提升控制系统及方法、农机、可读存储介质与流程
未命名
10-08
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1.本发明涉及农业机械的提升系统,具体地,涉及一种提升控制系统。此外,还涉及一种农机、提升控制方法及可读存储介质。
背景技术:
2.在实际工作中,拖拉机主要适配不同机具,实现不同田间作业,在机具控制中,借助于拖拉机提升系统实现。对于提升系统,有机械式提升系统及电液提升系统,主要实现机具的上升、下降、浮动、停止及强压控制等功能,在田间作业中,需要进行耕深控制或浮动控制,到达地头时,需要进行机具的上升/下降控制,使用频繁。随着农场化作业,操作者年轻化及作业智能化趋势发展,市场对电液提升系统的要求也日趋增加。
3.在机具的下降过程中,由于系统流量过小等原因,容易使提升油缸有杆腔出现负压,从而产生“气蚀”问题,对油缸金属表面产生危害。
4.有鉴于此,需要设计一种提升控制系统,以克服或缓解上述技术问题。
技术实现要素:
5.本发明第一方面所要解决的技术问题是提供一种提升控制系统,该提升控制系统能够控制机具平稳下降,克服“气蚀”问题。
6.本发明第二方面所要解决的技术问题是提供一种农机,该农机具有较好的操作性。
7.本发明第三方面所要解决的技术问题是提供一种提升控制方法,该提升控制方法能够控制机具平稳下降,克服“气蚀”问题。
8.本发明第四方面所要解决的技术问题是提供一种可读存储介质,该可读存储介质能够用于实现提升控制方法。
9.为了解决上述技术问题,本发明第一方面提供一种提升控制系统,包括提升工作联、控制器和压力检测装置,所述提升工作联包括提升阀和下降阀,所述提升阀包括进油口、回油口、用于与所述提升油缸的无杆腔连接的第一工作油口以及用于与所述提升油缸的有杆腔连接的第二工作油口,所述提升阀的第一工作油口与所述提升油缸的无杆腔之间的油路上设置有负载保持阀,所述下降阀的进油口连接在所述负载保持阀与所述提升油缸的无杆腔之间的油路上,所述下降阀的出油口与回油油路连接,所述压力检测装置配置为能够检测所述提升油缸的压力信息,以根据所述压力信息与设定值的比对结果使所述控制器控制所述下降阀的阀口开度,从而控制所述提升油缸平稳下降。
10.在一些实施例中,所述提升阀配置为能够根据所述控制器的指令,且使其所述进油口、回油口、第一工作油口及第二工作油口处于封闭状态,以能够在强压工况下中位锁止。
11.在一些实施例中,所述压力检测装置与所述提升油缸的有杆腔连接,且与所述控制器通讯连接。
12.在一些实施例中,还包括进油油路,所述进油油路通过压力补偿阀与所述提升阀的进油口连接。
13.在一些实施例中,还包括第一先导阀和第二先导阀,所述提升阀的一端控制腔与所述第一先导阀连接,其另一端控制腔与所述第二先导阀连接。
14.在一些实施例中,还包括与所述第一先导阀和第二先导阀分别连接的先导油路,所述进油油路与所述先导油路之间设置有减压阀。
15.在一些实施例中,所述进油油路与所述回油油路之间设置有用于中位卸荷的逻辑阀,所述逻辑阀的控制端连接有与所述控制器通讯连接的控制换向阀。
16.在一些实施例中,所述提升阀具有上升位、下降位、中位及浮动位;在所述提升阀处于所述上升位时,所述提升阀的进油口与其第一工作油口连通,且其回油口与第二工作油口连通;在所述提升阀处于所述下降位时,所述提升阀的进油口与其第二工作油口连通,且所述提升油缸的无杆腔通过所述下降阀回油;在所述提升阀处于所述中位时,所述提升阀的进油口、第一工作油口、回油口与第二工作油口均处于封闭状态;在所述提升阀处于所述浮动位时,所述提升阀的回油口与第二工作油口连通,且所述提升油缸的无杆腔通过所述下降阀回油。
17.本发明第二方面提供一种农机,设有上述技术方案中任一项所述的提升控制系统。
18.本发明第三方面提供一种提升控制方法,包括下降步骤,所述下降步骤如下:
19.控制提升阀,使所述提升阀的进油口与其第二工作油口连通;
20.获取压力检测装置检测到的提升油缸的压力信息,根据所述压力信息与设定值的比较结果,控制器控制下降阀的阀口开度,以控制所述提升油缸下降速度。
21.在一些实施例中,在所述压力信息小于所述设定值时,所述控制器控制所述下降阀的阀口开度由设定的最大阀口开度向设定的最小阀口开度逐步减小。
22.在一些实施例中,在所述压力信息不小于所述设定值时,所述控制器控制所述下降阀的阀口开度处于设定的最大阀口开度。
