本发明涉及液压控制技术领域，具体地涉及一种动力头加压力控制方法、系统及旋挖钻机。
背景技术：
已知动力头扭矩与负载以及动力头加压力有关，当动力头加压力很大时，需要动力头扭矩也很大才能不憋钻。然而动力头实际输出的扭矩有限，故为防止憋压憋钻现象的产生，需要对动力头加压力进行控制。
现有技术中，对动力头加压力进行控制的手段为通过控制动力头转动的主油路压力或设备水平角度来进行控制，控制效果不甚理想。
技术实现要素：
本发明实施例的目的是提供一种方法，该方法利用动力头扭矩、动力头转速关联控制动力头加压力，可以有效匹配各种工况下的动力需求，避免因加压力没有实时调节而影响施工效率。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种动力头加压力控制方法，包括：根据动力头扭矩和/或动力头转速确定加压力控制系数；根据所述加压力控制系数控制所述加压力。
可选的，所述根据动力头扭矩和/或动力头转速确定加压力控制系数，包括：确定扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数；根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数。
可选的，所述根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数，包括：将所述扭矩-加压力控制系数或转速-加压力控制系数作为所述加压力控制系数；或者，将所述扭矩-加压力控制系数和所述转速-加压力控制系数经过整合计算的结果作为所述加压力控制系数。
可选的，所述扭矩-加压力控制系数根据以下方式确定：获取所述动力头的驱动压力和马达排量；根据所述驱动压力和马达排量计算动力头扭矩；根据所述动力头扭矩确定扭矩-加压力控制系数，所述扭矩-加压力控制系数满足：动力头扭矩越大，加压力越小。
可选的，所述动力头扭矩根据以下公式计算：
可选的，所述扭矩-加压力控制系数根据以下方式确定：获取所述动力头的驱动压力和马达排量；根据所述驱动压力确定驱动压力-加压力控制系数，所述驱动压力-加压力控制系数满足：驱动压力越大，加压力越小，以及根据所述马达排量确定马达排量-加压力控制系数，所述马达排量-加压力控制系数满足：马达排量越大，加压力越小；根据所述驱动压力-加压力控制系数和所述马达排量-加压力控制系数，确定所述扭矩-加压力控制系数。
可选的，所述转速-加压力控制系数根据以下方式确定：获取动力头转速；根据所述动力头转速确定转速-加压力控制系数，所述转速-加压力控制系数满足：动力头转速越小，加压力越小。
另一方面，本发明提供一种动力头加压力控制系统，包括：动力头驱动压力检测装置，用于获取动力头驱动压力；动力头马达排量检测装置，用于获取动力头马达排量，所述动力头驱动压力和所述动力头马达排量用于确定动力头扭矩；动力头转速检测装置，用于获取动力头转速；控制器，用于根据所述动力头扭矩和/或所述动力头转速确定加压力控制系数，以及根据所述加压力控制系数控制所述加压力。
可选的，所述根据动力头扭矩和/或动力头转速确定加压力控制系数，包括：确定扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数；根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数。
可选的，所述根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数，包括：将所述扭矩-加压力控制系数或转速-加压力控制系数作为所述加压力控制系数；或者，将所述扭矩-加压力控制系数和所述转速-加压力控制系数经过整合计算的结果作为所述加压力控制系数。
可选的，所述扭矩-加压力控制系数根据以下方式确定：获取所述动力头的驱动压力和马达排量；根据所述驱动压力和马达排量计算动力头扭矩；根据所述动力头扭矩确定扭矩-加压力控制系数，所述扭矩-加压力控制系数满足：动力头扭矩越大，加压力越小。
