旋挖鉆機及其防掉速控制方法、裝置和系統制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術公開一種旋挖鉆機及其防掉速控制方法、裝置和系統。該方法包括：判斷主卷揚是否處于快速提升工況；若主卷揚處于快速提升工況，則延時第一預定時間，之后打開副泵多路閥，使用副泵與主泵一起向主卷揚馬達供油。本發(fā)明專利技術在發(fā)動機沒有掉速時，主泵功率閥單獨起作用，控制泵功率；在發(fā)動機掉速時，利用電磁閥對主泵和副泵進行時差控制，主泵多路閥先打開，副泵多路閥后打開，從而減少了發(fā)動機啟動瞬間的負載扭矩，解決了旋挖鉆機在合流卷揚提升時發(fā)動機由于液壓系統負載過大引起的發(fā)動機嚴重掉速問題，減少了發(fā)動機裝機功率，降低了發(fā)動機采購成本；同時減少了液壓系統的沖擊，提高了旋挖鉆機主卷提升過程中的穩(wěn)定性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及工程機械領域，特別涉及一種旋挖鉆機及其防掉速控制方法、裝置和系統。
技術介紹
在工程機械液壓系統中，尤其在旋挖鉆機系統中，旋挖鉆機鉆頭鉆桿質量大，起升慣性大，在主卷揚提升過程中只有克服了這種慣性才能完成主卷揚提升動作。主卷揚的提升依靠主卷揚馬達提供動力，在提升開始的瞬間由于鉆頭、鉆桿所產生的大慣性，主卷揚馬達的壓力有一個較大波動，一段時間后才趨向平緩，而主卷揚馬達是由主泵和副泵提供動力，尤其是主卷揚“快速”提升動作時，主泵和副泵同時為主卷揚馬達提供動力。因此，在主卷揚“快速”提升動作開始的瞬間，主泵和副泵的壓力與主卷揚馬達的壓力一樣產生了一個較大波動，一段時間后才趨向平緩，這樣就造成了主泵和副泵的總功率有了一個較大的突變，如若不對主泵的功率加以限制，主泵和副泵的吸收功率將大于發(fā)動機功率，發(fā)動機會出現掉速，若發(fā)動機掉速超過某一范圍，發(fā)動機將會出現熄火現象，這對旋挖鉆機鉆孔作業(yè)及發(fā)動機壽命產生很大影響，嚴重時會威脅到人的生命安全。現有極限載荷控制技術主要根據發(fā)動機的目標轉速與實際轉速的差值，對變量泵的功率進行控制，使變量泵的輸入功率小于發(fā)動機的輸出功率，從而實現發(fā)動機的掉速控制。現有極限載荷控制技術的缺點主要是當檢測到發(fā)動機的目標轉速與實際轉速的差值達到某一限定值以后，才對變量泵的功率進行控制，這樣的控制方法具有嚴重的滯后性，再加上變量泵的功率控制需要一定的響應時間，這就造成了發(fā)動機的轉速出現了掉速一段時間后，再次回到原來轉速的現象。這樣的控制方法，雖然解決了發(fā)動機熄火問題，但是在主卷揚提升的開始階段，總是出現掉速現象。這種狀況所出現的頻繁掉速與增速，一方面影響到了發(fā)動機的使用壽命，另一方面造成了液壓系統的沖擊，從而嚴重影響了旋挖鉆機主卷提升過程中的穩(wěn)定性。
技術實現思路
鑒于以上技術問題，本專利技術提供了一種旋挖鉆機及其防掉速控制方法、裝置和系統，能夠有效改善主卷揚快速提升過程中發(fā)動機掉速情況，可以減小液壓系統的沖擊，提高旋挖鉆機作業(yè)工作中的穩(wěn)定性。根據本專利技術的一個方面，提供一種旋挖鉆機防掉速控制方法，包括：判斷主卷揚是否處于快速提升工況；若主卷揚處于快速提升工況，則延時第一預定時間，之后打開副泵多路閥，使用副泵與主泵一起向主卷揚馬達供油。在本專利技術的一個實施例中，在打開副泵多路閥，使用副泵與主泵一起向主卷揚馬達供油的步驟之后，所述方法還包括：判斷發(fā)動機當前掉速值是否大于預定掉速值；若發(fā)動機當前掉速值大于預定掉速值，則根據當前掉速值實時調節(jié)功率比例減壓閥的輸入電流值。在本專利技術的一個實施例中，所述方法還包括：若主卷揚處于快速提升工況，則判斷主卷揚是否開始提升；若主卷揚開始提升，則通過調節(jié)功率比例減壓閥，將第一主泵和第二主泵的功率調節(jié)為最小；將第一主泵和第二主泵的功率在最小值保持第二預定時間后，通過調節(jié)功率比例減壓閥將第一主泵和第二主泵的功率調節(jié)為初始值，之后執(zhí)行判斷當前掉速值是否大于預定掉速值的步驟。