专利名称：智能压路机振幅的无级调节自动控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程机械振动压路机的振幅控制装置。
背景技术：
在公路工程施工中，压路机的作业要使被压实铺层材料达到要求的密实度。根据振动对铺层材料所产生的周期性压缩运动作用使铺层材料被压实，对不同的路基铺层材料，以及同一路基铺层材料的不同被压实阶段，而现在的压路机振幅值不能从大到小无级调节的控制，不能满足对不同的路基铺层材料的压实作业。
发明内容
为解决振动压路机施工时振幅与工况的适应性问题，本实用新型提供一种智能压路机振幅的无级调节自动控制系统。该系统能实现压路机振幅值从大到小无级调节的控制，即根据不同的工况，通过给定信号，经比例控制阀、摆动油缸、双向液压锁、传感器、液控方向阀、减压阀等元件和相关附件，实现振幅的无级调节。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案由工作泵、补油泵、油箱、液控方向阀、减压阀、比例阀、双向液压锁、摆动油缸、角度传感器、控制器组成，工作泵连接补油泵，补油泵连接油箱，工作泵还连接液控方向阀，液控方向阀连接减压阀，减压阀连接比例阀，比例阀连接油箱，同时还连接双向液压锁，双向液压锁连接摆动油缸，摆动油缸的连接轴在动偏心块运动轨迹的轴心，通过连接键和动偏心块相连，摆动油缸连接角度传感器，角度传感器电连接控制器，控制器电连接比例阀，控制器还电连接显示器，定偏心块固定在工作轮里，动偏心块通过连接键和摆动油缸相连。
液压技术方案是使用比例伺服控制技术实现。用摆动油缸控制振动轮中机械变幅机构的动作，电比例阀控制摆动油缸的运动方向和速度，控制器供给比例阀的控制电流，方向阀保证从工作系统取压力油源，系统中同时使用减压阀、双向液压锁。
电器控制技术是采用智能PLC控制和CANBUS总线技术，可实现包括手动/自动调整振动功能、施工工作参数和工作状态参数的监控显示、发动机监控、工作参数的存储和记录、无线遥控功能、GSM/GPS实现远程维护、诊断和调度功能、故障诊断功能。
本实用新型的有益效果是1、使用具有该功能的一台压路机，在不同工况都能根据需要选择振幅，达到理想的压实效果，给用户带来经济实用性。2、从工作系统中取出压力油源，减少控制系统中元件的数量，提高功率利用率、节能降耗、降低液压系统的热平衡温度。3、系统中的元器件均使用电线或软管连接，不受空间限制，布置很是方便。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型实施例的结构示意图图中1补油泵、2工作泵、3液控方向阀、4减压阀、5比例阀、6双向液压锁、7摆动油缸、8角度传感器、9控制器、10油箱、11定偏心块、12动偏心块运动轨迹、13动偏心块、14显示器。
具体实施方式
由工作泵2、补油泵1、油箱10、液控方向阀3、减压阀4、比例阀5、双向液压锁6、摆动油缸7、角度传感器8、控制器9组成，工作泵2连接补油泵1，补油泵1连接油箱10，工作泵2还连接液控方向阀3，液控方向阀3连接减压阀4，减压阀4连接比例阀5，比例阀5连接油箱10，同时还连接双向液压锁6，双向液压锁6连接摆动油缸7，摆动油缸7的连接轴在动偏心块运动轨迹11的轴心，通过连接键和动偏心块13相连，摆动油缸7连接角度传感器8，角度传感器8电连接控制器9，控制器9电连接比例阀5，控制器9还电连接显示器14，定偏心块11固定在工作轮里，动偏心块13通过连接键和摆动油缸7相连。
