摊铺机熨平板的多功能控制系统的制作方法

本实用新型涉及摊铺机控制系统，具体是一种摊铺机熨平板的多功能控制系统。

背景技术：

在道路筑养护施工中，摊铺机作为重要的施工设备之一，主要应用于高等级公路基层和面层的稳定土材料或沥青混凝土材料的摊铺作业。而熨平板作为摊铺机的主要工作装置，其功能的控制在整个摊铺作业过程中对路面的摊铺质量都起着至关重要的作用。根据摊铺作业施工需求，一般对熨平板的控制都是通过提升油缸液压系统来实现的，包括上升、下降、浮动、闭锁、助力等功能。目前大多数对熨平板功能的控制仅仅是追求单独功能的实现且需要额外设置液压回路进行控制，不仅造成液压回路复杂而且无法满足特殊施工作业的要求。如助力功能，仅可以实现左右两侧提升油缸同时助力，而不能单独的进行助力控制，这样就无法实现对带有横向坡度的路面进行摊铺作业。

摊铺机的摊铺作业过程一般包括停车、起步及摊铺三个阶段，在摊铺机停车和起步的过程中，由于熨平板的受力状态会发生变化，如果此时对熨平板的控制处理不当就会造成路面产生鼓包或压痕等路面缺陷。为解决这一问题，目前大部分熨平板在摊铺机停车和起步过程中都是对提升油缸进行锁定以避免熨平板产生位移。但是在提升油缸短时锁定时，提升油缸上腔会出现吸空现象形成负压，之后熨平板会因为底面材料的支撑力作用向上产生位移，进而造成路面鼓包，影响路面质量。

申请号为2014108247568的中国实用新型专利，于2014年12月27日公开了一种摊铺机熨平板液压控制装置，该液压控制装置虽然避免了因操作失误带来的熨平板下降过快产生的安全隐患问题，也可以实现熨平板的上升、下降、浮动及闭锁功能。但是由于节流阀的影响而无法实现熨平板在摊铺过程中的“完全浮动”，影响路面摊铺质量，更无法实现熨平板的助力功能。和以往一样仍无法从根本上解决摊铺机在停车和起步阶段所产生的鼓包或压痕等问题。

申请号为2015206998581的中国实用新型专利，于2015年9月11日公开了一种液压控制系统及摊铺机，该液压控制系统虽然避免了闭锁过程中提升油缸上腔所产生的吸空现象，也可以实现熨平板的上升、下降、浮动、闭锁及助力等功能。但是在熨平板浮动过程中，由于提升油缸上下腔存在背压仍然使熨平板无法进入“完全浮动”状态，并且在助力功能的控制上，仅可以实现左右两侧提升油缸同时助力，而不能单独的进行助力控制。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型提供一种摊铺机熨平板的多功能控制系统，该控制系统可以实现摊铺机熨平板的上升、下降、浮动、闭锁、助力及防爬等功能；进一步的，在熨平板助力功能的控制上，可以根据需要实现左右两侧提升油缸同时助力，或单独助力控制；进一步的，提出了一种摊铺机在停车和起步阶段对熨平板的控制方法，可有效解决路面鼓包或压痕等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：摊铺机熨平板的多功能控制系统，包括液压控制系统；

所述液压控制系统包括两位四通电磁换向阀一、三位四通电磁换向阀一、单向节流阀、换向减压阀一、换向减压阀二、两位四通电磁换向阀二、液压阀块及分别安装在左提升油缸有杆腔及右提升油缸有杆腔上的电磁阀一和电磁阀二。所述液压阀块包括主油路、回油路和流量阀，流量阀将主油路分为两个压力油路Pc和Pd，并且分别和液压阀块的测压接口M2、M3相连接。

所述两位四通电磁换向阀一的高压口P1、回油口T1分别和液压阀块的主油路Pa、第一回油路Ta相连接，且两个控制口A1、B1分别和液压阀块的第二回油路Tb、测压接口M1相连接；