23.在一些实施例中,还包括上升步骤,所述上升步骤如下:
24.控制所述提升阀的进油口通过其第一工作油口与所述提升油缸的无杆腔连通,且所述提升阀的回油口通过其第二工作油口与所述提升油缸的有杆腔连通。
25.在一些实施例中,还包括锁止步骤,所述锁止步骤如下:
26.所述控制器输出控制指令,使所述提升阀的进油口、第一工作油口、回油口与第二工作油口均处于封闭状态。
27.在一些实施例中,还包括浮动步骤,所述浮动步骤如下:
28.控制所述提升阀的第二工作油口与其回油口连通,以使所述提升油缸的有杆腔通过所述提升阀与油箱连通,且控制所述提升油缸的无杆腔通过所述下降阀与所述油箱连通。
29.本发明第四方面提供一种可读存储介质,该可读存储介质上存储有可执行指令,该可执行指令用于被机器执行时实现上述技术方案中任一项所述的提升控制方法。
30.通过上述技术方案,本发明的有益效果如下:
31.压力检测装置实时检测提升油缸的压力值,设置由于一个设定值,根据压力信息
与设定值的比对结果,控制器来控制下降阀的阀口开度,从而能够控制提升油缸的下降速度,使提升油缸的有杆腔不会出现负压,进而避免“气蚀”现象的出现。
32.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
33.附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
34.图1是本发明具体实施例中的提升控制系统的液压原理图;
35.图2是本发明具体实施例中的基于压力闭环的机具下降平稳控制方法的流程图;
36.图3是本发明具体实施例中的提升控制方法的流程框图。
37.附图标记说明
38.1控制器
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11耕深旋钮
39.12最高位置旋钮
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13下降速度旋钮
40.14快速升降旋钮
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15升降旋钮
41.16解锁旋钮
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2压力检测装置
42.31提升阀
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p提升阀的进油口
43.t提升阀的回油口
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a1提升阀的第一工作油口
44.a2提升阀的第二工作油口
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32下降阀
45.33负载保持阀
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34压力补偿阀
46.35第一先导阀
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36第二先导阀
47.37梭阀
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41提升油缸
48.42角度检测装置
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5减压阀
49.61逻辑阀
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62控制换向阀
50.101回油油路
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102进油油路
51.103第一先导油路
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104第二先导油路
52.105负载反馈油路
具体实施方式
53.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理,但不能用来限制本发明的范围,本发明可以以许多不同的形式实现,不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
