[发明专利]一种举升平稳性控制系统及矿用自卸车

说明书

本发明属于机械设备控制领域，涉及一种平稳性控制系统，尤其涉及一种举升平稳性控制系统及自卸车。

背景技术

矿用自卸车是矿用运输车，属于矿山开采设备之一，主要用于在露天矿山为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的一种非公路用重型自卸车，适用于各类矿山、水利工程，具有运程短、转弯半径小、载荷重、几何尺寸大等特点。

车辆的举升及卸料是由液压系统驱动完成的，举升液压系统包括动力元件：液压泵，控制元件：举升阀、举升先导阀等，执行元件：液压缸，工作介质：液压油，以及过滤器、滤清器等液压附件。

车箱在运动过程中，由于车箱及物料存在一定的速度和惯性，当车箱举升至顶部极限位置或下落至底部极限位置时，容易产生较大的冲击和振动，其危害主要表现在两个方面：1.缩短了液压元件、车架、车箱及车箱减震垫的使用寿命；2.由于产生较大振动，降低了驾驶员的操作舒适性。因此，很有必要消除举升极限位置的液压冲击，提高举升过程的平稳性。

目前，矿车上运用的缓解举升液压冲击的方法有三种：1.在举升缸中设计缓冲结构，如增加缓冲套、节流孔等；2.在举升及下降的行程终点设置接近开关，以接近开关的接通信号，作为主阀的关闭信号；3.通过比例电控手柄人为干预，即当车箱运动接近极限位置时，提前减小举升手柄的摆动幅度。但是，以上方法均存在一定弊端：1.在举升缸中设计缓冲结构，加大了举升缸的复杂程度，且缓冲套占用了举升行程，影响车箱倾翻角，节流孔又影响滑动轴套的装配；另一方面，为补偿制造误差，防止撞缸，举升缸均设有安全行程，即当车箱完全落下后，举升缸不能完全缩回，这将使下降行程终点的缓冲结构失去作用。2.在举升及下降的行程终点设置接近开关，由于驾驶员在实际操作过程中，为了提高倾卸效率，一般将油门踩到底，使车箱和物料获得了较大的速度及惯性，未等主阀芯动作，便已冲过控制点，使节流缓冲失去了作用；3.通过比例电控手柄人为干预，由于举升手柄有四个工作位置：“举升”、“保持”、“浮动”、“迫降”，每个位置所能分配的摆角是有限的，即使轻微扳动手柄，举升阀芯也将获得较大的输入信号，阀芯的可控性差。

发明内容

有鉴于此，本发明通过角位移传感器采集的角度值作为控制器输入信号，信号采集区间宽，避免了电控手柄转动角度小，阀芯可控性差的缺点，起到节流缓冲的作用，避免了零部件间剧烈的刚性撞击，提高了零部件的使用寿命。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一方面，提供一种举升平稳性控制系统，包括车箱、车架、举升机构、控制器和角位移传感器，所述车箱的一端与所述车架铰接，所述举升机构的一端与所述车箱连接，所述举升机构的另一端与所述车架连接，所述举升机构伸长或缩短，驱动所述车箱相对于所述车架上升或下降，所述控制器与所述举升机构连接，所述角位移传感器设于所述车箱和车架上，所述角位移传感器与所述控制器连接，所述角位移传感器检测所述车箱相对于车架的角位移信号，并将所述信号传递至控制器，所述控制器根据所述信号通过所述举升机构控制所述车箱的运动速度。

优选的，所述举升机构包括依次相连的举升缸、控制所述举升缸动作的举升阀和控制所述举升阀的阀口开度的举升先导阀组，所述控制器与所述举升先导阀组相连。

优选的，所述举升缸为一级缸和二级缸，所述一级缸为柱塞缸，所述二级缸为活塞缸。

优选的，所述举升缸包括有杆腔和无杆腔。

优选的，所述举升阀包括液控换向阀、单向阀、溢流阀。

优选的，所述液控换向阀上设有两个工作油口，所述两个工作油口分别与所述举升缸的有杆腔和无杆腔相连。

优选的，所述举升先导阀组包括与所述控制器相连的两个电比例减压阀，所述液控换向阀上还设有两个先导油口，所述两个电比例减压阀通过两个所述先导油口与所述液控换向阀相连。

优选的，所述举升先导阀组中还包括减压阀和安全阀。

另一方面，提供了一种矿用自卸车，包括如上所述的举升平稳性控制系统。

相对于现有技术，本发明的技术方案的优点有：

1、车箱举升或下降接近极限位置时，举升阀的阀口开度可逐渐减小，起到节流缓冲的作用，避免了零部件间剧烈的刚性撞击，提高了零部件的使用寿命；

2、以角位移传感器采集的角度信号作为控制器的输入，信号采集区间宽，阀芯开度易于控制，避免了电控手柄转动角度小，阀芯可控性差的缺点；

3、连接于车架于车箱间的曲柄连杆机构，可补偿一定的制造误差，易于安装。

附图说明