一种回转制动防反转方法、装置及工程机械
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种回转制动防反转方法、装置及工程机械。
背景技术
回转作为工程机械常用的操作，广泛应用于如挖掘机等的多种工程机械的工况中，当工程机械回转制动结束时，由于回转机构的回转惯性，会导致工程机械发生左右回摆。
行业内常采用在回转机构的两个工作油口之间加装防反转阀的方法来抑制工程机械的左右回摆现象。但是，防反转阀的液压阻尼一旦设计完成后，一般就不再进行调整。而回转机构的溢流压力会根据不同的机型有所调整，导致防反转阀对回转机构的两个工作油口的液压进行平衡的时间也有所不同，导致工程机械在回转制动后，仍然存在1～2次的回摆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回转制动防反转方法，其能够快速可靠的平衡回转机构的两端的两个工作油口的液压，防止工程机械发生回摆。
本发明的另一目的在于提供一种回转制动防反转装置，其能够快速可靠的平衡回转机构的两端的两个工作油口的液压，防止工程机械发生回摆。
本发明的又一目的在于提供一种工程机械，其能够快速可靠的平衡回转机构的两端的两个工作油口的液压，防止工程机械发生回摆。
本发明提供一种技术方案：
一种回转制动防反转方法，应用于工程机械，包括：
实时获取所述工程机械的回转机构的回转角速度；
获取所述回转机构的两端的工作油口的液压值；
当所述回转机构发生制动且所述回转角速度达到预设值时，根据所述回转机构的两端的工作油口的液压值控制所述工程机械的换向阀切换工作位，以使所述回转机构两端的工作油口的液压值相等。
进一步地，所述当所述回转机构发生制动且所述回转角速度达到预设值时，根据所述回转机构的两端的工作油口的液压值控制所述工程机械的换向阀切换工作位，以使所述回转机构两端的工作油口的液压值相等的步骤包括：
当所述回转机构发生制动且所述回转角速度达到预设值时，比较所述回转机构的第一工作油口与第二工作油口的液压值大小，并根据比较结果控制所述工程机械的换向阀切换工作位，以使所述第一工作油口与所述第二工作油口的液压值相等。
进一步地，所述当所述回转机构发生制动且所述回转角速度达到预设值时，比较所述回转机构的第一工作油口与第二工作油口的液压值大小，并根据比较结果控制所述工程机械的换向阀切换工作位，以使所述第一工作油口与所述第二工作油口的液压值相等的步骤包括：
当所述第一工作油口的液压值大于所述第二工作油口的液压值时，控制所述换向阀切换至第一工作位，以使所述第一工作油口回油泄压，第二工作油口进油增压；
当所述第一工作油口的液压值小于所述第二工作油口的液压值时，控制所述换向阀切换至第二工作位，以使所述第一工作油口进油增压，第二工作油口回油泄压；
当所述第一工作油口的液压值等于所述第二工作油口的液压值时，控制所述换向阀切换至第三工作位，以使所述第一工作油口与所述第二工作油口均封闭。
进一步地，在当所述回转机构发生制动且所述回转角速度达到预设值时，根据所述回转机构的两端的工作油口的液压值控制所述工程机械的换向阀切换工作位，以使所述回转机构两端的工作油口的液压值相等的步骤之前，所述回转制动防反转方法的步骤还包括：
根据采集到的所述回转角速度判定所述回转机构是否制动。
进一步地，所述根据采集到的所述回转角速度判定所述回转机构是否制动的步骤包括：
将所述回转角速度对时间求导，若结果为负值，则判定所述回转机构制动，若结果为非负值，则判定所述回转机构未制动。
本发明还提供一种回转制动防反转装置，应用于工程机械，包括：
第一接收模块，用于实时获取所述工程机械的回转机构的回转角速度；
第二接收模块，用于获取所述回转机构的两端的工作油口的液压值；