54.本发明提供这些实施例是为了使本发明透彻且完整,并且向本领域技术人员充分表达本发明的范围。应注意到:除非另外具体说明,这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。
55.需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是大于或等于两个;指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
56.还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”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;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时,在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件,也可以不存在居间器件。
57.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量,因此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
58.本发明使用的所有术语与本发明所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
59.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
60.如图1所示,本发明基础实施例提供了一种提升控制系统,包括提升工作联、控制器1和压力检测装置2,提升工作联包括提升阀31和下降阀32,提升阀31包括进油口p、回油口t、第一工作油口a1和第二工作油口a2,提升阀31的第一工作油口a1与提升油缸41的无杆腔连接,提升阀31的第二工作油口a2与提升油缸41的有杆腔连接,提升阀31的进油口p接液压油源,提升阀31的回油口t接油箱,提升阀31的第一工作油口a1与提升油缸41的无杆腔之间的油路上设置有负载保持阀33;下降阀32的进油口连接在负载保持阀33与提升油缸41的无杆腔之间的油路上,下降阀32的出油口与回油油路101连接,压力检测装置2配置为能够检测提升油缸41的压力信息,根据压力信息与设定值的比对结果,控制器1控制下降阀32的阀口开度,从而控制提升油缸41平稳下降。
61.在控制机具强压下降的过程中,现有技术由于系统流量过小或其它原因,容易导致提升油缸41的有杆腔出现负压,形成“气蚀”,对油缸金属表面产生危害,其中,“气蚀”是指:由于液压油缸在工作过程中活塞和导向套之间的油液中混入了一定量的空气。随着压力的逐渐升高,油液当中的气体会变成气泡,这些气泡到达高压油液区被高压绝热压缩,迅速土崩瓦解,局部产生非常高的温度和冲击压力,造成元件的局部疲劳,而且又使油液变质,对元件产生化学腐蚀;因而使元件表面受到侵蚀、剥落或出现蜂窝(或者海绵状)的许多小洞穴。
62.基于上述技术方案,通过对提升阀31与下降阀32的逻辑控制,可以实现机具的上升、下降、浮动、锁止等控制功能。在控制机具强压下降的过程中,设置压力检测装置2,实时检测提升油缸41的压力值,将该压力值作为压力信息传输给控制器1,控制器1将该压力值与设定值进行比对,根据比对结果,控制下降阀32的阀口开度,从而控制提升油缸41平稳下降,防止提升油缸41的有杆腔出现负压,消除“气蚀”现象,有效保护提升油缸41,延长油缸使用寿命。其中,下降阀32可以为二位二通电磁阀,下降阀32与控制器1通讯连接。
63.作为提升阀31的一种实施例,提升阀31具有上升位、下降位、中位及浮动位;在提升阀31处于上升位时,提升阀31的进油口p与提升阀31的第一工作油口a1连通,且提升阀31
的回油口t与提升阀31的第二工作油口a2连通;在提升阀31处于下降位时,提升阀31的进油口p与提升阀31的第二工作油口a2连通,且提升油缸41的无杆腔通过下降阀32回油;在提升阀31处于中位时,提升阀31的进油口p、第一工作油口a1、回油口t与第二工作油口a2均处于封闭状态;在提升阀31处于浮动位时,提升阀31的回油口t与提升阀31的第二工作油口a2连通,且提升油缸41的无杆腔通过下降阀32回油。其中,提升阀31可以为四位四通阀。
