[發明專利]一種挖掘機械的多功能控制系統

有效

• 申請號: 201910056537.2
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109853662B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 王洪彩;尹四倍;郝濤;孫常華;宋愛全
• 申請（專利權）人: 山東勞動職業技術學院(山東勞動技師學院)
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20;E02F9/22
• 代理公司: 11560 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 洪余節

1.一種挖掘機械的多功能控制系統(1)，其特征在于，所述多功能控制系統(1)包括第一控制模塊(2)、第二控制模塊(3)、第三控制模塊(4)、第四控制模塊(5)、第五控制模塊(6)以及智能綜合控制模塊(7)；

所述第一控制模塊(2)包括行進電機、連接在挖掘機械的流體驅動增壓器與所述行進電機之間的第一主控管路開閉構件、連接在行進電機的檔位控制油路上的換擋閥、第一控制器、用于檢測行進電機進油端壓力的壓力傳感器、低壓流體增壓器和行進壓力控制閥，所述換擋閥是控制端與所述第一控制器連接的電磁閥，所述第一控制器通過壓力傳感器檢測行進電機的進油端的壓力值并計算行進電機的進油端的壓力差值，所述行進壓力控制閥連接在所述第一主控管路開閉構件的液控端，所述低壓流體增壓器的出油端通過管路與所述行進壓力控制閥和換擋閥的進油端連接；

所述第二控制模塊(3)包括連接在挖掘斗油缸與所述流體驅動增壓器之間的第二主控管路開閉構件、設置在所述第二主控管路開閉構件的低壓油路上且與第二控制器連接的比例電磁閥、與第二控制器連接的操縱桿、與第二控制器連接且設置在所述流體驅動增壓器上用于檢測壓力的壓力傳感器、與第二控制器連接用于檢測挖掘斗的相對翻轉角度的地平經度傳感器，所述第二控制器依據所述操縱桿的輸出信號和壓力傳感器檢測到的壓力判斷挖掘機械的工作狀態；

所述第三控制模塊(4)包括第三控制器、控制開關、監測裝置、第三主控管路開閉構件、低壓控制閥和多個液壓執行裝置，在所述第三主控管路開閉構件的低壓油路上且與第三控制器連接有比例電磁閥和測斜儀，第三主控管路開閉構件上設置壓力反饋傳感器，低壓控制閥與第三主控管路開閉構件相連并通過第三主控管路開閉構件控制多個液壓執行裝置；所述測斜儀、壓力反饋傳感器和第三主控管路開閉構件與第三控制器輸入端相連，第三控制器輸出端與監測裝置相連并通過監測裝置進行實時數據顯示，第三控制器接收挖掘機械的發動機轉速信號、挖掘機械的流體驅動增壓器的傾角信號、第三主控管路開閉構件的電壓力信號和操作控制信號并進行處理，第三控制器根據處理結果輸出控制信號，用于調節流體驅動增壓器的消耗功率并使其與預先設定的發動機的功率曲線相匹配，使流體驅動增壓器的消耗功率始終保持最佳；

所述第四控制模塊(5)包括第四控制器、第四主控管路開閉構件、與第四控制器連接的控制桿，與所述控制器連接用于檢測挖掘機械工作姿態的姿態傳感器、與第四控制器連接的復位鍵，第四控制器的輸出端與所述第四主控管路開閉構件連接；當復位鍵被按下且持續時長超過預定值時，所述第四控制器每隔一定時長通過姿態傳感器測量記錄復位鍵被按下后挖掘機械工作姿態變化位置直至松開復位鍵以形成挖掘機械工作的工位返回運行軌跡；當復位鍵被按下且持續時長小于預定值時，所述第四控制器依據姿態傳感器測量所獲取挖掘機械工作的姿態位置向所述第四主控管路開閉構件輸出控制信號使挖掘機械沿著工位返回運行軌跡運行到終點位置；

所述第五控制模塊(6)包括監控裝置以及操控裝置，所述監控裝置包括被設置在挖掘機械上的IP攝像機、嵌入控制系統、行進指引系統以及監控輸送裝置；所述嵌入控制系統分別與該IP攝像機、行進指引系統以及監控輸送裝置通信連接；所述嵌入控制系統還與挖掘機械的作業控制系統通信連接，所述行進指引系統由線加速計、角速率陀螺、計算機和控制顯示器組成；所述操控裝置包括第五控制器、與所述第五控制器通信連接的六自由度運動平臺、顯示單元、操作單元以及操控輸送裝置；所述顯示單元設于所述六自由度運動平臺上，所述第五控制器通過所述監控輸送裝置和操控輸送裝置與所述嵌入控制系統通信連接，以根據挖掘機械的工作狀態調整所述六自由度運動平臺的姿態；

智能綜合控制模塊(7)與所述第一至第五控制模塊連接并控制所述第一至第五控制模塊工作狀態的切換，所述智能綜合控制模塊(7)包括切換控制單元，所述切換控制單元具有第一至第五控制通路，每條控制通路與所述第一至第五控制模塊一一對應連接，所述切換控制單元控制第一至第五控制通路的開閉實現置位或復位操作，每次置位或復位操作可對應實現所述第一至第五控制模塊的運行。

2.根據權利要求1所述的挖掘機械的多功能控制系統(1)，其特征在于，當壓力差值大于預設值時，所述第一控制器向所述換擋閥輸出控制信號使所述行進電機工作于低速擋；當壓力差值由大于預設值變化為小于預設值時，所述第一控制器向換擋閥輸出控制信號使行進電機恢復至之前的工作檔位。