工程运输车的举升控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及工程运输车技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种工程运输车的举升控制系统。


背景技术：

2.举升系统作为工程运输车中必不可少的系统，其稳定性，安全性至关重要。工程运输车的举升系统若要实现自动化控制，其配置和控制必须安全、可靠。现有用于自动驾驶线控自卸车的货箱举升系统，其货箱举升角度监测仅依靠一个角度传感器监测举升角度，存在举升角度计算不准确、举升过程中对车辆姿态无法准确获取或举升不到位等问题，严重的会对车辆造成损坏。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
4.本实用新型还有一个目的是提供一种工程运输车的举升控制系统，其通过在车辆的车架上和车辆的货箱上分别设置一个角度传感器，实时监测车辆的车架的俯仰角以及车辆的货箱的俯仰角，并实时计算两个俯仰角的差值获得车辆的车架与车辆的货箱之间的夹角，利用夹角值来判断车辆的货箱是否举升或下落到位，避免举升过程中道路不平或地面下陷导致举升角度计算错误，造成举升不到位或车辆姿态严重倾斜仍进行举升等故障。
5.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了工程运输车的举升控制系统，其包括：
6.一对角度传感器，其分别设于车辆的货箱上和车辆的车架上；
7.电磁阀，其与车辆的举升机构连接；
8.控制器，其与所述电磁阀和所有的角度传感器连接
9.优选的是，所述的工程运输车的举升控制系统，其中一个角度传感器固设于车辆的货箱上，用于监测车辆的货箱的俯仰角度，并将车辆的货箱的俯仰角度信号值α1传送至控制器；
10.另外一个角度传感器固设于车辆的车架上，用于同时监测车辆的车架的俯仰角度、车辆的车架的侧倾角度，并将车辆的车架的俯仰角度信号值α2、车辆的车架的侧倾角度信号值β传送至所述控制器。
11.优选的是，所述的工程运输车的举升控制系统，所述举升机构的下降止点处设有至少一个第一极限位置检测机构，任一第一极限位置检测机构与所述控制器连接。
12.优选的是，所述的工程运输车的举升控制系统，所述举升机构的举升止点处设有至少一个第二极限位置检测机构，任一第二极限位置检测机构与所述控制器连接。
13.优选的是，所述的工程运输车的举升控制系统，其中一个角度传感器设于车辆的货箱底板上，并位于车辆的货箱底板的纵向中心线上且靠近车辆尾部处。
14.优选的是，所述的工程运输车的举升控制系统，另外一个角度传感器设于车辆的
车架上，并位于车辆的车架上表面的纵向中心线上且靠近车辆的车架的质心处。
15.优选的是，所述的工程运输车的举升控制系统，还包括至少一对备用角度传感器，对于任一一对备用角度传感器，其中一个备用角度传感器设于车辆的货箱底板上，另外一个备用角度传感器设于车辆的车架上；任一备用角度传感器与所述控制器连接。
16.优选的是，所述的工程运输车的举升控制系统，任一第一极限位置检测机构、任一第二极限位置检测机构为机械极限位置检测装置。
17.优选的是，所述的工程运输车的举升控制系统，任一第一极限位置检测机构、任一第二极限位置检测机构为光电接近开关。
18.本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型通过在车辆的车架上和车辆的货箱上分别设置一个角度传感器，实时监测车辆的车架的俯仰角以及车辆的货箱的俯仰角，并实时计算两个俯仰角的差值获得车辆的车架与车辆的货箱之间的夹角，利用夹角值来判断车辆的货箱是否举升或下落到位，避免举升过程中道路不平或地面下陷导致举升角度计算错误，造成举升不到位或车辆姿态严重倾斜仍进行举升等故障。
19.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
20.图1为本实用新型在其中一个实施例中的结构示意图；
21.图2为本实用新型在另一个实施例中的结构示意图。
22.附图标记说明：1
‑
车辆的货箱2
‑
车辆的车架3
‑
其中一个角度传感器4
‑
另外一个角度传感器5
‑
第一极限位置检测机构6