64.在具体实施例中,压力检测装置2与提升油缸41的有杆腔连接,且与控制器1通讯连接。压力检测装置2用于检测提升油缸41的有杆腔的压力值,并将该压力值传输给控制器1。
65.作为压力检测装置2的一种实施例,压力检测装置2可以为压力传感器,压力传感器可以是模拟信号输出,也可以是数字信号输出,用于检测提升油缸41的有杆腔的压力值。压力传感器将提升油缸41的有杆腔的压力值传输给控制器1,控制器1将该压力值与设定值进行比对,当该压力值大于等于设定值时,认为提升油缸41的有杆腔不会出现负压,此时,控制器1向下降阀32输出的控制电流为设定的最大电流,保证机具以设定的最大速度下降;当该压力值小于设定值时,控制器1向下降阀32输出的控制电流由设定的最大电流逐步减小至设定的最小电流值,使下降阀32的阀口开度由设定的最大的阀口开度逐渐减小到设定的最小的阀口开度,降低机具的下降速度,避免机具下降过快而导致提升油缸41的有杆腔为负压。需要说明的是,设定值根据设计需要进行具体选择,如设定值可以为0.5mpa、0.6mpa等等;下降阀32的控制电流也根据设计需要进行最大值与最小值的设定,从而控制机具的下降速度。
66.作为压力检测装置2的另一种实施例,压力检测装置2也可以为压力开关,压力开关可以是开关量输出,当提升油缸41的有杆腔的压力值大于等于压力开关的给定压力值时,压力开关关闭,控制器1向下降阀32输出的控制电流为设定的最大电流,保证机具以设定的最大速度下降;当提升油缸41的有杆腔的压力值小于压力开关的给定压力值时,压力开关打开,控制器1向下降阀32输出的控制电流由设定的最大电流逐步减小至设定的最小电流值,使下降阀32的阀口开度由设定的最大的阀口开度逐渐减小到设定的最小的阀口开度,降低机具的下降速度,避免机具下降过快而导致提升油缸41的有杆腔为负压。或者,压力开关也可以是模拟量输出。或者,压力检测装置2也可以为其它用于检测压力的元器件。
67.如图2所示,压力开关对提升油缸41的有杆腔的压力进行检测,根据提升油缸41的有杆腔的压力值与压力开关的给定压力值之间的大小,控制压力开关打开或关闭,从而将压力开关打开信号或关闭信号反馈给控制器1,控制器1根据压力开关状态对下降阀32进行闭环控制,形成一种基于压力闭环控制的机具下降平稳控制方案。
68.在使用强压下降功能时,现有技术不能实现中位保持,使得机具可能受地形的影响而导致位置发生上升变化。对此,在本发明的具体实施例中,控制器1可以接收压力检测装置2检测到的提升油缸41的有杆腔的压力值,当该压力值为需要的压力时,控制器1控制提升阀31换向到中位,此时提升阀31的进油口p、回油口t、第一工作油口a1及第二工作油口a2均处于封闭状态,即不能通过提升阀31向提升油缸41提供液压油,其中,提升阀31中位采用o型机能结构对提升油缸41的有杆腔进行压力保持,而且,在提升阀31的第一工作油口a1与提升油缸41的无杆腔之间的油路上设置有负载保持阀33,负载保持阀33可以为单向阀,防止提升油缸41的无杆腔中的液压油流向提升阀31,此时,下降阀32也关闭,对提升油缸41
的无杆腔进行压力保持。如此,可以将提升油缸41的推杆锁止在当前位置,实现位置保持。
69.在具体实施例中,提升控制系统中设置有进油油路102,进油油路102通过压力补偿阀34与提升阀31的进油口p连接,为提升油缸41提供液压油。
70.作为提升阀31的控制方式的一种实施例,可以设置第一先导阀35和第二先导阀36,提升阀31的一端控制腔与第一先导阀35连接,提升阀31的另一端控制腔与第二先导阀36连接。
71.其中,第一先导阀35和第二先导阀36可以与先导油路连接。在图1所示的实施例中,先导油路分为第一先导油路103和第二先导油路104,第一先导阀35和第二先导阀36可以为二位三通阀,第一先导阀35的第一个油口与第一先导油路103连接,第一先导阀35的第二个油口与第二先导油路104连接,第一先导阀35的第三个油口与提升阀31的一端控制腔连接;第二先导阀36的第一个油口与第一先导油路103连接,第二先导阀36的第二个油口与第二先导油路104连接,第二先导阀36的第三个油口与提升阀31的另一端控制腔连接。进一步地,第一先导阀35和第二先导阀36可以为二位三通电磁阀,第一先导阀35和第二先导阀36均与控制器1通讯连接,由控制器1发出指令,控制第一先导阀35和第二先导阀36的动作。
