液位平衡液压系统及其控制方法、作业机械与流程

本发明涉及液压动力系统，尤其是涉及一种液位平衡液压系统、作业机械及液位平衡液压系统的控制方法。

背景技术：

1、对于大吨位的履带式起重机等重型机械设备来说，为了提供足够的动力，通常采用双动力配置。请参照图1，一种双动力系统中，包括第一发动机91、第一泵组92、第一油箱93、第二发动机94、第二泵组95和第二油箱96，第一发动机91工作使第一油箱93的油液通过第一泵组92输出至液压系统使执行机构工作，第二发动机94工作使第二油箱96的油液通过第二泵组95输出至液压系统使执行机构工作，第一油箱93和第二油箱96联通以消除液位差。该双动力系统包括单发作业(第一发动机91、第一泵组92、第一油箱93独立供应左、右液压系统动作，或者第二发动机94、第二泵组95和第二油箱96独立供应左、右液压系统动作)和双发作业(第一发动机91、第一泵组92、第一油箱93、第二发动机94、第二泵组95和第二油箱96合并供应左、右液压系统动作)两种模式。

2、然而，在单发作业时，以第一发动机91、第一泵组92、第一油箱93独立供应左、右液压系统动作为例，第一泵组92从第一油箱93吸油，进入右液压系统后油液回油到第二油箱96，当第一油箱93出来的油液大于第一油箱93、第二油箱96联通管路消除液压差能力时，就会造成第一油箱93和第二油箱96的液位差过大，严重时会导致油液溢出。在双发作业时，因左、右液压系统的参数无法完全一致，例如当左液压系统溢流阀的设定压力比右液压系统溢流阀的设定压力低时，也会造成第一油箱93和第二油箱96的液位差过大，可能导致油液溢出。为了消除第一油箱93和第二油箱96的也液位差，请参照图2，可通过液位传感器97分别检测第一油箱93和第二油箱96的液位，当液位差过大时，单独启动液位较高的一侧动力，空转运行使油液从液位高的一侧进入液位低的一侧，直到两边液位差消除。然而，这种消除液位差的方式只能在不作业时操作，无法在作业过程中主动进行调整，一旦出现液位偏差超过限制的情况时，需要暂停动作，及时处理液位偏差问题防止一侧油箱的油液溢出现象。

3、前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种液位平衡液压系统、作业机械及液位平衡液压系统的控制方法，以解决在作业过程中无法消除两个油箱液位差，以及油箱油液溢出的问题。

2、本发明提供了一种液位平衡液压系统，包括第一油箱、第二油箱、第一液压系统、第二液压系统和分流装置，所述第一油箱连接于所述第一液压系统，以给所述第一液压系统供油，所述第二油箱连接于所述第二液压系统，以给所述第二液压系统供油，所述分流装置分别连接于所述第一油箱、所述第二油箱、所述第一液压系统和所述第二液压系统，以接收所述第一液压系统和所述第二液压系统的回油，并将所述第一液压系统和所述第二液压系统的回油分配给所述第一油箱和所述第二油箱。

3、其中一实施例中，所述液位平衡液压系统还包括第一液位获取装置和第二液位获取装置，所述第一液位获取装置用于获取所述第一油箱内的当前液位高度，所述第二液位获取装置用于获取所述第二油箱内的当前液位高度，所述分流装置根据所述第一油箱内的所述当前液位高度和所述第二油箱内的所述当前液位高度的差值分配相应的油量给所述第一油箱和所述第二油箱，以保证所述第一油箱和所述第二油箱的液位差在允许的预设范围内。

4、其中一实施例中，所述分流装置根据所述第一油箱内的所述当前液位高度和所述第二油箱内的所述当前液位高度的差值分配相应的油量给所述第一油箱和所述第二油箱时，当所述第一油箱内的所述当前液位高度和所述第二油箱内的所述当前液位高度的差值的绝对值大于预设值时，所述分流装置分配给所述第一油箱和所述第二油箱的油量不同，否则，分配给所述第一油箱和所述第二油箱的油量相同。

5、其中一实施例中，所述液位平衡液压系统还包括控制装置、第一泵组、第一分动箱、第一发动机、第二泵组、第二分动箱和第二发动机，所述第一发动机和所述第二发动机分别用于驱动所述第一泵组和所述第二泵组工作，使油液分别从所述第一油箱和所述第二油箱泵入所述第一液压系统和所述第二液压系统，所述第一分动箱设于所述第一发动机和所述第一泵组之间，所述第二分动箱设于所述第二发动机和所述第二泵组之间；所述控制装置用于获取所述第一泵组的排量、所述第二泵组的排量、所述第一发动机的转速、所述第二发动机的转速、所述第一分动箱的速比、所述第二分动箱的速比、所述第一油箱的底面积和所述第二油箱的底面积，并根据所述第一泵组的排量、所述第二泵组的排量、所述第一发动机的转速、所述第二发动机的转速、所述第一分动箱的速比、所述第二分动箱的速比、所述第一油箱的底面积和所述第二油箱的底面积获得所述第一油箱和所述第二油箱分别在某一时间段内的液位高度变化、，所述控制装置还用于获取所述第一油箱的初始液位高度和所述第二油箱的初始液位高度，所述控制装置还用于根据所述第一油箱和所述第二油箱分别在某一时间段内的所述液位高度变化、、所述第一油箱的所述初始液位高度和所述第二油箱的所述初始液位高度获取所述第一油箱内的所述当前液位高度和所述第二油箱内的所述当前液位高度，并获取所述第一油箱内的所述当前液位高度和所述第二油箱内的所述当前液位高度的差值。