所述三位四通电磁换向阀一的高压口P2、回油口T2分别和流量阀的一压力油路Pe、液压阀块的第三回油路Tc相连接，且两个控制口A2、B2分别和液压阀块的第一出油口Aa、第二出油口Ba相连接；所述单向节流阀串联连接在三位四通电磁换向阀一的控制口B2与液压阀块的第二出油口Ba油路之间；

所述换向减压阀一包括三位四通电磁换向阀二和减压单向阀一，三位四通电磁换向阀二的高压口P3、回油口T3分别和流量阀的另一压力油路Pf、液压阀块的第四回油路Td相连接，且一个控制口A3和减压单向阀一串联连接后与所述单向节流阀的出口Ac相连接，另一个控制口B3在液压阀块上进行封堵；

所述换向减压阀二包括三位四通电磁换向阀三和减压单向阀二，三位四通电磁换向阀三的高压口P4、回油口T4分别和流量阀的另一压力油路Ps、液压阀块的第五回油路Te相连接，且一个控制口A4和减压单向阀二串联连接后与所述两位四通电磁换向阀二的回油口T5相连接；另一个控制口B4在液压阀块上进行封堵；

所述两位四通电磁换向阀二的高压口P5和单向节流阀的出口Ac相连接，且一个控制口A5和液压阀块的第三出油口Ab相连接，另一个控制口B5在液压阀块上进行封堵；

所述液压阀块还包括溢流阀一、电磁阀三、电磁阀四、溢流阀二和溢流阀三，所述溢流阀一并联连接在流量阀的一压力油路Pd和液压阀块的第四回油路Td之间；所述溢流阀二并联连接在三位四通电磁换向阀一的控制口A2和液压阀块的第三回油路Tc之间；所述溢流阀三并联连接在两位四通电磁换向阀一的控制口B1和液压阀块的第一回油路Ta之间；所述电磁阀三并联连接在单向节流阀的出口和三位四通电磁换向阀一的控制口A2之间；所述电磁阀四串联连接在溢流阀二的入口与液压阀块的第一出油口Aa之间；

所述液压阀块的第一出油口Aa分别与左提升油缸和右提升油缸的无杆腔连接；

所述液压阀块的第二出油口Ba和电磁阀二串联连接后与右提升油缸的有杆腔相连接；

所述液压阀块的第三出油口Ab和电磁阀一串联连接后与左提升油缸的有杆腔相连接。

还包括左提升油缸压力传感器和右提升油缸压力传感器；

左提升油缸压力传感器安装在左提升油缸的有杆腔上；

右提升油缸压力传感器安装在右提升油缸的有杆腔上；

还包括左提升油缸位移传感器和右提升油缸位移传感器；

左提升油缸位移传感器安装在左提升油缸的活塞杆上；

右提升油缸位移传感器安装在右提升油缸的活塞杆上。

优选，所述两位四通电磁阀一和两位四通电磁阀二的中位机能为II型；

优选，所述三位四通电磁阀一的中位机能为K型；

优选，所述三位四通电磁阀二和三位四通电磁阀三的中位机能为Y型；

优先，所述换向减压阀一与换向减压阀二的压力调节为电比例调节；

为实现对液压控制系统的控制，还包括电气控制系统，所述电气控制系统，包括操纵台、控制器、与控制器输入端相连接的左提升油缸压力传感器、右提升油缸压力传感器、左提升油缸位移传感器、右提升油缸位移传感器；所述电气控制系统还包括与控制器输出端相连接的液压控制系统中对应电磁阀的接口，有两位四通电磁换向阀一接口、三位四通电磁换向阀一接口、三位四通电磁换向阀二接口、三位四通电磁换向阀三接口、两位四通电磁换向阀二接口、电磁阀一接口、电磁阀二接口、电磁阀三接口及电磁阀四接口；

