УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВОМ ПОДАЧИ МАСЛА ПОД ДАВЛЕНИЕМ ДЛЯ ПЕРЕДВИЖНОГО КРАНА
DEVICE TO CONTROL AMOUNT OF OIL FORCED TO TRAVELLING CRANE

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана, установленного на транспортном средстве, таком как грузовик, в частности к устройству управления количеством подачи масла под давлением, подходящему для передвижного крана, который предназначен для работы с применением гидравлического насоса, приводимого в движение двигателем транспортного средства, в качестве гидравлического источника.
Уровень техники
Для устройства управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана, например, известен способ, описанный в публикации патента Японии № 6-6476 (далее Документе 1).
Согласно описанному в Документе 1 способу устройство управления количеством подачи масла под давлением включает в себя главный гидравлический насос 7 и вспомогательный гидравлический насос 8, которые одновременно приводятся в движение двигателем 6, как показано на Фиг.9. Устройство управления количеством подачи масла под давлением также включает в себя клапан 5 управления скоростью потока, который управляет скоростью потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса 8. Так, подаваемое из главного гидравлического насоса 7 масло под давлением смешивается с маслом, подаваемым из вспомогательного гидравлического насоса 8, и скорость потока регулируется посредством клапана 5 управления скоростью потока. Смешанное масло под давлением подается на управляющий клапан 3.
Устройство управления количеством подачи масла под давлением включает в себя цилиндр 4 акселератора и регулятор 20, который регулирует количество впрыска топлива в двигатель 6. Цилиндр 4 акселератора и регулятор 20 связаны друг с другом посредством первого соединения 21. Кроме того, цилиндр 4 акселератора и клапан 5 управления скоростью потока вспомогательного гидравлического насоса 8 связаны друг с другом посредством второго соединения 22, которое приводится в движение одновременно с первым соединением 21. Таким образом, цилиндр 4 акселератора и клапан 5 управления скоростью потока находятся в рабочей связи, что обеспечивает возможность надежного управления количеством подачи масла под давлением.
В ответ на ввод операции из контроллера 120 осуществляется управление цилиндром 4 акселератора, который управляет скоростью вращения двигателя 6. Одновременно с этим, клапан 5 управления скоростью потока вспомогательного гидравлического насоса 8, связанного с цилиндром 4 акселератора, приводится в действие через второе соединение 22. Так, подаваемое из главного гидравлического насоса 7 масло под давлением смешивается с маслом, подаваемым из вспомогательного гидравлического насоса 8, и скорость потока регулируется согласно заданной величине посредством клапана 5 управления скоростью потока. Далее, смешанное масло под давлением подается на управляющий клапан 3 в кране.
Описанное в Документе 1 устройство управления количеством подачи масла под давлением обеспечивает возможность подавления возможного шума двигателя и сокращения потребления топлива по сравнению с, например, передвижным краном, который снабжен только главным гидравлическим насосом.
Аналогичное устройство раскрыто в публикации выложенной заявки № 9-216790 (далее Документ 2).
Проблемы, решаемые с помощью изобретения
Производительность главного гидравлического насоса 7 подбирается так, чтобы главный гидравлический насос 7 мог подавать масло под номинальным давлением, предотвращая останов двигателя даже тогда, когда двигатель работает в режиме малого газа, в котором скорость вращения и момент вращения двигателя имеют низкое значение. Кроме того, производительность вспомогательного гидравлического насоса 8 подбирается таким образом, чтобы после повышения скорости вращения и момента вращения двигателя вспомогательный гидравлический насос 8 можно было приводить в движение одновременно с главным гидравлическим насосом 7, чтобы подавать масло под номинальным давлением.
Целью данной системы является возвращение масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8 в бак 9 через клапан 5 управления скоростью потока, если скорость вращения и момент вращения имеют низкое значение, с одновременной подачей масла под давлением только из главного гидравлического насоса 7 на сторону управляющего клапана 3, чтобы уменьшить нагрузку двигателя 6.
Кроме того, если скорость вращения двигателя и, соответственно, момент вращения увеличиваются, то клапан 5 управления скоростью потока, управляющий скоростью потока масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8, открывается. Таким образом, масло под давлением из главного гидравлического насоса, таким образом, смешивается с маслом под давлением из вспомогательного насоса 8, чтобы увеличить количество подачи масла под давлением на требуемую величину, между тем минимизируя скорость вращения двигателя. Соответственно, обеспечивается экономия энергии и уменьшается возможный шум.
В данном случае для обеспечения дополнительной экономии энергии и уменьшения шума в устройстве управления количеством подачи масла под давлением, масло под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8 может быть смешано, когда скорость вращения двигателя имеет низкое значение. Тем не менее, в различных транспортных средствах, на которых устанавливается кран, используются разные скорости вращения двигателя, чтобы генерировать крутящий момент, при котором главный гидравлический насос 7 и вспомогательный гидравлический насос 8 могут быть одновременно приведены в движение, чтобы подавать масло под номинальным давлением. Таким образом, масло под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8 требуется смешивать при разной скорости вращения двигателя, которая имеет разные значения для разных транспортных средств.
Тем не менее, согласно описанному в Документе 1 способу цилиндр 4 акселератора и регулятор 20 связаны друг с другом посредством первого соединения 21, и цилиндр 4 акселератора и клапан 5 управления скоростью потока связаны друг с другом посредством второго соединения 22. Следовательно, отношение между скоростью вращения двигателя и скоростью потока в клапане 5 управления скоростью потока невозможно менять.
Для предотвращения возможной недостаточности крутящего момента двигателя даже в транспортном средстве с двигателем с другими характеристиками или т.п., устройство настраивается так, чтобы скорость вращения двигателя увеличивалась до несколько большего значения, чтобы обеспечить требуемый крутящий момент до смешения масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8. То есть скорость вращения двигателя увеличивается почти пропорционально расстоянию перемещения соединения по всему диапазону перемещения. То есть для того чтобы всегда предотвращать возможную недостаточность крутящего момента двигателя, устройство настраивается так, чтобы скорость вращения двигателя увеличивалась до немного большего значения для обеспечения требуемого крутящего момента до смешения масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8.
Согласно описанному в Документе 1 способу, например, в транспортном средстве, где для генерации крутящего момента, при котором главный гидравлический насос 7 и вспомогательный гидравлический насос 8 могут быть приведены в движение одновременно для подачи масла под номинальным давлением, скорость вращения двигателя может быть увеличена больше, чем это необходимо в действительности. Соответственно, описанный в Документе 1 способ можно усовершенствовать в части энергоэффективности и шумоподавления.
Настоящее изобретение было разработано с учетом этих проблем. Целью настоящего изобретения является создание устройства управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана с системой двух насосов, обеспечивающего возможность подавления шума двигателя и сокращения потребления топлива.
Средство для решения проблем
Для достижения упомянутой цели согласно первому объекту изобретения создано устройство управления количеством подачи масла под давлением для управления количеством подачи масла под давлением, подаваемого на кран, установленный на транспортном средстве, причем устройство управления количеством подачи масла под давлением содержит: главный гидравлический насос и вспомогательный гидравлический насос, одновременно приводимые в движение двигателем транспортного средства; клапан управления скоростью потока, регулирующий скорость потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса, согласно требуемой величине; и контроллер, способный управлять скоростью вращения двигателя и клапаном управления скоростью потока согласно сигналу операции, вводимому в кран, причем устройство управления количеством подачи масла под давлением смешивает масло под давлением, подаваемое из главного гидравлического насоса, с маслом под давлением из вспомогательного гидравлического насоса, поток которого регулируется клапаном управления скоростью потока, и подает смешанное масло под давлением в управляющий клапан, используемый для приведения крана, причем устройство управления количеством подачи масла под давлением включает в себя средство управления скоростью вращения двигателя для управления скоростью вращения двигателя и средство управления скоростью потока подачи для управления скоростью потока масла под давлением, подаваемого из клапана управления скоростью потока, причем средство управления скоростью потока имеет первый режим управления скоростью потока, в котором клапан управления скоростью потока полностью закрывается, чтобы подавать масло под давлением только из главного гидравлического насоса в управляющий клапан, второй режим управления скоростью потока, в котором масло под давлением из вспомогательного гидравлического насоса смешивается с маслом под давлением, подаваемым из главного гидравлического насоса, так что количество подачи смешанного масла под давлением варьируется пропорционально скорости сигнала операции до подачи масла под давлением на управляющий клапан, и третий режим управления скоростью потока, в котором клапан управления скоростью потока полностью открывается, чтобы подавать на управляющий клапан максимально возможное количество масла под давлением, подаваемого из главного гидравлического клапана и вспомогательного гидравлического клапана,
причем средство управления скоростью вращения двигателя имеет первый режим управления, при котором скорость вращения двигателя увеличивается таким образом, что она варьирует пропорционально скорости вводимого сигнала операции со скоростью вращения на малом газу до второй скорости вращения, обеспечивая необходимый и достаточный крутящий момент для предотвращения недостаточности крутящего момента двигателя, второй режим управления скоростью вращения, при котором скорость вращения двигателя поддерживается на уровне второй скорости вращения двигателя, и третий режим управления скоростью вращения, при котором скорость вращения двигателя увеличивается пропорционально скорости вводимого сигнала операции со второй скоростью вращения двигателя до третьей скорости вращения двигателя, которая выше второй скорости вращения двигателя,
при этом контроллер реализует первый режим управления скоростью вращения и, соответственно, первый режим управления скоростью потока, когда скорость вводимого сигнала операции находится в первом диапазоне, в котором скорость ниже первой скорости, реализует второй режим управления скоростью вращения и, соответственно, второй режим управления скоростью потока, когда скорость вводимого сигнала операции находится во втором диапазоне, в котором эта скорость равна или больше первой скорости и ниже второй скорости, которая выше первой скорости, и реализует третий режим управления скоростью вращения и, соответственно, третий режим управления скоростью потока, когда скорость вводимого сигнала операции находится в третьем диапазоне, в котором эта скорость равна или превышает вторую скорость.
