一种耙吸挖泥船自适应耙臂及其控制方法技术

一种耙吸挖泥船自适应耙臂及其控制方法，包括：耙臂、耙头、自适应耙臂控制系统、自适应耙头控制系统、耙臂耙头指令单元和耙臂对地角度传感器，耙臂与耙头连接，自适应耙臂控制系统与耙臂连接，自适应耙头控制系统与耙头连接，自适应耙臂控制系统和自适应耙头控制系统与耙臂耙头指令单元连接，耙臂对地角度传感器与耙臂内部连接。其中，自适应耙臂控制系统包括：自适应耙臂控制器、耙中绞车、绞车执行单元和下耙管垂直角度传感器。本发明专利技术与传统技术相比，实时测量下耙管对地角度调节耙头绞车以及耙中绞车，维持下耙管对地角度在指定区间地目的，实时测量的耙头真空度调节耙头油缸行程，维持耙头真空度在指定区间，达到泥泵不易产生汽蚀。汽蚀。汽蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种耙吸挖泥船自适应耙臂及其控制方法


[0001]本专利技术涉及疏浚工程设备领域，具体涉及一种耙吸挖泥船自适应耙臂及其控制方法。

技术介绍

[0002]现有结构中的耙臂绞车自动控制器，根据潮位以及实时地形，解决了耙头水下定深的问题，却没有考虑到下耙管对地角度对于产量的影响；现有结构中的主动耙头根据液压油缸压力被动控制耙头的动作，其控制动作解决了破土效果的问题，无法调整耙头实时真空度，耙头吸入真空较高容易造成泥泵汽蚀的缺点。
[0003]为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种耙吸挖泥船自适应耙臂及其控制方法，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。
[0005]一种耙吸挖泥船自适应耙臂，包括：耙臂、耙头、自适应耙臂控制系统、自适应耙头控制系统、耙臂耙头指令单元和耙臂对地角度传感器，所述耙臂与耙头连接，所述自适应耙臂控制系统与耙臂连接，所述自适应耙头控制系统与耙头连接，所述自适应耙臂控制系统和自适应耙头控制系统与耙臂耙头指令单元连接，所述耙臂对地角度传感器与耙臂内部连接；
[0006]其中，所述自适应耙臂控制系统包括：自适应耙臂控制器、耙中绞车、绞车执行单元和下耙管垂直角度传感器，所述耙中绞车与绞车执行单元连接，所述绞车执行单元与自适应耙臂控制器连接，所述下耙管垂直角度传感器与自适应耙臂控制器连接；
[0007]所述自适应耙头控制系统包括：自适应耙头控制器、耙头油缸、油缸执行单元、油缸行程传感器和耙头真空度传感器，所述耙头油缸与油缸执行单元连接，所述油缸执行单元与自适应耙头控制器连接，所述油缸行程传感器与自适应耙头控制器连接，所述油缸行程传感器与耙头油缸内部连接，所述耙头真空度传感器与自适应耙头控制器连接，所述耙头真空度传感器与耙头内部连接。
[0008]进一步，所述耙臂耙头指令单元包括：数据采集信号模块、参数设定信号模块、指令输入信号模块和指令输出信号模块，所述数据采集信号模块与下耙管垂直角度传感器、油缸行程传感器和耙头真空度传感器连接，所述参数设定信号模块与自适应耙臂控制器连接，所述指令输入信号模块和指令输出信号模块与自适应耙头控制器连接。
[0009]一种耙吸挖泥船自适应耙臂的现场耙头控制方法，包括：遥控控制和自适应控制，所述遥控控制通过耙臂耙头指令单元向自适应耙臂控制器发出“耙中钢丝绳释放”命令、“耙中钢丝绳收回”命令，“耙中钢丝绳释放或者收回速度”命令，控制耙中钢丝绳的释放、收回以及速度调节指令，耙臂耙头指令单元向自适应耙头控制器发出“耙头油缸放出”命令、“耙头油缸收进”命令，控制耙头油缸的收进和推出；
[0010]所述耙臂耙头指令单元，向自适应耙臂控制器以及自适应耙头控制器发出“自适应控制有效”指令与“自适应控制取消”指令来实现的。
