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复合动作控制系统、旋挖钻机及复合动作控制方法

文献发布时间:2023-06-19 12:10:19


复合动作控制系统、旋挖钻机及复合动作控制方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域,尤其涉及一种复合动作控制系统、旋挖钻机及复合动作控制方法。

背景技术

旋挖钻机被广泛应用于城市高层建筑、铁路、公路、桥梁等桩基础工程的钻孔灌注桩成孔的施工,具有成桩速度快、施工效率高、环保节能等优点。

旋挖钻机通常包括液压系统、执行单元、变幅机构、加压装置等。液压系统与各执行单元分别通过管路连通,且液压系统与各执行单元之间的管路上分别设置有阀门。

旋挖钻机在进行复合动作时,需要多个执行单元同时完成规定的动作。现有技术中,旋挖钻机在进行复合动作时,液压系统中的多个液压泵分别驱动每一执行单元,使得每一执行单元完成各自规定的动作。但是,由于通常情况下各液压泵输出的驱动力相同,在多个液压泵分别驱动每一执行单元时,需要较大驱动力的执行单元获取到的驱动力不足,而需要较小驱动力的执行单元获取到的驱动力过大,从而导致各执行单元完成预设的动作的速度过慢或过快,旋挖钻机完成的复合动作不协调。因此,现有技术难以对旋挖钻机的复合动作进行精确控制。

发明内容

本发明提供一种复合动作控制系统、旋挖钻机及复合动作控制方法,用以解决现有技术中难以对旋挖钻机的复合动作进行精确控制的缺陷,实现对旋挖钻机的复合动作更精确的控制。

本发明提供一种复合动作控制系统,包括:若干个液压泵、多个执行单元、压力单元、控制器和多个电控阀;

若干个所述液压泵与若干个所述执行单元通过管路连接,每一所述管路上设置有所述电控阀;

所述压力单元,用于获取各所述执行单元执行的分解动作对应的压力;

所述控制器分别与所述压力单元和各所述电控阀电连接,用于基于各所述执行单元执行的分解动作对应的压力确定各所述分解动作对应的目标电流,并基于各所述目标电流向每一所述电控阀输出控制电流;

所述电控阀,用于根据输入的所述控制电流,控制通过所述电控阀的流体介质的流量;

其中,所述复合动作,包括多个分解动作。

根据本发明提供的一种复合动作控制系统,还包括:操作单元;

所述操作单元,用于控制各所述执行单元。

根据本发明提供的一种复合动作控制系统,所述操作单元包括多个电控手柄;

所述电控手柄,用于将自身的倾斜角度转化为操作信号并向所述控制器发送所述操作信号。

根据本发明提供的一种复合动作控制系统,所述控制器,还用于基于各所述分解动作对应的目标电流和所述操作信号,向每一所述电控阀输出控制电流。

根据本发明提供的一种复合动作控制系统,所述控制器,包括:流量子单元和电流子单元;

所述流量子单元,用于根据各所述执行单元执行的分解动作对应的压力,获取各所述执行单元执行所述分解动作所需的流体介质的目标流量;

所述电流子单元,用于根据各所述目标流量,确定各所述分解动作对应的目标电流。

根据本发明提供的一种复合动作控制系统,所述流量子单元,包括:压差模块和流量模块;

所述压差模块,用于对于每一所述液压泵,根据与所述液压泵连接的各所述执行单元执行的分解动作对应的压力,获取最大的所述分解动作对应的压力与其他各所述分解动作对应的压力之间的压差;

所述流量模块,用于根据最大的所述分解动作对应的压力与其他各所述分解动作对应的压力之间的压差和所述液压泵的额定输出流量,确定与所述液压泵连接的各所述执行单元执行所述分解动作所需的流体介质的目标流量。

根据本发明提供的一种复合动作控制系统,所述控制器,包括:分配子单元;

所述分配子单元,用于控制各所述电控阀的开启或关闭,使得至少一个所述执行单元由多个所述液压泵供能,和/或,至少一个液压泵向多个所述执行单元供能。

本发明还提供一种旋挖钻机,包括如上述任一所述的复合动作控制系统。

本发明还提供一种旋挖钻机,包括:

