【技术实现步骤摘要】
电动轮式矿用自卸车及其无人驾驶系统
[0001]本专利技术涉及矿用自卸车
，更具体地说，涉及一种电动轮式矿用自卸车及其无人驾驶系统。
技术介绍
[0002]矿用自卸车广泛应用于冶金、有色、化工、煤炭、建材、水电等行业的土石方运输，是目前大型露天矿山的主要运输工具。在很多矿山企业，巨型矿山机械每天24h不间断工作，操作员必须忍受噪音、浮尘、颠簸等恶劣工作环境，工作环境中的高温、高湿、噪声、振动等对矿山设备操作人员的健康造成极大危害，新世纪的年轻人都不愿意从事该工作，企业出现招工难的问题。在这种大环境下，矿山运输无人驾驶技术逐渐兴起并成为矿山工程装备自动化的关键技术。
[0003]矿用自卸车中，电动轮式矿用自卸车是常用类型的一种，例如小松830E/930E电动轮式矿用自卸车。目前，如何改造电动轮式矿用自卸车，以实现在人工驾驶制动和无人驾驶制动之间进行切换，满足既能人工驾驶也能无人驾驶的需求，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种电动轮式矿用自卸车的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电动轮式矿用自卸车的无人驾驶系统，其特征在于，包括无人驾驶液压制动模块，所述无人驾驶液压制动模块包括：前制动蓄能器(11)、后制动蓄能器(12)、踏板制动阀(17)、前继动阀(13)、后继动阀(14)、无人驾驶前制动阀组(15)、以及无人驾驶后制动阀组(16)；其中，所述踏板制动阀(17)的第一进阀口、所述前继动阀(13)的第一进阀口均和所述前制动蓄能器(11)的出阀口连通，所述踏板制动阀(17)的第二进阀口、所述后继动阀(14)的第一进阀口均和所述后制动蓄能器(12)的出阀口连通；所述无人驾驶前制动阀组(15)具有前制动第一阀口、前制动第二阀口、前制动第三阀口，所述前制动第一阀口和所述前制动蓄能器(11)的出油口连通，所述前制动第二阀口和所述踏板制动阀(17)的前制动出阀口连通，所述前制动第三阀口和所述前继动阀(13)的第二进阀口连通；所述无人驾驶后制动阀组(16)具有后制动第一阀口、后制动第二阀口、后制动第三阀口，所述后制动第一阀口和所述后制动蓄能器(12)的出油口连通，所述后制动第二阀口和所述踏板制动阀(17)的后制动出阀口连通，所述后制动第三阀口和所述后继动阀(14)的第二进阀口连通；若所述电动轮式矿用自卸车采用无人驾驶制动，所述前制动第一阀口和所述前制动第三阀口连通，所述后制动第一阀口和所述后制动第三阀口连通；若所述电动轮式矿用自卸车采用人工驾驶制动，所述前制动第二阀口和所述前制动第三阀口连通，所述后制动第二阀口和所述后制动第三阀口连通。2.根据权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述无人驾驶前制动阀组(15)包括：前比例阀、前开关阀、前梭阀、以及检测所述前比例阀内压力的前压力传感器，所述无人驾驶后制动阀组(16)包括：后比例阀、后开关阀、后梭阀、以及检测所述后比例阀内压力的后压力传感器；其中，所述前比例阀的第一阀口为所述前制动第一阀口，所述前比例阀的第二阀口和所述前开关阀的第一阀口连通，所述前开关阀的第二阀口和所述前梭阀的第一阀口连通，所述前梭阀的第二阀口为所述前制动第二阀口，所述前梭阀的第三阀口为所述前制动第三阀口；所述后比例阀的第一阀口为所述后制动第一阀口，所述后比例阀的第二阀口和所述后开关阀的第一阀口连通，所述后开关阀的第二阀口和所述后梭阀的第一阀口连通，所述后梭阀的第二阀口为所述后制动第二阀口，所述后梭阀的第三阀口为所述后制动第三阀口；若所述电动轮式矿用自卸车采用无人驾驶制动，所述前梭阀的第一阀口连通和所述前梭阀的第三阀口连通，所述后梭阀的第一阀口和所述后梭阀的第三阀口连通；若所述电动轮式矿用自卸车采用人工驾驶制动，所述前梭阀的第二阀口连通和所述前梭阀的第三阀口连通，所述后梭阀的第二阀口和所述后梭阀的第三阀口连通；若所述电动轮式矿用自卸车采用无人驾驶制动和人工驾驶制动，所述前梭阀的第一阀口和所述前梭阀的第二阀口中压力较大的一者和所述前梭阀的第三阀口连通，所述后梭阀的第一阀口和所述后梭阀的第二阀口中压力较大的一者和所述后梭阀的第三阀口连通。3.根据权利要求2所述的无人驾驶系统，其特征在于，还包括：主机，与所述主机通信连接的电子控制单元(300)；其中，所述电子控制单元(300)根据所述主机的指令控制所述无
