工程机械行走跑偏原因的判断系统及判断方法

摘要

一种工程机械行走跑偏原因的判断方法，包括如下步骤：当工程机械出现行走跑偏现象时，将第一固定节流阀、第二固定节流阀、第一换向阀及第二换向阀新增安装至该工程机械的行走装置上；在新增安装该两个固定节流阀和该两个换向阀之后，再开启工程机械，将控制第一主阀和第二主阀的先导手柄向前开到最大位置，使工程机械向前行走；判断工程机械是否还发生跑偏现象，若还发生跑偏现象，则对第一主泵和第二主泵进行调整；若不再发生跑偏现象，则对第一主阀和第二主阀进行调整；以及在解决跑偏问题后，将该两个固定节流阀和该两个换向阀从该工程机械的行走装置上拆除。本发明还提供一种工程机械行走跑偏原因的判断系统。

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械的技术领域，尤其是涉及工程机械行走跑偏原因的 判断系统及判断方法。

背景技术

作为一种用于成孔的工程机械设备，旋挖钻机具有装机功率大、输出扭 矩大、轴向压力大、机动灵活、施工效率高及功能多等特点，广泛地用于市 政建设、公路桥梁、高层建筑等基础施工工程中。

当刚生产的旋挖钻机在交付使用时，需要通过专门的运输车运送至目的 地。由于受气温影响，特别是冬季，新装配好的旋挖钻机在行走时很容易发 生跑偏现象(直线行走100m，向某边偏移7m以内算正常，通常说的跑偏现 象是指偏移距离与直线行走距离相比是超过7％的)。发生跑偏现象的旋挖钻 机，在开上运输车时很容易发生侧翻。

图1为现有技术中旋挖钻机的行走装置的液压原理简图，请参图1，该 行走装置包括第一主泵11、第二主泵12、第一主阀13、第二主阀14、左行 走马达15及右行走马达16，左行走马达15通过第一主阀13与第一主泵11 相连，右行走马达16通过第二主阀14与第二主泵12相连。第一主泵11和 第二主泵12采用负载敏感柱塞变量泵，可以根据负载敏感反馈压力进行变量 控制。

旋挖钻机在行走时，第一主泵11的压力油经过第一主阀13到达左行走 马达15的一端，左行走马达15的另一端的液压油经过第一主阀13回油箱， 此时左行走马达15运转，旋挖钻机左边行走；第二主泵12的压力油经过第 二主阀14到达右行走马达16的一端，右行走马达16的另一端的液压油经过 第二主阀14回油箱，此时右行走马达16运转，旋挖钻机右边行走。第一主 阀13和第二主阀14的阀芯开启分别由先导油路(图未示)中的左右先导手 柄(图未示)独立控制。也就是说，当操纵左先导手柄时，先导油进入第一 主阀13的一端，第一主阀13的阀芯打开，左行走马达15动作；当操纵右先 导手柄时，先导油进入第二主阀14的一端，第二主阀14的阀芯打开，右行 走马达16动作。

一般情况下，左右先导手柄同时向前推，左右行走马达15、16同时正 转，旋挖钻机前行，且不发生跑偏现象(因为液压系统提供给左右行走马达 15、16几乎相同的流量和压力)。但在冬季，新制造好的旋挖钻机在行走时 很有可能发生跑偏现象，从执行元件上去判断是在一段时间内，左右行走马 达15、16的输入流量不一样出现的后果。因此出现跑偏问题，一般有两个 原因：(1)两台主泵11、12的ΔP不一样，其中ΔP为主泵的出油口压力P 与主阀的负载敏感反馈压力P_LS之差(即P1-P_LS1，或P2-P_LS2)；(2)两个 主阀13、14的阀芯限定位置不一样。

针对跑偏现象的发生，由于原因有好几个，通过现有技术无法准确判断 出跑偏的原因，这样只能靠运气随意调节两台主泵的ΔP或两个主阀的阀芯 限位，有时要调好一台设备需要花费好几天时间，有时会将主泵的初始参数 值调乱，给售后的工作带来很大的困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工程机械行走跑偏原因的判断系统及判断方 法，可以准确判断工程机械行走跑偏原因的原因，避免在不知道真正原因的 情况下随意调整，在新机调试过程中大大地缩短工作时间，在解决跑偏问题 后，可以防止旋挖钻机行走上运输车时出现侧翻事故。