通过压力单元获取各分解动作对应的压力;

控制器基于各所述分解动作对应的压力确定各所述分解动作对应的目标电流,并基于各所述目标电流向每一电控阀输出控制电流;

各电控阀根据各所述控制电流,控制通过各所述电控阀的流体介质的流量;

其中,所述复合动作,包括多个分解动作。

根据本发明提供的一种复合动作控制方法,所述控制器基于各所述分解动作对应的压力确定各所述分解动作对应的目标电流,并基于各所述目标电流向每一电控阀输出控制电流之前,还包括:

控制器接收电控手柄发送的操作信号;

所述控制器基于各所述目标电流向每一电控阀输出控制电流,包括:

所述控制器基于各所述分解动作对应的目标电流和所述操作信号,确定向每一所述电控阀输出的控制电流,并向每一所述电控阀输出所述控制电流。

本发明提供的复合动作控制系统、旋挖钻机及复合动作控制方法,通过压力单元获取各执行单元执行的分解动作对应的压力之后,控制器根据各执行单元执行的分解动作对应的压力,确定向每一电控阀输出的控制电流,每一电控阀根据输入的控制电流控制通过该电控阀的流体介质的流量,能对流入各执行单元的流体介质的流量进行更精确的分配,从而能更精确的控制旋挖钻机执行复合动作,能提高旋挖钻机的工作效率,可用性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的复合动作控制系统的结构示意图;

图2是本发明提供的复合动作控制系统中控制器的接线图;

图3是本发明提供的复合动作控制系统的局部接线图;

图4是本发明提供的复合动作控制方法的流程图之一;

图5是本发明提供的复合动作控制方法的流程图之二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本发明提供的复合动作控制系统的结构示意图。下面结合图1描述本发明提供的复合动作控制系统。如图1所示,复合动作控制系统,包括:若干个液压泵101、多个执行单元102、压力单元103、控制器104和多个电控阀105。

需要说明的是,旋挖钻机执行的复合动作,可以分解为多个分解动作。旋挖钻机需要执行复合动作时,各执行单元102同时执行对应的分解动作,可以完成上述复合动作。

若干个液压泵101与若干个执行单元102通过管路106连接,每一管路106上设置有电控阀105。

具体地,液压泵101可以将动力机(例如:电动机或内燃机等)的机械能转换为流体介质的压力能。

复合动作控制系统可以包括多个执行单元102。每一执行单元102可以根据指令执行对应的分解动作。

本发明实施例中,执行单元102可以为主卷扬系统或动力头系统等,执行单元102执行的分解动作可以包括:主卷扬提升、下降,或者动力头正转、反转等。

一个液压泵101可以通过管路106与一个或多个执行单元102连接,该液压泵101中的流体介质可以通过管路106流入每一执行单元102,为每一执行单元102供能。

一个执行单元102还可以通过管路106与多个液压泵101连接。各液压泵101中的流体介质可以通过管路106流入该执行单元102,为该执行单元102供能。

执行单元102中可以包括执行器和驱动器。

执行器为执行分解动作的主体,例如:主卷扬或动力头等。

驱动器,可以驱动执行器执行对应的分解动作,例如:主卷扬马达或动力头马达等。

液压泵101中的流体介质通过管路106流入执行单元102后,驱动器可以将流体介质的压力能转换为机械能,驱动执行器完成相应的动作。

每一连接液压泵101和执行单元102的管路106上均设置有电控阀105。

对于任一执行单元102,该执行单元102与各液压泵101连接的管路106上的电控阀105可以控制由各液压泵101流入该执行单元102的流体介质的流量,进而可以控制各液压泵101为该执行单元102提供的压力能的大小。

压力单元103,用于获取各执行单元102执行的分解动作对应的压力。

其中,复合动作,包括多个分解动作。

压力单元103可以采集执行单元102中执行器处流体介质的压力和驱动器处流体介质的压力。例如:压力单元103中可以包括多个压力传感器,上述压力传感器分别与各执行单元102中的执行器和驱动器连接,可以分别采集各执行单元102中的执行器处流体介质的压力和驱动器处流体介质的压力。

