一种变幅控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种变幅控制系统，包括：变幅油缸、变幅手柄、液压油箱、闭式变量泵、主阀、变幅控制阀、控制装置、第一压力传感器、第二压力传感器，所述变幅油缸的大腔与变幅控制阀相连接，变幅控制阀的A1口与闭式变量泵油口A之间通过主阀相连接，变幅油缸的小腔与液压油箱相连接；控制装置接收到手柄信号后，通过检测第一压力传感器及第二压力传感器的实时信号，按预设的控制策略，实现对变幅控制阀、主阀及闭式变量泵的控制。通过变幅控制阀保证变幅油缸的可靠锁止，通过压力传感器实时检测变幅油缸大腔和变幅控制阀A1口处的压力，通过控制装置设置变幅下落安全策略，保证变幅平稳可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变幅控制系统及其控制方法，属于起重机变幅系统

技术介绍
当前，起重机变幅起升主要采用开式变量泵或比例换向阀控制速度，变幅下落主要采用节流调速，通过改变平衡阀开口大小控制变幅下落速度。起重机变幅是通过变幅油缸推动起重臂绕后铰点转动，空载变幅下落时吊臂自身重力推动变幅缸回缩，带载变幅下落时，在吊臂和重物的作用下推动变幅油缸回缩，为了保证变幅下落过程安全、可靠且变幅速度可控，通常在变幅缸大腔装一平衡阀，通过该平衡阀实现负载的保持和控制。变幅下落的速度由平衡阀开口大小决定，通过平衡阀前后产生压力差来平衡负载。由于大吨位起重机吊臂重量高达几十吨，重物达上百吨，下落过程中势能转换为大量热能，使液压系统温度升高。对于当前的阀控或泵控负载敏感系统虽能很好的匹配负载压力和流量，仅向系统提供所需的压力和流量，但起重机变幅下落是外负载推动变幅缸回缩，需要吸收负载势能。在闭式泵控制变幅下落的系统中，用于平衡负载的变幅油缸大腔的压力油通过闭式变量泵回到油箱，可以利用能量回油的方法将液压能转化为机械能。但在下落启动瞬间，容易出现变幅油缸下滑、冲击，尤其是在带载变幅下落时，强烈的冲击严重影响了起重机的安全。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种变幅控制系统及其控制方法。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种变幅控制系统，包括：变幅油缸、变幅手柄、液压油箱、闭式变量泵、主阀、变幅控制阀、控制装置、第一压力传感器、第二压力传感器，所述变幅油缸的大腔与变幅控制阀相连接，变幅控制阀的A1口与闭式变量泵油口A之间通过主阀相连接，变幅油缸的小腔与液压油箱相连接；所述第一压力传感器用于测量变幅控制阀的A1口处压力，所述第二压力传感器用于测量变幅油缸的大腔压力；所述控制装置分别与变幅手柄、变幅控制阀、主阀、闭式变量泵、第一压力传感器、第二压力传感器相连接；所述第一压力传感器采集的压力值S1、第二压力传感器采集的压力值S2均发送给控制装置；所述变幅手柄工作信号发送给控制装置；所述控制装置用于开启或关闭变幅控制阀、主阀，开启闭式变量泵的正转或反转。一种变幅控制系统的控制方法，包括以下步骤：步骤一：当变幅手柄变幅落信号输入控制装置，控制装置给闭式变量泵发出正转信号，同时开启主阀；步骤二：控制装置分别采集压力值S1、压力值S2，待压力值S1达到预设值时，控制装置开启变幅控制阀，给闭式变量泵发出反转信号；所述压力值S1的预设值取值如下：当压力值S2在0-100bar，S1＝S2×α1，0.6≤α1≤0.65；当压力值S2在100-200bar，S1＝S2×
α2，0.7≤α2≤0.75；当压力值S2在200-300bar，S1＝S2×α3，0.8≤α3<0.85；当压力值S2在300bar以上，S1＝S2×α4，0.85≤α4≤0.9。作为优选方案，所述α1＝0.6，α2＝0.7，α3＝0.8，α4＝0.85。有益效果：本专利技术提供的一种变幅控制系统及其控制方法，采用闭式变量泵对变幅下落进行控制，通过变幅控制阀保证变幅油缸的可靠锁止，通过第一压力传感器、第二压力传感器实时检测变幅油缸大腔内和变幅控制阀进油口A1口处的压力，通过控制装置设置变幅下落安全策略，保证变幅平稳可靠。本专利技术的优点如下：1.变幅下落时先为闭式变量泵至变幅控制阀之间的油路供油，可以快速建立变幅系统压力。2.当压力值达到设定的压力百分比值时，变幅下落。3.变幅控制阀泄漏量几乎为零，可以保证变幅缸的可靠锁止。4.变幅下落过程可以利用能量回收的方法将液压能转化为机械能。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术控制装置连接示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1、图2所示，一种变幅控制系统，包括：变幅油缸1、变幅手柄2、液压油箱3、闭式变量泵4、主阀5、变幅控制阀6、控制