В устройстве управления скоростью подачи масла под давлением согласно первому объекту изобретения, когда скорость ввода операционного сигнала находится в первом диапазоне, реализуется первый режим управления скоростью вращения, в котором средство управления скоростью потока подачи реализует первый режим управления скоростью потока, чтобы подавать масло под давлением только из главного гидравлического насоса, и средство управления скоростью вращения двигателя, соответственно, увеличивает скорость вращения двигателя, чтобы варьировать ее пропорционально скорости ввода операционного сигнала от скорости вращения на малом ходу до второй скорости вращения, обеспечивая необходимый и достаточный крутящий момент для предотвращения недостаточности крутящего момента двигателя. Таким образом, когда требуется только небольшое количество подачи масла под давлением, как, например, в случае толчковой операции, путем уменьшения скорости вращения двигателя может быть обеспечена экономия энергии и подавление шума.
Когда скорость вводимого сигнала операции находится во втором диапазоне, средство управления скоростью вращения двигателя реализует второй режим управления скоростью потока, чтобы сохранить скорость вращения двигателя, которая необходима и достаточна для предотвращения недостаточности крутящего момента двигателя. При второй скорости вращения двигателя средство управления потоком подачи реализует соответствующий второй режим управления скоростью потока, чтобы запустить смешение масла под давлением. Во втором режиме управления скоростью потока количество подачи смешанного масла под давлением варьируется пропорционально скорости вводимого сигнала операции. Таким образом, путем выполнения смешивания таким образом, чтобы количество подачи смешанного масла под давлением варьировало пропорционально, предотвращается возможное чрезмерное изменение крутящего момента двигателя. Следовательно, может быть предотвращен возможный шум двигателя, и может быть сокращено потребление топлива. Кроме того, поскольку смешивание масла под давлением запускается после того, как скорость вращения двигателя достигает второй скорости вращения двигателя, предотвращается глушение двигателя, что позволяет выполнять плавный запуск смесителя. Более того, поток масла под давлением, которое должно быть подано, может быть стабилизирован, что позволяет стабилизировать работу крана.
Далее, когда скорость вводимого сигнала операции находится в третьем диапазоне, средство управления скоростью потока подачи реализует третий режим управления скоростью потока, в котором клапан управления скоростью потока полностью открывается, чтобы позволить главному гидравлическому насосу и вспомогательному гидравлическому насосу подавать максимально возможное количество масла под давлением. Средство управления скоростью вращения двигателя, соответственно, реализует третий режим управления скоростью потока, чтобы повысить скорость вращения двигателя пропорционально скорости вводимого сигнала операции до третьей скорости вращения двигателя, которая выше второй скорости вращения двигателя. Таким образом, даже после полного открытия клапана управления скоростью потока возможное чрезмерное изменение крутящего момента двигателя предотвращается. Следовательно, может быть предотвращен возможный шум двигателя, и может быть сокращено потребление топлива.
В устройстве управления количеством подачи масла под давлением согласно первому объекту изобретения, в контроллере средство управления скоростью вращения и средство управления скоростью потока подачи, предпочтительно, совместно выполняют управление таким образом, что общая скорость потока масла под давлением, подаваемого на управляющий клапан, увеличивается пропорционально скорости вводимого сигнала операции во всех диапазонах. В данной конфигурации скорость общего потока масла под давлением, подаваемого на управляющий клапан, увеличивается пропорционально вводимому сигналу операции во всех диапазонах. Следовательно, поток масла под давлением стабилизируется. При этом, возможный шум двигателя может быть предотвращен более подходящим образом, и потребление топлива может быть сокращено еще больше. Кроме того, может быть стабилизирована работа крана.
Кроме того, в устройстве управления количеством подачи масла под давлением согласно первому объекту изобретения, максимальное количество подачи главного гидравлического насоса, предпочтительно, устанавливается равным значению, которое меньше значения максимального количества подачи вспомогательного гидравлического насоса. Эта конфигурация более подходит для уменьшения нагрузки крутящего момента двигателя, когда скорость вращения двигателя и крутящий момент имеют низкое значение. Более того, максимальное количество подачи главного гидравлического насоса, предпочтительно, устанавливается равным количеству, которое является необходимым и достаточным для толчковой операции. Эта конфигурация более подходит для уменьшения нагрузки крутящего момента двигателя, когда скорость вращения двигателя и крутящий момент имеют низкое значение.
Далее, согласно второму объекту изобретения создано устройство управления количеством подачи масла под давлением для управления количеством подачи масла под давлением, подаваемого на кран, установленный на транспортном средстве, причем устройство управления количеством подачи масла под давлением содержит: главный гидравлический насос и вспомогательный гидравлический насос, одновременно приводимые в движение двигателем транспортного средства; клапан управления скоростью потока, регулирующий скорость потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса, согласно требуемой величине; и контроллер, по отдельности управляющий скоростью вращения двигателя и клапаном управления скоростью потока согласно сигналу операции, вводимому в кран,
причем устройство управления количеством подачи масла под давлением смешивает масло под давлением, подаваемое из главного гидравлического насоса, с маслом под давлением, поток которого регулируется клапаном управления скоростью потока, и подает смешанное масло под давлением на управляющий клапан, используемый для приведения крана,
причем для контроллера устанавливается множество отношений между сигналом операции, вводимым в кран, и скоростью вращения двигателя и заданной скоростью потока масла под давлением, устанавливаемой клапаном управления скоростью потока, обеспечивается возможность выбора требуемого отношения из установленного множества отношений, и контроллер по отдельности управляет скоростью вращения двигателя и заданной скоростью потока масла под давлением, устанавливаемого клапаном управления скоростью потока, на основании сигнала операции, вводимого в кран, и выбранного отношения.
Для устройства управления количеством подачи масла под давлением согласно второму изобретению можно по отдельности управлять скоростью вращения двигателя транспортного средства и заданной скоростью потока масла под давлением, устанавливаемой клапаном управления скоростью потока. Более того, множество отношений устанавливаются для того, чтобы обеспечить возможность отдельного управления скоростью вращения двигателя и заданной скоростью потока масла под давлением, устанавливаемого клапаном управления скоростью потока. Предоставляется возможность выбора требуемого отношения из множества отношений. Таким образом, можно оптимальным образом управлять скоростью вращения двигателя и клапаном управления скоростью потока, например, согласно характеристикам двигателя транспортного средства, на котором установлен кран. Так, если устройство управления количеством подачи масла под давлением применяется к, например, транспортному устройству, которому требуется только низкая скорость вращения двигателя для генерации крутящего момента, при котором главный гидравлический насос и вспомогательный гидравлический насос могут одновременно приводится в движение для подачи масла под номинальным давлением, то может быть сэкономлено больше энергии, и возможный шум может быть уменьшен более радикально.
В устройстве управления количеством подачи масла под давлением согласно первому или второму вариантам осуществления, предпочтительно, управляющий клапан является клапаном пакетного типа и содержит множество направленных управляющих клапанов согласно схеме косвенного возбуждения соответствующих приводов крана, клапан управления скоростью потока, регулирующий скорость потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса, и смешивающий масло под давлением из главного гидравлического насоса для подачи смешанного масла под давлением во множество направленных управляющих клапанов, два разгрузочных перепускных клапана, расположенных между главным гидравлическим насосом, вспомогательным гидравлическим насосом и множеством направленных управляющих клапанов, соответственно, а также редукционный клапан и обратный клапан, предназначенные для получения масла из главного гидравлического насоса для приведения множества направленных управляющих клапанов, причем направленные управляющие клапаны, клапан управления скоростью потока, разгрузочные перепускные клапаны, редукционный клапан и обратный клапан скомпонованы в виде пакета, и образуют клапан пакетного типа.
Когда управляющий клапан сконфигурирован как описано выше, множество направленных управляющих клапанов, клапан управления скоростью потока, разгрузочные перепускные клапаны, редукционный клапан и обратный клапан компонуются в пакет и образуют управляющий клапан пакетного типа. Таким образом, экономится пространство и обеспечивается легкость сборки устройства.
В управляющем клапане пакетного типа два разгрузочных перепускных клапана расположены в линии между главным гидравлическим насосом и множеством направленных управляющих клапанов и в линии между вспомогательным гидравлическим насосом и множеством направленных управляющих клапанов. Таким образом, два разгрузочных перепускных клапана обеспечивают возможность возврата масла под давлением из каждого из насосов в бак без прохождения через направленные управляющие клапаны. Следовательно, в случае аварии, например, можно выполнить аварийный останов крана.
Кроме того, управляющий клапан пакетного типа включает в себя редукционный клапан и обратный клапан, используемые для получения масла для приведения в движение направленных управляющих клапанов на основании схемы косвенного возбуждения. Так, например, операция аварийного останова крана в случае аварии может быть выполнена посредством дистанционного управления (радиоуправления). Более того, редукционный клапан и обратный клапан обеспечены, для получения масла, необходимого для приведения в действие множества направленных управляющих клапанов, только из главного гидравлического насоса. Таким образом, по сравнению с конфигурацией, в которой редукционный клапан и обратный клапан расположены в линии, следующей за точкой, в которой потоки главного гидравлического насоса и вспомогательного гидравлического насоса смешиваются, настоящий управляющий клапан обеспечивает возможность предотвращения возможного повышения температуры масла.
