建筑设备的回转控制装置及其控制方法制造方法及图纸

公开了一种用于建筑设备的回转控制装置及其控制方法，用于在使用挖掘机的装载操作期间通过控制回转马达的制动扭矩来达到希望的回转角度。根据本发明专利技术一个实施例的建筑设备的回转控制装置包括：第一液压泵、第二液压泵和先导泵；由第一液压泵和第二液压泵的液压流体驱动的动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸；用于控制从第一液压泵和第二液压泵供给到动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸的液压流体的操作装置控制阀；回转马达，其由第一液压泵和第二液压泵中的任一个液压泵的液压流体驱动，以使上部回转体回转；回转控制阀；回转操作杆；方向控制阀，其根据所述回转操作杆或半自动回转模式的选择而将先导压力施加到所述回转控制阀；电子比例可变泄压阀，其能够以可变方式调整回转马达的设定的泄压压力；和控制器，当选择了半自动模式且所述操作装置在回转返回时被促动时，该控制器将电信号施加到所述电子比例可变泄压阀中的位于出口侧的可变泄压阀，以增大或减小所设定的泄压压力。

Rotary control device for construction equipment and control method thereof

A rotary control device for a construction device and a control method thereof are provided for achieving a desired turning angle by controlling the braking torque of the slewing motor during the load operation of the excavator. According to one embodiment of the present invention construction equipment rotary control device comprises a first hydraulic pump, hydraulic pump and second pump driven by the hydraulic fluid; the first hydraulic pump and second hydraulic pump of the boom cylinder and the bucket rod hydraulic cylinder and the bucket cylinder; for the control from the first hydraulic pump and second hydraulic the pump is supplied to the operation device of hydraulic fluid boom cylinder and the bucket rod hydraulic cylinder and the bucket cylinder control valve; the rotary motor, which is composed of a first hydraulic fluid hydraulic pump hydraulic pump and second hydraulic pump in the drive, so that the upper rotary rotary rotary control valve;; rotary lever; direction the control valve, according to the rotary lever or semi automatic rotary mode selection and the pilot pressure applied to the rotary control valve; electronic proportional variable pressure relief valve to adjust the variable The rotary motor set pressure relief pressure; and a controller, when choosing a semi-automatic mode and the operation device in rotary return is actuated, the controller will signal applied to the electronic proportional variable pressure relief valve in the outlet side of the variable pressure relief valve, the pressure relief pressure or reduce the set.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】建筑设备的回转控制装置及其控制方法
本专利技术涉及一种建筑设备的回转控制装置及其控制方法，更具体地，涉及如下一种用于建筑设备的回转控制装置和方法，其中，该机械能够通过在挖掘机的装载操作期间控制所述回转马达的制动扭矩而使回转角度达到目标角度。
技术介绍
