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Title:
POWER UNIT AND CONTROLLING METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/127805
Kind Code:
A1
Abstract:
A power unit includes two or more power modules (1, 2, 3), each comprising an engine (11), a transfer case (12) connected to the engine (11) and a hydraulic pump set (13) connected to the transfer case (12). A controlling method for the power unit is also disclosed. Compared to the prior art of using a single super high power engine, the hydraulic mobile crane using the power unit has advantages of low cost, high reliability, and not being subjected to the restrictions by road transportation conditions during transportation.

Inventors:
ZHAN CHUNXIN (CN)
LIU QUAN (CN)
GAO YIPING (CN)
LI WEIFU (CN)
WANG SHAOJUN (CN)
ZHOU HONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/072625
Publication Date:
October 20, 2011
Filing Date:
April 11, 2011
Export Citation:
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Assignee:
CHANGSHA ZOOMLION HEAVY IND (CN)
HUNAN ZOOMLION SPECIAL VEHICLE (CN)
ZHAN CHUNXIN (CN)
LIU QUAN (CN)
GAO YIPING (CN)
LI WEIFU (CN)
WANG SHAOJUN (CN)
ZHOU HONG (CN)
International Classes:
F02D25/00; F02B63/06; F02D29/00
Foreign References:
CN101922349A2010-12-22
CN201386294Y2010-01-20
CN1837611A2006-09-27
CN201276391Y2009-07-22
JP2006160432A2006-06-22
JP2003269404A2003-09-25
Other References:
See also references of EP 2520784A4
None
Attorney, Agent or Firm:
KANGXIN PARTNERS, P. C. (CN)
北京康信知识产权代理有限责任公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种动力单元, 其特征在于, 包括两个以上动力模块, 每个所述动力 模块中包括:

发动机;

分动箱, 与所述发动机连接;

液压泵组, 与所述分动箱连接。

2. 居权利要求 1所述的动力单元, 其特征在于, 还包括销轴和快速接 头, 所述销轴和快速接头用于将所述动力单元与起重机主机连接。

3. 根据权利要求 1所述的动力单元, 其特征在于, 还包括控制模块, 所 述控制模块用于:

接收用于选择一个或多个所述发动机的指令、 接收用于启动或停 止所选发动机的信号、 接收用于控制所选发动机的油门的信号;

向所选发动机发送用于启动或停止该发动机的信号, 以及向所选 发动机发送用于控制该发动机油门的信号。

4. 居权利要求 3所述的动力单元, 其特征在于, 所述控制模块还用于: 根据所选发动机转速数据和用于控制发动机的油门的信号生成用 于调节发动机的油门的信号然后发送给所选发动机。

5. 根据权利要求 3或 4所述的动力单元, 其特征在于, 所述控制模块包 括可编程逻辑控制器。

6. 根据权利要求 3或 4所述的动力单元, 其特征在于, 还包括销轴和快 速接头,所述销轴和快速接头用于^ 1所述动力单元与起重机主机连接。

7. 一种动力单元的控制方法, 所述动力单元为根据权利要求 1-4中任一 项权利要求所述的动力单元, 其特征在于, 包括:

接收用于选择所述动力单元中的一个或多个发动机的指令、 接收 用于启动或停止所选发动机的信号、 接收用于控制所选发动机的油门 的信号; 向所选发动机发送用于启动或停止该发动机的信号, 以及向所选 发动机发送用于控制该发动机油门的信号。 才艮据权利要求 7所述的方法, 其特征在于, 接收用于选择所述动力单 元中的一个或多个发动机的指令的步骤之前, 还包括: 通过可编程逻 辑控制器的人机界面选择所述动力单元中的一个或多个发动机。 才艮据权利要求 7所述的方法, 其特征在于, 接收用于启动或停止对所 选发动机的信号的步骤之前, 还包括: 启动开关发送用于启动或停止 所选发动机的信号。