Например, в устройстве управления количеством подачи масла под давлением согласно первому объекту изобретению клапан управления скоростью потока представляет собой структуру для смешивания масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса с маслом под давлением из главного гидравлического насоса. С другой стороны передвижной кран этого типа обычно включает в себя устройство предотвращения перегрузки, которое устанавливает кран в требуемое состояние согласно коэффициенту загрузки крана. Известное устройство предотвращения перегрузки этого типа имеет отдельный клапан управления скоростью потока, который управляет скоростью потока масла под давлением, подаваемого на каждый из направленных управляющих клапанов, используемых для приведения крана, согласно коэффициенту загрузки крана (см., например, Документ 2). Согласно описанному в Документе 2 способу кран можно управляемым образом установить в требуемое состояние согласно коэффициенту загрузки крана.
Таким образом, предполагается, что описанный в Документе 2 способ интегрируется в устройство управления количеством подачи масла под давлением согласно первому объекту изобретения. Тем не менее, когда эти способы просто комбинируются друг с другом, получающаяся в результате конфигурация включает в себя клапан управления скоростью потока для смесителя двух насосов и клапан управления скоростью потока для управления скоростью потока согласно коэффициенту загрузки. Следовательно, получающуюся в результате конфигурацию можно усовершенствовать в части упрощения устройства управления и сокращения стоимости.
Соответственно, третий объект изобретения был создан с учетом этой проблемы. Целью третьего объекта изобретения является создание устройства управления количеством подачи масла под давлением с системой двух насосов, которое включает в себя клапан управления скоростью потока, который может быть использован как для смесителя, так и для управления скоростью потока согласно коэффициенту загрузки.
То есть согласно третьему объекту изобретения создано устройство управления количеством подачи масла под давлением для управления количеством подачи масла под давлением, подаваемого на кран, установленный на транспортном средстве, причем устройство управления количеством подачи масла под давлением содержит: главный гидравлический насос и вспомогательный гидравлический насос, одновременно приводимые в движение двигателем транспортного средства; клапан управления скоростью потока, регулирующий скорость потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса, согласно требуемой величине; клапан разгрузки главного гидравлического насоса и клапан разгрузки вспомогательного гидравлического насоса, способные пропускать в обход масло, подаваемое из главного гидравлического насоса и вспомогательного гидравлического насоса, в бак; и контроллер, способный по отдельности управлять скоростью вращения двигателя и клапаном управления скоростью потока согласно сигналу операции, вводимому в кран,
причем устройство управления количеством подачи масла под давлением смешивает масло под давлением, подаваемое из главного гидравлического насоса, с маслом под давлением из вспомогательного гидравлического насоса, поток которого регулируется клапаном управления скоростью потока, и подает смешанное масло под давлением на каждый направленный управляющий клапан, используемый для приведения крана,
причем в добавление к сигналу операции, вводимому в кран, в контроллер вводится сигнал загрузки, соответствующий коэффициенту загрузки крана,
при этом контроллер управляет клапаном управления скоростью потока на основании введенного сигнала операции, и управляет клапаном управления скоростью потока или приводит в действие каждый из разгрузочных клапанов на основании введенного сигнала загрузки, чтобы скорость потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса, уменьшалась, когда введенный сигнал загрузки имеет большое значение, по сравнению со случаем, когда сигнал загрузки имеет малое значение.
В устройстве управления количеством подачи масла под давлением согласно третьему объекту изобретения сигнал загрузки, соответствующий коэффициенту загрузки крана, и сигнал операции вводятся в контроллер. Клапан управления скоростью потока управляется на основании сигнала загрузки и сигнала операции. Таким образом, один клапан управления скоростью потока может быть использован как для управления скоростью потока масла под давлением, которое требуется смешать, так и для управления скоростью потока согласно коэффициенту загрузки. При управлении одним клапаном управления скоростью потока для контроллера сигнал загрузки, соответствующий коэффициенту загрузки крана, имеет приоритет относительно сигнала операции. Следовательно, контроллер может надежно устанавливать скорость потока согласно коэффициенту загрузки крана.
Так, в устройстве управления количеством подачи масла под давлением согласно третьему объекту изобретения, предпочтительно, когда введенный сигнал загрузки находится в первом диапазоне, в котором сигнал меньше первой заданной величины, клапан управления скоростью потока управляется на основании только сигнала операции. Когда введенный сигнал загрузки находится во втором диапазоне, в котором этот сигнал превышает первое заданное значение, но меньше второго заданного значения, которое больше первого заданного значения, клапан управления скоростью потока управляется таким образом, что скорость потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса, уменьшается при увеличении сигнала загрузки, и клапан управления скоростью потока управляется на основании сигнала операции. Когда введенный сигнал загрузки находится в третьем диапазоне, в котором сигнал превышает второе заданное значение, но меньше третьего заданного значения, которое больше второго заданного значения, клапан управления скоростью потока управляется таким образом, чтобы полностью закрыться. Когда введенный сигнал загрузки находится в четвертном диапазоне, в котором этот сигнал превышает третье заданное значение, каждый из разгрузочных клапанов приводится в действие, чтобы пропустить масло под давлением в обход из главного гидравлического насоса и вспомогательного гидравлического насоса в бак.
В данной конфигурации упомянутые четыре диапазона устанавливаются согласно коэффициенту загрузки крана. Это подходит для управления устройством согласно коэффициенту загрузки крана.
То есть, например, в первом диапазоне, в котором коэффициент загрузки относительно низок, клапан управления скоростью потока управляется на основании только сигнала операции, введенного в кран. Соответственно, может быть выполнено быстрое управление. Кроме того, например, во втором диапазоне, в котором коэффициент загрузки имеет среднее значение, клапан управления скоростью потока управляется таким образом, что скорость потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса, уменьшается при увеличении сигнала загрузки. Соответственно, кран может работать на скорости, соответствующей уровню коэффициента загрузки. Более того, например, в третьем диапазоне, в котором коэффициент загрузки имеет относительно высокое значение, клапан управления скоростью потока управляется таким образом, чтобы полностью закрыться. Соответственно, кран может работать на низкой скорости, эквивалентной скорости при медленном ползучем движении. Кроме того, в четвертном диапазоне работа крана может быть остановлена путем приведения в действие разгрузочного перепускного клапана. Это подходит для управления краном требуемым образом.
Преимущества изобретения
Как описано выше, согласно первому и второму объектам изобретения создано устройство управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана, которое снабжено системой с двумя насосами и которое способно предотвращать возможный шум из двигателя и сокращать потребление топлива. Кроме того, согласно третьему объекту изобретения создано устройство управления количеством подачи масла под давлением, которое снабжено системой с двумя насосами и которое обеспечивает возможность использования клапана управления скоростью потока как для смесителя, так и для управления скоростью потока согласно коэффициенту загрузки.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схема, иллюстрирующая первый вариант осуществления гидравлической схемы, включающей в себя контур управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана согласно настоящему изобретению.
Фиг.2 - схема, иллюстрирующая заданную функцию управления (схему управления, используемую для процесса управления количеством подачи масла под давлением), применимую к устройству управления с фиг.1.
Фиг.3 - схема, иллюстрирующая еще одну функцию управления (схему управления, используемую для процесса управления количеством подачи масла под давлением) для сравнения.
Фиг.4 - схема, иллюстрирующая первую функцию управления (первую схему управления, используемую для процесса управления количеством подачи масла под давлением), применимую к устройству управления согласно второму варианту осуществления.
Фиг.5 - схема, иллюстрирующая вторую функцию управления (вторую схему управления, используемую для процесса управления количеством подачи масла под давлением), применимую к устройству управления согласно второму варианту осуществления.
Фиг.6(a) - вид в перспективе радиоконтроллера для передвижного крана согласно настоящему изобретению.
Фиг.6(b) - вид сбоку радиоконтроллера для передвижного крана согласно настоящему изобретению.
Фиг.7 - схема, иллюстрирующая заданную функцию управления (схему управления, используемую для процесса управления количеством подачи масла под давлением), применимую к устройству управления согласно третьему варианту осуществления.
Фиг.8 - схема последовательности операций программы, исполняемой контроллером согласно третьему варианту осуществления для выполнения процесса управления количеством подачи масла под давлением, и
Фиг.9 - схема, иллюстрирующая пример гидравлической схемы, включающей в себя обычное устройство управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана.
Перечень ссылочных позиций
1 Устройство ввода операции
2 Контроллер
3 Управляющий клапан
4 Цилиндр акселератора
5 Клапан управления скоростью потока
6 Двигатель
7 Главный гидравлический насос
8 Вспомогательный гидравлический насос
9 Бак
10 Устройство предотвращения перегрузки
11 Секция управления количеством подачи масла под давлением
12 Секция управления скоростью вращения двигателя (средство управления скоростью вращения двигателя)
13 Секция управления скоростью потока (средство управления скоростью потока подачи)
20 Регулятор
21 Первое соединение
24 Главный контур
27, 29 Разгрузочный перепускной клапан
40 Направленный управляющий клапан
46 Обратный клапан
47 Редукционный клапан
50, 51, 52, 53, 54, 55 Сигнальные линии
60 Радиоконтроллер
Наилучший способ осуществления изобретения
Далее, со ссылкой на соответствующие чертежи, описан первый вариант осуществления устройства управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана согласно настоящему изобретению. В нижеследующем описании элементы в первом варианте осуществления, которые схожи с элементами в обычном примере, обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Фиг.1 представляет собой схему, иллюстрирующую гидравлическую схему, включающую в себя контур управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана согласно настоящему изобретению.
Как показано на Фиг.1, устройство управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана (далее - "устройство управления") содержит устройство 1 ввода операции, через которое оператор вводит требуемый сигнал операции. Устройство 1 ввода операции обеспечивает возможность вывода сигнала операции, соответствующего операции оператора, в контроллер 2 через сигнальную линию 50 (контроллер 2 подробно описан ниже).
