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原文传递一种双挡调频的破碎锤控制系统及控制方法

专利名称：	一种双挡调频的破碎锤控制系统及控制方法
摘要：	本发明公开了一种双挡调频的破碎锤控制系统及控制方法，控制系统包括主泵、主阀、液控换向阀、控制器、电气开关、氮气压力传感器、截止阀、破碎锤本体、行程切换阀、液压油箱；主泵、主阀、液控换向阀、截止阀、破碎锤本体、行程切换阀和液压油箱之间通过液压管路连通；行程切换阀与控制器的输出端口电气线束相连，氮气压力传感器、电气开关分别与控制器的输入端口电气线束相连；当截止阀关闭时，通过控制电气开关，使得行程切换阀换向，实现活塞长短行程的运动；当截止阀开启时，电气开关失效，通过控制器实现破碎锤自动调频。本发明实现破碎锤双档调频，针对硬岩和软岩工况，减少冲击能量的浪费。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	徐州徐工挖掘机械有限公司
发明人：	宋之克;金月峰;宋萌;王东;郭天凯;简立瑞;耿家文;费树辉;赵光;秦满义;李亚东;张敬剑;夏炎
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910376681.4
公开号：	CN110005015A
代理机构：	徐州市三联专利事务所
代理人：	周爱芳
分类号：	E02F9/22(2006.01);E;E02;E02F;E02F9
申请人地址：	221000 江苏省徐州市经济技术开发区高新路39号
主权项：	1.一种双挡调频的破碎锤控制系统，其特征在于：包括主泵（1）、主阀（2）、液控换向阀（3）、控制器（4）、电气开关（5）、氮气压力传感器（6）、截止阀（7）、破碎锤本体（8）、行程切换阀（9）、液压油箱（10）；所述主泵（1）、主阀（2）、液控换向阀（3）、截止阀（7）、破碎锤本体（8）、行程切换阀（9）和液压油箱（10）之间通过液压管路连通；所述行程切换阀（9）与控制器（4）的输出端口电气线束相连，所述氮气压力传感器（6）、电气开关（5）分别与控制器（4）的输入端口电气线束相连；当截止阀（7）关闭时，通过控制电气开关（5），使得行程切换阀换向，实现活塞长短行程的运动；当截止阀（7）开启时，电气开关（5）失效，通过控制器（4）实现破碎锤自动调频。 2.根据权利要求1所述一种双挡调频的破碎锤控制系统，其特征在于：所述破碎锤本体（8）包括钢体（12）以及位于钢体（12）内的活塞（11）和钎杆（13），在活塞上腔处的钢体（12）上设有A油口，在活塞下腔处的钢体（12）上设有D油口，在D油口上方设有C油口和B油口；所述A油口与液控换向阀（3）相连通，所述C油口和B油口通过连接行程切换阀（9）与液控换向阀（3）相连通，所述D油口与主阀（2）相连通。 3.根据权利要求1所述一种双挡调频的破碎锤控制系统，其特征在于：所述氮气压力传感器（6）通过截止阀（7）与破碎锤本体（8）相连通。 4.一种基于权利要求1至3任一项所述的双挡调频的破碎锤控制系统得控制方法，其特征在于：当截止阀（7）打开时，驾驶室内的电气开关（5）失效，实现破碎锤自动调频方法如下：控制器（4）检测来自于氮气压力传感器（6）的信号记录下此时的充氮压力Pn0；破碎锤在不同工况下工作，由于活塞（11）冲击钎杆（13）后反弹力不同，在高压油的作用下，活塞（11）向上运动，并压缩蓄能器（14）中的氮气，氮气压力升高，活塞（11）运动到最顶端时，控制器（4）检测到蓄能器（14）中氮气压力最大值为Pn，针对软岩和硬岩工况下反弹行程不同，其氮气的差值∆P不同；如果差值∆P小于控制器（4）设定的控制压力值Pn，行程切换阀（9）不得电，破碎锤活塞以短行程进行工作；控制器（4）将此状态记录，一直以短行程工作；如果差值∆P大于控制器（4）设定的控制压力值Pn，行程切换阀（9）得电，破碎锤活塞以长行程进行工作；控制器（4）将此状态记录，一直以长行程工作；当系统断电时，此状态删除；当系统再一次通电，并使用破碎锤时，控制器（4）再一次检测破碎锤工作时的最大氮气压力值，进而判断实际的工作状态；控制器（4）进行运算，控制行程切换阀（9）切换，使破碎锤活塞以相应的行程运动,实现破碎锤不同的打击频率。 