CN114483678B - 强夯机电液控制***及强夯机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及强夯机技术领域，提供一种强夯机电液控制***机强夯机。本发明提供的强夯机电液控制***包括：控制器；主卷扬动力机构，所述主卷扬动力机构与所述控制器电性连接，所述主卷扬动力机构可根据所述控制器发出的动作指令执行相应的动作，也可向所述控制器发送实时状态参数；执行机构，所述执行机构与所述控制器电性连接，所述执行机构可根据控制器发出的动作执行相应的动作，也可向所述控制器发送实时状态参数；其中，所述执行机构与所述主卷扬动力机构通过液压管路连接。本发明提供的强夯机电液控制***，通过将控制器与主卷扬动力机构以及执行机构连接，能够自定义输出，对主卷扬动作进行精确控制，提高了强夯机伺服***的控制精度。

Description

强夯机电液控制***及强夯机

技术领域

本发明涉及强夯机技术领域，尤其涉及一种强夯机电液控制***及强夯机。

背景技术

强夯机利用卷扬机反复垂直起升夯锤，利用夯锤高落差产生的高冲击夯实地基。现有的强夯机伺服***为液控***，***流量调节通过手柄减压阀调节主阀先导油压从而控制主阀开度，达到调节流量控制马达转速的目的，然而其控制精度不高，控制曲线固定不可调。

发明内容

本发明提供一种强夯机电液控制***及强夯机，用以解决现有技术中强夯机伺服液控***控制精度不高的缺陷。

本发明提供一种强夯机电液控制***，包括：控制器；主卷扬动力机构，所述主卷扬动力机构与所述控制器电性连接，所述主卷扬动力机构可根据所述控制器发出的动作指令执行相应的动作，也可向所述控制器发送实时状态参数；执行机构，所述执行机构与所述控制器电性连接，所述执行机构可根据所述控制器发出的动作执行相应的动作，也可向所述控制器发送实时状态参数；其中，所述执行机构与所述主卷扬动力机构通过液压管路连接。

根据本发明提供的一种强夯机电液控制***，所述执行机构包括：马达，所述马达与所述主卷扬动力机构通过油路连接，所述马达与所述控制器电性连接；制动器，所述制动器用于对主卷扬卷筒进行制动，所述制动器与所述主卷扬动力机构连接的液压油路上设置有通断控制模块，所述通断控制模块用于控制所述液压油路的通断。

根据本发明提供的一种强夯机电液控制***，所述通断控制模块包括第一换向阀，所述第一换向阀至少具有两个工作位，当所述第一换向阀处于第一工作位时，所述主卷扬动力机构可以向所述制动器供油；当所述第一换向阀处于第二工作位时，所述制动器被所述主卷扬动力机构供油的一侧通过所述第一换向阀流入油箱。

根据本发明提供的一种强夯机电液控制***，所述主卷扬动力机构包括：发动机，所述发动机与所述控制器通讯连接；多个并联的动力组件，所述发动机可带动多个所述动力组件工作，多个所述动力组件通过油路与所述马达连接，每个所述动力组件分别与所述控制器电性连接。

根据本发明提供的一种强夯机电液控制***，每个所述动力组件包括：泵组，所述泵组与所述发动机通过分动箱连接，所述泵组的第一油口与所述马达的第一油口连通，所述泵组的第二油口与所述马达的第二油口连通，所述泵组与所述控制器电性连接；压力传感器，所述压力传感器设置在所述泵组的测压口，所述压力传感器与所述控制器电性连接；补油泵，所述补油泵与所述发动机通过所述分动箱连接。

根据本发明提供的一种强夯机电液控制***，还包括自由落钩控制机构，所述自由落钩控制机构包括：离合器；第一控制阀组，所述第一控制阀组与所述离合器通过油路连接。

根据本发明提供的一种强夯机电液控制***，所述第一控制阀组包括：第二换向阀和第一电比例阀，所述第二换向阀具有至少两个工作位，当所述第二换向阀处于第一工作位时，所述主卷扬动力机构可以通过所述第二换向阀和所述第一电比例阀向所述离合器供油；当所述第二换向阀处于第二工作位时，所述离合器被所述主卷扬供油的一侧通过所述第一电比例阀和所述第二换向阀流入油箱。