本实用新型还提供了一种摊铺机在停车和起步阶段对熨平板的控制方法，包括以下步骤：

1）操作手通过操纵台触发停车指令，控制器即时对液压控制系统发出防爬功能指令对熨平板实施防爬功能控制；

2）左提升油缸位移传感器及右提升油缸位移传感器实时对熨平板位移进行监控，当位移检测值大于停车前摊铺厚度测量值时，控制器对液压控制系统发出闭锁功能指令对熨平板实施闭锁功能控制；否则继续对熨平板进行防爬功能控制；

3）停车后，直到操作手通过操纵台触发起步指令，控制器延时一设定时间后对液压控制系统发出浮动功能指令对熨平板实施浮动功能控制；

4）左提升油缸位移传感器及右提升油缸位移传感器实时对熨平板位移进行监控，当位移检测值小于停车前摊铺厚度测量值时，控制器对液压控制系统发出助力功能指令对熨平板实施助力功能控制，并且控制器可以根据左提升油缸压力传感器及右提升油缸压力传感器对熨平板助力压力大小进行检测，随左、右提升油缸位移变化实时的通过液压控制系统调节助力压力的大小，减轻熨平板重力的影响，进而让熨平板快速的进入“浮动状态”；否则继续对熨平板进行浮动功能控制。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

摊铺机熨平板的多功能控制系统，不仅可以实现摊铺机熨平板的上升、下降、浮动、闭锁、助力及防爬等功能；而且在熨平板助力功能的控制上，可以根据需要实现左右两侧提升油缸同时助力，或单独助力控制；并且在此基础上提出了一种摊铺机在停车和起步阶段对熨平板的控制方法，可有效解决路面鼓包或压痕等问题。

附图说明

图1：是本实用新型的液压控制系统原理图；

图中：1、两位四通电磁换向阀一，2、三位四通电磁换向阀一，3、单向节流阀，

4、换向减压阀一，4.1、三位四通电磁换向阀二，4.2、减压单向阀一，

5、换向减压阀二，5.1、三位四通电磁换向阀三，5.2、减压单向阀二，

6、两位四通电磁换向阀二，7、液压阀块，7.1、溢流阀一，7.2、电磁阀三，

7.3、电磁阀四，7.4、溢流阀二，7.5、流量阀，7.6、溢流阀三，

8、左提升油缸，8.1、左提升油缸压力传感器，8.2、左提升油缸位移传感器，

9、右提升油缸，9.1、右提升油缸压力传感器，9.2、右提升油缸位移传感器，10、电磁阀一，11、电磁阀二，

图2：是本实用新型电气控制系统的结构框图；

图3：是本实用新型一种摊铺机在停车和起步阶段对熨平板的控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

摊铺机熨平板的多功能控制系统，包括液压控制系统和电气控制系统；

如图1所示液压控制系统，包括两位四通电磁换向阀一1、三位四通电磁换向阀一2、单向节流阀3、换向减压阀一4、换向减压阀二5、两位四通电磁换向阀二6、液压阀块7及安装在左提升油缸8的有杆腔的电磁阀一10及右提升油缸9的有杆腔的电磁阀二11。所述液压阀块7包括主油路P、回油路T和流量阀7.5，流量阀7.5将主油路P分为两个压力油路Pc和Pd，并且分别和液压阀块7的测压接口M2、M3相连接。

所述两位四通电磁换向阀一1的高压口P1、回油口T1分别和液压阀块7的主油路Pa、回油路Ta相连接，且两个控制口A1、B1分别和液压阀块7的回油路Tb、测压接口M1相连接；

所述三位四通电磁换向阀一2的高压口P2、回油口T2分别和流量阀7.5的一压力油路Pe、液压阀块7的回油路Tc相连接，且两个控制口A2、B2分别和液压阀块7的出油口Aa、出油口Ba相连接；所述单向节流阀3串联连接在三位四通电磁换向阀一2的控制口B2与液压阀块7的出油口Ba油路之间；

