CN109538361B - 一种防止工程机械加载起动时产生故障的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止工程机械加载起动时产生故障的方法，先将液压主泵的吸收功率提升至第一功率值，并判断液压主泵的吸收功率是否需要下降；再将电控柴油机的输出功率提升至第二功率值，并判断液压主泵的吸收功率是否需要下降；最后将液压主泵的吸收功率提升至工作功率；继续将液压主泵的吸收功率提升至第三功率值，并判断液压主泵的吸收功率是否需要下降；其中，前三次判断均需根据判断结果决定是否对液压主泵的吸收功率进行调整。本发明分四次将发动机的输出功率升至其工作功率，且能在液压主泵的吸收功率与柴油发动机的功率不匹配时对液压主泵的吸收功率进行调整，降低柴油发动机早期的负荷，避免柴油发动机加载起动时产生冒黑烟等故障。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别地，涉及一种防止工程机械加载起动时产生故障的方法。
背景技术
挖掘机、水平定向钻机、旋挖钻机等工程机械的液压主泵的马力/扭矩等已经设置好，所以在工程机械突然加载的起动时候，液压泵的吸收功率就会按设定好的速率快速直线上升至工作功率，如图1所示。但是，电控柴油发动机在加速时，尤其是在高海拔地区或低温下，受空气密度或液压油粘度等的影响会导致加速过程冒烟严重，影响工程机械的正常工作和整机的使用寿命，且柴油发动机冒烟会对环境造成污染。
中国专利ZL2011110441939.8公开了一种工程机械及非电控液压泵的功率控制***及控制方法，该控制***包括功率调节器，该功率调节器与执行元件连接，并分别通过第一信号油通道和第二信号油通道连接非电控液压泵的第一信号油输入口和第二信号油输入口，以根据负载压力控制非电控液压泵的排量，非电控液压泵的第二信号油输入口和非电控液压泵的输出口之间还设置第三信号油通道，第三信号油通道设置有电控阀门，该控制阀门的控制端连接一个控制模块。控制方法包括：判断发动机的工作状态；根据发动机的工作状态，控制所述非电控液压泵切换至相应的工作模式下。该控制***和控制方法能够实现非电控液压泵的二次调整。
中国专利ZL2011103863983公开了一种电控发动机和变量液压泵的功率匹配***，该***包括：电控发动机；发动机控制器，用于测量电控发动机的实际转速；动控制器，用于比较所述实际转速和获得的目标转速，实际转速小于目标转速，且目标转速和实际转速之间的差值大于设定的门限值，则根据差值的大小，向比例电磁阀输出相应大小的微调电流；比例电磁阀，根据将接收到的微调电流的大小，调大自身阀门的开度；变量液压泵在电控发动机的动力作用下运行。该***通过减少电控发动机的负荷使得电控发动机的转速得到回升，减小了通过发动机控制器调节电控发动机转速的油耗，同时也使得变量液压泵稳定在电控发动机最优功率点上运行。上述两种控制***均未给出解决柴油发动机机械加载起动时冒黑烟的具体解决办法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止工程机械加载起动时产生故障的方法，以解决现有起动过程中柴油发动机与液压泵功率不匹配，而导致柴油发动机加载启动时出现冒黑烟的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种防止工程机械加载起动时产生故障的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将液压主泵5的吸收功率提升至第一功率值，并第一次判断所述液压主泵的吸收功率是否需要下降；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内小于等于第一功率值，或液压主泵的吸收功率仅在某一时刻或某几个时刻大于第一功率值，则保持所述液压主泵的吸收功率不变；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内持续大于第一功率值，则将所述液压主泵的吸收功率下调；
步骤S2：再将所述液压主泵的吸收功率提升至第二功率值，并第二次判断所述液压主泵的吸收功率是否需要下降；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内小于等于第二功率值，或液压主泵的吸收功率仅在某一时刻或某几个时刻大于第二功率值，则保持所述液压主泵的吸收功率不变；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内持续大于第二功率值，则将所述液压主泵的吸收功率下调；
