[發(fā)明專利]一種反鏟挖掘機(jī)挖力引導(dǎo)裝置及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610729310.6
• 申請(qǐng)日: 2016-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN106193148B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)有色金屬長(zhǎng)沙勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E02F3/43
• 分類號(hào): E02F3/43
• 代理公司: 長(zhǎng)沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙)43214
• 代理人: 鄭雋,周曉艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及反鏟挖掘機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種反鏟挖掘機(jī)挖力引導(dǎo)裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

反鏟挖掘機(jī)在露天礦山開采以及民用工程中應(yīng)用十分廣泛。

反鏟挖掘機(jī)的作業(yè)過程存在一個(gè)最大挖力的操作問題，作為一個(gè)業(yè)界公認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，即當(dāng)動(dòng)臂與斗桿成90°夾角，鏟斗斗齒與地面成30°切削時(shí)，挖掘力量最大，且在這種角度模式下對(duì)挖機(jī)的液壓和動(dòng)力系統(tǒng)傷害最小。

因此，有經(jīng)驗(yàn)的反鏟挖掘機(jī)操作員在挖掘硬度較高的地面時(shí)都會(huì)注意以上的角度模式，以發(fā)揮最大挖掘力量，降低對(duì)反鏟挖掘機(jī)液壓和動(dòng)力系統(tǒng)的傷害。

現(xiàn)有技術(shù)中有以下兩種方式：

方式一、通過操作員人工判斷動(dòng)臂與斗桿所成夾角和鏟斗斗齒與地面所成夾角，此種方式的準(zhǔn)確度是根據(jù)操作員的操作經(jīng)驗(yàn)不同而差異很大，因此，此種方式精準(zhǔn)度不高，誤差大。

方式二、申請(qǐng)?zhí)枮?01410114023.5的發(fā)明專利公開了一種的鏟斗定位裝置及方法，該鏟斗定位裝置包括：定位裝置，用于接收挖掘機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)座在一定的大地參考框架下的空間位置；方向測(cè)量裝置，用以測(cè)量該反鏟挖掘機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)座的航向角、俯仰角以及橫滾角的角度信息；鏟斗位置測(cè)量裝置，用于測(cè)量該反鏟挖掘機(jī)的鏟斗的空間位置信息；以及計(jì)算裝置，根據(jù)該空間位置信息、該在一定的大地參考框架下的空間位置、該航向角、俯仰角以及橫滾角的角度信息，計(jì)算該鏟斗的經(jīng)緯度和高程。該方法可行性不強(qiáng)，原因如下：第一，該方法中提到，用于計(jì)算最終位置必須有“液壓測(cè)量裝置，用于測(cè)量該鏟斗液壓缸的活塞桿的伸縮長(zhǎng)度；第一姿態(tài)測(cè)量裝置，用于測(cè)量該斗桿相對(duì)該動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；以及第二姿態(tài)測(cè)量裝置，用于測(cè)量該動(dòng)臂相對(duì)該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)座的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。”，而活塞桿的伸縮長(zhǎng)度隨著反鏟挖掘機(jī)作業(yè)不斷在變化，需要實(shí)時(shí)測(cè)量，目前尚且沒有任何手段能夠測(cè)量該長(zhǎng)度；機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度在反鏟挖掘機(jī)作業(yè)過程中實(shí)時(shí)在變化，需要實(shí)時(shí)測(cè)量，他想獲得的是轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和角加速度，進(jìn)而獲得該值，要么實(shí)施安裝過于復(fù)雜，要改裝反鏟挖掘機(jī)。綜上，本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)施起來(lái)非常麻煩，可行性低。

綜上所述，急需一種結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、操作方便、能準(zhǔn)確控制動(dòng)臂與斗桿所成夾角和鏟斗斗齒與地面所成夾角的裝置以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、操作方便、能準(zhǔn)確控制動(dòng)臂與斗桿所成夾角和鏟斗斗齒與地面所成夾角的反鏟挖掘機(jī)挖力引導(dǎo)裝置，具體技術(shù)方案如下：

一種反鏟挖掘機(jī)挖力引導(dǎo)裝置，包括反鏟挖掘機(jī)機(jī)械臂姿態(tài)測(cè)量部件、反鏟挖掘機(jī)底座姿態(tài)測(cè)量部件以及最大挖掘力量引導(dǎo)部件；

所述反鏟挖掘機(jī)機(jī)械臂姿態(tài)測(cè)量部件包括安裝在動(dòng)臂上且其測(cè)量方向與動(dòng)臂兩端的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連線平行的動(dòng)臂傳感器、安裝在斗桿上且其測(cè)量方向與斗桿兩端的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連線平行的斗桿傳感器以及安裝在鏟斗上且其測(cè)量方向與鏟斗的齒部?jī)啥说膬蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連線平行的鏟斗傳感器；

所述反鏟挖掘機(jī)底座姿態(tài)測(cè)量部件包括安裝在反鏟挖掘機(jī)駕駛室的頂部且能測(cè)量反鏟挖掘機(jī)的俯仰角和翻滾角的傾斜傳感器；

所述最大挖掘力量引導(dǎo)部件包括姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)采集單件、與所述姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)采集單件連接的傾斜傳感器角度換算單件、與所述傾斜傳感器角度換算單件連接的最大挖掘力量角度計(jì)算單件以及最大挖掘力量引導(dǎo)提示單件，所述最大挖掘力量引導(dǎo)提示單件包括用于圖形化顯示的顯示屏以及用于進(jìn)行語(yǔ)音提醒的擴(kuò)音器；

所述動(dòng)臂傳感器、斗桿傳感器、鏟斗傳感器以及傾斜傳感器均與所述姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)采集單件連接。

為了達(dá)到更好的技術(shù)效果，還包括微處理器，所述動(dòng)臂傳感器、斗桿傳感器、鏟斗傳感器、傾斜傳感器、姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)采集單件、傾斜傳感器角度換算單件、最大挖掘力量角度計(jì)算單件、顯示屏以及擴(kuò)音器均與所述微處理器連接。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述傾斜傳感器為雙軸傾斜傳感器，其型號(hào)為德國(guó)的TILTIXInclinometers ACS-080-2或者傾角傳感器SST200系列。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述動(dòng)臂傳感器、斗桿傳感器以及鏟斗傳感器均采用德國(guó)的TILTIX Inclinometers ACS-360-1或者靜態(tài)傾角傳感器SST300。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，動(dòng)臂兩端的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為A點(diǎn)和B點(diǎn)，B點(diǎn)位于動(dòng)臂和斗桿的連接處；斗桿兩端的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為B點(diǎn)和C點(diǎn)，C點(diǎn)位于斗桿與鏟斗的連接處；鏟斗的齒部?jī)啥说膬蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)為D點(diǎn)和E點(diǎn)，C點(diǎn)、E點(diǎn)和D點(diǎn)連接組成反鏟挖掘機(jī)的鏟斗的外輪廓；