压力单元103基于执行单元102中执行器处流体介质的压力和驱动器流体介质的压力,可以获取执行单元102执行的分解动作对应的压力。例如:压力单元103可以将主卷扬马达处流体介质的压力与主卷扬处流体介质的压力之差,作为主卷扬系统执行主卷扬提升或主卷扬下放对应的压力。

控制器104分别与压力单元103和各电控阀105电连接,用于基于各执行单元102执行的分解动作对应的压力确定各分解动作对应的目标流量,并基于各目标电流向每一电控阀105输出控制电流。

控制器104可以通过线缆与压力单元103连接,还可以与压力单元103通讯连接。

压力单元103获取各执行单元102执行的分解动作对应的压力之后,可以通过线缆或通讯将各执行单元102执行的分解动作对应的压力发送至控制器104。

控制器104接收各执行单元102执行的分解动作对应的压力之后,对于上述每一执行单元102,可以根据该执行单元102执行的分解动作对应的压力,通过数值计算和/或数值计算等方法,确定该执行单元102执行的分解动作对应的目标电流。

控制器104确定各分解动作对应的目标电流后,可以基于各分解动作对应的目标电流确定向每一电控阀105输出控制电流,并向每一电控阀105输出对应的控制电流。

具体地,控制器104可以直接将各分解动作对应的目标电流,作为对应的各电控阀105的控制电流输出至各电控阀;控制器104还可以根据预设的规则,基于各分解动作对应的目标电流确定输出至各电控阀105的控制电流后,向各电控阀105输出对应的控制电流,例如:将各分解动作对应的目标电流的90%作为对应的各电控阀105的控制电流输出至各电控阀;控制器104还可以将各分解动作对应的目标电流与其他信号进行匹配,基于目标电流与其他信号共同确定向各电控阀105输出的控制电流后,向各电控阀105输出对应的控制电流。

控制器104可以通过线缆与各电控阀105电连接。控制器104确定向每一电控阀105输出的控制电流之后,可以通过线缆向每一电控阀105输出该电控阀105对应的控制电流。

需要说明的是,在液压泵101仅为一个执行单元102供能的情况下,可以根据该执行单元102执行的分解动作对应的压力确定向设置于与该执行单元102连接的管路106上的电控阀105输出的控制电流,还可以直接向该电控阀105输出该电控阀105所能承受的最大电流。

需要说明的是,若当某一执行单元102未执行分解动作,则向与该执行单元102通过管路106连接的电控阀105输出的控制电流为0。

电控阀105,用于根据输入的控制电流,控制通过电控阀105的流体介质的流量。

对于通过管路106连接的任一液压泵101和任一执行单元102,上述管路106上设置的电控阀105输入该电控阀105对应的控制电流之后,该电控阀105可以根据输入的控制电流控制开口面积。

该电控阀105的开口面积越大,通过该电控阀105流入上述执行单元102的流体介质的流量越大,上述液压泵101为上述执行单元102提供的压力能越大;该电控阀105的开口面积越小,通过该电控阀105流入上述执行单元102的流体介质的流量越小,上述液压泵101为上述控制单元提供的压力能越小。

需要说明的是,在液压泵101仅为一个执行单元102供能的情况下,若控制器104向与该执行单元102连接的管路106上的电控阀105输出的控制电流为该电控阀105所能承受的最大电流,则该电控阀105的开口面积为最大,该液压泵101向该执行单元102输出的流体介质的流量为该液压泵101的额定输出流量。

需要说明的是,若当某一执行单元102未执行分解动作,向与该执行单元102通过管路106连接的电控阀105输出的控制电流为0,则该电控阀105的开口面积为0。

需要说明的是,若干个液压泵101与若干个执行单元102之间的连接关系,可以根据各分解动作对应的压力或操作经验确定。

具体地,基于各分解动作对应的压力或操作经验,可以将各分解动作分为主要分解动作和次要分解动作。执行主要分解动作的执行单元102所需的流体介质的流量较大;执行次要分解动作的执行单元102所需的流体介质的流量较小。

