CN116006460A - 一种地下铲运车的电液泵的控制方法、系统及地下铲运车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下铲运车的电液泵的控制方法、系统及地下铲运车，属于工程机械技术领域。本发明的方法包括获取发动机转速状态；获取电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态；根据电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态，控制电液泵是否开启。本发明通过电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态来控制电液泵是否工作，有效减少系统背压，从而减少不必要的能耗，提高设备的经济性。

Description

一种地下铲运车的电液泵的控制方法、系统及地下铲运车

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，更具体地说，涉及一种地下铲运车的电液泵的控制方法、系统及地下铲运车。

背景技术

地下铲运机主要用于矿山井下，以铲装、运输爆破后的松散物料为主，也可用于铁路、公路以及水电等隧道工程，适合于工作条件恶劣、作业现场狭窄、低矮以及泥泞的作业面。

地下铲运机的液压系统多为定量系统，定量系统在液压系统不工作时，仍消耗大量能量，造成不必要的能量损失，从而使运行成本增加。也会造成齿轮泵的不必要的寿命损耗，减少使用寿命，增加维护成本。同时发电机由于富裕量过大，造成不必要能量损耗。根据铲运机的使用工况测算，液压举升和倾倒在整个工作循环中使用频率不高，但是能耗损失却很大。

经检索，发明创造名称为：一种铲运机闭中心式定量液压系统及铲运机(中国专利申请号：CN202120467850.8，申请日：2021年03月03日)，该申请案公开了液压油箱、定量液压泵、多路阀、翻斗油缸、举升油缸和举升油缸，多路阀内设置有减压阀、换向阀、换向阀、电磁阀、电磁阀、压力补偿器、压力补偿器、梭阀和梭阀；电磁阀得电，液压油经减压阀和电磁阀后推动换向阀换向，液压油经过压力补偿器和换向阀流入翻斗油缸；电磁阀得电，液压油经减压阀和电磁阀后推动换向阀换向，液压油经过压力补偿器和换向阀流入举升油缸和举升油缸；电磁阀和电磁阀同时得电，压力补偿器和压力补偿器分别通过梭阀、梭阀监测翻斗油缸和举升油缸内的压力，并通过压力补偿器补偿翻斗油缸和举升油缸之间的压力差，从而实现复合动作。

上述申请案中采用的闭中心式定量液压系统，其齿轮泵一直处于运行状态，消耗大量的能量，造成不必要的能量损失。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中不足，提供了一种地下铲运车的电液泵的控制方法、系统及地下铲运车，通过电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态来控制电液泵是否工作，有效减少系统背压，从而减少不必要的能耗，提高设备的经济性。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种地下铲运车的电液泵的控制方法，包括，

获取发动机转速状态；

获取电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态；

根据电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态，控制电液泵是否开启。

作为本发明更进一步的改进，所述的获取发动机转速状态的方法包括：

判断钥匙开关是否位于开启的位置；

通过检测发动机传感器输出的发动机转速信号，判断其转速等于零还是大于零。

作为本发明更进一步的改进，所述的根据电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态，控制电液泵是否开启的方法包括：