执行模块，用于当所述回转机构发生制动且所述回转角速度达到预设值时，根据所述回转机构的两端的工作油口的液压值控制所述工程机械的换向阀切换工作位，以使所述回转机构两端的工作油口的液压值相等。
进一步地，所述执行模块包括：
控制子模块，用于当所述回转机构发生制动且所述回转角速度达到预设值时，比较所述回转机构的第一工作油口与第二工作油口的液压值大小，并根据比较结果控制所述工程机械的换向阀切换工作位，以使所述第一工作油口与所述第二工作油口的液压值相等。
进一步地，所述回转制动防反转装置还包括：
判定模块，用于根据采集到的所述回转角速度判定所述回转机构是否制动。
进一步地，所述判定模块包括：
计算子模块，用于将所述回转角速度对时间求导，若结果为负值，则判定所述回转机构制动，若结果为非负值，则判定所述回转机构未制动。
本发明还提供一种工程机械，包括液压回路、控制器、回转角速度传感器及两个压力传感器，所述回转角速度传感器设置于所述液压回路的回转机构上，两个所述压力传感器分别设置于所述回转机构的两端，所述控制器分别与所述回转角速度传感器及两个所述压力传感器电连接，用于通过所述回转角速度传感器实时获取所述回转机构的回转角速度并通过两个所述压力传感器获取所述回转机构的两端的工作油口的液压值，所述控制器还用于当所述回转机构发生制动且所述回转角速度达到预设值时，根据所述回转机构的两端的工作油口的液压值控制所述液压回路的换向阀切换工作位，以使所述回转机构的两端的工作油口的液压值相等。
相比现有技术，本发明提供的回转制动防反转方法，当所述回转机构发生制动且所述回转角速度达到预设值时，根据所述回转机构的两端的工作油口的液压值控制所述工程机械的换向阀切换工作位，以使所述回转机构两端的工作油口的液压值相等。在实际应用中，回转机构的两个工作油口分别与换向阀的两个接口连接，通过切换换向阀的工作位能够实现对回转机构的回转控制。当回转机构制动时，换向阀处于中位时，回转机构的两个工作油口分别被封闭，由于回转机构的回转惯性，导致回转机构的两端工作油口存在压差。通过对回转机构的两个工作油口的液压值的监测来控制换向阀切换工作位，能够在回转机构回转制动结束时，对液压较大的工作油口泄压，对液压较小的工作油口增压，当两个工作油口的液压值相等时控制换向阀重新切换至中位，即完成对回转机构的两个工作油口的液压的快速平衡。因此，本发明提供的回转制动防反转方法的有益效果包括：能够快速、可靠的平衡回转机构的两端的工作油口的液压，避免工程机械发生回摆。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的第一实施例提供的工程机械的结构示意框图；
图2为本发明的第二实施例提供的回转制动防反转方法的流程示意框图；
图3为图2中步骤S103的子步骤流程示意框图；
图4为图2中步骤S104的子步骤流程示意框图；
图5为图4中步骤S1041可以包括的子步骤S10411的流程示意框图；
图6为图4中步骤S1041可以包括的子步骤S10412的流程示意框图；
图7为图4中步骤S1041可以包括的子步骤S10413的流程示意框图；
图8为本发明的第三实施例提供的回转制动防反转装置的结构示意框图。
图标：10-工程机械；20-液压回路；21-回转机构；22-第一工作油口；23-第二工作油口；24-换向阀；25-液压油缸；26-主泵；27-电比例减压阀；28-补油阀；29-溢流阀；30-控制器；40-回转角速度传感器；50-压力传感器；100-回转制动防反转装置；110-第一接收模块；130-第二接收模块；150-判定模块；170-执行模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
第一实施例
