用于控制工程機械的優(yōu)先功能的設備和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制工程機械的優(yōu)先功能的設備和方法，更具體地講，本發(fā)明涉及一種用于工程機械的液壓優(yōu)先功能控制設備及其方法，在通過更換連接到挖掘機的可選裝置進行聯(lián)合作業(yè)的情況下，所述設備和方法可使操作者能夠設定可選裝置的優(yōu)先順序或優(yōu)先程度。
【背景技術】
[0002]通常，根據(jù)作業(yè)條件，可在挖掘機的鏟斗被移走之后安裝諸如破碎機的可選裝置，并可通過同時驅(qū)動可選裝置和附件來進行聯(lián)合作業(yè)。在這種情況下，由于可選裝置和附件之間的負荷壓力不同，導致液壓流體不能平穩(wěn)地從液壓泵供應到可選裝置和附件。因此，通過經(jīng)由優(yōu)先功能來限制從液壓泵供應到可選裝置的液壓流體的量，可防止附件的運動受到限制。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有技術中的用于工程機械的優(yōu)先功能控制設備包括:可變排量液壓泵(以下稱為“液壓泵”)1，連接到發(fā)動機；可選裝置和附件(未示出)，連接到液壓泵I;可選裝置操作桿2和附件操作桿3，當操作者操作可選裝置操作桿2和附件操作桿3時，可選裝置操作桿2和附件操作桿3輸出與其操作量相對應的操作信號；可選裝置閥芯4，安裝在液壓泵I和可選裝置之間的流動路徑中，并響應于可選裝置操作桿2的操作而移位以控制供應到可選裝置的液壓流體的流動方向；附件閥芯5，安裝在液壓泵I和附件之間的流動路徑中，并響應于附件操作桿3的操作而移位以控制附件的啟動、停止和方向改變。
[0004]如圖1所示，在通過操作可選裝置操作桿2和附件操作桿3而驅(qū)動共用液壓泵I的可選裝置和附件來進行聯(lián)合作業(yè)的情況下，由于可選裝置和附件之間的負荷壓力不同，導致不能從液壓泵I平穩(wěn)地供應液壓流體。也就是說，如果在可選裝置中產(chǎn)生的負荷壓力比在附件中產(chǎn)生的負荷壓力相對低，則根據(jù)液壓特性，從液壓泵I供應到可選裝置的液壓流體的量增加，因而附件的運動會受到限制。
[0005]因此，節(jié)流孔6安裝在液壓泵I和可選裝置閥芯4之間的流動路徑中，以在可選裝置和附件同時被驅(qū)動的聯(lián)合作業(yè)期間限制被供應到可選裝置的液壓流體的量。
[0006]如圖2所示，現(xiàn)有技術中的另一種用于工程機械的優(yōu)先功能控制設備包括:可變排量液壓泵(以下稱為“液壓泵”)1，連接到發(fā)動機；可選裝置和附件(未示出)，連接到液壓泵I ;可選裝置操作桿2和附件操作桿3，當操作者操作可選裝置操作桿2和附件操作桿3時，可選裝置操作桿2和附件操作桿3輸出與其操作量相對應的操作信號；可選裝置閥芯4，安裝在液壓泵I和可選裝置之間的流動路徑中，并響應于可選裝置操作桿2的操作而移位以控制供應到可選裝置的液壓流體的流動方向；附件閥芯5，安裝在液壓泵I和附件之間的流動路徑中，并響應于附件操作桿3的操作而移位以控制附件的啟動、停止和方向改變；液壓減壓閥7，安裝在可選裝置操作桿2和可選裝置閥芯4之間的信號路徑中，并響應于來自外部的信號壓力而移位以控制從可選裝置操作桿2輸入到可選裝置閥芯4的信號壓力。
[0007]因此，在通過操作可選裝置操作桿2和附件操作桿3而驅(qū)動可選裝置和附件來進行聯(lián)合作業(yè)的情況下，通過液壓減壓閥7來限制供應到可選裝置的液壓流體的量，從而可防止附件的運動受到限制。
