基于液压的控制系统、方法、起重设备和履带式行走设备技术方案

本发明专利技术公开了一种基于液压的控制系统、方法、起重设备和履带式行走设备。该控制系统包括：手柄，用于根据用户的操作进行位移；闭式回路，闭式回路内的液压油的循环方向包括第一循环方向和第二循环方向；在液压油的循环方向为第一循环方向的情况下，机械设备进行上升动作；在液压油的循环方向为第二循环方向的情况下，机械设备为下降动作；以及控制器，与手柄和闭式回路连接，被配置成：在机械设备进行下降动作时，控制闭式回路向第一循环方向输出液压油，输出的液压油可以弥补闭式回路的闭式泵和马达泄漏导致的速度下滑，以实现基于液压的控制系统的微动控制，这样可以提升机械设备的操控性，降低开启冲击，从而提高基于液压的控制系统的安全性。系统的安全性。系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于液压的控制系统、方法、起重设备和履带式行走设备


[0001]本专利技术涉及机械设备控制
，具体地，涉及一种基于液压的控制系统、方法、起重设备和履带式行走设备。

技术介绍

[0002]目前，基于液压的控制系统因节能、能量密度大、液压元件数量少等优点，已经成为机械设备的关键应用技术，其应用范围从超大吨位起重机车型向大吨位及中吨位车型覆盖，替代原有的开式系统。履带式行走设备也广泛应用基于液压的控制系统，用于行走驱动。
[0003]机械设备在运行时，闭式泵和马达自身均存在内泄漏。假设闭式泵卸油口为T口，马达卸油口为U口，T口和U口的泄漏量之和为ΔQ，则ΔQ会导致重物下落，其下落速度与ΔQ成正比：ΔV＝αΔQ，其中α为常数。在机械设备下落时，闭式泵本身会输出流量Q，则重物的下降速度V为：V＝α(ΔQ+Q)。闭式泵主动输出Q＝0时，速度达最小，完全由泄漏ΔQ决定，即V＝αΔQ。但若内泄漏ΔQ较大，导致速度V仍然较大。在机械设备(如起重设备或履带式行走设备)负载较大，如起重设备所吊重物较重或者履带式行走设备在大坡度时，系统压力升高，此时闭式泵和马达的泄漏量ΔQ较大，导致这些工况需要微动时反而没有微动。这样，起重设备吊载重物一打开制动缸，重物下滑速度较快可能导致重物磕碰或压坏其他物体；或者履带式行走设备一开始下行速度较快，无法减小速度实现微动，操控性不好。因此，现有技术中基于液压的控制系统的安全性存在较大的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于液压的控制系统、方法、起重设备和履带式行走设备，用以解决现有技术中基于液压的控制系统的安全性较低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例第一方面提供一种基于液压的控制系统，应用于机械设备，该机械设备包括卷扬机构或行走机构，该控制系统包括：
[0006]手柄，用于根据用户的操作进行位移，手柄的位移方向对应于机械设备的动作方向；
[0007]闭式回路，闭式回路内的液压油的循环方向包括第一循环方向和第二循环方向；在液压油的循环方向为第一循环方向的情况下，机械设备进行上升动作；在液压油的循环方向为第二循环方向的情况下，机械设备为下降动作；以及
[0008]控制器，与手柄和闭式回路连接，被配置成：
[0009]根据手柄的位移方向判断机械设备是否进行下降动作；
[0010]在判定机械设备进行下降动作的情况下，判断手柄的开度是否在第一预设范围内；
[0011]在手柄的开度在第一预设范围内的情况下，控制闭式回路向第一循环方向输出液压油，以实现基于液压的控制系统的微动控制。
[0012]在本专利技术实施例中，控制器还被配置成：
[0013]在手柄的开度在第二预设范围内的情况下，控制闭式回路向第二循环方向输出液压油；
[0014]其中，第二预设范围的开度大于第一预设范围的开度。
[0015]在本专利技术实施例中，手柄的位移方向包括第一位移方向和第二位移方向，第一位移方向对应机械设备的上升动作，第二位移方向对应机械设备的下降动作。
[0016]在本专利技术实施例中，闭式回路包括：
[0017]马达，用于驱动机械设备的卷扬机构或行走机构工作；
[0018]闭式泵，与马达通过工作管路连接，用于驱动马达；以及
[0019]工作管路，连接马达和闭式泵，工作管路包括高压工作管路和低压工作管路。
[0020]在本专利技术实施例中，闭式回路还包括：
[0021]压力传感器，与高压工作管路连接，用于获取闭式回路的系统压力。
[0022]在本专利技术实施例中，控制器还被配置成：
[0023]根据压力传感器获取的闭式回路的系统压力，确定给闭式泵输入的电流值。
[0024]在本专利技术实施例中，工作管路包括第一工作管路和第二工作管路；闭式泵包括第一工作油口、第二工作油口和闭式泵卸油口；马达包括第一马达油口、第二马达油口和马达卸油口；第一工作油口通过第一工作管路与第一马达油口连接，第二工作油口通过第二工作管路与第二马达油口连接。
[0025]在本专利技术实施例中，在马达驱动机械设备的卷扬机构工作的情况下，第一工作管路为高压工作管路，压力传感器设置于第一工作管路上。
[0026]在本专利技术实施例中，在马达驱动机械设备的行走机构工作的情况下，第一工作管路或第二工作管路为高压工作管路；压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器设置于第一工作管路上；第二压力传感器设置于第二工作管路上。
[0027]在本专利技术实施例中，闭式回路还包括：
[0028]转速传感器，设置于马达或减速机上，用于获取马达的转速。
[0029]在本专利技术实施例中，控制器还被配置成：
[0030]根据转速传感器获取的马达的转速，调节给闭式泵输入的电流值。
