起重机的控制方法、装置、系统及起重的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种起重机的控制方法、装置、系统及起重机，用以提高起重机的工作效率。控制方法包括：实时获得液压马达两端的压力差信息和液压泵及发动机的工作参数信息，确定高效工作模式开关处于第一位置；当液压泵在高效工作模式开关处于第一位置时的输出转矩信息小于预先设定的发动机最大输出转矩、且液压泵的输出功率信息小于预先设定的发动机最大输出功率时，根据预先设定的调节量调节比例电磁阀的控制电流以调节液压马达的排量直至同时满足下述条件：液压马达两端的压力差信息大于第一标准压力差值且小于第二标准压力差值；液压泵的输出转矩信息小于预先设定的发动机最大输出转矩；液压泵的输出功率信息小于预先设定的发动机最大输出功率。
【专利说明】起重机的控制方法、装置、系统及起重机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工程机械【技术领域】，特别涉及一种起重机的控制方法、装置、系统及起 重机。
【背景技术】
[0002] 为了提高起重机的工作效率，在起重机上起升卷扬一般都具有高速功能，现有技 术中，起重机的高速功能主要通过双液压泵合流的方式实现，少数起重机也具有马达高速 功能。
[0003] 但，通过双液压泵合流实现高速功能的方式具有一定的局限性，且系统利用率很 低，而马达高速功能只有一档速度，只允许在空载的情况下使用，系统利用率也较低，在负 载的情况下无法实现马达高速的功能。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种起重机的控制方法、装置、系统及起重机，用以提高起重机的工 作效率和起重机液压系统的利用率。
[0005] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案。
[0006] 本发明提供了一种起重机的控制方法，包括：
[0007] 实时获得液压马达两端的压力差信息和液压泵及发动机的工作参数信息，所述液 压泵工作参数信息至少包括：液压泵的输出转矩信息和液压泵的输出功率信息，所述发动 机工作参数信息至少包括：发动机的转速信息；
[0008] 当获得的液压马达两端的压力差信息小于预先设定的第一标准压力差值时，确定 所述起重机的高效工作模式开关处于第一位置；
[0009]当获得的液压泵在所述起重机的高效工作模式开关处于第一位置时的输出转矩 信息小于预先设定的发动机最大输出转矩、且获得的液压泵在所述起重机的高效工作模式 开关处于第一位置时的输出功率信息小于预先设定的发动机最大输出功率时，其中：预先 设定的发动机最大输出功率小于发动机在当前的转速下对应的实际最大输出功率，且预先 设定的发动机最大输出转矩小于发动机在当前的转速下对应的实际最大输出转矩，根据预 先设定的调节量调节比例电磁阀的控制电流以调节液压马达的排量直至同时满足下述条 件：
[0010] 液压马达两端的压力差信息大于所述第一标准压力差值且小于第二标准压力差 值；
[0011] 液压泵的输出转矩信息小于预先设定的发动机最大输出转矩；
[0012] 液压泵的输出功率信息小于预先设定的发动机最大输出功率。
[0013] 本发明提供的起重机控制方法，由于起重机各类机构属于恒转矩负载，即当液压 马达的排量减小时，液压马达的转矩不变，根据液压马达的转矩与液压马达的排量、液压马 达两端的压力差以及液压马达的机械效率的关系可知，当液压马达的排量减小时，必须得 提高液压马达的两端压力差才能保证液压马达的转矩不变，由于液压马达与液压泵连接， 液压马达两端的压力差升高时，液压泵两端的压力差也会升高，根据液压泵的输出转矩和 输出功率与液压泵两端的压力差之间的关系可知，液压泵两端的压力差升高时，液压泵输 出转矩和输出功率也会增大，所以本发明提供的控制方法通过预先设定的调节量反复调节 电磁比例阀的控制电流，以通过减小液压马达的排量来提高液压马达的速度，进而提高液 压泵的输出转矩和输出功率，另外因液压泵的输出转矩和输出功率不能无限增大，需要小 于发动机的最大输出转矩和最大输出功率，才能保证发动机不熄火，所以本发明提供的方 法通过实时获得液压泵的输出转矩和输出功率使得其与发动机在当前转速下所能提供的 最大输出转矩和最大输出功率匹配。
[0014] 因此，本发明提供的重机的控制方法，可以提高起重机的工作效率和起重机液压 系统的利用率。