人驾驶前制动阀组(15)和所述无人驾驶后制动阀组(16)。4.根据权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，还包括无人驾驶液压转向模块，所述无人驾驶液压转向模块包括：转向器(21)、流量放大器(22)、以及转角传感器；其中，所述转向器(21)为电控液压转向器，所述转角传感器用于检测转向油缸的转角；所述转向器(21)通过转向管组向所述流量放大器(22)输入液压油，所述转向管组包括：转向梭阀(23)、转向单向阀(24)、R管道(25)、L管道(26)、T管道(27)、LS管道、P管道(29)和辅助管道(211)；所述转向器(21)的R阀口和所述流量放大器(22)的R阀口通过转向R管道(25)连通，所述转向器(21)的L阀口和所述流量放大器(22)的L阀口通过L管道(26)连通，所述转向器(21)的T阀口和所述流量放大器(22)的T阀口通过T管道(27)连通，所述转向器(21)的LS阀口和所述流量放大器(22)的LS阀口通过LS管道连通，所述转向器(21)的P阀口和所述流量放大器(22)的P阀口通过P管道(29)连通；所述转向梭阀(23)的第一阀口和所述R管道(25)连通，所述转向梭阀(23)的第二阀口和所述L管道(26)连通，所述转向梭阀(23)的第三阀口和所述转向单向阀(24)的第一阀口连通，所述转向单向阀(24)的第二阀口和所述LS管道连通，所述转向单向阀(24)仅能自所述转向梭阀(23)向所述LS管道导通；所述P管道(29)和所述LS管道通过辅助管道(211)连通，且所述辅助管道(211)在所述LS管道上的连通位置位于所述转向单向阀(24)和所述流量放大器(22)之间。5.根据权利要求4所述的无人驾驶系统，其特征在于，还包括通信连接的主机和转向控制器，所述转向控制器根据所述主机的指令控制所述转向器(21)向所述流量放大器(22)输出设定比例的液压油以控制转向油缸旋转设定转角。6.根据权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，还包括无人驾驶车斗液压控制模块，所述无人驾驶车斗液压控制模块包括：起升阀、起升先导阀和无人驾驶车斗控制阀组；其中，所述无人驾驶车斗控制阀组包括：第一切换阀(E6)、车斗阀组、第二切换阀a(E51)和第二切换阀b(E52)；所述第一切换阀(E6)的第一阀口用于供泵组进油，所述第一切换阀(E6)的第二阀口和所述起升先导阀的起升先导阀第一阀口(314)连通，所述第一切换阀(E6)的第三阀口和所述车斗阀组的第一阀口连通；所述第二切换阀a(E51)的第一阀口和所述起升阀的起升阀第一阀口(317)连通，所述第二切换阀a(E51)的第二阀口和所述起升先导阀的起升先导阀第二阀口(315)连通，所述第二切换阀a(E51)的第三阀口和所述车斗阀组的第二阀口连通；所述第二切换阀b(E52)的第一阀口和所述起升阀的起升阀第二阀口(318)连通，所述第二切换阀b(E52)的第二阀口和所述起升先导阀的起升先导阀第三阀口(316)连通，所述第二切换阀b(E52)的第三阀口和所述车斗阀组的第三阀口连通；若电动轮式矿用自卸车处于人工驾驶车斗控制模式，所述第一切换阀(E6)的第一阀口和所述第一切换阀(E6)的第二阀口连通，所述第二切换阀a(E51)的第一阀口和所述第二切换阀a(E51)的第二阀口连通，所述第二切换阀b(E52)的第一阀口和所述第二切换阀b(E52)的第二阀口连通，；若所述电动轮式矿用自卸车处于无人驾驶车斗控制模式，所述第一切换阀(E6)的第一
