嵌入式自主振动挖掘装置控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及挖掘装置的控制【技术领域】，尤其是一种嵌入式自主振动挖掘装置控制系统。包括：控制器，所述控制器接收控制手柄与控制面板的叠加信号经过一定的控制算法输出相应的驱动信号来驱动双阀芯阀，同时，根据角度传感器和压力传感器的反馈信号对驱动信号作实时调整；与控制器连接的控制手柄；与控制器连接的控制面板；与控制器连接的角度传感器；与控制器连接的压力传感器；与控制器连接的双阀芯电子液压阀；与双阀芯电子液压阀连接的电磁开关阀；与双阀芯电子液压阀连接的电磁切换阀；本发明用于挖掘设备技术，提供一种挖掘装置控制系统，该控制系统能够满足嵌入式自主振动挖掘装置的控制需求。
【专利说明】嵌入式自主振动挖掘装置控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及挖掘装置的控制【技术领域】，尤其是一种嵌入式自主振动挖掘装置控制系统。
【背景技术】
[0002]将振动理论应用于液压挖掘机的挖掘作业过程中可以有效地减小挖掘阻力，降低能量消耗，提高工作效率。当振动掘削的振动频率接近于土壤颗粒的固有频率时，系统发生强烈共振，使得土壤更加松散、作业质量更好，挖掘阻力与能量消耗均最小，掘削效率最高，且状态稳定。当机组子系统有阻尼振动的固有频率与土壤负载子系统有阻尼振动的固有频率呈倍频关系时，可以说，振动掘削岩土技术为液压挖掘机的节能研究提供了一条新的途径。
[0003]振动挖掘系统的核心是实现挖掘作业过程中的铲刃往复振动切削，其实现主要有两种途径:一方面可以通过改进挖掘作业机构来实现，即机械驱动，另一方面可以通过液压执行元件的往复振动控制来实现，即液压驱动。其中，相比机械驱动方式，液压驱动具有输出功率大、结构紧凑及控制方便等优点。
[0004]目前，振动挖掘只能按照给定的振幅和频率进行挖掘，不能根据土壤的硬度进行，振幅和频率自适应的振动挖掘，因此挖掘的效果不佳。
[0005]为了提高挖掘的效率，一些老的装备在不改变原有液压系统的情况下，只需加装嵌入式振动系统，即可实现自主振动挖掘，振动挖掘不仅能提高挖掘机的作业能力，同时还有一定的节能效果。
[0006]显然，现有振动挖掘装置的控制系统无法满足自主振动挖掘装置的控制需求。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种挖掘装置控制系统，该控制系统能够满足嵌入式自主振动挖掘装置的控制需求。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明包括:
控制器，所述控制器接收控制手柄与控制面板的叠加信号经过一定的控制算法输出相应的驱动信号来驱动双阀芯阀，同时，根据角度传感器和压力传感器的反馈信号对驱动信号作实时调整；
与控制器连接的控制手柄，用于产生常规的挖掘信号；
与控制器连接的控制面板，用于产生一定振幅、频率和波形的叠加信号；
与控制器连接的角度传感器，设置在斗杆与铲斗之间，用于测量铲斗转动的角度； 与控制器连接的压力传感器，设置在铲斗油缸内，用于检测铲斗油缸的压力；
与控制器连接的双阀芯电子液压阀，用于产生变化的流量来驱动铲斗油缸来实现振动挖掘；
与双阀芯电子液压阀连接的电磁开关阀，用于打开振动挖掘油源； 与双阀芯电子液压阀连接的电磁切换阀，用于原液压管路和振动液压管路的切换。
[0009]本发明的优点:
1、本发明可以在不影响原有液压系统的基础上实现振动挖掘，能实现对已有装备的振动挖掘改造；
2、可以根据铲斗油缸的压力和铲斗的角度自主判断是否需要进行振动挖掘，以及以什么振幅和频率进行振动挖掘，以及何时停止振动挖掘。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构原理框图。
【具体实施方式】
[0011]本发明所列举的实施例，只是用于帮助理解本发明，不应理解为对本发明保护范围的限定，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明思想的前提下，还可以对本发明进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。
[0012]如图1所示，本发明包括:
控制器，所述控制器接收控制手柄与控制面板的叠加信号经过一定的控制算法输出相应的驱动信号来驱动双阀芯阀，同时，根据角度传感器和压力传感器的反馈信号对驱动信号作实时调整；
与控制器连接的控制手柄，用于产生常规的挖掘信号；
与控制器连接的控制面板，用于产生一定振幅、频率和波形的叠加信号；
与控制器连接的角度传感器，设置在斗杆与铲斗之间，用于测量铲斗转动的角度； 与控制器连接的压力传感器，设置在铲斗油缸内，用于检测铲斗油缸的压力；
与控制器连接的双阀芯电子液压阀，用于产生变化的流量来驱动铲斗油缸来实现振动挖掘；
与双阀芯电子液压阀连接的电磁开关阀，用于打开振动挖掘油源；
与双阀芯电子液压阀连接的电磁切换阀，用于原液压管路和振动液压管路的切换。
[0013]本发明的工作工程是:
工作时，首先打开控制面板中的电源，电磁开关阀，电磁切换阀得电，实现了液压油源打开和液压管路的切换，按下控制面板上的自动振动开关，操作控制手柄，开始挖掘，在挖掘过程中，压力传感器实时检测铲斗油缸压力，当压力大于某一值时，铲斗以一定频率、振幅进行振动挖掘，当阻力小于起振压力或铲斗角度超过一定角度时，铲斗自动停止振动，从而实现自主振动。
【权利要求】
1.嵌入式自主振动挖掘装置控制系统，其特征在于，包括: 控制器，所述控制器接收控制手柄与控制面板的叠加信号经过一定的控制算法输出相应的驱动信号来驱动双阀芯阀，同时，根据角度传感器和压力传感器的反馈信号对驱动信号作实时调整； 与控制器连接的控制手柄，用于产生常规的挖掘信号； 与控制器连接的控制面板，用于产生一定振幅、频率和波形的叠加信号； 与控制器连接的角度传感器，设置在斗杆与铲斗之间，用于测量铲斗转动的角度； 与控制器连接的压力传感器，设置在铲斗油缸内，用于检测铲斗油缸的压力； 与控制器连接的双阀芯电子液压阀，用于产生变化的流量来驱动铲斗油缸来实现振动挖掘； 与双阀芯电子液压阀连接的电磁开关阀，用于打开振动挖掘油源； 与双阀芯电子液压阀连接的电磁切换阀，用于原液压管路和振动液压管路的切换。
【文档编号】E02F9/20GK103882902SQ201410089427
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】庄静伟, 徐亮, 韩军, 肖伟, 刘津, 曹有辉, 杨国锋 申请人:中国人民解放军63983部队