[发明专利]一种液压挖掘机铲斗运动的控制方法及控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压挖掘机，具体涉及一种控制液压挖掘机铲斗运动的方法及控制装置。

背景技术

挖掘机的主要目的是从地表上采掘物料并转移到卸料点，卸料后再转回挖掘地点，重复进行。目前普遍使用的挖掘机是液压挖掘机，具有施工机动灵活、效率高的优点，因而被广泛应用于房屋建筑的地基开挖及完工后的清理、城市管道铺设、农田水利建设等场合。

液压挖掘机一般由工作装置、回转装置、行走装置和液压控制装置等几部分组成，所述工作装置是直接完成挖掘任务的装置，由分铰接构成，而回转装置和行走装置是液压挖掘机的机体，工作装置转接于回转装置上，回转装置固定于行走装置的底架上。

大多数大中型单斗液压挖掘机都只配带有铲斗而不配带推土铲，进而使液压挖掘机在作业过程中还经常需要承担平整地面的任务，这一地面平整作业的质量好坏完全取决于操作者的技术水平高低，另外在挖沟时，沟底的平整程度也取决于操作者的操控技术水平高低，这是由于挖掘机铲斗挖掘的深度或者是平整地面时的按压力，均完全由操作者手动控制挖掘机的动臂、斗杆及铲斗之间的组合运动距离来实现，而该各个工作装置的运动距离是由对控制各部分的液压油缸的给油量来决定，手动操控控制杆的技术水平直接影响到铲斗平整地面或是挖掘沟底的平整度。

如上所述，由于对动臂、斗杆、铲斗三部分的控制需要手动操控各个液压杆，三者的组合动作完成对铲斗作业的控制，操作复杂，依靠操作者的手动操作不可避免的会产生误差，不够精确，从而导致沟底或是场地的平整程度无法满足施工的要求，最终影响了施工的质量。因而，如果能对液压挖掘机铲斗实现水平运动控制，使得原本复杂的操作程序变得简单化，提高平整操作的精确度，即可确保施工的质量，省去了推土铲的设置，降低施工成本。

发明内容

本发明目的是提供一种液压挖掘机铲斗运动的控制方法及控制装置，通过采用该方法及控制装置，简化挖掘机铲斗水平运动的操作，便于操作者的施工操作，提高了施工质量，且降低了对人工操作技术的要求及整个施工成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种液压挖掘机铲斗运动的控制方法，包括下列步骤：

(1)经传感器测得当前工作装置动臂、斗杆、铲斗各部分之间的铰接夹角值；

(2)将步骤(1)中获得的夹角值输入带有程序的可编程控制器，计算出使铲斗保持水平移动需要的各个工作装置移动距离值；

(3)根据步骤(2)中计算出的移动距离值，换算出控制各个工作装置移动距离的油缸的供给油量，并输送至各个工作装置；

(4)重复步骤(1)，直至完成水平作业。

上述技术方案中，通过设置在不同位置上的角度传感器(动臂、斗杆、铲斗)检测当前挖掘机工作装置的之间的夹角信号，通过收集到的夹角信息，由带有程序的可编程控制器根据预先存储在内的程序判断挖掘机铲斗的工作位置，并计算出各个工作装置将要移动的距离，而各工作装置是由控制各部分的油缸所驱动的，因而控制器再将步骤(2)中获得的移动距离值换算成具体各部分油缸活塞杆运动需要的油量，以实现铲斗的水平作业。

为实现上述控制方法的一种控制装置的技术方案是：包括角度传感器、带有软件程序的可编程控制器以及控制各个工作装置油缸油量的比例阀，所述角度传感器包括设置于挖掘机动臂上的动臂传感器、设置于斗杆上的斗杆传感器及设置于铲斗上铲斗传感器，各个传感器的信号输出端与所述带有软件程序的可编程控制器连接，该控制器的输出端与各个控制油量的所述比例阀连接。

上述技术方案中，所述带有软件程序的可编程控制器为微型计算机、单片机及PLC中的一种。

上述技术方案中，所述比例阀为电控比例阀或液控比例阀中的一种。

为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案是：一种液压挖掘机铲斗运动的控制方法，包括下列步骤：

(1)经传感器测得当前工作装置动臂、斗杆、铲斗各部分上油缸活塞杆的长度信号值；

(2)将步骤(1)中获得的长度信号值输入带有程序的可编程控制器，计算出保持铲斗水平运动所需的油缸活塞杆长度变化值；

(3)根据步骤(2)中计算出的变化值，换算出控制各个工作装置移动距离的油缸的供给油量，并输送至各个工作装置；

(4)重复步骤(1)，直至完成水平作业。