作业机械、属具快换液压控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种作业机械、属具快换液压控制系统及控制方法。


背景技术：

2.目前的挖掘机市场，挖掘机要求适用的工况越来越多，各种不同属具的应用也越来越频繁。挖掘机除了安装铲斗外，还可以安装例如破碎锤、液压剪、拇指夹、抓斗等属具，以使挖掘机满足安装多功能属具的需求。
3.挖掘机快换装置大多采用单泵工作，一般利用铲斗憋压溢流时，系统产生高压，然后将高压液压油引入快换油缸大腔，实现属具夹紧功能。当对换向电磁阀进行操作时，高压液压油流入快换油缸小腔，实现属具松开功能。这种快换装置存在如下缺陷：工作压力单一切不可调，主要原因为，快换工作时，需要铲斗挖掘憋压溢流，及工作压力为系统的溢流压力，一般为340～380bar；实现整个快换工作过程，需要操作铲斗挖掘动作，属具的松开和夹紧过程，铲斗挖掘操作均不能断开，操作繁琐且难控制。


技术实现要素：

4.本发明提供一种作业机械、属具快换液压控制系统及控制方法，用以解决现有技术中属具更换过程繁琐、且快换油路压力不可调节的缺陷，实现属具的自动更换，对快换油路压力进行调节，而且还可以实现高压液压油流向油缸大腔，即实现属具夹紧锁定功能。
5.本发明提供一种属具快换液压控制系统的控制方法，包括：
6.将属具快换液压控制系统切换至快换模式；
7.获取第一指令后，快换切断阀得电以建立系统油压，快换减压阀得电以调整所述属具快换液压控制系统的工作压力，快换换向阀得电以调整油路方向使夹具松开属具；
8.获取第二指令后，所述快换换向阀失电，油路方向复位使夹具夹紧所述属具；经过预设时间后，所述快换切断阀和所述快换减压阀均失电。
9.根据本发明提供的一种属具快换液压控制系统的控制方法，所述获取第一指令后，快换切断阀得电以建立系统油压，快换减压阀得电以调整所述属具快换液压控制系统的工作压力，快换换向阀得电以调整油路方向使夹具松开属具步骤之前，先获取所述属具快换液压控制系统的压力解锁信息和方向解锁信息。
10.根据本发明提供的一种属具快换液压控制系统的控制方法，所述先获取所述属具快换液压控制系统的压力解锁信息和方向解锁信息的步骤之中，先获取所述属具快换液压控制系统的压力解锁信息，再获取方向解锁信息。
11.根据本发明提供的一种属具快换液压控制系统的控制方法，所述先获取所述属具快换液压控制系统的压力解锁信息和方向解锁信息步骤之后，设置所述属具快换液压控制系统的工作压力。
12.根据本发明提供的一种属具快换液压控制系统的控制方法，所述获取第一指令
后，快换切断阀得电以建立系统油压，快换减压阀得电以调整所述属具快换液压控制系统的工作压力，快换换向阀得电以调整油路方向使夹具松开属具的步骤中，所述快换切断阀、所述快换减压阀和所述快换换向阀依次得电。
13.根据本发明提供的一种属具快换液压控制系统的控制方法，所述获取第二指令后，所述快换换向阀失电，油路方向复位，使夹具夹紧所述属具，经过预设时间后，所述快换切断阀和所述快换减压阀均失电的步骤之后，所述属具快换液压控制系统退出所述快换模式。
14.根据本发明提供的一种属具快换液压控制系统的控制方法，在属具快换液压控制系统切换至快换模式的条件下，启动报警器；在所述属具快换液压控制系统退出所述快换模式的条件下，关闭所述报警器。
15.根据本发明提供的一种属具快换液压控制系统的控制方法，所述预设时间为3s-8s。
16.根据本发明提供的一种属具快换液压控制系统的控制方法，所述第一指令为手柄按键被触发，所述第二指令为取消手柄按键的触发动作。
17.本发明还提供一种属具快换液压控制系统，包括：
18.信息采集模块，用于采集属具快换液压控制系统的模式信息；
19.发送模块，用于发出第一指令和第二指令；
20.接收模块，用于接收所述第一指令和所述第二指令，并控制快换切断阀、快换减压阀、快换换向阀得电或失电。
21.本发明还提供一种作业机械，所述作业机械实现如上所述的属具快换液压控制系统的控制方法，且所述作业机械包括：
22.快换油路，所述快换油路上设有快换切断阀、快换减压阀和快换换向阀；
23.油缸，所述油缸与所述快换油路连通，所述油缸包括大腔和小腔，所述快换换向阀用于控制油液流进或流出所述大腔和所述小腔；
