專利名稱:一種挖掘機(jī)啟動(dòng)控制方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種挖掘機(jī)控制方法及其裝置,具體涉及一種液壓挖掘機(jī)啟動(dòng)控制方
法及其裝置。
背景技術(shù):
液壓挖掘機(jī)是一種常見的工程機(jī)械,已經(jīng)被廣泛使用于建筑、水利等各行業(yè)。其動(dòng) 力部分主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵組成,發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵旋轉(zhuǎn),油泵出口的壓力油通過(guò)工作閥芯 分配給各個(gè)工作裝置,壓力油做功后低壓回到油箱。 為了使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài),必須先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,使活塞開始 上下運(yùn)動(dòng),氣缸內(nèi)吸入可燃混合氣,并將其壓縮、點(diǎn)燃,體積迅速膨脹產(chǎn)生強(qiáng)大的動(dòng)力,推動(dòng) 活塞運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),發(fā)動(dòng)機(jī)才能自動(dòng)地進(jìn)入工作循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸在外力作用下 開始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過(guò)程,稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程,完成起動(dòng)所需要的裝 置叫起動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí),除了帶負(fù)載(油泵、風(fēng)扇等)夕卜,還要克服各種零部件摩擦 阻力,同時(shí)還要對(duì)自身內(nèi)部機(jī)油泵、水泵等做功,尤其是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫狀態(tài)下啟動(dòng)時(shí),① 液壓油黏度大,管道阻力大,壓力損失大,所需發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也就越大;②發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的黏 度增加,發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部所需功率增加,發(fā)動(dòng)機(jī)所需的啟動(dòng)功率也就增加;③發(fā)動(dòng)機(jī)燃油混合氣 體溫度相對(duì)低,達(dá)不到燃點(diǎn)要求。 綜合上所述,在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)溫度越低時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)所需的啟動(dòng)功率增加, 而發(fā)動(dòng)機(jī)在剛啟動(dòng)時(shí)是靠起動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的,起動(dòng)機(jī)相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率較小,如果起動(dòng)機(jī)的 最大啟動(dòng)功率小于負(fù)載的功率,那么發(fā)動(dòng)機(jī)就啟動(dòng)不了。在這種情況下,通常是采用附加冷 起動(dòng)預(yù)熱裝置的進(jìn)氣預(yù)熱器,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),接通預(yù)熱器開關(guān)后,電熱絲通電溫度升高并將 閥體加熱。閥體受熱伸長(zhǎng)并帶動(dòng)閥芯下移,其錐形端離開進(jìn)油孔。燃油流入閥體內(nèi)腔因受 熱而汽化,從閥體內(nèi)腔噴出,并被熾熱的電熱絲點(diǎn)燃生成火焰噴入進(jìn)氣管道,使進(jìn)氣得到預(yù) 熱。