阀口和所述第一切换阀(E6)的第三阀口连通，所述第二切换阀a(E51)的第一阀口和所述第二切换阀a(E51)的第三阀口连通，所述第二切换阀b(E52)的第一阀口和所述第二切换阀b(E52)的第三阀口连通；若所述电动轮式矿用自卸车处于无人驾驶车斗控制模式，所述车斗阀组处于第一状态时所述第二切换阀a(E51)的第一阀口输出液压油以实现车斗处于动力下降状态，所述车斗阀组处于第二状态时所述第二切换阀b(E52)的第一阀口输出液压油以实现车斗处于动力起升状态，所述车斗阀组处于第三状态时所述第二切换阀a(E51)的第一阀口和所述第二切换阀b(E52)的第一阀口连通以实现车斗处于浮动状态，所述车斗阀组处于第四状态时所述车斗阀组的回油阀口输出液压油以实现车斗处于保持状态。7.根据权利要求6所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述车斗阀组包括：第三切换阀(E3)，第四切换阀(E4)，第五切换阀(E1)，以及第六切换阀(E2)；其中，所述第三切换阀(E3)具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口；若所述第三切换阀(E3)处于第一状态，所述第三切换阀(E3)的第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口均断开，若所述第三切换阀(E3)处于第二状态，所述第三切换阀(E3)第一阀口向所述第三切换阀(E3)的第三阀口连通，所述第三切换阀(E3)的第四阀口向所述第三切换阀(E3)的第二阀口导通；所述第六切换阀(E2)具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口；若所述第六切换阀(E2)处于第一状态，所述第六切换阀(E2)的第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口均断开，若所述第六切换阀(E2)处于第二状态，所述第六切换阀(E2)第一阀口向所述第六切换阀(E2)的第四阀口连通，所述第六切换阀(E2)的第三阀口向所述第六切换阀(E2)的第二阀口导通；所述第四切换阀(E4)具有第一阀口和第二阀口，若所述第四切换阀(E4)处于第一状态所述第四切换阀(E4)的第一阀口和第二阀口导通，若所述第四切换阀(E4)处于第二状态所述第四切换阀(E4)断开；所述第五切换阀(E1)具有第一阀口和第二阀口，若所述第五切换阀(E1)处于第一状态所述第五切换阀(E1)断开，若所述第五切换阀(E1)处于第二状态所述第五切换阀(E1)的第一阀口和第二阀口导通；所述第三切换阀(E3)的第一阀口通过第一管路(31)和所述第一切换阀(E6)的第三阀口连通，所述第六切换阀(E2)的第一阀口通过第二管路(32)和所述第一管路(31)连通；所述第六切换阀(E2)的第二阀口通过第三管路(33)和回油管路(312)连通，所述第三切换阀(E3)的第二阀口通过第四管路(34)和所述第三管路(33)连通，所述第四切换阀(E4)串接在第五管路(35)上，所述第五管路(35)的一端和所述第一管路(31)连通，所述第五管路(35)的另一端和所述第三管路(33)连通；在所述第一管路(31)上，所述第五管路(35)位于所述第一切换阀(E6)的第三阀口和所述第二管路(32)之间；在所述第三管路(33)上，所述第五管路(35)位于所述第四管路(34)和所述回油管路(312)之间；所述第六切换阀(E2)的第三阀口通过第六管路(36)和所述第二切换阀b(E52)的第三阀口连通，所述第六切换阀(E2)的第四阀口通过第七管路和所述第二切换阀a(E51)的第三阀口连通；所述第五切换阀(E1)的第二阀口通过第八管路(38)和所述第三切换阀(E3)的第三阀
口连通，所述第八管路(38)的中部和所述第六管路(36)连通，所述第五切换阀(E1)的第一阀口通过第九管路(39)和所述第七管路(37)连通，所述第三切换阀(E3)的第四阀口通过第十管路(310)和所述第六管路(36)连通，在所述第七管路(37)上，所述第六切换阀(E2)的第四阀口、第九管路(39)、所述第十管路(310)、所述第二切换阀a(E51)的第三阀口依次分布。8.根据权利要求6所述的无人驾驶系统，其特征在于，还包括：主机，与所述主机通信连接的电子控制单元(300)；其中，所述电子控制单元(300)根据所述主机的指令控制所述无人驾驶车斗控制阀组(35)。9.