在本專利技術的一個實施例中，所述方法還包括：若主卷揚開始提升，則通過調節(jié)排量比例減壓閥，將第一主泵和第二主泵的排量調節(jié)為最小；將第一主泵和第二主泵的排量在最小值保持第三預定時間后，通過調節(jié)排量比例減壓閥將第一主泵和第二主泵的排量調節(jié)為初始值，之后執(zhí)行判斷當前掉速值是否大于預定掉速值的步驟。在本專利技術的一個實施例中，判斷主卷揚是否處于快速提升工況的步驟包括：判斷是否檢測到主卷揚快速提升動作按鈕的輸出信號；若檢測到主卷揚快速提升動作按鈕的輸出信號，則判定主卷揚處于快速提升工況；若未檢測到主卷揚快速提升動作按鈕的輸出信號，則判定主卷揚不處于快速提升工況。在本專利技術的一個實施例中，判斷當前掉速值是否大于預定掉速值的步驟包括：獲取發(fā)動機目標轉速；獲取發(fā)動機實際轉速；根據發(fā)動機目標轉速和發(fā)動機實際轉速獲取發(fā)動機當前掉速值；比較發(fā)動機當前掉速值與預定掉速值，以判斷發(fā)動機當前掉速值是否大于預定掉速值。在本專利技術的一個實施例中，判斷主卷揚是否開始提升的步驟包括：判斷主泵先導油路的壓力值是否大于預定壓力；若主泵先導油路的壓力值大于預定壓力，則判定主卷揚開始提升；若主泵先導油路的壓力值不大于預定壓力，則判定主卷揚未開始提升。根據本專利技術的另一方面，提供一種旋挖鉆機防掉速控制裝置，包括第一識別模塊和副泵閥開啟模塊，其中：第一識別模塊，用于判斷主卷揚是否處于快速提升工況；副泵閥開啟模塊，用于根據第一識別模塊的判斷結果，若主卷揚處于快速提升工況，則延時第一預定時間，之后打開副泵多路閥，使用副泵與主泵一起向主卷揚馬達供油。在本專利技術的一個實施例中，所述裝置還包括第二識別模塊和掉速調節(jié)模塊，其中：第二識別模塊，用于在副泵閥開啟模塊打開副泵多路閥，使用副泵與主泵一起向主卷揚馬達供油之后，判斷發(fā)動機當前掉速值是否大于預定掉速值；掉速調節(jié)模塊，用于根據第二識別模塊的判斷結果，若發(fā)動機當前掉速值大于預定掉速值，則根據當前掉速值實時調節(jié)功率比例減壓閥的輸入電流值。在本專利技術的一個實施例中，所述裝置還包括第三識別模塊、功率調整模塊和功率恢復模塊，其中：第三識別模塊，用于根據第一識別模塊的判斷結果，若主卷揚處于快速提升工況，則判斷主卷揚是否開始提升；功率調整模塊，用于根據第三識別模塊的判斷結果，若主卷揚開始提升，則通過調節(jié)功率比例減壓閥，將第一主泵和第二主泵的功率調節(jié)為最小；功率恢復模塊，用于將第一主泵和第二主泵的功率在最小值保持第二預定時間后，通過調節(jié)功率比例減壓閥將第一主泵和第二主泵的功率調節(jié)為初始值，之后指示第二識別模塊執(zhí)行判斷當前掉速值是否大于預定掉速值的操作。在本專利技術的一個實施例中，所述裝置還包括排量調整模塊和排量恢復模塊，其中：排量調整模塊，用于根據第三識別模塊的判斷結果，若主卷揚開始提升，則通過調節(jié)排量比例減壓閥，將第一主泵和第二主泵的排量調節(jié)為最小；排量恢復模塊，將第一主泵和第二主泵的排量在最小值保持第三預定時間后，通過調節(jié)排量比例減壓閥將第一主泵和第二主泵的排量調節(jié)為初始值，之后指示第二識別模塊執(zhí)行判斷當前掉速值是否大于預定掉速值的操作。在本專利技術的一個實施例中，第一識別模塊具體用于判斷是否檢測到主卷揚快速提升動作按鈕的輸出信號；若檢測到主卷揚快速提升動作按鈕的輸出信號，則判定主卷揚處于快速提升工況；若未檢測到主卷揚快速提升動作按鈕的輸出信號，則判定主卷揚不處于快速提升工況。在本專利技術的一個實施例中，第二識別模塊包括目標轉速獲取單元、實際轉速獲取單元、掉速值獲取單元和比較單元，其中：目標轉速獲取單元，用于獲取發(fā)動機目標轉速；實際轉速獲取單元，用于獲取發(fā)動機實際轉速；掉速值獲取單元，用于根據發(fā)動機目標轉速和發(fā)動機實際轉速獲取發(fā)動機當前掉速值；比較單元，用于比較發(fā)動機當前掉速值與預定掉速值，以判斷發(fā)動機當前掉速值是否大于預定掉速值。在本專利技術的一個實施例中，第三識別模塊具體用于判斷主泵先導油路的壓力值是否大于預定壓力；若主泵先導油路的壓力值大于預定壓力，則判定主卷揚開始提升；若主泵先導油路的壓力值不大于預定壓力，則判定主卷揚未開始提升。根據本專利技術的另一方面，提供一種旋挖鉆機防掉速控制系統，其特征在于，包括如上述任一實施例所述的旋挖鉆機防掉速控制裝置。在本專利技術的一個實施例中，所述系統還包括主泵多路閥和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種旋挖鉆機防掉速控制方法，其特征在于，包括：判斷主卷揚是否處于快速提升工況；若主卷揚處于快速提升工況，則延時第一預定時間，之后打開副泵多路閥，使用副泵與主泵一起向主卷揚馬達供油。

