树枝粉碎机的智能控制方法技术

本发明专利技术涉及一种树枝粉碎机的智能控制方法，包括如下步骤：粉碎机控制器实时监控发动机的转速和当前转速下发动机的负载率；当发动机在当前转速下的负载率低于100%时，则控制发动机在经济油耗区间下工作，进料辊正常进料；当发动机在当前转速下的负载率达到100%，则加大发动机油门，使其满功率输出；当发动机满功率输出后，如果发动机在当前转速下的负载率下降，且转速稳定，则控制发动机重新回到经济油耗区间工作；当发动机满功率输出后，发动机的负载率达到100%使发动机转速下降，如果发动机转速未下降至一定阈值，则进料辊正常进料；如果发动机转速已下降至一定阈值，则进料辊停止进料。该方法的粉碎效果更好，效率更高，发动机更省油且更加智能化。

Intelligent Control Method of Branch Crusher

The invention relates to an intelligent control method of a tree crusher, which includes the following steps: the crusher controller monitors the speed of the engine and the load rate of the engine at the current speed in real time; when the load rate of the engine at the current speed is less than 100%, it controls the engine to work in the economic fuel consumption range, and the feed roll feeds normally; and when the load rate of the engine at the current speed is up to 100%. When the engine's full power output is 100%, the engine throttle is increased to make its full power output; if the load rate of the engine decreases at the current speed and the speed is stable, the engine is controlled to return to the economic fuel consumption range; when the engine's full power output, the load rate of the engine reaches 100%, which reduces the engine's speed, if the engine's speed does not decrease to the economic fuel consumption range. If the engine speed has dropped to a certain threshold, the feeding roll will stop feeding. The crushing effect of this method is better, the efficiency is higher, the engine is more fuel-saving and more intelligent.