[0031]在本专利技术实施例中，闭式回路还包括：
[0032]压力传感器，与高压工作管路连接，用于获取闭式回路的系统压力；
[0033]转速传感器，设置于马达或减速机上，用于获取马达的转速；
[0034]控制器还被配置成：
[0035]根据压力传感器获取的闭式回路的系统压力，确定给闭式泵输入的电流值；
[0036]根据转速传感器获取的马达转速，对电流值进行闭环修正。
[0037]本专利技术实施例第二方面提供一种基于液压的控制方法，应用于机械设备的控制器，该控制器与手柄和闭式回路连接，手柄用于根据用户的操作进行位移，手柄的位移方向对应于机械设备的动作方向，闭式回路内的液压油的循环方向包括第一循环方向和第二循环方向，在液压油的循环方向为第一循环方向的情况下，机械设备进行上升动作，在液压油的循环方向为第二循环方向的情况下，机械设备为下降动作，该控制方法包括：
[0038]根据手柄的位移方向判断机械设备是否进行下降动作；
[0039]在判定机械设备进行下降动作的情况下，判断手柄的开度是否在第一预设范围内；
[0040]在判定手柄的开度在第一预设范围内的情况下，控制闭式回路向第一循环方向输出液压油，以实现基于液压的控制系统的微动控制。
[0041]在本专利技术实施例中，在手柄的开度在第一预设范围内的情况下，机械设备的下降速度满足以下公式：
[0042]V＝α(ΔQ
‑
Q)；
[0043]其中，V为机械设备的下降速度，α为常数，ΔQ为闭式回路的内泄漏量之和，Q为闭式回路输出的流量。
[0044]在本专利技术实施例中，控制方法还包括：
[0045]在手柄的开度在第二预设范围内的情况下，控制闭式回路向第二循环方向输出液压油；
[0046]其中，第二预设范围的开度大于第一预设范围的开度。
[0047]在本专利技术实施例中，在手柄的开度在第二预设范围内的情况下，机械设备的下降速度满足以下公式：
[0048]V＝α(ΔQ+Q)；
[0049]其中，V为机械设备的下降速度，α为常数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于液压的控制系统，应用于机械设备，所述机械设备包括卷扬机构或行走机构，其特征在于，所述控制系统包括：手柄，用于根据用户的操作进行位移，所述手柄的位移方向对应于所述机械设备的动作方向；闭式回路，所述闭式回路内的液压油的循环方向包括第一循环方向和第二循环方向；在所述液压油的循环方向为第一循环方向的情况下，所述机械设备进行上升动作；在所述液压油的循环方向为第二循环方向的情况下，所述机械设备为下降动作；以及控制器，与所述手柄和所述闭式回路连接，被配置成：根据所述手柄的位移方向判断所述机械设备是否进行下降动作；在判定所述机械设备进行下降动作的情况下，判断所述手柄的开度是否在第一预设范围内；在判定所述手柄的开度在第一预设范围内的情况下，控制所述闭式回路向第一循环方向输出液压油，以实现所述基于液压的控制系统的微动控制。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还被配置成：在所述手柄的开度在第二预设范围内的情况下，控制所述闭式回路向第二循环方向输出液压油；其中，所述第二预设范围的开度大于所述第一预设范围的开度。3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述手柄的位移方向包括第一位移方向和第二位移方向，所述第一位移方向对应所述机械设备的上升动作，所述第二位移方向对应所述机械设备的下降动作。4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述闭式回路包括：马达，用于驱动所述机械设备的卷扬机构或行走机构工作；闭式泵，与所述马达通过工作管路连接，用于驱动所述马达；以及所述工作管路，连接所述马达和所述闭式泵，所述工作管路包括高压工作管路和低压工作管路。5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述闭式回路还包括：压力传感器，与所述高压工作管路连接，用于获取所述闭式回路的系统压力。6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还被配置成：根据所述压力传感器获取的闭式回路的系统压力，确定给所述闭式泵输入的电流值。7.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述工作管路包括第一工作管路和第二工作管路；所述闭式泵包括第一工作油口、第二工作油口和闭式泵卸油口；所述马达包括第一马达油口、第二马达油口和马达卸油口；所述第一工作油口通过所述第一工作管路与所述第一马达油口连接，所述第二工作油口通过所述第二工作管路与所述第二马达油口连接。8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，在所述马达驱动所述机械设备的卷扬机构工作的情况下，所述第一工作管路为高压工作管路，所述压力传感器设置于所述第一工作管路上。9.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，在所述马达驱动所述机械设备的行走机构工作的情况下，所述第一工作管路或所述第二工作管路为高压工作管路；所述压力传
感器包括第一压力传感器和第二压力传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗贤智，李怀福，刘宇新，赵建阳，沈昌武，胡廷江，郑保密，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：