本发明实施例提供一种工程机械行走跑偏原因的判断系统，该判断系统 包括行走装置，该行走装置包括第一主泵、第二主泵、第一主阀、第二主 阀、左行走马达及右行走马达，该第一主泵和该第二主泵均为负载敏感变量 泵，该左行走马达通过该第一主阀与该第一主泵相连，该右行走马达通过该 第二主阀与该第二主泵相连，该判断系统还包括新增安装至该行走装置上的 第一固定节流阀、第二固定节流阀、第一换向阀及第二换向阀，该第一固定 节流阀新增安装在该第一主阀的进油口上，该第二固定节流阀新增安装在该 第二主阀的进油口上，该第一换向阀新增安装在该第一主泵的负载敏感反馈 回路上，该第二换向阀新增安装在该第二主泵的负载敏感反馈回路上，每个 换向阀至少具有第一油口、第二油口和第三油口，该第一换向阀的第一油口 与该第一主阀的出油口连接，该第一换向阀的第二油口与该第一主阀的进油 口连接，该第一换向阀的第三油口与该第一主泵的负载敏感反馈口连接，该 第二换向阀的第一油口与该第二主阀的出油口连接，该第二换向阀的第二油 口与该第二主阀的进油口连接，该第二换向阀的第三油口与该第二主泵的负 载敏感反馈口连接。

进一步地，该第一换向阀为两位三通的换向阀，该第一换向阀具有第一 工作位和第二工作位，该第一换向阀处于第一工作位时，该第一换向阀的第 一油口与第三油口导通，第二油口截止；该第一换向阀处于第二工作位时， 该第一换向阀的第二油口与第三油口导通，第一油口截止。

进一步地，该第一换向阀为液控换向阀，该第一换向阀的一端设有控制 口，该控制口与第一油口连通，该第一换向阀的另一端设有弹簧。

进一步地，该第二换向阀为两位三通的换向阀，该第二换向阀具有第一 工作位和第二工作位，该第二换向阀处于第一工作位时，该第二换向阀的第 一油口与第三油口导通，第二油口截止；该第二换向阀处于第二工作位时， 该第二换向阀的第二油口与第三油口导通，第一油口截止。

进一步地，该第二换向阀为液控换向阀，该第二换向阀的一端设有控制 口，该控制口与第一油口连通，该第二换向阀的另一端设有弹簧。

进一步地，该第一固定节流阀具有进油口和出油口，该第一固定节流阀 的进油口与该第一主泵的出油口连接，该第一固定节流阀的出油口与该第一 主阀的进油口连接。

进一步地，该第二固定节流阀具有进油口和出油口，该第二固定节流阀 的进油口与该第二主泵的出油口连接，该第二固定节流阀的出油口与该第二 主阀的进油口连接。

进一步地，该第一主泵具有第一变量机构，该第一变量机构包括变量伺 服阀和变量油缸，该第一主泵的负载敏感反馈口与该第一变量机构的变量伺 服阀的液控口连通。

进一步地，该第二主泵具有第二变量机构，该第二变量机构包括变量伺 服阀和变量油缸，该第二主泵的负载敏感反馈口与该第二变量机构的变量伺 服阀的液控口连通。

本发明实施例还提供一种利用如上所述的判断系统对工程机械行走跑偏 的原因进行判断的方法，该方法包括如下步骤：

当工程机械出现行走跑偏现象时，将第一固定节流阀、第二固定节流阀、 第一换向阀及第二换向阀新增安装至该工程机械的行走装置上；

在新增安装该两个固定节流阀和该两个换向阀之后，再开启工程机械， 将控制第一主阀和第二主阀的先导手柄向前开到最大位置，使工程机械向前 行走；

判断工程机械是否还发生跑偏现象，若还发生跑偏现象，则对第一主泵 和第二主泵进行调整；若不再发生跑偏现象，则对第一主阀和第二主阀进行 调整；以及

在解决跑偏问题后，将该两个固定节流阀和该两个换向阀从该工程机械 的行走装置上拆除。

本发明实施例中，当工程机械发生跑偏现象后，通过新增安装两个固定 节流阀和两个换向阀之后，巧妙地将主泵的负载敏感反馈口的连接转移到主 阀前的位置，这样先排除由于两个主阀的阀芯因最大限位不一样带来的跑偏 问题，接下来便可以准确地判断工程机械行走跑偏原因的原因，然后再有针 对性地进行调整解决，避免在不知道真正原因的情况下随意调整，在新机调 试过程中大大地缩短工作时间，在解决跑偏问题后，可以防止旋挖钻机行走 上运输车时出现侧翻事故。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技 术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他 目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详 细说明如下。

