一种铲刀负载控制系统、平地机以及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种铲刀负载控制系统、平地机以及方法。该铲刀负载控制系统包括：压力传感器和控制装置，其中，压力传感器用于实时测量平地机工作时铲刀的阻力值，并将该阻力值传输至控制装置；控制装置根据该阻力值计算阻力变化率，并根据该阻力变化率控制执行机构执行相应的动作，将铲刀的状态调整到需要的相应状态。由于阻力变化率对阻力的变化趋势敏感，因此本发明专利技术提高了系统的响应速度。进一步地，当遇到硬质障碍导致阻力急剧提升时，系统能够迅速检测到该障碍，并及时做出调整，避免了事故的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械领域，特别涉及一种铲刀负载控制系统、平地机以及方法。
技术介绍
在地基处理、道路施工领域，平地机已经成为不可或缺的工具。在平地机的施工过程中，铲刀的负载变化多端，操作者要保持高度的警觉，随时观察铲刀的负载变化情况，并据此对铲刀的姿态做出相应的调整。否则会对机器造成损害，轻则熄火、重则损毁液压系统。但是，由于平地机工作时行驶速度相对较快，有时遇到较大负载，比如大块石头等，会导致在操作者做出正确反应之前，损毁已经发生。目前，平地机针对负载大小进行调节的自适应程度不高，一般采用调节发动机的输出功率来适应不同的工况，采用监测的负载大小与预先设定的负载大小比较，根据比较结果选择对应的特性曲线，控制电喷发动机按选择的特性曲线运行。对于配备基于负载大小测量值的检测系统，其缺点明显：首先，其成本高，传感器动辄几千元且安装不方便；其次，其方法只是针对负载的大小做出判断，对负载的变化趋势却不敏感，分不清所遇的负载是否可以克服，无法作出正确有效的判断；再次，其基于PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)的控制模式，控制器的运行周期长，机器行驶速度快，遇到硬质大负载时，系统的响应速度慢，依然不能完全杜绝遇到大负载情况下的车辆损坏。
技术实现思路
本专利技术需要解决的一个技术问题是：现有的平地机的负载检测系
统的响应速度慢。根据本专利技术的第一方面，提供了一种铲刀负载控制系统，包括：压力传感器，用于实时测量平地机工作时铲刀的阻力值，并将所述阻力值传输至控制装置；以及控制装置，根据所述阻力值计算阻力变化率，并根据所述阻力变化率控制执行机构执行相应的动作，将铲刀的状态调整到需要的相应状态。进一步，所述控制装置包括：接收单元，用于接收所述阻力值；分析单元，用于根据所述阻力值计算所述阻力变化率，并根据所述阻力变化率获得所述执行机构需要执行的动作；以及输出单元，用于向所述执行机构发送执行信号，控制所述执行机构执行动作。进一步，所述控制装置还包括：计时器，用于每间隔时间T向所述分析单元发送触发信号，触发所述分析单元从所述接收单元获得阻力值。进一步，所述分析单元根据间隔时间T测量的两个阻力值Fk和Fk-1，计算所述时间T内的阻力变化率F’，其中，进一步，所述分析单元判断所述阻力变化率是否大于第三限值，如果是，则所述输出单元输出第三执行信号至铲刀升降油缸装置的电磁阀，控制所述铲刀提升；若所述分析单元确定所述阻力变化率小于或等于所述第三限值，则判断所述阻力变化率是否大于第二限值，如果是，则所述输出单元输出第二执行信号至铲刀俯仰油缸装置的电磁阀，控制所述铲刀倾角变化；若所述分析单元确定所述阻力变化率小于或等于所述第二限值，则判断所述阻力变化率是否大于第一限值，如果是，则所述输出单元输出第一执行信号至铲刀回转马达装置的电磁阀，控制所述铲刀摆角变化。进一步，所述铲刀负载控制系统还包括：输入装置，用于将所述平地机正常行驶时铲刀的状态信号传输至所述控制装置；其中，所述状态信号包括：铲刀提升油缸的位置、铲刀倾角和铲刀摆角。进一步，所述控制装置还用于在所述执行机构执行动作完成后，将所述铲刀的状态调整到平地机正常行驶时的状态。根据本专利技术的第二方面，提供了一种平地机，包括：如前所述铲刀负载控制系统。根据本专利技术的第三方面，提供了一种铲刀负载控制方法，包括：实时获得平地机工作时铲刀的阻力值；根据所述阻力值计算阻力变化率，并根据所述阻力变化率控制执行机构执行相应的动作，将铲刀的状态调整到需要的相应状态。进一步，根据所述阻力值计算阻力变化率，并根据所述阻力变化率控制执行机构执行相应的动作，将铲刀的状态调整到需要的相应状态的步骤包括：根据所述阻力值计算所述阻力变化率，并根据所述阻力变化率获得所述执行机构需要执行的动作；以及向所述执行机构发送执行信号，控制所述执行机构执行动作。