步骤S3：继续将所述液压主泵的吸收功率提升至第三功率值，并第三次判断所述液压主泵的吸收功率是否需要下降；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内小于等于第三功率值，或液压主泵的吸收功率仅在某一时刻或某几个时刻大于第三功率值，则保持所述液压主泵的吸收功率不变；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内持续大于第三功率值，则将所述液压主泵的吸收功率下调；
步骤S4：最后将所述液压主泵的吸收功率提升至工作功率；
其中，第一功率值为所述工作功率的40％～60％，所述第二功率值为所述工作功率的75％～85％，所述第三功率值为所述工作功率的90％～95％；所述步骤S1、步骤S2和步骤S3中的一段时间均为10～30ms。
进一步的，所述步骤S1中，如所述液压主泵的吸收功率大于所述第一功率值，则将所述液压主泵的吸收功率下调的值为所述工作功率的6％～8％；
所述步骤S2中，如所述液压主泵的吸收功率大于所述第二功率值，则将所述液压主泵的吸收功率下调的值为所述工作功率的15％～20％；
所述步骤S3中，如所述第三功率值小于所述液压主泵的吸收功率，则将所述液压主泵的吸收功率下调的值为所述工作功率的25％～30％。
进一步的，所述第一功率值为所述工作功率的50％，所述第二功率值为所述工作功率的80％，所述第三功率值为所述工作功率92％。
进一步的，所述工程机械的启动控制***包括仪表显示器、主控制器、发动机控制器、电控柴油发动机、液压主泵和电比例控制阀，所述仪表显示器和所述发动机控制器分别与所述主控制器相连，所述电控柴油发动机与所述发动机控制器相连，所述液压主泵的输入端与所述电控柴油发动机的输出端相连，所述电比例控制阀与所述主控制器和所述液压主泵分别相连；在启动过程中，所述发动机控制器监测所述柴油发动机的启动信号，并将所述柴油发动机的启动信号反馈给所述主控制器，所述主控制器根据所述电控柴油发动机的启动时长调节所述电比例控制阀的电流大小，所述电比例控制阀的输入电流的大小能够调整所述液压主泵的吸收功率的上升速率。
进一步的，所述液压主泵为斜盘式柱塞泵，所述斜盘式柱塞泵的输入端通过联轴器与所述电控柴油发动机的输出轴相连；所述电比例控制阀的出油口与斜盘变量调节机构的进油口相连，以控制所述斜盘式柱塞泵的斜盘的角度。
进一步的，所述工程机械为挖掘机、水平定向钻机或旋挖钻机。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的一种防止工程机械加载起动时产生故障的方法，将液压主泵的吸收功率分四次升至其工作功率，并在此过程中多次判断液压主泵的吸收功率与柴油发动机的功率是否相匹配，且能在液压主泵的吸收功率与柴油发动机的功率不匹配时对液压主泵的吸收功率进行调整，避免突然加载起动时，电控柴油发动机的吸收功率提升过快，而引起电控柴油发动机产生冒黑烟、噪音以及发热等故障，使得电控柴油发动机更容易启动。本发明的方法，提高了工作效率，降低了工程机械的能耗。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术中工程机械启动时液压主泵的吸收功率曲线；
图2是本发明一种实施例中的工程机械加载起动时液压主泵的吸收功率曲线；
图3是本发明一种实施例中的工程机械的起动控制***的原理图；
其中，1、仪表显示器，2、主控制器，3、发动机控制器，4、电控柴油发动机，5、液压主泵，6、电比例控制阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图2，本发明的一种防止工程机械加载起动时产生故障的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将液压主泵5的吸收功率提升至第一功率值，并第一次判断液压主泵的吸收功率是否需要下降；如液压主泵的吸收功率在一段时间内小于等于第一功率值，或液压主泵的吸收功率仅在某一时刻或某几个时刻大于第一功率值，则保持液压主泵的吸收功率不变；如液压主泵的吸收功率在一段时间内持续大于第一功率值，则将液压主泵的吸收功率下调。
