[發(fā)明專利]一種礦用自卸車稱重裝置及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210500905.6
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN103033244A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張寶;劉寧;謝謙
• 申請（專利權(quán)）人: 一重集團(tuán)大連設(shè)計(jì)研究院有限公司;中國第一重型機(jī)械股份公司
• 主分類號(hào): G01G19/12
• 分類號(hào): G01G19/12;B60P5/00;G05B19/042
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種礦用自卸車稱重裝置，其特征在于：包括有效載重量測量儀（1）、懸掛裝置壓力傳感器（2）、顯示屏（3）、狀態(tài)顯示燈（4）、個(gè)人電腦端口（5）、故障診斷端口（6）、擴(kuò)展接口（7）和信號(hào)輸入器件，所述信號(hào)輸入器件包括車廂舉升開關(guān)（8）、速度傳感器（9）、加速踏板傳感器（10）、裝載制動(dòng)開關(guān)（11）、電制動(dòng)開關(guān)（12）和工作制動(dòng)開關(guān)（13）；

所述有效載重量測量儀（1）通過螺栓連接固定于駕駛室內(nèi)安裝支架上，分別與懸掛裝置壓力傳感器（2）、顯示屏（3）、狀態(tài)顯示燈（4）、個(gè)人電腦端口（5）、故障診斷端口（6）、擴(kuò)展接口（7）、車廂舉升開關(guān)（8）、速度傳感器（9）、加速踏板傳感器（10）、裝載制動(dòng)開關(guān)（11）、電制動(dòng)開關(guān)（12）和工作制動(dòng)開關(guān)（13）通過信號(hào)電纜連接；所述懸掛裝置壓力傳感器（2）有4個(gè)，分別安裝于4個(gè)油氣懸掛上；所述顯示屏（3）設(shè)置于駕駛室儀表板上；所述狀態(tài)顯示燈（4）共兩組，分別設(shè)置于兩側(cè)平臺(tái)圍欄支座之上；所述車廂舉升開關(guān)（8）位于車架內(nèi)側(cè)、車廂銷軸前方；所述速度傳感器（9）位于車輪內(nèi)側(cè)；所述加速踏板傳感器（10）置于加速踏板之內(nèi)；所述電制動(dòng)開關(guān)（12）、工作制動(dòng)開關(guān)（13）和裝載制動(dòng)開關(guān)（11）均位于儀表板上；

所述有效載重量測量儀（1）包括微處理器（101）、邏輯編程控制電路（102）、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（103）和通訊接口（104）；微處理器（101）和邏輯編程控制電路（102）負(fù)責(zé)信號(hào)處理、運(yùn)算；電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（103）用來完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；通訊接口（104）為2個(gè)RS232通訊接口（104）與2個(gè)CAN總線接口，一個(gè)RS232通訊接口（104）用于與顯示儀表的通信，另一個(gè)RS232通訊接口（104）用于與外部系統(tǒng)的通信，所述外部系統(tǒng)包括GPS模塊和車輛信息管理系統(tǒng)；2個(gè)CAN總線接口用于實(shí)現(xiàn)與其它車載電氣系統(tǒng)的互聯(lián)；

所述懸掛裝置壓力傳感器（2）將測得的壓力信號(hào)按比例轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，經(jīng)具備一定強(qiáng)度和抗干擾能力的電纜傳送給有效載重量測量儀（1）；

所述顯示屏（3）顯示車輛運(yùn)行及載重量相關(guān)信息，所述相關(guān)信息包括：當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)載次數(shù)、電鏟/卸料場號(hào)和有效載重量；顯示屏（3）上的按鈕用于瀏覽和更改運(yùn)載次數(shù)、壓力傳感器狀態(tài)、速度輸入狀態(tài)、操作人員編號(hào)、額定載荷、電鏟號(hào)/卸料場號(hào)、顯示屏（3）亮度、語言選項(xiàng)、日歷、屏幕顯示選項(xiàng)；狀態(tài)顯示燈（4）損壞不能正常工作時(shí)，安裝在位于顯示屏（3）后面的喇叭會(huì)自動(dòng)報(bào)警；

所述車廂舉升開關(guān)（8）為有效載重量測量儀（1）提供舉升信號(hào)；車廂下降時(shí)，輸出信號(hào)24VDC；車廂舉升時(shí)，輸出信號(hào)為開路信號(hào)；

所述速度傳感器（9）為有效載重量測量儀（1）提供速度信號(hào)；該信號(hào)還被用于計(jì)算距離和其它性能數(shù)據(jù)，距離的計(jì)算還基于卡車的輪胎滾動(dòng)半徑；

