申请/专利权人：山推工程机械股份有限公司

申请日：2018-08-24

公开（公告）日：2021-07-16

公开（公告）号：CN109085771B

主分类号：G05B19/04(20060101)

分类号：G05B19/04(20060101);E01C23/088(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.07.16#授权;2019.01.18#实质审查的生效;2018.12.25#公开

摘要：本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种铣刨机控制系统及控制方法。控制系统包括振动信号检测器和背压阀，振动信号检测器设置于刮板上，背压阀连通于第一提升油缸；控制器能够采集振动信号检测器检测到的振动信号，并能够根据采集到的振动信号调节背压阀的背压，实现自动调压功能，尤其是可通过逻辑控制，实现刮板作业工况时故障的自动诊断、初步排除及报警功能，对刮板形成防变形保护。控制系统还包括第一位移检测器，控制器能够根据第一位移检测器检测到的位移A运算转化为第二提升油缸的位移B，并控制第二提升油缸换向阀动作，使第二提升油缸驱动输料装置提升或下降位移B，实现第二提升油缸与第一提升油缸的协同运动。

主权项：1.一种铣刨机的控制系统，包括刮板3、第一提升油缸5、输料装置4和第二提升油缸6，所述刮板3与机身1后部的铣刨仓2滑动连接，所述第一提升油缸5的固定端与机身1铰接，伸缩端与所述刮板3铰接，所述输料装置4的一端与所述刮板3铰接，另一端沿远离所述刮板3的方向倾斜向上延伸，所述第二提升油缸6的固定端与机身1铰接，伸缩端与所述输料装置4的中部铰接；其特征在于，还包括振动信号检测器7和背压阀9，所述振动信号检测器7设置于所述刮板3上，所述背压阀9连通于所述第一提升油缸5；所述振动信号检测器7和所述背压阀9均与控制器8电连接；还包括第一位移检测器，所述第一位移检测器设置于所述第一提升油缸5的伸缩端，所述第一位移检测器与所述控制器8电连接；当所述铣刨机处于检修工况时，所述背压阀9关闭，所述控制器8能够根据所述第一位移检测器的位移A运算转化为所述第二提升油缸6的位移B，并控制第二提升油缸换向阀10动作，使所述第二提升油缸6驱动所述输料装置4提升或下降位移B。