Устройство управления включает в себя главный гидравлический насос 7 и вспомогательный гидравлический насос 8, которые одновременно приводятся в движение двигателем 6. Главный гидравлический насос 7 со стороны выпуска напрямую соединен с управляющим клапаном 3 через главный контур 24 гидравлической схемы.
Кроме того, вспомогательный гидравлический насос 8 соединен с главным контуром 24 через клапан 5 управления скоростью потока. Вспомогательный гидравлический насос 8 сконфигурирован так, чтобы смешивать масло под давлением, подаваемое из главного гидравлического насоса 7, с маслом под давлением из вспомогательного насоса 8, поток которого регулируется посредством клапана 5 управления скоростью потока, и чтобы подавать смешанное масло под давлением на управляющий клапан 3. Подача главного гидравлического насоса 7 меньше, чем подача вспомогательного гидравлического насоса 8. В частности, величина подачи главного гидравлического насоса 7 согласно настоящему изобретению устанавливается равной величине, которая необходима и достаточна для толчковой операции крана.
Клапан 2 управления скоростью потока соединен с контроллером 2 через линию 52 управления. На основании управляющего сигнала из контроллера 2 клапан 5 управления скоростью потока обеспечивает возможность регулирования скорости потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса 8, согласно заданной величине.
В управляющем клапане 3 предоставлены направленные управляющие клапаны 40 для приведения в действие соответствующего привода (не показан) крана. Каждый из направленных управляющих клапанов 40 соединен с контроллером 2 через линию 53 управления, чтобы выполнять операцию переключения канала масла на основании управляющего сигнала из контроллера 2, соответствующего сигналу операции.
Управляющий клапан более подробно описан далее.
Как показано на Фиг.1, управляющий клапан 3 для передвижного крана имеет множество направленных управляющих клапанов 40 согласно схеме косвенного возбуждения. Управляющий клапан 3 сконфигурирован как клапан пакетного типа, в котором поверх множества направленных управляющих клапанов 40 скомпонованы компенсирующий клапан 45, клапан 5 управления скоростью потока, разгрузочный перепускной клапан 27, редукционный клапан 47, обратный клапан 46 и разгрузочный перепускной клапан 29, причем эти клапаны скомпонованы именно в вышеприведенном порядке, чтобы компенсирующий клапан 45 располагался наиболее близко к множеству направленных управляющих клапанов 40.
Разгрузочный перепускной клапан 29, редукционный клапан 47, обратный клапан 46 и компенсирующий клапан 45, обеспеченные в управляющем клапане 3, соединены с выпускной стороны к главному гидравлическому насосу 7 в порядке, показанном на Фиг.1. Редукционный клапан 47 и обратный клапан 46 предназначены для получения масла, необходимого для приведения в действие множества направленных управляющих клапанов 40, только из главного гидравлического насоса 7. Масло, требуемое для каждого из направленных управляющих клапанов 40, предоставляется только из главного гидравлического насоса 7.
Кроме того, клапан 5 управления скоростью потока и разгрузочный перепускной клапан 27 присоединены к выпускной стороне вспомогательного гидравлического насоса 8. Клапан 5 управления скоростью потока позволяет регулировать скорость потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса 8, согласно требуемой величине. Клапан 5 управления скоростью потока также служит для смешивания масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса 8, с маслом под давлением, подаваемым из главного гидравлического насоса 7, и чтобы подавать смешанное масло под давлением во множество направленных управляющих клапанов 40. Управляющий клапан 3 приводит в действие два разгрузочных перепускных клапана 27, 29, чтобы обеспечить возможность возврата масла под давлением из насосов 7, 8 в бак 9 без прохождения через направленные управляющие клапаны 40. Таким образом, в случае аварии, например, можно выполнить аварийный останов крана.
Более того, как показано на Фиг.1, устройство управления включает в себя цилиндр 4 акселератора и регулятор 20. Цилиндр 4 акселератора и регулятор 20 связаны друг с другом посредством первого соединения 21. Цилиндр 4 акселератора также соединен с контроллером 2 через сигнальную линию 51. Цилиндр 4 акселератора приводится в действие на основании управляющего сигнала из контроллера 2, соответствующего сигналу операции.
Более того, в устройстве управления в ответ на операцию цилиндра 4 акселератора регулятор 20 регулирует количество топлива, впрыскиваемого в двигатель 6, чтобы обеспечить возможность управления скоростью вращения двигателя согласно требуемой величине. То есть настоящий вариант осуществления не содержит второго соединения 22, проиллюстрированного выше. Посредством контролера 2 можно управлять скоростью вращения двигателя 6 и заданной скоростью потока масла под давлением, устанавливаемой клапаном 5 управления скоростью потока.
Как показано на Фиг.1, контроллер 2 включает в себя секцию 11 управления количеством подачи масла под давлением, которая управляет количеством подачи масла под давлением согласно сигналу операции, введенному в устройство 1 ввода операции, секцию 12 управления скоростью вращения, которая в ответ на инструкцию из секции 11 управления количеством подачи масла под давлением выводит соответствующий управляющий сигнал в цилиндр 4 акселератора, и секцию 13 управления скоростью подаваемого потока, которая в ответ на инструкцию из секции 11 управления количеством подачи масла под давлением выводит соответствующий управляющий сигнал в клапан 5 управления скоростью потока. Контроллер 2 также выполняет процесс управления количеством подачи масла под давлением для регулирования скорости вращения двигателя 6 и скорости потока масла под давлением, устанавливаемого клапаном 5 управления скоростью потока, согласно скорости введенного в кран сигнала операции. Секция 12 управления скоростью вращения двигателя соответствует вышеописанному средству управления скоростью вращения двигателя. Секция 13 управления скоростью потока соответствует вышеописанному средству управления скоростью потока.
В частности, контроллер 2 включает в себя ЦПУ, которое выполняет вычисления для процесса управления количеством подачи масла под давлением и управляет всей системой устройства управления на основании заданной программы управления, ПЗУ, в заданной области которой предварительно сохраняется программа для ЦПУ и т.п., ОЗУ, в котором хранятся данные, считанные с ПЗУ и т.п., и результаты вычислений, выполняемых ЦПУ, и интерфейс, служащий в качестве среды для ввода данных и вывода данных во внешние устройства, которые включают в себя вышеописанное устройство 1 ввода операции, управляющий клапан 3, цилиндр 4 акселератора и клапан 5 управления скоростью потока (ЦПУ, ОЗУ, ПЗУ и интерфейс не показаны на чертежах).
Интерфейс контроллера 2 соединен с внешними устройствами через соответствующие сигнальные линии (ссылочные позиции 50-55, показанные посредством пунктирных линий на Фиг.1), такие как шины, чтобы передавать и принимать из внешних устройств данные, такие как сигналы операции и управляющие сигналы. Таким образом, управляющий сигнал, соответствующий сигналу операции, введенному через устройство 1 ввода операции, может быть выведен в управляющий клапан 3, цилиндр 4 акселератора и клапан 5 управления скоростью потока.
Программа, выполняющая вышеописанный процесс управления количеством подачи масла под давлением, хранится в заданной области ПЗУ в формате, который обеспечивает возможность получения результатов вычислений в течение выполнения программы. Кроме того, заданная функция управления хранится в ПЗУ в виде таблицы данных. В течение процесса управления количеством подачи масла под давлением, выполняемого контроллером 2, выполняется ссылка на заданную функцию управления. То есть в процессе управления количеством подачи масла под давлением, выполняемом контроллером 2, согласно сигналу операции, введенному из устройства 1 ввода операции, управляющие сигналы, выводимые в цилиндр 4 акселератора и клапан 5 управления скоростью потока, по отдельности устанавливаются на основании вышеописанной заданной функции управления.
Заданная функция управления и соответствующий процесс управления количеством подачи масла под давлением более подробно описаны ниже.
Фиг.2 представляет собой схему, иллюстрирующую заданную функцию управления (схему управления, используемую для процесса управления количеством подачи масла под давлением), применимую к устройству управления.
3
Графики, показанные на Фиг.2, иллюстрируют вышеописанную функцию управления (схему управления), на которую можно ссылаться как на таблицу данных. Нижний график иллюстрирует угол клапана 5 управления скоростью потока. На следующих (в порядке снизу вверх) графиках показаны скорость вращения двигателя, общий крутящий момент насоса при номинальном давлении, скорость G общего потока главного и вспомогательного насосов 7, 8 соответственно. В связи с числовыми величинами на графиках с Фиг.2 имеют место следующие предположения: производительность каждого из главного гидравлического насоса 7 и вспомогательного гидравлического насоса 8 составляет см/оборот двигателя, скорость вращения двигателя на малом ходу составляет 400 оборотов в минуту, номинальная скорость вращения составляет 1000 оборотов в минуту, скорость вращения двигателя, при которой обеспечивается необходимый и достаточный крутящий момент для предотвращения возможной недостаточности крутящего момента, составляет 550 оборотов в минуту, коэффициент понижения скорости двигателя и насоса равен 1 (скорость вращения двигателя = скорость вращения насоса), а номинальное давление составляет 20 МПа.
Крутящий момент T для гидравлического насоса вычисляется по нижеприведенному Выражению 1. Скорость Q подаваемого потока вычисляется по нижеприведенному Выражению 2.
T=p*q/2π (Выражение 1)
Q = q*N (Выражение 2),
где P - давление на выходе,
q - производительность насоса, и
N - скорость вращения.
