正面吊大臂自适应控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了的正面吊大臂自适应控制系统，包括液压动力泵、节流阀、压力传感器、大臂驱动执行器，还包括LS控制器，所述LS控制器包括LS减压阀、电比例减压阀、液压动力泵调整机构，液压动力泵的输出端通过节流阀与大臂驱动执行器相连，所述的液压动力泵为变量柱塞泵，变量柱塞泵内设置的斜盘的旋转轴的一端与液压动力泵调整机构传动连接，通过调节斜盘的倾斜角度从而控制变量柱塞泵的排量，是由一个LS减压阀以及两边的控制管路组成，左边由LS压力信号和调节弹簧组成，右边由泵出口压力信号和电比例减压阀信号组成，通过两边信号的平衡关系，影响变量泵排量，进而又影响了泵出口压力和负载压力，形成闭环反馈系统，实现自动控制调节变量泵的排量。

Adaptive control system of front boom

The utility model discloses the front suspension arm of the adaptive control system, including hydraulic pump, throttle valve, pressure sensor, actuator arm, also includes a LS controller, the LS controller comprises a LS valve, electric proportional valve, hydraulic pump dynamic adjustment mechanism, the output end of the hydraulic pump. Flow valve and actuator arm connected to the hydraulic pump for variable piston pump, variable piston pump swash plate arranged in the rotating shaft is connected with the hydraulic pump to adjust the transmission mechanism through the tilt angle of the swash plate from the control and regulation of variable piston pump displacement, is composed of a LS, on both sides of the valve control pipeline, left by the LS signal and pressure regulating spring, on the right by the outlet pressure signal of pump and electric proportional valve signal, through both sides of the signal off balance It affects the displacement of the variable pump, and then affects the pump outlet pressure and load pressure, forming a closed-loop feedback system to achieve automatic control of variable displacement pump displacement.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及正面吊设备制造
，具体涉及一种正面吊大臂自适应控制系统。
技术介绍
正面吊是一种用于集装箱装卸、堆码和搬运作业的工程车辆，发动机功率除了供给行走外，还配有两个主变量泵，提供液压给大臂、吊具和转向油缸所用。为降低操作者的劳动强度，并提高设备的安全性能，需有一套集电气和液压于一体的良好控制系统，而里面以大臂的自适应控制系统最为重要，而现有技术下还没有一种能实现根据不同的载荷重量，要求发动机能够提供合适的转速及扭矩，变量泵提供适当的排量，做到功率和排量自适应匹配，而且当荷载突变，系统需能起到防发动机失速作用的控制系统。
