一种消除双钢轮压路机拍振现象的控制方法及系统与流程

本发明涉及压路机技术领域，具体涉及一种消除双钢轮压路机拍振现象的控制方法及系统。

背景技术：

双钢轮振动压路机是路面压实普遍采用的机械设备，可应用于基础、面层等多个铺层材料的压实，适用范围广泛，以其高振动压实效率得到用户的青睐。

双钢轮振动压路机前后分布两个钢轮，钢轮内部分别设置相同的偏心激振机构，由液压马达驱动激振机构高速旋转进而迫使钢轮产生规律性振动实现振动冲击压实。为保证路面压实质量的均匀性，液压系统设计要求两个钢轮具有相同的振动频率，振动液压系统以马达串联或并联的方式实现两个钢轮同时振动；由于系统中激振机构旋转阻力、液压回油背压、液压泵和马达的传递效率等存在或多或少的误差，导致前后钢轮的振动频率存在偏差。前轮振源和后轮振源存在周期性差别，两个振源产生的振动在机架上合成时会造成机架振幅时而加强时而减弱，这种现象称为“拍”，合振幅在单位时间内加强或减弱的次数称为拍频。若整机结构和有关参数设计不当，会出现严重的拍振现象，拍振现象不但降低零部件的可靠性，还会影响驾驶员的操作舒适性，导致驾驶员工作效率降低，并且影响路面的平整度和压实度。实验表明，双钢轮振动压路机前后钢轮频率差是影响机架拍振的最主要影响因素，当差值超过某一值时将会产生拍振现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种消除双钢轮压路机拍振现象的控制方法及系统，以解决现有技术中导致的难以消除拍振现象的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种消除双钢轮压路机拍振现象的控制方法，包括：

获取前钢轮振动频率和后钢轮振动频率；

响应于前钢轮振动频率和后钢轮振动频率皆不为零，则计算两者差值的绝对值，并将该绝对值与预设的目标值进行比较；

响应于所述绝对值大于或等于所述目标值，则调节前钢轮振动频率或后钢轮振动频率，直至两者差值的绝对值小于所述目标值后，停止调节。

进一步地，调节前钢轮振动频率或后钢轮振动频率，直至两者差值的绝对值小于所述目标值具体包括：

判断前钢轮振动频率和后钢轮振动频率的大小；

控制振动频率较小的钢轮的振动频率增大，直至该钢轮的振动频率和另一钢轮的振动频率差值的绝对值小于所述目标值。

进一步地，获取前钢轮振动频率和后钢轮振动频率具体包括：

获取前钢轮第二偏心轴的转速信号，获取后钢轮第一偏心轴的转速信号；

根据前钢轮第二偏心轴的转速信号和后钢轮第一偏心轴的转速信号分别计算出前钢轮振动频率和后钢轮振动频率。

本发明还提供了一种消除双钢轮压路机拍振现象的控制系统，包括ecu电控单元，所述ecu电控单元用于获取前钢轮振动频率和后钢轮振动频率，响应于前钢轮振动频率和后钢轮振动频率皆不为零，则计算两者差值的绝对值，并将该绝对值与预设的目标值进行比较；

所述ecu电控单元并用于发送控制指令，响应于所述绝对值大于或等于所述目标值，所述控制指令用于调节前钢轮振动频率或后钢轮振动频率，直至两者的差值小于所述目标值后，停止调节。

进一步地，所述ecu电控单元还用于判断前钢轮振动频率和后钢轮振动频率的大小；

并用于控制振动频率较小的钢轮的振动频率，直至该钢轮的振动频率和另一钢轮的振动频率差值的绝对值小于所述目标值。

进一步地，还包括与ecu电控单元信号连接的第一转速传感器和第二转速传感器，

所述第一转速传感器用于获取前钢轮的转速信号，所述第二转速传感器用于获取后钢轮的转速信号；

所述ecu电控单元用于根据前钢轮的转速信号和后钢轮的转速信号计算出前钢轮振动频率和后钢轮振动频率差值的绝对值。

进一步地，所述第一转速传感器安装在所述后钢轮中第一偏心轴末端，所述第二转速传感器安装在所述前钢轮中第二偏心轴末端。

进一步地，还包括与ecu电控单元信号连接的第一驱动马达和第二驱动马达，所述第一驱动马达用于接收ecu电控单元的控制指令，并根据该指令调节后钢轮的振动频率；

所述第二驱动马达用于接收ecu电控单元的控制指令，并根据该指令调节前钢轮的振动频率。

进一步地，所述第一驱动马达和第二驱动马达均为电比例液压马达。

进一步地，所述第一驱动马达安装在后钢轮上，所述第一驱动马达的输出端和后钢轮中的第一偏心轴相连接；

所述第二驱动马达安装在前钢轮上，所述第二驱动马达的输出端和前钢轮中的第二偏心轴相连接。

根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：

1、本方法通过获取两个钢轮振动频率差值的绝对值，并根据该绝对值控制较小振动频率的钢轮的振动频率增大，使两钢轮的振动频率差值维持在合理范围内，控制简单，消除了整机拍振现象；