72.为了精简油路,如图1所示,可以在进油油路102与先导油路之间设置有减压阀5,进油油路102输入的高压油经过减压阀5降压后,流入第一先导油路103和第二先导油路104,作为先导油使用。当然,也可以不设置减压阀5,另外设置先导泵,使第一先导油路103和第二先导油路104均与先导泵连接,由先导泵提供先导油。
73.在具体实施例中,进油油路102与回油油路101之间设置有逻辑阀61,逻辑阀61的控制端连接有控制换向阀62,控制换向阀62与控制器1通讯连接。当提升阀31处于中位时,进油油路102仍然持续进油,但是此时的液压油是不需要的,因此,控制器1发出指令,控制控制换向阀62换向,对逻辑阀61的控制端进行卸荷,从而使进油油路102与回油油路101通过逻辑阀61导通,实现对中位卸荷功能。其中,控制换向阀62可以为二位三通电磁阀。
74.此外,还可以在提升工作联中安装梭阀37,梭阀37的一个进油口与提升阀31的负载反馈油口连接,提升阀31的负载反馈油口与提升油缸41的无杆腔或有杆腔连接,并且在梭阀37的一个进油口与提升阀31的负载反馈油口之间设置节流阀,梭阀37的出油口与负载反馈油路105连接,通过负载反馈油路105反馈给变量泵,以能够使变量泵实时调节输出流量。变量泵由发动机驱动,发动机由ecu(电子控制单元)控制。
75.进一步地,本发明的提升控制系统也可以设置其它工作联,形成一种多路阀控制系统,以对各种不同的执行机构的动作进行控制。其中,每个工作联均设置有反馈油口,负载反馈油路105连通各个工作联的反馈油口,梭阀37的出油口与负载反馈油路105连接,梭阀37的一个进油口与对应的工作联的主阀的负载反馈油口连接,梭阀37的另一个进油口与相邻的工作联的反馈油口,从各个工作联选择出最大负载压力,通过负载反馈油路105反馈给变量泵,以能够使变量泵调节输出流量。
76.而且,还可以设置各种操作元件,操作人员通过对各种操作元件的操作,对控制器1发出相应的控制指令。例如,设置耕深旋钮11、最高位置旋钮12、下降速度旋钮13、快速升降旋钮14、升降旋钮15,耕深旋钮11、最高位置旋钮12、下降速度旋钮13、快速升降旋钮14、升降旋钮15均与控制器1通讯连接,操作耕深旋钮11向控制器1发出指令,控制器1对提升阀31与下降阀32的控制,使提升油缸41内的推杆实现某一位置保持,进而使机具保持在需要
的耕深位置;操作最高位置旋钮12向控制器1发出指令,控制器1对提升阀31的控制,将机具上升到设定的最高位置;操作下降速度旋钮13向控制器1发出指令,控制器1对下降阀32的控制,进而控制机具的下降速度;操作快速升降旋钮14或升降旋钮15向控制器1发出指令,控制器1对提升阀31与下降阀32的控制,进而控制机具的上升或下降。
77.为了更好的理解本发明的技术构思,下面结合相对全面的技术特征对本发明的技术方案进行描述。
78.如图1所示,本发明优选实施方式中的提升控制系统,包括首联、提升工作联、控制器1和压力检测装置2,提升工作联包括提升阀31、下降阀32、负载保持阀33、压力补偿阀34、第一先导阀35、第二先导阀36和梭阀37,提升阀31包括进油口p、回油口t、第一工作油口a1和第二工作油口a2,提升阀31的第一工作油口a1与提升油缸41的无杆腔连接,提升阀31的第二工作油口a2与提升油缸41的有杆腔连接,进油油路102通过压力补偿阀34与提升阀31的进油口p连接,提升阀31的回油口t与回油油路101连接,提升阀31的第一工作油口a1与提升油缸41的无杆腔之间的油路上设置有负载保持阀33,第一先导阀35的第一个油口与第一先导油路103连接,第一先导阀35的第二个油口与第二先导油路104连接,第一先导阀35的第三个油口与提升阀31的一端控制腔连接;第二先导阀36的第一个油口与第一先导油路103连接,第二先导阀36的第二个油口与第二先导油路104连接,第二先导阀36的第三个油口与提升阀31的另一端控制腔连接,梭阀37的一个进油口与提升阀31的负载反馈油口连接,梭阀37的另一个进油口用于与相邻的工作联的反馈油口,梭阀37的出油口与负载反馈油路105连接,通过负载反馈油路105反馈给变量泵,以能够使变量泵调节输出流量。下降阀32、第一先导阀35、第二先导阀36均为电磁阀,均与控制器1通讯连接,对于电磁阀的控制,可以选择常规电平、电流信号、总线信号等控制形式。压力检测装置2与提升油缸41的有杆腔连接,且与控制器1通讯连接,用于检测提升油缸41的有杆腔的压力值,并反馈给控制器1,其中,压力检测装置2可以为压力开关。首联包括逻辑阀61和控制换向阀62,进油油路102与回油油路101之间设置有逻辑阀61,逻辑阀61的控制端连接有控制换向阀62,控制换向阀62与控制器1通讯连接。当提升阀31处于中位时,控制器1发出指令,控制控制换向阀62换向,对逻辑阀61的控制端进行卸荷,从而使进油油路102与回油油路101通过逻辑阀61导通,实现对中位卸荷功能。
