【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油缸控制
，特别涉及一种串联油缸的行程控制系统、方法和装置。
技术介绍
混凝土泵是通过两级串联液压油缸的往复运动来实现混凝土的连续泵送。两个串联的液压油缸的缸径、杆径均相同，理论上能保持同步运动。但由于制造精度、负载和泄漏等原因，会导致两油缸不同步，随着时间的积累，其同步误差逐渐增大，如没有控制装置，误差会增大至系统无法正常工作。如图1所示，中国专利CN101776107A公开了一种串联油缸的行程控制装置。在图1中，第一油缸10和第二油缸20串联设置，其无杆腔连接到阀60，泵80输出的压力油通过阀60进入第一油缸10或第二油缸20的无杆腔。该行程控制装置使用两个接近开关30’和40’(其中，这两个接近开关30’和40’错开一定的距离D)形成控制区域，以检测第一油缸10和第二油缸20的行程。通过油缸活塞的行程与控制区域之间的位置关系(例如:未达到控制区域、达到控制区域和超过控制区域)及两个串联的第一油缸10和第二油缸20的连通腔的连通状态(包括有杆腔连通和无杆腔连通)，判定连通腔的油液容积状态(包括过少、合适、过多)，以便对连通腔的容积进行调整...
【技术保护点】
一种串联油缸的行程控制系统，串联油缸包括串联的第一油缸、第二油缸和补泄油装置，第一油缸和第二油缸具有相同的结构，第一油缸的活塞和第二油缸的活塞均预期在设定行程两端上的第一位置和第二位置之间运动，补泄油装置与第一油缸和第二油缸连通，其特征在于，包括：第一换向传感器，位于第一油缸的活塞到达第一位置所对应的第一油缸外部，用于在第一油缸的活塞经过第一位置时发出第一换向信号；第二换向传感器，位于第二油缸的活塞到达第一位置所对应的第二油缸外部，用于在第二油缸的活塞经过第一位置时发出第二换向信号；行程检测传感器，位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点所对应的第一油缸外部...
【技术特征摘要】
1.一种串联油缸的行程控制系统，串联油缸包括串联的第一油缸、第二油缸和补泄油装置，第一油缸和第二油缸具有相同的结构，第一油缸的活塞和第二油缸的活塞均预期在设定行程两端上的第一位置和第二位置之间运动，补泄油装置与第一油缸和第二油缸连通，其特征在于，包括: 第一换向传感器，位于第一油缸的活塞到达第一位置所对应的第一油缸外部，用于在第一油缸的活塞经过第一位置时发出第一换向信号； 第二换向传感器，位于第二油缸的活塞到达第一位置所对应的第二油缸外部，用于在第二油缸的活塞经过第一位置时发出第二换向信号； 行程检测传感器，位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点所对应的第一油缸外部，或者位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点所对应的第二油缸外部，用于在所述行程检测传感器所在油缸的活塞经过该预定检测点时发出行程检测信号； 控制器，用于接收第一换向信号、第二换向信号和行程检测信号；在当前的半个泵送周期内，根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长，根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长，根据第一时长和第二时长确定串联油缸中的油液容积状态，并根据确定得到的油液容积状态，控制补泄油装置对油液容积状态进行调整。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，预定检测点为第一位置和第二位置的中点；则，行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第一油缸外部，或者位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第二油缸外部；或者， 预定检测点包括第一检测分点和第二检测分点，第一检测分点到第一位置的距离和第二检测分点到第二位置的距离一致； 贝1J，所述行程检测传感器包括第一行程检测传感器和第二行程检测传感器，第一行程检测传感器和第二行程检测传感器均位于第一油缸外部或第二油缸外部，第一行程检测传感器位于所在油缸的活塞到达第一检测分点所对应的油缸外部，第二行程检测传感器位于所在油缸的活塞到达第二检测分点所对应的油缸外部；第一行程检测传感器，用于在所在油缸的活塞经过第一检测分点时发出所述第一行程检测信号，第二行程检测传感器，用于在所在油缸的活塞经过第二检测分点时发出所述第二行程检测信号。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，控制器具体用于: 在行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第一油缸外部的情况下，将第一换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长；将行程检测信号的下降沿时候和第二换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长； 在行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第二油缸外部的情况下，将第二换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长；将行程检测信号的下降沿和第一换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长； 在第一行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一检测分点所对应的第一油缸外部，第二行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第二检测分点所对应的第一油缸外部的情况下，将第一换向信号的下降沿和第一行程检测信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定第一油缸的活塞从第一位置运动到第一检测分点的第一时长，将第二行程检测信号的下降沿时刻和第二换向信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一检测分点运动到第一位置的第二时长； 在第一行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第一检测分点所对应的第二油缸外部，第二行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第二检测分点所对应的第二油缸外部的情况下，将第二换向信号的下降沿和第一行程检测信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定第二油缸的活塞从第一位置运动到第一检测分点的第一时长，将第二行程检测信号的下降沿时刻和第二换向信号的上升沿时刻的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一检测分点运动到第一位置的第二时长。