【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电静液作动器，具体而言，涉及一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统、控制方法和介质。
技术介绍
1、在工程机械及工业生产领域，液压缸作为液压系统中的直线驱动执行器，因其液压系统具备的高功率密度、无级调速稳及自润滑等优势而被广泛应用。然而，传统开式液压系统存在诸多问题，如溢流损耗、节流损失以及液压油在管道中的沿程损失，这些导致液压系统效率低下。闭式泵控系统的出现，通过液压泵对执行器液压缸进行容积驱动，显著减少了节流损失，降低了系统能耗。但以非对称式液压缸为执行器的闭式泵控系统，在驱动时难以平衡液压缸两腔间的流量差，不对称流量在闭式油路中循环，影响系统正常运行。而使用对称式液压缸为执行器的闭式系统虽无需考虑流量补偿，却因工程机械结构紧凑空间有限，难以实现其布局。
2、此外，现有电静液作动器功率较小，结构庞大，难以满足工程机械作业功率大且布局空间有限的需求。这些问题的存在促使了本专利技术的研发，旨在解决上述困境，提高工程机械液压系统的性能。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统、控制方法和介质，以改善上述技术问题中的至少一个。
2、第一方面、本专利技术提供了一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法。所述三腔缸电静液作动器系统包含：设置有伸出腔、缩回腔和蓄能腔的三腔缸、管路连通于所述伸出腔的第一锁紧开关阀、管路连通于所述缩回腔的第二锁紧开关阀、第一油路接口接合于所述第一锁紧开关阀，第二油路接口接合于所述第二锁紧开关
3、所述第一溢流阀的进液口接合于所述外部蓄能器用以泄压。所述第一定值减压阀的出液口接合于所述外部蓄能器用以加压。
4、所述三腔缸的所述伸出腔和所述缩回腔的最大有效体积相等。所述外部蓄能器构造为在三腔缸缩短时蓄能，在三腔缸伸长时释放液压能。
5、在一可选的实施方式中，所述三腔缸电静液作动器系统还包括：内部蓄能器、用以将所述伸出腔的液压油排向所述内部蓄能器的第二溢流阀、用以将所述内部蓄能器的液压油排向所述第一油路接口的第一单向阀、用以将所述缩回腔的液压油排向所述内部蓄能器的第三溢流阀、用以将所述内部蓄能器的液压油排向所述第二油路接口的第二单向阀。
6、在一可选的实施方式中，所述三腔缸电静液作动器系统还包括能够连通所述伸出腔和所述缩回腔的卸荷开关阀，以及接合于所述内部蓄能器的第四压力传感器和补油接口。
7、在一可选的实施方式中，所述三腔缸电静液作动器包括缸筒和可伸缩活动的接合于所述缸筒的伸出杆。
8、所述缸筒包括第一管壁和套置于所述第一管壁的第二管壁。所述第一管壁内形成第一容腔。所述第一管壁和所述第二管壁之间形成第二容腔。
9、至少部分所述伸出杆构造为管状几何体，并嵌置于所述第二容腔。所述伸出杆和所述第一容腔之间形成有所述伸出腔。所述伸出杆构造为能够将所述第二容腔分隔成所述缩回腔和所述蓄能腔。其中，所述缩回腔的腔体大小变化和所述伸出腔的腔体大小变化相反。所述蓄能腔的腔体大小变化和所述伸出腔的腔体大小变化相同。
10、所述控制方法包含：
11、根据工程机械的参数，结合外部蓄能器的压力模型计算得到外部蓄能器的第一压力阈值。
12、根据所述第一压力阈值调整所述第一溢流阀和第一定值减压阀的阈值。
13、将动臂调整到初始位置。
14、获取外部蓄能器的第一压力，并判断是否低于第一压力阈值。
15、当判断到所述第一压力低于所述第一压力阈值时，向所述第一定值减压阀加压，以向所述外部蓄能器充压，直至所述第一压力不小于所述第一压力阈值。
16、在一可选的实施方式中，所述外部蓄能器的压力模型为：
17、
18、
19、
20、式中，为初始外部蓄能器调节压力即动臂下放到最低时外部蓄能器压力、为工程机械动臂总质量、为重力加速度、为蓄能腔的面积、为三腔缸不在初始位置即动臂下放到最低位置时外部蓄能器的调节压力、为外部蓄能器总体积、为初始位置即动臂下放到最低位置时外部蓄能器内油液体积、为三腔缸相较于初始位置伸长量、为外部蓄能器充气压力、为外部蓄能器体积、为最高工作压力、为最高压力下外部蓄能器气体体积、为最低工作压力、为最低压力下外部蓄能器气体体积、为多变指数，当气体在等温工作条件下=1、为常数。
21、在一可选的实施方式中，所述控制方法还包含：
22、当工程机械处于正值负载工况时，即工程机械动臂举升过程负载压力阻碍动臂举升，或工程机械动臂下放过程中负载压力阻碍动臂下放时：获取三腔缸的各个腔的压力，并判断所述伸出腔和所述缩回腔的压力小于第二压力阈值。
23、当判断到所述伸出腔和所述缩回腔的压力小于第二压力阈值时，根据控制信号执行操控动作，并实时监控各个腔的压力。
24、当判断到所述伸出腔和所述缩回腔的压力不小于第二压力阈值时，停止驱动直至通过溢流阀将压力将至小于第二压力阈值。
25、在一可选的实施方式中，所述控制方法还包含：
26、当工程机械处于负值负载工况时，即工程机械动臂举升过程负载压力促进动臂举升，或工程机械动臂下放过程中负载压力促进动臂下放时：获取外部蓄能腔的第一压力，并判断所述第一压力的变化速度是否大于第一变化速度阈值。
27、当判断所述第一压力的变化速度大于第一变化速度阈值时，所述双向液压泵/马达切换至马达模式，所述双向电动发电一体机切换至发电机模式，以进行电气式能量回收。
28、在一可选的实施方式中，所述控制方法还包含：
29、获取三腔缸的各个腔的压力，并判断所述伸出腔和所述缩回腔的压力小于第三压力阈值。
30、当判断到所述伸出腔和所述缩回腔的压力不小于第三压力阈值时，打开所述卸荷开关阀。