执行主要分解动作的执行单元102可以通过管路106与一个或多个液压泵101连接,使得多个液压泵101可以为执行主要分解动作的执行单元102供能。执行次要分解动作的执行单元102通过管路106与一个液压泵101连接,或者与其他执行单元102分别通过管路106与一个液压泵101连接,使得执行次要分解动作的执行单元102可以仅由一个液压泵101,或者与其他执行单元102由同一液压泵101供能。

本发明实施例通过压力单元获取各执行单元执行的分解动作对应的压力之后,控制器根据各执行单元执行的分解动作对应的压力,确定向每一电控阀输出的控制电流,每一电控阀根据输入的控制电流控制通过该电控阀的流体介质的流量,能对流入各执行单元的流体介质的流量进行更精确的分配,从而能更精确的控制旋挖钻机执行复合动作,能提高旋挖钻机的工作效率,可用性更强。

基于上述各实施例的内容,复合动作控制系统,还包括:操作单元。

操作单元,用于控制各执行单元102。

具体地,操作人员可以通过控制操作单元控制执行单元102执行对应的分解动作。操作单元可以包括若干个液压手柄和/或若干个电控手柄。若干个,指一个或多个。

操作单元控制各执行单元102执行对应的分解动作之后,压力单元103可以获取上述各执行单元102执行的分解动作对应的压力。控制器104可以根据各执行单元102执行的分解动作对应的压力,调节各电控阀105输出的控制电流。每一电控阀105可以根据输入的控制电流,调节每一电控阀105的开口面积,从而可以调节输入各执行单元102的流体介质的流量。

本发明实施例通过操作单元控制各执行单元执行对应的分解动作之后,压力单元获取上述各分解动作对应的压力,控制器基于上述各分解动作对应的压力,调节向各电控阀输出的控制电流,从而调节输入上述各执行单元的流体介质的流量,能基于实际工况对流入各执行单元的流体介质的流量进行更精确的分配,从而能更精确的控制旋挖钻机执行复合动作。

基于上述各实施例的内容,操作单元包括多个电控手柄。

电控手柄,用于将自身的倾斜角度转化为操作信号并向控制器发送操作信号。

操作人员通过改变电控手柄自身的倾斜角度控制对应的执行单元102执行对应的分解动作。

电控手柄的倾斜角度改变后,电控手柄可以根据当前的倾斜角度生成操作信号,并向控制器104发送上述操作信号,使得控制器104接收上述操作信号之后,根据上述操作信号控制各执行单元102执行对应的分解动作。例如:基于CAN总线的电控手柄,可以通过CAN总线将操作信号发送至控制器104。

需要说明的是,电控手柄可以通过线缆与控制器104连接,电控手柄还可以与控制器104通讯连接。

本发明实施例通过电控手柄向控制器发送操作信号,控制器根据操作信号控制各执行单元执行对应的分解动作之后,压力单元获取上述各分解动作对应的压力,控制器基于上述各分解动作对应的压力,调节向各电控阀输出的控制电流,从而调节输入上述各执行单元的流体介质的流量,能基于实际工况对流入各执行单元的流体介质的流量进行更精确的分配,从而能更精确的控制旋挖钻机执行复合动作,电控手柄无需通过先导管路与执行单元连接,从而无压力损失,能避免压力损失造成的动作迟钝或动作无力等故障。

基于上述各实施例的内容,控制器,还用于基于各分解动作对应的目标电流和操作信号,向每一电控阀输出控制电流。

控制器104确定每一分解动作对应的目标电流之后,可以将向每一电控阀105输出的控制电流与操作信号进行匹配。

控制器104将向每一电控阀105输出的控制电流与操作信号进行匹配之后,可以根据收到的操作信号确定向每一电控阀105输出的控制电流。

具体地,将每一分解动作对应的目标电流,作为向对应的每一电控阀105输出的控制电流的最大值,将电流为0作为每一电控阀105输出的控制电流的最小值,并且将0-100%目标电流与0-100%的操作信号进行对应,实现每一电控阀105输出的控制电流与操作信号的匹配。