6、其中一实施例中，所述控制模块根据公式获取所述第一油箱和所述第二油箱分别在某一时间段内的所述液位高度变化、，其中vg1为所述第一泵组的排量，vg1为所述第二泵组的排量，n1为所述第一发动机的转速，n2为所述第二发动机的转速，i1为所述第一分动箱的速比，i2为所述第二分动箱的速比，所述第一油箱的底面积a1和所述第二油箱的底面积a2：所述控制模块根据公式获取所述第一油箱内的所述当前液位高度和所述第二油箱内的所述当前液位高度；所述控制模块根据公式δh＝h1-h2获取所述第一油箱内的所述当前液位高度和所述第二油箱内的所述当前液位高度的差值。

7、其中一实施例中，所述控制装置还用于根据所述第一油箱内的所述当前液位高度和所述第二油箱内的所述当前液位高度获得流量分配比，并通过所述分流装置根据所述流量分配比将所述第一液压系统和所述第二液压系统的回油分配给所述第一油箱和所述第二油箱；所述控制装置根据公式获得所述流量分配比，其中，k为调节系数，与第一油箱、第二油箱液位高度差相关的系数，当差值为正时，k＜1；当差值为负时，k＞1。

8、其中一实施例中，所述分流装置上设置比例阀，所述比例阀包括设于所述分流装置与所述第一油箱连通的油路上的第一比例阀和设于所述分流装置与所述第二油箱连通的油路上的第二比例阀；

9、其中，所述第一比例阀和所述第二比例阀为电控阀，通过调节电流大小直接调节所述第一比例阀和所述第二比例阀的流量或设定压力，所述电流大小根据所述流量分配比调节；或者，所述第一比例阀和所述第二比例阀为液控阀，所述第一比例阀和所述第二比例阀的控制端均连接于先导油路，所述先导油路的压力根据所述流量分配比调节。

10、本发明还提供一种作业机械，包括上述液位平衡液压系统。

11、本发明还提供一种液位平衡液压系统的控制方法，用于控制上述液位平衡液压系统，所述控制方法包括：

12、启动所述液位平衡液压系统，所述第一液压系统和/或所述第二液压系统工作，所述分流装置接收所述第一液压系统和/或所述第二液压系统的回油；

13、获取所述第一油箱的当前液位高度和所述第二油箱的当前液位高度的差值的绝对值；

14、判断差值是否大于预设值，如果是，所述分流装置向所述第一油箱和所述第二油箱分配不同油量；如果否，所述分流装置向所述第一油箱和所述第二油箱分配相同油量。

15、其中一实施例中，所述液位平衡液压系统还包括第一泵组、第一分动箱、第一发动机、第二泵组、第二分动箱和第二发动机，所述第一发动机和所述第二发动机分别用于驱动所述第一泵组和所述第二泵组工作，使油液分别从所述第一油箱和所述第二油箱泵入所述第一液压系统和所述第二液压系统，所述第一分动箱设于所述第一发动机和所述第一泵组之间，所述第二分动箱设于所述第二发动机和所述第二泵组之间；

16、获取所述第一油箱的所述当前液位高度和所述第二油箱的所述当前液位高度的差值的绝对值的步骤具体包括：

17、获取所述第一泵组的排量、所述第二泵组的排量、所述第一发动机的转速、所述第二发动机的转速、所述第一分动箱的速比、所述第二分动箱的速比、所述第一油箱的底面积、所述第二油箱的底面积，根据公式获取所述第一油箱和所述第二油箱分别在某一时间段内的液位高度变化、，其中vg1为所述第一泵组的排量，vg1为所述第二泵组的排量，n1为所述第一发动机的转速，n2为所述第二发动机的转速，i1为所述第一分动箱的速比，i2为所述第二分动箱的速比，所述第一油箱的底面积a1和所述第二油箱的底面积a2；

18、获取所述第一油箱的初始液位高度和所述第二油箱的初始液位高度，并根据公式获取所述第一油箱内的所述当前液位高度和所述第二油箱内的所述当前液位高度；

19、根据公式δh＝h1-h2获取所述第一油箱内的所述当前液位高度和所述第二油箱内的所述当前液位高度的差值；

20、所述分流装置向所述第一油箱和所述第二油箱分配不同油量的步骤具体包括：根据公式获得流量分配比，其中，k为调节系数，与所述第一油箱、所述第二油箱液位高度差相关的系数，当差值为正时，k＜1；当差值为负时，k＞1；分流装置根据所述流量分配比给所述第一油箱和所述第二油箱分配油量。

21、本发明实施例的液位平衡液压系统、作业机械及液位平衡液压系统的控制方法中，可通过分流装置将回油分配给第一油箱和第二油箱，可有效控制第一油箱和第二油箱的液位，使第一油箱和第二油箱的液压差处于合理的范围内，从而避免某一个油箱内液位过高或过低而发生油液溢出、吸空现象，保证系统安全可靠运行。