2、两个钢轮同时振动时，系统可增大频率较低的钢轮的振动频率，使两个钢轮的振动频率差值维持在合理范围内，消除整机拍振现象，延长设备零部件使用寿命，改善驾驶员操作舒适性，提高路面压实质量。

附图说明

图1为本发明具体实施方式控制系统的示意图。

其中：1、ecu电控单元；2、第一驱动马达；3、第二驱动马达；4、第一偏心轴；5、第二偏心轴；6、后钢轮；7、前钢轮；8、第一转速传感器；9、第二转速传感器。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

为消除拍振现象，本发明以前后钢轮频率差值的绝对值为参考，设计了一种可以通过调节液压油流量进而实现调节振动频率的控制方法及系统，使前后钢轮的振动频率差维持在设定范围内，保证设备的正常运转。

本发明的目的是为消除双钢轮压路机两个钢轮同时振动时产生的拍振现象，以前后两个钢轮振动频率差的绝对值与设定目标值进行比较（目标值是不发生的拍振现象的临界值，由实验获得），当频率差的绝对值小于目标值时，液压系统不参与流量调节控制；当频率差的绝对值大于或等于目标值时，液压系统将增大低频率钢轮的振动系统中液压油的供油量，以提高其振动频率，直到两个钢轮的频率差小于设定的目标值后，停止调节。

本发明提供的一种消除双钢轮压路机拍振现象的控制系统，该系统包括ecu电控单元1、安装在后钢轮6中的第一偏心轴4和安装在前钢轮7中的第二偏心轴5，第一偏心轴4的末端安装有第一转速传感器8，第一转速传感器8用于测量第一偏心轴4的转速，后钢轮6中安装有第一驱动马达2，第一驱动马达2的输出端和第一偏心轴4连接，带动第一偏心轴4工作，第一驱动马达2和ecu电控单元1信号连接，ecu电控单元1控制第一驱动马达2调节第一偏心轴4的转速。

第二偏心轴5的末端安装有第二速度传感器9，第二速度传感器9用于测量第二偏心轴5的转速，前钢轮7中安装有第二驱动马达3，第二驱动马达3的输出端和第二偏心轴5连接，带动第二偏心轴5工作，第二驱动马达3和ecu电控单元1信号连接，ecu电控单元1控制第二驱动马达3调节第二偏心轴5的转速。

在本发明的一个实施例中，第一驱动马达2和第二驱动马达3均为电比例液压马达，两个钢轮内的偏心轴由电比例液压马达驱动，电比例液压马达可用于微量调节振动马达供油量，进而实现两个偏心轴转速的调节。

本系统中设置的ecu电控单元1用于采集处理偏心轴的转速信号，可向电比例液压马达发出控制指令，实现流量控制。

当前钢轮振动频率和后钢轮振动频率皆不为零时，即两个钢轮都振动时，两个转速传感器分别将提取到的转速信号n1和n2传输到ecu电控单元1，ecu电控单元接收到转速信号后进行差值运算，将差值的绝对值｜n1-n2｜/60与设定的目标值δf进行比较。当差值的绝对值小于目标值时（｜f1-f2｜/60＜δf），电控单元无指令输出；当差值的绝对值大于等于目标值时（｜f1-f2｜/60≥δf），电控单元发出控制指令，增大低频率系统中电比例液压马达的流量，加大供油量，提高振动频率，形成闭环反馈，直至前后钢轮的频率差在设定范围内，消除因频率差引起的整机拍振现象。

本系统的ecu电控单元只接收到一个偏心轴的转速信号时（只有前钢轮或后钢轮中的一个钢轮发生振动），ecu电控单元不参与流量调节，即ecu电控单元不会向电比例液压马达发出控制指令，用于控制调节电比例液压马达的流量。因为只有一个钢轮振动时，系统不会出现拍振现象。

基于本发明的系统，本发明还提供了一种消除双钢轮压路机拍振现象的控制方法，该方法包括如下步骤：

步骤1、当前钢轮和后钢轮都振动时，获取前钢轮第二偏心轴的转速信号，获取后钢轮第一偏心轴的转速信号。步骤2、根据前钢轮第二偏心轴的转速信号和后钢轮第一偏心轴的转速信号计算出前钢轮振动频率和后钢轮振动频率差值的绝对值。

步骤3、将该绝对值和预设的目标值进行比较，若所述绝对值大于或等于所述目标值，则调判断前钢轮振动频率和后钢轮振动频率的大小，控制振动频率较小的钢轮的振动频率增大，直至该钢轮的振动频率和另一钢轮的振动频率差值的绝对值小于所述目标值后，停止调节。

本方法适用于双钢轮压路机中两个钢轮都发生振动的情况，当双钢轮压路机中只有一个钢轮发生振动时，本方法不参与对钢轮振动频率的调节。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。