【技術特征摘要】
1.一種旋挖鉆機防掉速控制方法，其特征在于，包括：判斷主卷揚是否處于快速提升工況；若主卷揚處于快速提升工況，則延時第一預定時間，之后打開副泵多路閥，使用副泵與主泵一起向主卷揚馬達供油。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在打開副泵多路閥，使用副泵與主泵一起向主卷揚馬達供油的步驟之后，還包括：判斷發(fā)動機當前掉速值是否大于預定掉速值；若發(fā)動機當前掉速值大于預定掉速值，則根據當前掉速值實時調節(jié)功率比例減壓閥的輸入電流值。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括：若主卷揚處于快速提升工況，則判斷主卷揚是否開始提升；若主卷揚開始提升，則通過調節(jié)功率比例減壓閥，將第一主泵和第二主泵的功率調節(jié)為最小；將第一主泵和第二主泵的功率在最小值保持第二預定時間后，通過調節(jié)功率比例減壓閥將第一主泵和第二主泵的功率調節(jié)為初始值，之后執(zhí)行判斷當前掉速值是否大于預定掉速值的步驟。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，還包括：若主卷揚開始提升，則通過調節(jié)排量比例減壓閥，將第一主泵和第二主泵的排量調節(jié)為最小；將第一主泵和第二主泵的排量在最小值保持第三預定時間后，通過調節(jié)排量比例減壓閥將第一主泵和第二主泵的排量調節(jié)為初始值，之后執(zhí)行判斷當前掉速值是否大于預定掉速值的步驟。5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，判斷主卷
\t揚是否處于快速提升工況的步驟包括：判斷是否檢測到主卷揚快速提升動作按鈕的輸出信號；若檢測到主卷揚快速提升動作按鈕的輸出信號，則判定主卷揚處于快速提升工況；若未檢測到主卷揚快速提升動作按鈕的輸出信號，則判定主卷揚不處于快速提升工況。6.根據權利要求2-4中任一項所述的方法，其特征在于，判斷當前掉速值是否大于預定掉速值的步驟包括：獲取發(fā)動機目標轉速；獲取發(fā)動機實際轉速；根據發(fā)動機目標轉速和發(fā)動機實際轉速獲取發(fā)動機當前掉速值；比較發(fā)動機當前掉速值與預定掉速值，以判斷發(fā)動機當前掉速值是否大于預定掉速值。7.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，判斷主卷揚是否開始提升的步驟包括：判斷主泵先導油路的壓力值是否大于預定壓力；若主泵先導油路的壓力值大于預定壓力，則判定主卷揚開始提升；若主泵先導油路的壓力值不大于預定壓力，則判定主卷揚未開始提升。8.一種旋挖鉆機防掉速控制裝置，其特征在于，包括第一識別模塊和副泵閥開啟模塊，其中：第一識別模塊，用于判斷主卷揚是否處于快速提升工況；副泵閥開啟模塊，用于根據第一識別模塊的判斷結果，若主卷揚處于快速提升工況，則延時第一預定時間，之后打開副泵多路閥，使用副泵與主泵一起向主卷揚馬達供油。9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括第二識別模塊和掉速調節(jié)模塊，其中：第二識別模塊，用于在副泵閥開啟模塊打開副泵多路閥，使用副泵與主泵一起向主卷揚馬達供油之后，判斷發(fā)動機當前掉速值是否大于預定掉速值；掉速調節(jié)模塊，用于根據第二識別模塊的判斷結果，若發(fā)動機當前掉速值大于預定掉速值，則根據當前掉速值實時調節(jié)功率比例減壓閥的輸入電流值。10.根據權利要求9所述的裝置，...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黃飛，肖剛，劉娜，
申請(專利權)人：徐工集團工程機械有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32