具有平地辅助电控系统的挖掘机的制作方法

本发明涉及一种挖掘机，更具体地说，涉及一种具有平地辅助电控系统的挖掘机。

背景技术：

挖掘机作为工程机械之王，具有挖掘、装卸、平整、刮剥、破碎、起吊、牵引等各项功能，广泛应用到各种施工中。其中平整地面作业是被经常用到的一种操作。

挖掘机平地时的工作装置主要由动臂、斗杆、铲斗构成，动臂的后端与主机铰接，前端与斗杆铰接，动臂油缸的两端分别与动臂和主机铰接，动臂油缸的伸缩推动动臂绕其后端转动而实现动臂前端的上下摆动。斗杆油缸的两端分别与动臂和斗杆铰接，斗杆油缸的伸缩推动斗杆的下端前后摆动。

挖掘机在摆动斗杆进行平地作业时，若动臂不动，则铲斗齿尖的运动轨迹是以斗杆和动臂铰接点为圆心的弧形，为了使得铲斗的运动轨迹线为直线，需要机手分别控制斗杆和动臂配合完成，在一次平地循环操作中机手需要在收斗杆操作时同时不断的调整动臂位置。平地循环操作时，先将斗杆全部放出，降动臂让铲斗齿尖接触地面，然后操作斗杆收，在斗杆收的同时操作动臂上抬，机手根据铲斗齿尖的位置不断的调整动臂上抬的速度，当斗杆处于竖直时又需不断的操作动臂下降，经过复杂的协调匹配后，最终让铲斗齿尖在地面划出一条水平直线。由于整个平地操作循环过程中，需要机手根据铲斗齿尖的位置，不断调整动臂抬高或下降的速度，因此对机手的操作技能和经验要求非常高，为了能很好的协调斗杆和动臂，机手需要精力非常集中很容易疲劳。同时因需要精细调整操作动作，一般机手都需要放慢工作装置的动作速度，作业效率低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有挖掘机平地操作难度高、平地效率低的问题，而提供一种挖掘机平地操作难度低、平地效率高的具有平地辅助电控系统的挖掘机。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种具有平地辅助电控系统的挖掘机，包括主机和工作装置，所述工作装置包括动臂、斗杆、动臂油缸、斗杆油缸，所述动臂后端与所述主机铰接，动臂前端与所述斗杆铰接，动臂油缸的两端分别与动臂和主机铰接，用于举升动臂升降；所述斗杆油缸的两端分别与动臂和斗杆铰接，用于驱动绕动臂前端铰接点前后摆动；其特征在于还包括平地辅助电控系统，所述平地辅助电控系统包括平地模式选择开关、控制器、用于测量斗杆油缸行程值的斗杆油缸行程传感器和用于测量动臂油缸行程值的动臂油缸行程传感器、将动臂油缸大腔与主机的主泵压力油路连接的液控阀、连接在液控阀的液控端与先导泵油路之间的比例电磁阀；所述平地模式选择开关、动臂油缸行程传感器、斗杆油缸行程传感器与所述控制器连接，所述控制器的控制输出端与比例电磁阀连接，所述控制器内预设有铲斗处于不同高度时与斗杆油缸行程值对应的动臂油缸行程参照值的对照数据，所述控制器根据铲斗高度值和斗杆油缸行程传感器实测的斗杆油缸行程值从对照数据中获取对应的动臂油缸行程参照值，将动臂油缸行程参照值与动臂油缸行程传感器实测的动臂油缸行程值对比并通过比例电磁阀控制液控阀将动臂油缸行程值调整到动臂油缸行程参照值。

上述具有平地辅助电控系统的挖掘机中，平地模式选择开关为触压按钮开关，所述触压按钮开关设置在挖掘机的操作手柄上。

上述具有平地辅助电控系统的挖掘机中，所述液控阀为三位三通液控阀，其进油口与主机的主泵压力油路连通，工作油口与动臂油缸大腔连通，回油口与油箱回路连通，所述工作油口与进油口或回油口导通或处于中位截止。

上述具有平地辅助电控系统的挖掘机中，比例电磁阀包括连接在液控阀左端液控油路上的左路比例电磁阀和连接在液控阀右端液控油路上的右路比例电磁阀。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明结构简单、可靠。

(2)平地时只需单一操作的收斗杆操作就可自动完成一条平直的平地动作，操作简单，操作一致性高，对机手技能要求低，操作人员轻松，效率高。

(3)本发明不影响动臂油缸的其它动作，而且还可关闭该系统。

附图说明

图1是本发明实施例的结构图。

图2是本发明实施例的详细原理图。

图中零部件名称及序号：

停机地面1、主机2、动臂3、动臂油缸4、斗杆油缸5、斗杆6、铲斗7、左路比例电磁阀8、液控阀9、动臂油缸行程传感器10、右路比例电磁阀11、控制器12、平地模式选择开关13、斗杆油缸行程传感器14。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

