回转马达控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于液压控制领域，具体地，涉及一种回转马达控制系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 如图1所示，为现有技术中常见的一种回转马达液压控制系统。在该液压系统中， 当回转马达1启动时，主换向阀7切换至图中的左位，液压油源P的压力油经由主换向阀7 以及左侧平衡阀6的单向阀后进入回转马达1的左侧油口，使得该左侧油口的压力上升。由 于采用外控式液压先导控制，右侧平衡阀6难以即时开启，使得回转马达1的右侧油口产生 憋压，压力上升。当左侧油口的压力上升至右侧平衡阀6的先导开启压力时，右侧油口的压 力下降。回转马达1的启动平稳性由平衡阀6决定，是一个被动控制过程，启动时间较长。
[0003] 回转马达1制动时，主换向阀7的中位机能为Y型，马达制动器马上刹住回转马达 1，但由于大负载惯性，回转机构会继续运动，导致回转马达1的出油侧产生憋压，使安全溢 流阀频繁启闭，引起出油侧的压力波动大，影响制动平稳性，制动时间长。
[0004] 由此可见，目前的回转马达的控制主要是通过一定开启比的平衡阀来被动匹配马 达出油口的输出流量，存在回转启动、制动过程响应慢，压力冲击大，变负载下回转系统工 况适应性差等诸多缺陷或不足。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种回转马达控制系统及其控制方法，在不采用平衡阀的情 形下实现回转马达的平稳控制。
[0006] 为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种回转马达控制系统，该系统 包括控制器和回转马达，与该回转马达的第一油口连接的第一油口工作油路和与该回转马 达的第二油口连接的第二油口工作油路中分别设有用于切换连接至液压油源或实现回油 的比例换向阀，所述第一油口与对应的比例换向阀之间的油路上以及第二油口与对应的比 例换向阀之间的油路上分别液压连接有用于回转马达的检测油口油压并电连接所述控制 器的马达油口压力传感器；
[0007] 所述控制器配置为：接收作为回油口的所述第一油口或第二油口一侧的所述马达 油口压力传感器的检测压力值信号，控制作为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换向阀的比例电磁铁，以调节该比例换向阀的阀芯开度，使得所 述回转马达的回油口在启动或制动时的压力平稳。
[0008] 优选地，所述控制器配置为：在作为回油口的所述第一油口或第二油口一侧的所 述马达油口压力传感器的检测压力值信号大于预设回油压力值时，增大调节所述回油油路 中的所述比例换向阀的阀芯开度。
[0009] 优选地，所述第一油口工作油路中设有第一比例换向阀，所述第二油口工作油路 中设有第二比例换向阀，所述第一比例换向阀和第二比例换向阀均包括进油口、回油口和 工作油口，所述工作油口分别与对应的所述第一油口或第二油口油路连接，所述进油口油 路连接所述液压油源；
[0010] 其中，所述回转马达控制系统还包括用于检测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换向阀的所述进油口油压的阀口进油压力传感器，该阀口进油压力 传感器电连接所述控制器。
[0011] 优选地，所述比例换向阀为二位三通换向阀或二位四通换向阀。
[0012] 优选地，所述比例换向阀中设有与所述控制器电连接的阀芯位移传感器。
[0013] 优选地，所述第一比例换向阀和所述第二比例换向阀设置为使得所述第一油口工 作油路为所述回转马达的进油油路且所述第二油口工作油路为回油油路时，流经所述第一 比例换向阀的流量Ql和流经所述第二比例换向阀的流量Q2分别为 ：
[0015] 其中，Cd为流量系数；P为油液密度；Al (X)和A2 (X)分别为所述第一比例换向阀 和第二比例换向阀的阀口节流面积，该阀口节流面积通过所述阀芯位移传感器检测所述阀 芯位移而获得；Pl为所述阀口进油压力传感器的检测压力值；p2、p3分别为与所述第一油 口和第二油口对应的所述马达油口压力传感器的检测压力值；P4为所述回转马达的回油 油路中的回油背压值。
[0016] 优选地，所述控制器还配置为：计算所述流量Q1，在该流量Ql大于设定进油流量 值时，控制所述第二比例换向阀的比例电磁铁，以增大该第二比例换向阀的阀芯开度。
[0017] 所述控制器还进一步配置为：当所述流量Ql大于所述设定进油流量值时，控制所 述第一比例换向阀的比例电磁铁，以减小该第一比例换向阀的阀芯开度。
[0018] 优选地，该系统还包括梭阀，所述回转马达的所述第一油口和第二油口分别连接 有第一油口压力检测油路和第二油口压力检测油路，该第一油口压力检测油路和第二油口 压力检测油路分别连接到所述梭阀的两个入口，该梭阀的出口连接所述回转马达的马达制 动器的控制油腔。
[0019] 根据本发明的另一方面，提供了一种根据本发明的回转马达控制系统的控制方 法，该控制方法包括：
[0020] 步骤一、通过所述比例换向阀切换控制所述回转马达的正转或反转；
[0021] 步骤二、在所述回转马达的启动或制动时，通过所述控制器控制所述回转马达的 回油油路中的所述比例换向阀，从而使得所述回转马达的回油口在启动或制动时的压力平 稳。
[0022] 根据上述技术方案，本发明的回转马达控制系统中不再采用平衡阀，也不再采用 单个的主换向阀，而在回转马达的两侧油口处设置马达油口压力传感器，两侧油口的工作 油路中分别设置比例换向阀以切换连接至液压油源或实现回油，比例换向阀的两端设置比 例电磁铁以调节阀芯开度；这样，在控制器的控制下，可根据马达油口压力值，通过调节比 例电磁铁来调节各个比例换向阀的阀芯开度，实现主动调节，使得回转马达在启动或制动 时的压力平稳。此外，还可在比例换向阀的阀前设置阀口进油压力传感器，通过控制器计算 两个比例换向阀的流量，从而实现流量的主动调节和控制，最终实现回转马达的快速、平稳 启动和制动。
[0023] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0024] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0025] 图1为现有技术中常见的回转马达液压控制系统的液压原理图；
[0026] 图2为根据本发明的优选实施方式的回转马达控制系统的液压原理图。
[0027] 附图标记说明
[0028] 1 回转马达 2 马达制动器
[0029] 3 梭阀 4 第一比例换向阀
[0030] 5 第二比例换向阀 6 平衡阀
[0031] 7 主换向阀 100 控制器
[0032] A 第一油口 B 第二油口
[0033] PO 进油口 TO 回油口
[0034] D 工作油口 DTl~DT4 比例电磁铁
[0035] Pl 阀口进油压力传感器 P2~P3 马达油口压力传感器
[0036] Xl~X2 阀芯位移传感器 P 液压油源
[0037] Cl 第一油口工作油路 C2 第二油口工作油路
[0038] Yl 第一油口压力检测油路 Y2 第二油口压力检测油路
【具体实施方式】
[0039] 以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0040] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，"左、右"通常是针对附图所示的左、右； "内、外"是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
[0041] 本发明旨在提供针对回转机构工作腔压力