一种基于蓄能器辅助油源的液压系统及其控制方法与流程

本发明涉及液压系统，尤其一种基于蓄能器辅助油源的液压系统及其控制方法。

背景技术：

1、随着时代的飞速发展，基础设施建设和重工业装备成为国家经济发展重要助力，液压系统在其中发挥了不可替代的作用。液压系统特有的大功重比特性使得其在工程机械和工业装备中应用广泛。一个完整的液压系统由五部分组成，即动力元件(原动机+液压泵)、执行元件、调节元件、辅助元件和液压油。液压系统按照能量传递方式可以分为两种类型：动压传动和静压传动。动压传动主要依靠液体动能实现能量的传递，例如液力耦合器。静压传动主要依靠帕斯卡定律进行能量传递，如工程执行液压系统。一般来说，静液压传动系统属于液压系统应用的主要类型。

2、现有的液压系统在原动机低转速、高负载时，控制手柄正常开启或快速开启至最大流量时，原动机冲击较大，产生掉速，甚至原动机停转的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于蓄能器辅助油源的液压系统及其控制方法，用以解决液压系统在原动机低转速、高负载时，控制手柄正常开启或快速开启至最大流量时，原动机冲击较大，产生掉速，甚至原动机停转的问题，在不影响系统响应速度和执行器速度的同时，实现原动机稳定工作。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于蓄能器辅助油源的液压系统控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

3、实时检测获取蓄能器内储存油液压力记为蓄能器实时压力，与设定的系统的蓄能器阈值压力比较，确定蓄能器油液压力是否满足系统辅助功能需求；

4、实时检测获取蓄能器内储存油液压力记为蓄能器实时压力，与设定的系统的蓄能器阈值压力比较，确定蓄能器油液压力是否满足系统辅助功能需求；

5、若所述蓄能器实时压力<蓄能器阈值压力，根据液压系统工作状态、原动机功率特性来动态控制实现蓄能器充液过程或降低液压泵功率满足此时工作进行；

6、若原动机无掉速风险，辅助油源系统不激活，蓄能器不接入液压系统；若原动机有掉速风险，辅助油源工作，蓄能器根据原动机状态和液压系统元件特性动态提供辅助功率。

7、作为一种可选的实施方式，通过设置与蓄能器连接的压力传感器获取所述蓄能器实时压力。

8、作为一种可选的实施方式，当所述蓄能器实时压力＜所述蓄能器阈值压力时，显示器提示蓄能器压力不足，并提示充压以免重载降速。

9、作为一种可选的实施方式，当所述蓄能器实时压力＜所述蓄能器阈值压力，且液压系统处于动作状态时，控制液压泵功率降低,当执行器速度稳定后，恢复液压泵功率。

10、作为一种可选的实施方式，控制器获取原动机转速、力限器重量数值，并将所述原动机转速和所述力限器重量数值与原动机型号对应数据比较，确定原动机是否有掉速风险。

11、作为一种可选的实施方式，当原动机存在掉速风险时，获取原动机转速和液压阀芯开度或液压泵排量，根据所述原动机转速和所述液压阀芯开度或液压泵排量控制所述蓄能器控制阀开度。

12、作为一种可选的实施方式，当所述蓄能器实时压力＜所述蓄能器阈值压力，且液压系统处于待机无动作状态时，监测原动机转速，获取多个不同的所述原动机转速，根据多个不同所述原动机转速设定不同的蓄能器控制阀开度或液压泵排量，从而动态控制液压泵向蓄能器中充液。

13、作为一种可选的实施方式，当所述蓄能器实时压力＜所述蓄能器阈值压力，且液压系统处于负负载工况时，根据负载大小，选择性对蓄能器进行预充液。

14、本申请还提供了基于蓄能器辅助油源的液压系统，包括：原动机，用于提供液压系统功率输入；液压泵，用于为系统提供液压能；蓄能器，用于提供液压系统辅助油源；执行元件，执行器动作；所述蓄能器上设有检测所述蓄能器内液压的压力传感器和控制蓄能器是否接入液压系统的控制阀。