所述换向减压阀一4包括三位四通电磁换向阀二4.1和减压单向阀一4.2，三位四通电磁换向阀二4.1的高压口P3、回油口T3分别和流量阀7.5的另一压力油路Pf、液压阀块7的回油路Td相连接，且一个控制口A3和减压单向阀一4.2串联连接后与所述单向节流阀3的出口Ac相连接，另一个控制口B3在液压阀块7上进行封堵；

所述换向减压阀二5包括三位四通电磁换向阀三5.1和减压单向阀二5.2，三位四通电磁换向阀三5.1的高压口P4、回油口T4分别和流量阀7.5的另一压力油路Ps、液压阀块7的回油路Te相连接，且一个控制口A4和减压单向阀二5.2串联连接后与所述两位四通电磁换向阀二6的回油口T5口相连接；另一个控制口B4在液压阀块7上进行封堵；

所述两位四通电磁换向阀二6的高压口P5和单向节流阀3的出口Ac相连接，且一个控制口A5和液压阀块7的出油口Ab相连接，另一个控制口B5在液压阀块7上进行封堵；

所述液压阀块7还包括溢流阀一7.1、电磁阀三7.2、电磁阀四7.3、溢流阀二7.4和溢流阀三7.6，所述溢流阀一7.1并联连接在流量阀7.5的一压力油路Pd和液压阀块7的回油路Td之间；所述溢流阀二7.4并联连接在三位四通电磁换向阀一2的控制口A2和液压阀块7的回油路Tc之间；所述溢流阀三7.6并联连接在两位四通电磁换向阀一1的控制口B1和液压阀块7的回油路Ta之间；所述电磁阀三7.2并联连接在单向节流阀3的出口和三位四通电磁换向阀一2的控制口A2之间；所述电磁阀四7.3串联连接在溢流阀二7.4的入口与液压阀块7的出油口Aa之间；

所述液压阀块7的出油口Aa分别与左提升油缸8和右提升油缸9的无杆腔连接；

所述液压阀块7的出油口Ba和电磁阀二11串联连接后与右提升油缸9的有杆腔相连接；

所述液压阀块7的出油口Ab和电磁阀一10串联连接后与左提升油缸8的有杆腔相连接；

优选，所述两位四通电磁阀一1的中位机能为II型，在不通电时，可以将液压系统中的主油路P与回油路T相通，将系统压力进行卸荷；所述两位四通电磁阀二6的中位机能也为II型，在不通电时，可以将左提升油缸8与右提升油缸9的有杆腔油路进行连通；

优选，所述三位四通电磁阀一2的中位机能为K型，在不通电时，可以将左提升油缸8与右提升油缸9的无杆腔油路同时与液压阀块7的回油路T连通；

优选，所述三位四通电磁阀二4.1和三位四通电磁阀三5.1的中位机能为Y型，在不通电时，可以将三位四通电磁阀二4.1和三位四通电磁阀三5.1的两个控制口与液压阀块7的回油路T连通，使换向减压阀一4与换向减压阀二5不起作用；

其中换向减压阀一4与换向减压阀二5的压力调节为电比例调节，可以用于调节左提升油缸8有杆腔的助力压力和右提升油缸9无杆腔的助力压力；

如图2所示电气控制系统，包括操纵台、控制器、与控制器输入端相连接的左提升油缸压力传感器、右提升油缸压力传感器、左提升油缸位移传感器、右提升油缸位移传感器；及与控制器输出端相连接的液压控制系统中对应电磁阀的接口，有两位四通电磁换向阀一1的接口Y1.1、三位四通电磁换向阀一2的接口Y2.1和Y3.1、三位四通电磁换向阀二4.1的接口Y4.1、三位四通电磁换向阀三5.1接口Y5.1、两位四通电磁换向阀二6的接口Y6.1、电磁阀一10的接口Y9.1、电磁阀二11的接口Y10.1、电磁阀三7.2的接口Y7.2.1及电磁阀四7.3的接口Y7.3.1；