5.根据权利要求4所述的双挡调频的破碎锤控制方法，其特征在于：当截止阀（7）关闭时，通过控制驾驶室内的电气开关，使得行程切换阀换向，实现活塞长短行程的运动，达到破碎锤打击频率远程控制的目的。 6.一种基于权利要求1至3任一项所述的双挡调频的破碎锤控制系统得控制方法，其特征在于：当截止阀（7）打开时，驾驶室内的电气开关（5）失效，实现破碎锤自动调频方法如下：破碎锤活塞每次冲击过程中，控制器（4）实时动态监测氮气压力传感器（6）的压力值；当控制器（4）监测到活塞最大行程时氮气压力差值∆P1小于控制器（4）设定的控制压力值Pn时，行程切换阀（9）不得电，破碎锤活塞以短行程进行工作；当控制器（4）监测到活塞最大行程时氮气压力差值∆P2不小于控制器（4）设定的控制压力值Pn时，行程切换阀（9）得电，破碎锤活塞以长行程进行工作。 7.根据权利要求6所述的双挡调频的破碎锤控制方法，其特征在于：当截止阀（7）关闭时，通过控制驾驶室内的电气开关，使得行程切换阀换向，实现活塞长短行程的运动，达到破碎锤打击频率远程控制的目的。 8.一种基于权利要求1至3任一项所述的双挡调频的破碎锤控制系统得控制方法，其特征在于：当截止阀（7）打开时，驾驶室内的电气开关（5）失效，实现破碎锤自动调频方法如下：方法一、控制器（4）检测来自于氮气压力传感器（6）的信号记录下此时的充氮压力Pn0；破碎锤在不同工况下工作，由于活塞（11）冲击钎杆（13）后反弹力不同，在高压油的作用下，活塞（11）向上运动，并压缩蓄能器（14），氮气压力升高，活塞（11）运动到最顶端时，控制器（4）检测到蓄能器（14）中氮气压力最大值为Pn，针对软岩和硬岩工况下反弹行程不同，其氮气的差值∆P不同；如果差值∆P小于控制器（4）设定的控制压力值Pn，行程切换阀（9）不得电，破碎锤活塞以短行程进行工作；控制器（4）将此状态记录，一直以短行程工作；如果差值∆P大于控制器（4）设定的控制压力值Pn，行程切换阀（9）得电，破碎锤活塞以长行程进行工作；控制器（4）将此状态记录，一直以长行程工作；当系统断电时，此状态删除；当系统再一次通电，并使用破碎锤时，控制器（4）再一次检测破碎锤工作时的最大氮气压力值，进而判断实际的工作状态；控制器（4）进行运算，控制行程切换阀（9）切换，使破碎锤以相应的频率进行工作；方法二：破碎锤活塞每次冲击过程中，控制器（4）实时动态监测氮气压力传感器（6）的压力值；当控制器（4）监测到活塞最大行程时氮气压力差值∆P1小于控制器（4）设定的控制压力值Pn时，行程切换阀（9）不得电，破碎锤活塞以短行程进行工作；当控制器（4）监测到活塞最大行程时氮气压力差值∆P2不小于控制器（4）设定的控制压力值Pn时，行程切换阀（9）得电，破碎锤活塞以长行程进行工作；上述两种破碎锤自动调频方法能够通过程序进行设定，在控制器（4）设置两个控制模块，分别控制上述两种破碎锤自动调频方法；驾驶人员只需要在仪表上，选择相应的控制模块就可以实现两种方法的切换。 9.根据权利要求8所述的双挡调频的破碎锤控制方法，其特征在于：当截止阀（7）关闭时，通过控制驾驶室内的电气开关，使得行程切换阀换向，实现活塞长短行程的运动，达到破碎锤打击频率远程控制的目的。 10.一种基于权利要求1至3任一项所述的双挡调频的破碎锤控制系统得控制方法，其特征在于：当截止阀（7）关闭时，打开驾驶室内的电气开关（5）；活塞（11）冲击钎杆（13）后向上运动，液控换向阀（3）的a端口面积为Sa大于b端口面积Sb，A油口相连的活塞上腔接回液压油箱（10），D油口相连的活塞下腔为高压油，此时活塞加速向上运动；当活塞（11）运动到C油口相连的端面时，C油口为高压油，由于行程切换阀（9）已换向，此时高压油无法传递到液控换向阀（3）的c端口，活塞继续向上运动；当活塞（11）运动到B油口相连的端面时，B油口为高压油，高压油传递到液控换向阀（3）的c端口，由于c端口面积Sc与b端口面积Sb之和大于a端口面积Sa，液控换向阀（3）换向，A油口相连的活塞上腔接通高压油；由于活塞上腔面积SA大于活塞下腔面积SD，再加上蓄能器（14）中氮气反作用力，活塞停止并向下运动；破碎锤高能量进行打击作业，针对硬岩工况；关闭驾驶室内的电气开关（5），活塞以短行程运动，破碎锤低能量进行打击作业，针对软岩工况。
所属类别：	发明专利