推耙機液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種推耙機液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)控制方法。本發(fā)明首先根據(jù)對行進速度和加速度情況的判斷，參照正常工作及碰撞情況下油壓變化的數(shù)據(jù)，設(shè)定有相應的溢流閥開啟條件；在正常工作過程中，當油缸壓力和加速度無劇烈變化時，溢流閥關(guān)閉，保證作業(yè)所需的推力；當發(fā)生碰撞時，根據(jù)油缸壓力和加速度變化判定碰撞發(fā)生，控制器根據(jù)油缸壓力和行進速度設(shè)定溢流閥開啟壓力，控制溢流閥在到達壓力時開啟，起到阻尼緩沖作用。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)溢流閥開啟壓力固定，不能在油缸壓力到溢流閥開啟壓力前溢流卸壓的缺點，能夠在碰撞發(fā)生的第一時間起到緩沖作用，大大降低碰撞應力，提高結(jié)構(gòu)件疲勞壽命。
【專利說明】推耙機液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓油缸【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種推耙機液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]推耙機采用液壓油缸系統(tǒng)，包括2個提升油缸，2個推耙油缸。在正常工作過程中，提升油缸受壓力作用，而推耙油缸受力由工況決定；由于推耙機在船艙等工作環(huán)境下容易發(fā)生與船艙的碰撞，在發(fā)生碰撞時提升油缸、推耙油缸均受到巨大的沖擊壓力，容易損壞液壓密封件及油路，而傳遞到推耙機H架的沖擊力容易造成焊縫裂紋的擴展進而引發(fā)失效。
[0003]為了防止在荷載超過推耙機功率及碰撞情況下出現(xiàn)過高壓力，通常在提升油缸的無桿腔油路和推耙油缸的有桿腔油路設(shè)有溢流閥，在油缸壓力過高的情況下能卸壓避免壓力過高損壞油缸及壓力過大損壞H架焊接結(jié)構(gòu)。
[0004]這種設(shè)定固定溢流閥的設(shè)置方式，在正常工作載荷過大時能起到保護作用，但是在發(fā)生碰撞時在油壓上升階段起不到緩沖作用，此時沖擊力完全作用于H架上，而根據(jù)測試數(shù)據(jù)，大多數(shù)碰撞情況下壓力達不到溢流閥開啟壓力，從而在大部分狀況下失去緩沖作用；另一方面由于大部分碰撞左右油缸受力狀況不同，即使在壓力達到的情況下也會發(fā)生一側(cè)油缸溢流閥開啟而另一側(cè)溢流閥不開啟的狀況，這樣使得H架受到扭轉(zhuǎn)力的作用，對于疲勞壽命有更大的影響。同時由于在碰撞后有一個油壓上升階段，不能第一時間進行有效緩沖，緩沖吸能效果較差，不能有效的保護油缸及H架。
[0005]目前已有溢流閥內(nèi)置于活塞桿的設(shè)計，但由于仍基于傳統(tǒng)溢流閥，上述缺點依然存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決目前液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)采用固定壓力溢流閥反應較慢、在碰撞壓力小時無法起到緩沖作用及會引發(fā)額外扭轉(zhuǎn)力的問題，現(xiàn)提出一種推耙機液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)控制方法。
[0007]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
設(shè)定經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，根據(jù)油缸壓力和行進速度作為工作情況的判定依據(jù)，以加速度變化情況作為碰撞發(fā)生判定條件，設(shè)定相應的溢流閥開啟壓力。
[0008]在正常工作過程中，當油壓和加速度無劇烈變化時，溢流閥關(guān)閉，保證作業(yè)所需的推力，此狀況下溢流閥開啟條件為油缸的最大安全壓力，防止對油缸造成損壞。
[0009]當發(fā)生碰撞時，根據(jù)加速度和油壓變化判定碰撞發(fā)生，控制器根據(jù)油缸壓力和行進速度設(shè)定相應溢流閥開啟壓力，控制溢流閥在到達開啟壓力時開啟，起到阻尼緩沖作用。
[0010]所述溢流閥開啟壓力由油缸壓力和行進速度選擇，查詢經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫后得到相應的溢流閥開啟壓力。
[0011]所述經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫記錄了不同油缸壓力和行進速度對應的溢流閥開啟壓力，并且記錄了作為碰撞發(fā)生判定依據(jù)的油壓變化量和對應的加速度值。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:通過對油缸壓力及行進速度的測量，參照經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，智能的選擇溢流閥開啟壓力，克服了固定溢流閥不能覆蓋所有碰撞的缺點；提升油缸和推耙油缸通過控制器成組開啟，避免了扭轉(zhuǎn)力對于H架疲勞壽命的影響；通過加速度傳感器判定碰撞的發(fā)生，能在碰撞瞬間開啟溢流閥，提高了緩沖吸能效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚的說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖做簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1是本發(fā)明實施例中提供的油缸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，由于左右油缸同型且對稱布置，圖中僅畫出I個提升油缸和I個推耙油缸。