其中左提升油缸压力传感器8.1安装在左提升油缸8的有杆腔，右提升油缸压力传感器9.1安装在右提升油缸9的有杆腔；左提升油缸位移传感器8.2安装在左提升油缸8的活塞杆上，右提升油缸位移传感器9.2安装在右提升油缸9的活塞杆上；

本实用新型摊铺机熨平板的多功能控制系统可以实现摊铺机熨平板的以下几种功能控制，结合附图1进行详细说明：

当摊铺机熨平板实施上升功能时，使两位四通电磁换向阀一1的电磁铁Y1、三位四通电磁换向阀一2的电磁铁Y2及电磁阀四7.2的电磁铁Y7得电，其余电磁铁Y3、Y4、Y5、Y6、Y8、Y9、Y10均断电，此时液压阀块7的主油路P从Pb、Pc、Pe口流经三位四通电磁换向阀一2的高压口P2、控制口B2，然后通过单向节流阀3的单向阀通道分两路，一路流经两位四通电磁换向阀二6的高压口P5、控制口A5，从液压阀块7的出口Ab流出导通安装在左提升油缸8有杆腔上的电磁阀一10到左提升油缸8的有杆腔；另一路从液压阀块7的出油口Ba流出导通安装在右提升油缸9有杆腔上的电磁阀二11到右提升油缸9的有杆腔，将左、右提升油缸8、9提起。此时系统的压力由溢流阀三7.6进行限定，并且可以通过液压阀块7中的测压接口M1进行测量。

当摊铺机熨平板实施下降功能时，使两位四通电磁换向阀一1的电磁铁Y1、三位四通电磁换向阀一2的电磁铁Y3、电磁阀四7.2的电磁铁Y7、电磁阀一10的电磁铁Y9及电磁阀11的电磁铁Y10得电，其余电磁铁Y2、Y4、Y5、Y6、Y8均断电，此时液压阀块7的主油路P从Pb、Pc、Pe口流经三位四通电磁换向阀一2的高压口P2口、控制口A2，经过电磁阀四7.3，从液压阀块7的出油口Aa流出进入到左、右提升油缸8、9的无杆腔，使左、右提升油缸下降；并且左提升油缸8的有杆腔油液经电磁阀一10、液压阀块7的出油口Ab和两位四通电磁换向阀二6的控制口A5、高压口P5到单向节流3，而右提升油缸9的有杆腔油液经电磁阀二11、液压阀块7的出油口Ba也到单向节流3，此时左、右提升油缸8、9的有杆腔油液一起流经单向节流3的节流通道，经过三位四通电磁换向阀一2的控制口B2、回油口T2回到液压阀块7的回油路T。此时提升油缸下降的压力由溢流阀二7.4进行限定，并且在单向节流阀3的节流通道作用下，能使摊铺机熨平板平稳下降。

当摊铺机熨平板实施浮动功能，只需使电磁阀一10的电磁铁Y9和电磁阀二11的电磁铁Y10得电，其余电磁铁Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8均断电，此时熨平板左、右提升油缸8、9的上下腔油液通过电磁阀三7.2和三位四通电磁换向阀一2的K型中位同时和液压阀块7的回油路T相连通，实现熨平板的浮动。由于提升油缸的上下腔油液流动过程中不受任何阻尼的影响，可以实现摊铺机熨平板的“完全浮动”。

当摊铺机熨平板实施闭锁功能时，只需电磁阀四7.3的电磁铁Y8通电，其余电磁铁Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y9、Y10均断电，此时摊铺机熨平板左、右提升油缸8、9的上下腔油液被电磁阀7.3及电磁阀一10、电磁阀二11锁住，使提升油缸无法动作。

