設置為使所述液壓馬達5不會向起升方向的逆向旋轉的油壓值，也就是說液壓馬達5在該預設油壓值下至少能夠平衡負載的作用力，或者能夠朝向起升方向旋轉或者至少有朝向起升方向旋轉的趨勢，即能夠帶動負載起升，而該預設油壓值更優選地能夠使液壓馬達5帶動起升負載。該預設油壓值可以通過實驗等很容易地選擇和優化。例如，將該預設油壓值設定為30bar，而當先導泵I對換向閥3施加5bar的壓力時，換向閥3處于起升工作位置，主泵4通過換向閥3將液壓油施加到液壓馬達5的起升進油口，當該第一油壓的值等于預設油壓值時，制動器6打開，液壓馬達5工作。通過上述技術方案，本發明的制動器根據液壓馬達進油路上的油壓值來進行控制，從而確保液壓馬達在制動器打開時不會向起升方向的逆向旋轉。這樣就能夠防止在二次起升的過程中出現負載下滑的現象，提高了起升機構的操縱性能，不僅提高了作業效率，而且有效避免了事故的發生，提高了安全性和經濟性。優選地，所述起升機構還包括電磁閥7，該電磁閥7通過液壓管路連接在所述制動器6和所述先導泵I之間，當所述第一油壓的值等于預設油壓值時，所述電磁閥7導通以使所述先導泵I與所述制動器6連通。
在本優選實施方式中，上述方法實施時，為了根據第一油壓來控制制動器6的開關，在制動器6的控制油路上設置控制開關，該控制開關的打開根據第一油壓值來控制。該控制開關優選為電磁閥7，該電磁閥7設置在制動器6和先導泵I之間，也就是說該控制器6通過液壓管路連接到先導泵I上，以通過先導泵I的輸出油壓來打開控制器6。當第一油壓值達到預設油壓值時，會產生一個控制信號來控制電磁閥7導通，此時先導泵I將液壓油輸出到制動器6，也就是說制動器6的進油路與先導泵I連通并由先導泵I提供制動器6的進油路的油壓。當該先導泵輸出油壓值達到制動器6的打開油壓值時，制動器6打開。通常地，當電磁閥7導通時，先導泵輸出的油壓值就已經達到制動器6的打開油壓值。優選地，當所述液壓馬達6開始向起升方向旋轉時，所述第一油壓的值替換先前的預設油壓值而作為所述預設油壓值。根據上文對本發明技術方案的描述，該預設油壓值的選擇是根據液壓馬達6的實際工作情況而設定的，當第一油壓值達到該預設油壓值時，至少確保液壓馬達6能夠不向 起升方向的逆向旋轉。因此，在本優選實施方式中，在第一次起升操作時根據實驗和以往經驗首先設置一個預設油壓值，然后利用本發明所提供的方法，采用該預設油壓值作為判定標準來進行起升操作。在此過程中，當液壓馬達6開始向起升方向旋轉時，將此時所記錄的第一油壓值替換先前的預設油壓值，而作為新的預設油壓值應用于以后的起升操作中，或者至少應用于以后相同負載情況的起升操作中。優選地，所述起升控制方法還包括根據所述起升機構的工況設置修正參數，當檢測所述第一油壓的值等于所述預設油壓值乘以所述修正參數時，所述制動器6打開，所述液壓馬達5工作。由于在實施上述本發明的方法的過程中，通常需要利用傳感器檢測第一油壓值，然后再判斷該第一油壓值是否等于預設油壓值，當相等時則控制控制制動器6的控制開關(電磁閥7)打開。在這個過程，信號的傳輸過程會占據一個很短暫的時間，但是第一油壓的值仍然在這個時間內上升。因此如果在第一油壓值達到預設油壓值時再輸出控制信號來打開制動閥6，則當制動閥6打開時，第一油壓值已經超過了預設油壓值。為了縮短制動器6等待打開的時間，也就是縮短整個起升系統的操作時間，可以根據起升機構的工況來設置修正參數，這樣就能在液壓馬達的進油路上的壓力還沒有達到該預設油壓值時(即等于預設油壓值乘以修正參數時)就發出打開制動器6的信號，由于系統的延時，當制動器6打開時液壓馬達的進油路上的壓力已經達到預設油壓值，從而縮短起升系統的操作時間，提高效率。