一种轮式推土机推铲智能化控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种轮式推土机推铲智能化控制系统，包括角位移控制器、稳定器、提升缸、电控多路阀和主控制器；提升缸连接前车架与推铲，稳定器一端与前车架铰接，另一端与推铲相连；角位移控制器安装在稳定器与前车架铰接处，与主控制器进行数据通信；主控制器安装在驾驶室操控箱内部，用于输入、输出电压或电流信号，进行数据通信，通过与设定值比对输出电流值控制电控多路阀的比例阀，控制提升缸进回油量，从而控制推铲的离地高度及极限位置的缓冲程度。本发明能够任意控制轮式推土机平整场地时推铲离地高度，且精准度高，推铲提升或下降至极限位置时，对提升缸实施缓冲功能，避免提升缸自身的剧烈冲击，延长提升缸使用寿命。
【专利说明】
-种轮式推土机推铲智能化控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种轮式推土机，具体是一种轮式推土机推铲智能化控制系统。
【背景技术】
[0002]推土机是一种工程车辆，前方装有大型的金属推土刀，使用时放下推土刀，向前铲削并推送泥、沙及石块等，推土刀位置和角度可以调整。推土机能单独完成挖土、运土和卸土工作，具有操作灵活、转动方便、所需工作面小、行驶速度快等特点。其主要适用于一至三类土的浅挖短运，如场地清理或平整，开挖深度不大的基坑以及回填，推筑高度不大的路基等。
[0003]轮式推土机由于采用轮胎驱动，相对于履带式推土机更易打滑，在进行推铲作业或平整场地时，大多数情况下会预设推铲的下降高度，即铲刀切入物料的深度，当作业面不平整，需要时刻调整推铲高度时，单纯依靠手动操作很难控制推铲入土深度前后一致，导致作业质量不高，精度很难得到保证，同时增加了司机的劳动强度，作业效率低下。同时对于现有推土机推铲到达极限位置时对油缸的保护功能，目前依靠的是油缸行程限位或者焊接限位结构件，这种限位方式会让提升油缸活塞与油缸缸套频繁进行硬碰撞，对提升缸结构造成剧烈冲击，使其使用寿命大大缩短，此外强烈的硬碰撞也会对整机结构以及操作舒适性造成不利影响。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种轮式推土机推铲智能化控制系统，便于控制平整场地时推铲离地高度，控制精准度高，当推铲提升或下降至极限位置时，对提升缸实施缓冲。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种轮式推土机推铲智能化控制系统，包括角位移控制器、稳定器、提升缸、电控多路阀和主控制器;所述提升缸连接前车架与推铲，所述稳定器一端与前车架铰接，另一端与推铲相连;所述角位移控制器安装在稳定器与前车架铰接处，与主控制器进行数据通信;所述主控制器安装在驾驶室操控箱内部，用于输入、输出电压或电流信号，进行数据通信，通过与设定值比对输出电流值控制电控多路阀的比例阀，控制提升缸进回油量，从而控制推铲动作。
[0006]本发明进一步的，所述的驾驶室操控箱内部还安装有电控手柄，与主控制器连接；当电控手柄向前推动行程大于90%，推铲进入自动下降模式，当达到设定角度后，电控手柄自动弹回到中位，系统离开自动下降模式，回到手动模式；当电控手柄向后拉动行程大于90%，推铲进入自动提升模式，当达到设定角度后电控手柄自动弹回到中位，系统离开自动提升模式，回到手动模式。
[0007]本发明进一步的，所述的电控手柄前后行程75%为手动控制模式，当手柄接近正负75%行程时，产生一定的操作阻力，来提醒操作者。
[0008]本发明进一步的，在手动控制模式下，设置电控手柄正负10%为死区，当手柄超出正负10%行程时才会有信号输出。
[0009]本发明进一步的，所述的驾驶室操控箱内部安装有角度设定开关，角度设定开关记录角位移控制器的相对角度值，并传递到主控制器进行比对分析，以控制推铲高度的位置。