图1为本实施例提供的工程机械10的结构示意图，请参阅图1，本实施例提供的工程机械10包括机体(图中为示出)、液压回路20、控制器30、回转角速度传感器40及两个压力传感器50，回转角速度传感器40设置于液压回路20的回转机构21上，两个压力传感器50分别设置于回转机构21的两端，控制器30分别与回转角速度传感器40及两个压力传感器50电连接。
本实施例提供的工程机械10，其液压回路20中的回转机构21上分别设置有第一工作油口22及第二工作油口23，第一工作油口22与第二工作油口23分别与液压回路20中的换向阀24的两个接口连接，换向阀24的另外两个接口分别与液压油缸25及主泵26连接，控制器30通过两个电比例减压阀27控制换向阀24切换工作位。
区别于现有工程机械10的液压回路20，免去了连接回转机构21的第一工作油口22与第二工作油口23的防反转阀，两个压力传感器50分别设置于第一工作油口22与第二工作油口23处，回转角速度传感器40设置于回转机构21上。
本实施例提供的工程机械10，其控制器30用于通过回转角速度传感器40实时获取回转机构21的回转角速度，并用于通过两个压力传感器50分别获取回转机构21的第一工作油口22与第二工作油口23的液压值，控制器30还用于当回转机构21发生制动且回转角速度达到预设值时，根据第一工作油口22与第二工作油口23的液压值控制液压回路20的换向阀24切换工作位，以使第一工作油口22与第二工作油口23的液压值相等，从而实现快速、可靠的平衡回转机构21的两端的工作油口的液压，避免发生回摆。
其中，本实施例中，预设值为“0”，即当回转机构21制动并且回转角速度降为零值时，控制器30控制换向阀24切换工作位，即开始防反转调节。考虑到控制的滞后性，在其他实施例中，预设值也可以为接近于“0”的其他数值。
第二实施例
图2所示为本实施例提供的回转制动防反转方法的流程示意框图，本实施例提供的回转制动防反转方法应用于第一实施例提供的工程机械10。请结合图1及图2所示，该回转制动防反转方法包括以下步骤：
步骤S101，实时获取工程机械10的回转机构21的回转角速度。
本实施例中，回转角速度传感器40设置于回转机构21上，控制器30通过回转角速度传感器40实时的直接获取回转机构21的回转角速度。
在其他实施例中，还可以在回转机构21上设置回转角度传感器，并将控制器30与回转角度传感器连接，控制器30通过接收回转角度传感器反馈的回转机构21的回转角度位置信号，并对接收到的回转角度位置信号进行微分处理，即可得到回转机构21的回转角速度。另外，在其他实施例中还可以通过如红外线感应装置等间接获取到回转机构21的回转角速度。
进一步地，该回转制动防反转方法还可以包括：
步骤S102，获取回转机构21的两端的工作油口的液压值。
本实施例中，两个压力传感器50分别设置于回转机构21的第一工作油口22与第二工作油口23上，控制器30与两个压力传感器50分别电连接，用于实时获取两个压力传感器50监测并反馈的第一工作油口22的液压值以及第二工作油口23的液压值。
需要说明的是，步骤S102的开始时机没有具体限制，可以是回转机构21的任意工作阶段内，即步骤S102既可以发生在步骤S101开始之前，也可以发生在步骤S103之后。
进一步地，该回转制动防反转方法还可以包括：
步骤S103，根据采集到的回转角速度判定回转机构21是否制动。
本实施例中，控制器30通过对回转角速度采集到的回转角速度的处理来判定回转机构21是否处于制动状态。在其他实施例中，还可以通过接收换向阀24的工作位切换信息以及工程机械10的操作指令等对回转机构21的制动状态进行直接判定。
进一步地，请参阅图3，步骤S103可以包括以下子步骤：
子步骤S1031，将回转角速度对时间求导，若结果为负值，则判定回转机构21制动，若结果为非负值，则判定回转机构21未制动。
具体的判定方法为控制器30通过将获取到的回转角速度对时间求导，得到回转机构21的回转加速度，回转加速度为负值，即可判定回转机构21为减速制动，回转加速度为正值或零值，即可判定回转机构21并未处于制动状态。