技术实现思路
为了解决存在的技术问题，本技术提供一种正面吊大臂自适应控制系统。本技术解决技术问题所采用的技术方案是：正面吊大臂自适应控制系统，包括液压动力泵、节流阀、压力传感器、大臂驱动执行器，还包括LS控制器，所述LS控制器包括LS减压阀、电比例减压阀、液压动力泵调整机构，液压动力泵的输出端通过节流阀与大臂驱动执行器相连，所述的液压动力泵为变量柱塞泵，变量柱塞泵内设置的斜盘的旋转轴的一端与液压动力泵调整机构传动连接，通过调节斜盘的倾斜角度从而控制变量柱塞泵的排量，LS减压阀与液压动力泵调整机构通过液压管实现液压传动连接，电比例减压阀与LS减压阀之间通过导线电性连接，LS减压阀与液压动力泵的输出端的压力传感器电连接，大臂驱动执行器端的压力传感器与LS减压阀电连接，电比例减压阀的输入端和LS减压阀的输入端均与液压动力泵的输出端相连，电比例减压阀的输出端和LS减压阀的输出端均与液压油箱连通，通过大臂驱动执行器端的压力传感器与液压动力泵的输出端的压力传感器双边传送信号的平衡关系，使液压动力泵调整机构动作进而变量柱塞泵的排量，调整变量柱塞泵输出端的压力和大臂驱动执行器端的负载压力，形成闭环反馈系统，实现自动控制调节变量柱塞泵的排量。本技术进一步提供的正面吊大臂自适应控制系统，其还包括带ECU控制的液压动力泵发动机、电控单元，LS控制器与液压动力泵发动机ECU电性连接，通过对液压动力泵发动机ECU反馈的液压动力泵发动机实际转速和电控单元发出的TSC1转速请求进行比较，检测到液压动力泵发动机的失速情况，经过电控单元PID反馈调节计算后发出动态的ΔPLS信号给LS控制器的电比例减压阀改变节流阀两端的压降，输出控制压力到LS减压阀右边阀芯，使阀芯左移，液压动力泵斜盘摆角变小，限制液压动力泵的排量，减小扭矩，从而保证液压动力泵发动机不过载，直至恢复TSC1转速，防止液压动力泵发动机过载熄火。本技术在降低操作者的劳动强度方面，起吊集装箱时，根据不同的载荷重量，要求发动机能够提供合适的转速及扭矩，变量泵提供适当的排量，做到功率和排量自适应匹配，大大节约驱动燃油，节能环保，而且当荷载突变，系统需能起到防发动机失速作用，而这些全然不需要操作者操心；在安全性能方面，防倾覆至关重要，系统可根据载荷重量，自动限制大臂的伸缩和倾斜范围。附图说明图1为本技术的LS控制器控制原理图；图2为本技术的LS控制器控制连接结构示意图；图3为本技术实施例一的结构示意图；图4为本技术实施例二的结构示意图；其中，1-液压动力泵；2-节流阀；3-液压动力泵发动机；4-大臂驱动执行器；5-LS控制器；5.1-LS减压阀；5.2-电比例减压阀；5.3-液压动力泵调整机构；6-电控单元。具体实施方式如图1、图2所示的正面吊大臂自适应控制系统，包括液压动力泵1、节流阀2、压力传感器、大臂驱动执行器4，还包括LS控制器5，所述LS控制器5包括LS减压阀5.1、电比例减压阀5.2、液压动力泵调整机构5.3，液压动力泵1的输出端通过节流阀2与大臂驱动执行器4相连，所述的液压动力泵1为变量柱塞泵，变量柱塞泵内设置的斜盘的旋转轴的一端与液压动力泵调整机构5.3传动连接，通过调节斜盘的倾斜角度从而控制变量柱塞泵的排量，LS减压阀5.1与液压动力泵调整机构5.3通过液压管实现液压传动连接，电比例减压阀5.2与LS减压阀5.1之间通过导线电性连接，LS减压阀5.1与液压动力泵1的输出端的压力传感器电连接，大臂驱动执行器4端的压力传感器与LS减压阀5.1电连接，电比例减压阀5.2的输入端和LS减压阀5.1的输入端均与液压动力泵1的输出端相连，电比例减压阀5.2的输出端和LS减压阀5.1的输出端均与液压油箱连通，通过大臂驱动执行器4端的压力传感器与液压动力泵1的输出端的压力传感器双边传送信号的平衡关系，使液压动力泵调整机构5.3动作进而变量柱塞泵的排量，调整变量柱塞泵输出端的压力和大臂驱动执行器4端的负载压力，形成闭环反馈系统，实现自动控制调节变量柱塞泵的排量。