附图说明

图1为现有技术中旋挖钻机的行走装置的液压原理简图。

图2为本发明实施例中工程机械行走跑偏原因的判断系统的液压原理简 图。

图3为本发明实施例中主泵的变量机构的液压原理简图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效， 以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如下。

图2为本发明实施例中工程机械行走跑偏原因的判断系统的液压原理简 图，本实施例中以对旋挖钻机的行走跑偏原因进行判断为例进行说明，但本 发明不以此为限。请参图2，该判断系统包括旋挖钻机的行走装置，该行走 装置包括第一主泵21、第二主泵22、第一主阀23、第二主阀24、左行走马 达25及右行走马达26。

第一主泵21和第二主泵22均采用负载敏感变量泵，可以根据负载反馈 的压力进行变量控制，第一主泵21和第二主泵22具体可以采用负载敏感斜 盘式轴向柱塞变量泵。第一主泵21具有第一变量机构210，第一变量机构210 具有负载敏感反馈口X1，第一主阀23的出油口提供负载敏感反馈压力P_LS1给第一主泵21的负载敏感反馈口X1，实现第一主泵21的负载敏感变量控制。 第二主泵22具有第二变量机构220，第二变量机构220具有负载敏感反馈口 X2，第二主阀24的出油口提供负载敏感反馈压力P_LS2给第二主泵22的负载 敏感反馈口X2，实现第二主泵22的负载敏感变量控制。

第一主阀23为用于控制左行走马达25的换向控制阀，左行走马达25通 过第一主阀23与第一主泵21相连，即第一主阀23的进油口与第一主泵21 连接，第一主阀23的出油口与左行走马达25连接。第二主阀24为用于控制 右行走马达26的换向控制阀，右行走马达26通过第二主阀24与第二主泵 22相连，即第二主阀24的进油口与第二主泵22连接，第二主阀24的出油 口与右行走马达26连接。第一主阀23和第二主阀24可以相互独立设置，也 可以集成设置在一个多路阀中。

旋挖钻机在行走时，第一主泵21的压力油经过第一主阀23到达左行走 马达25的一端，左行走马达25的另一端的液压油经过第一主阀23回油箱， 此时左行走马达25运转，旋挖钻机左边行走；第二主泵22的压力油经过第 二主阀24到达右行走马达26的一端，右行走马达26的另一端的液压油经过 第二主阀24回油箱，此时右行走马达26运转，旋挖钻机右边行走。

第一主阀23和第二主阀24的阀芯开启分别由先导油路(图未示)中的 左右先导手柄(图未示)独立控制。也就是说，当操纵左先导手柄时，先导 油进入第一主阀23的一端，第一主阀23的阀芯打开，左行走马达25动作； 当操纵右先导手柄时，先导油进入第二主阀24的一端，第二主阀24的阀芯 打开，右行走马达26动作。

一般情况下，左右先导手柄同时向前推，左右行走马达25、26同时正 转，旋挖钻机前行，且不发生跑偏现象(因为液压系统提供给左右行走马达 25、26几乎相同的流量和压力)。但实际上，新制造好的旋挖钻机在行走时 很有可能发生跑偏现象，当旋挖钻机发生行走跑偏现象时，为了判断行走跑 偏的原因，该判断系统还包括新增安装至该旋挖钻机原有的行走装置上的第 一固定节流阀31、第二固定节流阀32、第一换向阀33及第二换向阀34，即 该判断系统在原有行走装置的基础上新增安装了两个固定节流阀31、32以及 两个换向阀33、34，其中第一固定节流阀31新增安装在第一主阀23的进油 口上，第二固定节流阀32新增安装在第二主阀24的进油口上，第一换向阀 33新增安装在第一主泵21的负载敏感反馈回路上，第二换向阀34新增安装 在第二主泵22的负载敏感反馈回路上。本发明实施例通过新增的两个固定节 流阀31、32和两个换向阀33、34对旋挖钻机行走跑偏的原因进行逐一排除 判断(详参下述)，在找出行走跑偏的原因之后，再进行有针对性的调整解决。 在解决跑偏问题后，再从该行走装置上将该两个固定节流阀31、32和该两个 换向阀33、34拆除。

