[實用新型]平地機智能調(diào)平系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720097350.X
• 申請日: 2007-09-05
• 公開（公告）號: CN201089948Y
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳國祥;吳衛(wèi)國;李玉河
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工程機械研究院
• 主分類號: E02F3/85
• 分類號: E02F3/85;G05D3/12
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司
• 代理人: 李鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于平地機調(diào)平系統(tǒng)，特別是涉及一種可以使平地機快速高效的進行自動調(diào)平作業(yè)，適應(yīng)普通道路橫坡、彎道超高、道路緩和線等橫向坡度按一定規(guī)律變化的精確控制的平地機智能調(diào)平系統(tǒng)。

背景技術(shù)

平地機，顧名思義就是平整場地、路面的機械。平地機作業(yè)時，鏟刀相對于地面的位置決定著其工作質(zhì)量，也就是路面的平整度。平地機的工作裝置鏟刀是安裝在一個可以水平回轉(zhuǎn)、垂直擺動和橫向伸縮的機架上，通過各控制液壓油缸的動作，控制鏟刀升降、回轉(zhuǎn)、傾斜、引出和鏟土角度變換。在平地機作業(yè)時，司機通常必須隨時調(diào)整鏟刀的空間位置，使鏟刀刮整的路面盡量平整而減少因為整機行駛顛簸不平造成的影響。司機駕駛方向盤的旁邊通常有10個不同的手動控制閥桿，其中6個直接用于控制鏟刀位置。為了獲得較好的平地效果，司機必須要有嫻熟的操作技術(shù)，要根據(jù)平地機行駛狀況不斷的對鏟刀進行調(diào)整。因此平地機司機的操作勞動強度較大。如果司機沒有及時正確的調(diào)整鏟刀位置，鏟刀底緣刮出的表面就會隨著整機的起伏而起伏，甚至使鏟刀短時鏟土過深、機器過載而減速換檔和提鏟，造成施工表面局部高低不平，極大的影響作業(yè)路面平整度和生產(chǎn)率。

CN200520011494.X的實用新型專利公開了一種平地機自動找平系統(tǒng)，包括用于測量鏟刀的位置參數(shù)信息的傳感器、用于控制鏟刀油缸的比例閥組、用于設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)及施工參數(shù)及顯示鏟刀的實時位置參數(shù)信息的操作界面、用于接收傳感器采集的實時信息的主控器，主控器根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過相應(yīng)的運算與設(shè)定值進行比較，再將相應(yīng)的信號輸出到比例閥組，控制鏟刀復(fù)位，傳感器及操作界面通過CAN總線與主控器相連，比例閥組的信號輸入端與主控器的信號輸出端相連，比例閥組與平地機的液壓系統(tǒng)相連。本系統(tǒng)可以使平地機按照操作員預(yù)先設(shè)定的縱坡及橫坡值進行自動控制，從而實現(xiàn)平地機的自動操作，保證平地機按照設(shè)定值進行精確平整。

該專利所描述的平地機自動調(diào)平系統(tǒng)，必須依靠道路邊緣進行作業(yè)，對于道路中部或不便設(shè)置施工基準的場地，應(yīng)用受到限制；在操作上主要控制按鈕與手動閥控制桿在一起，容易產(chǎn)生誤動作。

美國專利US6278955平地機自動調(diào)平到預(yù)定位置的方法，提出了一種系統(tǒng)和方法，用于自動調(diào)節(jié)平地機鏟刀到操作者預(yù)編程的鏟刀位置。該方法包含的步驟是：1.提供一個電子控制器及具有位置傳感器的鏟刀控制裝置；2.監(jiān)測位置傳感器的輸出，以確定控制鏟刀的位置；3.接受第一輸入信號用于設(shè)置鏟刀記憶位置；4.根據(jù)位置傳感器的輸出確定記憶鏟刀位置；5.接受第二輸入信號要求記憶鏟刀位置；6.根據(jù)輸出的位置傳感器確定當(dāng)前鏟刀位置；7.產(chǎn)生控制信號，作用于鏟刀控制裝置以便將鏟刀從當(dāng)前位置移動到存儲鏟刀位置。

該專利是用于控制操作員輸入記憶鏟刀的位置，根據(jù)位置傳感器的反饋信號確定鏟刀當(dāng)前位置，并將根據(jù)要求的記憶鏟刀位置控制鏟刀從當(dāng)前位置移動到存儲鏟刀位置。主要用于快速調(diào)整鏟刀的基本工作位置，而不是用于平地機與地面的相對位置變化而調(diào)整鏟刀進行實時的調(diào)平作業(yè)。

美國專利US5107932平地機控制鏟刀的裝置和方法，提出了鉸接式平地機控制橫坡角的一種方法和裝置，通過鏟刀回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向，在直線行駛、蟹形轉(zhuǎn)向和非水平面行駛的情況。鏟刀角度被監(jiān)測和控制使鏟刀角度保持大致相等計算鏟刀角度。第一個體現(xiàn)，鏟刀角度計算是用公式：

BS：＝sin(τ’)·tan(R)+cos(τ’)·tan(CS)

這里，BS是要求的鏟刀與水平面的夾角，τ’是鏟刀相對于鏟刀運動在水平面的投影方向的夾角，R是鏟刀行駛方向和水平面的夾角，而CS是希望的橫坡角，由操作人員輸入的控制角度。

在進一步的體現(xiàn)，鏟刀角度計算是用公式：

BS：＝sin(τ”?)·tan(R’)+cos(τ”)·tan(CS)

這里，BS是要求的鏟刀與水平面的夾角，τ”是鏟刀相對于鏟刀運動在水平面的投影方向的夾角，其前輪轉(zhuǎn)向裝置處的橫坡角為零，R’是鏟刀行駛方向和水平面的夾角，其前輪轉(zhuǎn)向裝置處的橫坡角為零，而CS是希望的橫坡角。

這僅是平地機一種調(diào)平的一端控制數(shù)學(xué)模型，而不是一套完整的平地機調(diào)平控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種可以使平地機快速高效的進行自動調(diào)平作業(yè)，適應(yīng)普通道路橫坡、彎道超高、道路緩和線等橫向坡度按一定規(guī)律變化的精確控制的平地機智能調(diào)平系統(tǒng)。