79.此外,本发明还提供一种农机,该农机采用上述提升控制系统的各种技术方案,可以具有上述提升控制系统的各种技术方案所具有的技术效果。而且,农机可以为拖拉机等农业机械设备。
80.进一步地,如图1所示,农机设置有悬挂机构,该悬挂机构可以为三点悬挂机构,悬挂机构包括提升油缸41以及角度检测装置42,角度检测装置42用于检测悬挂机构的旋转角度,并将悬挂机构的旋转角度信息传输给控制器1,角度检测装置42可以为角度传感器。
81.基于本发明的提升控制系统,如图3所示,本发明还提供了一种提升控制方法,该提升控制方法包括下降步骤,所述下降步骤如下:
82.控制提升阀31,使提升阀31的进油口p与其第二工作油口a2连通;此时,变量泵输出的液压油经由进油油路102、提升阀31的进油口p、提升阀31的第二工作油口a2流入提升油缸41的有杆腔;
83.获取压力检测装置2检测到的提升油缸41的压力信息,根据压力信息与设定值的
比较结果,控制器1控制下降阀32的阀口开度,以控制提升油缸41下降速度。其中,控制器1控制下降阀32的阀口开度,从而控制提升油缸41的无杆腔回油的速度,使得流入提升油缸41的有杆腔的液压油流量刚好与提升油缸41的下降速度相匹配,提升油缸41的有杆腔不会出现负压,使得提升油缸41平稳下降,消除油缸气蚀现象,保护油缸,延长油缸使用寿命。
84.参考图2,压力检测装置2可以为压力开关,由于压力开关具有给定压力值,将该给定压力值作为设定值,将提升油缸41的有杆腔的压力值作为压力信息,比对设定值与压力信息,控制压力开关的打开与关闭。控制器1根据压力开关的打开与关闭状态对下降阀32进行闭环控制,形成一种基于压力闭环的机具下降平稳控制技术方案。
85.具体地,在压力信息大于等于设定值时,压力开关关闭,控制器1控制下降阀32的阀口开度处于设定的最大阀口开度,保证机具以设定的最大速度下降。在压力信息小于设定值时,控制器1控制下降阀32的阀口开度由设定的最大阀口开度向设定的最小阀口开度逐步减小,使流入提升油缸41的有杆腔的流量与机具的下降速度相匹配,避免机具下降过快而导致提升油缸41的有杆腔出现负压。
86.在具体实施例中,该提升控制方法包括锁止步骤,该锁止步骤如下:
87.在强压下降时,控制器1输出控制指令,使提升阀31的进油口p与第二工作油口a2连通,实现对机具的强压下降功能,在对机具施加的压力达到需要的数值时;然后,控制器1再输出控制指令,使提升阀31的进油口p、第一工作油口a1、回油口t与第二工作油口a2均处于封闭状态,提升油缸无杆腔及有杆腔都处于关闭状态,当前提升油缸内的推杆实现位置保持,实现在强压工况下中位锁止。
88.在具体实施例中,该提升控制方法包括上升步骤,该上升步骤如下:
89.控制提升阀31的进油口p通过其第一工作油口a1与提升油缸41的无杆腔连通,且提升阀31的回油口t通过其第二工作油口a2与提升油缸41的有杆腔连通,实现机具上升功能。
90.在具体实施例中,该提升控制方法包括浮动步骤,该浮动步骤如下:
91.控制提升阀31的第二工作油口a2与其回油口t连通,以使提升油缸41的有杆腔通过提升阀31与油箱连通,且控制提升油缸41的无杆腔通过下降阀32与油箱连通,实现机具浮动功能。
92.基于四位四通的提升阀31及图2所示的压力闭环的具体控制方案如下:
93.上升状态控制
94.控制换向阀62打开,第二先导阀36开启,提升阀31换向至上升位;油液由液压泵提供,经进油油路102进入,并经提升阀31的进油口p、第一工作油口a1至提升油缸41的无杆腔,实现上升功能。
95.下降状态控制
96.控制换向阀62打开,第一先导阀35开启,提升阀31换向至下降位,下降阀32开启;油液由液压泵提供,经进油油路102进入,并经提升阀31的进油口p、第二工作油口a2至提升油缸41的有杆腔,提升油缸41的无杆腔的油液由下降阀32卸回油箱,实现下降功能。
97.其中,如图2所示,压力开关用于检测提升油缸41的有杆腔的压力值。控制器1根据压力开关的打开与关闭状态对下降阀32进行闭环控制。具体地,选择一个压力数值或压力范围,如0.5mpa,当提升油缸41的有杆腔的压力值<0.5mpa时,压力开关打开,当提升油缸