該修正參數優選為1%_90%，可以根據實際應用的情況進行選擇和設置。優選地，所述起升控制方法還包括檢測所述制動器6的進油路上的第二油壓，當該第二油壓的值小于制動油壓值時，所述制動器6延時t之后閉合。根據上文所述的實施方式，通過電磁閥7來控制制動器6與先導泵I的連通和斷開，也就是說由先導泵I來提供制動器6的進油路上的第二油壓。通常地，當制動器6的進油路上的第二油壓大于打開油壓值的時候制動器打開，根據上文所述，當電磁閥7導通時，先導泵輸出的油壓值就已經達到制動器6的打開油壓值，因此電磁閥7導通時就可以通過先導泵I輸出的油壓使第二油壓達到打開油壓值，以控制制動器打開。相應地，在需要停止起升控制的時候需要通過制動器來使液壓馬達5剎車，在本實施方式中，優選地，檢測所述制動器6的進油路上的第二油壓，當該第二油壓的值小于制動油壓值時，所述電磁閥7控制所述制動器6延時t之后閉合。優選地，t=2s。制動器6的打開和閉合主要通過進油壓力來控制，通常，制動器6進油路上的油壓低于一定值的時候制動器6就會閉合,該油壓值即為制動油壓值。在本優選實施方式中，可以檢測制動器6的進油路上的第二油壓，當該第二油壓的值小于制動油壓值時，制動器再經過延時t之后閉合，該制動油壓值優選地設置為5bar。當先導泵I輸出的油壓降低，以使換向閥3處于中位的關閉狀態，此時主泵4不再向液壓馬達6施加油壓，從而使液壓馬達停止工作，此時需要制動器6閉合以使液壓馬達6完全制動停止旋轉。但是由于慣性，在主泵4的油壓撤銷的時刻，液壓馬達6并不能立刻停止旋轉，而是轉速逐漸下降的過程，因此制動器6延時t閉合可以避免制動器6的摩擦片在液壓馬達6高速旋轉的情況下與液壓馬達6相互接觸，根據實驗和以往經驗，該延時t通常設置為2s。這樣不但能夠防止設備發生異 響，而且能夠延長設備的壽命，減少損壞的概率。需要說明的是，通過上文對本發明的技術方案的描述可知，制動閥6要在第一油壓達到設定油壓值時才能打開，但是制動閥6在第二油壓達到制動油壓值時即可閉合產生制動。也就是說，控制制動閥6的打開的預設油壓值是根據液壓馬達6起升或者至少不下降的狀態下的油壓值設定的，而制動油壓值則是制動器6控制油路設定的油壓值，該預設油壓值和制動油壓值通常是不同的數值，例如在本發明的優選實施方式中，預設油壓值為30bar,制動油壓值為5bar。如圖4所示為根據本發明的控制方法的一種優選實施方式。在進行控制之前已經預先設置了液壓馬達5的預設油壓值，根據起升機構的具體情況設置了修正參數，并且設置了制動器6的打開油壓值和制動油壓值。當開始進行起升控制時，首先檢測液壓馬達5進油路上的第一油壓，當該第一油壓的值大于或等于預設油壓值與修正參數的乘積值時，控制電磁閥7導通，當電磁閥7導通時就使得先導泵I與制動器6連通，也就是將先導泵I的輸出油壓作為制動器6的進油路上的第二油壓。此時，優選地還可以檢測液壓馬達5是否向起升方向旋轉，如果液壓馬達5在當前第一油壓的值的作用下向起升方向旋轉，就用當前的第一油壓的值替換先前的預設油壓值(該預設油壓值可能是初始是預設的也可能是在之前的起升控制過程中被替換過的)，如果液壓馬達5在當前第一油壓的值的作用下靜止(即沒有向起升方向旋轉)，則等待并循環對液壓馬達5旋轉方向的檢測，一直等待到液壓馬達5向起升方向旋轉為止。然后檢測制動器6的進油路上的第二油壓，當該第二油壓的值大于打開油壓值時，制動器6打開，停止對液壓馬達5的制動，從而使得液壓馬達5旋轉以開始工作，如果第二油壓的值小于打開油壓值，則等待并循環對第二油壓值的檢測，直至先導泵I輸出油壓使得該第二油壓的值達到打開油壓值為止。