【技术实现步骤摘要】
树枝粉碎机的智能控制方法
本专利技术涉及一种树枝粉碎机，尤其涉及一种树枝粉碎机的智能控制方法，属于园林机械控制方法

技术介绍
随着国家对环境保护和城市绿化的重视，人们对修剪后的树干树枝的处理需求愈发强烈。树枝粉碎机的出现，给予树干树枝的处理工作以极大的便利性，节省了大量的人力物力，提高了工作效率。随着园林绿化等市场越来越大，小型树枝粉碎机作业效率低的缺点凸显出来，也越来越不能满足市场的需求。中大型树枝粉碎机应运而生，它极大地减轻了工人的工作强度，同时效率显著提高。进料系统是中大型树枝粉碎机的关键系统之一，如何提高粉碎机的进料效率是该领域一直关注的课题。文献号为US5988539A的美国专利涉及一种木料粉碎机，它主要由以下几个主要部件组成：发动机、液压系统、切削部件、横向进给部件和进料辊部件。这种类型粉碎机的主要工作原理是，切削部件上装有刀片，发动机通过皮带带动刀盘部件高速旋转，木料通过固定低速旋转的进料辊带动进入一个较低的壳体，又通过一个可移动的进料辊进入旋转刀盘部件后，被切成木屑。液压系统中有一个液压泵与发动机连接，液压泵输出液压油来驱动液压马达，从而与液压马达连接的进料辊可以低速旋转。尽管该专利涉及的木料粉碎机在进料不是很多的情况下可以正常运转，但存在一个明显的缺点。当大量的木料进入粉碎机后，旋转切削部件处的负载率就会急剧增加，从而会导致刀盘处停转堵料。同时发动机与切削部件通过皮带相连，从而会导致发动机熄火停转。文献号为US6830204B1的美国专利涉及一种有自动退料系统的木料粉碎机，该粉碎机包含一个横向进给部件和一个旋转切削部件，可自动退料的进料部件位于横向进给部件和用于切削木料的旋转切削部件之间。这个自动退料系统包括一个可操控的控制系统，它连接着至少一个进料辊，进料辊可根据切削部件降低的速度信号或过高的负载信号自动退料，这种可自动退料的粉碎机解决了因为负载急剧增加导致粉碎机堵料和发动机熄火的问题。但该专利涉及的这种控制方法，不能监测到发动机的状态，不能做到发动机与切削系统很好的匹配；另外这种控制方法太简单笼统，不能达到很好的粉碎效果。文献号为US7011258B2的美国专利涉及一种带有智能进料的粉碎机的控制方法，粉碎机包括一个发动机、切削部件、进料辊、液压系统和一个进料台。主要控制方法如下：在第一段时间监测发动机的速度；在稍后的第二段时间监测发动机速度；利用分别在第一段时间和第二段时间得到的发动机速度计算发动机速度的降速；利用计算得到的发动机降速预测将来第一段时间发动机的速度，如果预测得到的发动机速度低于下降的阈值，则在第二段时间停止进料辊，且同时监测发动机速度来计算发动机的加速。利用计算得到的加速值来预测在将来第二段时间的发动机速度，如果发动机转速仍然低于进料辊停止的阈值，则进料辊反转；如果预测的速度高于进料辊停止的阈值，则进料辊正转，正常进料。该控制方法可以实现粉碎机智能进料的功能，但单纯靠一个转速传感器来监控发动机转速的做法不能很好地监控发动机的状态。如果转速传感器监测的速度有误差或者干扰，则不能让发动机达到一个最佳的工作状态，同时影响粉碎机整体性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有控制方法存在的不足，提供一种树枝粉碎机的智能控制方法，粉碎效果更好，效率更高，发动机更省油且更加智能化。为解决以上技术问题，本专利技术的一种树枝粉碎机的智能控制方法，包括如下步骤：粉碎机控制器实时监控发动机的转速和当前转速下发动机的负载率；当发动机在当前转速下的负载率低于100%时，则控制发动机在经济油耗区间下工作，进料辊正常进料；当发动机在当前转速下的负载率达到100%，则加大发动机油门，使其满功率输出；当发动机满功率输出后，如果发动机在当前转速下的负载率下降，且转速稳定，则控制发动机重新回到经济油耗区间工作；当发动机满功率输出后，发动机的负载率达到100%使发动机转速下降，如果发动机转速未下降至一定阈值，则进料辊正常进料；如果发动机转速已下降至一定阈值，则进料辊停止进料。相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：当粉碎机刚投入切削树枝时，发动机工作在小油门下，由于发动机需要为切削系统、出料风送机构和液压系统等所有整机上的机构提供动力，因此小油门大约需要维持在80%油门，在小油门下如果切削的是小树枝使发动机未达满负载，则控制发动机在经济油耗区间下工作，低油耗运行。如果遇到大树枝，小油门下发动机已满负载，则加大油门至100%，实现满功率输出。100%油门下如果负载出现下降，则回到小油门状态，使发动机回到经济油耗区间下工作。100%油门下如果已达满负载，则转速会有一定下降，发动机转速下降未达到一定阈值，则进料辊正常进料，进行持续切削；发动机转速下降达到一定阈值，说明刀盘箱中的树枝比较多，负荷过大，因此停止进料，让切削系统将进料辊与切刀之间的树枝切掉，避免引发堵塞。本专利技术的控制方法克服了传统控制方法的缺点，解决了在切削系统处测机器负载或转速，与发动机的负载率或转速不同步的不足；同时克服了只靠转速来控制粉碎机的工作状态，不能精确控制发动机性能的不足。本专利技术使发动机和粉碎机整机很好地匹配起来，根据负载的大小匹配发动机的工作状态，使发动机尽可能在经济油耗区间下工作；出现堵塞迹象时暂停进料，避免因堵塞造成停车，整机的粉碎效果变得更好，效率更高。作为本专利技术的改进，当进料辊停止进料状态下，若发动机的负载率仍为100%且转速继续下降，则控制进料辊反转，直到发动机转速开始上升时控制进料辊停止；当进料辊停止进料状态下，发动机的负载率下降，如果发动机转速未上升，则控制进料辊反转，直到发动机转速开始上升时控制进料辊停止；当进料辊停止进料状态下，发动机的负载率下降，如果发动机转速上升至一定阈值，则控制进料辊正常进料，发动机回到经济油耗区间工作。出现堵塞迹象，停止进料后，发动机负载率下降，说明堵塞已缓解，发动机转速上升至一定阈值，说明堵塞已完全消除，因此控制进料辊正常进料，发动机回到经济油耗区间工作。如果发动机仍满负载且转速继续下降，说明树枝在刀盘箱中已出现较严重的卡滞，因此控制进料辊反转退料，使卡滞的树枝出现松动，直到发动机转速开始上升，说明卡滞已消除，此时进料辊停止反转。作为本专利技术的进一步改进，进料辊每次反转数秒后停止，如果发动机的负载率未下降，则进料辊继续进行下一轮反转。通常进料辊反转几秒钟即可使卡滞的树枝出现松动，可以根据树枝的性质设定每次反转两秒、三秒、五秒或更长时间；如果发动机的负载率未下降，说明卡滞未消除，进料辊再次反转几秒钟，如此可进行多次反转，直至卡滞被消除。作为本专利技术的进一步改进，进料辊每次反转数秒后停止，如果发动机的负载率下降，但发动机的转速未上升，则进料辊继续进行下一轮反转。进料辊每次反转数秒后，如果发动机的负载率虽下降，但发动机的转速未上升，说明卡滞仍未消除，进料辊继续进行下一轮反转，直至卡滞被消除。作为本专利技术的进一步改进，进料辊每次反转数秒后停止，如果发动机的负载率下降，且发动机的转速上升至一定阈值，则控制进料辊正常进料，发动机回到经济油耗区间工作。发动机的负载率下降且发动机的转速上升至一定阈值，说明卡滞已完全被消除，因此控制进料辊正常进料，发动机回到经济油耗区间工作。作为本专利技术的进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树枝粉碎机的智能控制方法，其特征在于包括如下步骤：粉碎机控制器实时监控发动机的转速和当前转速下发动机的负载率；当发动机在当前转速下的负载率低于100%时，则控制发动机在经济油耗区间下工作，进料辊正常进料；当发动机在当前转速下的负载率达到100%，则加大发动机油门，使其满功率输出；当发动机满功率输出后，如果发动机在当前转速下的负载率下降，且转速稳定，则控制发动机重新回到经济油耗区间工作；当发动机满功率输出后，发动机的负载率达到100%使发动机转速下降，如果发动机转速未下降至一定阈值，则进料辊正常进料；如果发动机转速已下降至一定阈值，则进料辊停止进料。

