液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置，包括：压力油源、回转控制阀、增压活塞缸、增压阀、回转马达、回转机构、速度检测模块、控制器模块和蓄能器；压力油源与回转控制阀、蓄能器连接，回转马达与回转机构、回转控制阀、增压阀连接，增压活塞缸与增压阀、蓄能器连接，速度检测模块与回转机构连接；控制器模块根据回转实际工况，控制增压阀实现回转马达第一工作油腔或第二工作油腔增压。本发明专利技术提供的技术方案能够实现液压回转机构的精确定位并有效防止精确定位过程中的反向回摆现象。同时，本发明专利技术还提供了包括有该速度反馈式精确定位防摆控制装置的一种液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制方法。

【技术实现步骤摘要】
液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置及方法
本专利技术涉及工程机械液压回转设备领域，更具体地，涉及一种液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置及方法。
技术介绍
随着国民经济的高速发展，工程机械行业发展迅猛，而回转机构运行性能的好环直接影响到工程机械设备的性能和安全。目前，大量的工程机械设备都采用了液压回转马达驱动回转机构进行工作，即利用液压油的压力驱动液压回转马达去实现回转机构的各项作业活动。在现有技术中，工程机械回转机构的定位制动过程主要是通过回转液压阀回中位时，液压回转马达的回油腔油路关闭，回转机构由于惯性还会继续顺势转动，使得液压回转马达的回油腔油压升高而产生了回转制动力矩实现回转机构的定位制动。也就是说，回转机构是利用液压回转马达回油腔的背压进行制动，背压是由回转机构继续转动而产生，背压值从小增长到大需要时间，从而导致回转机构的定位不精确、制动不及时。同时，当回转机构的转动速度被制动到零时，此时液压回转马达的两工作油腔之间的油压差仍很大，使得回转机构不能立即停止运动，而是进行了反向转动。在工程机械回转机构定位制动过程中，这一反向转动的回摆现象一般会重复出现多次，从而导致回转机构在回转定位制动过程中运行不平稳，严重影响了设备的性能和作业效率，也给设备运行和工程建设施工带来了很大的安全隐患。因此，针对工程机械回转机构的定位不精确、制动不及时，并在回转制动过程中存在反向回摆的现象，迫切需要找到一种技术能够实现回转机构的快速定位制动并有效防止快速定位制动过程中的反向回摆现象。
技术实现思路
为了解决现有工程机械回转定位制动过程中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置及方法，旨在实现回转机构的快速精确定位制动并有效防止快速精确定位制动过程中的反向回摆现象。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：工程机械液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置及方法，包括：压力油源、回转控制阀、增压活塞缸、增压阀、回转马达、回转机构、速度检测模块、控制器模块和蓄能器等；其中，所述压力油源提供的高压油连通至所述回转控制阀的高压油进油口，所述回转控制阀的油液回油口与回油路连通，所述回转控制阀的2个工作油口与所述回转马达的2个工作油腔分别连通；所述压力油源提供的高压油也连通至所述蓄能器，所述蓄能器与所述增压活塞缸的增压无杆腔连通，所述增压活塞缸的增压有杆腔与所述增压阀的增压进油口连通，所述增压阀的2个工作油口也与所述回转马达的2个工作油腔分别连通，所述增压阀用于所述回转马达的第一工作油腔或第二工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔连通或切断，所述增压活塞缸用于将所述蓄能器的油液压力进行升高增压；所述回转马达与所述回转机构连接，驱动所述回转机构进行各项作业，所述速度检测模块用于检测所述回转机构的转动速度；所述控制器模块与所述回转控制阀、增压阀和速度检测模块连接，所述控制器模块能够根据所述回转控制阀的回转制动信息和所述速度检测模块的转动速度信息，通过切换所述增压阀的工作状态，控制所述回转马达的第一工作油腔或第二工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔连通或切断，从而实现液压回转机构的快速精确定位制动并有效防止快速精确定位制动过程中的反向回摆现象。在上述技术方案中，优选地，所述蓄能器的油路上设置有手动卸压球阀和安全溢流阀，所述手动卸压球阀用来对该油路进行手动卸压，所述安全溢流阀用来设定该油路的安全压力；所述压力油源与所述蓄能器之间设置有单向阀，所述单向阀的入口与所述压力油源连通，所述单向阀的出口与所述蓄能器连通。