每一电控阀105输出的控制电流与操作信号的匹配后,控制器104向每一电控阀105输出的控制电流可以根据操作信号确定。该电控阀105对应的电控手柄的倾斜角度越大,控制器104向该电控阀105输出的控制电流越大,该电控阀105的开口面积越大,输入该执行单元102的液体介质的流量越大。

本发明实施例通过控制器基于每一分解动作对应的目标电流与操作信号确定向每一电控阀输出的控制电流后,向各电控阀输出对应的控制电流,能通过控制电控手柄的倾斜角度,控制向对应电控阀输出的控制电流,从而能控制对应的电控阀的开口面积,能根据实际工况对流入各执行单元的流体介质的流量进行更精确分配,从而能更精确的控制旋挖钻机执行复合动作。

基于上述各实施例的内容,控制器104,包括:流量子单元和电流子单元。

流量子单元,用于根据各执行单元102执行的分解动作对应的压力,获取各执行单元102执行分解动作所需的流体介质的目标流量。

具体地,流量子单元可以根据各执行单元102执行的分解动作对应的压力,通过数值计算、数理统计等方式,获取各执行单元102执行分解动作所需的流体介质的目标流量。

电流子单元,用于根据各目标流量,确定各分解动作对应的目标电流。

具体地,流量子单元获取每一执行单元102执行分解动作所需的流体介质的目标流量之后,电流子单元可以根据每一执行单元102执行分解动作所需的流体介质的目标流量,进行流量-电流特性匹配,确定每一分解动作对应的目标电流。

需要说明的是,每一分解动作对应的目标电流,可以作为向对应的每一电控阀输出的控制电流的最大值。

需要说明的是,对于通过管路106连接的任一液压泵101和任一执行单元102,上述管路106上设置的电控阀105对应的目标电流,与该执行单元102执行对应的分解动作所需的流体介质的目标流量正相关。

确定每一分解动作对应的目标电流之后,可以进一步基于每一分解动作对应的目标电流确定向每一电控阀105输出的控制电流。

本发明实施例通过流量子单元获取各执行单元执行分解动作所需的流体介质的目标流量之后,电流子单元根据各执行单元执行分解动作所需的流体介质的目标流量确定每一分解动作对应的目标电流,能通过控制输出至各电控阀的控制电流的大小,控制各电控阀的开口面积,能对流入各执行单元的流体介质的流量进行更精确分配,从而能更精确的控制旋挖钻机执行复合动作。

基于上述各实施例的内容,流量子单元,包括:压差模块和流量模块。

压差模块,用于对于每一液压泵,根据与液压泵连接的各执行单元执行的分解动作对应的压力,获取最大的分解动作对应的压力与其他各分解动作对应的压力之间的压差。

具体地,压差模块可以分别计算通过管路106与同一液压泵101连接的各执行单元102执行的分解动作对应的压力中,最大的执行单元102执行的分解动作对应的压力与其他每一执行单元102执行的分解动作对应的压力之差。

流量模块,用于根据最大的分解动作对应的压力与其他各分解动作对应的压力之间的压差和液压泵的额定输出流量,确定各执行单元102执行分解动作所需的流体介质的目标流量。

具体地,流量模块可以根据最大的分解动作对应的压力与其他的各分解动作对应的压力之间的压差,通过数值计算,可以获得除对应的压力最大的分解动作以外,各执行单元102执行其他的分解动作所需的流体介质的目标流量,具体计算公式如下:

其中,Q表示最大分流流量,单位为L/min;C

获得除对应的压力最大的分解动作以外,各执行单元102执行其他的分解动作所需的流体介质的目标流量之后,通过计算液压泵的额定输出流量与各执行单元102执行其他的分解动作所需的流体介质的目标流量之差,可以获取执行单元102执行对应的压力最大的分解动作所需的目标流量。

为了便于对本发明实施例的理解,以下通过两个实例说明本发明中压差模块获取各执行单元102执行的分解动作之间的压差的具体过程。

实例一中需要执行的复合动作中包括分解动作1和分解动作2两个分解动作。

压力单元103已获取通过管路106与同一液压泵101连接的执行单元102执行分解动作1对应的压力P1和执行单元102执行分解动作2对应的压力P2。其中,分解动作1对应的压力P1较大。