Description:
动力单元及其控制方法 技术领域 本发明涉及液压传动技术领域, 具体而言, 涉及一种动力单元及其控制 方法。 背景技术 随着全液压移动式起重机的起重能力越来越大 , 对发动机的功率要求越 来越大; 同时, 起重机本身的重量越来越重, 体积也越来越庞大。 因此对液 压泵的安装和设备的运输提出了更高的要求。 目前起重机通常釆用闭式液压系统, 这种系统在工作时发热较小, 因此 广泛应用于大型机器设备的液压传动。 在这种系统中, 受单个液压泵排量的 限制, 为满足大型起重机速度的要求, 需釆用数量很多的液压泵, 由单个发 动机驱动并且从单个分动箱输出动力。 在提供相同功率的情况下, 釆用单个发动机的成本要高于多个发动机的 成本, 并且在提供超大功率的情况下, 单个发动机的可靠性较低。 对于单发 动机和单分动箱的系统来说, 若需要输出大功率的动力, 则需要较多的液压 泵, 从而使得分动箱的输出口数量较多, 分动箱体积较大并且不便于安装。 另外单个超大功率发动机本身重量重、 体积大, 导致其安装机架体积庞大, 而现有的起重机主机与机架为一体式, 从而使其在运输过程中易受公路条件 的"限高"、 "限重 "和"限宽"的限制。 在相关的技术方案中存在如下问题: 釆用单个超大功率发动机成本较高 并且可靠性较低; 分动箱体积较大并且不便于安装, 起重机在运输过程中易 受公路条件的限制。 针对这些问题, 目前尚未提出有效的解决方案。 发明内容 本发明的目的在于提供一种动力单元以及控制 动力单元的方法, 以解决 现有技术中釆用单个超大功率发动机成本较高 并且可靠性较低、 分动箱体积 较大并且不便于安装、 起重机在运输过程中易受公路条件的限制的问 题。 为了实现上述目的, 根据本发明的一个方面, 提供了一种动力单元。 本发明中的动力单元包括两个以上动力模块, 每个所述动力模块中包括: 发动机; 分动箱, 与所述发动机连接; 液压泵组, 与所述分动箱连接。 进一步地, 本发明中的动力单元还包括销轴和快速接头, 所述销轴和快 速接头用于将所述动力单元与起重机主机连接 。 进一步地, 本发明中的动力单元还包括控制模块, 所述控制模块用于接 收用于选择一个或多个所述发动机的指令、 接收用于启动或停止所选发动机 的信号、 接收用于控制所选发动机的油门的信号; 向所选发动机发送用于启 动或停止该发动机的信号, 以及向所选发动机发送用于控制该发动机油门 的 信号。 进一步地, 所述控制模块还用于: 根据所选发动机转速数据和用于控制 发动机的油门的信号生成用于调节发动机的油 门的信号然后发送给所选发动 机。 进一步地, 所述控制模块包括可编程逻辑控制器。 为了实现上述目的, 根据本发明的另一方面, 提供了本发明中的动力单 元的控制方法。 本发明中的动力单元的控制方法包括: 接收用于选择所述动力单元中的 一个或多个发动机的指令、 接收用于启动或停止所选发动机的信号、 接收用 于控制所选发动机的油门的信号; 向所选发动机发送用于启动或停止该发动 机的信号, 以及向所选发动机发送用于控制该发动机油门 的信号。 进一步地, 接收用于选择所述动力单元中的一个或多个发 动机的指令的 步骤之前, 还包括: 通过可编程逻辑控制器的人机界面选择所述动 力单元中 的一个或多个发动机。 进一步地, 接收用于启动或停止对所选发动机的信号的步 骤之前, 还包 括: 启动开关发送用于启动或停止所选发动机的信 号。 应用本发明的技术方案, 在动力单元中设置多个动力模块, 每个动力模 块中包含发动机、 分动箱和液压泵组, 这样使用多个功率较小的发动机即能 实现动力单元的较大功率输出, 避免了釆用单个超大功率发动机带来的高成 本和低可靠性。 另外根据本实施例中的这种由多个动力模块组 成动力单元的 方式, 每个动力模块中的分动箱体积较小; 本实施例中的动力单元在投入工 程现场时, 可以釆用现有的销轴和快速接头与起重机的本 体进行连接, 因此 较为便于安装, 而且使起重机在运输过程中避免受到公路条件 的限制。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步 理解, 构成本申请的一部 分, 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发 明, 并不构成对本发明的 不当限定。 在附图中: 图 1是根据本发明实施例中的动力单元结构的示 图; 图 2是 居本发明实施例中的动力单元布置的平面图。 具体实施方式 需要说明的是, 在不冲突的情况下, 本申请中的实施例及实施例中的特 征可以相互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发 明。 图 1是根据本发明实施例中的动力单元结构的示 图。 