[发明专利]一种用于工程机械中铲刀的智能提升方法及装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及到工程机械领域，特指一种工程机械中铲刀的智能提升方法及装置。

背景技术

带铲刀的工程机械的作业工况复杂，铲刀在土壤中遇到土堆、石块、其他隐形硬物使负载产生突变，产生冲击很大，往往会导致发动机掉速，甚至熄火，影响作业效率。机器制造商往往提高发动机功率的利用率，缓解负载突变带来的影响。但发动机功率是一定的，当负载较大时，上述方案是无法实施的。最有效的办法是提升铲刀到合适的高度，减小负载。

一、操作手根据经验手动提升铲刀，但是手动的反应慢，铲刀的提升量不好控制，操作者劳动强度大，效率低。

二、浮动铲刀，提升油缸的有杆腔和无杆腔油道接油箱，依靠铲刀自身重力贴在地面上工作；或者油道通过蓄能器、压力阀通到油箱，形成不同压载力的浮动技术；只能应用于特殊的工况。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、原理简单、可靠性好、可实时调整负载、提高作业效率、降低操作者劳动强度的用于工程机械中铲刀的智能提升方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于工程机械中铲刀的智能提升方法，其特征在于步骤为：

①判断当前的工作模式：如果为手动模式，铲刀的工作完全由操作手柄完成；如果为自动模式，则转向步骤②；

②将车轮当前转速的换算车速与机器当前实际的对地车速进行比较：如果机器当前实际的对地车速小于车轮当前转速的换算车速，判定车轮发生滑转，进入步骤③；否则，进入步骤④；

③输出提升铲刀的指令，直到车轮的滑转结束或铲刀提升到极限；

④检测铲刀负载：当铲刀当前负载所对应的功率大于发动机能提供给铲刀的最大功率或设定负载所对应的功率时，判定铲刀为超载状态，输出提升铲刀的指令，直到功率匹配或铲刀提升到极限；否则，对铲刀提升的控制结束。

作为本发明的进一步改进：

当执行步骤③或④时，先计算铲刀的提升量得到提升预期量，在铲刀的提升过程中，实时检测铲刀所处的高度，当高度大于或等于提升预期量时，对铲刀提升的控制结束。

本发明进一步提供一种用于工程机械中铲刀的智能提升装置，包括铲刀提升模块、控制模块、用来检测实时铲刀负载状况的负载检测模块、对地速度检测模块以及车轮转速检测模块，所述铲刀提升模块包括用来驱动铲刀升降的驱动件以及用来实时检测铲刀升降位移的驱动位移检测件，所述对地速度检测模块、车轮转速检测模块、驱动位移检测件以及负载检测模块与控制模块的输入端相连，所述控制模块根据车轮的当前转速、机器的当前对地车速以及铲刀的当前负载状况输出控制信号至驱动件。

所述驱动件为液压驱动油缸，所述驱动位移检测件为油缸活塞位移传感器。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明用于工程机械中铲刀的智能提升方法及装置，结构简单紧凑、成本低廉、原理简单、可靠性好，可根据机器的运行状态判断是否提升铲刀，并确定铲刀的提升量，从而改善作业负载与发动机的匹配，降低操作者的劳动强度，提高机器作业效率。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图；

图2是本发明装置的框架原理示意图；

图3是本发明中铲刀提升模块的原理示意图；

图4是本发明具体实施例中铲刀提升模块的结构示意图；

图5是本发明具体实施例应用时角位油缸的受力示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明用于工程机械中铲刀的智能提升方法，其步骤为：

①判断当前的工作模式：如果为手动模式，铲刀的工作完全由操作手柄完成；如果为自动模式，则转向步骤②；

②将车轮当前转速的换算车速与机器当前实际的对地车速进行比较：如果机器当前实际的对地车速小于车轮当前转速的换算车速，判定车轮发生滑转，进入步骤③；否则，进入步骤④；

③输出提升铲刀的指令，直到车轮的滑转结束或铲刀提升到极限；

④检测铲刀负载：当铲刀当前负载所对应的功率大于发动机能提供给铲刀的最大功率或设定负载所对应的功率时，判定铲刀为超载状态，输出提升铲刀的指令，直到功率匹配或铲刀提升到极限；否则，对铲刀提升的控制结束。

当执行步骤③或④时，先计算铲刀的提升量得到提升预期量，在铲刀的提升过程中，实时检测铲刀所处的高度，当高度大于或等于提升预期量时，对铲刀提升的控制结束。