泵控液壓驅(qū)動(dòng)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械液壓控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]非公路礦用灑水車是指在露天礦山或大型土建工地等專用道路上，進(jìn)行降塵、消防、沖爆堆及輸送工業(yè)用水等作業(yè)的一種專用車輛，具有高灑、低灑、重力灑、高空噴霧、消防、自循環(huán)及輸送工業(yè)用水等工作模式。因此針對不同工作模式，需要提供壓力水源的離心水栗輸出不同的流量及揚(yáng)程，而離心水栗由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，故而要求對液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分檔調(diào)速控制，同時(shí)盡量不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置及方法，實(shí)現(xiàn)對液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分檔調(diào)速控制，同時(shí)不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，一方面提供了一種栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置，包括離心水栗、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)速傳感器、液壓馬達(dá)、液壓閥組、電控變量栗和液壓油箱，所述離心水栗通過所述聯(lián)軸器連接至所述液壓馬達(dá)，所述轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置于所述液壓馬達(dá)上，所述液壓油箱的油路的依次與所述電控變量栗、所述液壓閥組、所述液壓馬達(dá)連接并形成回路；
[0005]其中，所述液壓閥組用于進(jìn)行油路的保護(hù)和監(jiān)測，以及控制所述液壓馬達(dá)的啟動(dòng)和關(guān)閉，所述電控變量栗用于在所述液壓閥組的啟動(dòng)液壓馬達(dá)后輸出不同的壓力，從而使所述液壓馬達(dá)達(dá)到不同的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而使所述離心水栗輸出不同的流量及揚(yáng)程。
[0006]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括高壓過濾器，所述高壓過濾器一端通過油路連接至所述電控變量栗，另一端通過油路連接至所述液壓閥組。
[0007]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括第一測壓接頭，所述第一測壓接頭通過控制線路連接至所述液壓馬達(dá)，用于監(jiān)測所述液壓馬達(dá)的泄油壓力。
[0008]進(jìn)一步的，所述液壓閥組具體包括:電磁開關(guān)閥、安全閥和單向閥，其中，
[0009]所述電磁開關(guān)閥一端通過油路連接所述液壓馬達(dá)，另一端通過油路連接至所述高壓過濾器；
[0010]所述安全閥的一端連接至所述電磁開關(guān)閥和所述高壓過濾器之間的油路，另一端連接至所述液壓馬達(dá)和所述液壓油箱之間的油路；
[0011]所述單向閥的進(jìn)口端連接至所述電磁開關(guān)閥和所述液壓馬達(dá)之間的油路，出口端連接至所述液壓馬達(dá)和所述液壓油箱之間的油路。
[0012]另一方面，提供了一種栗控液壓驅(qū)動(dòng)方法，所述方法是基于上述的栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置，則所述方法包括:
[0013]根據(jù)所需m個(gè)工作模式的流量及揚(yáng)程要求設(shè)定液壓馬達(dá)的m個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速為&、n2、...、nm;
[0014]通過調(diào)節(jié)電控變量栗的輸入PWM信號(hào)，使電控變量栗輸出不同的壓力，進(jìn)而使液壓馬達(dá)達(dá)到m個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并通過對比轉(zhuǎn)速傳感器監(jiān)測到的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速確定對應(yīng)于m個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速的輸入PWM信號(hào)IpI2、…、1?;
[0015]開環(huán)控制時(shí)，打開電磁開關(guān)閥后，當(dāng)用戶選擇工作模式后，電控變量栗輸入當(dāng)前工作模式對應(yīng)的輸入PWM信號(hào)，輸出壓力升至目標(biāo)調(diào)定壓力，液壓馬達(dá)達(dá)到該工作模式所需的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；
[0016]閉環(huán)控制時(shí)，通過轉(zhuǎn)速傳感器檢測液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速，與控制線路組成閉環(huán)控制回路，采用帶死區(qū)的PID控制策略實(shí)現(xiàn)各個(gè)工作模式下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，允許液壓馬達(dá)實(shí)際轉(zhuǎn)速偏離目標(biāo)轉(zhuǎn)速25rpm，超出這個(gè)轉(zhuǎn)速誤差范圍后，調(diào)節(jié)電控變量栗輸入信號(hào)，進(jìn)而調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速。
[0017]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:通過電控變量栗的輸出壓力的控制，可以實(shí)現(xiàn)對液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分檔調(diào)速控制，使離心水栗輸出不同的流量及揚(yáng)程，從而實(shí)現(xiàn)非公路礦用灑水車的高灑、低灑、重力灑、高空噴霧、消防、自循環(huán)及輸送工業(yè)用水等工作模式，且不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明提供的栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明提供的液壓馬達(dá)、離心水栗裝配組件示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明提供的栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明提供的栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明提供的栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置的再一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]實(shí)施例1