步骤S2：再将液压主泵的吸收功率提升至第二功率值，并第二次判断液压主泵的吸收功率是否需要下降；如液压主泵的吸收功率在一段时间内小于等于第二功率值，或液压主泵的吸收功率仅在某一时刻或某几个时刻大于第二功率值，则保持液压主泵的吸收功率不变；如液压主泵的吸收功率在一段时间内持续大于第二功率值，则将液压主泵的吸收功率下调。
步骤S3：继续将液压主泵的吸收功率提升至第三功率值，并第三次判断液压主泵的吸收功率是否需要下降；如液压主泵的吸收功率在一段时间内小于等于第三功率值，或液压主泵的吸收功率仅在某一时刻或某几个时刻大于第三功率值，则保持液压主泵的吸收功率不变；如液压主泵的吸收功率在一段时间内持续大于第三功率值，则将液压主泵的吸收功率下调。
步骤S4：最后将液压主泵的吸收功率提升至工作功率；
其中，第一功率值为工作功率的40％～60％，第二功率值为工作功率的75％～85％，第三功率值为工作功率的90％～95％；所述步骤S1、步骤S2和步骤S3中的一段时间均为10～30ms。
在一种具体的实施方式中，步骤S1中，如第一功率值小于液压主泵的吸收功率，则将液压主泵的吸收功率下调值为工作功率6％～8％；
步骤S2中，如第二功率值小于液压主泵的吸收功率，则将液压主泵的吸收功率下调值为工作功率15％～20％；
步骤S3中，如第三功率值小于液压主泵的吸收功率，则将液压主泵的吸收功率下调值为工作功率25％～30％。
在一种具体的实施方式中，第一功率值为工作功率的50％，第二功率值为工作功率的80％，第三功率值为工作功率92％。
本实施例中，一种防止工程机械加载起动时产生故障的方法，包括：
1、先将液压主泵的吸收功率提升至工作功率的50％，并第一次判断液压主泵的吸收功率是否需要下降；主控制器对液压主泵的吸收功率连续判断20ms，此时，液压主泵的吸收功率大于第一功率值8％，则将液压主泵的吸收功率下调至第一功率值；
2、将液压主泵的吸收功率提升至工作功率的80％，并第二次判断液压主泵的吸收功率是否需要下降；主控制器对液压主泵的吸收功率连续判断20ms，此时，液压主泵的吸收功率大于第二功率值18％，则将液压主泵的吸收功率下调至第二功率值；
3、继续将液压主泵的吸收功率提升至工作功率的92％，并第三次判断液压主泵的吸收功率是否需要下降；主控制器对液压主泵的吸收功率连续判断20ms，此时，液压主泵的吸收功率大于第二功率值30％，则将液压主泵的吸收功率下调至第三功率值；
4、最后将液压主泵的吸收功率再提升8％至工作功率。
上述方法中将液压主泵的吸收功率分四次升至其工作功率，并在此过程中多次判断液压主泵的吸收功率与电控柴油发动机的功率是否相匹配，且能在液压主泵的吸收功率与电控柴油发动机的功率不匹配时对液压主泵的吸收功率进行调整，避免突然加载起动时，电控柴油发动机的吸收功率快速增加在工作功率，而引起电控柴油发动机产生冒黑烟、噪音以及发热等问题使得电控柴油发动机更容易启动，且不会延长电控柴油发动机的启动时间。
如图3所示，本实施例的工程机械的启动控制***包括仪表显示器1、主控制器2、发动机控制器3、电控柴油发动机4、液压主泵5和电比例控制阀6，仪表显示器和发动机控制器分别与主控制器相连，电控柴油发动机与发动机控制器相连，液压主泵的输入端与电控柴油发动机的输出端相连，电比例控制阀与主控制器和液压主泵分别相连。本实施例的方法流程：在柴油发动机加载起动时，通过主控制器和电比例控制阀将液压主泵的吸收功率提升至其工作功率的50％，此时，第一次判断液压主泵的吸收功率是否需要下降，如需要，则相应把通过电比例控制阀将液压主泵的吸收功率调小，如不需要，则保持液压主泵的吸收功率不变；通过主控制器和电比例控制阀将液压主泵的吸收功率提升至其工作功率的80％，此时，第二次判断液压主泵的吸收功率是否需要下降，如需要，再通过电比例控制阀对液压主泵的吸收功率进行调整；再继续通过主控制器和电比例控制阀将液压主泵的吸收功率提升至其工作功率的92％，此时，第三次判断液压主泵的吸收功率是否需要下降，如需要，再通过电比例控制阀对液压主泵的吸收功率进行调整；最后将通过主控制器将柴油发动机的输出功率提升至其工作功率。
在本实施例中，液压主泵5为斜盘式柱塞泵，斜盘式柱塞泵的输入端通过联轴器与电控柴油发动机的输出轴相连；电比例控制阀的出油口与斜盘变量调节机构的进油口相连，以控制斜盘式柱塞泵的斜盘的角度。