在本实施例中, 如图 1所示, 动力单元中包含有多个动力模块, 图中示 出了 3个动力模块, 即动力模块 1-3 , 在本实施例中 居需要可以釆用更多 的动力模块。 每个动力模块包括发动机、 分动箱和液压泵组, 例如图 1中的 发动机 11、 分动箱 12以及液压泵组 13 , 分动箱 12与发动机 11连接, 液压 泵组 13与分动箱 12连接。发动机中包含有控制部件 EMC, 例如图中的控制 部件 111。 各个动力模块的结构相类似。 釆用图 1中的这种动力单元, 在本实施例中可以应用功率较小的发动机 即能够实现动力单元整体有较大的输出功率, 并且每个分动箱的体积较小。 在本实施例中, 图 1所示的动力单元还可以包括销轴和快速接头 图 1 中未示出。 将图 1所示的动力单元和起重机主机进行连接时, 可以釆用销轴 和快速接头作为连接部件, 将一组或多组液压泵组与执行液压元件例如液 压 马达、 油虹等连接, 该连接可以在起重机工作现场进行, 从而减小运输过程 中的起重机的重量及体积, 避免受到公路条件的限制。 本发明实施例中的动力单元中还可以包括控制 模块, 如图 1中的控制模 块 4。 应用本实施例中的动力单元进行工程作业时, 需先选择一个或多个发 动机, 然后启动这些发动机、 控制这些发动机的油门, 以及停止这些发动机。 所以,控制模块 4的功能包括: 接收用于选择一个或多个所述发动机的指令、 接收用于启动或停止所选发动机的信号、 接收用于控制所选发动机的油门的 信号。 在本实施例中, 用于启动或停止所选发动机的信号可以通过油 门踏板 5 来接收, 用于启动或停止所选发动机的信号可以通过启 动开关 6来接收。 控 制模块 4的功能还包括向所选发动机发送用于启动或 止该发动机的信号, 以及向所选发动机发送用于控制该发动机油门 的信号, 这两种信号都发送给 所选发动机的控制部件。 通过控制模块的这些功能, 可以实现同时接收对多个发动机进行启动和 停止以及油门的控制的信号, 控制模块 4在收到这些信号之后即对发动机进 行控制 ,在该过程中控制模块 4通过发动机的控制部件获取发动机转速数据 再结合控制发动机油门的信号, 生成用于调节发动机的油门的信号然后发送 给发动机, 具体是发送至发动机的控制部件, 这样可以实现对多个发动机运 行的控制。 在本实施例中, 控制模块 4还可以比较各个运行中的发动机的转速, 在 起重机上升作业中, 对于转速较低的发动机, 例如转速低于发动机平均转速 的发动机, 或者是转速最氏的一个或几个发动机, 控制模块 4可通过发动机 控制部件增加这些发动机的油门以提高其转速 ,这样有助于避免发动机熄火。 相应地在起重机下降作业中, 可以选择一个或几个转速较高的发动机, 由控 制模块 4通过发动机控制部件减小这些发动机的油门 降低其转速, 这样有 助于避免产生飞车现象。 在本实施例中 ,控制模块 4可以釆用可编程逻辑控制器 PLC作为主要控 制元件, 在 PLC通讯的人机界面中可以显示各发动机的状态 和转速, 以及选 择发动机的选项, 这样可以直观地获知动力单元的运行状态。 图 2是 居本发明实施例中的动力单元布置的平面图。 在本实施例中, 以带有两个动力模块的动力单元为例, 动力单元和其他设备在工作现场可以 按照图 2所示的形式进行布置。 基于本发明实施中的动力单元, 以下再给出控制这种动力单元的方法。 本发明中, 控制动力单元的方法主要包括接收用于选择动 力单元中的一 个或多个发动机的指令、 接收用于启动或停止所选发动机的信号、 接收用于 控制所选发动机的油门的信号。 在本实施例中,可以先通过 PLC的人机界面选择动力单元中的一个或多 个发动机, 然后由启动开关向 PLC发送启动所选发动机的指令, 该指令被 PLC接收后, 接下来由 PLC向发动机的控制部件发送启动所选发动机的 指 令, 发动机在启动之后, 可以由油门踏板向 PLC发送控制油门大小的指令, 该指令同样被 PLC传送给发动机的控制部件。 从以上的描述中, 可以看出, 应用本实施例的技术方案, 在动力单元中 设置多个动力模块, 每个动力模块中包含发动机、 分动箱和液压泵组, 这样 使用多个功率较小的发动机即能实现动力单元 的较大功率输出, 避免了釆用 单个超大功率发动机带来的高成本和低可靠性 。 另外根据本实施例中的这种 由多个动力模块组成动力单元的方式, 每个动力模块中的分动箱体积较小; 本实施例中的动力单元在投入工程现场时, 可以釆用现有的销轴和快速接头 与起重机的本体进行连接, 因此较为便于安装, 而且使起重机在运输过程中 避免受到公路条件的限制。 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^"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。