[0008]然而，如圖1和圖2所示，在通過節(jié)流孔6和液壓減壓閥7限制被供應到可選裝置的液壓流體的量的情況下，根據(jù)可選裝置的負荷狀況平穩(wěn)地調(diào)節(jié)優(yōu)先功能的程度會是困難的。此外，沒有提供操作者可通過其容易地設定優(yōu)先功能的界面，并且在可選裝置的負荷狀況變化的情況下，輕松應對這樣的變化會是困難的。
[0009]如圖3所示，現(xiàn)有技術中的又一種用于工程機械的優(yōu)先功能控制設備包括:可變排量液壓泵(以下稱為“液壓泵”)I和先導泵8，連接到發(fā)動機；可選裝置和附件(未示出)，連接到液壓泵I ;附件操作桿3，當操作者操作附件操作桿3時，附件操作桿3輸出與操作量相對應的操作信號；可選裝置閥芯4，安裝在液壓泵I和可選裝置之間的流動路徑中，并移位以控制供應到可選裝置的液壓流體的流動方向；附件閥芯5，安裝在液壓泵I和附件之間的流動路徑中，并響應于附件操作桿3的操作而移位以控制附件的啟動、停止和方向改變；用于可選裝置的電氣操作裝置9，根據(jù)操作者的操作輸出操作信號以控制可選裝置；電比例減壓閥10，安裝在先導泵8和可選裝置閥芯4之間的信號路徑中，并移位以將來自先導泵8的信號壓力轉(zhuǎn)換成對應于來自外部的電氣控制信號的二次信號壓力，并將二次信號壓力供應到可選裝置閥芯4;控制器11，將與用于可選裝置的電氣操作裝置9的操作信號相對應的電氣控制信號輸出到電比例減壓閥10。
[0010]因此，在操作用于可選裝置的電氣操作裝置9和附件操作桿3的情況下，根據(jù)用于可選裝置的電氣操作裝置9的操作而產(chǎn)生的操作信號被輸入到控制器。根據(jù)從控制器11輸出而對應于操作信號的電氣控制信號，電比例減壓閥10產(chǎn)生二次信號壓力。因此，由于可選裝置閥芯4的開度受控于通過電比例減壓閥10的二次信號壓力，以限制供應到可選裝置的液壓流體的量，因此可防止附件的運動受到限制。
[0011]然而，如圖3所示，在沒有提供可根據(jù)可選裝置的負荷狀況或附件的操作量設定優(yōu)先程度的單獨的輸入信號算法或裝置的情況下，特定附件的運動會因在可選裝置中產(chǎn)生的負荷壓力而受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，提出本發(fā)明以解決在現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于工程機械的優(yōu)先功能控制設備及其控制方法，其能夠在通過操作可選裝置和附件進行作業(yè)的情況下防止因可選裝置的負荷壓力而導致附件的運動受到限制或附件的驅(qū)動速度增加。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于工程機械的優(yōu)先功能控制設備及其控制方法，其可使操作者能夠設定各種類型的可選裝置的優(yōu)先順序或優(yōu)先程度，因此可輕松應對因可選裝置的更換而導致的負荷狀況的變化。
[0014]技術方案