在制動器6打開之后，仍需要繼續檢測第二油壓的值，當該第二油壓的值小于制動油壓值時，制動器6延時t之后閉合從而對液壓馬達5剎車制動，如果第二油壓值不小于制動油壓值(即大于或等于制動油壓值)，那么制動器6仍然保持打開狀態。需要說明的是，如圖4所示，上述優選實施方式的起升控制過程中，在將電磁閥7導通的操作之后，通過對液壓馬達5旋轉方向的循環檢測直至液壓馬達5向起升方向旋轉，從而用本次起升控制中使得液壓馬達5向起升方向旋轉的第一油壓來替換先前的預設油壓值，而作為新的預設油壓值，之后再進行下面的控制步驟。但是，本發明的控制方法并不局限于圖4所示的實施方式。對于同樣的起升機構，在進行類似工況下進行操作或者在同一工況下重復操作時，使得液壓馬達5向起升方向旋轉的第一油壓的值基本相同，因此不需要在每次起升控制過程中都對該預設油壓值進行替換，例如，由于在第一次起升控制的過程中所使用的預設油壓值通常是經驗值，因此可以在該工況下第一次進行起升控制的時候判斷液壓馬達5的旋轉方向從而對預設油壓值進行替換，在之后的起升控制過程中則直接免去對液壓馬達5的旋轉方向的判斷過程。此處僅舉例進行了說明，本發明并不局限于此。本發明還提供一種用于起升機構的控制器8，該起升機構包括通過液壓管路相互連接的先導泵I、換向閥3、主泵4、液壓馬達5和制動器6，該控制器8包括依次電連接的輸入模塊、處理模塊和輸出模塊，其中，所述輸入模塊用于接收所述液壓馬達5的進油路上的第一油壓值，并將該第一油壓值信號傳送到所述處理模塊；·所述處理模塊用于接收來自所述輸入模塊的第一油壓值信號、儲存預設油壓值、將所述第一油壓值與所述預設油壓值進行比較，當所述第一油壓值等于所述預設油壓值時，輸出控制所述制動器6打開的控制信號；所述輸出模塊用于接收來自所述處理模塊的控制所述制動器6打開的控制信號，并根據所述控制所述制動器6打開的控制信號控制所述制動器6打開。本發明的控制器8用于控制起升機構。在利用起升機構起升負載時，首先通過先導泵I驅動換向閥3位于起升工作位，以使得主泵4與輸出的油壓通過換向閥3作用在液壓馬達6的起升進油口，從而驅動液壓馬達6工作。其中，輸入模塊用于接收液壓馬達5的進油路上的第一油壓值，處理模塊接收到該第一油壓值時，將該第一壓力值與預先儲存在處理模塊中的預設油壓值進行比較，當第一油壓值等于預設油壓值時，處理模塊輸出控制制動器6打開的控制信號，輸出模塊接收到來自處理模塊的控制信號之后，根據控制信號控制制動器6打開。在本發明中，該預設油壓值的設置的目的是為了防止液壓馬達5向起升方向的逆向旋轉。在液壓馬達5起升重物的過程中，如果制動器6打開時液壓馬達5的起升進油口的油壓過低，則液壓馬達5很可能無法向起升方向旋轉。因此在本發明的技術方案中，制動器6的打開和閉合時通過第一油壓值來進行控制的，由于液壓馬達5的起升進油口的油壓在增大到一定值時則能夠平衡負載的作用力，從而使液壓馬達5不會向起升方向的逆向旋轉，即靜止或朝向起升方向旋轉，或者至少有朝向起升方向旋轉的趨勢，當該起升進油口的油壓繼續增大時，則液壓馬達5能夠起升負載。因此，該預設油壓值設置為使所述液壓馬達5不會向起升方向的逆向旋轉的油壓值，也就是說液壓馬達5在該預設油壓值下至少能夠平衡負載的作用力，或者能夠朝向起升方向旋轉或者至少有朝向起升方向旋轉的趨勢，即能夠帶動負載起升，而該預設油壓值更優選地能夠使液壓馬達5帶動起升負載。該預設油壓值可以通過實驗等很容易地選擇和優化。通過上述技術方案，本發明的制動器根據液壓馬達進油路上的油壓值來進行控制，從而確保液壓馬達在制動器打開時不會向起升方向的逆向旋轉。