[發(fā)明專利]一種液壓挖掘機(jī)鏟斗運(yùn)動的控制方法及控制裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910028323.0
• 申請日: 2009-01-08
• 公開（公告）號: CN101481918A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴晴華;胡奇;王會華
• 申請（專利權(quán)）人: 三一重機(jī)有限公司
• 主分類號: E02F3/43
• 分類號: E02F3/43
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種液壓挖掘機(jī)，具體涉及一種控制液壓挖掘機(jī)鏟斗運(yùn)動的方法及控制裝置。

背景技術(shù)

挖掘機(jī)的主要目的是從地表上采掘物料并轉(zhuǎn)移到卸料點(diǎn)，卸料后再轉(zhuǎn)回挖掘地點(diǎn)，重復(fù)進(jìn)行。目前普遍使用的挖掘機(jī)是液壓挖掘機(jī)，具有施工機(jī)動靈活、效率高的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于房屋建筑的地基開挖及完工后的清理、城市管道鋪設(shè)、農(nóng)田水利建設(shè)等場合。

液壓挖掘機(jī)一般由工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置、行走裝置和液壓控制裝置等幾部分組成，所述工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置，由分鉸接構(gòu)成，而回轉(zhuǎn)裝置和行走裝置是液壓挖掘機(jī)的機(jī)體，工作裝置轉(zhuǎn)接于回轉(zhuǎn)裝置上，回轉(zhuǎn)裝置固定于行走裝置的底架上。

大多數(shù)大中型單斗液壓挖掘機(jī)都只配帶有鏟斗而不配帶推土鏟，進(jìn)而使液壓挖掘機(jī)在作業(yè)過程中還經(jīng)常需要承擔(dān)平整地面的任務(wù)，這一地面平整作業(yè)的質(zhì)量好壞完全取決于操作者的技術(shù)水平高低，另外在挖溝時，溝底的平整程度也取決于操作者的操控技術(shù)水平高低，這是由于挖掘機(jī)鏟斗挖掘的深度或者是平整地面時的按壓力，均完全由操作者手動控制挖掘機(jī)的動臂、斗桿及鏟斗之間的組合運(yùn)動距離來實(shí)現(xiàn)，而該各個工作裝置的運(yùn)動距離是由對控制各部分的液壓油缸的給油量來決定，手動操控控制桿的技術(shù)水平直接影響到鏟斗平整地面或是挖掘溝底的平整度。

如上所述，由于對動臂、斗桿、鏟斗三部分的控制需要手動操控各個液壓桿，三者的組合動作完成對鏟斗作業(yè)的控制，操作復(fù)雜，依靠操作者的手動操作不可避免的會產(chǎn)生誤差，不夠精確，從而導(dǎo)致溝底或是場地的平整程度無法滿足施工的要求，最終影響了施工的質(zhì)量。因而，如果能對液壓挖掘機(jī)鏟斗實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動控制，使得原本復(fù)雜的操作程序變得簡單化，提高平整操作的精確度，即可確保施工的質(zhì)量，省去了推土鏟的設(shè)置，降低施工成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種液壓挖掘機(jī)鏟斗運(yùn)動的控制方法及控制裝置，通過采用該方法及控制裝置，簡化挖掘機(jī)鏟斗水平運(yùn)動的操作，便于操作者的施工操作，提高了施工質(zhì)量，且降低了對人工操作技術(shù)的要求及整個施工成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種液壓挖掘機(jī)鏟斗運(yùn)動的控制方法，包括下列步驟：

(1)經(jīng)傳感器測得當(dāng)前工作裝置動臂、斗桿、鏟斗各部分之間的鉸接夾角值；

(2)將步驟(1)中獲得的夾角值輸入帶有程序的可編程控制器，計算出使鏟斗保持水平移動需要的各個工作裝置移動距離值；

(3)根據(jù)步驟(2)中計算出的移動距離值，換算出控制各個工作裝置移動距離的油缸的供給油量，并輸送至各個工作裝置；

(4)重復(fù)步驟(1)，直至完成水平作業(yè)。

上述技術(shù)方案中，通過設(shè)置在不同位置上的角度傳感器(動臂、斗桿、鏟斗)檢測當(dāng)前挖掘機(jī)工作裝置的之間的夾角信號，通過收集到的夾角信息，由帶有程序的可編程控制器根據(jù)預(yù)先存儲在內(nèi)的程序判斷挖掘機(jī)鏟斗的工作位置，并計算出各個工作裝置將要移動的距離，而各工作裝置是由控制各部分的油缸所驅(qū)動的，因而控制器再將步驟(2)中獲得的移動距離值換算成具體各部分油缸活塞桿運(yùn)動需要的油量，以實(shí)現(xiàn)鏟斗的水平作業(yè)。

為實(shí)現(xiàn)上述控制方法的一種控制裝置的技術(shù)方案是：包括角度傳感器、帶有軟件程序的可編程控制器以及控制各個工作裝置油缸油量的比例閥，所述角度傳感器包括設(shè)置于挖掘機(jī)動臂上的動臂傳感器、設(shè)置于斗桿上的斗桿傳感器及設(shè)置于鏟斗上鏟斗傳感器，各個傳感器的信號輸出端與所述帶有軟件程序的可編程控制器連接，該控制器的輸出端與各個控制油量的所述比例閥連接。

上述技術(shù)方案中，所述帶有軟件程序的可編程控制器為微型計算機(jī)、單片機(jī)及PLC中的一種。

上述技術(shù)方案中，所述比例閥為電控比例閥或液控比例閥中的一種。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案是：一種液壓挖掘機(jī)鏟斗運(yùn)動的控制方法，包括下列步驟：

(1)經(jīng)傳感器測得當(dāng)前工作裝置動臂、斗桿、鏟斗各部分上油缸活塞桿的長度信號值；

(2)將步驟(1)中獲得的長度信號值輸入帶有程序的可編程控制器，計算出保持鏟斗水平運(yùn)動所需的油缸活塞桿長度變化值；

(3)根據(jù)步驟(2)中計算出的變化值，換算出控制各個工作裝置移動距離的油缸的供給油量，并輸送至各個工作裝置；

(4)重復(fù)步驟(1)，直至完成水平作業(yè)。