[0015]圖2是本發(fā)明實施例中提供的控制方式示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明實施例中提供的安裝位置示意圖。
[0017]圖中:1-液壓傳感器；2_加速度傳感器；3_速度傳感器；4_控制器；5_電磁溢流閥；6_提升油缸；7_推耙油缸；8_油箱。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方案作進一步的描述。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)，該系統(tǒng)取液壓傳感器I，加速度傳感器2，速度傳感器3的測試數(shù)據(jù)，通過控制器4的判定，在選定的溢流閥開啟壓力實現(xiàn)電磁溢流閥5的開啟，電磁溢流閥5接至油箱8?？紤]到碰撞時的受力狀況，提升油缸6液壓傳感器裝在無桿腔油路，推耙油缸7液壓傳感器裝在有桿腔油路。
[0020]安裝位置如圖3所示，鏟刀左右油缸鉸點處設(shè)有加速度傳感器2，驅(qū)動輪設(shè)有速度傳感器3，且速度傳感器為轉(zhuǎn)速傳感器。
[0021]如圖2所示，本發(fā)明實施例提出了一種液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)控制方法，所述包括以下步驟:
設(shè)定經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，根據(jù)油缸壓力和行進速度作為工作情況的判定依據(jù)，以加速度變化情況作為碰撞發(fā)生判定條件，設(shè)定相應的溢流閥開啟壓力；
當推耙機正常工作時，油壓變化量和加速度變化都較小(油壓變化量小于lOMPa/s，加速度小于5m/s2)，以此可以作為控制器判定推耙機處于正常工作的條件，此時溢流閥壓力值設(shè)定為油缸最大安全壓力(21MPa)，以維持推力和保護油缸。
[0022]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所得經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，當發(fā)生碰撞時，油缸壓力和加速度都有較大波動，為考慮系統(tǒng)反應的快速性，采用安裝在推耙刀上的加速度傳感器測定加速度，當同時滿足油壓變化量和加速度大于實驗值(油壓變化量40MPa/s，加速度lOm/s2)時，判定為碰撞發(fā)生，此時綜合速度傳感器的速度值，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫選擇合適的溢流閥開啟壓力。
[0023]本發(fā)明涉及的經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫由于推耙機的功率載荷等不同需要分別實地加以測試獲得，具體測試方法不在本發(fā)明敘述之中。
[0024]本發(fā)明實施例還公開了一種推耙機，該推耙機應用了上述的液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)。推耙機的其它部分可以參考現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。
[0025]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.推耙機液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)控制方法，其特征在于:該推耙機的提升油缸無桿腔油路和推耙油缸有桿腔油路中分別設(shè)有檢測油缸壓力的液壓傳感器，鏟刀左右油缸鉸點處設(shè)有加速度傳感器，驅(qū)動輪設(shè)有速度傳感器，該方法具體是: 設(shè)定經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，根據(jù)油缸壓力和行進速度作為工作情況的判定依據(jù)，以加速度變化情況作為碰撞發(fā)生判定條件，設(shè)定相應的溢流閥開啟壓力； 在正常工作過程中，當油壓和加速度無劇烈變化時，溢流閥關(guān)閉，保證作業(yè)所需的推力，此狀況下溢流閥開啟條件為油缸的最大安全壓力，防止對油缸造成損壞； 當發(fā)生碰撞時，根據(jù)加速度和油壓變化判定碰撞發(fā)生，控制器根據(jù)油缸壓力和行進速度設(shè)定相應溢流閥開啟壓力，控制溢流閥在到達開啟壓力時開啟，起到阻尼緩沖作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推耙機液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)控制方法，其特征在于:溢流閥開啟壓力由油缸壓力和行進速度選擇，查詢經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫后得到相應的溢流閥開啟壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推耙機液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)控制方法，其特征在于:所述經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫記錄了不同油缸壓力和行進速度對應的溢流閥開啟壓力，并且記錄了作為碰撞發(fā)生判定依據(jù)的油缸壓力變化量和對應的加速度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推耙機液壓油缸碰撞緩沖系統(tǒng)控制方法，其特征在于:所述溢流閥為電磁溢流閥。
【文檔編號】F15B15/22GK103883588SQ201410074387
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】陳帥, 李玉良 申請人:浙江大學