本实施例中，第一换向阀33为一个两位三通的换向阀，第一换向阀33 具有第一工作位和第二工作位(图2中的上位和下位)，第一换向阀33具有 三个油口(图2中的第一油口A、第二油口B和第三油口C)，第一换向阀 33的第一油口A与第一主阀23的出油口连接，第一换向阀33的第二油口B 与第一主阀23的进油口连接，第一换向阀33的第三油口C与第一主泵21 的负载敏感反馈口X1连接。第一换向阀33处于第一工作位(图2中的上位) 时，第一换向阀33的第一油口A与第三油口C导通，第二油口B截止；第 一换向阀33处于第二工作位(图2中的下位)时，第一换向阀33的第二油 口B与第三油口C导通，第一油口A截止。

本实施例中，第二换向阀34为一个两位三通的换向阀，第二换向阀34 具有第一工作位和第二工作位(图2中的下位和上位)，第二换向阀34具有 三个油口(图2中的第一油口A、第二油口B和第三油口C)，第二换向阀 34的第一油口A与第二主阀24的出油口连接，第二换向阀34的第二油口B 与第二主阀24的进油口连接，第二换向阀34的第三油口C与第二主泵22 的负载敏感反馈口X2连接。第二换向阀34处于第一工作位(图2中的下位) 时，第二换向阀34的第一油口A与第三油口C导通，第二油口B截止；第 二换向阀34处于第二工作位(图2中的上位)时，第二换向阀34的第二油 口B与第三油口C导通，第一油口A截止。

本实施例中，第一换向阀33为一个液控换向阀，第一换向阀33的一端 (图2中的a端)设有控制口，该控制口与第一油口A连通。第一换向阀33 的另一端(图2中的b端)设有弹簧，该弹簧的调压范围例如为5～30bar(巴)， 其初始压力设定为20bar。

本实施例中，第二换向阀34为一个液控换向阀，第二换向阀34的一端 (图2中的a端)设有控制口，该控制口与第一油口A连通。第二换向阀34 的另一端(图2中的b端)设有弹簧，该弹簧的调压范围例如为5～30bar(巴)， 其初始压力设定为20bar。

第一固定节流阀31具有进油口和出油口，第一固定节流阀31的进油口 与第一主泵21的出油口连接，第一固定节流阀31的出油口与第一主阀23的 进油口连接。第二固定节流阀32具有进油口和出油口，第二固定节流阀32 的进油口与第二主泵22的出油口连接，第二固定节流阀32的出油口与第二 主阀24的进油口连接。

在此需要说明的是，上述的第一换向阀33及第二换向阀34为二位三通 的含义应该理解为包括至少二个工作位和至少三个油口，也就是说可以包括 二个以上的工作位和三个以上的油口，在这种情况下，只是有些工作位和有 些油口不需要用到而已。

图3为本发明实施例中主泵的变量机构的液压原理简图，图3中以第一 主泵21的第一变量机构210为例进行说明，请参图3，第一变量机构210主 要包括变量伺服阀41和变量油缸42，第一主泵21的负载敏感反馈口X1与 变量伺服阀41的液控口连通。变量伺服阀41和变量油缸42根据第一主泵 21的出油口压力P1和第一主阀23提供的负载敏感反馈压力P_LS1对第一主泵 21进行负载敏感变量控制，其中P1为第一主泵21的出油口压力，P_LS1为第 一主阀23的出油口提供的负载敏感反馈压力，P_LS1实际上是第一主阀23的 出油口压力。工作时，第一主阀23的阀芯开度越小，P_LS1就越小，第一主泵 21的输出流量变小；反之，第一主阀23的阀芯开度越大，P_LS1就越大，第一 主泵21的输出流量变大。也就是说，通过负载敏感反馈压力P_LS1作用于第一 变量机构210，可以实现第一主泵21的负载敏感变量控制，使第一主泵21 的输出流量与第一主阀23的阀芯开度相适应。