[0015]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，提供一種用于工程機械的優(yōu)先功能控制設備，包括:可變排量液壓泵和先導泵，連接到發(fā)動機；可選裝置和附件，連接到液壓泵；附件操作桿，當操作者執(zhí)行操作時，附件操作桿輸出與操作量相對應的操作信號；可選裝置閥芯，安裝在液壓泵和可選裝置之間的流動路徑中，并響應于來自外部的信號壓力而移位以控制供應到可選裝置的液壓流體的流動方向；附件閥芯，安裝在液壓泵和附件之間的流動路徑中，并響應于附件操作桿的操作而移位以控制附件的啟動、停止和方向改變；用于可選裝置的電氣操作裝置，根據(jù)操作者的操作輸出操作信號；電比例減壓閥，安裝在先導泵和可選裝置閥芯之間的信號路徑中，以輸出與用于可選裝置的電氣操作裝置的操作信號相對應的二次信號壓力；第一壓力檢測傳感器，安裝在附件操作桿和附件閥芯之間的信號路徑中，以實時地檢測取決于附件操作桿的操作量的信號壓力并輸出檢測信號；控制器，由操作者考慮到可選裝置的負荷壓力而預設優(yōu)先值或比值，如果根據(jù)通過第一壓力檢測傳感器檢測的附件的操作量而應用了優(yōu)先功能，則將通過用于可選裝置的電氣操作裝置的操作而從電比例減壓閥施加到可選裝置閥芯的信號壓力限制在預設的信號壓力。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，提供一種用于工程機械的優(yōu)先功能控制設備，包括:可變排量液壓泵和先導泵，連接到發(fā)動機；可選裝置和附件，連接到液壓泵；附件操作桿，當操作者執(zhí)行操作時，附件操作桿輸出與操作量相對應的操作信號；可選裝置閥芯，安裝在液壓泵和可選裝置之間的流動路徑中，并響應于來自外部的信號壓力而移位以控制供應到可選裝置的液壓流體的流動方向；附件閥芯，安裝在液壓泵和附件之間的流動路徑中，并響應于附件操作桿的操作而移位以控制附件的啟動、停止和方向改變；用于可選裝置的電氣操作裝置，根據(jù)操作者的操作輸出操作信號；電比例減壓閥，安裝在先導泵和可選裝置閥芯之間的信號路徑中，以輸出與用于可選裝置的電氣操作裝置的操作信號相對應的二次信號壓力；第二壓力檢測傳感器，安裝在液壓泵的上游的排放流動路徑中，以實時地檢測液壓泵的負荷壓力并輸出檢測信號；第三壓力檢測傳感器，安裝在附件閥芯和附件之間的流動路徑中，以實時地檢測附件的負荷壓力并輸出檢測信號；控制器，由操作者考慮到可選裝置的負荷壓力而預設優(yōu)先值或比值，并將通過用于可選裝置的電氣操作裝置的操作而從電比例減壓閥施加到可選裝置閥芯的信號壓力限制在預設的信號壓力，使得通過由操作者設定的優(yōu)先值或比值，當可選裝置未被使用時由附件的負荷壓力形成的液壓泵的負荷壓力與當可選裝置被使用時由附件的負荷壓力形成的液壓泵的負荷壓力之間的差值等于預設值或者比預設值小。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，提供一種用于工程機械的優(yōu)先功能控制設備的控制方法，所述用于工程機械的優(yōu)先功能控制設備包括:可變排量液壓泵和先導泵，連接到發(fā)動機；可選裝置和附件，連接到液壓泵；附件操作桿，當操作者執(zhí)行操作時，附件操作桿輸出與操作量相對應的操作信號；可選裝置閥芯，安裝在液壓泵和可選裝置之間的流動路徑中，并響應于來自外部的信號壓力而移位以控制供應到可選裝置的液壓流體的流動方向；附件閥芯，安裝在液壓泵和附件之間的流動路徑中，并響應于附件操作桿的操作而移位以控制附件的啟動、停止和方向改變；用于可選裝置的電氣操作裝置，根據(jù)操作者的操作輸出操作信號；電比例減壓閥，安裝在先導泵和可選裝置閥芯之間的信號路徑中，以輸出與用于可選裝置的電氣操作裝置的操作信號相對應的二次信號壓力；控制器，將與用于可選裝置的電氣操作裝置的操作信號相對應的電氣控制信號輸出到電比例減壓閥，所述方法包括:由操作者考慮到可選裝置的負荷壓力而預設優(yōu)先值或比值；通過第一壓力檢測傳感器實時地檢測取決于附件操作桿的操作量