[0010]本发明进一步的，所述角度设定开关记录角位移控制器的极限位置角度值，当推铲到达极限位置时，主控制器减缓信号输出至电控多路阀，对提升缸实施缓冲。
[0011]本发明进一步的，所述的角位移控制器的数值通过软件调试平台固化到主控制器中。
[0012]本发明进一步的，所述角位移控制器包括护罩、定子机构、转子机构以及拨杆;所述定子机构安装在护罩上，护罩安装在前车架上，转子机构一端与定子机构相连，另一端连接拨杆，拨杆固定在稳定器上。
[0013]本发明进一步的，所述的转子机构的旋转中心与稳定器和前车架铰接处中心同轴。
[0014]本发明创新性的将角位移控制器安装在稳定器与前车架铰接处，将角位移控制器测量到的相对角度值与主控制器进行数据通信，通过与预设的角度值比对，输出电流值控制电控多路阀6的比例阀，控制提升缸4进回油量，实现推铲高度的任意位置控制，并具备可记忆功能，减少操作者劳动强度，提高工作效率。同时角位移控制器的极限位置角度值，传递到主控制器进行比对，实现推铲到达极限位置时，对提升缸实施缓冲功能，避免提升缸自身的剧烈冲击，延长提升缸使用寿命。可以实现对推铲作业高度以及极限位置的智能化控制；同时具备记忆功能，以实现多次使用，参数相同的推铲控制新模式，从而适应更加恶劣复杂工况，减少人员操作强度，提高作业质量以及操作舒适性。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构框图；
图2为本发明各部件整机布置示意图；
图3为本发明角位移控制器局部布置示意图；
图4为角位移控制器结构示意图；
图5为本发明电控手柄行程示意图。
[0016]图中:1、角位移控制器，2、推铲，3、稳定器，4、提升缸，5、前车架，6、电控多路阀，7、电控手柄，8、角度设定开关，9、主控制器，1、护罩，11、定子机构，12、转子机构，13、拨杆。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0018]如图1、图2和图3所示，本发明一种轮式推土机推铲智能化控制系统，包括角位移控制器1、稳定器3、提升缸4、电控多路阀6和主控制器9;提升缸4连接前车架5与推铲2，所述稳定器3—端与前车架5铰接，另一端与推铲2相连;角位移控制器I安装在稳定器3与前车架5铰接处，与主控制器9进行数据通信;主控制器9安装在驾驶室操控箱内部，用于输入、输出电压或电流信号，进行数据通信，通过与设定值比对输出电流值控制电控多路阀6的比例阀，控制提升缸4进回油量，从而控制推铲2动作，即推铲2的离地高度及极限位置的缓冲程度。
[0019]在上述结构基础上，如图2和图5所示，本发明在驾驶室操控箱内部还安装有电控手柄7，与主控制器9连接;当电控手柄7向前推动行程大于90%，推铲2进入自动下降模式，当达到设定角度后，电控手柄7自动弹回到中位，系统离开自动下降模式，回到手动模式；当电控手柄7向后拉动行程大于90%，推铲2进入自动提升模式，当达到设定角度后电控手柄7自动弹回到中位，系统离开自动提升模式，回到手动模式。电控手柄7前后行程75%为手动控制模式，当手柄接近正负75%行程时，主控制器9控制手柄电流产生变化，使电控手柄7产生一定的操作阻力，来提醒操作者，同时在手动控制模式下设置电控手柄正负10%为死区，当手柄超出正负10%行程时才会有信号输出。
[0020]如图2所示，本发明在驾驶室操控箱内部还安装有角度设定开关8，该角位移控制器I的数值通过软件调试平台固化到主控制器9中。角度设定开关8记录角位移控制器的相对角度值，并传递到主控制器9进行比对分析，以控制推铲2高度的位置，并具备记忆功能。角度设定开关8记录角位移控制器I的极限位置角度值，当推铲2到达极限位置时，主控制器减缓信号输出至电控多路阀6，对提升缸4实施缓冲。