[0011]进一步，所述遥控控制中，当自适应耙头控制器接收到“耙头油缸放出”命令时，耙头油缸行程将放出，当耙头油缸到达行程95％以上时，自适应耙头控制器认为耙头护罩到达出限位，自适应耙头控制器输出“耙头护罩出限位”指令，指令单元中的“放出”按钮指示灯将常亮；
[0012]当自适应耙头控制器接收到“耙头油缸收进”命令时，耙头油缸行程将收进，当耙头油缸到达行程5％以下时，自适应耙头控制器认为耙头护罩到达收限位，自适应耙头控制器输出“耙头护罩收限位”指令，指令单元中的“收进”按钮指示灯将常亮；
[0013]在遥控控制执行过程中，当自适应耙头真空度超过耙头真空度高设定值，自适应耙头控制器将输出“自适应耙头真空度高”报警；操作人员通过抬起耙头护罩以减小耙头护罩对地角度，既减小耙头吸入真空，使吸入真空下降至正常值；
[0014]当自适应耙头吸入真空超过耙头吸入真空高高设定值而动作，主动耙头控制器将输出“自适应耙头吸入真空高高”报警；自适应耙头控制器将同时输出“耙头护罩出限位”和“耙头护罩收限位”指令，指令单元中的“放出”、“收进”按钮指示灯将闪烁，指令单元发出的“耙头油缸放出”指令和“耙头油缸收进”指令将被锁定处于失效状态；当压力恢复正常后，报警消失，通过指令单元发出“报警复位指令”指令可对状态进行复位，指令单元中的“放出”、“收进”按钮指示灯将停止闪烁，指令单元发出的“耙头油缸放出”指令和“耙头油缸收进”指令将解除锁定，可再次进行遥控控制。
[0015]进一步，在自适应耙头作业过程中，由自适应耙头控制器不断检测耙头真空度；当耙头真空度大于耙头自动控制真空度设定值P3且超越了设定的允许范围时，由自适应耙头控制器发出指令自动收回油缸而将耙头护罩抬起，直至耙头真空度回到耙头自动控制真空度设定值P3；当粑头真空度小于耙头自动控制真空度设定值P3且超越了设定的允许范围时，每隔一定的时间间隔T2，自适应耙头控制器控制油缸以行程P1推出，每次油缸动作持续一定的时间T1，直至耙头油缸压力回到耙头自动控制真空度设定值P3。
[0016]进一步，在自适应耙臂作业过程中，由自适应耙臂控制器不断检测耙臂对地角度；在自适应耙臂作业过程中，由自适应耙臂控制器不断检测下耙管对地角度；当下耙管对地角度大于最佳角度设定值θ且超过了设定的允许范围ψ时，由自适应耙臂控制器发出指令自动控制耙中绞车释放耙臂中部的钢丝绳，直至下耙管对地角度回到最佳角度设定值；当下耙管对地角度小于最佳角度设定值θ且超过了设定的允许范围ψ时，由自适应耙臂控制器发出指令自动控制耙中绞车提升耙臂中部的钢丝绳，直至下耙管对地角度回到最佳角度设定值。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术与传统技术相比，通过增设自适应耙臂控制系统和自适应耙头控制系统，实时测量下耙管对地角度调节耙头绞车以及耙中绞车，维持下耙管对地角度在指定区间地目的，实时测量的耙头真空度调节耙头油缸行程，维持耙头真空度在指定区间，达到泥泵不易产生汽蚀。
附图说明：
[0019]图1为本专利技术的连接结构示意图。
[0020]图2为本专利技术的自适应耙臂以及耙头的控制系统的连接结构示意图。
[0021]图3为本专利技术的耙臂耙头指令单元的连接结构示意图。
[0022]图4为本专利技术的自适应耙头控制器的信号输入输出示意图。
[0023]附图标记：
[0024]耙臂100、耙头200、自适应耙臂控制系统300、自适应耙臂控制器310、耙中绞车320、绞车执行单元330和下耙管垂直角度传感器340。
[0025]自适应耙头控制系统400、自适应耙头控制器410、耙头油缸420、油缸执行单元430、油缸行程传感器440和耙头真空度传感器450。