В данном случае заданы три области для секции 11 управления количеством подачи масла под давлением в контроллере 2, чтобы обеспечить возможность выполнения управления, соответствующего скорости введенного сигнала операции. То есть, как показано на Фиг.2, в настоящем изобретении заданы первая область R1, вторая область R2 и третья область R3: в первой области R1 скорость введенного сигнала операции меньше 10% (первая скорость), во второй области R2 скорость введенного сигнала операции больше или равна 10% и меньше 44% (вторая скорость), а в третьей области R3 скорость введенного сигнала операции составляет, по меньшей мере, 44%.
Более того, секция 13 управления скоростью потока сконфигурирована так, чтобы быть в состоянии реализовывать три режима управления, соответствующие этих трем областям R1, R2 и R3. То есть, как показано на Фиг.2, секция 13 управления скоростью потока имеет первый режим V1 управления скоростью потока, второй режим V2 управления скоростью потока и третий режим V3 управления скоростью потока.
В частности, в первом режиме V1 управления скоростью потока секция 13 управления скоростью потока выполняет управление таким образом, что клапан 5 управления скоростью потока полностью открывается, чтобы подавать на управляющий клапан 3 масло под давлением только из главного гидравлического насоса 7. Во втором режиме V2 управления скоростью потока секция 13 управления скоростью потока выполняет управление таким образом, что масло под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8 смешивается с маслом под давлением, подаваемым из главного гидравлического насоса 8, так что количество подачи смешанного масла под давлением на управляющий клапан 3 варьирует пропорционально скорости введенного сигнала операции. Более того, в третьем режиме V3 управления скоростью потока секция 13 управления скоростью потока выполняет управление таким образом, что клапан 5 управления скоростью потока полностью открывается, чтобы подавать максимально возможное количество масла под давлением из главного гидравлического насоса 7 и вспомогательного гидравлического насоса 8.
Кроме того, секция 12 управления скоростью вращения двигателя сконфигурирована так, чтобы быть в состоянии реализовывать три режима управления, соответствующие вышеописанным трем областям R1, R2 и R3. То есть, как показано на Фиг.2, секция 12 управления скоростью вращения двигателя имеет первый режим E1 управления скоростью вращения двигателя, второй режим E2 управления скоростью вращения двигателя и третий режим E3 управления скоростью вращения двигателя.
В частности, в первом режиме E1 управления скоростью вращения двигателя секция 12 управления скоростью вращения двигателя выполняет управление таким образом, что скорость вращения двигателя 6 варьирует пропорционально скорости введенного сигнала операции со скоростью вращения на малом газу (400 оборотов в минуту) до скорости 550 оборотов в минуту (второй скорости вращения двигателя), которая соответствует крутящему моменту, необходимому и достаточному для предотвращения возможной недостаточности крутящего момента двигателя 6. Во втором режиме E2 управления скоростью вращения двигателя секция 12 управления скоростью вращения двигателя выполняет управление таким образом, что скорость вращения двигателя 6 сохраняется на уровне 550 оборотов в минуту, то есть на уровне второй скорости вращения двигателя. В третьем режиме E3 управления скоростью вращения двигателя секция 12 управления скоростью вращения двигателя увеличивает скорость вращения двигателя 6 пропорционально скорости введенного сигнала операции со значения 550 оборотов в минуту, то есть со второй скорости вращения двигателя, до третьей скорости вращения двигателя (1000 оборотов в минуту), которая выше второй скорости вращения двигателя.
В первой области R1 секция 12 управления скоростью вращения двигателя реализует первый режим E1 управления скоростью вращения. Секция 13 управления скоростью потока, соответственно, реализует первый режим V1 управления скоростью потока. Кроме того, во второй области R2 секция 12 управления скоростью вращения двигателя реализует второй режим E2 управления скоростью вращения. Секция 13 управления скоростью потока, соответственно, реализует второй режим V2 управления скоростью потока. Кроме того, в третьей области R3 секция 12 управления скоростью вращения двигателя реализует третий режим E3 управления скоростью вращения. Секция 13 управления скоростью потока, соответственно, реализует третий режим V3 управления скоростью потока.
То есть контролер 2 ускоряет увеличение скорости вращения двигателя 6 до 550 оборотов в минуту, и после достижения этой скорости (второй скорости вращения двигателя) поддерживает ее на том же уровне. Далее, контроллер 2 начинает открывать клапан 5 управления скоростью потока, чтобы смешивать масло под давлением из главного гидравлического насоса 7 с маслом под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8. Таким образом, скорость G общего потока увеличивается пропорционально. Далее, после того, как клапан 5 управления скоростью потока полностью открывается, увеличение скорости вращения двигателя 6 возобновляется и скорость G общего потока увеличивается пропорционально. В контроллере 2 секция 12 управления скоростью вращения двигателя и секция 13 управления скоростью потока совместно выполняют управление таким образом, что скорость G общего потока масла под давлением, подаваемого на управляющий клапан 3 увеличивается линейным образом, то есть скорость G общего потока увеличивается пропорционально скорости введенного сигнала операции во всех областях R1, R2 и R3, как показано на Фиг.2.
Далее описаны эффекты и преимущества устройства управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана согласно первому варианту осуществления.
Как описано выше, согласно устройству управления первого варианта осуществления, когда скорость введенного сигнала операции находится в первой области R1, контроллер 2 обеспечивает возможность секции 13 управления скоростью потока реализовывать первый режим V1 управления скоростью потока, в котором масло под давлением подается только из главного гидравлического насоса 7, между тем секция 12 управления скоростью вращения двигателя соответствующим образом реализовывает первый режим E1 управления скоростью вращения, в котором скорость вращения двигателя 6 увеличивается пропорционально скорости введенного сигнала операции со скорости вращения на малом газу (400 оборотов в минуту) до 550 оборотов в минуту (второй скорости вращения двигателя), которая соответствует крутящему моменту, необходимому и достаточному для предотвращения возможной недостаточности крутящего момента двигателя 6. Таким образом, когда требуется только небольшое количество масла под давлением, как например, в случае толчковой операции, скорость вращения двигателя уменьшается, таким образом, обеспечивая возможность экономии энергии и уменьшения шума.
В контроллере 2, когда скорость введенного сигнала операции находится во второй области R2, секция 12 управления скоростью вращения двигателя реализовывает второй режим E2 управления скоростью вращения, в котором скорость поддерживается на уровне 550 оборотов в минуту, соответствующем второй скорости вращения двигателя, при которой предотвращается возможная недостаточность крутящего момента двигателя 6, и когда скорость вращения достигает второй скорости вращения двигателя, секция 13 управления скоростью потока, соответствующим образом, реализовывает второй режим V2 управления скоростью потока, в котором запускается смеситель масла под давлением. Во втором режиме V2 управления скоростью потока смешивание масла под давлением выполняется таким образом, что скорость G общего потока смешанного масла под давлением варьирует пропорционально. Таким образом, предотвращается возможное чрезмерное изменение крутящего момента двигателя 6. Соответственно, может быть предотвращен возможный шум двигателя 6, и потребление топлива может быть сокращено. Кроме того, смеситель масла под давлением запускается после того, как скорость вращения увеличивается до необходимой и достаточной второй скорости вращения двигателя (550 оборотов в минуту), при которой предотвращается возможная недостаточность крутящего момента двигателя. Это предотвращает останов двигателя и обеспечивает возможность плавного запуска смесителя. Более того, поток масла под давлением, которое должно быть подано, может быть стабилизирован, что позволяет стабилизировать работу крана.
Далее, в контроллере 2, когда скорость введенного сигнала операции находится в третьей области R3, секция 13 управления скоростью потока реализует третий режим V3 управления скоростью потока, в котором клапан 5 управления скоростью потока полностью открывается, чтобы позволить главному гидравлическому насосу 7 и вспомогательному гидравлическому насосу 8 подавать максимально возможное количество масла под давлением. Секция 12 управления скоростью вращения двигателя, соответственно, реализует третий режим E3 управления скоростью вращения, при котором скорость вращения двигателя увеличивается пропорционально скорости введенного сигнала операции до третьей скорости вращения двигателя (1000 оборотов в минуту), которая выше второй скорости вращения двигателя. Таким образом, даже после полного открытия клапана 5 управления скоростью потока предотвращается возможное чрезмерное изменение крутящего момента двигателя 6. Следовательно, может быть предотвращен возможный шум двигателя 6, и может быть сокращено потребление топлива.
Кроме того, в контроллере 2, секция 12 управления скоростью вращения двигателя и секция 13 управления скоростью потока совместно выполняют управление таким образом, что скорость G общего потока масла под давлением, подаваемого на управляющий клапан 3 увеличивается линейным образом, то есть скорость G общего потока увеличивается пропорционально скорости введенного сигнала операции во всех областях R1, R2 и R3. Следовательно, поток масла под давлением стабилизируется. Соответственно, может быть предотвращен возможный шум двигателя 6, и может быть сокращено потребление топлива. В добавление, стабилизация работы крана может быть выполнена более надежно.
Например, для сравнения с вышеописанным примером, на Фиг.3 показана еще одна функция управления. Производительность каждого из насосов и номинальная скорость вращения каждого двигателя одинаковы для вышеописанной заданной функции управления согласно настоящему изобретению и для другой функции управления.
Как показано на Фиг.3, этот пример функции управления предположительно связан с одним режимом E управления скоростью вращения, при котором скорость вращения двигателя 6 увеличивается пропорционально введенному сигналу операции с 400 до 1000 оборотов в минуту. Как описано выше, скорость вращения, при которой генерируется крутящий момент, обеспечивающий возможность работы двигателя, например, без останова даже при смешении масла под давлением из главного гидравлического насоса 7 с маслом под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8, предположительно равна 550 оборотов в минуту, как описано выше.
