[发明专利]装载机节能液压控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装载机节能液压控制系统和控制方法，属于装载机控制技术领域。

背景技术

装载机广泛应用于矿场、基建、道路维修等施工场合，主要是以铲装土石、矿物等散状物料为主。由于其操作简单便捷，可大量节省人力，提高工作效率，装载机已经成为重要的工程机械。

随着装载机的应用规模越来越大，人们对它的性能指标也要求越来越高，高效、低耗、舒适性、智能化是装载机发展的必然趋势。现有技术中，装载机液压系统包括工作泵、动臂油缸、转斗油缸、安全阀、滤油器、双作用安全阀、动臂手动联滑阀、转斗手动联滑阀以及开式油箱。装载作业过程包括行驶、铲掘、动臂举升、落铲斗、落动臂等进行循环作业，其中铲掘过程需要最大的发动机负荷，降落过程发动机仍然驱动液压泵运转且不能回收动臂下落的势能，制动过程也无法回收装载机的动能， 因而装载机的油耗高、装载作业效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、降低装载机的油耗、提高装载作业效率的装载机节能液压控制系统和控制方法。其技术方案为：

一种装载机节能液压控制系统，所述装载机节能液压控制系统包括电控单元、液压控制单元、动臂油缸、转斗油缸、高压蓄能器、低压蓄能器、滤油器、液压泵、压力传感器、制动开关、动臂上升开关、动臂下降开关、转斗上转开关、转斗下转开关，其特征在于：

所述液压控制单元集成安装有第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第一安全阀、第二安全阀、第三安全阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第一电磁比例换向阀、第二电磁比例换向阀、第三电磁比例换向阀、第四电磁比例换向阀；

所述电控单元的输入端与压力传感器、制动开关、动臂上升开关、动臂下降开关、转斗上转开关、转斗下转开关连接，电控单元的输出端与液压控制单元上的第一电磁换向阀电磁线圈、第二电磁换向阀电磁线圈、第一电磁比例换向阀电磁线圈、第二电磁比例换向阀电磁线圈、第三电磁比例换向阀电磁线圈、第四电磁比例换向阀电磁线圈连接；

电控单元采用单片机，压力传感器是0～5V电压输出型压力传感器或4～20mA电流输出型压力传感器。

高压蓄能器采用气囊式蓄能器，最高工作压力Pmax是18～35MPa，低压蓄能器采用充气式蓄能器，低压蓄能器的工作压力范围是0.5～3 MPa。

一种装载机节能液压控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤S100、检测各个传感器信号：a. 检测制动开关信号，b. 检测动臂上升开关信号，c. 检测动臂下降开关信号，d. 检测转斗上转开关信号，e. 检测转斗下转开关信号；

步骤S200、判断装载机是否制动：当制动开关闭合时，判断为装载机制动，进行步骤S201，否则，判断为装载机未制动，进行步骤S300；

步骤S201，进行制动能量回收过程控制：电控单元控制第二电磁换向阀电磁线圈通电，由液压泵将制动能量回收以高压液压油的方式存储在高压蓄能器中；

步骤S202，判断制动能量回收过程是否结束：当制动开关闭合时，判断为制动能量回收过程没有结束，返回到步骤S201，否则，判断为制动能量回收过程结束，返回到步骤S100；

步骤S300，判断动臂是否上升：当动臂上升开关闭合时，判断为动臂上升，进行步骤S301，否则，判断为非动臂上升，进行步骤S400；

步骤S301，动臂上升过程控制：电控单元控制第二电磁换向阀电磁线圈通电，同时控制第一电磁比例换向阀电磁线圈的通电电流，使来自液压泵和高压蓄能器的液压油合流进入动臂油缸的大腔，实现动臂上升；

步骤S302，判断动臂上升过程是否结束：当动臂上升开关闭合时，判断为动臂上升过程没有结束,返回到步骤S301，否则，判断为动臂上升过程结束，返回到步骤S100；

步骤S400，判断动臂是否下降：当动臂下降开关闭合时，判断为动臂下降，进行步骤S401，否则，判断为非动臂下降，进行步骤S500；

步骤S401，动臂下降过程控制：电控单元控制第二电磁换向阀电磁线圈通电，同时控制第二电磁比例换向阀电磁线圈的通电电流，使来自液压泵和高压蓄能器的液压油合流进入动臂油缸的小腔，实现动臂下降；

步骤S402，判断动臂下降过程是否结束：当动臂下降开关闭合时，判断为动臂下降过程未结束，返回到步骤S401，否则，判断为动臂下降过程结束，返回到步骤S100；