‑
第二极限位置检测机构。
具体实施方式
23.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
24.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
25.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
26.在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.如图1～2所示，本实用新型提供一种工程运输车的举升控制系统，其包括：
28.一对角度传感器，其分别设于车辆的货箱1上和车辆的车架2上；
29.电磁阀，其与车辆的举升机构连接；
30.控制器，其与所述电磁阀和所有的角度传感器连接；
31.其中，所述控制器接收一对角度传感器检测的车辆的货箱1的俯仰角度的信号值α1和车辆的车架2的俯仰角度的信号值α2，所述控制器根据公式α＝α1‑
α2计算得差值α；
32.车辆的货箱1举升作业中，若α＜α
*
时，所述控制器控制所述电磁阀打开举升机构的举升动作的液压或气压的回路，若α≥α
*
时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路；
33.车辆的货箱1下落作业中，若0
°
＜α时，所述控制器控制所述电磁阀打开举升机构的下降动作的液压或气压的回路，若α≤0
°
时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路；
34.α
*
为预先设定的车辆的货箱1底板与车辆的车架2之间的夹角。
35.在上述技术方案中，本实用新型通过在车辆的车架2上和车辆的货箱1上分别设置一个角度传感器，可以实时监测车辆的车架2的俯仰角以及车辆的货箱1的俯仰角，并实时计算两个俯仰角的差值获得车辆的车架2与车辆的货箱1之间的夹角，利用夹角值来判断车辆的货箱1是否举升或下落到位，避免举升过程中道路不平或地面下陷导致举升角度计算错误，造成举升不到位或车辆姿态严重倾斜仍进行举升等故障。
36.另一种技术方案中，所述的工程运输车的举升控制系统，其中一个角度传感器3固设于车辆的货箱1上，用于监测车辆的货箱1的俯仰角度，并将车辆的货箱1的俯仰角度信号值α1传送至控制器。
37.另一种技术方案中，所述的工程运输车的举升控制系统，另外一个角度传感器4固设于车辆的车架2上，用于同时监测车辆的车架2的俯仰角度、车辆的车架2的侧倾角度，并将车辆的车架2的俯仰角度信号值α2、车辆的车架2的侧倾角度信号值β传送至所述控制器；所述控制器根据公式α＝α1‑
α2计算得差值α。
38.在上述技术方案中，车辆的货箱1举升作业中，若|β|≥β*或|α2|≥γ*时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路并启动报警机构；若|β|＜β
*
、|α2|＜γ*且α＜α
*
时，所述控制器控制所述电磁阀打开举升机构的举升动作的液压或气压的回路，若α≥α
*
时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路；β
*
为预先设定的车辆的车架2的侧倾角度值；γ*为预先设定的车辆的车架2的俯仰角。
39.本实用新型综合考虑了车辆的各个工况，确保车辆的货箱1的举升作业安全可靠的运行。
40.本实用新型实时监测车辆的车架2的侧倾角度、车辆的车架2的俯仰角度和车辆的货箱1的俯仰角度，对车辆的侧倾状态、车辆的俯仰状态进行实时监控，当车辆的车架2的侧倾角度β的绝对值(当车辆向右侧倾斜时β为正直，向左侧倾斜时β为负值)大于等于预设的车辆的车架2的侧倾角度的上限阈值β*(实际应用中β*的值优选为15
°
)时，说明车辆侧倾较严重(可能是由于路面横向(与车辆行驶方向垂直的方向)不平稳导致)；当车辆的车架2的俯仰角度α2的绝对值(当车辆的车架2尾部低于车辆驾驶室时α2为正直，否则为负值)大于等于预设的车辆的车架2的俯仰角度的上限阈值γ*时，说明车辆与水平线的夹角过大，车辆俯仰较严重(车辆此时可能在较陡峭的坡上)；当车辆处于严重的侧倾状态或严重的俯仰状态时，车辆的货箱1进行举升作业都是比较危险，因此，本实用新型在控制器监测到车辆严重的侧倾状态或严重的俯仰状态时，控制电磁阀关闭举升机构的液压或气压开路关闭，并启动报警机构发出报警提示，以告知工作人员此时的工况不适合车辆货箱的举升作业。