在本实施例中，工程机械为挖掘机、水平定向钻机或旋挖钻机。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种防止工程机械加载起动时产生故障的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：先将液压主泵(5)的吸收功率提升至第一功率值，并第一次判断所述液压主泵的吸收功率是否需要下降；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内小于等于第一功率值，或液压主泵的吸收功率仅在某一时刻或某几个时刻大于第一功率值，则保持所述液压主泵的吸收功率不变；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内持续大于第一功率值，则将所述液压主泵的吸收功率下调；
步骤S2：再将所述液压主泵的吸收功率提升至第二功率值，并第二次判断所述液压主泵的吸收功率是否需要下降；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内小于等于第二功率值，或液压主泵的吸收功率仅在某一时刻或某几个时刻大于第二功率值，则保持所述液压主泵的吸收功率不变；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内持续大于第二功率值，则将所述液压主泵的吸收功率下调；
步骤S3：继续将所述液压主泵的吸收功率提升至第三功率值，并第三次判断所述液压主泵的吸收功率是否需要下降；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内小于等于第三功率值，或液压主泵的吸收功率仅在某一时刻或某几个时刻大于第三功率值，则保持所述液压主泵的吸收功率不变；如所述液压主泵的吸收功率在一段时间内持续大于第三功率值，则将所述液压主泵的吸收功率下调；
步骤S4：最后将所述液压主泵的吸收功率提升至工作功率；
其中，第一功率值为所述工作功率的40％～60％，所述第二功率值为所述工作功率的75％～85％，所述第三功率值为所述工作功率的90％～95％；所述步骤S1、步骤S2和步骤S3中的一段时间均为10～30ms。
2.根据权利要求1所述的防止工程机械加载起动时产生故障的方法，其特征在于，
所述步骤S1中，如所述液压主泵的吸收功率大于所述第一功率值，则将所述液压主泵的吸收功率下调的值为所述工作功率的6％～8％；
所述步骤S2中，如所述液压主泵的吸收功率大于所述第二功率值，则将所述液压主泵的吸收功率下调的值为所述工作功率的15％～20％；
所述步骤S3中，如所述第三功率值小于所述液压主泵的吸收功率，则将所述液压主泵的吸收功率下调的值为所述工作功率的25％～30％。
3.根据权利要求2所述的防止工程机械加载起动时产生故障的方法，其特征在于，所述第一功率值为所述工作功率的50％，所述第二功率值为所述工作功率的80％，所述第三功率值为所述工作功率92％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的防止工程机械加载起动时产生故障的方法，其特征在于，所述工程机械的启动控制***包括仪表显示器(1)、主控制器(2)、发动机控制器(3)、电控柴油发动机(4)、液压主泵(5)和电比例控制阀(6)，所述仪表显示器和所述发动机控制器分别与所述主控制器相连，所述电控柴油发动机与所述发动机控制器相连，所述液压主泵的输入端与所述电控柴油发动机的输出端相连，所述电比例控制阀与所述主控制器和所述液压主泵分别相连；在启动过程中，所述发动机控制器监测所述电控柴油发动机的启动信号，并将所述柴油发动机的启动信号反馈给所述主控制器，所述主控制器根据所述电控柴油发动机的启动时长调节所述电比例控制阀的电流大小，所述电比例控制阀的输入电流的大小能够调整所述液压主泵的吸收功率的上升速率。
5.根据权利要求4所述的防止工程机械加载起动时产生故障的方法，其特征在于，所述液压主泵(5)为斜盘式柱塞泵，所述斜盘式柱塞泵的输入端通过联轴器与所述电控柴油发动机的输出轴相连；所述电比例控制阀的出油口与斜盘变量调节机构的进油口相连，以控制所述斜盘式柱塞泵的斜盘的角度。
6.根据权利要求1所述的防止工程机械加载起动时产生故障的方法，其特征在于，所述工程机械为挖掘机、水平定向钻机或旋挖钻机。
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| CN109538361A (zh) | 2019-03-29 |
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Legal Events
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