[0026]耙臂耙头指令单元500、数据采集信号模块510、参数设定信号模块520、指令输入信号模块530、指令输出信号模块540和耙臂对地角度传感器600。
具体实施方式
[0027]以下结合具体实施例，对本专利技术作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限定本专利技术的范围。
[0028]实施例1
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耙吸挖泥船自适应耙臂，其特征在于，包括：耙臂(100)、耙头(200)、自适应耙臂控制系统(300)、自适应耙头控制系统(400)、耙臂耙头指令单元(500)和耙臂对地角度传感器(600)，所述耙臂(100)与耙头(200)连接，所述自适应耙臂控制系统(300)与耙臂(100)连接，所述自适应耙头控制系统(400)与耙头(200)连接，所述自适应耙臂控制系统(300)和自适应耙头控制系统(400)与耙臂耙头指令单元(500)连接，所述耙臂对地角度传感器(600)与耙臂(100)内部连接；其中，所述自适应耙臂控制系统(300)包括：自适应耙臂控制器(310)、耙中绞车(320)、绞车执行单元(330)和下耙管垂直角度传感器(340)，所述耙中绞车(320)与绞车执行单元(330)连接，所述绞车执行单元(330)与自适应耙臂控制器(310)连接，所述下耙管垂直角度传感器(340)与自适应耙臂控制器(310)连接；所述自适应耙头控制系统(400)包括：自适应耙头控制器(410)、耙头油缸(420)、油缸执行单元(430)、油缸行程传感器(440)和耙头真空度传感器(450)，所述耙头油缸(420)与油缸执行单元(430)连接，所述油缸执行单元(430)与自适应耙头控制器(410)连接，所述油缸行程传感器(440)与自适应耙头控制器(410)连接，所述油缸行程传感器(440)与耙头油缸(420)内部连接，所述耙头真空度传感器(450)与自适应耙头控制器(410)连接，所述耙头真空度传感器(450)与耙头(200)内部连接。2.根据权利要求1所述的一种耙吸挖泥船自适应耙臂，其特征在于，所述耙臂耙头指令单元(500)包括：数据采集信号模块(510)、参数设定信号模块(520)、指令输入信号模块(530)和指令输出信号模块(540)，所述数据采集信号模块(510)与下耙管垂直角度传感器(340)、油缸行程传感器(440)和耙头真空度传感器(450)连接，所述参数设定信号模块(520)与自适应耙臂控制器(310)连接，所述指令输入信号模块(530)和指令输出信号模块(540)与自适应耙头控制器(410)连接。3.一种耙吸挖泥船自适应耙臂的现场耙头控制方法，其特征在于，包括：遥控控制和自适应控制，所述遥控控制通过耙臂耙头指令单元(500)向自适应耙臂控制器(310)发出“耙中钢丝绳释放”命令、“耙中钢丝绳收回”命令，“耙中钢丝绳释放或者收回速度”命令，控制耙中钢丝绳的释放、收回以及速度调节指令，耙臂耙头指令单元(500)向自适应耙头控制器(410)发出“耙头油缸放出”命令、“耙头油缸收进”命令，控制耙头油缸(420)的收进和推出；所述耙臂耙头指令单元(500)，向自适应耙臂控制器(310)以及自适应耙头控制器(410)发出“自适应控制有效”指令与“自适应控制取消”指令来实现的。4.根据权利要求3所述的一种耙吸挖泥船自适应耙臂的现场耙头控制方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志，刘凯锋，焦鹏，李晟，郑金龙，陶冲林，陈旭，
申请(专利权)人：中港疏浚有限公司，
类型：发明
国别省市：