在上述技术方案中，优选地，所述增压阀为三位三通电磁换向阀，所述增压阀的第一位工作状态将所述回转马达的第一工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔连通、第二工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔切断；所述增压阀的第二位工作状态将所述回转马达的第二工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔连通、第一工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔切断；所述增压阀的中位状态将所述回转马达的第一工作油腔和第二工作油腔都与所述增压活塞缸的增压有杆腔切断。在上述技术方案中，优选地，所述回转控制阀为三位四通电磁换向阀，所述回转控制阀的第一位工作状态和第二位工作状态分别控制所述回转马达驱动所述回转机构进行顺时针和逆时针转动；所述回转控制阀在中位状态时，控制所述回转马达进行定位制动。在上述技术方案中，优选地，所述控制器模块在液压回转机构的定位制动过程中根据所述回转控制阀由第一位工作状态或第二位工作状态切换到中位状态的制动信号立即控制所述增压阀将所述回转马达的背压制动油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔短时连通增压到最高油压，使得回转马达机构的制动力矩达到最大，实现快速制动；当液压回转机构的回转速度被快速定位制动到零、即将出现反向转动的回摆现象时，所述控制器模块立即根据所述速度检测模块检测到的所述回转机构的转动速度下降到约为0作为信号来控制所述增压阀将所述回转马达的另一工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔也短时连通增压到最高油压，使得所述回转马达的2个工作油腔的油压差瞬间减小到接近于零，所述回转马达反向转动的驱动力矩大幅减小，从而实现了液压回转机构的快速精确定位制动并有效防止了快速精确定位制动过程中的反向回摆现象。本专利技术所提供的技术方案具有的显著有益效果：在工程机械进行回转定位制动的过程中，当液压回转机构由运行状态切换到进行制动的起始点，所述控制器模块立即控制所述增压阀将所述回转马达的背压制动油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔短时连通，所述增压活塞缸用于将所述蓄能器的油液压力进行升高增压，使得所述回转马达背压制动油腔的油压立即设定为最高，回转制动力矩达到最大，有效实现了回转马达机构的快速定位制动；当液压回转机构的转动速度被快速制动到零、即将出现反向转动的回摆现象时，所述速度检测模块立即检测到所述回转机构的转动速度下降到约为0，并将其作为信号传递给所述控制器模块，所述控制器模块依此信号迅速控制所述增压阀将所述回转马达的另一工作油腔与所述增压活塞缸的增压有杆腔短时连通，所述回转马达另一工作油腔的油压也立即设定为最高，所述回转马达的2个工作油腔的油压差瞬间减小到接近于零，使得所述回转机构在即将出现反向回摆的起始点就大幅度失去了反向转动的驱动力矩，从而实现了液压回转机构的快速精确定位制动并有效防止了快速精确定位制动过程中的反向回摆现象。附图说明图1为本专利技术所述液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置的结构简图。图2为本专利技术所述液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置的控制框图。图中附图标记与部件名称之间的对应关系为：1-压力油源；2-回转控制阀，201-高压油进油口，202-第一工作油口，203-第二工作油口，204-油液回油口，21-第一位工作状态，22-第二位工作状态，23-中位状态；3-增压活塞缸，31-增压无杆腔，32-增压有杆腔；4-增压阀，401-增压进油口，402-第一工作油口，403-第二工作油口，41-第一位工作状态，42-第二位工作状态，43-中位状态；5-回转马达，51-第一工作油腔，52-第二工作油腔；6-回转机构；7-速度检测模块；8-控制器模块；9-蓄能器；10-手动卸压球阀；11-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置，其特征在于，包括：压力油源(1)、回转控制阀(2)、增压活塞缸(3)、增压阀(4)、回转马达(5)、回转机构(6)、速度检测模块(7)、控制器模块(8)和蓄能器(9)；所述压力油源(1)提供的高压油连通至所述回转控制阀(2)的高压油进油口(201)，所述回转控制阀(2)的油液回油口(204)与回油路连通，所述回转控制阀(2)的2个工作油口与所述回转马达(5)的2个工作油腔分别连通；所述压力油源(1)提供的高压油也连通至所述蓄能器(9)，所述蓄能器(9)与所述增压活塞缸