若电池组状态处于预设值之外、操作手柄不在启动挡位或者在挡位上、电液泵温度大于预设值或者小于预设值，则电液泵不开启；

若电池组状态处于预设值之内、操作手柄不在挡位上、电液泵温度大于预设值或者小于预设值，则电液泵不开启；

若电池组状态处于预设值之内、操作手柄在挡位上、电液泵温度大于预设值，则电液泵不开启。

若电池组状态处于预设值之内、操作手柄在挡位上、电液泵温度小于预设值，则电液泵开启。

作为本发明更进一步的改进，所述的获取电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态的方法包括：

通过电压传感器测定电池组的电压是否大于预设值；

通过温度传感器测定电池组的温度是否小于预设值；

通过温度传感器测量电液泵的线圈温度是否大于预设值；

通过检测挡位信号，判断操作手柄是处于启动挡位上还是不处于启动挡位上。

本发明的一种地下铲运车的电液泵的控制系统，包括上述的地下铲运车的电液泵的控制系统，还包括，

主控制器模块，所述主控制器模块电连接发动机控制模块，所述发动机控制模块向主控制器模块发送第一信号；

操作手柄模块，所述主控制器模块电连接操作手柄模块，所述操作手柄模块向主动控制器模块发送第二信号；以及，

电液泵控制模块，所述主控制器模块电连接电液泵控制模块，所述主控制器模块向电液泵控制模块发送第三信号。

作为本发明更进一步的改进，还包括电池组控制模块，所述电池组控制模块电连接主控制器模块，电池组控制模块向主控制器模块发送第四信号。

作为本发明更进一步的改进，所述第四信号包括电池组的电压信号数值以及电池组的温度数值信号。

作为本发明更进一步的改进，还包括电液泵温度检测模块，所述电液泵温度检测模块电连接主控制器模块，所述电液泵温度检测模块向主控制器模块发送第五信号。

本发明的一种地下铲运车，包括上述的地下铲运车的电液泵的控制系统，还包括，

电液泵，所述电液泵包括齿轮泵以及电机，所述齿轮泵由电机驱动；

电池组，所述电池组电连接所述电机，所述电池组给所述电机供电；以及，

发电机，所述发电机电连接电池组，所述发电机给电池组充电。

作为本发明更进一步的改进，所述发动机连接所述发电机，所述发动机驱动发电机转动。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明将传统的定量的齿轮泵替换成由电机控制的电液泵，实现铲运机举升以及倾倒系统均由电液泵控制，由举升和倾倒系统按需提供所需流量，有效减小系统背压，且电液泵是由24V电机和齿轮泵组成，有效的降低了使用时的风险，增加设备的安全性，大大的降低能耗。

(2)本发明利用主控制器与电池组控制器、电液泵以及操作手柄电连接，通过获取电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态来控制电液泵是否工作，根据实际的工况需求来判断电液泵是否启动，同时发电机有效的对电池组进行充电，从而减少不必要的能耗，提高设备的经济性。

附图说明

图1为电液泵的控制方法步骤示意图；

图2为根据电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态，控制电液泵是否开启具体方法；

图3为地下铲运车的电液泵的控制系统示意图。

示意图中的标号说明：

1、主控制器模块；2、发动机控制模块；3、操作手柄模块；4、电液泵控制模块；5、电池组控制模块；6、电液泵温度检测模块。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。如图1～2，本发明的一种地下铲运车的电液泵的控制方法，包括，

步骤S100：获取发动机转速状态。在本发明的一个实施例中，步骤S100可以包括：

步骤S101：判断钥匙开关是否位于开启的位置，钥匙开关位于OFF位置说明此时钥匙开关处于未开启状态，当钥匙开关位于ON位置时说明此时钥匙开关处于开启状态。

步骤S102：通过检测发动机传感器输出的发动机转速信号，判断其转速等于零还是大于零。

其中，发动机转速等于零，则说明发动机处于未启动的状态；发动机转速大于零，则说明此时发动机处于启动状态。

步骤S200：获取电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态。在本发明的一个实施例中，步骤S200可以包括：

S201：通过电压传感器测定电池组的电压是否大于预设值；

S202：通过温度传感器测定电池组的温度是否小于预设值；

S203：通过温度传感器测量电液泵的线圈温度是否大于预设值；

S204：通过检测挡位信号，判断操作手柄是处于启动挡位上还是不处于启动挡位上

步骤S300：根据电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态，控制电液泵是否开启。在本发明的一个实施例中，步骤S300可以包括：

步骤S301：若电池组状态处于预设值之外、操作手柄不在启动挡位或者在挡位上、电液泵温度大于预设值或者小于预设值，则电液泵不开启；

步骤S302：若电池组状态处于预设值之内、操作手柄不在挡位上、电液泵温度大于预设值或者小于预设值，则电液泵不开启；

步骤S303：若电池组状态处于预设值之内、操作手柄在挡位上、电液泵温度大于预设值，则电液泵不开启。

步骤S304：若电池组状态处于预设值之内、操作手柄在挡位上、电液泵温度小于预设值，则电液泵开启。

其中，电池组状态处于预设值之外指的是，通过电压传感器测定电池组的电压是否大于预设值，通过温度传感器测定电池组的温度是否小于预设值。其中优选的电压预设值为：32V，即当设置在电池组中的电压传感器测得其输出电压低于32V时候，则属于电池组状态处于预设值之外；反之，当设置在电池组中的电压传感器测得其输出电压高于32V时候，则属于电池组状态处于预设值之内。

进一步的，优选的电池组温度与设置为60℃，即当设置在电池组中的温度传感器测得其自身温度高于60℃时，则属于电池组状态处于预设值之外；反之，当设置在电池组中的温度传感器测得其自身温度低于60℃时，则属于电池组状态处于预设值之内。值得注意的是，电池组的状态只有同时满足其电压输出值高于32V以及电池组自身温度低于60℃时，才可以认定为处于预设值之内，当有其中一项不满足时都属于处于预设值之外。