进一步，根据所述阻力值计算所述阻力变化率的步骤包括：根据间隔时间T测量的两个阻力值Fk和Fk-1，计算所述时间T内的阻力变化率F’，其中，进一步，根据所述阻力变化率获得所述执行机构需要执行的动作；以及向所述执行机构发送执行信号，控制所述执行机构执行动作的步骤包括：判断所述阻力变化率是否大于第三限值，如果是，则输出第三执行信号至铲刀升降油缸装置的电磁阀，控制所述铲刀提升；若确定所述阻力变化率小于或等于所述第三限值，则判断所述阻力变化率是否大于第二限值，如果是，则输出第二执行信号至铲刀俯仰油缸装置的电磁阀，控制所述铲刀倾角变化；若确定所述阻力变化率小于或等于所述第二限值，则判断所述阻力变化率是否大于第一限值，如果是，则输出第一执行信号至铲刀回转马达装置的电磁阀，控制所述铲刀摆角变化。进一步，在实时获得平地机工作时铲刀的阻力值之前，还包括：获得所述平地机正常行驶时铲刀的状态信号；其中，所述状态信号包括：铲刀提升油缸的位置、铲刀倾角和铲刀摆角。进一步，所述铲刀负载控制方法还包括：在所述执行机构执行动作完成后，将所述铲刀的状态调整到平地机正常行驶时的状态。本专利技术中，利用压力传感器实时测量平地机工作时铲刀的阻力值，并将该阻力值传输至控制装置；控制装置根据该阻力值计算阻力变化率，并根据该阻力变化率控制执行机构执行相应的动作，将铲刀的状态调整到需要的相应状态。由于阻力变化率对阻力的变化趋势敏感，因此提高了系统的响应速度。进一步地，当遇到硬质障碍导致阻力急剧提升时，系统能够迅速检测到该障碍，并及时做出调整，避免了事故的发生。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本专利技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本专利技术，其中：图1是示出根据本专利技术一些实施例的铲刀负载控制系统的结构连接示意图。图2是示出根据本专利技术一些实施例的铲刀装置的结构示意图。图3是示出根据本专利技术另一些实施例的铲刀负载控制系统的结构连接示意图。图4是示出根据本专利技术一些实施例的铲刀负载控制方法的流程图。图5是示出根据本专利技术另一些实施例的铲刀负载控制方法的流程图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。图1是示出根据本专利技术一些实施例的铲刀负载控制系统的结构连接示意图。如图1所示，铲刀负载控制系统100包括：压力传感器101和控制装置102。压力传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铲刀负载控制系统，其特征在于，包括：压力传感器，用于实时测量平地机工作时铲刀的阻力值，并将所述阻力值传输至控制装置；以及控制装置，根据所述阻力值计算阻力变化率，并根据所述阻力变化率控制执行机构执行相应的动作，将铲刀的状态调整到需要的相应状态。

【技术特征摘要】
1.一种铲刀负载控制系统，其特征在于，包括：压力传感器，用于实时测量平地机工作时铲刀的阻力值，并将所述阻力值传输至控制装置；以及控制装置，根据所述阻力值计算阻力变化率，并根据所述阻力变化率控制执行机构执行相应的动作，将铲刀的状态调整到需要的相应状态。2.根据权利要求1所述铲刀负载控制系统，其特征在于，所述控制装置包括：接收单元，用于接收所述阻力值；分析单元，用于根据所述阻力值计算所述阻力变化率，并根据所述阻力变化率获得所述执行机构需要执行的动作；以及输出单元，用于向所述执行机构发送执行信号，控制所述执行机构执行动作。3.根据权利要求2所述铲刀负载控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括：计时器，用于每间隔时间T向所述分析单元发送触发信号，触发所述分析单元从所述接收单元获得阻力值。4.根据权利要求3所述铲刀负载控制系统，其特征在于，所述分析单元根据间隔时间T测量的两个阻力值Fk和Fk-1，计算所述时间T内的阻力变化率F’，其中，5.根据权利要求4所述铲刀负载控制系统，其特征在于，所述分析单元判断所述阻力变化率是否大于第三限值，如果是，则所述输出单元输出第三执行信号至铲刀升降油缸装置的电磁阀，控
\t制所述铲刀提升；若所述分析单元确定所述阻力变化率小于或等于所述第三限值，则判断所述阻力变化率是否大于第二限值，如果是，则所述输出单元输出第二执行信号至铲刀俯仰油缸装置的电磁阀，控制所述铲刀倾角变化；若所述分析单元确定所述阻力变化率小于或等于所述第二限值，则判断所述阻力变化率是否大于第一限值，如果是，则所述输出单元输出第一执行信号至铲刀回转马达装置的电磁阀，控制所述铲刀摆角变化。6.根据权利要求1所述铲刀负载控制系统，其特征在于，还包括：输入装置，用于将所述平地机正常行驶时铲刀的状态信号传输至所述控制装置；其中，所述状态信号包括：铲刀提升油缸的位置、铲刀倾角和铲刀摆角。7.根据权利要求1所述铲刀负载控制系统，其特征在于，所述控制装置还用于在所述执行机构执行动作完成后，将所述铲刀的状态调整到平地机正常行驶时的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱景海，温读夫，张霞，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32