[实用新型]装载机振动掘进装载作业控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种装载机掘进装载装置，尤其是涉及一种装载机振动掘进装载作业控制装置。

背景技术

现有装载机在装载过程中，经常不能充分发挥其额定掘起力，其主要原因是，当土壤受到挤压时，土壤会被压实，因此需要增加更大的掘起力以实现其对土壤的破碎。大部分能量都用于克服装载斗与土壤之间的摩擦阻力。能耗高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对装载机在装载过程中经常不能充分发挥其额定掘起力，能耗高的问题，提供一种可充分发挥额定掘起力，节约能源的装载机振动掘进装载作业液压控制装置。

本实用新型的技术方案是：一种装载机振动掘进装载作业控制装置，包括稳态液压油泵、稳态油路、液压油缸，稳态液压油泵与稳态油路相连，还设有脉动液压油泵、振动油路、总油路、指令输入装置、PLC可编程控制器、接触器，所述脉动液压油泵与振动油路相连，振动油路和稳态油路并联后与总油路相连，总油路与液压油缸相连，所述脉动液压油泵和稳态液压油泵分别与液压油箱相连，指令输入装置、PLC可编程控制器、接触器与脉动液压油泵依次相连。

与装载机装配时，所述液压油缸与装载机的装载斗相连。

所述液压油泵的流量控制信号可为方波形、正弦波形或三角波形，且振动频率与振幅可调。

本实用新型工作原理为：

研究表明，装载斗与土壤之间的摩擦阻力，不仅与装载斗的材质和形状有关，还与土壤的特性有关。通过对装载斗与土壤相互作用的分析可知：大部分造成土壤失效的方式为剪切方式。装载作业时，平均阻力会由于振动的作用而减少，会使土壤表层间的摩擦减小，出现振动剪切面，从而更有利于土壤挖掘。

针对振动可以降低土壤的压实程度，减少装载作业的平均阻力，本实用新型通过改变指令转入装置改变脉动液压油泵的振动频率与振幅控制振动油路的液压油流量，使总油路中的液压油流量在稳态油路稳定流量的基准上叠加一个方波形、正弦波形或三角波形周期性振动的液压油流量，从而改变装载斗的运动速度，使装载斗产生周期性振动，由此实现对土壤的振动破碎，通过改变方波的频率及幅度，调整装载斗的振动效果。

本实用新型通过在给定的挖掘速度下，铲刃以正弦振动方式对压实沙土进行挖掘时，可将挖掘阻力减少到不振动情况下的25%。当振动的频率接近于土壤的固有频率时，能量的利用率最大，即能耗最小，振动挖掘的总能量大于不振动的总能量，增加部分的能量是用于实现挖掘铲的振动，最大挖掘阻力减少近40%。

附图说明

图1为本实用新型装载机振动掘进装载作业液压控制装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1及实施例对本实用新型作进一步说明。

参照图1，本实施例包括稳态液压油泵2、稳态油路4、液压油缸6，稳态液压油泵2与稳态油路4相连，还设有脉动液压油泵1、振动油路3、总油路5、指令输入装置11、PLC可编程控制器10、接触器9，所述脉动液压油泵1与振动油路3相连，振动油路3和稳态油路4并联后与总油路5相连，总油路5与液压油缸6相连，所述脉动液压油泵1和稳态液压油泵2分别与液压油箱8相连，指令输入装置11、PLC可编程控制器10、接触器9与脉动液压油泵1依次相连。

与装载机装配时，所述液压油缸6与装载机的装载斗7相连。

所述脉动液压油泵1的流量控制信号为方波，且振动频率与振幅可调。

工作时，操作者首先针对挖掘土壤的土质和具体工况，确定装载斗7掘进过程中，装载斗7所需的振动形式及其振动频率与振幅，通过指令输入装置11选择脉动液压油泵1的振动方式并输入上述初步确定的振动频率与振幅，指令输入装置11将人工输入的指令传递给PLC可编程控制器10，PLC可编程控制器10将指令进行处理后传到接触器9，再通过接触器9传递并驱动脉动液压油泵1按照设定的振动波形、振动频率与振幅供油；此时，稳态液压油泵2按照装载斗7实际需要的液压油流量供油；振动油路3与稳态油路4中的液压油在总油路5中混合后进入液压油缸6，最后驱动装载斗7振动掘进。

本实用新型通过指令输入装置11人工改变输入信号，并依次通过PLC可编程控制器10、接触器9调整脉动液压油泵1的振动频率与振幅，控制振动油路3的液压油流量，使总油路4中的液压油流量在稳态油路3稳定流量的基准上叠加一个方波形周期性振动的液压油流量，再通过液压油缸6的作用，改变装载斗7的运动速度，使装载斗7产生周期性振动，由此实现对土壤的振动破碎；改变方波的频率及幅度，可调整装载斗6的振动效果。

经检测，在给定的挖掘速度下，铲刃以方波振动方式对压实沙土进行挖掘时，实际挖掘阻力可减小为不振动情况下的24%。当振动的频率接近于土壤的固有频率时，最大挖掘阻力相对于稳态工况下减小了近35%。