41的有杆腔的压力值≥0.5mpa时,压力开关关闭。当压力开关关闭时,输出给控制器1压力开关关闭信号,控制器1向下降阀32按照设定的最大电流值进行输出控制电流,保证提升油缸41下降速度最大;当压力开关打开时,输出给控制器1压力开关打开信号,按照设定的最大电流值逐步减小至设定的最小电流值的方式,控制器1向下降阀32输出控制电流,使流入提升油缸41的有杆腔的流量与提升油缸41下降速度相匹配,使提升油缸41的有杆腔不出现负压,消除油缸气蚀现象。
98.中位状态控制
99.采用中位锁止控制方案,第一先导阀35及第二先导阀36均不动作时,提升阀31处于中位,为o型机能,此时提升阀31进油口p、回油口t、第一工作油口a1、第一工作油口a2均处于封闭状态,油液由液压泵提供,通过进油油路102、逻辑阀61返回至油箱,无法提供压力油与先导油。三点悬挂机构内的提升油缸41的无杆腔及有杆腔都处于关闭状态,当前提升油缸41内的推杆实现位置保持。
100.浮动状态控制
101.控制换向阀62打开,第一先导阀35开启,提升阀31换向至浮动位,下降阀32开启;其中,油液由液压泵提供,一部分油液通过进油油路102、逻辑阀61返回至油箱,无法向提升油缸41提供压力油,另一部分油液通过减压阀5流向第一先导油路103和第二先导油路104,向第一先导阀35提供先导油,控制提升阀31换向至浮动位,使提升油缸41的有杆腔通过提升阀31的第二工作油口a2与油箱连通,提升油缸41的无杆腔通过下降阀32与油箱连通,提升油缸41的推杆受外力作用时,可以自由浮动,实现浮动功能。
102.基于上述提升控制系统及提升控制方法,本发明的提升阀中位时采用o型机能结构,具有中位位置保持功能,对提升油缸有杆腔进行压力保持,从而可以在位置控制模式下使用强压功能实现中位保持,设定机具的高度,不受地形影响,实现机具的位置锁定,可以对机具实现可靠的位置控制。通过在提升油缸41的有杆腔油路增加压力开关,经控制器1闭环处理,对下降阀32进行动态控制,消除提升油缸“气蚀”现象,提高油缸使用寿命。
103.此外,本发明还提供一种可读存储介质,该可读存储介质上存储有可执行指令,该可执行指令用于被机器执行时实现上述任一技术方案所述的提升控制方法。
104.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
105.另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
106.此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
技术特征:
1.一种提升控制系统,其特征在于,包括提升工作联、控制器(1)和压力检测装置(2),所述提升工作联包括提升阀(31)和下降阀(32),所述提升阀(31)包括进油口(p)、回油口(t)、用于与所述提升油缸(41)的无杆腔连接的第一工作油口(a1)以及用于与所述提升油缸(41)的有杆腔连接的第二工作油口(a2),所述提升阀(31)的第一工作油口(a1)与所述提升油缸(41)的无杆腔之间的油路上设置有负载保持阀(33),所述下降阀(32)的进油口连接在所述负载保持阀(33)与所述提升油缸(41)的无杆腔之间的油路上,所述下降阀(32)的出油口与回油油路(101)连接,所述压力检测装置(2)配置为能够检测所述提升油缸(41)的压力信息,以根据所述压力信息与设定值的比对结果使所述控制器(1)控制所述下降阀(32)的阀口开度,从而控制所述提升油缸(41)平稳下降。2.根据权利要求1所述的提升控制系统,其特征在于,所述提升阀(31)配置为能够根据所述控制器(1)的指令,且使其所述进油口(p)、回油口(t)、第一工作油口(a1)及第二工作油口(a2)处于封闭状态,以能够在强压工况下中位锁止。3.根据权利要求1所述的提升控制系统,其特征在于,所述压力检测装置(2)与所述提升油缸(41)的有杆腔连接,且与所述控制器(1)通讯连接。4.根据权利要求1所述的提升控制系统,其特征在于,还包括进油油路(102),所述进油油路(102)通过压力补偿阀(34)与所述提升阀(31)的进油口(p)连接。5.根据权利要求4所述的提升控制系统,其特征在于,还包括第一先导阀(35)和第二先导阀(36),所述提升阀(31)的一端控制腔与所述第一先导阀(35)连接,其另一端控制腔与所述第二先导阀(36)连接。