[发明专利]挖掘机工况识别计时方法及系统和挖掘机

权利要求书

1.一种挖掘机工况识别计时方法，该挖掘机具有分别用于驱动动臂、斗杆、铲斗动作的动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸以及用于控制动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸动作的先导控制装置，其特征在于识别方法如下：

以一定时间间隔周期检测先导控制装置输出的先导控制信号；

当所检测到的先导控制信号仅包括斗杆和/或铲斗回收动作的先导控制信号时,获取该先导控制信号作用周期内铲斗油缸无杆腔压力值，通过雨流分析统计并计算铲斗油缸无杆腔内均值压力P以及铲斗油缸无杆腔内压力值大于等于第一预设压力值的时间百分比N；若斗油缸无杆腔均值压力P大于等于第二预设压力值且时间百分比N大于等于预设百分比时判定此时挖掘机处于石方作业工况，若铲斗油缸无杆腔均值压力P小于第二预设压力值和/或时间百分比N小于等于预设百分比时则判定此时挖掘机处于土方作业工况；

当有动臂下降先导控制信号且在该信号结束后的预设时间内获取该时间段内铲斗油缸无杆腔压力信号并进行频域分析，当铲斗油缸无杆腔压力波动频率和主峰值压力Pg均位于各自的预设范围内时，则判定挖掘机此时处于破碎工况；

对当前工况工作时间进行累加计时直到挖掘机所处工况发生变化。

2.根据权利要求1所述的挖掘机工况识别计时方法，其特征在于铲斗油缸无杆腔压力波动频率的预设范围是5-8Hz,所述主峰值压力Pg的预设范围大于等于18MPa。

3.根据权利要求1所述的挖掘机工况识别计时方法，其特征在于所检测到的先导控制信号是先导控制装置输出的先导控制压力信号或先导控制装置输出的先导控制电信号。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的挖掘机工况识别计时方法，其特征在于所述的第一预设压力值为18MPa，所述的第二预设压力值为15MPa，所述的预设百分比为50％。

5.一种挖掘机工况识别计时系统，所述挖掘机具有车载控制器和分别用于驱动动臂、斗杆、铲斗动作的动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸以及与车载控制器连接用于控制动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸动作的先导控制装置，其特征在于还包括与车载控制器连接用于检测铲斗油缸无杆腔内压力的压力传感器，所述车载控制器以一定时间间隔周期获取先导控制装置输出的先导控制信号以及铲斗油缸无杆腔内的压力信号，并依据所接收到的先导控制信号和压力信号进行下列逻辑判断识别工况：

当所接受到的先导控制信号仅包括斗杆和/或铲斗回收动作的先导控制信号时获取该先导控制信号作用周期内铲斗油缸无杆腔压力值，通过雨流分析统计并计算铲斗油缸无杆腔内均值压力P以及铲斗油缸无杆腔内压力值大于等于第一预设压力值的时间百分比N；若斗油缸无杆腔均值压力P大于等于第二预设压力值且时间百分比大于等于预设百分比时判定此时挖掘机处于石方作业工况，若铲斗油缸无杆腔均值压力P小于第二预设压力值和/或时间百分比N小于等于预设百分比时则判定此时挖掘机处于土方作业工况；

当有动臂下降先导控制信号且在该信号结束后的预设时间内获取该时间段内铲斗油缸无杆腔压力信号并进行频域分析，当铲斗油缸无杆腔压力波动频率和主峰值压力Pg均位于各自的预设范围内时，则判定整机处于破碎工况；

所述车载控制器所判定挖掘机工况后对当前工况工作时间进行累加计时直到挖掘机所处工况发生变化。

6.根据权利要求5所述的挖掘机工况识别计时系统，其特征在于铲斗油缸无杆腔压力波动频率的预设范围是5-8Hz,所述主峰值压力Pg的预设范围大于等于18MPa。

7.根据权利要求5所述的挖掘机工况识别计时系统，其特征在于所述先导控制装置包括与动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸的主控阀的先导控制端对应连接的先导阀，各先导阀的先导压力输出油路上设置有与所述车载控制器连接的先导压力传感器。

8.根据权利要求5所述的挖掘机工况识别计时系统，其特征在于所述先导控制装置是各信号输出端与所述车载控制器连接的电控操作手柄。