【技术特征摘要】
1.一种树枝粉碎机的智能控制方法，其特征在于包括如下步骤：粉碎机控制器实时监控发动机的转速和当前转速下发动机的负载率；当发动机在当前转速下的负载率低于100%时，则控制发动机在经济油耗区间下工作，进料辊正常进料；当发动机在当前转速下的负载率达到100%，则加大发动机油门，使其满功率输出；当发动机满功率输出后，如果发动机在当前转速下的负载率下降，且转速稳定，则控制发动机重新回到经济油耗区间工作；当发动机满功率输出后，发动机的负载率达到100%使发动机转速下降，如果发动机转速未下降至一定阈值，则进料辊正常进料；如果发动机转速已下降至一定阈值，则进料辊停止进料。2.根据权利要求1所述的树枝粉碎机的智能控制方法，其特征在于：当进料辊停止进料状态下，若发动机的负载率仍为100%且转速继续下降，则控制进料辊反转，直到发动机转速开始上升时控制进料辊停止；当进料辊停止进料状态下，发动机的负载率下降，如果发动机转速未上升，则控制进料辊反转，直到发动机转速开始上升时控制进料辊停止；当进料辊停止进料状态下，发动机的负载率下降，如果发动机转速上升至一定阈值，则控制进料辊正常进料，发动机回到经济油耗区间工作。3.根据权利要求2所述的树枝粉碎机的智能控制方法，其特征在于：进料辊每次反转数秒后停止，如果发动机的负载率未下降，则进料辊继续进行下一轮反转。4.根据权利要求2所述的树枝粉碎机的智能控制方法，其特征在于：进料辊每次反转数秒后停止，如果发动机的负载率下降，但发动机的转速未上升，则进料辊继续进行下一轮反转。5.根据权利要求2所述的树枝粉碎机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高志远，朱柏城，张胜，
申请(专利权)人：扬州维邦园林机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32