41.只有当|β|＜β
*
、|α2|＜γ*且α＜α
*
同时满足时，车辆的工况满足车辆的货箱1举升作业的条件，如车辆的货箱1需要进行举升作业时，控制器控制电磁阀打开举升机构的举升
动作的液压或气压的回路，举升机构即可进行举升作业，将车辆的货箱1向上举升；在举升过程中，控制器实时监测车辆的货箱1与车辆的车架2之间的夹角α，当α大于等于α
*
时，说明车辆的货箱1被举升至预设位置，控制器控制电磁阀关闭，α
*
根据实际需求设定为当车辆的货箱1被举升到位时，车辆的车架2与车辆的货箱1之间的夹角值。
42.所述控制器同时还计算α的变化速度θ，当|θ|≤θ*时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路并启动报警机构；θ*为预设的车辆的车架2和车辆的货箱1的夹角的变化速度。
43.θ*为预设的车辆的货箱1相对车辆的车架2转动(向上或向下)时，车辆的货箱1和车辆的车架2之间夹角的单位时间的变化量的下限阈值，实际应用中，θ*优选为1.5
°
/s，即当车辆的货箱1在举升或下落过程中，车辆的货箱1与车辆的车架2之间夹角的变化速度θ的绝对值(单位时间α的变化量)小于等于θ*(1.5
°
/s)，说明举升机构的举升动作和下落动作变得比正常情况下要迟缓，举升机构可能存在零部件卡壳等其他导致举升机构异常的问题，此时控制器控制电磁阀关闭液压或气压的开路，举升机构停止作业，并启动报警机构，以提示工作人员举升机构存在异常情况，工作人员对举升机构进行及时的检修，避免举升机构异常情况下的作业导致安全事故的发生。
44.另一种技术方案中，所述的工程运输车的举升控制系统，所述举升机构的下降止点处设有至少一个第一极限位置检测机构5，任一第一极限位置检测机构5与所述控制器连接；车辆的货箱1下落作业中，当α≤0
°
时，且所述控制器接收到至少一个第一极限位置检测机构5发出的第一信号时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路；
45.另一种技术方案中，所述的工程运输车的举升控制系统，所述举升机构的举升止点处设有至少一个第二极限位置检测机构6，任一第二极限位置检测机构6与所述控制器连接；车辆的货箱1举升作业中，当α≥α
*
，且所述控制器接收到至少一个第二极限位置检测机构6发出的第二信号时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路。
46.在上述技术方案中，第一极限位置检测机构5、第二极限位置检测机构6分别安装在能够监测车辆的货箱1下落止点和举升止点位置处，可以是车辆的货箱1与车辆的车架2连接处，也可是车辆的货箱1与车辆的车架2翻转铰支座连接处，也可是举升机构的油缸位置处。
47.在下落止点处设置第一极限位置检测机构5，当车辆的货箱1下落到位后，第一极限位置检测机构5的限位开关被触碰，第一极限位置检测机构5形成第一信号(检测到位)并将第一信号传送至控制器，在角度对比的基础上，结合第一极限位置检测机构5发出的第一信号，控制器能够更加准确的判断车辆的货箱1下落到位；
48.在举升止点处设置第二极限位置检测机构6，当车辆的货箱1举升到位后，第二极限位置检测机构6的限位开关被触碰，第二极限位置检测机构6形成第二信号(检测到位)并将第二信号传送至控制器，在角度对比的基础上，结合第二极限位置检测机构6发出的第二信号，控制器能够更加准确的判断车辆的货箱1举升到位。
49.另一种技术方案中，所述的工程运输车的举升控制系统，其中一个角度传感器3设于车辆的货箱1底板上，并位于车辆的货箱1底板的纵向中心线上且靠近车辆尾部处。
50.另一种技术方案中，所述的工程运输车的举升控制系统，另外一个角度传感器4设于车辆的车架2上，并位于车辆的车架2上表面的纵向中心线上且靠近车辆的车架2的质心
处。设置合理的角度传感器的安装位置，保证角度传感器获取更加准确、有效的角度信号值。