15、作为一种可选的实施方式，所述液压泵为负载敏感泵或比例泵，所述所述系统为负载敏感系统或比例泵开式泵控系统或比例泵闭式泵控系统。

16、本申请中所述的一种基于蓄能器辅助油源的液压系统控制方法，通过引入蓄能器，通过检测和获取蓄能器的特性，降低液压系统突然需求大功率对原动机的冲击，在不影响系统响应速度和执行器速度的同时，延长发动机响应时间，实现发动机正常运转，实现在保证整机性能参数的前提下降低原动机功率。

技术特征：

1.一种基于蓄能器辅助油源的液压系统控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器辅助油源的液压系统控制方法，其特征在于，通过设置与蓄能器连接的压力传感器获取所述蓄能器实时压力。

3.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器辅助油源的液压系统控制方法，其特征在于，当所述蓄能器实时压力＜所述蓄能器阈值压力时，显示器提示蓄能器压力不足，并提示充压以免重载降速。

4.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器辅助油源的液压系统控制方法，其特征在于，当所述蓄能器实时压力＜所述蓄能器阈值压力，且液压系统处于动作状态时，控制液压泵功率降低,当执行器速度稳定后，恢复液压泵功率。

5.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器辅助油源的液压系统控制方法，其特征在于，控制器获取原动机转速、力限器重量数值，并将所述原动机转速和所述力限器重量数值与原动机型号对应数据比较，确定原动机是否有掉速风险。

6.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器辅助油源的液压系统控制方法，其特征在于，当原动机存在掉速风险时，获取原动机转速和液压阀芯开度或液压泵排量，根据所述原动机转速和所述液压阀芯开度或液压泵排量控制所述蓄能器控制阀开度。

7.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器辅助油源的液压系统控制方法，其特征在于，当所述蓄能器实时压力＜所述蓄能器阈值压力，且液压系统处于待机无动作状态时，监测原动机转速，获取多个不同的所述原动机转速，根据多个不同所述原动机转速设定不同的蓄能器控制阀开度或根据多个不同所述原动机转速设定不同的液压泵排量，从而动态控制液压泵向蓄能器中充液将所述蓄能器实时压力提升至所述蓄能器阈值压力。

8.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器辅助油源的液压系统控制方法，其特征在于，当所述蓄能器实时压力＜所述蓄能器阈值压力，且液压系统处于负负载工况时，根据负载大小，选择性对蓄能器进行预充液。

9.基于蓄能器辅助油源的液压系统，其特征在于，包括：原动机，用于提供液压系统功率输入；液压泵，用于为系统提供液压能；蓄能器，用于提供液压系统辅助油源；执行元件，执行器动作；所述蓄能器上设有检测所述蓄能器内液压的压力传感器和控制蓄能器是否接入液压系统的控制阀。

10.根据权利要求9所述的基于蓄能器辅助油源的液压系统，其特征在于，所述液压泵为负载敏感泵或比例泵，所述系统为负载敏感系统或比例泵开式泵控系统或比例泵闭式泵控系统。

技术总结
本发明公开了一种基于蓄能器辅助油源的液压系统及其控制方法，方法包括：设置蓄能器阈值压力，获取蓄能器实时压力，比较所述蓄能器实时压力与所述蓄能器阈值压力的大小关系；若所述蓄能器实时压力＜所述蓄能器阈值压力，根据液压系统工作状态控制蓄能器充液至所述蓄能器阈值压力或降低液压泵功率；若所述蓄能器实时压力≥所述蓄能器阈值压力时，根据系统和转速状态，判断原动机是否存在掉速风险；若原动机无掉速风险，蓄能器不接入液压系统；若原动机有掉速风险，蓄能器接入液压系统辅助供液。通过引入蓄能器，降低液压系统突然需求大功率对原动机的冲击，在不影响系统响应速度和执行器速度的同时，实现原动机稳定工作。

技术研发人员：于传宇,张建姣,张立彬,赵德红
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15