回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于液壓控制領(lǐng)域，具體地，涉及一種回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中常見的一種回轉(zhuǎn)馬達(dá)液壓控制系統(tǒng)。在該液壓系統(tǒng)中， 當(dāng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)1啟動時，主換向閥7切換至圖中的左位，液壓油源P的壓力油經(jīng)由主換向閥7 以及左側(cè)平衡閥6的單向閥后進(jìn)入回轉(zhuǎn)馬達(dá)1的左側(cè)油口，使得該左側(cè)油口的壓力上升。由 于采用外控式液壓先導(dǎo)控制，右側(cè)平衡閥6難以即時開啟，使得回轉(zhuǎn)馬達(dá)1的右側(cè)油口產(chǎn)生 憋壓，壓力上升。當(dāng)左側(cè)油口的壓力上升至右側(cè)平衡閥6的先導(dǎo)開啟壓力時，右側(cè)油口的壓 力下降。回轉(zhuǎn)馬達(dá)1的啟動平穩(wěn)性由平衡閥6決定，是一個被動控制過程，啟動時間較長。
[0003] 回轉(zhuǎn)馬達(dá)1制動時，主換向閥7的中位機能為Y型，馬達(dá)制動器馬上剎住回轉(zhuǎn)馬達(dá) 1，但由于大負(fù)載慣性，回轉(zhuǎn)機構(gòu)會繼續(xù)運動，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)馬達(dá)1的出油側(cè)產(chǎn)生憋壓，使安全溢 流閥頻繁啟閉，引起出油側(cè)的壓力波動大，影響制動平穩(wěn)性，制動時間長。
[0004] 由此可見，目前的回轉(zhuǎn)馬達(dá)的控制主要是通過一定開啟比的平衡閥來被動匹配馬 達(dá)出油口的輸出流量，存在回轉(zhuǎn)啟動、制動過程響應(yīng)慢，壓力沖擊大，變負(fù)載下回轉(zhuǎn)系統(tǒng)工 況適應(yīng)性差等諸多缺陷或不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制系統(tǒng)及其控制方法，在不采用平衡閥的情 形下實現(xiàn)回轉(zhuǎn)馬達(dá)的平穩(wěn)控制。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng) 包括控制器和回轉(zhuǎn)馬達(dá)，與該回轉(zhuǎn)馬達(dá)的第一油口連接的第一油口工作油路和與該回轉(zhuǎn)馬 達(dá)的第二油口連接的第二油口工作油路中分別設(shè)有用于切換連接至液壓油源或?qū)崿F(xiàn)回油 的比例換向閥，所述第一油口與對應(yīng)的比例換向閥之間的油路上以及第二油口與對應(yīng)的比 例換向閥之間的油路上分別液壓連接有用于回轉(zhuǎn)馬達(dá)的檢測油口油壓并電連接所述控制 器的馬達(dá)油口壓力傳感器；
[0007] 所述控制器配置為：接收作為回油口的所述第一油口或第二油口一側(cè)的所述馬達(dá) 油口壓力傳感器的檢測壓力值信號，控制作為回油油路的所述第一油口工作油路或第二油 口工作油路中的所述比例換向閥的比例電磁鐵，以調(diào)節(jié)該比例換向閥的閥芯開度，使得所 述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的回油口在啟動或制動時的壓力平穩(wěn)。
[0008] 優(yōu)選地，所述控制器配置為：在作為回油口的所述第一油口或第二油口一側(cè)的所 述馬達(dá)油口壓力傳感器的檢測壓力值信號大于預(yù)設(shè)回油壓力值時，增大調(diào)節(jié)所述回油油路 中的所述比例換向閥的閥芯開度。
[0009] 優(yōu)選地，所述第一油口工作油路中設(shè)有第一比例換向閥，所述第二油口工作油路 中設(shè)有第二比例換向閥，所述第一比例換向閥和第二比例換向閥均包括進(jìn)油口、回油口和 工作油口，所述工作油口分別與對應(yīng)的所述第一油口或第二油口油路連接，所述進(jìn)油口油 路連接所述液壓油源；
[0010] 其中，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制系統(tǒng)還包括用于檢測所述第一油口工作油路和第二油口 工作油路中的所述比例換向閥的所述進(jìn)油口油壓的閥口進(jìn)油壓力傳感器，該閥口進(jìn)油壓力 傳感器電連接所述控制器。
[0011] 優(yōu)選地，所述比例換向閥為二位三通換向閥或二位四通換向閥。
[0012] 優(yōu)選地，所述比例換向閥中設(shè)有與所述控制器電連接的閥芯位移傳感器。
[0013] 優(yōu)選地，所述第一比例換向閥和所述第二比例換向閥設(shè)置為使得所述第一油口工 作油路為所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油油路且所述第二油口工作油路為回油油路時，流經(jīng)所述第一 比例換向閥的流量Ql和流經(jīng)所述第二比例換向閥的流量Q2分別為 ：
[0015] 其中，Cd為流量系數(shù)；P為油液密度；Al (X)和A2 (X)分別為所述第一比例換向閥 和第二比例換向閥的閥口節(jié)流面積，該閥口節(jié)流面積通過所述閥芯位移傳感器檢測所述閥 芯位移而獲得；Pl為所述閥口進(jìn)油壓力傳感器的檢測壓力值；p2、p3分別為與所述第一油 口和第二油口對應(yīng)的所述馬達(dá)油口壓力傳感器的檢測壓力值；P4為所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的回油 油路中的回油背壓值。