根据权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，还包括无人驾驶车轮制动锁定模块，所述无人驾驶车轮制动锁定模块包括：制动锁定电磁阀(41)、制动锁定开关(42)、第一手自动切换器(49)、第一装载制动继电器(47)、第二手自动切换器(410)、第二装载制动继电器(48)、第一导线(43)、第二导线(44)、第三导线(45)和第四导线(46)；其中，所述第一导线(43)的一端和所述制动锁定电磁阀(41)电连接，所述第一导线(43)的另一端用于和电控箱(100)电连接；所述第二导线(44)的一端用于和辅助箱控制模块(200)通信连接，所述第二导线(44)的另一端用于和电控箱(100)通信连接；所述制动锁定开关(42)通过其第一输入端和第一输出端串接在所述第一导线(43)上，所述制动锁定开关(42)通过其第二输入端和第二输出端串接在所述第二导线(44)上；所述第三导线(45)的一端和所述制动锁定电磁阀(41)电连接，所述第三导线(45)的另一端用于和所述电控箱(100)电连接；所述第四导线(46)的一端用于和所述辅助箱控制模块(200)通信连接，所述第四导线(46)的另一端用于和所述电控箱(100)通信连接；所述第一装载制动继电器(47)串接在所述第三导线(45)上，所述第二装载制动继电器(48)串接在所述第四导线(46)上；所述第一手自动切换器(49)切换所述第一导线(43)和所述第三导线(45)用于串接在所述电控箱(100)和所述制动锁定电磁阀(41)之间，所述第二手自动切换器(410)切换所述第二导线(44)和所述第四导线(46)用于串接在所述辅助箱控制模块(200)和所述电控箱(100)之间；若电动轮式矿用自卸车采用人工制动锁定，则所述第一手自动切换器(49)切换至所述第一导线(43)串接在所述电控箱(100)和所述制动锁定电磁阀(41)之间的状态，所述第二手自动切换器(410)切换至所述第二导线(44)串接在所述辅助箱控制模块(200)和所述电控箱(100)之间的状态；若电动轮式矿用自卸车采用无人制动锁定，则所述第一手自动切换器(49)切换至所述第三导线(45)串接在所述电控箱(100)和所述制动锁定电磁阀(41)之间的状态，所述第二手自动切换器(410)切换至所述第四导线(46)串接在所述辅助箱控制模块(200)和所述电控箱(100)之间的状态；所述第一装载制动继电器(47)和所述第二装载制动继电器(48)所处状态相同。10.根据权利要求9所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述第一手自动切换器(49)和所述第二手自动切换器(410)均为手自动切换继电器；所述第一手自动切换器(49)的输入接口用于和所述电控箱(100)电连接，所述第一手自动切换器(49)的第一输出接口和所述第一导线(43)电连接，所述第一手自动切换器(49)的第二输出接口和所述第三导线(45)电连接；
所述第三导线(45)和所述第一导线(43)电连接，且所述第三导线(45)和所述第一导线(43)的连接位置位于所述制动锁定电磁阀(41)和所述制动锁定开关(42)的第一输出端之间；所述第二手自动切换器(410)的输入接口用于和所述辅助箱控制器(200)电连接，所述第二手自动切换器(410)的第一输出接口和所述第二导线(44)电连接，所述第二手自动切换器(410)的第二输出接口和所述第四导线(46)电连接；所述第四导线(46)和所述第二导线(44)电连接，且所述第四导线(46)和所述第二导线(44)的连接位置位于所述电控箱(100)和所述制动锁定开关(42)的第二输出端之间。11.根据权利要求9所述的无人驾驶系统，其特征在于，还包括：主机，与所述主机通信连接的电子控制单元(300)；其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刁志航，王山伟，谷杨心，张春艳，陈丽莎，庞恩敬，吴洪冲，王亮，
申请(专利权)人：北京中车重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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