所述的大臂驱动执行器4端的压力传感器与液压动力泵1的输出端的压力传感器双边传送信号的平衡关系具体为在LS减压阀处5.1的压力调节弹簧设定一个固定压差，变量柱塞泵的输出流量取决于节流阀2流口的通流面积A和其两端的压降ΔP，ΔP等于变量柱塞泵输出端压力与大臂驱动执行器端的压力之差，在LS控制器的作用下，ΔP始终与预设的固定压差保持一致，即LS减压阀保持平衡；根据流量公式：L＝K×A×ΔP；K为系数，流量L与通流面积A和压降ΔP成正比例关系，当驱动的大臂驱动执行器数量变多时，即通流面积A发生变大，在瞬时L不变的情况下，LS减压阀处的压力变大，压降ΔP变小，低于压力调节弹簧压差，LS减压阀右移，变量柱塞泵排量加大，变量柱塞泵出口压力也跟着增大，直至ΔP与压力调节弹簧压差恢复平衡；当大臂驱动执行器数量变少时，即通流面积A发生变小，在瞬时L不变的情况下，LS减压阀处的压力变小，压降ΔP变大，高于压力调节弹簧压差，LS减压阀左移，变量柱塞泵排量减小，变量柱塞泵输出端压力也跟着减小，直至ΔP与压力调节弹簧压差恢复平衡，负载的变化使ΔP偏离压力调节弹簧压差，进而使LS减压阀两边失去平衡，由此调节变量柱塞泵的阀芯开度，变量柱塞泵的排量和输出端压力自动做相应改变，最终又使ΔP和压力调节弹簧压差保持平衡，形成闭环反馈系统，实现排量的自动补偿。所述的正面吊大臂自适应控制系统还包括带ECU控制的液压动力泵发动机3、电控单元6，LS控制器5与液压动力泵发动机3的ECU电性连接，通过对液压动力泵发动机3的ECU反馈的液压动力泵发动机3实际转速和电控单元6发出的TSC1转速请求进行比较，检测到液压动力泵发动机3的失速情况，经过电控单元PID反馈调节计算后发出动态的ΔPLS信号给LS控制器5的电比例减压阀5.2改变节流阀2两端的压降，输出控制压力到LS减压阀5.1右边阀芯，使阀芯左移，液压动力泵1的斜盘摆角变小，限液压动力制泵1的排量，减小扭矩，从而保证液压动力泵发动机3不过载，直至恢复TSC1转速，防止液压动力泵发动机3过载熄火。如图3为了正面吊大臂垂直起升，通过电比例控制方式，正面吊大臂的伸缩和起升由操作手柄电比例控制，手柄前后左右摆动分别控制大臂的下降起升缩回和伸出。手柄采用电位计将摆动角度等比例转换成电压信号，电压信号经过控制器一系列换算和计算后输出等比例的电流信号给电比例先导阀，电比例先导阀输出比例先导压力给比例流量控制阀，调节节流阀的通流面积A，控制流量，从而实现操作手柄本文档来自技高网...

【技术保护点】
正面吊大臂自适应控制系统，包括液压动力泵、节流阀、压力传感器、大臂驱动执行器，其特征在于还包括LS控制器，所述LS控制器包括LS减压阀、电比例减压阀、液压动力泵调整机构，液压动力泵的输出端通过节流阀与大臂驱动执行器相连，所述的液压动力泵为变量柱塞泵，变量柱塞泵内设置的斜盘的旋转轴的一端与液压动力泵调整机构传动连接，通过调节斜盘的倾斜角度从而控制变量柱塞泵的排量，LS减压阀与液压动力泵调整机构通过液压管实现液压传动连接，电比例减压阀与LS减压阀之间通过导线电性连接，LS减压阀与液压动力泵的输出端的压力传感器电连接，大臂驱动执行器端的压力传感器与LS减压阀电连接，电比例减压阀的输入端和LS减压阀的输入端均与液压动力泵的输出端相连，电比例减压阀的输出端和LS减压阀的输出端均与液压油箱连通，通过大臂驱动执行器端的压力传感器与液压动力泵的输出端的压力传感器双边传送信号的平衡关系，使液压动力泵调整机构动作进而变量柱塞泵的排量，调整变量柱塞泵输出端的压力和大臂驱动执行器端的负载压力，形成闭环反馈系统，实现自动控制调节变量柱塞泵的排量。

【技术特征摘要】
1.正面吊大臂自适应控制系统，包括液压动力泵、节流阀、压力传感器、大臂驱动执行器，其特征在于还包括LS控制器，所述LS控制器包括LS减压阀、电比例减压阀、液压动力泵调整机构，液压动力泵的输出端通过节流阀与大臂驱动执行器相连，所述的液压动力泵为变量柱塞泵，变量柱塞泵内设置的斜盘的旋转轴的一端与液压动力泵调整机构传动连接，通过调节斜盘的倾斜角度从而控制变量柱塞泵的排量，LS减压阀与液压动力泵调整机构通过液压管实现液压传动连接，电比例减压阀与LS减压阀之间通过导线电性连接，LS减压阀与液压动力泵的输出端的压力传感器电连接，大臂驱动执行器端的压力传感器与LS减压阀电连接，电比例减压阀的输入端和LS减压阀的输入端均与液压动力泵的输出端相连，电比例减压阀的输出端和LS减压阀的输出端均与液压油箱连通，通过大臂驱动执行器端的压力传感器与液压动力泵的输出端的压力传...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伟钦，梁阿坤，张阳城，
申请(专利权)人：福建海山重工有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35