所述加速踏板傳感器（10）為有效載重量測量儀（1）提供加速信號(hào)；踏下時(shí)，輸出信號(hào)24VDC；反之，輸出開路信號(hào)；

所述電制動(dòng)開關(guān)（12）、工作制動(dòng)開關(guān)（13）和裝載制動(dòng)開關(guān)（11）均為有效載重量測量儀（1）提供開關(guān)信號(hào)；電制動(dòng)、工作制動(dòng)或裝載制動(dòng)打開時(shí)，輸出信號(hào)24VDC；電制動(dòng)、工作制動(dòng)或裝載制動(dòng)關(guān)閉時(shí)，輸出信號(hào)為開路信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用自卸車稱重裝置，其特征在于：所述的懸掛裝置壓力傳感器（2）包括左前懸掛裝置壓力傳感器（201）、左后懸掛裝置壓力傳感器（202）、右前懸掛裝置壓力傳感器（203）和右后懸掛裝置壓力傳感器（204）。

3.一種礦用自卸車稱重裝置的工作方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、計(jì)算校正因子、確定補(bǔ)償值

在有效載重量測量儀（1）正式投入使用之前，根據(jù)自卸車幾何參數(shù)，經(jīng)計(jì)算得出校正因子，使用該因子修正來自于懸掛裝置壓力傳感器（2）的信號(hào)；經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)測試，得到與懸掛裝置摩擦對測算有效載重量影響相當(dāng)?shù)难a(bǔ)償值；

B、啟動(dòng)有效載重量測量儀（1）

打開有效載重量測量儀（1）電源開關(guān)，初始化程序運(yùn)行，調(diào)用存儲(chǔ)器上所有常量與變量，使其進(jìn)入隨機(jī)存儲(chǔ)器，顯示屏（3）顯示最后存儲(chǔ)于電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（103）中的有效載重量；

C、自主識(shí)別運(yùn)行狀態(tài)

考慮到礦用自卸車運(yùn)行工況以及隨時(shí)可能因整車發(fā)生故障而停止運(yùn)行的情況，有效載重量測量儀（1）對自卸車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別；

C1、有效載重量測量儀（1）首先判斷當(dāng)前計(jì)算總載重量與初始載重量的差值是否大于預(yù)設(shè)值；如果是的話，礦用自卸車進(jìn)入空載狀態(tài)；否則，判斷裝載制動(dòng)實(shí)施與否，如是、則礦用自卸車進(jìn)入裝載狀態(tài)、轉(zhuǎn)步驟C2，否則、礦用自卸車進(jìn)入運(yùn)載狀態(tài)、轉(zhuǎn)步驟C3；

C2、在裝載過程中，有效載重量測量儀（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測礦用自卸車的載重量并予以顯示，還通過狀態(tài)顯示燈（4）對電鏟操作人員進(jìn)行提示，這是基于預(yù)先指定的容許值對裝載物料總量所實(shí)現(xiàn)的定量控制；狀態(tài)顯示燈（4）的顯示狀態(tài)包括以下狀態(tài)的一種：

沒有燈亮—裝載量小于額定載重量的85%，繼續(xù)裝載；

黃燈亮—裝載量在額定載重量的85%—95%之間，再裝一鏟；

黃燈閃—裝載量在額定載重量的95%—105%之間，可再裝半鏟或停止裝載；

紅燈亮—裝載量在額定載重量的105%—115%之間，停止裝載；

紅燈閃—裝載量大于額定載重量的115%，已超載；

C3、完成裝載過程或當(dāng)前計(jì)算總載重量大于初始載重量、裝載制動(dòng)未實(shí)施，進(jìn)入運(yùn)載狀態(tài)；隨著加速踏板投入使用，有效載重量測量儀（1）記錄速度達(dá)到3mph時(shí)的有效載重量；有效載重量測量儀（1）還會(huì)進(jìn)一步記錄平穩(wěn)運(yùn)載狀態(tài)下的有效載重量；該值最為準(zhǔn)確，與所承礦物的實(shí)際重量最為相符；所述的平穩(wěn)運(yùn)載狀態(tài)是指加速踏板未踩下、所有制動(dòng)均未施加時(shí)；通過檢測速度信號(hào)，確認(rèn)礦用自卸車是否還處在運(yùn)載狀態(tài)；

C4、當(dāng)車廂舉升時(shí)，即意味著卸載開始；否則，運(yùn)載狀態(tài)保持；卸載完成，后，有效載重量測量儀（1）自動(dòng)更新初始載重量值；下一次運(yùn)輸循環(huán)開始。