[發明專利]一種挖斗載荷分布測試裝置、挖斗及其控制系統

在審

• 申請號: 202210916433.6
• 申請日: 2022-08-01
• 公開（公告）號: CN115452433A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 王夢迪;侯志強;徐玉兵;廖昊
• 申請（專利權）人: 江蘇徐工國重實驗室科技有限公司;徐州徐工挖掘機械有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;E02F9/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 楊靜

1.一種挖斗載荷分布測試裝置，其特征在于：包括依次設置的后置面板、后置保護層、薄膜壓力傳感器、前置保護層以及前置面板；所述后置面板的前端面設置有凹槽，所述后置保護層、薄膜壓力傳感器、前置保護層以及前置面板皆與凹槽匹配設置，且依次安裝于凹槽內；所述凹槽的上下邊上設置有滑槽，所述前置面板的上下邊上設置有凸塊，所述凸塊與滑槽匹配設置，凸塊能夠在滑槽內滑動；所述前置面板為與待挖物料介質接觸的面板。

2.根據權利要求1所述的一種挖斗載荷分布測試裝置，其特征在于：所述前置面板包括剛性層和柔性層，所述柔性層與前置保護層接觸，所述剛性層用于與待挖物料介質接觸。

3.根據權利要求1所述的一種挖斗載荷分布測試裝置，其特征在于：還包括密封圈，所述密封圈設置于凹槽內，沿著凹槽的內壁設置。

4.根據權利要求3所述的一種挖斗載荷分布測試裝置，其特征在于：密封圈的寬度大于或等于后置保護層、薄膜壓力傳感器、前置保護層以及前置面板的厚度之和。

5.根據權利要求1所述的一種挖斗載荷分布測試裝置，其特征在于：所述凹槽為矩形凹槽，相應的，所述后置保護層的前后端面皆為矩形，所述薄膜壓力傳感器、前置保護層以及前置面板皆為矩形。

6.根據權利要求5所述的一種挖斗載荷分布測試裝置，其特征在于：還包括橡膠墊圈，所述后置面板、后置保護層、前置保護層以及前置面板的四角上相對應的位置皆設置有通孔；所述橡膠墊圈設置于前置面板和前置保護層之間，所述橡膠墊圈的內圈與所述通孔大小一致。

7.一種挖斗，其特征在于：包括側板、底面弧板、耳板以及權利要求1至6任一項所述的載荷分布測試裝置，所述后置面板的兩側分別與挖斗的兩側板連接，后置面板的下端與挖斗的底面弧板連接，后置面板的后端面與挖斗的耳板連接。

8.一種挖斗控制系統，其特征在于：對權利要求7所述的挖斗的挖掘軌跡進行控制，包括壓力分布采集模塊和顯示器，所述薄膜壓力傳感器與壓力分布采集模塊的輸入端連接，所述壓力分布采集模塊的輸出端與顯示器連接；所述薄膜壓力傳感器用于實時測量挖斗內側物料載荷，并將測得的物料載荷的壓力數據傳輸至壓力分布采集模塊，所述壓力分布采集模塊用于接收到的壓力數據傳輸至顯示器，所述顯示器為駕駛室顯示器。

9.根據權利要求8所述的一種挖斗控制系統，其特征在于：還包括控制器，所述壓力分布采集模塊的輸出端與控制器的輸入端連接，所述控制器的輸出端與顯示器的輸入端連接，所述壓力分布采集模塊將采集到的壓力數據傳輸至控制器，控制器根據得到的壓力數據與其內設置的挖斗載荷下限值F_min、挖斗載荷上限值F_max進行比較，并將比較的結果輸出至顯示器上顯示。

10.根據權利要求8所述的一種挖斗控制系統，其特征在于：還包括位移傳感器、傾角傳感器、挖斗位姿采集模塊以及電磁閥，所述電磁閥分別與與挖斗連接的動臂油缸、斗桿油缸以及挖斗油缸連接；所述位移傳感器安裝于各油缸上，用于測量各油缸伸長量的位移；所述傾角傳感器安裝于各油缸上，用于測量各油缸的角度；所述位移傳感器和傾角傳感器分別與挖斗位姿采集模塊的輸入端連接，所述挖斗位姿采集模塊的輸出端與控制器的輸入端連接，所述位移傳感器和傾角傳感器將測得的位姿數據傳輸至挖斗位姿采集模塊，所述挖斗位姿采集模塊將位移傳感器和傾角傳感器傳輸過來的位姿數據傳輸至控制器，控制器根據得到的位姿數據得到當前挖斗的位姿；所述壓力分布采集模塊的輸出端還與控制器的輸入端連接；所述控制器的輸出端與控制挖斗位姿的電磁閥連接；所述壓力分布采集模塊將采集到的壓力數據傳輸至控制器，控制器根據得到的壓力數據與其內設置的挖斗載荷下限值F_min、挖斗載荷上限值F_max進行比較，根據比較的結果以及當前挖斗的位姿，控制器向電磁閥發出相應的動作指令，電磁閥接收控制器的動作指令信號，控制動臂油缸、挖斗油缸以及斗桿油缸運動行程及順序。