根据本发明提供的一种强夯机电液控制***，还包括散热机构，所述散热机构与所述控制器电性连接。

根据本发明提供的一种强夯机电液控制***，所述散热机构包括：风扇；第一泵，所述第一泵与所述风扇连接；第三换向阀，所述第三换向阀与所述第一泵通过油路连接，所述第三换向阀与所述控制器电性连接。

本发明还提供一种强夯机，包括如上所述的强夯机电液控制***。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的强夯机电液控制***的原理图；

图2是图1中示出的执行机构的原理图；

图3是图1中示出的动力组件的原理图；

图4是图1中示出的第一控制阀组的原理图；

图5是图1中示出的散热机构的原理图；

附图标记：

10：控制器；20：马达；21：制动器；22：第一换向阀；31：发动机；32：泵组；33：补油泵；50：散热机构；51：第三换向阀；52：第一泵；53：风扇；60：手柄；70：离合器；71：第一控制阀组；80：第二控制阀组；90：主卷扬卷筒；321：第二泵；322：第二电比例阀；711：第二换向阀；712：第一电比例阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面结合图1-图5描述本发明的强夯机电液控制***及强夯机。

本发明实施例提供的强夯机电液控制***，包括：控制器10、主卷扬动力机构和执行机构，主卷扬动力机构与控制器电性连接，主卷扬动力机构可根据控制器发出的指令执行相应的动作，也可向控制器发送实时状态参数；执行机构与控制器电性连接，执行机构可根据控制器发出的动作执行相应的动作，也可向控制器发出实时状态参数；其中，执行机构与主卷扬动力机构通过液压管路连接。

具体来说，控制器10根据主卷扬动力机构、执行机构的特性曲线计算输出电流，根据该输出电流控制主卷扬动力机构运行，主卷扬动力机构运行带动执行机构动作，运行过程中主卷扬动力机构以及执行机构将具体运行参数反馈至控制器10，控制器10根据具体工况调节主卷扬动力机构和执行机构的具体参数，使其满足具体工况的需求。

进一步地，在本发明的一个实施例中，主卷扬动力机构包括：发动机和泵，执行机构包括马达20。发动机与泵同轴机械连接，泵的第一油口与马达20的第一油口连通，泵的第二油口与马达20的第二油口连通。具体工作时，发动机带动泵转动，泵内的液压油由泵的第一油口或第二油口进入马达20的第一油口或第二油口内，带动马达20转动，从而带动主卷扬卷筒90正向或反向转动。

控制器10与发动机和泵电性连接，在发动机运行过程中，控制器10根据手柄60的开度、发动机、泵以及马达20的特性曲线计算出输出电流，并根据该输出电流控制泵的排量。发动机将转速以及负载率反馈至控制器10，泵将泵内压力反馈至控制器10，控制器10根据发动机转速、负载率以及泵内压力控制泵的排量，从而控制马达20的排量。例如，如想主卷扬卷筒90转动快一些，增大手柄开度、控制器10可调节泵上的电比例阀，以调节泵的排量，增大泵的排量，减小马达20的排量，从而使主卷扬卷筒90的转速变大，主卷扬卷筒90转动更快，从而主卷扬转动的更快。

进一步地，在本发明的实施例中，发动机转速通过油门来控制，控制器10根据具体工况设定合适的转速，踩下油门，发动机转速变快，当发动机转速达到控制器10设定的合适的转速时，发动机维持此转速工作。

本发明实施例提供的强夯机电液控制***，通过将控制器与主卷扬动力机构以及执行机构连接，能够自定义输出，对主卷扬动作进行精确控制，提高了强夯机伺服***的控制精度。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，执行机构包括：马达20、制动器21和第一换向阀22。马达20与主卷扬动力机构通过油路连接，马达20与控制器10电性连接。制动器21用于对主卷扬卷筒90进行制动，制动器21与主卷扬动力机构连接的液压油路上设置有第一换向阀22，第一换向阀22用于控制液压油路的通断。

具体来说，控制器10可根据具体工况直接控制马达20的排量，调整马达20的转速。制动器21用于对主卷扬卷筒90进行制动，当马达20内进油时，制动器21解除对马达20的制动，马达20转动进而带动主卷扬卷筒90转动；当马达20内没有油时，制动器21抱紧主卷扬卷筒90。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，通断控制模块包括第一换向阀22，第一换向阀22至少具有两个工作位，当第一换向阀22处于第一工作位时，主卷扬动力机构可以向制动器21供油；当第一换向阀22处于第二工作位时，制动器21被主卷扬动力机构供油的一侧通过第一换向阀22流入油箱。