全文数据：一种铣刨机控制系统及控制方法技术领域本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种铣刨机控制系统及控制方法。背景技术铣刨机是沥青混凝土路面养护施工的主要设备之一，由于其易于控制、操作方便灵活、机动性能好、铣削的旧料能直接回收利用等优势，广泛用于城镇市政道路和高速公路养护作业工程。刮板是铣刨仓后部的关键部件，起到支撑输料装置以及刮料的功能，作业时，刮板提升油缸处于浮动状态，若其背压过大，则刮板相对于地面的附着力小，铣刨后的地面整洁度越不理想；若其背压过小，则刮板相对于地面的附着力大，紧啃地面，再加上刮板承载着输料装置的重量，故会导致整机跟随刮板产生剧烈的抖动。另外，在检修等特殊工况下，刮板提升油缸需要把刮板连同输料装置沿着铣刨仓后部的滑道提升至最大极限高度，此时，需适当的调整输料装置提升油缸，如果刮板提升油缸与输料装置提升油缸配合不好，会导致刮板在滑道中卡滞，盲目的提升还会导致刮板变形，以至于刮板在后续作业时，因变形导致作业卡滞，刮料不净、整机剧烈抖动及封料不严等一系列问题。综上，亟需一种能够精确控制刮板提升油缸的背压、以及能够使刮板提升油缸与输料装置提升油缸协同配合的铣刨机控制系统及控制方法。发明内容本发明的目的在于提供一种铣刨机控制系统及控制方法，以实现能够精确控制刮板提升油缸的背压、以及能够使刮板提升油缸与输料装置提升油缸协同配合的目的。为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种铣刨机的控制系统，包括刮板、第一提升油缸、输料装置和第二提升油缸，所述刮板与机身后部的铣刨仓滑动连接，所述第一提升油缸的固定端与机身铰接，伸缩端与所述刮板铰接，所述输料装置的一端与所述刮板铰接，另一端沿远离所述刮板的方向倾斜向上延伸，所述第二提升油缸的固定端与机身铰接，伸缩端与所述输料装置的中部铰接；还包括振动信号检测器和背压阀，所述振动信号检测器设置于所述刮板上，所述背压阀连通于所述第一提升油缸；所述振动信号检测器和所述背压阀均与控制器电连接。作为所述控制系统的优选技术方案，所述背压阀为比例减压阀。一种如上所述的铣刨机的控制系统的控制方法，当所述铣刨机处于作业工况时，所述控制器能够采集所述振动信号检测器检测到的振动信号，并能够根据所述振动信号调节所述背压阀的背压。作为控制方法的优选技术方案，当所述控制器采集的所述振动信号在设定范围内时，则根据所述振动信号调节所述背压阀的背压；当所述控制器采集的所述振动信号不在设定范围内，且持续时间超过设定时间时，则控制第一提升油缸换向阀动作，使所述第一提升油缸驱动所述刮板提升设定位移，以初步排除故障。作为控制方法的优选技术方案，当所述第一提升油缸提升所述刮板的次数超过设定次数时，则系统发出报警信号。作为控制系统的优选技术方案，所述控制系统还包括第一位移检测器，所述第一位移检测器设置于所述第一提升油缸的伸缩端，所述第一位移检测器与所述控制器电连接。一种如上所述的铣刨机的控制系统的控制方法，当所述铣刨机处于检修工况时，所述背压阀关闭，控制器能够根据第一位移检测器的位移A运算转化为第二提升油缸的位移B，并控制第二提升油缸换向阀动作，使第二提升油缸驱动输料装置提升或下降位移B。作为控制方法的优选技术方案，当所述位移A超过设定位移时，所述控制器才会控制所述第二提升油缸换向阀动作。作为控制方法的优选技术方案，所述第二提升油缸的伸缩端设置有与控制器电连接的第二位移检测器，所述控制器能够根据所述第二位移检测器反馈的实际位移值修正所述第二提升油缸的位移。本发明相比于现有技术的有益效果：1本发明提供的一种铣刨机的控制系统及控制方法，在铣刨机处于作业工况时，控制器能够采集振动信号检测器检测到的振动信号，并能够根据采集到的振动信号调节背压阀的背压，实现自动调压功能，确保第一提升油缸的背压始终处于最佳状态，从而确保刮板始终处于最佳作业状态，尤其是可通过逻辑控制，实现刮板作业工况时故障的自动诊断、初步排除及报警功能，对刮板形成防变形保护。2本发明提供的另一种铣刨机的控制系统及控制方法，在铣刨机处于检修工况时，控制器能够根据第一位移检测器检测到的位移A运算转化为第二提升油缸的位移B，并控制第二提升油缸换向阀动作，使第二提升油缸驱动输料装置提升或下降位移B，实现第二提升油缸与第一提升油缸的协同运动，保证刮板与输料装置的相对重心的位置保持不变，使刮板连同输料装置在提升或下降过程中，不会出现卡滞现象，且不会出现刮板变形的问题。附图说明图1是本发明铣刨机的结构示意图；图2是本发明铣刨机提升油缸的液压连接示意图；图3是本发明控制方法的流程示意图；图4是本发明刮板和输料装置运动的简化示意图。图中：1-机身；2-铣刨仓；3-刮板；4-输料装置；5-第一提升油缸；6-第二提升油缸；7-振动信号检测器；8-控制器；9-背压阀；10-第二提升油缸换向阀；11-第一提升油缸换向阀。具体实施方式下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。本发明提供一种铣刨机的控制系统，该控制系统主要用于控制铣刨机中的刮板3和输料装置4，如图1和图2所示，刮板3与机身1后部的铣刨仓2滑动连接，输料装置4的一端与刮板3铰接，输料装置4的另一端沿远离刮板3的方向倾斜向上延伸，输料装置4中的输料带与刮板3上的抛料口对接。