這樣就能夠防止在二次起升的過程中出現負載下滑的現象，提高了起升機構的操縱性能，不僅提高了作業效率，而且有效避免了事故的發生，提高了安全性和經濟性。優選地，所述起升機構還包括電磁閥7，該電磁閥7通過液壓管路連接在所述制動器6和所述先導泵I之間，所述輸出模塊與所述電磁閥7電連接，當所述第一油壓的值等于預設油壓值時，所述輸出模塊通過所述電磁閥7控制所述制動器6打開。在本優選實施方式中，上述方法實施時，輸出模塊根據處理模塊產生的控制信號控制制動器6的開關，因此優選地在制動器6的控制油路上設置電磁閥7，該電磁閥7設置在制動器6和先導泵I之間，也就是說該制動器6通過液壓管路連接到先導泵I上，以通過先導泵I的輸出油壓來打開制動器6，輸出模塊控制該電磁閥7的通斷以控制制動器6。當第一油壓值達到預設油壓值時，輸出模塊控制電磁閥7導通，此時先導泵I將液壓油輸出到制動器6，當該先導泵輸出油壓值達到制動器6的打開油壓值時，制動器6打開。通常地，當電磁閥7導通時，先導泵輸出的油壓值就已經達到制動器6的打開油壓值。優選地，所述輸入模塊還用于接收當所述液壓馬達6開始向起升方向旋轉時的所·述第一油壓值，并將該第一油壓值傳送到所述處理模塊；所述處理模塊將所述第一油壓值替換先前的預設油壓值作為所述預設油壓值。根據上文對本發明技術方案的描述，該預設油壓值的選擇是根據液壓馬達6的實際工作情況而設定的，當輸入模塊采集的第一油壓值達到該預設油壓值時，即使輸出模塊打開制動器6，至少能夠確保液壓馬達6能夠不向起升方向的逆向旋轉。因此，在本優選實施方式中，在第一次起升操作時根據實驗和以往經驗首先設置一個預設油壓值，然后利用本發明的控制器8控制起升機構進行起升操作時，處理模塊中儲存該預設油壓值來作為判定標準來進行起升操作。在此過程中，當液壓馬達6開始向起升方向旋轉時，處理模塊將輸入模塊此時所采集的第一油壓值作為預設油壓值替換先前的預設油壓值，而作為新的預設油壓值儲存在處理模塊中應用于以后的起升操作中，或者至少應用于以后相同負載情況的起升操作中。優選地，所述處理模塊還用于儲存修正參數，當所述第一油壓值等于所述預設油壓值乘以修正參數時，輸出控制所述制動器6打開的控制信號，所述修正參數根據所述起升機構的工況設置。由于在實施上述本發明的方法的過程中，通常輸入模塊需要采集第一油壓值，然后再傳送到處理模塊，處理模塊判斷該第一油壓值是否等于預設油壓值，當相等時則利用控制模塊來控制制動器6的控制開關(電磁閥7)打開。在這個過程，信號的傳輸過程會占據一個很短暫的時間，但是第一油壓的值仍然在這個時間內上升。因此如果在第一油壓值達到預設油壓值時再輸出控制信號來打開制動閥6，則當制動閥6打開時，第一油壓值已經超過了預設油壓值。為了縮短制動器6等待打開的時間，也就是縮短整個起升系統的操作時間，可以根據起升機構的工況來設置修正參數，這樣就能在液壓馬達的進油路上的壓力還沒有達到該預設油壓值時(即等于預設油壓值乘以修正參數時)就發出打開制動器6的信號，由于系統的延時，當輸出模塊控制制動器6打開時液壓馬達的進油路上的壓力已經達到預設油壓值，從而縮短起升系統的操作時間，提高效率。優選地，所述輸入模塊還用于接收所述制動器6的進油路上的第二油壓值，并將該第二油壓值傳送到所述處理模塊；
所述處理模塊還用于接收來自所述輸入模塊的第二油壓值、儲存制動油壓值、并將所述第二油壓值與所述制動油壓值進行比較，當所述第二油壓值小于所述制動油壓值時，所述處理模塊計時延時t之后輸出控制所述制動器6閉合的控制信號；所述輸出模塊用于接收來自所述處理模塊的控制所述制動器6閉合的控制信號，并根據所述控制所述制動器6閉合的控制信號控制所述制動器6閉合。根據上文所述的本發明的優選實施方式，優選地，所述輸入模塊還用于接收所述制動器6的進油路上的第二油壓值，并將該第二油壓值傳送到所述處理模塊；所述處理模塊還用于接收來自所述輸入模塊的第二油壓值、儲存制動油壓值、并將所述第二油壓值與所述制動油壓值進行比較，當所述第二油壓值小于所述制動油壓值時，所述處理模塊計時延時t之后輸出控制所述制動器6閉合的控制信號；所述輸出模塊用于接收來自所述處理模塊的控制所述制動器6閉合的控制信號，并根據所述控制所述制動器6閉合的控制信號，通過所述電磁閥7控制所述制動器6閉合。·優選地，t=2s。制動器6的打開和閉合主要通過進油壓力來控制，通常，制動器6進油路上的油壓低于一定值的時候制動器6就會閉合。在本優選實施方式中，可以利用輸入模塊米集制動器6的進油路上的第二油壓，當處理模塊判斷該第二油壓的值小于儲存在該處理模塊中的制動油壓值時，開始進行計時，當計時到延時t之后，再通過輸出模塊控制制動器閉合。在上文所述的優選實施方式中，該起升機構還包括電磁閥7，該控制模塊可以通過電磁閥7來控制制動器的打開。同樣地，該電磁閥7也能夠相應地控制制動器閉合。因此，優選地，該控制器8的控制模塊還可以通過電磁閥7來控制制動器閉合。當先導泵I輸出的油壓降低，以使換向閥3處于中位的關閉狀態時，此時主泵4不再向液壓馬達6施加油壓，從而使液壓馬達停止工作，此時需要制動器6閉合以使液壓馬達6完全制動停止旋轉。但是由于慣性，在主泵4的油壓撤銷的時刻，液壓馬達6并不能立刻停止旋轉，而是轉速逐漸下降的過程，因此控制器8控制制動器6延時t閉合可以避免制動器6的摩擦片在液壓馬達6高速旋轉的情況下與液壓馬達6相互接觸，根據實驗和以往經驗，該延時t通常設置為2s。這樣不但能夠防止設備發生異響，而且能夠延長設備的壽命，減少損壞的概率。結合附圖，本發明還提供一種起升機構，該起升機構包括先導泵I、換向閥3、主泵
4、液壓馬達5和制動器6，所述先導泵I與所述換向閥3的控制油口連接，所述主泵4通過所述換向閥3的工作油口與所述液壓馬達5連接，其特征在于，所述制動器6通過液壓管路與所述先導泵I連接，且所述制動器6與所述先導泵I之間的液壓管路上還設置有電磁閥。為了實現本發明所提供的起升控制方法，本發明還提供了一種起升機構。該起升機構與現有的起升機構主要不同之處在于制動器6的控制油路，該制動器6通過液壓管路與先導泵I連接，這樣就能夠通過先導泵I的輸出油壓進行控制。對于上文所介紹的控制方法和控制器8的技術方案，該制動器6也可以連接在系統的其他油路上，甚至可以單獨設置一個油路來為其供油。此處僅例舉了最優選的實施方式，通過先導泵I為制動器6供油不但較為方便，先導泵I的油壓較適合控制制動器，而且能夠與液壓馬達6的工作油路單獨設置，以避免不必要的影響。本發明還提供一種用于起升機構的控制系統，其中，所述控制系統包括根據本發明所述的用于起升機構的控制器8，該控制系統還包括用于檢測所述液壓馬達5的進油路的第一油壓值的第一傳感器Pl，和用于檢測所述制動器6的進油路的第二油壓值的第二傳感器P2，該控制器8的輸入模塊與所述第一傳感器Pl和第二傳感器P2電連接。上述用于起升機構的控制系統包括根據上文優選實施方式中所描述的用于起升機構的控制器，該控制器還包括第一傳感器Pl和第二傳感器P2，該第一傳感器Pl檢測液壓馬達5的進油路上的第一油壓值，該第二傳感器P2檢測制動器6的進油路上的第二油壓值，然后傳送到控制器8的輸入模塊，從而 對起升機構進行控制以起升重物，其工作過程在上文對控制方法和控制器的描述中已經進行了充分的介紹，此處不再贅述。另外，本領域技術人員可以選用現有技術中任何用來檢測管路液壓的傳感器作為第一傳感器Pl和第二傳感器P2，本發明對此并不加以限制。本發明還提供一種旋挖鉆機，該旋挖鉆機包括起升機構，其中，所述旋挖鉆機還包括本發明所述的用于起升機構的控制器。以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
權利要求
1.一種起升機構的起升控制方法，該起升機構包括通過液壓管路相互連接的先導泵(I)、換向閥(3)、主泵(4)、液壓馬達(5)和制動器(6)，該方法包括 通過所述先導泵(I)將液壓油施加到所述換向閥(3)以使所述換向閥(3)處于起升工作位置，所述主泵(4)通過所述換向閥(3)將液壓油施加到所述液壓馬達(5)的起升進油Π ； 其特征在于， 檢測所述液壓馬達(5)的進油路上的第一油壓，當該第一油壓的值等于預設油壓值時，所述制動器(6)打開，所述液壓馬達(5)工作， 其中，在所述第一油壓的值達到所述預設油壓值時，所述液壓馬達(6)靜止或者朝向起升方向旋轉。
2.根據權利要求I所述的起升控制方法，其特征在于，所述起升機構還包括電磁閥(7)，該電磁閥(7)通過液壓管路連接在所述制動器(6)和所述先導泵(I)之間，當所述第一油壓的值等于預設油壓值時，所述電磁閥(7)導通以使所述先導泵(I)與所述制動器(6)連通。
3.根據權利要求I所述的起升控制方法，其特征在于，當所述液壓馬達(6)開始向起升方向旋轉時，所述第一油壓的值替換先前的預設油壓值而作為所述預設油壓值。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的起升控制方法，其特征在于，所述起升控制方法還包括根據所述起升機構的工況設置修正參數，當檢測所述第一油壓的值等于所述預設油壓值乘以所述修正參數時，所述制動器(6)打開，所述液壓馬達(5)工作。
5.根據權利要求I所述的起升控制方法，其特征在于，所述起升控制方法還包括 檢測所述制動器(6)的進油路上的第二油壓，當該第二油壓的值小于制動油壓值時，所述制動器(6)延時t之后閉合。
6.根據權利要求2所述的起升控制方法，其特征在于，所述起升控制方法還包括檢測所述制動器(6)的進油路上的第二油壓，當該第二油壓的值小于制動油壓值時，所述電磁閥(7)控制所述制動器(6)延時t之后閉合。
7.根據權利要求5或6所述的起升控制方法，其特征在于，t=2s。
8.一種用于起升機構的控制器(8)，該起升機構包括通過液壓管路相互連接的先導泵(I)、換向閥(3)、主泵(4)、液壓馬達(5)和制動器(6)，該控制器(8)包括輸入模塊、處理模塊和輸出模塊，其特征在于， 所述輸入模塊用于接收所述液壓馬達(5)的進油路上的第一油壓值，并將該第一油壓值信號傳送到所述處理模塊； 所述處理模塊用于接收來自所述輸入模塊的第一油壓值信號、儲存預設油壓值、將所述第一油壓值與所述預設油壓值進行比較，當所述第一油壓值等于所述預設油壓值時，輸出控制所述制動器(6)打開的控制信號； 所述輸出模塊用于接收來自所述處理模塊的控制所述制動器(6)打開的控制信號，并根據所述控制所述制動器(6)打開的控制信號控制所述制動器(6)打開。
9.根據權利要求8所述的控制器(8)，其特征在于，所述起升機構還包括電磁閥(7)，該電磁閥(7)通過液壓管路連接在所述制動器(6)和所述先導泵(I)之間，所述輸出模塊與所述電磁閥(7)電連接，當所述第一油壓的值等于預設油壓值時，所述輸出模塊通過所述電磁閥(7)控制所述制動器(6)打開。