具体来说，当马达20内进油时，压力促使制动器21解除对马达20的制动。此时，第一换向阀22处于第一工作位，第一换向阀22的进油口与第一换向阀22的第一工作油口连通，第一换向阀22的第一工作油口与制动器21的有杆腔连通。液压油由第一换向阀22进入制动器21的有杆腔，促使活塞杆收缩，活塞杆远离主卷扬卷筒90，解除对主卷扬卷筒90的制动，此时，主卷扬卷筒90转动。当马达20内没有油时，第一换向阀22切换至第二工作状态，第一换向阀22的进油口与第二工作油口连通，第一工作油口与回油口连通，制动器21内的液压油经过第一换向阀22的第一工作油口、回油口进入油箱，制动器21内的弹簧利用弹性力推动活塞杆伸出，活塞杆与主卷扬卷筒90抱紧，从而实现对主卷扬卷筒90的制动。

进一步地，在本发明的一个实施例中，主卷扬动力机构包括：发动机31和多个并联的动力组件。发动机31与控制器10通讯连接，发动机31可带动多个动力组件工作，多个动力组件通过油路与马达20连接，每个动力组件分别与控制器10电性连接。

具体来说，在本实施例中，马达20与主卷扬卷筒90连接，马达20转动时能够带动主卷扬卷筒90转动，从而带动夯锤下降或起升。发动机31与多个动力组件连接，为多个动力组件提供动力，多个动力组件为马达20提供动力，驱动马达20转动。每个动力组件均与控制器10电性连接，由控制器10根据具体工况来控制多个动力组件输出的动力。

进一步地，如图3所示，在本发明的一个实施例中，每个动力组件包括：泵组32、压力传感器和补油泵33。发动机31与控制器10通过CAN通讯连接，泵组32与发动机31通过分动箱连接，泵组32的第一油口与马达20的第一油口连通，泵组32的第二油口与马达20的第二油口连通，泵组32与控制器10电性连接。压力传感器设置在泵组32的测压口，压力传感器与控制器10电性连接，补油泵33与发动机31通过分动箱连接。

具体来说，发动机31与泵组32同轴机械连接，发动机31转动通过分动箱能够带动泵组32转动，泵组32转动带动马达20转动。进一步地，泵组32内的液压油由泵组32的第一油口经过马达20的第一油口进入马达20内，再由马达20的第二油口流出，并由泵组32的第二油口进入。泵组32与控制器10电性连接，控制器10可根据具体工况控制泵组32的排量，进而控制马达20的转速，进而调节夯锤的下降或起升速度。压力传感器用于检测泵组32内的压力，具体地，压力传感器设置在泵组32的测压口，并把检测的数据发送至控制器10。

具体地，在实际工作过程中，控制器10根据油门开度、手柄开度、发动机31、泵组32和马达20的特性曲线计算出输出电流，控制发动机31和泵组32按照此输出电流运转，同时，发动机31和泵组32将运行过程中的发动机转速、发动机负载率以及泵组32内的压力反馈至控制器10，控制器10根据具体工况调节泵组32的排量。举例来说，如控制器10根据油门开度、手柄开度、发动机31、泵组32和马达20的特性曲线计算出输出电流，按照该输出电流，发动机31以每分钟1000转的转速工作，而当时的具体工况需要发动机31以每分钟2000转的转速工作，控制器10即设定发动机31的转速为每分钟2000转，此时，操作人员踩下油门可调节发动机31的转速，当发动机31的转速达到每分钟2000转时，发动机31按照此转速工作。补油泵33与发动机31通过分动箱机械连接，补油泵33的一端与油箱连接，补油泵33的出油口与强夯机电液控制***的其他油路连接，用于为强夯机电液控制***进行置换补油。

进一步地，如图3所示，在本发明的实施例中，泵组32包括第二泵321和第二电比例阀322，第二泵321与发动机31连接，第二泵321通过油路与马达20连接，第二电比例阀322与第二泵321通过油路连接，第二电比例阀322与控制器10电性连接。控制器10控制通过第二电比例阀322的电流强度，从而控制第二电比例阀322的开度，进而调节第二泵321的排量，从而调节马达20的排量。

当强夯机的伺服***为液控***时，第二泵321和马达20的排量为定值，不能根据具体工况而调节第二泵321和马达20的排量。在本发明的实施例中，根据手柄开度和负载率，可对第二泵321和马达20的排量进行调节，从而可以调节卷扬的转速，提高了伺服***的控制精度。

