具有复合动作控制功能的旋挖钻机液压系统技术方案

一种旋挖钻机液压系统包括：至少一个泵；由所述泵驱动的多个马达；设置在所述泵和所述马达之间的多个控制阀，用于控制由泵向马达供应的工作液；多个指令输入元件，配置成用于输入动作指令；以及控制器，其配置成基于来自所述指令输入元件的动作指令控制所述泵、马达、控制阀的操作；其中，所述泵、马达、控制阀都是电比例控制的；所述马达中的一些由一个或多个公共泵驱动，以使得这些马达能够在公共泵驱动下执行复合动作；所述控制器配置成基于复合动作指令确定所述复合动作指令涉及的马达、控制阀和泵的驱动电流。阀和泵的驱动电流。阀和泵的驱动电流。

【技术实现步骤摘要】
具有复合动作控制功能的旋挖钻机液压系统


[0001]本申请涉及一种旋挖钻机液压系统，其能够执行复合动作控制，使得液压系统高效、快速、协调地完成各种复合动作。

技术介绍

[0002]旋挖钻机是一种执行成孔作业的施工机械，主要适用于土层施工，在各种地基基础施工中得到广泛应用。旋挖钻机主要包括底盘(行走装置、底架、上车回转)和工作装置(变幅机构、桅杆、动力头、主副卷扬、加压装置、钻杆、钻斗等)。底盘和工作装置的动作都由液压系统驱动。
[0003]旋挖钻机在工作中，经常有执行复合动作。旋挖钻机的复合动作，是指一些执行机构同时参与的动作。通过复合动作，能够高效、快速、协调地完成施工，更好地适应复杂工况。
[0004]传统旋挖钻机的液压系统中，由手柄或先导压力直接控制阀、泵及马达，控制信号直接由先导压力传输，无需电控系统干预。
[0005]随着旋挖钻机全电控化的趋势，泵和马达全部为EP(电比例)控制形式，阀为全电控RCS(冗余控制系统)多路阀，液压部分与电控部分在信号传输上完全隔离，必须通过适当的控制逻辑建立合理的联系。由于旋挖钻机全电控化处于起步阶段，目前其液压系统还不能实现完善的无压力补偿器的闭中心电控阀的控制逻辑，因而存在如下问题：无法实现比例可控的复合动作，例如无法实现主卷扬、动力头、行走、回转和加压中的任意两复合或多复合动作。只能通过主卷扬、动力头、行走、回转和加压各自的单动作来进行施工，效率低。