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，控制器具体用于: 在行程检测传感器位于第一油缸外部、且第一油缸的活塞的行程为主动行程的情况下，高压泵送时，第一时长大于第二时长时，确定串联油缸中的液压油过少，在第一时长小于第二时长时，确定串联油缸中的液压油过多，低压泵送时，第一时长大于第二时长时，确定串联油缸中的液压油过多，在第一时长小于第二时长时，确定串联油缸中的液压油过少；· 在行程检测传感器位于第二油缸外部、且第二油缸的活塞的行程为主动行程的情况下，高压泵送时，第二时长大于第一时长时，确定串联油缸中的液压油过少，在第二时长小于第一时长时，确定串联油缸中的液压油过多，低压泵送时，第一时长大于第二时长时，确定串联油缸中的液压油过多，在第一时长小于第二时长时，确定串联油缸中的液压油过少；· 且，在确定串联油缸中的液压油过少时，控制补泄油装置对串联连通的第一油缸和第二油缸进行补油，在确定串联油缸中的液压油过多时，控制补泄油装置对对串联连通的第一油缸和第二油缸进行泄油。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，控制器还用于: 根据预定的系统补泄油量、油缸的结构参数、第一时长和第二时长来确定实际补油量或者实际泄油量。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，控制器具体用于: 在行程检测传感器位于第一油缸外部、且第一油缸的活塞的行程为主动行程情况下，将第一时长和第二时长的差值的绝对值与第一时长的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量，将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量; 在行程检测传感器位于第二油缸外部、且第二油缸的活塞的行程为主动行程情况下，将第一时长和第二时长的差值的绝对值与第二时长的比值与油缸结构参数的乘积确定为补油调整量，将补油调整量与预定的系统补油量的和值确定为实际补油量或者实际泄油量。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，控制器具体用于: 在第一油缸和第二油缸的连通腔是无杆腔的情况下，将无杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数； 在第一油缸和第二油缸的连通腔是有杆腔的情况下，将有杆腔的油缸活塞的有效受力面积和设定行程的长度的乘积作为油缸的结构参数。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，行程检测传感器为接近开关；第一换向传感器和第二换向传感器为接近开关液压压力传感器。9.一种串联油缸的行程控制方法，其特征在于，包括: 控制器接收来自第一换向传感器的第一换向信号、来自第二换向传感器的第二换向信号以及来自行程检测传感器的行程检测信号；其中，第一换向信号为位于串联油缸的第一油缸外部对应第一油缸的活塞到达设定行程上的第一位置的位置上的第一换向传感器检测到第一油缸的活塞经过第一位置时发出的，第二换向信号为位于串联油缸的第二油缸外部对应第二油缸的活塞到达设定行程上的第一位置的位置上的第二换向传感器检测到第二油缸的活塞经过第一位置时发出的，行程检测信号为位于第一油缸外部对应第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点的位置上或者位于第二油缸外部对应第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点的位置上的行程检测传感器检测到该行程检测传感器所在油缸的活塞经过预定检测点时发出的，第一油缸的活塞和第二油缸的活塞均预期在设定行程两端上的第一位置和第二位置之间运动； 控制器在当前半个泵送周期内，根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长，根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长； 控制器根据第一时长和第二时长确定串联油缸中的油液容积状态，并根据确定得到的油液容积状态，控制补泄油装置对油液容积状态进行调整。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，预定检测点为第一位置和第二位置的中点；则，行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第一油缸外部，或者位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第二油缸外部；或者， 预定检测点包括第一检测分点和第二检测分点，第一检测分点到第一位置的距离和第二检测分点到第二位置的距离一致；则，所述行程检测传感器包括第一行程检测传感器和第二行程检测传感器，第一行程检测传感器和第二行程检测传感器均位于第一油缸外部或第二油缸外部，第一行程检测传感器位于所在油缸的活塞到达第一检测分点所对应的油缸外部，第二行程检测传感器位于所在油缸的活塞到达第二检测分点所对应的油缸外部；第一行程检测传感器在所在油缸的活塞经过第一检测分点时发出所述第一行程检测信号，第二行程检测传感器在所在油缸的活塞经过第二检测分点时发出所述第二行程检测信号； 贝1J，确定第一时长和第二时长，具体包括: 在行程检测传感器位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第一油缸外部的情况下，将第一换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长；将行程检测信号的下降沿时候和第二换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长； 在行程检测传感器位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的中点所对应的第二油缸外部的情况下，将第二换向信号的下降沿时刻和行程检测信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第二油缸的活塞从第一位置运动到预定检测点的第一时长；将行程检测信号的下降沿和第一换向信号的上升沿时刻之间的差值的绝对值确定为第一油缸的活塞从预定检测点运动到第一位置的第二时长； 在第一行程检测传感器位于第一油缸的活...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾中炜，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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