31、第二方面、本专利技术提供了一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统，其包括处理器、存储器，以及存储在所述存储器内的计算机程序。所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如第一方面任意一段所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法。
32、第三方面、本专利技术提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如第一方面任意一段所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法。
33、通过采用上述技术方案，本专利技术可以取得以下技术效果：
34、本专利技术的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，能够显著提升工程机械的能效和作业效率。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述三腔缸电静液作动器系统包含：设置有伸出腔（1）、缩回腔（6）和蓄能腔（2）的三腔缸（4）、管路连通于所述伸出腔（1）的第一锁紧开关阀（13）、管路连通于所述缩回腔（6）的第二锁紧开关阀（12）、第一油路接口接合于所述第一锁紧开关阀（13），第二油路接口接合于所述第二锁紧开关阀（12）的双向液压泵/马达（15）、传动连接于所述双向液压泵/马达（15）的双向电动发电一体机（16）、管路连接于所述蓄能腔（2）的外部蓄能器、管路连接于所述外部蓄能器的第一溢流阀和第一定值减压阀、接合于所述第一油路接口的第一压力传感器、接合于所述第二油路接口的第二压力传感器，以及接合于所述外部蓄能器的第三压力传感器；
2.根据权利要求1所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述外部蓄能器的压力模型为：
3.根据权利要求1所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包含：
4.根据权利要求1所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，
5.根据权利要求1所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述三腔缸电静液作动器系统还包括：内部蓄能器（8）、用以将所述伸出腔（1）的液压油排向所述内部蓄能器（8）的第二溢流阀（10）、用以将所述内部蓄能器（8）的液压油排向所述第一油路接口的第一单向阀（5）、用以将所述缩回腔（6）的液压油排向所述内部蓄能器（8）的第三溢流阀（9）、用以将所述内部蓄能器（8）的液压油排向所述第二油路接口的第二单向阀（11）。
6.根据权利要求5所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述三腔缸电静液作动器系统还包括能够连通所述伸出腔（1）和所述缩回腔（6）的卸荷开关阀（14），以及接合于所述内部蓄能器（8）的第四压力传感器和补油接口；
7.根据权利要求1所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述三腔缸电静液作动器包括缸筒和可伸缩活动的接合于所述缸筒的伸出杆；
8.一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统，其特征在于，包括处理器、存储器，以及存储在所述存储器内的计算机程序；所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如权利要求1至7任意一项所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7任意一项所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述三腔缸电静液作动器系统包含：设置有伸出腔（1）、缩回腔（6）和蓄能腔（2）的三腔缸（4）、管路连通于所述伸出腔（1）的第一锁紧开关阀（13）、管路连通于所述缩回腔（6）的第二锁紧开关阀（12）、第一油路接口接合于所述第一锁紧开关阀（13），第二油路接口接合于所述第二锁紧开关阀（12）的双向液压泵/马达（15）、传动连接于所述双向液压泵/马达（15）的双向电动发电一体机（16）、管路连接于所述蓄能腔（2）的外部蓄能器、管路连接于所述外部蓄能器的第一溢流阀和第一定值减压阀、接合于所述第一油路接口的第一压力传感器、接合于所述第二油路接口的第二压力传感器，以及接合于所述外部蓄能器的第三压力传感器；
2.根据权利要求1所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述外部蓄能器的压力模型为：
3.根据权利要求1所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包含：
4.根据权利要求1所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包含：
5.根据权利要求1所述的一种工程机械的三腔缸电静液作动器系统的控制方法，其特征在于，所述三腔缸电静液作动器系统还包括：内部蓄能器（8）、用以将所述伸出...
【专利技术属性】
技术研发人员：林添良，庄榕榕，陈其怀，张辉雨，冯浩男，缪骋，任好玲，付胜杰，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：
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