6.根据权利要求5所述的提升控制系统,其特征在于,还包括与所述第一先导阀(35)和第二先导阀(36)分别连接的先导油路,所述进油油路(102)与所述先导油路之间设置有减压阀(5)。7.根据权利要求4所述的提升控制系统,其特征在于,所述进油油路(102)与所述回油油路(101)之间设置有用于中位卸荷的逻辑阀(61),所述逻辑阀(61)的控制端连接有与所述控制器(1)通讯连接的控制换向阀(62)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的提升控制系统,其特征在于,所述提升阀(31)具有上升位、下降位、中位及浮动位;在所述提升阀(31)处于所述上升位时,所述提升阀(31)的进油口(p)与其第一工作油口(a1)连通,且其回油口(t)与第二工作油口(a2)连通;在所述提升阀(31)处于所述下降位时,所述提升阀(31)的进油口(p)与其第二工作油口(a2)连通,且所述提升油缸(41)的无杆腔通过所述下降阀(32)回油;在所述提升阀(31)处于所述中位时,所述提升阀(31)的进油口(p)、第一工作油口(a1)、回油口(t)与第二工作油口(a2)均处于封闭状态;在所述提升阀(31)处于所述浮动位时,所述提升阀(31)的回油口(t)与第二工作油口(a2)连通,且所述提升油缸(41)的无杆腔通过所述下降阀(32)回油。9.一种农机,其特征在于,设有权利要求1至8中任一项所述的提升控制系统。10.一种提升控制方法,其特征在于,包括下降步骤,所述下降步骤如下:控制提升阀(31),使所述提升阀(31)的进油口(p)与其第二工作油口(a2)连通;获取压力检测装置(2)检测到的提升油缸(41)的压力信息,根据所述压力信息与设定值的比较结果,控制器(1)控制下降阀(32)的阀口开度,以控制所述提升油缸(41)下降速度。
11.根据权利要求10所述的提升控制方法,其特征在于,在所述压力信息小于所述设定值时,所述控制器(1)控制所述下降阀(32)的阀口开度由设定的最大阀口开度向设定的最小阀口开度逐步减小。12.根据权利要求10所述的提升控制方法,其特征在于,在所述压力信息不小于所述设定值时,所述控制器(1)控制所述下降阀(32)的阀口开度处于设定的最大阀口开度。13.根据权利要求10所述的提升控制方法,其特征在于,还包括上升步骤,所述上升步骤如下:控制所述提升阀(31)的进油口(p)通过其第一工作油口(a1)与所述提升油缸(41)的无杆腔连通,且所述提升阀(31)的回油口(t)通过其第二工作油口(a2)与所述提升油缸(41)的有杆腔连通。14.根据权利要求10所述的提升控制方法,其特征在于,还包括锁止步骤,所述锁止步骤如下:所述控制器(1)输出控制指令,使所述提升阀(31)的进油口(p)、第一工作油口(a1)、回油口(t)与第二工作油口(a2)均处于封闭状态。15.根据权利要求10所述的提升控制方法,其特征在于,还包括浮动步骤,所述浮动步骤如下:控制所述提升阀(31)的第二工作油口(a2)与其回油口(t)连通,以使所述提升油缸(41)的有杆腔通过所述提升阀(31)与油箱连通,且控制所述提升油缸(41)的无杆腔通过所述下降阀(32)与所述油箱连通。16.一种可读存储介质,其特征在于,该可读存储介质上存储有可执行指令,其特征在于,该可执行指令用于被机器执行时实现权利要求10至15中任一项所述的提升控制方法。
技术总结
本发明公开了一种提升控制系统及方法、农机、可读存储介质,提升控制系统包括提升工作联、控制器和压力检测装置,提升工作联包括提升阀和下降阀,提升阀包括进油口、回油口、用于与提升油缸的无杆腔连接的第一工作油口以及用于与提升油缸的有杆腔连接的第二工作油口,提升阀的第一工作油口与提升油缸的无杆腔之间的油路上设置有负载保持阀,下降阀的进油口连接在负载保持阀与提升油缸的无杆腔之间的油路上,下降阀的出油口与回油油路连接,压力检测装置配置为能够检测提升油缸的压力信息,以根据压力信息与设定值的比较结果使控制器控制下降阀的阀口开度,从而控制提升油缸平稳下降。能够控制机具平稳下降,克服“气蚀”问题。问题。问题。
技术研发人员:杨肃 徐瑞 郭岗
受保护的技术使用者:中联农业机械股份有限公司
技术研发日:2023.05.25
技术公布日:2023/10/6
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