需要说明的是，当回转机构21由正常工作状态切换到中位时，回转机构21的第一工作油口22与第二工作油口23两端封闭，即液压回路20停止向回转机构21供油。此后，回转机构21在惯性作用下，按照原回转动作继续转动，导致第一工作油口22与第二工作油口23二者之一的液压值下降，第一工作油口22与第二工作油口23二者中的另一个液压值上升。
当液压值较小的一端的液压值低于液压回路20中的补油口的压力时，液压回路20中的补油阀28打开，开始向液压值较小的一端供油；当液压值较高的一端的液压值高于液压回路20中的溢流阀29的设定压力时，溢流阀29打开，液压值较高的一端进行溢流泄压，回转机构21受到溢流阀29设定压力产生的反向制动扭矩，导致回转速度开始下降，即回转角速度降低，回转加速度为负值。
请继续参阅图2，该回转制动防反转方法还可以包括：
步骤S104，当回转机构21发生制动且回转角速度达到预设值时，根据回转机构21的两端的工作油口的液压值控制工程机械10的换向阀24切换工作位，以使回转机构21两端的工作油口的液压值相等。
本实施例中，预设值为“0”，即当回转机构21开始制动，回转角速度降低至零值时，防反转流程触发。此时也可以作为步骤S102的开始时机，即此时控制器30开始获取回转机构21的两端的工作油口的液压值。
当回转机构21的回转角速度降为零值时，由于回转机构21在惯性作用下转向的一端的液压值较回转机构21的另一端的液压值高，因此，回转马达有反转趋势。此时，控制器30根据获取到的回转机构21的第一工作油口22与第二工作油口23的液压值对电比例减压阀27输出控制信号，电比例减压阀27根据接收到的控制信号对换向阀24的两端选择性供油，以使换向阀24由中位开始切换工作位，以使第一工作油口22与第二工作油口23分别与液压回路20中的回油路或供油路连通，实现对第一工作油口22与第二工作油口23的液压值平衡。
进一步地，请参阅图4，步骤S104可以包括以下子步骤：
子步骤S1041，当回转机构21发生制动且回转角速度达到预设值时，比较回转机构21的第一工作油口22与第二工作油口23的液压值大小，并根据比较结果控制工程机械10的换向阀24切换工作位，以使第一工作油口22与第二工作油口23的液压值相等。
控制器30会对接收到的第一工作油口22的液压值与第二工作油口23的液压值进行比较，并根据比较结果控制换向阀24的工作位切换。
进一步地，请参阅图5，子步骤S1041还可以包括以下子步骤：
子步骤S10411，当第一工作油口22的液压值大于第二工作油口23的液压值时，控制换向阀24切换至第一工作位，以使第一工作油口22回油泄压，第二工作油口23进油增压。
当回转机构21制动至回转角速度为零值时，第一工作油口22的液压值更大，第二工作油口23的液压值较小，即回转机构21有由第一工作油口22朝向第二工作油口23的反转趋势。本实施例中，控制器30通过电比例减压阀27控制换向阀24切换至第一工作位时，第一工作油口22与液压回路20的液压油缸25直接连通，第一工作油口22实现回油泄压；第二工作油口23与液压回路20的主泵26直接连通，第二工作油口23在主泵26的作用下实现进油增压。因此，第一工作油口22与第二工作油口23各自的液压值快速接近，当第一工作油口22与第二工作油口23的液压值相等时，开始执行步骤S10413。
进一步地，请参阅图6，子步骤S104还可以包括以下子步骤：
子步骤S10412，当第一工作油口22的液压值小于第二工作油口23的液压值时，控制换向阀24切换至第二工作位，以使第一工作油口22进油增压，第二工作油口23回油泄压。