通常，挖掘机在现有技术中是众所周知的，且用于装载操作作业。该装载操作作业可包括：用铲斗铲起土和砂的铲挖动作，使上部回转体回转或旋转的回转操作，将土和砂装载到自卸式卡车上的倾倒操作，以及使上部回转体返回到与上述铲挖动作相关的位置处的回转返回操作。图1是根据现有技术的建筑设备的回转控制装置的液压回路图。在图1中，第一和第二可变排量液压泵(在下文中称为第一液压泵和第二液压泵)1、2和先导泵(pilotpump)3连接到发动机4。通过从第一液压泵和第二液压泵1、2供给的液压流体来驱动动臂、斗杆和铲斗的动臂液压缸5、斗杆液压缸6和铲斗液压缸7连接到第一液压泵和第二液压泵1、2。上述作业装置的控制阀(MCV)8安装在第一液压泵和第二液压泵1、2的流路中，该控制阀8用于控制来自第一液压泵和第二液压泵1、2的液压流体供给。第二液压泵2连接到用于使上部回转体13回转或旋转的回转马达9，该回转马达9由从第二液压泵2供给的液压流体驱动。回转控制阀(MCV)10安装在第二液压泵2和回转马达9之间的流路中。回转操作杆11(RCV)安装在先导泵3和回转控制阀10之间的流路中，该回转操作杆11(RCV)用于施加先导压力以使回转控制阀10移位。回转马达9内安装有用于控制该回转马达9的回转制动扭矩(swingbrakingtorque)的泄压阀12a、12b。泄压阀12a、12b的泄压压力由阀弹簧的弹性力预设和提供。因此，回转马达9的最大扭矩受到该泄压阀12a、12b的预设的泄压压力限制。即，当回转马达9加速或减速到最大程度时，基于该泄压阀12a、12b的预设的泄压压力限制上述扭矩，最高为其最大值。此外，当在上部回转体的回转操作期间操作上述作业装置(例如动臂、斗杆和铲斗)时，上部回转体的转动惯量(inertiamomentofrotation)是变化的，导致更难以控制回转角度而使其达到目标角度。
技术实现思路
因此，为解决现有技术中出现的前述问题，已做出了本专利技术，且本专利技术的目的是提供一种用于建筑设备的回转控制装置及其方法，以便即使在上部回转体的转动惯量由于在挖掘机的装载操作过程中、在回转返回期间操作所述作业装置而变化时，也使回转角度达到目标角度。技术方案为了实现上述及其它目的，根据本专利技术的实施例，提供了一种用于建筑设备的回转控制装置，其包括：第一液压泵、第二液压泵和先导泵；作业装置，该作业装置包括通过由第一液压泵和第二液压泵的液压流体驱动的动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸来操作的动臂、斗杆和铲斗；作业装置控制阀，该作业装置控制阀用于控制从第一液压泵和第二液压泵供给的液压流体；回转马达，该回转马达用于使上部回转体回转，该回转马达由从第一液压泵和第二液压泵二者中的一个液压泵供给的液压流体驱动；回转控制阀，该回转控制阀用于控制从第一液压泵或第二液压泵供给到所述回转马达的液压流体；回转操作杆；方向控制阀，该方向控制阀用于将通过操作所述回转操作杆而供给的先导压力或通过选择半自动回转模式而供给的先导压力施加到所述回转控制阀；至少一个电子比例可变泄压阀，该电子比例可变泄压阀安装在所述回转马达内，该电子比例可变泄压阀以可变方式控制预设的泄压压力，以改变回转马达的制动扭矩；以及控制器，当选择了半自动模式且所述作业装置在上部回转体的回转返回期间被操作时，该控制器将电控制信号施加到所述电子比例可变泄压阀中的待泄压的电子比例可变泄压阀，使得该电子比例可变泄压阀的泄压压力被预设增大或减小，以便使目标回转角度变成根据上部回转体的转动惯量预测的回转制动角度加上所检测到的上部回转体的回转角度的总和。根据本专利技术的实施例，提供了一种用于建筑设备的回转控制方法，所述建筑设备包括：第一液压泵、第二液压泵和先导泵；作业装置，该作业装置包括通过由第一液压泵和第二液压泵的液压流体驱动的动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸分别操作的动臂、斗杆和铲斗；作业装置控制阀，该作业装置控制阀被构造为控制从第一液压泵和第二液压泵分别供给到动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸的液压流体；回转马达，该回转马达用于使上部回转体回转，该回转马达由从第一液压泵和第二液压泵二者中的一个液压泵供给的液压流体驱动；回转控制阀，该回转控制阀用于控制从第一液压泵或第二液压泵供给到所述回转马达的液压流体；回转操作杆；方向控制阀，该方向控制阀用于将通过操作所述回转操作杆而供给的先导压力或通过选择半自动回转模式而供给的先导压力施加到回转控制阀；电子比例压力控制阀，该电子比例压力控制阀用于在选择了半自动回转模式时将来自所述先导泵的液压流体通过所述方向控制阀施加到所述回转控制阀；电子比例可变泄压阀，该电子比例可变泄压阀以可变方式控制预设的泄压压力，以改变所述回转马达的制动扭矩；回转角度传感器，该回转角度传感器用于检测上部回转体的回转角度；位移传感器，该位移传感器用于在上部回转体的回转返回期间分别检测所述动臂、斗杆和铲斗的位移；以及控制器，该控制器用于在上部回转体的回转返回期间施加电控制信号并通过该电控制信号来调整所述电子比例可变泄压阀的预设的泄压压力，所述方法包括以下步骤：选择半自动回转模式：如果选择了半自动回转模式，则使所述方向控制阀移位以便将通过所述电子比例压力控制阀调节的先导压力施加到所述回转控制阀；确定所预测的回转制动角度加上所检测到的上部回转体的回转角度的总和是否等于目标回转角度；如果所预测的回转制动角度加上所检测到的上部回转体的回转角度的总和等于目标回转角度，则通过阻断向回转控制阀施加的先导压力而移位到回转控制阀的中性状态；确定上部回转体的回转角度是否达到目标回转角度；以及如果上部回转体的回转角度达到目标回转角度，则使所述方向控制阀移位，使得通过回转操作杆的操作而产生的先导压力被施加到回转控制阀。所述回转控制装置还包括电子比例压力控制阀，该电子比例压力控制阀被构造为：如果选择了所述半自动回转模式，则该电子比例压力控制阀将先导压力施加到所述回转控制阀，其中，通过转换与所述回转操作杆的最大操作量相对应的电流值来调整来自所述先导泵的先导压力。所述回转操作杆包括用于选择半自动回转模式的选择开关，当在上部回转体的回转返回期间操作了所述回转操作杆时，该半自动回转模式被关闭。所述控制器包括PD控制器，它用于将计算出的电流值施加到所述电子比例可变泄压阀中的待泄压的电子比例可变泄压阀，其中，所述PD控制器利用以根据所述上部回转体的转动惯量预测的回转制动角度加上所检测到的所述上部回转体的回转角度的总和作为输入的PD控制的目标回转角度来执行，使得能够通过补偿当在上部回转体的回转返回期间操作了所述作业装置时发生变化的所述上部回转体的转动惯量而达到所述目标回转角度。