装置7、第一压力传感器8、第二压力传感器9，所述变幅油缸1的大腔与变幅控制阀6相连接，变幅控制阀6的A1口与闭式变量泵4油口A之间通过主阀5相连接，变幅油缸1的小腔与液压油箱3相连接；所述第一压力传感器8用于测量变幅控制阀6的A1口处压力，所述第二压力传感器8用于测量变幅油缸1的大腔压力；所述控制装置7分别与变幅手柄2、变幅控制阀6、主阀5、闭式变量泵4、第一压力传感器8、第二压力传感器9相连接；所述第一压力传感器8采集的压力值S1、第二压力传感器9采集的压力值S2均发送给控制装置7；所述变幅手柄2工作信号发送给控制装置7；所述控制装置7用于开启或关闭变幅控制阀6、主阀5，开启闭式变量泵4的正转或反转。一种变幅控制系统的控制方法，包括以下步骤：步骤一：当变幅手柄变幅落信号输入控制装置，控制装置给闭式变量泵发出正转信号，同时开启主阀；步骤二：控制装置分别采集压力值S1、压力值S2，待压力值S1达到预设值时，控制装置开启变幅控制阀，给闭式变量泵发出反转信号；所述压力值S1的预设值取值如下：当压力值S2在0-100bar，S1＝S2×0.6；当压力值S2在100-200bar，S1＝S2×0.7；当压力值S2在200-300bar，S1＝S2×0.8；当压力值S2在300bar以上，S1＝S2×0.85。使用时，当变幅手柄推到一定角度时，变幅手柄信号输入到控制装置，主阀开启，使闭式变量泵A口至变幅控制阀A1口之间的油路
导通，控制装置给闭式变量泵一个正转信号，此时，闭式变量泵供应压力油到闭式变量泵A口与变幅控制阀A1口之间的容腔，当控制装置判断S1/S2的值达到预先设定值的平稳变幅下落的安全策略时，变幅控制阀开启，闭式变量泵反转，负载推动变幅油缸回缩，压力油推动闭式泵转动，变幅平稳下落。变幅控制阀在变幅起落过程中几乎不产生压力损失，只起到变幅油缸可靠锁止的作用，也可在闭式变量泵外接能量回收装置，对部分势能进行回收利用。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变幅控制系统，包括：变幅油缸、变幅手柄、液压油箱，其特征在于：还包括：闭式变量泵、主阀、变幅控制阀、控制装置、第一压力传感器、第二压力传感器，所述变幅油缸的大腔与变幅控制阀相连接，变幅控制阀的A1口与闭式变量泵油口A之间通过主阀相连接，变幅油缸的小腔与液压油箱相连接；所述第一压力传感器用于测量变幅控制阀的A1口处压力，所述第二压力传感器用于测量变幅油缸的大腔压力；所述控制装置分别与变幅手柄、变幅控制阀、主阀、闭式变量泵、第一压力传感器、第二压力传感器相连接；所述第一压力传感器采集的压力值S1、第二压力传感器采集的压力值S2均发送给控制装置；所述变幅手柄工作信号发送给控制装置；所述控制装置用于开启或关闭变幅控制阀、主阀，开启闭式变量泵的正转或反转。

【技术特征摘要】
1.一种变幅控制系统，包括：变幅油缸、变幅手柄、液压油箱，其特征在于：还包括：闭式变量泵、主阀、变幅控制阀、控制装置、第一压力传感器、第二压力传感器，所述变幅油缸的大腔与变幅控制阀相连接，变幅控制阀的A1口与闭式变量泵油口A之间通过主阀相连接，变幅油缸的小腔与液压油箱相连接；所述第一压力传感器用于测量变幅控制阀的A1口处压力，所述第二压力传感器用于测量变幅油缸的大腔压力；所述控制装置分别与变幅手柄、变幅控制阀、主阀、闭式变量泵、第一压力传感器、第二压力传感器相连接；所述第一压力传感器采集的压力值S1、第二压力传感器采集的压力值S2均发送给控制装置；所述变幅手柄工作信号发送给控制装置；所述控制装置用于开启或关闭变幅控制阀、主阀，开启闭式变量泵的正转或反转。2.根据权利要求1所述的变幅控制系统的控制方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王守伟，王冬，章钟伟，任印美，戚厚保，
申请(专利权)人：徐州重型机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32