24.主泵，所述主泵用于将油液泵入所述快换油路内。
25.本发明提供的一种属具快换液压控制系统的控制方法，通过在属具快换液压控制系统上设置快换换向阀、快换切断阀和快换减压阀，可以实现属具的自动更换，而且在获取第二指令后，快换换向阀失电，然后再经过预设时间后，快换切断阀和快换减压阀失电，这样可以实现高压液压油流向油缸大腔，即实现属具夹紧锁定功能。
附图说明
26.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。
27.图1是本发明提供的属具快换液压控制系统的示意图；
28.图2是本发明提供的属具快换液压控制系统的控制方法的流程图；
29.图3是本发明提供的属具快换液压控制系统的控制方法的流程图。
30.附图标记：
31.110、快换油路；111、快换切断阀；112、快换减压阀；113、快换换向阀；
32.120、油缸；121、大腔；122、小腔；
33.130、主泵；140、油箱。
具体实施方式
34.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。
35.下面结合图1-图3描述本发明的作业机械、属具快换液压控制系统及控制方法。需要说明的是，作业机械可以为挖掘机，挖掘机的属具包括铲斗、破碎锤、液压剪、拇指夹、抓斗等，以使挖掘机满足多功能需求。例如，挖掘机上的属具为铲斗时，挖掘机可以用于铲物料、运送物料；挖掘机上的属具为抓斗时，挖掘机可以用于挖掘或抓取物料；挖掘机上的属具为破碎锤时，挖掘机可以控制破碎锤，使破碎锤可以破碎坚硬物料或者坚硬岩石地层等。由于不同的属具需要配置不同的工作压力，因此当挖掘机需要更换属具时，需要对属具快换液压控制系统的工作压力进行调整。
36.参见图3所示，根据本发明实施例的属具快换液压控制系统的控制方法，包括：
37.s10：将属具快换液压控制系统切换至快换模式。作业机械的驾驶员可以根据作业机械的作业情况进行模式切换，在快换模式下，驾驶员或者操作人员可以对作业机械的属具进行更换。快换模式是快换属具工作时所选择的模式，这个模式可以由显示屏定义，然后通过can通讯，传送到控制器，最后控制器识别模式触发后，进行后续相应动作。在操作时，快换模式是由操作手选择的，例如，当需要将挖掘机前面属具更换成快换属具后，操作手可以先将挖掘机的工作模式选择为快换模式，然后进行更换属具的操作。具体地，当挖掘机需要更换属具时，可以将属具快换液压控制系统切换至快换模式；当无需更换属具时，可以使属具快换液压控制系统退出快换模式，并切换至其他模式。换言之，在快换模式下，可以对作业机械的属具进行更换。
38.s20：获取第一指令后，快换切断阀111得电以建立系统油压。参见图1所示，属具快换液压控制系统的油路上设有快换切断阀111。需要说明的是，当快换切断阀111得电时，属具快换液压控制系统可以建立系统油压，整个系统的油压可以为340bar-380bar。例如，根据本发明实施例的属具快换液压控制系统的系统油压可以为350bar。在一些实施例中，第一指令为通过操作按键发出的指令，例如，驾驶员可以按下手柄上的触发按键，也即当手柄上的触发按键被按下时，发出第一指令；当手柄上的触发按键被松开时，发出第二指令。换言之，触发按键被按下或者被触发的动作可以理解为发出第一指令的动作，也即当手柄上的触发按键被触发或者被按下时，发出第一指令；松开触发按键的动作，可以理解为发出第二指令的动作，也即当触发按键松开后，发出第二指令。
39.快换减压阀112得电以调整属具快换液压控制系统的工作压力。由于不同的属具需要配置不同的工作压力，因此当挖掘机需要更换属具时，需要对属具快换液压控制系统的工作压力进行调整，快换减压阀112可以对属具快换液压控制系统的工作压力进行调整。参见图1所示，属具快换液压控制系统的油路上设有快换减压阀112，通过设置快换减压阀
112可以将系统油压调整至属具的工作油压，由此更换属具后，系统油压能够满足属具的工作需求。