[0021]如图3和图4所示，本发明给出一种角位移控制器I的实施方式，包括护罩10、定子机构U、转子机构12以及拨杆13;所述定子机构11安装在护罩10上，护罩10安装在前车架5上，转子机构12—端与定子机构11相连，另一端连接拨杆13，拨杆13固定在稳定器3上，这里转子机构12的旋转中心需要与稳定器3和前车架5铰接处中心同轴，从而使角位移控制器I可以检测稳定器3与前车架5铰接处的相对角度，以便确定推铲2位置。
[0022]当然，上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。所有在前车架与推铲工作装置有相对转动地方安装角位移控制器的安装方式以及基于此安装方式的控制系统均在此专利权利要求书保护范围内。
【主权项】
1.一种轮式推土机推铲智能化控制系统，其特征在于，包括角位移控制器(I)、稳定器(3)、提升缸(4)、电控多路阀(6)和主控制器(9); 所述提升缸(4)连接前车架(5)与推铲(2)，所述稳定器(3)—端与前车架(5)铰接，另一端与推铲(2)相连;所述角位移控制器(I)安装在稳定器(3)与前车架(5)铰接处，与主控制器(9)进行数据通信;所述主控制器(9)安装在驾驶室操控箱内部，用于输入、输出电压或电流信号，进行数据通信，通过与设定值比对输出电流值控制电控多路阀(6)的比例阀，控制提升缸(4)进回油量，从而控制推铲(2)动作。2.根据权利要求1所述轮式推土机推铲智能化控制系统，其特征在于，所述的驾驶室操控箱内部还安装有电控手柄(7)，与主控制器(9)连接；当电控手柄(7)向前推动行程大于90%，推铲(2)进入自动下降模式，当达到设定角度后，电控手柄(7)自动弹回到中位，系统离开自动下降模式，回到手动模式；当电控手柄(7)向后拉动行程大于90%，推铲(2)进入自动提升模式，当达到设定角度后电控手柄(7)自动弹回到中位，系统离开自动提升模式，回到手动t吴式。3.根据权利要求2所述轮式推土机推铲智能化控制系统，其特征在于，所述的电控手柄(7)前后行程75%为手动控制模式，当手柄接近正负75%行程时，产生一定的操作阻力。4.根据权利要求2或3所述轮式推土机推铲智能化控制系统，其特征在于，在手动控制模式下，设置电控手柄(7)正负10%为死区，当手柄超出正负10%行程时才会有信号输出。5.根据权利要求1所述轮式推土机推铲智能化控制系统，其特征在于，所述的驾驶室操控箱内部安装有角度设定开关(8)，角度设定开关(8)记录角位移控制器的相对角度值，并传递到主控制器(9)进行比对分析，以控制推铲(2)高度的位置。6.根据权利要求5所述轮式推土机推铲智能化控制系统，其特征在于，所述角度设定开关(8)记录角位移控制器(I)的极限位置角度值，当推铲(2)到达极限位置时，主控制器减缓信号输出至电控多路阀(6 )，对提升缸(4 )实施缓冲。7.根据权利要求1所述轮式推土机推铲智能化控制系统，其特征在于，所述的角位移控制器(I)的数值通过软件调试平台固化到主控制器(9)中。8.根据权利要求1所述轮式推土机推铲智能化控制系统，其特征在于，所述角位移控制器(I)包括护罩(10)、定子机构(11)、转子机构(12)以及拨杆(13);所述定子机构(11)安装在护罩(10)上，护罩(10)安装在前车架(5)上，转子机构(12)—端与定子机构(11)相连，另一端连接拨杆(13)，拨杆(13)固定在稳定器(3)上。9.根据权利要求8所述轮式推土机推铲智能化控制系统，其特征在于，所述的转子机构(12 )的旋转中心与稳定器(3 )和前车架(5 )铰接处中心同轴。
【文档编号】E02F3/84GK105862950SQ201610360044
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】王振, 郭彬, 张里丽, 顾骏, 邢栋, 黄怡芳
【申请人】徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司