[发明专利]一种液压挖掘机用智能控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种液压挖掘机智能控制系统，其特征在于：包括右手柄(1)、右脚踏阀(2)、左脚踏阀(3)、左手柄(4)、安全阀(5)、吸油过滤器(6)、液压油箱(7)、比例变量泵(8)、发动机(9)、单向阀(10)、主动补偿负载敏感模块(11)、回转液压马达(12)、斗杆油缸(13)、动臂油缸(14)、铲斗油缸(15)、左行走液压马达(16)、右行走液压马达(17)、回转接头(18)和整机控制器(19)；所述的比例变量泵(8)与发动机(9)的输出轴连接，其输入端通过吸油过滤器(6)与液压油箱(7)连接，输出端通过单向阀(10)与主动补偿负载敏感模块(11)的进油口P连接；所述的安全阀(5)安装在单向阀(10)与主动补偿负载敏感模块进油口P之间；所述的主动补偿负载敏感模块(11)的A、B口为液压油输出口，分别和回转液压马达(12)、斗杆油缸(13)、动臂油缸(14)、铲斗油缸(15)、左行走液压马达(16)、右行走液压马达(17)两端的油口连接；所述的主动补偿负载敏感模块(11)的T口为回油口，和液压油箱(7)连接；所述的整机控制器(19)和右手柄(1)、右脚踏阀(2)、左脚踏阀(3)、左手柄(4)、比例变量泵(8)、发动机(9)、主动补偿负载敏感模块(11)、回转液压马达(12)、斗杆油缸(13)、动臂油缸(14)、铲斗油缸(15)、左行走液压马达(16)、右行走液压马达(17)连接。

2.根据权利要求1所述的液压挖掘机智能控制系统，其特征在于，所述的主动补偿负载敏感模块包括多路阀(11-1)、电动机/发电机(11-2)、转速转矩仪(11-3)和能量转换元件(11-4)；所述的电动机/发电机(11-2)通过联轴器与转速转矩仪(11-3)连接，转速转矩仪(11-3)通过联轴器与能量转换元件(11-4)相连接，多路阀(11-1)通过管路与能量转换元件(11-4)相连接。

3.根据权利要求1所述的液压挖掘机智能控制系统，其特征在于，所述的主动补偿负载敏感模块的A、B口通过回转接头和左行走液压马达、右行走液压马达进行连接。

4.一种液压挖掘机智能控制方法，其特征在于，使用权利要求1所述的液压挖掘机智能控制系统，具体包括以下步骤：

挖掘机执行动作时，手柄或脚踏阀将动作执行信号传递给比例变量泵、整机控制器以及主动补偿负载敏感模块，相关油缸、马达执行单元开始动作

在执行动作时，主动补偿负载敏感模块通过模块中的电动机/发电机、转速转矩仪、能量转换元件采集液压系统的压力和流量数据，并将数据传递给整机控制器

整机控制器检测正在执行动作的油缸和/或马达的负载工况，并和主动补偿负载敏感模块输入的数据信息进行分析和运算处理，并将处理结果转换成控制信号，输出给变量泵、和主动补偿负载敏感模块，实现对系统的控制。

5.根据权利要求4所述的液压挖掘机智能控制方法，其特征在于，当挖掘机执行行走动作时，脚踏阀产生先导压力油信号，先导压力油控制多路阀的阀芯位置，实现行走的方向和速度控制，整机控制器根据采集的整机的执行元件的压力信号进行运算处理，输出的控制信号对变量泵和主动补偿负载敏感模块进行控制； 主动补偿负载敏感模块通过回转接头与行走马达连接。

6.根据权利要求4所述的液压挖掘机智能控制方法，其特征在于，当挖掘机执行回转动作时，多路阀由左手柄先导压力油进行控制，实现回转方向和速度的控制，整机控制器根据负载的压力信号进行运算处理，输出的控制信号对变量泵和主动补偿负载敏感模块进行控制。

7.根据权利要求4所述的液压挖掘机智能控制方法，其特征在于，当挖掘机执行动臂动作时，多路阀由右手柄先导压力油进行控制，实现动臂油缸速度和方向的控制，整机控制器根据负载的工况进行运算和处理，输出的控制信号对变量泵和主动补偿负载敏感模块进行控制。

8.根据权利要求4所述的液压挖掘机智能控制方法，其特征在于，当挖掘机执行铲斗动作时，右手柄的先导压力油控制多路阀的换向和位置，实现对铲斗油缸速度和方向的控制，整机控制器根据负载的工况进行运算和处理，输出的控制信号对变量泵和主动补偿负载敏感模块进行控制。