(3)的增压无杆腔(31)连通，所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)与所述增压阀(4)的增压进油口(401)连通，所述增压阀(4)的2个工作油口也与所述回转马达(5)的2个工作油腔分别连通，所述增压阀(4)用于所述回转马达(5)的第一工作油腔(51)或第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通或切断，所述增压活塞缸(3)用于将所述蓄能器(9)的油液压力进行升高增压；所述回转马达(5)与所述回转机构(6)连接，驱动所述回转机构(6)进行各项作业，所述速度检测模块(7)用于检测所述回转机构(6)的转动速度；所述控制器模块(8)与所述回转控制阀(2)、增压阀(4)和速度检测模块(7)连接，所述控制器模块(8)能够根据所述回转控制阀(2)的回转制动信息和所述速度检测模块(7)的转动速度信息，通过切换所述增压阀(4)的工作状态，控制所述回转马达(5)的第一工作油腔(51)或第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通或切断，从而实现液压回转机构的快速精确定位制动并有效防止快速精确定位制动过程中的反向回摆现象。...

【技术特征摘要】
1.一种液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置，其特征在于，包括：压力油源(1)、回转控制阀(2)、增压活塞缸(3)、增压阀(4)、回转马达(5)、回转机构(6)、速度检测模块(7)、控制器模块(8)和蓄能器(9)；所述压力油源(1)提供的高压油连通至所述回转控制阀(2)的高压油进油口(201)，所述回转控制阀(2)的油液回油口(204)与回油路连通，所述回转控制阀(2)的2个工作油口与所述回转马达(5)的2个工作油腔分别连通；所述压力油源(1)提供的高压油也连通至所述蓄能器(9)，所述蓄能器(9)与所述增压活塞缸(3)的增压无杆腔(31)连通，所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)与所述增压阀(4)的增压进油口(401)连通，所述增压阀(4)的2个工作油口也与所述回转马达(5)的2个工作油腔分别连通，所述增压阀(4)用于所述回转马达(5)的第一工作油腔(51)或第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通或切断，所述增压活塞缸(3)用于将所述蓄能器(9)的油液压力进行升高增压；所述回转马达(5)与所述回转机构(6)连接，驱动所述回转机构(6)进行各项作业，所述速度检测模块(7)用于检测所述回转机构(6)的转动速度；所述控制器模块(8)与所述回转控制阀(2)、增压阀(4)和速度检测模块(7)连接，所述控制器模块(8)能够根据所述回转控制阀(2)的回转制动信息和所述速度检测模块(7)的转动速度信息，通过切换所述增压阀(4)的工作状态，控制所述回转马达(5)的第一工作油腔(51)或第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通或切断，从而实现液压回转机构的快速精确定位制动并有效防止快速精确定位制动过程中的反向回摆现象。2.根据权利要求1所述的液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置，其特征在于，所述蓄能器(9)的油路上设置有手动卸压球阀(10)和安全溢流阀(11)；所述压力油源(1)与所述蓄能器(9)之间设置有单向阀(12)，所述单向阀(12)的入口与所述压力油源(1)连通，所述单向阀(12)的出口与所述蓄能器(9)连通。3.根据权利要求1、权利要求2所述的液压回转机构的速度反馈式精确定位防摆控制装置，其特征在于，所述增压阀(4)为三位三通电磁换向阀，所述增压阀(4)的第一位工作状态(41)将所述回转马达(5)的第一工作油腔(51)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通、第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)切断；所述增压阀(4)的第二位工作状态(42)将所述回转马达(5)的第二工作油腔(52)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)连通、第一工作油腔(51)与所述增压活塞缸(3)的增压有杆腔(32)切断；所述增压阀(4)的中位状态(43)将所述回转马达(5)的第一工作油腔(51)和第二工作油腔(52)都与...

【专利技术属性】
技术研发人员：向阳辉，唐蒲华，庞小兵，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43