执行分解动作1的执行单元102与执行分解动作2的执行单元102执行的分解动作之间的压差ΔP=P

执行单元102执行的分解动作2所需的流体介质的目标流量Q

获得执行单元102执行的分解动作2所需的流体介质的目标流量Q

实例二中需要执行的复合动作中包括分解动作1、分解动作2和分解动作3三个分解动作。

压力单元103已获取通过管路106与同一液压泵101连接的执行单元102执行分解动作1对应的压力P

执行单元102的执行分解动作1对应的压力与执行单元102执行的分解动作2对应的压力之间的压差ΔP

执行单元102执行的分解动作2所需的流体介质的目标流量Q

执行单元102执行的的分解动作3所需的流体介质的目标流量Q

获得执行单元102执行的分解动作2所需的流体介质的目标流量Q

本发明实施例通过压差模块获取通过管路与同一液压泵连接的最大的分解动作对应的压力与其他的各分解动作对应的压力之间的压差之后,流量模块根据最大的分解动作对应的压力与其他的各分解动作对应的压力之间的压差和该液压泵的额定输出流量,确定各执行单元执行分解动作所需的流体介质的目标流量,能根据通过管路与同一液压泵连接的各执行单元执行的分解动作的压力,更准确对上述各执行单元进行流量分配,从而能更精确的控制旋挖钻机执行复合动作。

基于上述各实施例的内容,控制器,包括:分配子单元。

分配子单元,用于控制各电控阀105的开启或关闭,使得至少一个执行单元102由多个液压泵101供能,和/或,至少一个液压泵101向多个执行单元102供能。

基于各分解动作对应的压力或操作经验,将各分解动作分为主要分解动作和次要分解动作之后,分配子单元可以控制设置于与执行主要分解动作的执行单元102连接的多个管路106上的多个电控阀105为开启状态,使得一个或多个液压泵101可以为执行主要分解动作的执行单元102供能。

分配子单元,还可以控制设置于与执行次要分解动作的执行单元102连接的多个管路106上的多个电控阀105中的某一电控阀105为开启状态,使得执行次要分解动作的执行单元102供能仅由一个液压泵101供能,或与其他执行单元共同由一个液压泵供能。

本发明实施例通过控制器中的分配子单元控制各电控阀的开启或关闭,使得一个或多个的液压泵为执行主要分解动作的执行单元供能,执行次要分解动作的执行单元仅由一个液压泵供能,或与其他执行单元共同由一个液压泵供能,能更合理的分配各液压泵输出的流体介质的流量,能避免功率浪费。

为了便于对本发明中的复合动作控制系统的理解,以下通过一个实例说明本发明中的复合动作控制系统。复合动作控制系统包括两个液压泵101和两个执行单元102,上述两个执行单元102分别为主卷扬系统和动力头系统,上述两个液压泵101中,液压泵A通过两条管路106分别与主卷扬系统和动力头系统连接,每一条管路106上设置有电控阀105,分别为主卷扬电控阀1和动力头电控阀1。液压泵B通过也通过两个管路106分别与主卷扬系统和动力头系统连接,每一条管路106上均设置有电控阀105,分别为主卷扬电控阀2和动力头电控阀2。

图2是本发明提供的复合动作控制系统中控制器的接线图。如图2所示,主卷扬系统和动力头系统分别与一个电控手柄201连接,用于根据各电控手柄201发出的操作信号完成主卷扬提升、下放和动力头正转、反转的分解动作。还有一个电控手柄201与加压系统连接,用于控制加压和起拔。

如图2所示,控制器104输出的控制电流包括:输出至主卷扬电控阀1用于控制主卷扬提升(主卷升1)的控制电流:sEA1、用于控制主卷扬下放(主卷降1)的控制电流:sEB1;输出至主卷扬电控阀2用于控制主卷扬提升(主卷升2)的控制电流:sEA2、用于控制主卷扬下放(主卷降2)的控制电流:sEB2;输出至动力头电控阀1用于控制动力头正转(动力头正1)的控制电流:sDB1、用于控制动力头反转(动力头反1)的控制电流:sDA1;输出至动力头电控阀2用于控制动力头正转(动力头正2)的控制电流:sDB2、用于控制动力头反转(动力头反2)的控制电流:sDA2。以及输出至加压系统对应的两个电控阀105用于控制快速加压的控制电流:sFA和用于控制快速起拔的控制电流:sFB。