可选的，所述扭矩-加压力控制系数根据以下方式确定：获取所述动力头的驱动压力和马达排量；根据所述驱动压力确定驱动压力-加压力控制系数，所述驱动压力-加压力控制系数满足：驱动压力越大，加压力越小，以及根据所述马达排量确定马达排量-加压力控制系数，所述马达排量-加压力控制系数满足：马达排量越大，加压力越小；根据所述驱动压力-加压力控制系数和所述马达排量-加压力控制系数，确定所述扭矩-加压力控制系数。
可选的，所述转速-加压力控制系数根据以下方式确定：获取动力头转速；根据所述动力头转速确定转速-加压力控制系数，所述转速-加压力控制系数满足：动力头转速越小，加压力越小。
另一方面，本发明提供一种旋挖钻机，包括上述任一优选实施方式所述的动力头加压力控制系统。
通过上述技术方案，利用动力头扭矩、动力头转速关联控制动力头加压力，可以有效匹配各种工况下的动力需求，避免因加压力没有实时调节而影响施工效率。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的动力头加压力控制方法流程图；
图2是本发明一实施例提供的扭矩-加压力控制特性示意图；
图3是本发明一实施例提供的转速-加压力控制特性示意图；
图4是本发明一实施例提供的反比例阀控制特性示意图；
图5是本发明一实施例提供的动力头加压力控制系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
本发明提供一种动力头加压力方法，如图1所示，包括s102-s104：
s102，根据动力头扭矩和/或动力头转速确定加压力控制系数；
s104，根据所述加压力控制系数控制所述加压力。
s102又可进一步包括s1022-s1024：
s1022，确定扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数。
s1024，根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数。
其中，s1024包括三种执行方式：将扭矩-加压力控制系数作为加压力控制系数，或者将转速-加压力控制系数作为加压力控制系数，或者将所述扭矩-加压力控制系数和所述转速-加压力控制系数经过整合计算的结果作为所述加压力控制系数，整合计算方式包括相乘、加权等算法。
所述扭矩-加压力控制系数的一种确定方式包括s202-s206：
s202，获取所述动力头的驱动压力和马达排量。
动力头驱动压力可由动力头驱动压力检测装置实时获取；动力头马达排量可由动力头马达排量检测装置实时获取，具体实现方式为：电控动力头马达可根据控制电流信号反向计算马达排量，液控动力头马达可通过液压流量计和动力头转速计算动力头排量(动力头排量＝液压流量/动力头转速)。
s204，根据所述驱动压力和马达排量计算动力头扭矩。
具体的，所述动力头扭矩根据以下公式计算：
其中，t为所述动力头扭矩，p为所述驱动压力，v为所述马达排量，π为圆周率，η为传动效率。
s206，根据所述动力头扭矩确定扭矩-加压力控制系数，所述扭矩-加压力控制系数满足：动力头扭矩越大，加压力越小。
由于动力头工作特性为，动力头扭矩越大，允许的加压力越小，因此将其作为扭矩-加压力控制系数的限制条件。
图2示出了一种扭矩-加压力控制特性，当动力头扭矩未达到临界值时，加压力百分比维持100％，当动力头扭矩超出临界值而小于最大允许值时，加压力百分比随着动力头扭矩的增大而减小，当动力头扭矩达到最大允许值时，加压力百分比维持待命值(该待命值不需要限制到0)。图2仅示出了一种反比例线性关系示例，实际扭矩-加压力控制特性可以是非线性，但需要满足加压力随着动力头扭矩增大而单调递减，即，满足动力头扭矩越大，加压力越小即可。
所述扭矩-加压力控制系数的另一种确定方式包括s302-s306：
s302，获取所述动力头的驱动压力和马达排量。
s304，根据所述驱动压力确定驱动压力-加压力控制系数，以及根据所述马达排量确定马达排量-加压力控制系数。
由于动力头扭矩＝驱动压力*马达排量，故驱动压力或马达排量增大时，动力头扭矩增大，驱动压力或马达排量减小时，动力头扭矩减小，即驱动压力、马达排量与动力头扭矩具有相同的单调性，鉴于扭矩-加压力控制系数需满足：动力头扭矩越大，加压力越小，因此所述驱动压力-加压力控制系数也要满足：驱动压力越大，加压力越小，以及所述马达排量-加压力控制系数也要满足：马达排量越大，加压力越小。