液压系统工作过程如下图一中，当压路机工作，工作泵2处于工作状态时，补油泵1的进油口B1从油箱10吸油，排出的压力油经工作泵2的低压测向工作系统补油，补充因冲洗、元件泄漏等引起的管路流量的流失；在工作泵2的两工作管路B2、B3处，分别用三通接头X1、X2和液控方向阀3的F1、F2油口连接，使液控方向阀3的F3油口始终排出压力油，保证无级自动控制系统的高压油源；如果调幅系统的负载小，高压油源经减压阀4的J1油口进入，减压后从J2油口出的中压油经电比例阀5的L1油口进入比例阀。若比例阀5在电流的控制下从L2油口出压力油，进入双向液压锁6的S1油口，经S3油口出来后进入摆动油缸7的G1端，摆动油缸7在压力油作用下工作，低压油经摆动油缸7的G2油口、双向液压锁6的S4、S2油口，回到比例阀5的L3油口，最后从摆动油缸7的回油口L4流回油箱10。这一过程使摆动油缸7带动动偏心块13绕动偏心块运动轨迹12的轴心顺时针转动，从而改变振幅，使振幅值减小。若比例阀5在电流的控制下从L3油口出压力油，进入双向液压锁6的S2油口，经S4油口出来后进入摆动油缸7的G2端，摆动油缸7在压力油作用下工作，低压油经摆动油缸的G1油口、双向液压锁的S3、S1油口，回到比例阀5的L2油口，最后从摆动油缸7的回油口L4流回液压油箱10。这一过程使摆动油缸7带动动偏心块13绕动偏心块运动轨迹12的轴心逆时针转动，从而改变振幅，使振幅值增大。
电控过程如下根据工况手动(通过电位器设定)或自动(根据路面情况)从控制器9(PLC)给定一需求的信号f1，转化成电流信号后控制比例阀5的开口大小和方向，决定摆动油缸7的运动方向和速度；角度传感器8从转动轴G3处检测摆动油缸7的运动位置，控制器9(PLC)通过接口K2采集摆动油缸7上角度传感器8信号，经过PID闭环运算，转化成信号f2与给定的信号f1进行比较，并以这两个信号的差Δf的信息对比例阀5进行反馈控制K3有电流则比例阀5的L3油口进油，K1有电流则比例阀5的L2油口进油；电流大则比例阀5开度大，动偏心块13运动快，电流小则比例阀5开度小，动偏心块13运动慢；Δf为零，得到控制振幅。
使用过程分析手动或自动地从控制器9(PLC)给定一需求的信号，以该信号控制系统工作，在振动压实过程中，地面对钢轮的反作用力经加速度传感器检测后传输给智能控制处理系统，信号经运算后将指令发给相应的比例阀5，从而驱动摆动油缸7，用以改变两组偏心块的相位角，从而达到自动变幅的目的。在设计的角度范围内，摆动油缸7和动偏心块13都具有连续的运动轨迹，控制器9具有连续的数值，故该系统能够实现智能压路机振幅的无级调节自动控制。
权利要求1.一种智能压路机振幅的无级调节自动控制系统，由工作泵、补油泵、油箱、液控方向阀、减压阀、比例阀、双向液压锁、摆动油缸、角度传感器、控制器组成，其特征是工作泵连接补油泵，补油泵连接油箱，工作泵还连接液控方向阀，液控方向阀连接减压阀，减压阀连接比例阀，比例阀连接油箱，同时还连接双向液压锁，双向液压锁连接摆动油缸，摆动油缸的连接轴在动偏心块运动轨迹的轴心，通过连接键和动偏心块相连，摆动油缸连接角度传感器，角度传感器电连接控制器，控制器电连接比例阀，控制器还电连接显示器，定偏心块固定在工作轮里，动偏心块通过连接键和摆动油缸相连。
专利摘要一种智能压路机振幅的无级调节自动控制系统，工作泵连接补油泵，补油泵连接油箱，工作泵还连接液控方向阀，液控方向阀连接减压阀，减压阀连接比例阀，比例阀连接油箱，同时还连接双向液压锁，双向液压锁连接摆动油缸，摆动油缸的连接轴在动偏心块运动轨迹的轴心，通过连接键和动偏心块相连，摆动油缸连接角度传感器，角度传感器电连接控制器，控制器电连接比例阀，定偏心块固定在工作轮里，动偏心块通过连接键和摆动油缸相连。实现了压路机振幅值从大到小无级调节的控制，满足了对不同的路基铺层材料的压实作业，在不同工况都能根据需要选择振幅，达到理想的压实效果，提高功率利用率、节能降耗、给用户带来经济实用性。
文档编号E01C19/22GK2878469SQ20052001252
公开日2007年3月14日 申请日期2005年4月7日 优先权日2005年4月7日
发明者刘春侠, 朱柳 申请人:徐州工程机械科技股份有限公司徐工研究院