可选地，在本发明的一个实施例中，动力组件的数量为两个。

进一步地，在本发明的实施例中，多个第二泵321合流后与马达20连通，组成闭式***，闭式***较之常规的开式***，多个第二泵321直接作用于马达20，提高了强夯机电液控制***的控制精度、调速范围、传动效率。

在以上所述的实施例中，发动机31的转速通过脚油门或手油门来控制，踩下油门脚踏板可以控制发动机31的转速。具体来说，控制器10可根据工况，设定发动机31的转速，操作人员踩下油门或拧动手油门，发动机31转速增加，控制器10根据油门开度设定发动机在相应转速下工作。

本发明实施例提供的强夯机电液控制***，通过将发动机和泵组与控制器电性连接，可使控制器根据具体工况调节发动机的转速，以及调节泵组的排量，从而实现泵组的自定义排量输出，提高了强夯机电液控制***的控制精度。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，强夯机电液控制***还包括自由落钩控制机构，自由落钩控制机构包括：离合器70和第一控制阀组71，第一控制阀组71与离合器70通过油路连接。

具体来说，如图4所示，第一控组阀组71包括：第二换向阀711和第一电比例阀712，第二换向阀711具有两个工作位，当第二换向阀711得电时，第二换向阀711处于第一工作位，液压油由第二换向阀711的第一油口进入，经过第二油口以及第一电比例阀712进入离合器70，使离合器70的动静摩擦片分离，实现自由落钩。当第二换向阀711不得电时，第二换向阀711位于第二工作位，第二换向阀711的第一油口封堵，离合器70内的液压油经过第一电比例阀712，由第二换向阀711的第二油口和回油口流入油箱，此时，离合器70内的弹簧复位，推动动静摩擦片贴合，离合器70实现制动。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，强夯机电液控制***还包括电控手柄60，电控手柄60与控制器10电性连接。具体来说，操纵电控手柄60，电控手柄60发送信号至控制器10，控制器10开始工作，根据发动机31、泵组32和马达20的特性曲线计算输出电流。

需要说明的是：在本发明中，特性曲线指每个设备的固有参数。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，强夯机电液控制***还包括散热机构50，散热机构50与控制器10电性连接。

具体来说，在本实施例中，散热机构50包括风扇53，控制器10根据强夯机电液控制***的油温控制风扇53的转速，从而将油温控制在70℃以内。

进一步地，如图5所示，在本发明的一个实施例中，散热机构包括：第三换向阀51、第一泵52和风扇53。第一泵52与风扇53连接，第三换向阀51与第一泵52通过油路连接，第三换向阀51与控制器10电性连接。

具体来说，第三换向阀51为二位二通换向阀，第三换向阀51的第一油口与第一泵52的第一油口连通，第三换向阀51的第二油口与油箱连通，第一泵52的第二油口与进油口连通。控制器10用于控制第三换向阀51切换工作位，当第三换向阀51处于第一工作位时，第三换向阀51的第一油口和第二油口均封堵，第一泵52不转动，风扇53不工作；当第三换向阀51处于第二工作位时，第三换向阀51的第一油口和第二油口连通，液压油由第一泵52的第二油口进入，经过第一泵52的第一油口流出，然后经过第三换向阀51进入油箱，此时，第一泵52转动带动风扇53转动。

在本发明的一个实施例中，强夯机电液控制***包括三种控制模式，分别为常规控制模式、高效控制模式和微动控制模式。

具体来说，在常规控制模式下，通过控制泵组32的排量，使发动机31发挥最佳效能。在高效控制模式下，增加泵组32的排量，减小马达20的排量，主卷扬转速增大，加快夯锤下降或起升的速度，从而发挥最大施工效率。在微动控制模式下，通过减小泵组32的排量，减小泵组32的转速，增大马达20的排量，使转速控制在常规转速的20％以内，提高了强夯机电液控制***在马达20微动时的相应性能。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，强夯机电液控制***还包括第二控制阀组80，第二控制阀组80用于与强夯机的其他部件连接。