40.在一些实施例中，参见图2所示，当手柄上的触发按键被触发时，驾驶员可以在控制器、显示器或者控制面板上设置工作压力，也即通过设置工作压力可以使快换减压阀112在得电的情况下，使系统油压达到设定的工作压力。例如，属具快换液压控制系统中，驾驶员可以设定的工作压力范围的为50bar-220bar，也即快换减压阀112的压力调整范围可以为50bar-220bar。
41.需要说明的是，这里对“手柄上的触发按键”的触发方式不做具体限制，例如，触发方式可以为长按按键、连续多次的按动或者显示屏触摸等方式。
42.参见图1所示，属具快换液压控制系统的油路上设有快换换向阀113，快换换向阀113可以调节油液流动方向，从而可以控制夹持属具的夹具的夹紧动作或者松开动作。快换换向阀113得电以调整油路方向使夹具松开属具。例如，当快换换向阀113调整油液沿着第一方向流动时，夹具可以夹紧属具；当快换换向阀113调整油液沿着第二方向流动时，第二方向与第一方向相反，此时夹具可以松开属具。当快换换向阀113失电时，油路方向为第一方向，此时夹具夹紧属具。当快换换向阀113得电时，油路方向为第二方向，此时夹具松开属具。
43.例如，按下手柄上的触发按键后，快换切断阀111和快换减压阀112均得电，属具快换液压控制系统处于高压状态，同时快换换向阀113得电，此时高压液压油流向油缸120小腔122，实现夹具解锁松开属具。当快换换向阀113失电，高压液压油流向油缸120大腔121，实现夹具夹紧属具。
44.s30：获取第二指令后，快换换向阀113失电，油路方向复位(即油路方向恢复至第一方向)，使夹具夹紧属具，经过预设时间后，快换切断阀111和快换减压阀112均失电。在一些实施例中，预设时间可以为3s-8s，优选地，预设时间可以为5s。由此，可以为油液回流预留充足的时间。
45.需要说明的是，快换换向阀113失电后，油路方向可以恢复为第一方向，此时夹具夹紧属具。为了确保夹具完成夹紧动作、且将夹具锁止在夹紧的状态下，在一些示例中，快换换向阀113失电后，经过预设时间后，快换切断阀111和快换减压阀112再失电。这样，实现高压液压油流向油缸120大腔121，即实现属具夹紧锁定功能。例如，属具更换后，松开手柄上的触发按键，快换换向阀113失电，同时快换换向阀113失电后经过5s(即预设时间为5s)的时间后，快换切断阀111和快换减压阀112再失电，在快换换向阀113失电后的5s内，高压液压油流向油缸120大腔121，即实现属具夹紧锁定功能。
46.根据本发明实施例的属具快换液压控制系统的控制方法，通过在属具快换液压控制系统上设置快换换向阀113、快换切断阀111和快换减压阀112，可以实现属具的自动更换，而且在获取第二指令后，快换换向阀113失电，然后再经过预设时间后，快换切断阀111和快换减压阀112失电，这样可以实现高压液压油流向油缸120大腔121，即实现属具夹紧锁定功能。
47.根据本发明的一些实施例，所述获取第一指令后，快换切断阀111得电以建立系统油压，快换减压阀112得电以调整属具快换液压控制系统的工作压力，快换换向阀113得电以调整油路方向使夹具松开属具步骤之前，也即步骤s20之前，先获取属具快换液压控制系
统的压力解锁信息和方向解锁信息。这样可以安全地进行属具更换。
48.在一些实施例中，当确定压力解锁键被触发、且确定方向解锁键也被触发时，可以进入步骤s20。当压力解锁键和方向解锁键中的至少一个未被触发时，属具快换液压控制系统无法进入步骤s20。可以理解的是，只有当压力解锁键和方向解锁键均被触发时，且在获取第一指令后，快换切断阀111得电以建立系统油压、快换减压阀112得电以调整属具快换液压控制系统的工作压力、快换换向阀113得电以调整油路方向使夹具松开属具。
49.在一些实施例中，参见图2所示，属具快换液压控制系统切换至快换模式后，先获取属具快换液压控制系统的压力解锁信息和方向解锁信息的步骤之中，先判断压力解锁键是否被触发，然后再判断方向解锁键是否被触发。
50.在一些实施例中，参见图2所示，先获取属具快换液压控制系统的压力解锁信息和方向解锁信息步骤之后，设置属具快换液压控制系统的工作压力。这样可以确保属具更换顺利进行。