当摊铺机熨平板实施助力功能时，该技术方案的优点是可以根据需要实现左右两侧提升油缸同时助力，或单独助力控制。当需要左右两侧提升油缸同时助力时，使两位四通电磁换向阀一1的电磁铁Y1、三位四通电磁换向阀二4.1的电磁铁Y4、电磁阀四7.2的电磁铁Y7、电磁阀一10的电磁铁Y9及电磁阀二11的电磁铁Y10得电，其余电磁铁Y2、Y3、Y5、Y6、Y8均断电，此时液压阀块7的主油路P从流量阀7.5的Pb口、Pd口流经三位四通电磁换向阀二4.1的高压口P3、控制口A3、到减压单向阀一4.2并对入口压力进行减压后分两路，一路流经两位四通电磁换向阀二6的高压口P5、控制口A5，从液压阀块7的出油口Ab流出并经过安装在左提升油缸8有杆腔上的电磁阀一10到左提升油缸8的有杆腔；另一路从液压阀块7的出油口Ba流出并经过安装在右提升油缸9有杆腔上的电磁阀二11到右提升油缸9的有杆腔。此时摊铺机熨平板的助力压力由减压单向阀二4.2进行调节，使提升油缸有杆腔始终保持一定的背压，减轻熨平板自身重力对摊铺混合料的作用。提升油缸有杆腔的背压，可以通过电气控制系统中的安装在左提升油缸8的有杆腔上的左提升油缸压力传感器8.1及安装在右提升油缸9的有杆腔上的右提升油缸压力传感器9.1进行监测。当需要左右两侧提升油缸单独助力时，需要在左右两侧提升油缸同时助力的基础上进行以下操作，即三位四通电磁换向阀三5.1的电磁铁Y5及两位四通电磁换向阀二6的电磁铁Y6得电，便可以实现换向减压阀4对左提升油缸8的有杆腔进行助力调节，换向减压阀5对右提升油缸9的有杆腔进行助力调节。

当摊铺机熨平板实施防爬功能时，使两位四通电磁换向阀一1的电磁铁Y1、三位四通电磁换向阀一2的电磁铁Y3、电磁阀四7.2的电磁铁Y7得电，其余电磁铁Y2、Y4、Y5、Y6、Y8、Y9、Y10均断电，此时液压阀块7的主油路P从流量阀的Pb、Pc、Pe口流经三位四通电磁换向阀一2的高压口P2、控制口A2，经过电磁阀四7.3，从液压阀块7的出油口Aa流出进入到左、右提升油缸8、9的无杆腔，由于左提升油缸8的有杆腔在电磁阀一10的作用下，使左提升油缸8无法下降，右提升油缸9的有杆腔在电磁阀二11的作用下，使右提升油缸9无法下降，这样便可以使左右提升油缸无杆腔保持一定的压力，防止摊铺机熨平板短时上升。提升油缸无杆腔的背压，可以通过溢流阀二7.4对背压压力进行调节。

结合图3所示，本实用新型还提供了一种摊铺机在停车和起步阶段对熨平板的控制方法，包括以下步骤：

1）操作手通过电气控制系统中的操纵台触发停车指令，控制器即时对液压控制系统发出防爬功能指令对熨平板实施防爬功能控制；

2）左提升油缸位移传感器及右提升油缸位移传感器实时对熨平板位移进行监控，当位移检测值大于停车前摊铺厚度测量值时，控制器对液压控制系统发出闭锁功能指令对熨平板实施闭锁功能控制；否则继续对熨平板进行防爬功能控制；

3）停车后，直到操作手通过电气控制系统中的操纵台触发起步指令，控制器延时5s后对液压控制系统发出浮动功能指令对熨平板实施浮动功能控制；

4）左提升油缸位移传感器及右提升油缸位移传感器实时对熨平板位移进行监控，当位移检测值小于停车前摊铺厚度测量值时，控制器对液压控制系统发出助力功能指令对熨平板实施助力功能控制，并且控制器可以根据左提升油缸压力传感器及右提升油缸压力传感器对熨平板助力压力大小进行检测，随左、右提升油缸位移变化实时的通过液压控制系统调节助力压力的大小，减轻熨平板重力的影响，进而让熨平板快速的进入“浮动状态”；否则继续对熨平板进行浮动功能控制。

当然，上述实施例仅是本实用新型的优选方案，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。凡依据本实用新型申请范围所作的均等变化或改进，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。