图3是本发明提供的复合动作控制系统的局部接线图。如图3所示,控制器104通过线缆向每一电控阀105输出该电控阀105对应的控制电流。

基于上述各实施例的内容,旋挖钻机,包括复合动作控制系统。

具体地,旋挖钻机设置有如上述任一实施例中的复合动作控制系统,通过该复合动作控制系统,可以对输入各执行单元102的流体介质的流量进行更精确的控制。

复合动作控制系统的结构和工作流程可以从参见上述各复合动作控制系统的实施例,此处不再赘述。

本发明实施例通过压力单元获取各执行单元执行的分解动作对应的压力之后,控制器根据各执行单元执行的分解动作对应的压力,确定向每一电控阀输出的控制电流,每一电控阀根据输入的控制电流控制通过该电控阀的流体介质的流量,能对流入各执行单元的流体介质的流量进行更精确的分配,从而能更精确的控制旋挖钻机执行复合动作,能提高旋挖钻机的工作效率,可用性更强。

图4是本发明提供的复合动作控制方法的流程图之一。下面结合图4描述本发明提供的复合动作控制方法。如图4所示,复合动作控制方法,包括:步骤401、通过压力单元103获取各分解动作对应的压力。

其中,复合动作,包括多个分解动作。

需要说明的是,本发明实施例的复合动作控制方法的执行主体为如上述任一实施例中的复合动作控制系统。

具体地,可以通过压力单元103获取各执行单元102执行的分解动作对应的压力。

需要说明的是,通过压力单元103获取各执行单元102执行的分解动作对应的压力的具体方法可以参见上述复合动作控制系统的实施例,此处不再赘述。

步骤402、控制器104基于各分解动作对应的压力确定各分解动作对应的目标电流,并基于各目标电流向每一电控阀105输出控制电流。

控制器104可以接收压力单元103发送的各分解动作对应的压力。

控制器104获取各分解动作对应的压力之后,对于每一液压泵101,根据与该液压泵101连接的各执行单元102执行的分解动作对应的压力,可以获取最大的分解动作对应的压力与其他各分解动作对应的压力之间的压差。

根据最大的分解动作对应的压力与其他各分解动作对应的压力之间的压差,通过数值计算,可以确定执行其他各分解动作的各执行单元102所需的流体介质的目标流量。

获得除对应的压力最大的分解动作以外,各执行单元102执行其他的分解动作所需的流体介质的目标流量之后,通过计算液压泵的额定输出流量与各执行单元102执行其他的分解动作所需的流体介质的目标流量之差,可以获取执行单元102执行对应的压力最大的分解动作所需的目标流量。

获取每一执行单元102执行分解动作所需的流体介质的目标流量之后,可以根据每一执行单元102执行分解动作所需的流体介质的目标流量,进行流量-电流特性匹配,确定每一分解动作对应的目标电流。

控制器104确定各分解动作对应的目标电流后,可以基于各分解动作对应的目标电流确定向每一电控阀105输出控制电流,并向每一电控阀105输出对应的控制电流。

具体地,控制器104可以直接将各分解动作对应的目标电流,作为对应的各电控阀105的控制电流输出至各电控阀;控制器104还可以根据预设的规则,基于各分解动作对应的目标电流确定输出至各电控阀105的控制电流后,向各电控阀105输出对应的控制电流,例如:将各分解动作对应的目标电流的90%作为对应的各电控阀105的控制电流输出至各电控阀;控制器104还可以将各分解动作对应的目标电流与其他信号进行匹配,基于目标电流与其他信号共同确定向各电控阀105输出的控制电流后,向各电控阀105输出对应的控制电流。