刮板3由第一提升油缸5驱动其提升或下降，第一提升油缸5的固定端与机身1铰接，伸缩端与刮板3铰接，第一提升油缸5与油箱之间通过第一提升油缸换向阀11连通；输料装置4由第二提升油缸6驱动其提升或下降，第二提升油缸6的固定端与机身1铰接，伸缩端与输料装置4的中部铰接，第二提升油缸6与油箱之间通过第二提升油缸换向阀10连通。在本发明中，刮板3上设置有用于检测刮板3振动信号的振动信号检测器7，第一提升油缸5连通有能够调节其背压的背压阀9，且振动信号检测器7和背压阀9均与控制器8电连接。优选地，背压阀9为比例减压阀，振动信号检测器7为振动传感器。当铣刨机处于作业工况时，第一提升油缸5为浮动状态，振动信号检测器7能够实时监测刮板3的振动信号，控制器8能够采集振动信号检测器7检测到的振动信号，并能够根据采集到的振动信号调节背压阀9的背压，实现自动调压功能，确保第一提升油缸5的背压始终处于最佳状态，从而确保刮板3始终处于最佳作业状态。此外在本发明中，第一提升油缸5的伸缩端设置有能够检测其位移的第一位移检测器，且第一位移检测器与控制器8电连接。优选地，第一位移检测器为位移传感器。当铣刨机处于检修工况时，第一提升油缸5会将刮板3提升至一定高度，控制器8能够根据第一位移检测器检测到的位移A运算转化为第二提升油缸的位移B，并控制第二提升油缸换向阀10动作，使第二提升油缸6驱动输料装置4提升或下降位移B，实现第二提升油缸6与第一提升油缸5的协同运动。保证刮板3与输料装置4的相对重心的位置保持不变，使刮板3连同输料装置4在提升或下降过程中，不会出现卡滞现象，且不会出现刮板3变形的问题。如图3所示，本发明提供的铣刨机的控制系统的控制方法如下：S10、判断背压阀9是否开启，若是，则执行步骤S21；若否，则执行步骤S31。需要说明的是，铣刨机处于作业工况时，自动背压阀9开启；铣刨机处于检修工况时，自动背压阀9关闭。因此通过检测背压阀9是否开启就能够获知铣刨机所处工况。S21、采集振动信号检测器7检测到的振动信号。S22、判断振动信号是否在设定范围内，若是，则执行步骤S23；若否，则执行步骤S24。S23、根据振动信号调节背压阀9的背压。S24、判断振动信号的持续时间是否超过设定时间，若是，则执行步骤S25；若否，则执行步骤S23。S25、控制第一提升油缸换向阀11动作，使第一提升油缸5驱动刮板3提升设定位移。S26、判断第一提升油缸5提升刮板3的次数是否超过设定次数，若是，执行步骤S27；若否，则执行步骤S21。S27、发出报警信号。如果振动信号检测器7检测到不正常的频率及幅值，控制器8会自动判断持续时间，若持续不低于设定时间，说明可能存在刮板3卡滞现象，将直接触发第一提升油缸换向阀11实现刮板3小位移内自动提升，以初步排除故障；如果不到设定时间，系统将继续调整背压阀9压力，此时是闭环循环控制。通过实时数据交互，使振动信号频率及幅值动态维持在规定范围内。如果连续小位移提升刮板3不低于设定次数例如3次，则在系统界面出现报警信号。报警信号可以是灯光、蜂鸣器及文字信息提示等。S31、采集第一位移检测器检测到的位移A。S32、判断位移A是否超过设定位移，若是，则执行步骤S33；若否，则执行步骤S31。需要说明的是，位移A超过设定位移，即刮板3提升或下降的距离超过设定距离。位移A超过设定位移时，若不协同调节第二提升油缸6，则可能会出现刮板3在滑道中卡滞以及刮板3变形的问题；位移A不超过设定位移时，无需协同调节第二提升油缸6，不会对刮板3造成影响。S33、将位移A运算转化为第二提升油缸6需要驱动的位移B。S34、控制第二提升油缸换向阀10动作，使第二提升油缸6驱动输送装置提升或下降位移B。参见图4，例如，当刮板3由位置B提升至位置A时移动距离超过设定距离，如果第二提升油缸6的中心距L2不变，则只能上升至如位置X2相类似位置，此时，输料装置4与刮板3的相对重心发生了变化，在某些情况下，会导致刮板3在滑道的缝隙中运动卡滞，存在一系列质量隐患，下降过程也一样。本发明可实现第二提升油缸6中心距实时跟进调整即刮板3由位置B提升至位置A时，第二提升油缸6的中心距调整为L1，即实现刮板3连同输料装置4由位置X1到位置X3相类似的运动，保证相对重心不变。进一步地，第二提升油缸6的伸缩端设置有能够检测其位移的第二位移检测器，且第二位移检测器与控制器电连接。控制器能够根据第二位移检测器反馈的实际位移值修正第二提升油缸6的位移。优选地，第二位移检测器为位移传感器。本发明提供的铣刨机的控制系统及控制方法，可自动判断工况，在作用工况下根据检测到的振动信号，调节第一提升油缸5的背压，与原来单纯的手动调节方式相比，更加智能，尤其是可通过逻辑控制，实现刮板作业工况时故障的自动诊断、初步排除及报警功能，对刮板形成防变形保护；在检修工况下，通过逻辑运算实现第一提升油缸5及第二提升油缸6的协同运动，有效避免因操作不当而导致铣刨仓2漏料严重，刮料整洁度差及整机抖动问题，提升了设备的安全性及操控性。显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