В этом примере, как показано на Фиг.3, когда скорость вращения двигателя 6 уменьшается до 550 оборотов в минуту, то есть, когда введенный сигнал операции уменьшается до 25%, требуется начать открытие клапана 5 управления скоростью потока, и клапан 5 управления скоростью потока, таким образом, переходит из режима V1' управления скоростью потока, в котором клапан 5 управления скоростью потока полностью закрыт, в режим V2' управления скоростью потока, в котором клапан 5 управления скоростью потока начинает открываться. Опционально может быть установлен момент для режима V3' управления скоростью потока, когда клапан 5 управления скоростью потока открывается полностью. В примере с Фиг.2 момент установлен таким образом, что клапан 5 управления скоростью потока полностью открывается, когда введенный сигнал операции соответствует 75%. В результате скорость общего потока (количество подачи) масла под давлением, подаваемого на управляющий клапан 3, имеет вид кривой, включающей в себя скорости G1, G2, G3 общего потока, как показано на верхнем графике с Фиг.3.
Далее графики с Фиг.2 и 3 сравниваются друг с другом. Поскольку производительность насоса и номинальная скорость вращения двигателя 6 одинаковы для заданной функции управления согласно настоящему изобретению и для другой функции управления, скорость общего потока масла под давлением, подаваемого согласно введенному сигналу операции, похожа в этих двух случаях. Тем не менее, заданная функция управления согласно настоящему изобретению, показанная на Фиг.2, обеспечивает возможность выполнения управления таким образом, что смешивание масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8 начинается раньше, так что во второй области R2 (промежуточной области для сигнала операции) скорость вращения двигателя 6 сохраняется. Результирующая скорость общего потока G (количество подачи) увеличивается линейно. По сравнению с другой функцией управления, показанной на Фиг.3, настоящая функция управления обеспечивает возможность общего уменьшения скорости вращения двигателя. Соответственно, по сравнению с другой функцией управления, показанной на Фиг.3, настоящая функция управления обеспечивает возможность общего уменьшения скорости вращения двигателя в большинстве рабочих областей.
В передвижном кране с системой двух насосов вышеописанный клапан 3 управления позволяет экономить пространство и упрощает сборку. Более того, даже если есть возможность выполнения аварийного останова крана, и он может управляться дистанционно, предотвращается возможное повышение температуры масла.
То есть поскольку вышеописанный управляющий клапан 3 является клапаном пакетного типа, в котором множество направленных управляющих клапанов 40, клапан 5 управления скоростью потока, разгрузочные перепускные клапаны 27, 29, редукционный клапан 47 и обратный клапан 46 скомпонованы рядом друг с другом, требуемое пространство может быть сэкономлено, и сборка может быть упрощена.
В управляющем клапане 3 два разгрузочных перепускных клапана 29, 27 расположены в линии между главным гидравлическим насосом 7 и множеством направленных управляющих клапанов 40 и в линии между вспомогательным гидравлическим насосом 8 и множеством направленных управляющих клапанов 40, соответственно. Таким образом, приведение в действие двух разгрузочных перепускных клапанов 27, 29, позволяет обеспечить возможность возврата масла под давлением из насосов 7, 8 в бак 9 без прохождения через направленные управляющие клапаны 40. Соответственно, в случае аварии, например, можно выполнить аварийный останов крана.
Кроме того, в управляющем клапане 3 множество направленных управляющих клапанов 40 основаны на схеме косвенного возбуждения. Управляющий клапан 3 включает в себя редукционный клапан 47 и обратный клапан 46, которые используются для получения масла для схемы косвенного возбуждения. Соответственно, операция аварийного останова крана может быть выполнена дистанционно (посредством радиоуправления). Более того, редукционный клапан 47 и обратный клапан 47 сконфигурированы так, чтобы получать требуемое масло для контура управления только из главного гидравлического насоса 7. Соответственно, настоящая конфигурация обеспечивает возможность предотвращения возможного повышения температуры масла по сравнению с конфигурацией, в которой редукционный клапан 47 и обратный клапан 46 расположены в линии, распложенной после точки, где масло под давлением из главного гидравлического насоса 7 смешивается с маслом под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8.
Ниже описан второй вариант осуществления устройства управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана согласно настоящему изобретению. В нижеследующем описании элементы во втором варианте осуществления, которые схожи с элементами в первом варианте осуществления, обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Соответственно, описание одинаковых структур опущено, а структуры, которые отличаются от первого варианта осуществления, подробно описаны ниже.
Во втором варианте осуществления множество функций управления хранятся в ПЗУ в контроллере 2 в виде таблицы данных. С другой стороны, устройство 1 ввода операции имеет селекторный переключатель (не показан), используемый для выбора одной из множества функций управления. Одна из множества функций управления может быть в отдельности выбрана под действием сигнала операции, предоставляемого путем приведения в действие селекторного переключателя на устройстве 1 ввода операции. На выбранную функцию управления выполняется ссылка для заданного процесса управления количеством подачи масла под давлением, выполняемого контроллером 2. То есть процесс управления количеством подачи масла под давлением, соответствующий выбранной функции управления, в отдельности задает управляющие сигналы, выводимые контроллером 2 на цилиндр 4 акселератора и клапан 5 управления скоростью потока согласно сигналу операции из устройства 1 ввода операции.
В частности, согласно второму варианту осуществления две функции управления хранятся в заданной области ПЗУ контроллера в качестве вышеописанного множества функций управления, то есть в качестве первой функции управления и второй функции управления, в таком формате, который обеспечивает возможность получения требуемых результатов вычисления в течение вычислений для процесса управления количеством подачи масла под давлением. Одна из множества функций управления может быть выбрана под действием операции, выполняемой оператором посредством селекторного переключателя на устройстве 1 ввода операции. Одна из множества функций управления может быть должным образом выбрана согласно характеристикам двигателя транспортного средства.
Каждая из функций управления устанавливается так, что скорость общего потока масла под давлением из главного гидравлического насоса 7 и вспомогательного гидравлического насоса 8 варьируется пропорционально сигналу операции, соответствующего вводу операции в кран. Первая функция управления отличается от второй функции управления балансом управления между цилиндром 4 акселератора и клапаном 5 управления скоростью потока. Первая и вторая функции управления подробно описаны далее.
Фиг.4 представляет собой схему, иллюстрирующую первую функцию управления (первую схему управления, используемую для процесса управления количеством подачи масла под давлением), применимую к устройству управления согласно второму варианту осуществления.
3
Самый нижний график на Фиг.4 иллюстрирует вышеописанную первую функцию управления (схему управления), на которую можно ссылаться как на таблицу данных. На следующих (в порядке снизу вверх) графиках показаны скорость вращения двигателя, общий крутящий момент насоса при номинальном давлении, скорость общего потока главного и вспомогательного насосов соответственно. В связи с числовыми величинами на графиках с Фиг.4 имеют место следующие предположения: производительность каждого из главного гидравлического насоса 7 и вспомогательного гидравлического насоса 8 составляет 30 см/оборот двигателя, скорость вращения двигателя на малом ходу составляет 400 оборотов в минуту, номинальная скорость вращения составляет 1000 оборотов в минуту, коэффициент понижения скорости двигателя и насоса равен 1 (скорость вращения двигателя = скорость вращения насоса), а номинальное давление составляет 20 МПа.
Как показано на Фиг.4, первая функция управления устанавливается так, что в вышеупомянутом процессе управления количеством подачи масла под давлением, когда скорость введенного сигнала операции составляет 25%, ход цилиндра акселератора составляет 60%, что позволяет начать открытие клапана 5 управления скоростью потока. Кроме того, когда скорость введенного сигнала операции ниже 25%, на управляющий клапан 3 подается масло под давлением только из главного гидравлического насоса 7. Более того, когда скорость введенного сигнала операции превышает 25%, клапан 5 управления скоростью потока начинает открываться, чтобы обеспечить возможность смешивания масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8. После смешения масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8 с маслом под давлением из главного гидравлического насоса, нагрузка прикладывается к вспомогательному гидравлическому насосу 8. Это увеличивает крутящий момент для насоса и, соответственно, нагрузку крутящего момента на двигатель 6.
3
3
3
Скорость вращения двигателя, получаемая, когда скорость введенного сигнала операции составляет 25%, вычисляется для вышеописанных условий. Эта скорость вращения находится между скоростью вращения на малом газу, равной 400 оборотов в минуту, и номинальной скоростью вращения, равной 1000 оборотов в минуту, то есть 60% от номинальной скорости вращения, а именно, 760 оборотов в минуту. То есть в процессе управления количеством подачи масла под давлением, основанным на первой функции управления, когда скорость вращения составляет, по меньшей мере, 760 оборотов в минуту, запускается смешивание масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8. Это увеличивает нагрузку крутящего момента на двигатель 6. Кроме того, крутящий момент насоса, получаемый в это время, достаточен для приведения в движение главного гидравлического насоса 7 и вспомогательного гидравлического насоса 8. Хотя это зависит от давления на выходе, крутящий момент равен моменту, получаемому при номинальном давлении в 20 МПа. То есть для предполагаемых условий (номинальное давление P=20 МПа, производительность насоса q=30 см/оборот двигателя + 30 см/оборот двигателя = 60 см/оборот двигателя), расчетный крутящий момент равен 191 Нм. Соответственно, применение первой функции управления требует, чтобы двигатель генерировал крутящий момент 191 Нм при максимальной скорости вращения двигателя 760 оборотов в минуту.
Тем не менее, если двигатель вырабатывает большую мощность и может генерировать крутящий момент 191 Нм на низкой скорости вращения диска, первая функция управления увеличивает скорость вращения двигателя больше, чем это требуется в действительности.