s306，根据所述驱动压力-加压力控制系数和所述马达排量-加压力控制系数，确定所述扭矩-加压力控制系数。
例如可以将所述驱动压力-加压力控制系数和所述马达排量-加压力控制系数经过整合计算的结果作为所述扭矩-加压力控制系数，整合计算方式包括相乘、加权等算法。
所述转速-加压力控制系数可根据步骤s402-s404确定：
s402，获取动力头转速。
动力头转速可由动力头转速检测装置实时获取，例如可以通过动力头马达自带的转速检测传感器或者在动力头传动链的其他元件上增加转速检测传感器实现。
s404，根据所述动力头转速确定转速-加压力控制系数，所述转速-加压力控制系数满足：动力头转速越小，加压力越小。
由于动力头工作特性为，动力头转速越小，允许的加压力越小，因此将其作为转速-加压力控制系数的限制条件。
图3示出了一种转速-加压力控制特性，当动力头转速未达到最小允许值时，加压力百分比维持待命值(该待命值不需要限制到0)，当动力头转速超出最小允许值而小于临界值时，加压力百分比随着动力头扭矩的增大而增大，当动力头转速达到临界值时，加压力百分比维持100％。图3仅示出了一种正比例线性关系示例，实际转速-加压力控制特性可以是非线性，但需要满足加压力随着动力头转速减小而单调递减，即，满足动力头转速越小，加压力越小即可。
所述s104，根据所述加压力控制系数控制所述加压力。
其执行方式可以为，通过液压阀控制动力头加压力，可以是连续控制的比例阀，也可以是分段控制的开关阀。图4示出了所述液压阀以反比例阀的控制特性示意图。当控制信号未达到200ma时，加压力百分比保持100％，当控制信号在有效控制区间200～600ma之间时，加压力百分比由100％变化到待命值(该待命值不需要限制到0)，当控制信号达到待命控制信号600ma时，加压力百分比维持待命值。图4仅示出了一种反比例完全线性液压阀的控制特性，液压阀实际也可以是正比例或非完全线性硬件。
故上述实施例提供的动力头加压力控制方法，既可以实现单独根据动力头扭矩控制加压力、单独根据动力头转速控制加压力，也可以实现动力头扭矩、动力头转速关联控制动力头加压力；该关联控制方法可以应用于当动力头实际转速小于理论转速(液压系统发生溢流)的场景下。
本发明还提供一种动力头加压力控制系统，如图5所示，包括：动力头驱动压力检测装置，用于获取动力头驱动压力；动力头马达排量检测装置，用于获取动力头马达排量，所述动力头驱动压力和所述动力头马达排量用于确定动力头扭矩；动力头转速检测装置，用于获取动力头转速；以及控制器，用于执行上述实施例所述的动力头加压力控制方法。
在本发明的一种优选实施方式中，所述根据动力头扭矩和/或动力头转速确定加压力控制系数，包括：
确定扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数；
根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数。
在本发明的一种优选实施方式中，所述根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数，包括：
将所述扭矩-加压力控制系数或转速-加压力控制系数作为所述加压力控制系数；或者，将所述扭矩-加压力控制系数和所述转速-加压力控制系数经过整合计算的结果作为所述加压力控制系数。
在本发明的一种优选实施方式中，所述扭矩-加压力控制系数根据以下方式确定：
获取所述动力头的驱动压力和马达排量；
根据所述驱动压力和马达排量计算动力头扭矩；
根据所述动力头扭矩确定扭矩-加压力控制系数，所述扭矩-加压力控制系数满足：动力头扭矩越大，加压力越小。
在本发明的一种优选实施方式中，所述扭矩-加压力控制系数根据以下方式确定：
获取所述动力头的驱动压力和马达排量；
根据所述驱动压力确定驱动压力-加压力控制系数，所述驱动压力-加压力控制系数满足：驱动压力越大，加压力越小，以及根据所述马达排量确定马达排量-加压力控制系数，所述马达排量-加压力控制系数满足：马达排量越大，加压力越小；
根据所述驱动压力-加压力控制系数和所述马达排量-加压力控制系数，确定所述扭矩-加压力控制系数。
在本发明的一种优选实施方式中，所述转速-加压力控制系数根据以下方式确定：