权利要求：1.一种铣刨机的控制系统，包括刮板3、第一提升油缸5、输料装置4和第二提升油缸6，所述刮板3与机身1后部的铣刨仓2滑动连接，所述第一提升油缸5的固定端与机身1铰接，伸缩端与所述刮板3铰接，所述输料装置4的一端与所述刮板3铰接，另一端沿远离所述刮板3的方向倾斜向上延伸，所述第二提升油缸6的固定端与机身1铰接，伸缩端与所述输料装置4的中部铰接；其特征在于，还包括振动信号检测器7和背压阀9，所述振动信号检测器7设置于所述刮板3上，所述背压阀9连通于所述第一提升油缸5；所述振动信号检测器7和所述背压阀9均与控制器8电连接。2.根据权利要求1所述的铣刨机的控制系统，其特征在于，所述背压阀9为比例减压阀。3.根据权利要求1所述的铣刨机的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括第一位移检测器，所述第一位移检测器设置于所述第一提升油缸5的伸缩端，所述第一位移检测器与所述控制器8电连接。4.一种如权利要求1或2所述的铣刨机的控制系统的控制方法，其特征在于，当所述铣刨机处于作业工况时，所述控制器8能够采集所述振动信号检测器7检测到的振动信号，并能够根据所述振动信号调节所述背压阀9的背压。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，当所述控制器8采集的所述振动信号在设定范围内时，则根据所述振动信号调节所述背压阀9的背压；当所述控制器8采集的所述振动信号不在设定范围内，且持续时间超过设定时间时，则控制第一提升油缸换向阀11动作，使所述第一提升油缸5驱动所述刮板3提升设定位移，以初步排除故障。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，当所述第一提升油缸5提升所述刮板3的次数超过设定次数时，则系统发出报警信号。7.一种如权利要求3所述的铣刨机的控制系统的控制方法，其特征在于，当所述铣刨机处于检修工况时，所述背压阀9关闭，所述控制器8能够根据所述第一位移检测器的位移A运算转化为所述第二提升油缸6的位移B，并控制第二提升油缸换向阀10动作，使所述第二提升油缸6驱动所述输料装置4提升或下降位移B。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，当所述位移A超过设定位移时，所述控制器8才会控制所述第二提升油缸换向阀10动作。9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述第二提升油缸6的伸缩端设置有与所述控制器8电连接的第二位移检测器，所述控制器8能够根据所述第二位移检测器反馈的实际位移值修正所述第二提升油缸6的位移。

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