当回转机构21制动至回转角速度为零值时，第二工作油口23的液压值更大，第一工作油口22的液压值较小，即回转机构21有由第二工作油口23朝向第一工作油口22的反转趋势。本实施例中，控制器30通过电比例减压阀27控制换向阀24切换至第二工作位时，第二工作油口23与液压回路20的液压油缸25直接连通，第二工作油口23实现回油泄压；第一工作油口22与液压回路20的主泵26直接连通，第一工作油口22在主泵26的作用下实现进油增压。因此，第一工作油口22与第二工作油口23各自的液压值快速接近，当第一工作油口22与第二工作油口23的液压值相等时，开始执行步骤S10413。
进一步地，请参阅图7，子步骤S104还可以包括以下子步骤：
子步骤S10413，当第一工作油口22的液压值等于第二工作油口23的液压值时，控制换向阀24切换至第三工作位，以使第一工作油口22与第二工作油口23均封闭。
第三工作位即为换向阀24的中位，当第一工作油口22与第二工作油口23的液压值相等时，控制器30通过电比例减压阀27控制换向阀24切换至中位，此时，第一工作油口22与第二工作油口23均封闭，防反转控制结束。
综上，本实施例提供的回转制动防反转方法，免去了传统防反转方法中的防反转阀设置，通过回转机构21的第一工作油口22与第二工作油口23各自的液压值控制切换换向阀24的工作位，实现了对液压值较高的一端的快速泄压，对液压值较低的一端的快速增压，从而使得第一工作油口22与第二工作油口23的液压值快速平衡，避免了回转机构21发生反转，即避免了工程机械10的回摆。
因此，本实施例提供的回转制动防反转方法能够快速、可靠的平衡回转机构21的两端的工作油口的液压，避免工程机械10发生回摆。
第三实施例
请参阅图8，本实施例提供一种回转制动防反转装置100，应用于第一实施例提供的工程机械10，该回转制动防反转装置100包括第一接收模块110、第二接收模块130、判定模块150及执行模块170。
第一接收模块110，用于实时获取工程机械10的回转机构21的回转角速度。
在本发明的实施例中，步骤S101可以由第一接收模块110执行。
第二接收模块130，用于获取回转机构21的两端的工作油口的液压值。
在本发明的实施例中，步骤S102可以由第二接收模块130执行。
判定模块150，用于根据采集到的回转角速度判定回转机构21是否制动。
在本发明的实施例中，步骤S103可以由判定模块150执行。
本实施例中，判定模块150可以包括计算子模块(图中未示出)。
计算子模块，用于将回转角速度对时间求导，若结果为负值，则判定回转机构21制动，若结果为非负值，则判定回转机构21未制动。
在本发明的实施例中，子步骤S1031可以由计算子模块执行。
执行模块170，用于当回转机构21发生制动且回转角速度达到预设值时，根据回转机构21的两端的工作油口的液压值控制工程机械10的换向阀24切换工作位，以使回转机构21两端的工作油口的液压值相等。
在本发明的实施例中，步骤S104可以由执行模块170执行。
本实施例中，执行模块170可以包括控制子模块(图中未示出)。
控制子模块，用于当回转机构21发生制动且回转角速度达到预设值时，比较回转机构21的第一工作油口22与第二工作油口23的液压值大小，并根据比较结果控制工程机械10的换向阀24切换工作位，以使第一工作油口22与第二工作油口23的液压值相等。
在本发明的实施例中，子步骤S1041可以由控制子模块执行。
综上，本发明实施例提供的回转制动防反转方法、回转制动防反转装置100及工程机械10，通过获取回转机构21的第一工作油口22与第二工作油口23各自的液压值来控制切换换向阀24的工作位，实现了对液压值较高的一端的快速泄压，对液压值较低的一端的快速增压，从而使得第一工作油口22与第二工作油口23的液压值快速平衡，避免了回转机构21发生反转，即避免了工程机械10的回摆。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