[0016] 優(yōu)選地，所述控制器還配置為：計算所述流量Q1，在該流量Ql大于設(shè)定進(jìn)油流量 值時，控制所述第二比例換向閥的比例電磁鐵，以增大該第二比例換向閥的閥芯開度。
[0017] 所述控制器還進(jìn)一步配置為：當(dāng)所述流量Ql大于所述設(shè)定進(jìn)油流量值時，控制所 述第一比例換向閥的比例電磁鐵，以減小該第一比例換向閥的閥芯開度。
[0018] 優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括梭閥，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的所述第一油口和第二油口分別連接 有第一油口壓力檢測油路和第二油口壓力檢測油路，該第一油口壓力檢測油路和第二油口 壓力檢測油路分別連接到所述梭閥的兩個入口，該梭閥的出口連接所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的馬達(dá)制 動器的控制油腔。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種根據(jù)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制系統(tǒng)的控制方 法，該控制方法包括：
[0020] 步驟一、通過所述比例換向閥切換控制所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；
[0021] 步驟二、在所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的啟動或制動時，通過所述控制器控制所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的 回油油路中的所述比例換向閥，從而使得所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的回油口在啟動或制動時的壓力平 穩(wěn)。
[0022] 根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明的回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制系統(tǒng)中不再采用平衡閥，也不再采用 單個的主換向閥，而在回轉(zhuǎn)馬達(dá)的兩側(cè)油口處設(shè)置馬達(dá)油口壓力傳感器，兩側(cè)油口的工作 油路中分別設(shè)置比例換向閥以切換連接至液壓油源或?qū)崿F(xiàn)回油，比例換向閥的兩端設(shè)置比 例電磁鐵以調(diào)節(jié)閥芯開度；這樣，在控制器的控制下，可根據(jù)馬達(dá)油口壓力值，通過調(diào)節(jié)比 例電磁鐵來調(diào)節(jié)各個比例換向閥的閥芯開度，實現(xiàn)主動調(diào)節(jié)，使得回轉(zhuǎn)馬達(dá)在啟動或制動 時的壓力平穩(wěn)。此外，還可在比例換向閥的閥前設(shè)置閥口進(jìn)油壓力傳感器，通過控制器計算 兩個比例換向閥的流量，從而實現(xiàn)流量的主動調(diào)節(jié)和控制，最終實現(xiàn)回轉(zhuǎn)馬達(dá)的快速、平穩(wěn) 啟動和制動。
[0023] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0024] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0025] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常見的回轉(zhuǎn)馬達(dá)液壓控制系統(tǒng)的液壓原理圖；
[0026] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制系統(tǒng)的液壓原理圖。
[0027] 附圖標(biāo)記說明
[0028] 1 回轉(zhuǎn)馬達(dá) 2 馬達(dá)制動器
[0029] 3 梭閥 4 第一比例換向閥
[0030] 5 第二比例換向閥 6 平衡閥
[0031] 7 主換向閥 100 控制器
[0032] A 第一油口 B 第二油口
[0033] PO 進(jìn)油口 TO 回油口
[0034] D 工作油口 DTl~DT4 比例電磁鐵
[0035] Pl 閥口進(jìn)油壓力傳感器 P2~P3 馬達(dá)油口壓力傳感器
[0036] Xl~X2 閥芯位移傳感器 P 液壓油源
[0037] Cl 第一油口工作油路 C2 第二油口工作油路
[0038] Yl 第一油口壓力檢測油路 Y2 第二油口壓力檢測油路
【具體實施方式】
[0039] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0040] 在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，"左、右"通常是針對附圖所示的左、右； "內(nèi)、外"是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外，但上述方位詞并不用于限制本發(fā)明。
[0041] 本發(fā)明旨在提供針對回轉(zhuǎn)機構(gòu)工作腔壓力