切斷預(yù)熱開關(guān)時(shí),電熱絲斷電,閥體溫度降低而收縮,閥芯上移使錐形端堵住進(jìn)油孔,火 焰熄滅而停止預(yù)熱。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣或機(jī)油進(jìn)行預(yù)熱,以達(dá)到減小啟動(dòng)功率的目的。然而,采 用預(yù)熱裝置價(jià)格昂貴,且需要增加一路對(duì)預(yù)熱器的控制電路,增加維護(hù)費(fèi)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種挖掘機(jī)啟動(dòng)控制方法及其裝置,通過(guò)使用該控制裝置及其 方法,減少啟動(dòng)負(fù)載,使挖掘機(jī)在低溫下能夠輕松啟動(dòng),且簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),降低生產(chǎn)成本及維護(hù) 成本。 為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種挖掘機(jī)啟動(dòng)控制裝置,包括一電 磁換向閥及一組液控單向閥,所述電磁換向閥進(jìn)油口 P接于先導(dǎo)油泵的出油口上,該換向 閥的輸出口 A與所述液控單向閥的控制油口 X連接,回油口 T接于回油管路上,該電磁換向 閥控制端與挖掘機(jī)控制器連接;接入工作閥芯的每一油泵出油口上分別并接有一所述液控 單向閥,所述液控單向閥的油口 B并接于對(duì)應(yīng)油泵出油口上,液控單向閥油口A接于回油管路上,當(dāng)液控單向閥控制口 X有壓力油時(shí),油泵出油口直接回油箱,構(gòu)成旁路回油管路。
上述技術(shù)方案中,所述與工作閥芯連接的油泵為挖掘機(jī)的主油泵,為動(dòng)臂起落、斗 桿伸縮和鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)等操作提供液壓油,通常由P1、P2油泵合流構(gòu)成,發(fā)動(dòng)機(jī)與P1、P2油泵連 接,驅(qū)動(dòng)Pl 、 P2油泵運(yùn)作。本發(fā)明中,在油泵出油口與工作閥芯之間并接液控單向閥,并由 電磁換向閥的通斷來(lái)控制單向閥的啟閉,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),挖掘機(jī)的控制器控制先導(dǎo)油泵 輸出先導(dǎo)油至電磁換向閥中,換向閥的輸出口 A出油流入液控單向閥的控制油口 X,打開液 控單向閥,使主油泵出油口直接與回油管路連通,旁路回油箱,這樣減少了流過(guò)工作閥芯的 壓力損失,泵口的壓力變低(理論上只有油箱內(nèi)部的壓力),泵所需要的功率也低,所以發(fā) 動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載也輕,從而使啟動(dòng)變得輕松;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,控制器切斷電磁換向閥,電 磁換向閥復(fù)位,先導(dǎo)油由電磁換向閥的回油口 AT回流至回油管路中,返回油箱,液控單向 閥關(guān)閉,切斷旁路回油管路,油泵正常為各工作閥芯供油,挖掘機(jī)正常運(yùn)作。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的方法技術(shù)方案是一種挖掘機(jī)啟動(dòng)控制方法,其操 控步驟為 (1)控制器發(fā)出啟動(dòng)指令,電磁換向閥得電工作,先導(dǎo)油泵輸出的先導(dǎo)油自電磁換 向閥的輸出口A輸出; (2)先導(dǎo)油流入液控單向閥的控制油口 X,打開液控單向閥,使與工作閥芯連接的 油泵出油口與回油管路連通,壓力油旁路回油箱; (3)當(dāng)控制器測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定的工作轉(zhuǎn)速時(shí),切斷電磁換向閥電源,電磁 換向閥復(fù)位,先導(dǎo)油經(jīng)回油口 T流入回油管路; (4)液控單向閥在內(nèi)部彈簧力的作用下復(fù)位,關(guān)斷旁路管路,與工作閥芯連接的油 泵輸出壓力油流向各自工作閥芯,完成啟動(dòng)過(guò)程。 