[发明专利]一种发动机防飞车安全控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种发动机防飞车安全控制系统及方法，系统包括：发动机、辅助泵、闭式泵、加载泵和卷扬马达；借助转速传感器、第一压力传感器、第二压力传感器及第三压力传感器等传感器实时监控主机实时工作状态，然后经过逻辑运算及判断选择控制，从加载泵、闭式泵、卷扬马达及防爆阀等被控对象中选择控制一种或几种被控对象来确保发动机与液压泵的扭矩平衡，避免了发动机飞车的事故，同时满足了发动机低能耗的要求。多重防飞车控制策略避免了因某一控制元件故障导致单一安全控制策略失效的风险，有效避免了发动机飞车的事故，提升了系统可靠性。

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，更具体地，涉及一种发动机防飞车安全控制系统及方法。

背景技术

旋挖钻机、地下连续墙液压抓斗、双轮铣、双轮搅等依靠液压马达驱动卷筒，缠绕钢丝绳实现对工作装置提放的工程机械设备，为达到液压系统低压损以及低速较高稳定性的目的，卷扬系统往往采用闭式液压系统方案。

针对闭式卷扬系统，卷扬在大负荷高速下放工况下，卷扬马达等效为泵工况，闭式泵等效为马达工况，闭式泵与发动机共同为辅助泵及加载泵提供动力输出，当加载在闭式泵的扭矩等于辅助泵的扭矩、加载泵的扭矩与发动机的摩擦扭矩三者之和时，即发动机的摩擦扭矩等于液压泵的扭矩，此时发动机处于飞车的临界点，如果加载在闭式泵的扭矩持续增加，且不加以控制，发动机必然飞车。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足，提供一种发动机防飞车安全控制系统及方法，借助转速传感器、第一压力传感器、第二压力传感器及第三压力传感器等传感器实时监控主机实时工作状态，然后经过逻辑运算及判断选择控制，从加载泵、闭式泵、卷扬马达及防爆阀等被控对象中选择控制一种或几种被控对象来确保发动机与液压泵的扭矩平衡，避免了发动机飞车的事故，同时满足了发动机低能耗的要求。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种发动机防飞车安全控制系统，包括：发动机、辅助泵、闭式泵、加载泵和卷扬马达；

所述发动机用于驱动辅助泵、闭式泵和加载泵，所述闭式泵的A口、B口通过防爆阀连接卷扬马达的A口、B口；

所述发动机的输出端安装有转速传感器，所述辅助泵的P口安装有第一压力传感器、所述闭式泵的A口安装有第二压力传感器、所述加载泵的P口安装有第三压力传感器；

所述转速传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器分别与控制器电连接；

所述辅助泵的控制端、加载泵的控制端、闭式泵的控制端、防爆阀的控制端和卷扬马达的控制端分别与控制器电连接；

所述控制器将各传感器检测到的电信号转化为程序可识别的数据，经过逻辑运算及判断控制，输出控制信号至各控制端。

进一步的，所述发动机通过分动箱分别与辅助泵、闭式泵和加载泵连接传动。

进一步的，所述防爆阀包括逻辑控制阀、第一换向阀和第二换向阀；

所述逻辑控制阀，用于通断闭式泵A口与卷扬马达A口；

所述第二换向阀的控制端口与控制器电连接，根据控制信号切换第一换向阀与第二换向阀的方向，以通断逻辑控制阀。

进一步的，所述辅助泵、闭式泵和加载泵均为电比例正控泵，所述卷扬马达为电比例变量马达，根据电流信号调节输出排量。

进一步的，所述卷扬马达还连接减速机制动器，所述减速机制动器的先导油路上设有第三换向阀，所述第三换向阀的控制端口与控制器电连接。

进一步的，所述加载泵的P口安装有溢流阀，用于控制加载泵P口的压力。

一种发动机防飞车安全控制方法，基于上述发动机防飞车安全控制系统，包括：