专利名称：液压挖掘机仿形操纵智能电液控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于工程机械技术领域，涉及一种液压挖掘机仿形操纵智能电液控制系统。
背景技术：
挖掘机是一种重要的工程机械，广泛应用于建筑、道路工程、水利、民用设施、港口等土石方施工和矿山作业中。目前的液压挖掘机一般通过两个液压先导式操纵手柄来控制主控制阀，再由主控制阀控制液压油缸和液压马达的动作。由于工作时需要通过左右两个操纵手柄的配合来实现对铲斗的位置与姿态的控制，因此，这种控制方式不利于操纵者在较短的时间内熟练掌握手柄的操做要领，操作的难度大；此外，由于液压式操纵手柄固定在驾驶室，使液压元件及液压管路的布置也不方便。
发明内容
为了克服目前液压挖掘机的操作系统所存在的上述不足，本发明提出了一种仿形操纵智能电液控制系统，能够使挖掘机的铲斗、斗杆与大臂根据操作者手臂关节的仿形动作，实现相应的精确位置与姿态控制。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括仿形操纵电控手柄、仿形控制器、先导控制比例阀、中央控制器、LCD仪表盘、各种电磁阀及各种传感装置。仿形操纵电控手柄的模拟信号输出端与仿形控制器的模拟信号输入端相连；仿形控制器的功率驱动装置信号输出端与先导控制比例阀的输入端相连；中央控制器通过CAN总线分别与LCD仪表盘及仿形控制器相连；中央控制器的模拟量与数字量信号输入端与挖掘机的各种传感装置相连；中央控制器的功率驱动装置信号输出端与挖掘机的各种电磁阀相连。本发明的有益效果是(1)采用智能化仿形操纵控制方式，能够使挖掘机铲斗、斗杆及大臂根据操作者手臂关节模拟挖掘及卸料的动作，实现相应的仿形运动，操作简单、方便、易学，可进一步提高生产效率高。(2)系统采用电控操纵手柄，不像传统的液压先导操纵方式需将液压元件及管路布置到驾驶室，先导控制比例阀与布置在驾驶室内的仿形控制器采用电缆连接，元件布置方便、简单、容易。(4)仿形操纵控制系统具有智能化故障自诊断功能，并可在LCD仪表盘上实时显示故障内容，便于故障的及时排除。(5)系统兼容性强，可替代目前的液压式操纵手柄，方便地将该系统应用到目前市场上各种主流机型的液压挖掘机上。
图1是本发明的结构组成框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。实施例1 参见图1，系统由仿形操纵电控手柄、仿形控制器、先导控制比例阀、中央控制器、 LCD仪表盘、各种电磁阀及各种传感装置组成。当操作者通过手臂关节的仿形动作控制挖掘机铲斗、斗杆及大臂的位置与姿态时，仿形操纵电控手柄内的相应位移传感器便输出与关节动作幅度及动作方向相对应的电压模拟信号。电控操纵手柄的各路模拟信号输出端与仿形控制器的模拟信号输入通道相连，根据电控操纵手柄输出信号的不同，仿形控制器的功率驱动装置向先导控制比例阀输出相应大小的驱动电流，使先导控制比例阀输出对应的先导油压，先导油压作用于挖掘机的主控制阀，从而控制铲斗、斗杆及大臂的相应动作。仿形控制器具有故障自诊功能，工作中能够及时检测到电控操纵手柄及先导控制比例阀的异常及故障，并通过CAN总线传给中央控制器，以便在在IXD仪表盘上实时显示及报警。IXD仪表盘通过CAN总线与中央控制器连接，用于实现挖掘机的各种工作参数显示、故障报警以及工作模式选择等功能。中央控制器带有模拟量及数字量输入通道，分别与挖掘机的冷却液温度、液压油温度、机油压力、主泵压力、发电机电压、空滤器压差、发动机转速等传感装置相连，用于挖掘机工作参数的采集、状态监控及系统的控制等。中央控制器的功率驱动装置信号输出端与挖掘机的各种先导电磁阀、主泵功率控制电磁阀等电磁阀相连，用于对主泵的功率、挖掘机整车各种动作以及动作的速度进行控制。
权利要求
1. 一种液压挖掘机仿形操纵智能电液控制系统，其特征是包括仿形操纵电控手柄、 仿形控制器、先导控制比例阀、中央控制器、LCD仪表盘、各种电磁阀及各种传感装置；仿形操纵电控手柄的模拟信号输出端与仿形控制器的模拟信号输入端相连；仿形控制器的功率驱动装置信号输出端与先导控制比例阀的输入端相连；中央控制器通过CAN总线分别与 LCD仪表盘及仿形控制器相连；中央控制器的模拟量与数字量信号输入端与挖掘机的各种传感装置相连；中央控制器的功率驱动装置信号输出端与挖掘机的各种电磁阀相连。
全文摘要
本发明提供一种液压挖掘机仿形操纵智能电液控制系统，属于工程机械技术领域，其特征是包括仿形操纵电控手柄、仿形控制器、先导控制比例阀、中央控制器、LCD仪表盘、各种电磁阀及各种传感装置。仿形操纵电控手柄的模拟信号输出端与仿形控制器的模拟信号输入端相连；仿形控制器的功率驱动装置信号输出端与先导控制比例阀的输入端相连；中央控制器通过CAN总线分别与LCD仪表盘及仿形控制器相连；中央控制器的模拟量与数字量信号输入端与挖掘机的各种传感装置相连；中央控制器的功率驱动装置信号输出端与挖掘机的各种电磁阀相连。本发明能够使挖掘机铲斗、斗杆及大臂根据操作者手臂关节模拟挖掘及卸料的动作，实现相应的仿形运动，操作简单、方便、易学，元件布置方便、简单。
文档编号E02F3/43GK102493508SQ20111039666
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月5日 优先权日2011年12月5日
发明者梁杰, 管志光 申请人:山东交通学院