同样的，第二变量机构220主要包括变量伺服阀41和变量油缸42，第 二主泵22的负载敏感反馈口X2与变量伺服阀41的液控口连通。变量伺服 阀41和变量油缸42根据第二主泵22的出油口压力P2和第二主阀24提供的 负载敏感反馈压力P_LS2对第二主泵22进行负载敏感变量控制，其中P2为第 二主泵22的出油口压力，P_LS2为第二主阀24的出油口提供的负载敏感反馈 压力，P_LS2实际上是第二主阀24的出油口压力。工作时，第二主阀24的阀 芯开度越小，P_LS2就越小，第二主泵22的输出流量变小；反之，第二主阀24 的阀芯开度越大，P_LS2就越大，第二主泵22的输出流量变大。也就是说，通 过负载敏感反馈压力P_LS2作用于第二变量机构220，可以实现第二主泵22的 负载敏感变量控制，使第二主泵22的输出流量与第二主阀24的阀芯开度相 适应。

利用上述的判断系统对旋挖钻机行走跑偏的原因进行判断的方法如下：

当新制造好的旋挖钻机在出现行走跑偏现象时，将制作好的第一固定节 流阀31、第二固定节流阀32、第一换向阀33及第二换向阀34新增安装至原 有的行走装置上，按照图2所示进行装配和连接好管路；

在新增安装上述两个固定节流阀31、32和两个换向阀33、34之后，再 开启旋挖钻机，将控制两个主阀23、24的左右先导手柄向前开到最大位置 (此时两个主阀23、24的阀芯开启最大)，旋挖钻机向前行走。旋挖钻机行 走时，主阀23、24的出油口的压力油到达换向阀33、34的第一油口A，由 于第一油口A连通换向阀33、34的a端的控制口，当第一油口A的压力超 过20bar时，换向阀33、34将换向至第二工作位(图2中第一换向阀33的 下位和第二换向阀34的上位)，此时换向阀33、34的第二油口B与第三油口 C导通，这样主泵21、22的负载敏感反馈口X1、X2便与固定节流阀31、32 之后的测压点(也即主阀23、24的进油口)相通，这样将主泵21、22的负 载敏感反馈口X1、X2由原来与主阀23、24的出油口相连改为现在与主阀23、 24的进油口相连，先暂时抛开了两个主阀23、24因阀芯限定位置不一样所 造成的行走跑偏的因素影响。在此基础上，若旋挖钻机还发生跑偏现象，则 说明两台主泵21、22的ΔP值不一样，此时可以调节两台主泵21、22的ΔP， 直至跑偏问题不再发生(跑偏率为7％以内为正常)为止；在此基础上，若旋 挖钻机不再发生跑偏现象，则说明两台主泵21、22的ΔP值一样，其跑偏问 题是因为两个主阀23、24的最大开启度不一样，此时可以调整两个主阀23、 24的阀芯的行程限位，直至两者的阀芯限定位置一样。

在解决跑偏问题后，即可将上述两个固定节流阀31、32和两个换向阀 33、34从原有的行走装置上拆除。

本发明实施例中，上述的两个固定节流阀31、32和两个换向阀33、34 均为自行设计。由于需要在主泵21、22的出油口与主阀23、24的阀前产生 压力差，于是在两个主阀23、24的进油口安装固定节流阀31、32。另外， 该判断系统需带负载运行产生压差后，才进行判断测试，于是将两个换向阀 33、34设计成二位三通的液控换向阀。应当理解地，本发明并不以此为限。

本发明实施例与现有技术相比，当工程机械发生跑偏现象后，通过新增 安装上述两个固定节流阀和两个换向阀之后，巧妙地将主泵的负载敏感反馈 口的连接转移到主阀前的位置，这样先排除由于两个主阀的阀芯因最大限位 不一样带来的跑偏问题，接下来便可以准确地判断工程机械行走跑偏原因的 原因，然后再有针对性地进行调整解决，避免在不知道真正原因的情况下随 意调整，在新机调试过程中大大地缩短工作时间，在解决跑偏问题后，可以 防止旋挖钻机行走上运输车时出现侧翻事故。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上 的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明， 任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上 述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未 脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何 简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。