步骤403、各电控阀根据各控制电流,控制通过各电控阀的流体介质的流量。

具体地,每一电控阀105可以根据输入的控制电流控制开口面积。

对于任一电控阀105,该电控阀105的开口面积越大,通过该电控阀105流入通过管路与该电控阀105连接的执行单元102的流体介质的流量越大,上述液压泵101为上述执行单元102提供的压力能越大;该电控阀105的开口面积越小,通过该电控阀105流入通过管路与该电控阀105连接的执行单元102的流体介质的流量越小,上述液压泵101为上述控制单元提供的压力能越小。

本发明实施例通过获取各执行单元执行的分解动作对应的压力之后,根据各执行单元执行的分解动作对应的压力,确定向每一电控阀输出的控制电流,每一电控阀根据输入的控制电流控制通过该电控阀的流体介质的流量,能对流入各执行单元的流体介质的流量进行更精确的分配,从而能更精确的控制旋挖钻机执行复合动作,能提高旋挖钻机的工作效率,可用性更强。

基于上述各实施例的内容,控制器104基于各分解动作对应的压力确定各分解动作对应的目标电流,并基于各目标电流向每一电控阀105输出控制电流之前,还包括:控制器104接收电控手柄201发送的操作信号。

具体地,电控手柄201可以将自身的倾斜角度转化为操作信号并向控制器104发送操作信号。操作人员通过改变电控手柄201自身的倾斜角度控制对应的执行单元102执行对应的分解动作。

对于任意电控手柄201,可以根据电控手柄201的倾斜角度由最小倾斜角度到最大倾斜角度,生成0-100%的操作信号发送至控制器104。

控制器104基于各目标电流向每一电控阀105输出控制电流,包括:控制器104基于各分解动作对应的目标电流和操作信号,确定向每一电控阀104输出的控制电流,并向每一电控阀104输出控制电流。

具体地,将每一分解动作对应的目标电流,作为向对应的每一电控阀105输出的控制电流的最大值,将电流为0作为每一电控阀105输出的控制电流的最小值,并且将0-100%目标电流与0-100%的操作信号进行对应,实现向每一电控阀104输出的控制电流,与该电控阀104所在管路106连接的执行单元102对应的电控手柄201生成的100%的操作信号匹配。

每一电控阀104输出的控制电流,与该电控阀104所在管路106连接的执行单元102对应电控手柄201生成的100%的操作信号匹配后,控制器104向设置于与该执行单元102连接的管路106上的电控阀105的控制电流根据接收到的操作信号确定。该电控阀105对应的电控手柄201的倾斜角度越大,控制器104向该电控阀105输出的控制电流越大,该电控阀105的开口面积越大,输入该执行单元102的液体介质的流量越大。

为了便于对本发明实施例的理解,以下通过一个实例说明本发明实施例的复合动作控制方法。

图5是本发明提供的复合动作控制方法的流程图之二。如图5所示,旋挖钻机提钻之后,可以根据主卷升手柄信号、动力头手柄信号、主卷扬提升对应的压力P

将输出至主卷扬电控阀1用于控制主卷扬提升的控制电流sEA1与主卷升手柄信号匹配,使得sEA1电流可以匹配与主卷扬系统连接的手柄发出的0-100%操作信号。

基于主卷扬提升对应的压力P

确定动力头系统执行动力头反转所需的目标流量Q

输出至主卷扬电控阀2的控制电流sEA2和输出至动力头电控阀2的控制电流sDA2分别与对应的电控手柄201发送的操作信号进行匹配。

具体地,将动力头反转对应的0-100%目标电流I

sEA2和sDA2分别根据操作信号确定之后,可以根据操作信号,向主卷扬电控阀2输出对应的sEA2,向动力头电控阀2输出对应的sDA2,使得主卷扬电控阀2根据sEA2确定开口面积,动力头电控阀2根据sDA2确定开口面积。

本发明实施例通过控制器将向每一电控阀输出的控制电流与操作信号相匹配,能通过控制电控手柄201的倾斜角度,控制向对应电控阀输出的控制电流,从而能控制对应的电控阀的开口面积,能根据实际工况对流入各执行单元的流体介质的流量进行更精确分配,从而能更精确的控制旋挖钻机执行复合动作。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

相关技术
  • 复合动作控制系统、旋挖钻机及复合动作控制方法
  • 复合动作的控制系统和方法、以及起重机
技术分类

06120113197943