技术实现思路

[0006]本申请的目的是提供一种旋挖钻机液压系统的纯电控控制方案，能够实现旋挖钻机液压系统的复合动作。
[0007]为此，本申请在其一个方面提供了一种旋挖钻机液压系统，包括：
[0008]至少一个泵；
[0009]由所述泵驱动的多个马达；
[0010]设置在所述泵和所述马达之间的多个控制阀，用于控制由泵向马达供应的工作液；
[0011]多个指令输入元件，配置成用于输入动作指令，所述动作指令包含单动作指令和复合动作指令两种类型；以及
[0012]控制器，其配置成基于来自所述指令输入元件的动作指令控制所述泵、马达、控制阀的操作；
[0013]其中，所述泵、马达、控制阀都是电比例控制的；
[0014]所述马达中的一些由一个或多个公共泵驱动，以使得这些马达能够在公共泵驱动下执行复合动作；
[0015]所述控制器配置成基于复合动作指令执行复合动作控制逻辑，其中确定所述复合动作指令涉及的马达、控制阀和泵的驱动电流。
[0016]在一种实施方式中，每个泵配备有全电控多路阀块，所述全电控多路阀块中包含一个或多个所述控制阀，用于控制该泵向相应的一个或多个马达的工作液供应。
[0017]在一种实施方式中，对于由公共泵驱动的马达执行复合动作，所述控制器配置成如下确定泵的驱动电流：
[0018]对于由一个公共的泵驱动的马达执行的复合动作，该泵的驱动电流为各动作指令对应的泵需求控制电流的总和；
[0019]对于由多个公共的泵驱动的马达执行的复合动作，每个泵的驱动电流为基于相应的分配系数对各动作指令对应的泵需求控制电流的总和的分配值。
[0020]在一种实施方式中，对于由公共泵驱动的马达执行复合动作，所述控制器配置成如下确定控制阀的驱动电流：
[0021]对于与复合动作中的每个动作涉及的马达相关的单一控制阀，其控制电流为相应的动作指令对应的控制阀控制电流值减去复合动作中其它动作指令对应的控制阀控制电流值的修正值的总合；
[0022]对于与复合动作中的每个动作涉及的马达相关的多个控制阀，各控制阀的控制电流为相应的动作指令对应的控制阀控制电流值减去复合动作中其它动作指令对应的控制阀控制电流值的修正值的总合所得到的电流值的分配值。
[0023]在一种实施方式中，对于由公共泵驱动的马达执行复合动作，所述控制器配置成如下确定马达的驱动电流：
[0024]通过控制器中预设的查表确定每个马达的控制电流；或者
[0025]通过计入了随着驱动相应泵的发动机的转速升高限制马达最高转速和转速突变量的因素的算式确定每个马达的控制电流。
[0026]在一种实施方式中，所述泵包括第一和第二泵，所述马达包括分别由第一和第二泵联合驱动的主卷扬马达和动力头马达，所述控制阀包括分别设置在主卷扬马达与第一和第二泵之间的主卷扬第一和第二控制阀以及分别设置在动力头马达与第一和第二泵之间的动力头第一和第二控制阀。
[0027]在一种实施方式中，所述复合动作包括主卷扬马达和动力头马达同时动作；并且相应的复合动作控制逻辑中包括：
[0028]主卷扬第一和第二控制阀和动力头第一和第二控制阀的控制电流都大于零；
[0029]主卷扬第一和第二控制阀和动力头第一和第二控制阀中的一个控制阀的控制电流等于零，且其余三个控制阀的控制电流都大于零；
[0030]主卷扬第一控制阀和动力头第二控制阀的控制电流等于零，且主卷扬第二控制阀和动力头第一控制阀的控制电流大于零；
[0031]主卷扬第二控制阀和动力头第一控制阀的控制电流等于零，且主卷扬第一控制阀和动力头第二控制阀的控制电流大于零。
[0032]在一种实施方式中，所述马达还包括由第一泵驱动的第一履带马达和由第二泵驱动的第二履带马达，所述控制阀包括设置在第一履带马达与第一泵之间的第一履带控制阀和设置在第二履带马达与第二泵之间的第二履带控制阀。
[0033]在一种实施方式中，所述复合动作包括主卷扬马达和第一和第二履带马达同时动作；并且相应的复合动作控制逻辑中包括：
[0034]主卷扬第一和第二控制阀和第一和第二履带控制阀的控制电流都大于零；
[0035]主卷扬第一控制阀的控制电流等于主卷扬第二控制阀的控制电流，且第一履带控制阀的控制电流等于第二履带控制阀的控制电流；
[0036]主卷扬第一控制阀的控制电流大于主卷扬第二控制阀的控制电流，且第一履带控制阀的控制电流小于第二履带控制阀的控制电流；
[0037]主卷扬第一控制阀的控制电流小于主卷扬第二控制阀的控制电流，且第一履带控制阀的控制电流大于第二履带控制阀的控制电流；
[0038]主卷扬第一和第二控制阀之一的控制电流等于零，另一的控制电流大于零；同时，第一和第二履带控制阀中的至少一个的控制电流大于零；
[0039]第一和第二履带控制阀之一的控制电流等于零，另一的控制电流大于零；同时，主卷扬第一和第二控制阀中的至少一个的控制电流大于零。
[0040]在一种实施方式中，在涉及第一和第二履带马达的复合动作控制逻辑中，所述控制器配置成在确定第一和第二履带控制阀的控制电流时，计入了随着驱动第一和第二泵的发动机的转速升高限制第一和第二履带控制阀最大开口能力和突变量的因素。
[0041]根据本申请，旋挖钻机液压系统采用纯电控控制，基于复合动作指令，确定控制阀、泵和马达的控制电流，从而能够可靠、高效、快速、协调地完成各种复合动作。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋挖钻机液压系统，包括：至少一个泵；由所述泵驱动的多个马达；设置在所述泵和所述马达之间的多个控制阀，用于控制由泵向马达供应的工作液；多个指令输入元件，配置成用于输入动作指令，所述动作指令包含单动作指令和复合动作指令两种类型；以及控制器，其配置成基于来自所述指令输入元件的动作指令控制所述泵、马达、控制阀的操作；其中，所述泵、马达、控制阀都是电比例控制的；所述马达中的一些由一个或多个公共泵驱动，以使得这些马达能够在公共泵驱动下执行复合动作；所述控制器配置成基于复合动作指令执行复合动作控制逻辑，其中确定所述复合动作指令涉及的马达、控制阀和泵的驱动电流。2.如权利要求1所述的旋挖钻机液压系统，其中，每个泵配备有全电控多路阀块，所述全电控多路阀块中包含一个或多个所述控制阀，用于控制该泵向相应的一个或多个马达的工作液供应。3.如权利要求1或2所述的旋挖钻机液压系统，其中，对于由公共泵驱动的马达执行复合动作，所述控制器配置成如下确定泵的驱动电流：对于由一个公共的泵驱动的马达执行的复合动作，该泵的驱动电流为各动作指令对应的泵需求控制电流的总和；对于由多个公共的泵驱动的马达执行的复合动作，每个泵的驱动电流为基于相应的分配系数对各动作指令对应的泵需求控制电流的总和的分配值。4.如权利要求1至3中任一项所述的旋挖钻机液压系统，其中，对于由公共泵驱动的马达执行复合动作，所述控制器配置成如下确定控制阀的驱动电流：对于与复合动作中的每个动作涉及的马达相关的单一控制阀，其控制电流为相应的动作指令对应的控制阀控制电流值减去复合动作中其它动作指令对应的控制阀控制电流值的修正值的总合；对于与复合动作中的每个动作涉及的马达相关的多个控制阀，各控制阀的控制电流为相应的动作指令对应的控制阀控制电流值减去复合动作中其它动作指令对应的控制阀控制电流值的修正值的总合所得到的电流值的分配值。5.如权利要求1至4中任一项所述的旋挖钻机液压系统，其中，对于由公共泵驱动的马达执行复合动作，所述控制器配置成如下确定马达的驱动电流：通过控制器中预设的查表确定每个马达的控制电流；或者通过计入了随着驱动相应泵的发动机的转速升高限制马达最高转速和转速突变量的因素的算式确定每个马达的控制电流。6.如权利要求1至5中任一项所述的旋挖钻机液压系统，其中，所述泵包括第一和第二泵，所述马达包括分别由第一和第二泵联合驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓亮，王新亮，李雅彬，王田，张峻峰，耿攀，杨志宇，
申请(专利权)人：博世力士乐北京液压有限公司，
类型：发明
国别省市：