上述技術(shù)方案中,所述步驟(3)中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定的工作轉(zhuǎn)速,該工作轉(zhuǎn) 速為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的一般工作轉(zhuǎn)速,通常在1000轉(zhuǎn)/分鐘左右,當(dāng)轉(zhuǎn)速等于或大于該轉(zhuǎn)速 后,表明發(fā)動(dòng)機(jī)已啟動(dòng),可以驅(qū)動(dòng)油泵為各工作閥芯正常供油,控制器便可切斷電磁換向閥 的電源,液壓回路恢復(fù)正常。 為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的另一種方法技術(shù)方案是一種挖掘機(jī)啟動(dòng)控制方 法,其操控步驟為 (1)控制器發(fā)出啟動(dòng)指令,電磁換向閥得電工作,先導(dǎo)油泵輸出的先導(dǎo)油自電磁換 向閥的輸出口A輸出; (2)先導(dǎo)油流入液控單向閥的控制油口 X,打開液控單向閥,使與工作閥芯連接的 油泵出油口與回油管路連通,壓力油旁路回油箱; (3)當(dāng)電磁換向閥通電時(shí)間達(dá)到額定時(shí)間后,控制器切斷電磁換向閥電源,電磁換 向閥復(fù)位,先導(dǎo)油經(jīng)回油口 T流入回油管路; (4)液控單向閥在內(nèi)部彈簧力的作用下復(fù)位,關(guān)斷旁路管路,與工作閥芯連接的油 泵輸出壓力油流向各自工作閥芯,完成啟動(dòng)過(guò)程。 上技術(shù)方案中,所述步驟(3)中的電磁換向閥通電時(shí)間達(dá)到額定時(shí)間,該額定時(shí) 間為發(fā)動(dòng)機(jī)從停機(jī)狀態(tài)到達(dá)啟動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間, 一般只有1. 5 3秒的時(shí)間,該時(shí)間可預(yù)設(shè)于 控制器中,當(dāng)時(shí)間到達(dá)后,表明發(fā)動(dòng)機(jī)已啟動(dòng),可以驅(qū)動(dòng)油泵為各工作閥芯正常供油,控制 器便可切斷電磁換向閥電源,讓油泵正常為工作閥芯供油。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn) 1.由于本發(fā)明在油泵出油口與工作閥芯之間并接入一路旁路回油管路,由液控
單向閥控制管路的通斷,液控單向閥的控制油口由一電磁換向閥控制啟閉,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)
時(shí),控制器驅(qū)動(dòng)先導(dǎo)泵為電磁換向閥提供一先導(dǎo)油,開啟液控單向閥,使油泵與回油管路直
接連通,壓力油旁路回油至油箱,從而減少了流過(guò)工作閥芯的壓力損失,泵口的壓力變低,
泵所需要的功率也低,所以發(fā)動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載也輕,使啟動(dòng)變得輕松,適應(yīng)低溫作業(yè)環(huán)境;
發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,控制器切斷電磁換向閥的電源,液控單向閥關(guān)斷,油泵正常為各工作閥芯供
油,不影響挖掘機(jī)的正常作業(yè); 2.通過(guò)旁路回油管路的設(shè)置,使挖掘機(jī)的啟動(dòng)負(fù)載得到減輕,對(duì)起動(dòng)機(jī)的功率要 求下降,同時(shí)可免去附加安裝各類冷起動(dòng)預(yù)熱裝置,降低生產(chǎn)成本與維護(hù)成本;
3.控制器測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)確定電磁換向閥的通斷電,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速值低于 工作轉(zhuǎn)速時(shí),電磁換向閥保持導(dǎo)通,而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到工作轉(zhuǎn)速后,便切斷電磁換向閥的電 源,液壓回路恢復(fù)正常,不影響挖掘機(jī)的運(yùn)作,操控簡(jiǎn)單方便; 4.通過(guò)設(shè)置電磁換向閥的通電時(shí)間,該時(shí)間為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程所需要的時(shí)間,由 時(shí)間來(lái)控制電磁換向閥的通斷,操控簡(jiǎn)單方便。
圖1本發(fā)明實(shí)施例一的液壓系統(tǒng)原理圖。
其中1、液控單向閥;2、液控單向閥;3、電磁換向閥;4、發(fā)動(dòng)機(jī);5工作閥芯;6、油箱。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例一 參見圖1所示,一種挖掘機(jī)啟動(dòng)控制裝置,包括一個(gè)電磁換向閥3及2 個(gè)液控單向閥,所述電磁換向閥3進(jìn)油口 P接于先導(dǎo)油泵P3的出油口上,該換向閥的輸出 口 A與所述液控單向閥的控制油口連接,回油口 T接于回油管路上,該電磁換向閥3控制端 與挖掘機(jī)控制器連接;對(duì)應(yīng)P1、P2油泵的出油口與工作閥芯5之間的連接管路上分別并接 有一所述液控單向閥,所述液控單向閥的油口 B并接于對(duì)應(yīng)油泵出油口上,液控單向閥出A 油口接于回油管路上。
其操控步驟為 (1)控制器發(fā)出啟動(dòng)指令,電磁換向閥3得電工作,先導(dǎo)油泵輸出的先導(dǎo)油自電磁 換向閥的輸出口A輸出; (2)先導(dǎo)油流入液控單向閥的控制油口X,打開液控單向閥,使P1、P2油泵的出油 口與回油管路連通,壓力油旁路回箱6 ; (3)當(dāng)控制器測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)4轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定的工作轉(zhuǎn)速時(shí),切斷電磁換向閥3電源, 先導(dǎo)油經(jīng)回油口 T流入回油管路; (4)液控單向閥在內(nèi)部彈簧力的作用下復(fù)位,關(guān)斷旁路管路,P1、P2油泵的壓力油 流向工作閥芯5,完成啟動(dòng)過(guò)程。 其工作過(guò)程參見圖1所示,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)剛開始啟動(dòng)時(shí),控制器發(fā)出指令使電磁換向閥3得電,電磁換向閥3左位工作,先導(dǎo)油泵P3的先導(dǎo)油通過(guò)電磁換向閥3到達(dá)液控單向 閥1和液控單向閥2的控制油口 X,使液控單向閥1和液控單向閥2的單向閥打開,Pl泵和 P2泵的壓力油通過(guò)液控單向閥l和液控單向閥2直接流回油箱6 ;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速正常后控 制器發(fā)出指令使電磁換向閥3失電,電磁換向閥3在內(nèi)部彈簧力的作用下回位,這時(shí)液控單 向閥1和液控單向閥2的控制油口與油箱6相通,液控單向閥1和液控單向閥2復(fù)位,切斷 了 Pl泵和P2泵的直通油箱6的通路(即旁路回油管路),同時(shí)迫使Pl泵和P2泵的液壓油 流過(guò)各自的工作閥芯,油路完全恢復(fù)到了正常的工作狀態(tài)。在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中,電磁換向閥 3得電和失電可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于工作轉(zhuǎn)速時(shí),使電磁換向閥3得 電,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到工作轉(zhuǎn)速時(shí),使電磁換向閥3失電。 發(fā)電機(jī)4啟動(dòng)過(guò)程中,由于Pl泵和P2泵液壓油沒(méi)有通過(guò)各個(gè)工作閥芯5,而是通 過(guò)液控單向閥1和液控單向閥2直接流回油箱6,減少了流過(guò)工作閥芯5的壓力損失,泵口 的壓力變低(理論上只有油箱內(nèi)部的壓力),油泵所需要的功率也低,所以發(fā)電機(jī)4的所帶 的負(fù)載也輕,從而使啟動(dòng)變的輕松了 ,更適應(yīng)于挖掘機(jī)在低溫下的操控。
實(shí)施例二 在本實(shí)施例中,液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同,不同點(diǎn)在于其操控方式 上 (1)控制器發(fā)出啟動(dòng)指令,電磁換向閥得電工作,先導(dǎo)油泵輸出的先導(dǎo)油自電磁換 向閥的輸出口A輸出; (2)先導(dǎo)油流入液控單向閥的控制油口 X,打開液控單向閥,使P1、 P2油泵的出油 口與回油管路連通,壓力油旁路回箱6 ; (3)當(dāng)電磁換向閥通電時(shí)間達(dá)到額定時(shí)間后,控制器切斷電磁換向閥電源,先導(dǎo)油 經(jīng)回油口T流入回油管路; (4)液控單向閥在內(nèi)部彈簧力的作用下復(fù)位,關(guān)斷旁路管路,P1、P2油泵的壓力油 流向各工作閥芯,完成啟動(dòng)過(guò)程。 上述操控方式,步驟(3)中根據(jù)時(shí)間來(lái)控制電磁換向閥得電和失電,一般情況下, 發(fā)動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)到正常工作只有幾秒鐘的時(shí)間,所以可以設(shè)定2秒來(lái)控制閥的動(dòng)作,從啟動(dòng) 開始計(jì)算,電磁換向閥得電延時(shí)至預(yù)設(shè)定時(shí)間后,控制器便切斷電源,使液壓回路恢復(fù)正常。