在步骤S200中，操作手柄所在挡位状态包括通过检测挡位信号，判断操作手柄是处于启动挡位上或者不处于启动挡位上，当其位于启动挡位上时，挡位检测信号传输到主控制器，此时操作手柄所在挡位状态作为判断电液泵是否启动的条件之一。

电液泵温度状态指的是电液泵的电动机的线圈温度，该处温度的预设值为85℃，即温度传感器测得电液泵电动机的线圈温度大于85℃时，则判定为电液泵温度大于预设值，当温度传感器测得电液泵电动机的线圈温度小于85℃时，此时判定电液泵温度小于预设值。

在步骤S301中，当电池组状态处于预设值之外，即当电池组的温度超过60℃或者电池组电压小于32V时，无论操作手柄是在启动档位上还是操作手柄不在启动挡位上，无论电液泵的温度是否处于预设值中，即电液泵电机线圈温度超过85℃或者不超过85℃，均不开启电液泵；

在步骤S302中，当电池组温度处于预设值之内，即当电池组温度小于60℃的同时其电压大于32V，此时，操作手柄位于启动挡位以外的其他挡位上，无论电液泵的温度是否处于预设值中，即电液泵电机线圈温度超过85℃或者不超过85℃，均不开启电液泵；

在步骤S303中，，当电池组温度处于预设值之内，即当电池组温度小于60℃的同时其电压大于32V，此时，操作手柄位于启动挡位上，电液泵的温度位于预设值之外，即电液泵电机线圈温度超过85℃，此时不开启电液泵；

在步骤S304中，，当电池组温度处于预设值之内，即当电池组温度小于60℃的同时其电压大于32V，此时，操作手柄位于启动挡位上，电液泵的温度位于预设值之内，即电液泵电机线圈温度小于85℃，此时开启电液泵。

只有当电池组处于预设值之内，即当电池组温度小于60℃的同时其电压大于32V、当操作手柄位于启动挡位上、电液泵的温度位于预设值之内，即电液泵电机线圈温度小于85℃这三个条件同时满足，电液泵才开启。

在一个实施例中，如图3，本发明的一种地下铲运车的电液泵的控制系统，包括上述的地下铲运车的电液泵的控制方法，还包括主控制器模块1、操作手柄模块3以及电液泵控制模块4，所述主控制器模块1电连接发动机控制模块2，所述发动机控制模块2向主控制器模块1发送第一信号；所述主控制器模块1电连接操作手柄模块3，所述操作手柄模块3向主动控制器模块1发送第二信号；以及所述主控制器模块1电连接电液泵控制模块4，所述主控制器模块1向电液泵控制模块4发送第三信号。

发动机控制模块2向主控制器模块1发送第一信号，主控制器模块1接收第一信号后判断第一信号的内容，第一信号指的是发动机的转速信号，根据第一信号主控制器能得知发动机转速等于零还是大于零。操作手柄模块3向主控制器模块1发送第二信号，第二信号指的是操作手柄是位于启动挡位上还是不处于启动挡位上，主控制器模块1电连接电液泵控制模块4并向电液泵发送第三信号，第三信号为控制电液泵电磁阀开关的开闭信号，电液泵控制模块4收到第三信号后执行电液泵开启或者不开启的操作。

进一步的，还包括电池组控制模块5，所述电池组控制模块5电连接主控制器模块1，电池组控制模块5向电池组发送第四信号。所述第四信号包括电池组的电压信号数值以及电池组的温度数值信号。还包括电液泵温度检测模块6，所述电液泵温度检测模块6电连接主控制器模块1，所述电液泵温度检测模块6向主控制器模块1发送第五信号。

电池组控制模块5向主控制器模块1发射第四信号，第四信号是电池组的电压信号以及电池组的温度数值信号，由主控制器模块1判断电池组的电压信号是否低于预设值32V以及判断电池组的温度数值是否高于60℃，电液泵温度检测模块6向主控制器模块1发送第五信号，第五信号为电液泵的电机线圈温度信号，主控制器模块1接收第五信号后判断电液泵的电机线圈温度是否高于85℃。

主控制器接模块1收到第一信号、第二信号、第四信号以及第五信号后，根据第一信号、第二信号、第四信号以及第五信号的信息，判断是否向电液泵控制模块6传输第三信号，进而电液泵控制模块6控制电液泵是否开启。