10.根據權利要求8所述的控制器(8)，其特征在于， 所述輸入模塊還用于接收當所述液壓馬達(6)開始向起升方向旋轉時的第一油壓值，并將該第一油壓值傳送到所述處理模塊； 所述處理模塊將所述第一油壓值替換先前的預設油壓值作為所述預設油壓值。
11.根據權利要求8-10所述的控制器(8)，其特征在于， 所述處理模塊還用于儲存修正參數，當所述第一油壓值等于所述預設油壓值乘以修正參數時，輸出控制所述制動器(6)打開的控制信號， 所述修正參數根據所述起升機構的工況設置。
12.根據權利要求11所述的控制器(8)，其特征在于， 所述輸入模塊還用于接收所述制動器(6)的進油路上的第二油壓值，并將該第二油壓值傳送到所述處理模塊； 所述處理模塊還用于接收來自所述輸入模塊的第二油壓值、儲存制動油壓值、并將所述第二油壓值與所述制動油壓值進行比較，當所述第二油壓值小于所述制動油壓值時，所述處理模塊計時延時t之后輸出控制所述制動器(6)閉合的控制信號； 所述輸出模塊用于接收來自所述處理模塊的控制所述制動器(6)閉合的控制信號，并根據所述控制所述制動器(6)閉合的控制信號控制所述制動器(6)閉合。
13.根據權利要求11所述的控制器(8)，其特征在于， 所述輸入模塊還用于接收所述制動器(6)的進油路上的第二油壓值，并將該第二油壓值傳送到所述處理模塊； 所述處理模塊還用于接收來自所述輸入模塊的第二油壓值、儲存制動油壓值、并將所述第二油壓值與所述制動油壓值進行比較，當所述第二油壓值小于所述制動油壓值時，所述處理模塊計時延時t之后輸出控制所述制動器(6)閉合的控制信號； 所述輸出模塊用于接收來自所述處理模塊的控制所述制動器(6)閉合的控制信號，并根據所述控制所述制動器(6)閉合的控制信號，通過所述電磁閥(7)控制所述制動器(6)閉入口 ο
14.根據權利要求12或13所述的控制器(8)，其特征在于，t=2s。
15.一種用于起升機構的控制系統，其特征在于，所述控制系統包括根據上述權利要求14所述的用于起升機構的控制器(8)，該控制系統還包括用于檢測所述液壓馬達(5)的進油路的第一油壓值的第一傳感器(P1)，和用于檢測所述制動器(6)的進油路的第二油壓值的第二傳感器(P2)，該控制器(8)的輸入模塊與所述第一傳感器(Pl)和第二傳感器(P2)電連接。
16.一種旋挖鉆機，該旋挖鉆機包括起升機構，其特征在于，所述旋挖鉆機還包括根據權利要求15所述的用于起升機構的控制系統。
全文摘要
本發明公開了一種起升機構的起升控制方法通過先導泵(1)將液壓油施加到換向閥(3)以使換向閥處于起升工作位置，主泵通過換向閥將液壓油施加到液壓馬達(5)的起升進油口；檢測液壓馬達的進油路上的第一油壓，當該第一油壓的值等于預設油壓值時，制動器(6)打開，液壓馬達工作，其中，在第一油壓的值達到預設油壓值時，液壓馬達靜止或者朝向起升方向旋轉。本發明還提供了控制器、起升機構和旋挖鉆機。通過上述技術方案，確保液壓馬達在制動器打開時不會向起升方向的逆向旋轉。這樣就能夠防止在二次起升的過程中出現負載下滑的現象，提高了起升機構的操縱性能，不僅提高了作業效率，而且有效避免了事故的發生，提高了安全性和經濟性。
文檔編號B66C13/20GK102910535SQ201210408930
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月23日 優先權日2012年10月23日
發明者蘇暉, 黃偉民, 趙亮 申請人:上海中聯重科樁工機械有限公司, 中聯重科股份有限公司