Устройство управления согласно второму варианту осуществления включает в себя вторую функцию управления, которая позволяет запускать смеситель масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8 при низкой скорости вращения двигателя. Вторая функция управления может быть выбрана согласно характеристикам двигателя транспортного средства.
Вторая функция управления (схема управления) показана на Фиг.5. Для второй функции управления предполагаемые условия, такие как производительность насоса и скорость вращения двигателя, идентичны таковым для первой функции управления, как показано на Фиг.4.
Как показано на Фиг.5, процесс управления количеством подачи масла под давлением, основанный на второй функции управления, устанавливается так, что когда скорость введенного сигнала операции составляет 10%, ход цилиндра акселератора составляет 25%, что позволяет начать открытие клапана 5 управления скоростью потока. Для второй функции управления, когда скорость вращения двигателя вычисляется как в случае первой функции управления, скорость вращения двигателя, получаемая при скорости введенного сигнала операции в 10%, составляет 550 оборотов в минуту. Скорость вращения двигателя, равная, по меньшей мере, 550 оборотам в минуту, позволяет запустить смеситель масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8. Соответственно, применение второй функции управления требует, чтобы двигатель генерировал крутящий момент 191 Нм при скорости вращения двигателя максимум 550 оборотов в минуту.
Ниже приведено сравнение графиков с Фиг.4 с графиками с Фиг.5. Поскольку производительность насоса и номинальная скорость вращения двигателя одинаковы для первой и второй функций управления, скорость общего потока масла под давлением, подаваемого в ответ на введенный сигнал операции, одинакова для первой и второй функций управления. Тем не менее, для второй функции управления, показанной на Фиг.5, поскольку смеситель масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8 запускается раньше, скорость вращения двигателя в промежуточной области сигнала операции меньше, чем в случае первого управляющего сигнала. То есть для двигателя, который генерирует крутящий момент 191 Нм при скорости вращения двигателя 500 оборотов в минуту, применение процесса управления количеством подачи масла под давлением, основанного на второй функции управления, позволяет выполнять управление краном при более низкой скорости вращения двигателя.
Каждая из вышеописанных первой и второй функций управления соответствует описанному выше "отношению между сигналом операции, вводимым в кран, и скоростью вращения двигателя и заданной скоростью потока масла под давлением, устанавливаемой посредством клапана управления скоростью потока". Одна функция из вышеописанного множества функций управления, которая подходящим образом выбирается согласно характеристикам двигателя транспортного средства, соответствует "требуемому отношению из вышеописанного множества отношений".
Как описано выше, в устройстве управления согласно второму варианту осуществления контроллер 2 задает множество разных функций управления (первую и вторую функции управления) в форме таблицы данных. Процесс управления количеством подачи масла под давлением, выполняемый контроллером 2, обеспечивает возможность выбора требуемой функции из множества функций управления посредством устройства 1 ввода операции. Соответственно, подходящая функция управления может быть выбрана согласно характеристикам двигателя транспортного средства с установленным на нем краном. Это обеспечивает возможность оптимизации скорости вращения двигателя и управления клапаном 5 управления скоростью потока, служащего для управления скоростью потока масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8. Если устройство управления применяется к, например, транспортному устройству, которому требуется только низкая скорость вращения двигателя для генерации крутящего момента, при котором главный гидравлический насос 7 и вспомогательный гидравлический насос 8 могут одновременно приводится в движение для подачи масла под номинальным давлением, то может быть сэкономлено больше энергии, и может быть достигнуто снижение шума.
Ниже описан третий вариант осуществления устройства управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана согласно настоящему изобретению. В нижеследующем описании элементы в третьем варианте осуществления, которые схожи с элементами в первом варианте осуществления, обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Соответственно, описание одинаковых структур опущено, а структуры, которые отличаются от первого варианта осуществления, подробно описаны ниже.
Передвижной кран согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя радиоконтроллер 60, который обеспечивает возможность дистанционного управления краном (посредством радиоуправления). Радиоконтроллер 60 может передавать в контроллер 2 и принимать от него сигналы операции и т.п. через известное средство радиосвязи. Радиоконтроллер 60 описан со ссылкой на фиг.6(а) и 6(b). Фиг.6(a) представляет собой вид в перспективе радиоконтроллера. Фиг.6(b) представляет собой вид сбоку радиоконтроллера.
Как показано на Фиг. 6(а) и 6(b), радиоконтроллер 60 включает в себя секцию 67 ручки и рабочую секцию 68.
На рабочей секции 68 установлены переключатель 61 поднятия и опускания стрелы, переключатель 62 лебедки, переключатель 63 расширения и сокращения стрелы, переключатель 64 бокового поворота и т.п. Переключатели сконфигурированы так, чтобы иметь возможность передачи сигналов операции, соответствующих направленным управляющим клапанам 40 (обозначенным ссылочными позициями D-S на Фиг.1), используемым для приведения в действие соответствующих приводов. На рабочей секции 68 также расположена кнопка 66 толчковой операции, обеспечивающая возможность выполнения толчковой операции. Кнопка 66 толчковой операции сконфигурирована так, чтобы передавать соответствующий сигнал операции в контроллер 2. Рычаг 65 скорости выступает из нижней поверхности рабочей секции 68. Как показано на Фиг.6(b), рычаг 65 скорости представляет собой контроллер скорости, который обеспечивает возможность регулирования скорости сигнала операции крана в диапазоне от 0% до 100%. В соответствии с величиной, на которую нажимается рычаг 65 скорости, соответствующий сигнал операции может быть передан в контроллер 2, чтобы регулировать рабочую скорость крана.
Таким образом, вышеописанный контроллер 2 сконфигурирован так, чтобы выполнять процесс управления количеством масла под давлением; при этом на основании сигнала загрузки, введенного в контроллер 2 устройством 10 предотвращения загрузки, скорость потока масла под давлением из вспомогательного гидравлического насоса 8 уменьшается, когда введенный сигнал загрузки имеет большое значение по сравнению со случаем, когда сигнал загрузки имеет малое значение, и клапан 5 управления скоростью потока управляется на основании сигнала операции, введенного посредством устройства 1 ввода операции или радиоконтроллера 60 (на который также ссылаются как на устройство 1 ввода операции или т.п.) согласно операции оператора. Вышеописанный клапан 5 управления скоростью потока является клапаном пропорционального типа, в котором максимальная рабочая величина катушки подходящим образом ограничивается согласно сигналу загрузки. Ограничение максимальной рабочей величины катушки обеспечивает возможность пропорционального регулирования скорости потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса 8.
В контроллере 2 согласно третьему варианту осуществления программа, выполняющая процесс управления количеством подачи масла под давлением, хранится в заданной области ПЗУ в формате, который обеспечивает возможность получения результатов вычислений в течение выполнения программы. Кроме того, заданная функция управления хранится в ПЗУ в виде таблицы данных. В течение процесса управления количеством подачи масла под давлением, выполняемого контроллером 2, выполняется ссылка на заданную функцию управления. То есть процесс управления количеством подачи масла под давлением выполняется контроллером 2 так, что согласно сигналу операции, введенному с устройства 1 ввода операции или т.п., и сигналу загрузки, введенному устройством 10 предотвращения перегрузки, управляющие сигналы, выводимые на цилиндр 4 акселератора и клапан 5 управления скоростью потока, по отдельности задаются согласно заданной функции управления.
Заданная функция управления и соответствующий процесс управления количеством подачи масла под давлением согласно третьему варианту осуществления более подробно описаны ниже. Фиг.7 представляет собой схему, иллюстрирующую заданную функцию управления (схему управления, используемую для процесса управления количеством подачи масла под давлением), применимую к устройству управления согласно третьему варианту осуществления.
3
3
Графики, показанные на Фиг.7, иллюстрируют вышеописанную функцию управления (схему управление), на которую можно ссылаться как на таблицу данных. Нижний график иллюстрирует угол катушки клапана 5 управления скоростью потока. На следующих (в порядке снизу вверх) графиках показаны скорость вращения двигателя, общий крутящий момент насоса при номинальном давлении, скорость G общего потока главного и вспомогательного насосов 7, 8 соответственно. Производительность главного гидравлического насоса 7 составляет 20 см/оборот двигателя. Производительность вспомогательного гидравлического насоса 8 составляет 40 см/оборот двигателя. В связи с числовыми величинами на графиках с Фиг.7 имеют место следующие предположения: скорость вращения двигателя на малом ходу составляет 400 оборотов в минуту, номинальная скорость вращения составляет 1000 оборотов в минуту, коэффициент снижения скорости двигателя и насоса равен 1 (скорость вращения двигателя = скорость вращения насоса), а номинальное давление составляет 20 МПа.
Как описано выше, производительность главного гидравлического насоса 7 меньше, чем производительность вспомогательного гидравлического насоса 8. В частности, величина подачи главного гидравлического насоса 7 согласно настоящему изобретению устанавливается равной небольшой величине, которая необходима и достаточна для толчковой операции крана.
Для процесса управления количеством подачи масла под давлением в контроллере 2 устанавливаются четыре диапазона согласно введенному сигналу загрузки. В частности, первый диапазон соответствует случаю, кода введенный сигнал загрузки меньше 50% (первая заданная величина). Второй диапазон соответствует случаю, когда введенный сигнал загрузки выше 50% (первая заданная величина) и меньше 95% (вторая заданная величина). Более того, третий диапазон соответствует случаю, где введенный сигнал загрузки выше 95% (вторая заданная величина) и ниже 100% (третья заданная величина) или когда приводится в действие кнопка 66 толчковой операции, чтобы ввести соответствующий сигнал. Четвертый диапазон соответствует случаю, когда введенный сигнал загрузки выше 100% (третья заданная величина).