在一个实施例中，一种地下铲运车，该地下铲运车运用上述的地下铲运车的电液泵的控制系统。该地下铲运车还包括电液泵，所述电液泵包括齿轮泵以及电机，所述齿轮泵由电机驱动；电池组，所述电池组电连接所述电机，所述电池组给所述电机供电；以及发电机，所述发电机电连接电池组，所述发电机给电池组充电。

电机输出轴通过联轴器连接齿轮泵，电机转动带动齿轮泵转动。电机由电池组进行供电，电池组输出24V电压带动电机转动，电池组则由发电机对其进行充电。地下铲运机还包括发动机，发动机由钥匙开关进行开启与关闭，当钥匙开关拧到开启的挡位上，主控制器控制打火装置对发动机进行打火启动，发动机除了提供地下铲运机的动力外，也为发电机提供动力。发动机带动发电机转动，发电机给电池组充电，电池组带动电动机转动，电动机带动齿轮泵转动。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种地下铲运车的电液泵的控制方法，其特征在于：包括，

获取发动机转速状态；

获取电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态；

根据电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态，控制电液泵是否开启。

2.根据权利要求1所述的地下铲运车的电液泵的控制方法，其特征在于：所述的获取发动机转速状态的方法包括：

判断钥匙开关是否位于开启的位置；

通过检测发动机传感器输出的发动机转速信号，判断其转速等于零还是大于零。

3.根据权利要求1或2所述的地下铲运车的电液泵的控制方法，其特征在于：所述的根据电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态，控制电液泵是否开启的方法包括：

若电池组状态处于预设值之外、操作手柄不在启动挡位或者在挡位上、电液泵温度大于预设值或者小于预设值，则电液泵不开启；

若电池组状态处于预设值之内、操作手柄不在挡位上、电液泵温度大于预设值或者小于预设值，则电液泵不开启；

若电池组状态处于预设值之内、操作手柄在挡位上、电液泵温度大于预设值，则电液泵不开启。

若电池组状态处于预设值之内、操作手柄在挡位上、电液泵温度小于预设值，则电液泵开启。

4.根据权利要求1所述的地下铲运车的电液泵的控制方法，其特征在于：所述的获取电池组状态、电液泵温度的状态以及操作手柄所在挡位状态的方法包括：

通过电压传感器测定电池组的电压是否大于预设值；

通过温度传感器测定电池组的温度是否小于预设值；

通过温度传感器测量电液泵的线圈温度是否大于预设值；

通过检测挡位信号，判断操作手柄是处于启动挡位上还是不处于启动挡位上。

5.一种地下铲运车的电液泵的控制系统，包括运用权利要求1～4任一所述的地下铲运车的电液泵的控制方法，其特征在于：还包括，

主控制器模块(1)，所述主控制器模块(1)电连接发动机控制模块(2)，所述发动机控制模块(2)向主控制器模块(1)发送第一信号；

操作手柄模块(3)，所述主控制器模块(1)电连接操作手柄模块(3)，所述操作手柄模块(3)向主控制器模块(1)发送第二信号；以及，

电液泵控制模块(4)，所述主控制器模块(1)电连接电液泵控制模块(4)，所述主控制器模块(1)向电液泵控制模块(4)发送第三信号。

6.根据权利要求5所述的地下铲运车的电液泵的控制系统，其特征在于：还包括电池组控制模块(5)，所述电池组控制模块(5)电连接主控制器模块(1)，电池组控制模块(5)向主控制器模块(1)发送第四信号。

7.根据权利要求6所述的地下铲运车的电液泵的控制系统，其特征在于：所述第四信号包括电池组的电压信号数值以及电池组的温度数值信号。

8.根据权利要求5或6所述的地下铲运车的电液泵的控制系统，其特征在于：还包括电液泵温度检测模块(6)，所述电液泵温度检测模块(6)电连接主控制器模块(1)，所述电液泵温度检测模块(6)向主控制器模块(1)发送第五信号。

9.一种地下铲运车，包括权利要求5～8任一所述的地下铲运车的电液泵的控制系统，其特征在于：还包括，

电液泵，所述电液泵包括齿轮泵以及电机，所述齿轮泵由电机驱动；

电池组，所述电池组电连接所述电机，所述电池组给所述电机供电；以及，

发电机，所述发电机电连接电池组，所述发电机给电池组充电。

10.根据权利要求9所述的地下铲运车，其特征在于：还包括发动机，所述发动机连接所述发电机，所述发动机驱动发电机转动。

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