本发明实施例还提供一种强夯机，包括强夯机电液控制***。

具体来说，强夯机包括主卷扬，主卷扬包括主卷扬卷筒90，强夯机电液控制***与主卷扬卷筒90连接，用于控制主卷扬卷筒90转动。具体地，主卷扬卷筒90与马达20连接，在正常状态下，马达20转动带动主卷扬卷筒90转动，主卷扬卷筒90转动带动钢丝绳升降，实现夯锤起升或下降。在自由落钩状态时，主卷扬卷筒90与马达20断开连接，在离合器70的控制下，实现自由落钩或自由落钩制动。

本发明实施例提供的强夯机，通过设置强夯机电液控制***，可使控制器根据具体工况调节马达的转速，提高了强夯机的操作灵活性，进而提高了强夯机的工作效率。

上文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种强夯机电液控制***，其特征在于，包括：

控制器；

主卷扬动力机构，所述主卷扬动力机构与所述控制器电性连接，所述主卷扬动力机构可根据所述控制器发出的动作指令执行相应的动作，也可向所述控制器发送实时状态参数；

执行机构，所述执行机构与所述控制器电性连接，所述执行机构可根据所述控制器发出的动作执行相应的动作，也可向所述控制器发送实时状态参数；

其中，所述执行机构与所述主卷扬动力机构通过液压管路连接，所述控制器用于根据所述主卷扬动力机构、所述执行机构的特性曲线计算输出电流，根据所述输出电流控制所述主卷扬动力机构运行，所述主卷扬动力机构带动所述执行机构动作，运行过程中所述主卷扬动力机构以及所述执行机构将具体运行参数反馈至所述控制器，所述控制器根据具体工况调节所述主卷扬动力机构和所述执行机构的具体参数。

2.根据权利要求1所述的强夯机电液控制***，其特征在于，所述执行机构包括：

马达，所述马达与所述主卷扬动力机构通过油路连接，所述马达与所述控制器电性连接；

制动器，所述制动器用于对主卷扬卷筒进行制动，所述制动器与所述主卷扬动力机构连接的液压油路上设置有通断控制模块，所述通断控制模块用于控制所述液压油路的通断。

3.根据权利要求2所述的强夯机电液控制***，其特征在于，所述通断控制模块包括第一换向阀，所述第一换向阀至少具有两个工作位，当所述第一换向阀处于第一工作位时，所述主卷扬动力机构可以向所述制动器供油；当所述第一换向阀处于第二工作位时，所述制动器被所述主卷扬动力机构供油的一侧通过所述第一换向阀流入油箱。

4.根据权利要求2所述的强夯机电液控制***，其特征在于，所述主卷扬动力机构包括：

发动机，所述发动机与所述控制器通讯连接；

多个并联的动力组件，所述发动机可带动多个所述动力组件工作，多个所述动力组件通过油路与所述马达连接，每个所述动力组件分别与所述控制器电性连接。

5.根据权利要求4所述的强夯机电液控制***，其特征在于，每个所述动力组件包括：

泵组，所述泵组与所述发动机通过分动箱连接，所述泵组的第一油口与所述马达的第一油口连通，所述泵组的第二油口与所述马达的第二油口连通，所述泵组与所述控制器电性连接；

压力传感器，所述压力传感器设置在所述泵组的测压口，所述压力传感器与所述控制器电性连接；

补油泵，所述补油泵与所述发动机通过所述分动箱连接。

6.根据权利要求1所述的强夯机电液控制***，其特征在于，还包括自由落钩控制机构，所述自由落钩控制机构包括：

离合器；

第一控制阀组，所述第一控制阀组与所述离合器通过油路连接。

7.根据权利要求6所述的强夯机电液控制***，其特征在于，所述第一控制阀组包括：第二换向阀和第一电比例阀，所述第二换向阀具有至少两个工作位，当所述第二换向阀处于第一工作位时，所述主卷扬动力机构可以通过所述第二换向阀和所述第一电比例阀向所述离合器供油；当所述第二换向阀处于第二工作位时，所述离合器被所述主卷扬动力机构供油的一侧通过所述第一电比例阀和所述第二换向阀流入油箱。

8.根据权利要求1所述的强夯机电液控制***，其特征在于，还包括散热机构，所述散热机构与所述控制器电性连接。

9.根据权利要求8所述的强夯机电液控制***，其特征在于，所述散热机构包括：

风扇；

第一泵，所述第一泵与所述风扇连接；

第三换向阀，所述第三换向阀与所述第一泵通过油路连接，所述第三换向阀与所述控制器电性连接。

10.一种强夯机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的强夯机电液控制***。

Images