[0015] 在一些可选的实施方式中，所述实时获得液压马达两端的压力差信息具体包括：
[0016] 获得液压马达出油口处的压力信息和进油口处的压力信息；
[0017] 根据获得的液压马达进油口处的压力信息和出油口处的压力信息之间的差值得 到所述压力差信息。液压马达是液压系统的一种执行元件，它将液压泵提供的液体压力能 转变为其输出轴的机械能（转矩和转速）。通常可以认为液压马达一端的压力为零，则此时 只要检测液压马达的另一端的压力变可知道液压马达两端的压力差。
[0018] 在一些可选的实施方式中，所述实时获得液压泵的工作参数信息具体包括：
[0019] 获得液压泵出油口处的压力信息和进油口处的压力信息；
[0020] 根据获得的液压泵出油口处的压力信息和进油口处的压力信息之间的差值得到 所述液压泵两端的压力差信息；
[0021] 根据获得的液压泵两端的压力差信息得到液压泵的输出转矩；
[0022] 根据获得的输出转矩得到液压泵的输出功率。液压泵是液压系统的动力元件，是 靠发动机或电动机驱动，从液压油箱中吸入油液，形成压力油排出，送到执行元件的一种元 件。通常可以认为液压泵一端的压力为零，则此时只要检测液压泵的另一端的压力变可知 道液压泵两端的压力差。
[0023] 在一些可选的实施方式中，所述根据获得的液压泵两端的压力差信息得到液压泵 的输出转矩具体包括：
【权利要求】
1. 一种起重机的控制方法，其特征在于，包括： 实时获得液压马达两端的压力差信息和液压泵及发动机的工作参数信息，所述液压泵 工作参数信息至少包括：液压泵的输出转矩信息和液压泵的输出功率信息，所述发动机工 作参数信息至少包括：发动机的转速信息； 当获得的液压马达两端的压力差信息小于预先设定的第一标准压力差值时，确定所述 起重机的高效工作模式开关处于第一位置； 当获得的液压泵在所述起重机的高效工作模式开关处于第一位置时的输出转矩信息 小于预先设定的发动机最大输出转矩、且获得的液压泵在所述起重机的高效工作模式开关 处于第一位置时的输出功率信息小于预先设定的发动机最大输出功率时，其中：预先设定 的发动机最大输出功率小于发动机在当前的转速下对应的实际最大输出功率，且预先设定 的发动机最大输出转矩小于发动机在当前的转速下对应的实际最大输出转矩，根据预先设 定的调节量调节比例电磁阀的控制电流以调节液压马达的排量直至同时满足下述条件： 液压马达两端的压力差信息大于所述第一标准压力差值且小于第二标准压力差值； 液压泵的输出转矩信息小于预先设定的发动机最大输出转矩； 液压泵的输出功率信息小于预先设定的发动机最大输出功率。
2. 如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述实时获得液压马达两端的压力差 信息具体包括： 获得液压马达出油口处的压力信息和进油口处的压力信息； 根据获得的液压马达进油口处的压力信息和出油口处的压力信息之间的差值得到所 述压力差信息。
3. 如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述实时获得液压泵的工作参数信息 具体包括： 获得液压泵出油口处的压力信息和进油口处的压力信息； 根据获得的液压泵出油口处的压力信息和进油口处的压力信息之间的差值得到所述 液压泵两端的压力差信息； 根据获得的液压泵两端的压力差信息得到液压泵的输出转矩； 根据获得的液压泵的输出转矩得到液压泵的输出功率。
4. 如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据获得的液压泵两端的压力差 信息得到液压泵的输出转矩具体包括：
，得到液压泵的输出转矩，其中：T为液压泵的输出转矩，V1为预 先存储的液压泵的排量，Ap1为液压泵两端的压力差；n :为液压泵的机械效率。
5. 权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据获得的液压泵的输出转矩得到 液压泵的输出功率具体包括：
，得到液压泵的输出功率，其中：T为液压泵的输出转矩，^为 泵的转速，泵的转速等于发动机在所述起重机的高效工作模式开关处于第一位置时的转 速。