本发明中的挖掘机包括主机和工作装置，如图1所示，主机2包括下部的履带行走机构和上部机构，上部机构包括回转安装在下部机构上的回转平台，在回转平台上安装发动机、各种油箱、液压泵等部件(图中未示)。工作装置包括动臂3、动臂油缸4、斗杆6、斗杆油缸5、铲斗7、铲斗油缸等。动臂3的后端铰接在主机2的回转平台上，动臂3的前端通过销轴铰接在斗杆6的上部，动臂油缸的两端连接在主机与动臂之间，动臂的伸缩推动动臂绕其后部的铰接点转动；斗杆油缸5的后端铰接在动臂3的中部，斗杆油缸5的前端铰接于斗杆6的上部，斗杆油缸用于驱动绕动臂前端铰接点前后摆动。铲斗7铰接于斗杆6的下端，铲斗油缸的上端铰接于斗杆的上部，下端通过连杆机构与铲斗连接，铲斗油缸的伸缩可推动铲斗绕斗杆下端铰接点转动。

在本发明中的挖掘机中，还包括平地辅助电控系统，平地辅助电控系统包括平地模式选择开关13、控制器12、用于测量斗杆油缸行程值的斗杆油缸行程传感器14和用于测量动臂油缸行程值的动臂油缸行程传感器10、将动臂油缸4的大腔与主机的主泵压力油路连接的液控阀9、连接在液控阀9的液控端与先导泵油路之间的比例电磁阀。平地模式选择开关13、动臂油缸行程传感器10、斗杆油缸行程传感器与控制器13连接，控制器12的控制输出端与比例电磁阀连接。平地模式选择开关13为触压按钮开关，触压按钮开关设置在挖掘机的操作手柄上。操作员按下平地模式选择开关时，进入平地模式，松开平地模式选择开关，则退出平地模式。液控阀为三位三通液控阀，其进油口与主机的主泵压力油路连通，工作油口与动臂油缸大腔连通，回油口与油箱回路连通，所述工作油口与进油口或回油口导通或处于中位截止。比例电磁阀包括连接在液控阀左端液控油路上的左路比例电磁阀和连接在液控阀右端液控油路上的右路比例电磁阀。

控制器内预设有铲斗处于不同高度时与斗杆油缸行程值对应的动臂油缸行程参照值的对照数据，控制器根据铲斗高度值和斗杆油缸行程传感器实测的斗杆油缸行程值从对照数据中获取对应的动臂油缸行程参照值，将动臂油缸行程参照值与动臂油缸行程传感器实测的动臂油缸行程值对比并通过比例电磁阀控制液控阀将动臂油缸行程值调整到动臂油缸行程参照值。

根据挖掘机的工作装置尺寸及铰点位置，理论上计算出挖掘机停在停机面上，斗杆全部伸出，铲斗齿尖与斗杆在一直线上时，让铲斗齿尖在停机面上划一条水平线，斗杆油缸行程从0mm开始以1mm的增量增加，计算出斗杆油缸行程每个数值所对应的动臂油缸行程值作为动臂油缸行程参照值，得出一个数组。然后让铲斗齿尖在高于停机面1mm水平面上再划一条水平线，又计算出斗杆油缸行程每个数值所对应的动臂油缸行程值作为动臂油缸行程参照值，又得出一个数组。依次类推以每1mm或-1mm为一个台阶将水平面抬高和降低，可计算多组数据，形成铲斗不同高度时斗杆油缸行程值与动臂油缸行程参照值的对照数据：

表1斗杆油缸行程值与动臂油缸行程参照值对照表

当机手将斗杆6全部伸出，缩回动臂油缸降动臂3，让铲斗7的齿尖接触地面后，做好平地准备，压下手柄上的触压按钮开关进入到平地模式，平地辅助控制器12检测到触压按钮开关接通后，马上读取出此时斗杆油缸5和动臂油缸4的行程值，然后用斗杆油缸行程值在对照表中查找出对应的行，再在该行中查找等于此时的动臂油缸行程值的列，然后由该列可确定了此次平地的水平面高(铲斗齿尖的高度)，控制程序用该列的行程值来控制三位三通阀9给动臂油缸4的大腔补油或放油。

斗杆6开始回收，随着斗杆油缸5的行程不断增加，控制器12实时查表查出此时斗杆油缸行程值对应的动臂油缸行程参照值，然后与动臂油缸行程传感器10的测量值进行对比，如果测量值小于查表值，则控制器12控制右路比例电磁阀11推动三位三通阀9移，给动臂油缸4的大腔补油，使动臂3上抬，差值越大，控制器12输出给右路比例电磁阀11的电流越大，让三位三通阀9阀杆的开度越大，给动臂油缸4大腔补油速度越快；

如果测量值大于动臂油缸行程参照值，则控制器12控制左路比例电磁阀8推动三位三通阀9上移，给动臂油缸4的大腔放油，使动臂3下降，差值越大，控制器12输出给左路比例电磁阀8的电流越大，让三位三通阀9阀杆的开度越大，给动臂油缸大腔放油速度越快。

从而让动臂油缸4的行程实测值实时跟踪动臂油缸行程参照值，从而实现只要按住操纵杆的触压按钮开关单一操作收斗杆，就可让铲斗7的齿尖划出一条水平的直线，完成平地。松开触压按钮开关后，本系统停止工作，挖机正常操作。

因此本发明中的挖掘机在进行平地作业时，只需按住操作手柄上的触压按钮开关，单一操作收斗杆，就使铲斗的齿尖划出一条较为平直的水平线，完成了一个平地作业循环。该平地动作相对于传统挖掘机的平地动作，操作简单，平地效率高，平地效果平直。