所述回转控制装置还包括用于在上部回转体的回转返回期间检测所述动臂、斗杆和铲斗的位移的位移传感器以及用于检测上部回转体的回转角度并将检测到的回转信号输出到所述控制器的回转角度传感器。所述方法还包括以下步骤：当在上部回转体的回转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于建筑设备的回转控制装置，包括：第一液压泵、第二液压泵和先导泵；作业装置，所述作业装置包括由动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸分别操作的动臂、斗杆和铲斗，所述动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸由所述第一液压泵和第二液压泵的液压流体驱动；作业装置控制阀，所述作业装置控制阀被构造为控制从所述第一液压泵和第二液压泵分别供给到所述动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸的液压流体；回转马达，所述回转马达用于使上部回转体回转，所述回转马达由从所述第一液压泵和第二液压泵中的一个液压泵供给的液压流体驱动；回转控制阀，所述回转控制阀用于控制从所述第一液压泵或第二液压泵供给到所述回转马达的液压流体；回转操作杆；方向控制阀，所述方向控制阀用于将通过操作所述回转操作杆而供给的先导压力或通过选择半自动回转模式而供给的先导压力施加到所述回转控制阀；至少一个电子比例可变泄压阀，所述电子比例可变泄压阀安装在所述回转马达内，所述电子比例可变泄压阀以可变方式控制预设的泄压压力，以改变所述回转马达的制动扭矩；以及控制器，当选择了所述半自动模式且在所述上部回转体的回转返回期间操作了所述作业装置时，所述控制器将电控制信号施加到所述电子比例可变泄压阀中的待泄压的电子比例可变泄压阀，使得该电子比例可变泄压阀的泄压压力被预设增大或减小，以便使目标回转角度变成根据所述上部回转体的转动惯量预测的回转制动角度加上所检测到的所述上部回转体的回转角度的总和。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于建筑设备的回转控制装置，包括：第一液压泵、第二液压泵和先导泵；作业装置，所述作业装置包括由动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸分别操作的动臂、斗杆和铲斗，所述动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸由所述第一液压泵和第二液压泵的液压流体驱动；作业装置控制阀，所述作业装置控制阀被构造为控制从所述第一液压泵和第二液压泵分别供给到所述动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸的液压流体；回转马达，所述回转马达用于使上部回转体回转，所述回转马达由从所述第一液压泵和第二液压泵中的一个液压泵供给的液压流体驱动；回转控制阀，所述回转控制阀用于控制从所述第一液压泵或第二液压泵供给到所述回转马达的液压流体；回转操作杆；方向控制阀，所述方向控制阀用于将通过操作所述回转操作杆而供给的先导压力或通过选择半自动回转模式而供给的先导压力施加到所述回转控制阀；至少一个电子比例可变泄压阀，所述电子比例可变泄压阀安装在所述回转马达内，所述电子比例可变泄压阀以可变方式控制预设的泄压压力，以改变所述回转马达的制动扭矩；以及控制器，当选择了所述半自动模式且在所述上部回转体的回转返回期间操作了所述作业装置时，所述控制器将电控制信号施加到所述电子比例可变泄压阀中的待泄压的电子比例可变泄压阀，使得该电子比例可变泄压阀的泄压压力被预设增大或减小，以便使目标回转角度变成根据所述上部回转体的转动惯量预测的回转制动角度加上所检测到的所述上部回转体的回转角度的总和。2.根据权利要求1所述的回转控制装置，还包括电子比例压力控制阀，所述电子比例压力控制阀被构造为：如果选择了所述半自动回转模式，则所述电子比例压力控制阀将先导压力施加到所述回转控制阀，其中，通过转换与所述回转操作杆的最大操作量相对应的电流值来调整来自所述先导泵的先导压力。3.根据权利要求1所述的回转控制装置，其中，所述回转操作杆包括用于选择所述半自动回转模式的选择开关，使得：如果在所述上部回转体的回转返回期间操作了所述回转操作杆，则所述半自动回转模式被关闭。4.根据权利要求1所述的回转控制装置，其中，所述控制器包括PD控制器，所述PD控制器用于将计算出的电流值施加到所述电子比例可变泄压阀中的待泄压的电子比例可变泄压阀，其中，所述PD控制器利用以根据所述上部回转体的转动惯量预测的回转制动角度加上所检测到的所述上部回转体的回转角度的总和作为输入的PD控制的目标回转角度来执行，使得能够通过补偿当在所述上部回转体的回转返回期间操作了所述作业装置时发生变化的所述上部回转体的转动惯量而达到所述目标回转角度。5.根据权利要求1所述的回转控制装置，还包括：位移传感器，所述位移传感器用于检测所述动臂、斗杆和铲斗的位移，以计算所述动臂、斗杆和铲斗在所述上部回转体的回转返回期间的各自角度，并将检测到的各自的角度信号输出到所述控制器；和回转角度传感器，所述回转角度传感器用于检测所述上部回转体的回转角度，并将检测到的回转角度信号输出到所述控制器。6.一种用于建筑设备的回转控制方法，所述建筑设备包括：第一液压泵、第二液压泵和先导泵；作业装置，所述作业装置包括由动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸分别操作的动臂、斗杆和铲斗，所述动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸由所述第一液压泵和第二液压泵的液压流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志润，
申请(专利权)人：沃尔沃建筑设备公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE