挖掘机及其推压力控制方法技术

本发明专利技术公开了一种挖掘机及其推压力控制方法，该方法包括：第一检测单元检测铲斗的伸缩行程，并将伸缩行程发送给控制单元。第二检测单元检测铲斗的提升行程，并将提升行程发送给控制单元。控制单元根据伸缩行程和提升行程确定第一电机的输出扭矩阈值，控制第一电机的输出扭矩等于输出扭矩阈值，通过推压单元输出预设推压力。本发明专利技术的挖掘机及其推压力控制方法通过对铲斗的伸缩行程和提升行程进行检测，确定铲斗相对于起重臂的位置后确定当前位置下的输出扭矩阈值，可以实时获得不同工况下的输出扭矩阈值，第一电机输出与输出扭矩阈值相等的输出扭矩，不仅降低了起重臂顶起现象的发生几率，且具有较高的生产效率。

Excavator and Its Push Pressure Control Method

The invention discloses an excavator and a push pressure control method thereof. The method comprises the following steps: the first detection unit detects the telescopic stroke of the bucket and sends the telescopic stroke to the control unit. The second detection unit detects the lifting stroke of the bucket and sends the lifting stroke to the control unit. The control unit determines the output torque threshold of the first motor according to the telescopic stroke and lifting stroke. The output torque of the first motor is equal to the output torque threshold, and the preset push pressure is output through the push unit. The excavator and its push pressure control method of the present invention can obtain the output torque threshold under different working conditions in real time by detecting the expansion and lifting stroke of the bucket, determining the position of the bucket relative to the lifting arm, and then determining the output torque threshold at the current position. The output torque of the first motor is equal to the output torque threshold, which not only reduces the emergence of the lifting arm. Elephant occurrence rate, and has a high production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
挖掘机及其推压力控制方法
本专利技术涉及物料挖掘
，尤其涉及一种挖掘机及其推压力控制方法。
技术介绍
挖掘机是一种常用的物料挖掘用设备，其包括：基座、铲斗、斗杆、起重臂、齿轮齿条推压装置和提升装置。起重臂与基座成一定倾角，底端通过销轴铰接到基座上，顶端悬空。铲斗连接在斗杆的一端，斗杆与起重臂通过齿轮齿条推压装置连接，通过第一电机带动齿轮转动，使齿条发生伸缩，进而带动斗杆伸缩，对铲斗的伸缩行程进行控制。提升装置一端与位于基座上的第二电机连接，另一端绕过起重臂的顶端与铲斗连接，通过第二电机的转动带动铲斗上下移动。挖掘机工作过程中，对硬度较大的物料进行挖掘时，铲斗需要对物料施加较大的作用力，相应地，物料对铲斗的反作用力较大，该反作用力通过铲斗、斗杆和齿轮齿条推压装置作用在起重臂上，使起重臂绕铰接销轴转动被顶起。起重臂顶起后，在物料反作用力消失时，起重臂下落过程产生较大的冲击，对设备损害较大。现有技术通过限制第一电机的输出扭矩，将挖掘机的推压力控制在某一预设安全值，铲斗对物料的作用力被限制在一定范围内，进而避免反作用力较大使起重臂顶起。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：铲斗的伸缩行程和提升行程不同时，铲斗对起重臂的力作用方向不同，起重臂发生顶起现象时的推压力大小不同。现有技术中的扭矩限制幅度无法根据实际工况进行实时调节，若输出扭矩限值偏小，影响生产效率，若输出扭矩限值偏大，起重臂被顶起的几率较高。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种挖掘机及其推压力控制方法。具体技术方案如下：一方面，提供了一种挖掘机，所述挖掘机包括：基座、铲斗、斗杆、起重臂、推压单元、提升单元、第一电机和第二电机，所述挖掘机还包括：第一检测单元、第二检测单元和控制单元：所述起重臂的底端通过销轴铰接到所述基座上，顶端悬空；所述铲斗连接在所述斗杆的一端，所述斗杆与所述起重臂通过所述推压单元连接，所述第一电机位于所述起重臂上，通过所述推压单元与所述斗杆连接，用于驱动所述斗杆伸缩；所述第二电机位于所述基座上，所述提升单元一端与所述第二电机连接，另一端绕过所述起重臂的顶端与所述铲斗连接，所述第二电机通过所述提升单元带动所述铲斗上下移动；所述控制单元分别与所述第一检测单元、所述第二检测单元和所述第一电机连接；所述第一检测单元，用于检测所述铲斗的伸缩行程并将所述伸缩行程发送给所述控制单元；所述第二检测单元，用于检测所述铲斗的提升行程并将所述提升行程发送给所述控制单元；所述控制单元，用于根据所述伸缩行程和所述提升行程确定所述第一电机的输出扭矩阈值，并控制所述第一电机的输出扭矩等于所述输出扭矩阈值。进一步地，所述挖掘机还包括第三检测单元，所述第三检测单元设置在所述第一电机上并与所述控制单元连接，用于检测所述第一电机的输出扭矩并将所述输出扭矩发送给所述控制单元。进一步地，所述基座的上方还设置有接近开关，所述接近开关与所述起重臂相对且与所述控制单元连接，所述起重臂顶起时按压所述接近开关。进一步地，所述推压单元包括啮合的齿轮和齿条，所述齿轮可转动地设置在所述起重臂上，所述齿条设置在所述斗杆上，所述第一电机与所述齿轮连接带动所述齿轮转动。进一步地，所述提升单元为缆绳，所述缆绳的一端缠绕在卷筒上，另一端与所述铲斗连接，所述第二电机与所述卷筒连接带动所述卷筒转动。另一方面，提供了一种挖掘机的推压力控制方法，所述方法包括：第一检测单元检测铲斗的伸缩行程，并将所述伸缩行程发送给控制单元；第二检测单元检测所述铲斗的提升行程，并将所述提升行程发送给所述控制单元；所述控制单元根据所述伸缩行程和所述提升行程确定第一电机的输出扭矩阈值，控制所述第一电机的输出扭矩等于所述输出扭矩阈值，通过推压单元输出预设推压力。进一步地，所述控制单元根据所述伸缩行程和所述提升行程确定所述第一电机的输出扭矩阈值，包括：所述控制单元根据所述伸缩行程和所述提升行程确定所述铲斗相对起重臂的位置；获取所述起重臂的重力力矩和提升单元的提升力矩，根据所述重力力矩、所述提升力矩和所述铲斗相对所述起重臂的位置，确定起重臂平衡时的推压力力矩，根据所述推压力力矩确定所述第一电机的输出扭矩阈值。进一步地，所述控制单元中还保存有多个历史记录序列，多个所述历史记录序列中的每个历史记录序列包括：记录伸缩行程、记录提升行程和第一电机的记录输出扭矩；所述方法还包括：所述控制单元接收到的所述伸缩行程和所述提升行程与所述历史记录序列中的所述记录伸缩行程和所述记录提升行程相同时，控制所述第一电机的输出扭矩小于或等于所述历史记录序列中的第一电机的记录输出扭矩。进一步地，所述起重臂顶起时按压所述接近开关，所述控制单元收集并记录此时所述第一电机的输出扭矩作为所述记录输出扭矩、收集并记录此时的伸缩行程作为所述记录伸缩行程以及收集并记录此时的提升行程作为所述记录提升行程，形成一个历史记录序列。本专利技术技术方案的主要优点如下：本专利技术提供的挖掘机及其推压力控制方法，通过对铲斗的伸缩行程和提升行程进行检测，确定铲斗相对于起重臂的位置后确定当前位置下的输出扭矩阈值，可以实时获得不同工况下的输出扭矩阈值，第一电机输出与输出扭矩阈值相等的输出扭矩，不仅降低了起重臂顶起现象的发生几率，且具有较高的生产效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术一个实施例提供的挖掘机的结构示意图；图2是本专利技术一个实施例提供的挖掘机的推压力控制方法的流程图。附图标记说明：1-基座、2-铲斗、3-斗杆、4-起重臂、5-推压单元、51-齿轮、52-齿条、6-提升单元、7-第一电机、8-第二电机、9-接近开关。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本专利技术实施例提供的技术方案。如附图1所示，本专利技术实施例提供了一种挖掘机，挖掘机包括：基座1、铲斗2、斗杆3、起重臂4、推压单元5、提升单元6、第一电机7、第二电机8、第一检测单元、第二检测单元和控制单元。起重臂4的底端通过销轴铰接到基座1上，顶端悬空。铲斗2连接在斗杆3的一端，斗杆3与起重臂4通过推压单元5连接，第一电机7位于起重臂4上，通过推压单元5与斗杆3连接，用于驱动斗杆3伸缩。第二电机8位于基座1上，提升单元6一端与第二电机8连接，另一端绕过起重臂4的顶端与铲斗2连接，第二电机8通过提升单元6带动铲斗2上下移动。控制单元分别与第一检测单元、第二检测单元和第一电机7连接。第一检测单元，用于检测铲斗2的伸缩行程并将伸缩行程发送给控制单元。第二检测单元，用于检测铲斗2的提升行程并将提升行程发送给控制单元。控制单元，用于根据伸缩行程和提升行程确定第一电机7的输出扭矩阈值，并控制第一电机7的输出扭矩等于输出扭矩阈值。以下对本专利技术实施例提供的挖掘机的工作原理进行说明：起重臂4的底端通过销轴铰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挖掘机，所述挖掘机包括：基座、铲斗、斗杆、起重臂、推压单元、提升单元、第一电机和第二电机，其特征在于，所述挖掘机还包括：第一检测单元、第二检测单元和控制单元；所述起重臂的底端通过销轴铰接到所述基座上，顶端悬空；所述铲斗连接在所述斗杆的一端，所述斗杆与所述起重臂通过所述推压单元连接，所述第一电机位于所述起重臂上，通过所述推压单元与所述斗杆连接，用于驱动所述斗杆伸缩；所述第二电机位于所述基座上，所述提升单元一端与所述第二电机连接，另一端绕过所述起重臂的顶端与所述铲斗连接，所述第二电机通过所述提升单元带动所述铲斗上下移动；所述控制单元分别与所述第一检测单元、所述第二检测单元和所述第一电机连接；所述第一检测单元，用于检测所述铲斗的伸缩行程并将所述伸缩行程发送给所述控制单元；所述第二检测单元，用于检测所述铲斗的提升行程并将所述提升行程发送给所述控制单元；所述控制单元，用于根据所述伸缩行程和所述提升行程确定所述第一电机的输出扭矩阈值，并控制所述第一电机的输出扭矩等于所述输出扭矩阈值。

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机，所述挖掘机包括：基座、铲斗、斗杆、起重臂、推压单元、提升单元、第一电机和第二电机，其特征在于，所述挖掘机还包括：第一检测单元、第二检测单元和控制单元；所述起重臂的底端通过销轴铰接到所述基座上，顶端悬空；所述铲斗连接在所述斗杆的一端，所述斗杆与所述起重臂通过所述推压单元连接，所述第一电机位于所述起重臂上，通过所述推压单元与所述斗杆连接，用于驱动所述斗杆伸缩；所述第二电机位于所述基座上，所述提升单元一端与所述第二电机连接，另一端绕过所述起重臂的顶端与所述铲斗连接，所述第二电机通过所述提升单元带动所述铲斗上下移动；所述控制单元分别与所述第一检测单元、所述第二检测单元和所述第一电机连接；所述第一检测单元，用于检测所述铲斗的伸缩行程并将所述伸缩行程发送给所述控制单元；所述第二检测单元，用于检测所述铲斗的提升行程并将所述提升行程发送给所述控制单元；所述控制单元，用于根据所述伸缩行程和所述提升行程确定所述第一电机的输出扭矩阈值，并控制所述第一电机的输出扭矩等于所述输出扭矩阈值。2.根据权利要求1所述的挖掘机，其特征在于，所述挖掘机还包括第三检测单元，所述第三检测单元设置在所述第一电机上并与所述控制单元连接，用于检测所述第一电机的输出扭矩并将所述输出扭矩发送给所述控制单元。3.根据权利要求2所述的挖掘机，其特征在于，所述基座的上方还设置有接近开关，所述接近开关与所述起重臂相对且与所述控制单元连接，所述起重臂顶起时按压所述接近开关。4.根据权利要求1所述的挖掘机，其特征在于，所述推压单元包括啮合的齿轮和齿条，所述齿轮可转动地设置在所述起重臂上，所述齿条设置在所述斗杆上，所述第一电机与所述齿轮连接带动所述齿轮转动。5.根据权利要求1所述的挖掘机，其特征在于，所述提升单元为缆绳，所述缆绳的...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝雷强，岳海峰，王勇澎，赵腾云，雷正杰，温坚，石欣，杨哲，朱海成，张宇，常远，朱涛，尉建龙，
申请(专利权)人：太原重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14