權(quán)利要求
一種挖掘機(jī)啟動(dòng)控制裝置,其特征在于包括一電磁換向閥及一組液控單向閥,所述電磁換向閥進(jìn)油口P接于先導(dǎo)油泵的出油口上,該換向閥的輸出口A與所述液控單向閥的控制油口X連接,回油口T接于回油管路上,該電磁換向閥控制端與挖掘機(jī)控制器連接;接入工作閥芯的每一油泵出油口上分別并接有一所述液控單向閥,所述液控單向閥的油口B并接于對(duì)應(yīng)油泵出油口上,液控單向閥油口A接于回油管路上,當(dāng)液控單向閥控制口X有壓力油時(shí),油泵出油口直接回油箱,構(gòu)成旁路回油管路。
2. —種挖掘機(jī)啟動(dòng)控制方法,其操控步驟為(1) 控制器發(fā)出啟動(dòng)指令,電磁換向閥得電工作,先導(dǎo)油泵輸出的先導(dǎo)油自電磁換向閥的輸出口 A輸出;(2) 先導(dǎo)油流入液控單向閥的控制油口 X,打開液控單向閥,使與工作閥芯連接的油泵 出油口與回油管路連通,壓力油旁路回油箱;(3) 當(dāng)控制器測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定的工作轉(zhuǎn)速時(shí),切斷電磁換向閥電源,電磁換向 閥復(fù)位,先導(dǎo)油經(jīng)回油口 T流入回油管路;(4) 液控單向閥在內(nèi)部彈簧力的作用下復(fù)位,關(guān)斷旁路管路,與工作閥芯連接的油泵輸 出壓力油流向各自工作閥芯,完成啟動(dòng)過(guò)程。
3. —種挖掘機(jī)啟動(dòng)控制方法,其操控步驟為(1) 控制器發(fā)出啟動(dòng)指令,電磁換向閥得電工作,先導(dǎo)油泵輸出的先導(dǎo)油自電磁換向閥的輸出口A輸出;(2) 先導(dǎo)油流入液控單向閥的控制油口 X,打開液控單向閥,使與工作閥芯連接的油泵 出油口與回油管路連通,壓力油旁路回油箱;(3) 當(dāng)電磁換向閥通電時(shí)間達(dá)到額定時(shí)間后,控制器切斷電磁換向閥電源,電磁換向閥 復(fù)位,先導(dǎo)油經(jīng)回油口 T流入回油管路;(4) 液控單向閥在內(nèi)部彈簧力的作用下復(fù)位,關(guān)斷旁路管路,與工作閥芯連接的油泵輸 出壓力油流向各自工作閥芯,完成啟動(dòng)過(guò)程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種挖掘機(jī)啟動(dòng)控制裝置,其特征在于包括電磁換向閥與液控單向閥,所述電磁換向閥與先導(dǎo)油泵連接,輸出口A與所述液控單向閥的控制油口X連接,回油口T接于回油管路上;油泵出油口上并接有一液控單向閥,液控單向閥油口A接于回油管路上;其操控為(1)控制器發(fā)出指令,電磁換向閥得電,先導(dǎo)油A口輸出;(2)打開液控單向閥,使油泵出油口與回油管路連通;(3)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到工作轉(zhuǎn)速或電磁換向閥工作到額定時(shí)間后,切斷電磁換向閥電源;(4)油泵輸出壓力油流向各工作閥芯。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置旁路回油管路,在啟動(dòng)時(shí)壓力油旁路回油箱,待發(fā)動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)后,再恢復(fù)接入正常液壓回路,減少壓力損失,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)負(fù)載,實(shí)現(xiàn)低溫下啟動(dòng)。
文檔編號(hào)E02F9/22GK101748767SQ20091026495
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者戴晴華, 譚偉俊, 陳克雷 申請(qǐng)人:三一重機(jī)有限公司