51.另一种技术方案中，所述的工程运输车的举升控制系统，还包括至少一对备用角度传感器，对于任一一对备用角度传感器，其中一个备用角度传感器设于车辆的货箱1底板上，另外一个备用角度传感器设于车辆的车架2上；任一备用角度传感器与控制器连接；
52.当任一角度传感器出现故障时，所述控制器启动其中一对备用角度传感器。
53.在上述技术方案中，设置一对备用角度传感器，可在任一一个角度传感器出现故障时(如控制器接受不到角度传感器监测的角度信号值时，即判断角度传感器出现故障)，即时启动备用角度传感器，保证举升控制系统的正常运行，实际应用中，控制器在启动一对备用角度传感器的同时启动警示提醒机构(警示灯或警示鸣笛)已告知工作人员至少一个角度传感器出现了故障，以提醒工作人员在车辆的货箱1举升或下落作业完成后，及时维修或更换出现故障的角度传感器。任一一对备用传感器具有和一对角度传感器完全相同的功能。
54.另一种技术方案中，所述的工程运输车的举升控制系统，任一第一极限位置检测机构5、任一第二极限位置检测机构6为机械极限位置检测装置或光电接近开关。任一第一极限位置检测机构5、任一第二极限位置检测机构6还可为其他形式的用于监测物体移动到位的信号装置。
55.本实用新型的举升控制系统的控制方法具体为：
56.其中一个角度传感器3监测车辆的货箱1的俯仰角度，并将车辆的货箱1的俯仰角度信号值α1传送至所述控制器；
57.另外一个角度传感器4监测车辆的车架2的俯仰角度以及车辆侧倾角度，并将车辆的车架2的俯仰角度信号值α2和车辆侧倾角度信号值β传送至所述控制器；
58.所述控制器接收车辆的货箱1的俯仰角度信号值α1、车辆的车架2的俯仰角度信号值α2和车辆侧倾角度信号值β，并根据以下公式α＝α1‑
α2计算得到差值α；所述控制器计算α的变化速度θ；(α单位时间的变化量)；
59.在车辆的货箱1举升作业中，若|β|≥β*或|α2|≥γ*时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路并启动报警机构；若|β|＜β
*
、|α2|＜γ*且α＜α
*
时，所述控制器控制所述电磁阀打开举升机构的举升动作的液压或气压的回路；若|β|＜β
*
且α≥α
*
，且所述控制器接收到至少一个第二极限位置检测机构6发出的第二信号时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路；其中，α
*
为预先设定的车辆的货箱1被举升到位后，车辆的货箱1底板与车辆的车架2之间的夹角；β
*
为预先设定的车辆的车架2的侧倾角度值；γ*为预先设定的车辆的车架2的俯仰角；
60.在车辆的货箱1下落作业中，若0
°
＜α时，所述控制器控制所述电磁阀打开举升机构的下降动作的液压或气压的回路；若α≤0
°
，且所述控制器接收到至少一个第一极限位置检测机构5发出的第一信号时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路；
61.若|θ|≤θ*时，所述控制器控制所述电磁阀关闭液压或气压的回路并启动报警机构；θ*为预设的车辆的车架2和车辆的货箱1的夹角变化速度。
62.本实用新型通过实时监测各个角度值，并实时计算车辆的车架2和车辆的货箱1之间的夹角值，利用夹角值来判断车辆的货箱1是否举升或下落到位，避免举升过程中道路不
平或地面下陷导致举升角度计算错误，造成举升不到位或车辆姿态严重倾斜仍进行举升等故障。进一步的在举升作业和下落作业中，同时实时监控车辆的侧倾状况、车辆的俯仰状况、举升机构动作的快慢，实现对车辆各个工况的监控，保证车辆的货箱1的举升或下落作业的安全可靠的运行；当控制器判断车辆侧倾或车辆俯仰较严重或举升作业中差值α的变化速度过慢(举升机构动作迟缓)时，控制器判断车辆此时的工况不满足车辆的货箱1的举升作业的条件，故控制器控制电磁阀关闭；当控制器判断下落作业中差值α的变化速度过慢(举升机构动作迟缓)时，控制器判断车辆此时的工况不满足车辆的货箱1的下落作业的条件，故控制器控制电磁阀关闭。
63.这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
64.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。