获取动力头转速；
根据所述动力头转速确定转速-加压力控制系数，所述转速-加压力控制系数满足：动力头转速越小，加压力越小。
所述动力头转速加压力控制系统，利用动力头扭矩、动力头转速关联控制动力头加压力，可以有效匹配各种工况下的动力需求，避免因加压力没有实时调节而影响施工效率。
本发明还提供一种旋挖钻机，包括上述任一优选实施方式所述的动力头加压力控制系统。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
1.一种动力头加压力控制方法，其特征在于，包括：
根据动力头扭矩和/或动力头转速确定加压力控制系数；
根据所述加压力控制系数控制所述加压力。
2.根据权利要求1所述的动力头加压力控制方法，其特征在于，所述根据动力头扭矩和/或动力头转速确定加压力控制系数，包括：
确定扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数；
根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数。
3.根据权利要求2所述的动力头加压力控制方法，其特征在于，所述根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数，包括：
将所述扭矩-加压力控制系数或转速-加压力控制系数作为所述加压力控制系数；或者，将所述扭矩-加压力控制系数和所述转速-加压力控制系数经过整合计算的结果作为所述加压力控制系数。
4.根据权利要求2或3所述的动力头加压力控制方法，其特征在于，所述扭矩-加压力控制系数根据以下方式确定：
获取所述动力头的驱动压力和马达排量；
根据所述驱动压力和马达排量计算动力头扭矩；
根据所述动力头扭矩确定扭矩-加压力控制系数，所述扭矩-加压力控制系数满足：动力头扭矩越大，加压力越小。
5.根据权利要求4所述的动力头加压力控制方法，其特征在于，所述动力头扭矩根据以下公式计算：
其中，t为所述动力头扭矩，p为所述驱动压力，v为所述马达排量，π为圆周率，η为传动效率。
6.根据权利要求2或3所述的动力头加压力控制方法，其特征在于，所述扭矩-加压力控制系数根据以下方式确定：
获取所述动力头的驱动压力和马达排量；
根据所述驱动压力确定驱动压力-加压力控制系数，所述驱动压力-加压力控制系数满足：驱动压力越大，加压力越小，以及根据所述马达排量确定马达排量-加压力控制系数，所述马达排量-加压力控制系数满足：马达排量越大，加压力越小；
根据所述驱动压力-加压力控制系数和所述马达排量-加压力控制系数，确定所述扭矩-加压力控制系数。
7.根据权利要求2或3所述的动力头加压力控制方法，其特征在于，所述转速-加压力控制系数根据以下方式确定：
获取动力头转速；
根据所述动力头转速确定转速-加压力控制系数，所述转速-加压力控制系数满足：动力头转速越小，加压力越小。
8.一种动力头加压力控制系统，其特征在于，包括：
动力头驱动压力检测装置，用于获取动力头驱动压力；
动力头马达排量检测装置，用于获取动力头马达排量，所述动力头驱动压力和所述动力头马达排量用于确定动力头扭矩；
动力头转速检测装置，用于获取动力头转速；
控制器，用于根据所述动力头扭矩和/或所述动力头转速确定加压力控制系数，以及根据所述加压力控制系数控制所述加压力。
9.根据权利要求8所述的动力头加压力控制系统，其特征在于，所述根据动力头扭矩和/或动力头转速确定加压力控制系数，包括：
确定扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数；
根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数。
10.根据权利要求9所述的动力头加压力控制系统，其特征在于，所述根据所述扭矩-加压力控制系数和/或转速-加压力控制系数确定加压力控制系数，包括：
将所述扭矩-加压力控制系数或转速-加压力控制系数作为所述加压力控制系数；或者，将所述扭矩-加压力控制系数和所述转速-加压力控制系数经过整合计算的结果作为所述加压力控制系数。
11.一种旋挖钻机，其特征在于，包括权利要求8-10中任意一项权利要求所述的动力头加压力控制系统。
技术总结