[0026]圖1是本發(fā)明提供的栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例主要應(yīng)用于非公路礦用灑水車中，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例包括離心水栗1、聯(lián)軸器2、轉(zhuǎn)速傳感器3、液壓馬達(dá)4、液壓閥組5、電控變量栗6和液壓油箱7。液壓油箱7的油路的依次與電控變量栗6、液壓閥組5、液壓馬達(dá)4連接并形成回路。液壓閥組5用于進(jìn)行油路的保護(hù)和監(jiān)測，以及控制液壓馬達(dá)4的啟動(dòng)和關(guān)閉。液壓油箱7用于儲(chǔ)存、冷卻及靜置液壓油。
[0027]參照圖1和圖2，離心水栗1通過聯(lián)軸器2連接至液壓馬4，轉(zhuǎn)速傳感器3設(shè)置于液壓馬達(dá)4上。液壓馬達(dá)4的輸出扭矩直接驅(qū)動(dòng)離心水栗1，忽略加速度及機(jī)械損失，離心水栗1的阻力矩等于液壓馬達(dá)4的輸出力矩。根據(jù)離心水栗4的工作特性可知，其輸出流量與轉(zhuǎn)速成正比，揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的平方成正比，其揚(yáng)程與阻力矩成正比，則離心水栗4的阻力矩與其轉(zhuǎn)速的平方成正比；根據(jù)液壓馬達(dá)4的工作特性可知，其輸出扭矩與輸入工作壓力成正比；離心水栗1與液壓馬達(dá)4通過聯(lián)軸器2相連，兩者轉(zhuǎn)速相同；綜合以上三點(diǎn)可知，液壓馬達(dá)4的輸入工作壓力與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，通過控制其輸入工作壓力即可控制其轉(zhuǎn)速。
[0028]因此，電控變量栗6在液壓閥組5啟動(dòng)液壓馬達(dá)4后輸出不同的壓力，從而使液壓馬達(dá)4達(dá)到不同的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而使離心水栗1輸出不同的流量及揚(yáng)程。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是:通過電控變量栗的輸出壓力的控制，可以實(shí)現(xiàn)對液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分檔調(diào)速控制，使離心水栗輸出不同的流量及揚(yáng)程，從而實(shí)現(xiàn)非公路礦用灑水車的高灑、低灑、重力灑、高空噴霧、消防、自循環(huán)及輸送工業(yè)用水等工作模式，且本發(fā)明實(shí)施例不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。
[0030]實(shí)施例2
[0031]圖3是本發(fā)明提供的栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例主要應(yīng)用于非公路礦用灑水車中，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例包括離心水栗1、聯(lián)軸器2、轉(zhuǎn)速傳感器3、液壓馬達(dá)4、液壓閥組5、電控變量栗6、液壓油箱7、高壓過濾器8和第一測壓接頭9。
[0032]液壓油箱7的油路的依次與電控變量栗6、高壓過濾器8、液壓閥組5、液壓馬達(dá)4連接并形成回路。液壓閥組5用于進(jìn)行油路的保護(hù)和監(jiān)測，以及控制液壓馬達(dá)4的啟動(dòng)和關(guān)閉。液壓油箱7用于儲(chǔ)存、冷卻及靜置液壓油。高壓過濾器8用于提高進(jìn)入液壓系統(tǒng)的油液清潔度，利于延長系統(tǒng)各元件的工作壽命。第一測壓接頭9通過控制線路連接至液壓馬達(dá)4，用于監(jiān)測液壓馬達(dá)4的泄油壓力。
[0033]參照圖3和圖2，離心水栗1通過聯(lián)軸器2連接至液壓馬4，轉(zhuǎn)速傳感器3設(shè)置于液壓馬達(dá)4上。液壓馬達(dá)4的輸出扭矩直接驅(qū)動(dòng)離心水栗1，忽略加速度及機(jī)械損失，離心水栗1的阻力矩等于液壓馬達(dá)4的輸出力矩。根據(jù)離心水栗4的工作特性可知，其輸出流量與轉(zhuǎn)速成正比，揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的平方成正比，其揚(yáng)程與阻力矩成正比，則離心水栗4的阻力矩與其轉(zhuǎn)速的平方成正比；根據(jù)液壓馬達(dá)4的工作特性可知，其輸出扭矩與輸入工作壓力成正比；離心水栗1與液壓馬達(dá)4通過聯(lián)軸器2相連，兩者轉(zhuǎn)速相同；綜合以上三點(diǎn)可知，液壓馬達(dá)4的輸入工作壓力與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，通過控制其輸入工作壓力即可控制其轉(zhuǎn)速。
[0034]因此，電控變量栗6在液壓閥組5啟動(dòng)液壓馬達(dá)4后輸出不同的壓力，從而使液壓馬達(dá)4達(dá)到不同的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而使離心水栗1輸出不同的流量及揚(yáng)程。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是:通過電控變量栗的輸出壓力的控制，可以實(shí)現(xiàn)對液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分檔調(diào)速控制，使離心水栗輸出不同的流量及揚(yáng)程，從而實(shí)現(xiàn)非公路礦用灑水車的高灑、低灑、重力灑、高空噴霧、消防、自循環(huán)及輸送工業(yè)用水等工作模式，且本發(fā)明實(shí)施例不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。本發(fā)明實(shí)施例還提高了進(jìn)入液壓系統(tǒng)的油液清潔度，利于延長系統(tǒng)各元件的工作壽命。
[0036]實(shí)施例3
[0037]圖4是本發(fā)明提供的栗控液壓驅(qū)動(dòng)裝置的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例主要應(yīng)用于非公路礦用灑水車中。
[0038