6. -种起重机的控制装置，其特征在于，包括： 获得模块，用于实时获得液压马达两端的压力差信息和液压泵及发动机的工作参数信 息，所述液压泵工作参数信息至少包括：液压泵的输出转矩信息和液压泵的输出功率信息， 所述发动机工作参数信息至少包括：发动机的转速信息； 确定模块，用于当获得的液压马达两端的压力差信息小于预先设定的第一标准压力差 值时，确定所述起重机的高效工作模式开关处于第一位置； 处理模块，当获得的液压泵在所述起重机的高效工作模式开关处于第一位置时的输出 转矩信息小于预先设定的发动机最大输出转矩、且获得的液压泵在所述起重机的高效工作 模式开关处于第一位置时的输出功率信息小于预先设定的发动机最大输出功率时，其中： 预先设定的发动机最大输出功率小于发动机在当前的转速下对应的实际最大输出功率，且 预先设定的发动机最大输出转矩小于发动机在当前的转速下对应的实际最大输出转矩，根 据预先设定的调节量调节比例电磁阀的控制电流以调节液压马达的排量直至同时满足下 述条件： 液压马达两端的压力差信息大于所述第一标准压力差值且小于第二标准压力差值； 液压泵的输出转矩信息小于预先设定的发动机最大输出转矩； 液压泵的输出功率信息小于预先设定的发动机最大输出功率。
7. 如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述获得模块包括第一接收模块、第二 接收模块和第一计算模块， 所述第一接收模块用于获得液压马达出油口处的压力信息； 所述第二接收模块用于获得液压马达进油口处的压力信息； 所述第一计算模块用于根据获得的液压马达进油口处的压力信息和出油口处的压力 信息之间的差值得到所述压力差信息。
8. 如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述获得模块包括第三接收模块、第四 接收模块和第二计算模块， 所述第三接收模块用于获得液压泵出油口处的压力信息； 所述第四接收模块用于获得液压泵进油口处的压力信息； 所述第二计算模块用于根据获得的液压泵出油口处的压力信息和进油口处的压力信 息之间的差值得到所述液压泵两端的压力差信息；还用于根据获得的液压泵两端的压力 差信息得到液压泵的输出转矩；还用于根据获得的液压泵的输出转矩得到液压泵的输出功 率。
9. 一种起重机的控制系统，包括：依次连接的发动机、液压泵和液压马达，其特征在 于，还包括： 第一采集装置，用于采集液压马达出油口处的压力信息； 第二采集装置，用于采集液压马达进油口处的压力信息； 第三采集装置，用于采集液压泵出油口处的压力信息； 第四采集装置，用于采集液压泵进油口处的压力信息； 第五采集装置，用于采集发动机的转速信息； 控制器，与所述第一采集装置、第二采集装置、第三采集装置、第四采集装置以及第五 采集装置信号连接，用于根据获得的液压马达进油口处的压力信息和出油口处的压力信息 之间的差值得到所述液压马达两端的压力差信息，并当获得的液压马达两端的压力差信 息小于预先设定的第一标准压力差值时，确定所述起重机的高效工作模式开关处于第一位 置； 用于根据获得的液压泵出油口处的压力信息和进油口处的压力信息之间的差值得到 所述液压泵两端的压力差信息； 用于根据液压泵两端的压力差信息得到液压泵的输出转矩；用于根据获得的液压泵的 输出转矩得到液压泵的输出功率； 还用于当获得的液压泵在所述起重机的高效工作模式开关处于第一位置时的输出转 矩信息小于预先设定的发动机最大输出转矩、且获得的液压泵在所述起重机的高效工作模 式开关处于第一位置时的输出功率信息小于预先设定的发动机最大输出功率时，其中：预 先设定的发动机最大输出功率小于发动机在当前的转速下对应的实际最大输出功率，且预 先设定的发动机最大输出转矩小于发动机在当前的转速下对应的实际最大输出转矩，根据 预先设定的调节量调节比例电磁阀的控制电流以调节液压马达的排量直至同时满足下述 条件： 液压马达两端的压力差信息大于所述第一标准压力差值且小于第二标准压力差值； 液压泵的输出转矩信息小于预先设定的发动机最大输出转矩； 液压泵的输出功率信息小于预先设定的发动机最大输出功率。
10. 如权利要求9所述的控制系统，其特征在于，所述第一采集装置、所述第二采集装 置、所述第三采集装置和所述第四采集装置均为压力传感器。
11. 一种起重机，其特征在于，包括如权利要求9或10任一项所述的控制系统。
【文档编号】B66C13/20GK104495626SQ201410844761
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】廖凯, 彭刚毅, 刘娟容, 汤小君, 陈浩 申请人:中联重科股份有限公司