51.根据本发明的一些实施例，在所述获取第一指令后，快换切断阀111得电以建立系统油压，快换减压阀112得电以调整属具快换液压控制系统的工作压力，快换换向阀113得电以调整油路方向使夹具松开属具的步骤中，也即在步骤s20中，快换切断阀111、快换减压阀112和快换换向阀113依次得电。由此可以提升控制方法的逻辑控制合理性。在一些实施例中，快换切断阀111、快换减压阀112和快换换向阀113均可以为电磁阀。
52.根据本发明的一些实施例，获取第二指令后，快换换向阀113失电，油路方向复位，使夹具夹紧属具，经过预设时间后，快换切断阀111和快换减压阀112均失电的步骤之后，属具快换液压控制系统退出快换模式。由此挖掘机可以进入其他模式，进行其他操作。
53.为了使挖掘机在更换属具时具有提示功能，根据本发明的一些实施例，在属具快换液压控制系统切换至快换模式的条件下，启动报警器；在属具快换液压控制系统退出快换模式的条件下，关闭报警器。也就是说，在属具快换液压控制系统处于快换模式下，报警器发出警报。这里对警报的形式不做具体限定，例如，警报可以为声音警报，也可以为灯光警报。
54.根据本发明实施例的属具快换液压控制系统，包括：信息采集模块、发送模块和接收模块。其中，信息采集模块用于采集属具快换液压控制系统的模式信息；发送模块用于发出第一指令和第二指令；接收模块用于接收第一指令和第二指令，并控制快换切断阀111、快换减压阀112、快换换向阀113得电或失电。需要说明的是，接收模块接收到第一指令后，快换切断阀111得电以建立系统油压，快换减压阀112得电以调整属具快换液压控制系统的工作压力，快换换向阀113可以调节油液流动方向，从而可以控制夹持属具的夹具动作。
55.接收模块接收到第二指令后，快换换向阀113失电，快换切断阀111和快换减压阀112经过5s后，再失电。这样，在快换换向阀113失电后的5s内，高压液压油流向油缸120大腔121，即实现属具夹紧锁定功能。
56.根据本发明实施例的属具快换液压控制系统，通过在属具快换液压控制系统上设置快换换向阀113、快换切断阀111和快换减压阀112，可以实现属具的自动更换，而且在获取第二指令后，快换换向阀113失电，然后再经过预设时间后，快换切断阀111和快换减压阀112失电，这样可以实现高压液压油流向油缸120大腔121，即实现属具夹紧锁定功能。
57.根据本发明实施例的作业机械，作业机械实现如上所述的属具快换液压控制系统
的控制方法。需要说明的是，作业机械可以为挖掘机，挖掘机的属具包括铲斗、破碎锤、液压剪、拇指夹、抓斗等，以使挖掘机满足多功能需求。例如，挖掘机上的属具为铲斗时，挖掘机可以用于铲物料、运送物料；挖掘机上的属具为抓斗时，挖掘机可以用于挖掘或抓取物料；挖掘机上的属具为破碎锤时，挖掘机可以用于破碎坚硬物料或者岩石地层等。由于不同的属具需要配置不同的工作压力，因此当挖掘机需要更换属具时，需要对属具快换液压控制系统的工作压力进行调整。
58.参见图1所示，作业机械可以包括：快换油路110、油缸120、主泵130和油箱140。其中，快换油路110上设有快换切断阀111、快换减压阀112和快换换向阀113。油缸120与快换油路110连通，油缸120包括大腔121和小腔122，快换换向阀113用于控制油液流进或流出大腔121和小腔122。例如，快换换向阀113失电后，为了确保夹具完成夹紧动作，快换换向阀113失电后，经过预设时间后，快换切断阀111和快换减压阀112再失电，此时油路方向为第一方向，实现高压液压油流向油缸120大腔121，即实现属具夹紧锁定功能；再如，按下手柄上的触发按键后，快换切断阀111和快换减压阀112均得电，属具快换液压控制系统处于高压状态，快换换向阀113得电，油液沿着第二方向流动，同时高压液压油流向油缸120小腔122，实现属具解锁松开功能。主泵130用于将油液泵入快换油路110内，油箱140用于收集快换油路110内的油液。
59.根据本发明实施例的作业机械，通过在属具快换液压控制系统上设置快换换向阀113、快换切断阀111和快换减压阀112，可以实现属具的自动更换，而且在获取第二指令后，快换换向阀113失电，然后再经过预设时间后，快换切断阀111和快换减压阀112失电，这样可以实现高压液压油流向油缸120大腔121，即实现属具夹紧锁定功能。
60.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。