Фиг.8 представляет собой схему последовательности операций программы, исполняемой контроллером 2 согласно настоящему варианту осуществления для выполнения процесса управления количеством подачи масла под давлением. Как показано на чертеже, в этом примере, когда программа выполняется в контроллере 2, процесс сначала переходит к этапу S1.
На этапе S1 контроллер 2 определяет, была ли приведена в действие кнопка 66 толчковой операции на радиоконтроллере 66. Если кнопка 66 толчковой операции была приведена в действие (Да), то процесс переходит к этапу S6. Если кнопка 66 толчковой операции не была приведена в действие (Нет), то процесс переходит к этапу S2. На этапе S2 контроллер определяет, находится ли сигнал загрузки из устройства 10 предотвращения перезагрузки в вышеописанном первом диапазоне. Если сигнал загрузки находится в первом диапазоне (Да), то процесс переходит к этапу S3. Если сигнал загрузки не находится в первом диапазоне (Нет), то процесс переходит к этапу S4.
На этапе S3 выполняется ряд операций управления клапаном 5 управления скоростью потока на основании только сигнала операции. Далее, процесс возвращается. В частности, упомянутое управление выполняется согласно заданному выражению K функции (выражению базовой функции), на основании нижнего графика на Фиг.8. Первый диапазон установлен так, например, чтобы предотвратить опрокидывание крана.
На этапе S4 контроллер 2 определяет, находится ли сигнал загрузки во втором диапазоне. Если сигнал загрузки находится во втором диапазоне (Да), то процесс переходит к этапу S5. Если сигнал загрузки не находится во втором диапазоне (Нет), то процесс переходит к этапу S6.
На этапе S5 управление клапаном 5 управления скоростью потока выполняется таким образом, чтобы уменьшить скорость потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса 8, по мере увеличения сигнала загрузки. На этапе S5 выполняется ряд операций управления клапаном 5 управления скоростью потока на основании только сигнала операции. Далее, процесс возвращается. В частности, в данном случае выражение K заданной функции (выражение базовой функции) умножается на обратную величину коэффициента загрузки, так что градиент выражения K функции, показанной на Фиг.7, уменьшается при увеличении сигнала загрузки. Таким образом, согласно выражению функции с уменьшенным градиентом, клапан 5 управления скоростью потока управляется на основании текущего сигнала операции.
На этапе S6 контроллер 2 определяет, находится ли сигнал загрузки в вышеописанном третьем диапазоне. Если сигнал загрузки находится в третьем диапазоне (Да), то процесс переходит к этапу S8. Если сигнал загрузки не находится в третьем диапазоне (Нет), то процесс переходит к этапу S7.
На этапе S8 выполняется ряд операций для полного закрытия клапана 5 управления скоростью потока. Далее, процесс возвращается. Это предотвращает приведение в действие клапана 5 управления скоростью потока. Кроме того, на этапе S7 контроллер 2 определяет, находится ли сигнал загрузки в вышеописанном четвертом диапазоне. Если сигнал загрузки находится в четвертом диапазоне (Да), то процесс переходит к этапу S9. Если сигнал загрузки не находится в четвертом диапазоне (Нет), то процесс переходит к этапу S8. На этапе S9 выполняется ряд операций, включающих в себя управление для активации вышеописанных разгрузочных перепускных клапанов 27, 29. Далее, процесс возвращается. Таким образом, масло под давлением возвращается в бак 9 без прохождения через направленные управляющие клапаны 4, чтобы остановить работу крана.
Далее описан процесс управления скоростью потока, реализуемый посредством клапана 5 управления скоростью потока, на основании сигнала операции. Каждый из направленных управляющих клапанов 40 в вышеописанном управляющем клапане 3 включает в себя передатчик (дифференциальный передатчик), который позволяет определять величину хода катушки направленного управляющего клапана 40. Скорость общего потока, необходимая для крана, вычисляется для этой величины хода. На основании вычисленной требуемой скорости общего потока вычисляется максимальная величина хода катушки клапана 5 управления скоростью потока.
Ниже описаны эффекты и преимущества устройства управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана согласно третьему варианту осуществления.
В устройстве управления количеством подачи масла под давлением согласно третьему варианту осуществления сигнал загрузки, соответствующий коэффициенту загрузки крана, и сигнал операции вводятся в контроллер 2. На основании сигнала загрузки и сигнала операции выполняется управление клапана 5 управления скоростью потока. Один клапан 5 управления скоростью потока может быть использован как для управления скоростью потока масла под давлением, которое требуется смешать, так и для управления скоростью потока согласно коэффициенту загрузки.
При управлении одним клапаном управления скоростью потока для контроллера 2 сигнал загрузки, соответствующий коэффициенту загрузки крана, имеет приоритет относительно сигнала операции. Таким образом, скорость потока может быть надежным образом приведена в требуемое состояние согласно коэффициенту загрузки крана.
Более того, для контроллера 2 устанавливается четыре диапазона согласно коэффициенту загрузки крана. Таким образом, контроллер 2 больше подходит для управляемого установления требуемого состояния, соответствующего коэффициенту загрузки крана.
То есть в первом диапазоне (сигнал загрузки меньше 50%), в котором коэффициент загрузки относительно низкий, вышеописанное выражение заданной функции (выражения базовой функции) K остается неизменным. Таким образом, клапан 5 управления скоростью потока управляется на основании только сигнала операции, вводимого в кран. Это обеспечивает возможность быстрого управления.
Во втором диапазоне (сигнал загрузки равен или больше 50%, но меньше 95%), в котором коэффициент загрузки имеет среднее значение, клапан 5 управления скоростью потока управляется таким образом, чтобы уменьшить скорость потока масла под давлением, подаваемого из вспомогательного гидравлического насоса 8, при увеличении сигнала загрузки. То есть выражение K заданной функции умножается на обратную величину коэффициента загрузки, чтобы уменьшить градиент выражения K функции. Таким образом, согласно выражению функции с уменьшенным градиентом, клапан 5 управления скоростью потока управляется на основании текущего сигнала операции.
Более того, в третьем диапазоне (сигнал загрузки равен или больше 95%, но меньше 100%), в котором коэффициент загрузки имеет относительно высокое значение, клапан 5 управления скоростью потока управляется таким образом, чтобы он полностью закрылся. Таким образом, в этом случае все масло под давлением, подаваемое в направленные управляющие клапаны 40 в управляющем клапане 3, подается только из главного гидравлического насоса 7. Более того, в четвертном диапазоне (сигнал загрузки равен или больше 100%), в котором коэффициент загрузки превышает предельное значение, разгрузочные перепускные клапаны 27, 29 приводятся в действие, чтобы возвратить масло под давлением в бак 9 и остановить кран. В результате текущая операция крана может быть надежным образом остановлена.
Кроме того, когда кран выполняет толчковую операцию, клапан 5 управления скоростью потока управляется таким образом, чтобы он полностью закрылся. Таким образом, в этом случае все масло под давлением, подаваемое в направленные управляющие клапаны 40 в управляющем клапане 3, подается только из главного гидравлического насоса 7. Соответственно, легко и недорого может быть сформирована система ползучего движения.
Следовательно, устройство управления количеством подачи масла под давлением обеспечивает возможность должного выполнения нормальных операций, а также позволяет приводить в действие кран таким образом, чтобы скорость потока надежно управлялась согласно коэффициенту загрузки. Более того, система ползучего движения может быть сформирована легко и недорого.
Устройство управления количеством подачи масла под давлением для передвижного крана согласно настоящему изобретению не ограничивается вышеупомянутыми вариантами осуществления. Безусловно, в рамках сущности настоящего изобретения могут быть выполнены различные модификации.
3
Например, в вышеописанном первом варианте осуществления производительности главного гидравлического насоса 7 и вспомогательного гидравлического насоса 8 составляют 30 см/оборот двигателя. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено этим примером. Например, максимальная подача главного гидравлического насоса может быть установлена равной величине, которая меньше соответствующей величины подачи вспомогательного гидравлического насоса. Эта конфигурация подходит для уменьшения нагрузки крутящего момента двигателя, когда скорость вращения двигателя и крутящий момент имеют низкое значение. Кроме того, в этом случае, например, максимальная величина подачи главного гидравлического насоса, предпочтительно, устанавливается равной величине, необходимой и достаточной для толчковой операции. Эта конфигурация больше подходит для уменьшения нагрузки крутящего момента двигателя, когда скорость вращения двигателя и крутящий момент имеют низкое значение.
Кроме того, в вышеописанном втором варианте осуществления, например, требуемая функция из множества функций управления может быть выбрана посредством устройства 1 ввода операций. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено этим примером. Например, на подложке в контроллере 2 может быть предоставлен двухрядный переключатель, который до отгрузки с завода настраивается так, чтобы задавать оптимальную функцию управления для соответствующих характеристик двигателя.
В добавление, в вышеописанном втором варианте осуществления в качестве множества разных функций управления, одна из которых может быть выбрана в процессе управления количеством подачи масла под давлением, используются два типа функций управления. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено этим примером. Например, второй вариант осуществления может быть сконфигурирован так, чтобы была возможность выбора одной функции из, по меньшей мере, трех типов функций управления.
Кроме того, в вышеописанном третьем варианте осуществления система ползучего движения соответствует управлению в процессе управления количеством подачи масла под давлением, выполняемом контроллером 2, когда кнопка 66 толчковой операции приводится в действие, чтобы ввести соответствующий сигнал. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено этим примером. Например, переключатель, который можно включать и выключать, может быть вставлен в сигнальную линию 52, соединяющую клапан 5 управления скоростью потока и контроллер 2, и он может быть использован для обеспечения системы ползучего движения. Даже эта конфигурация позволяет легко и недорого формировать систему ползучего движения.