[发明专利]露天矿矿用自卸卡车的载重检测装置及方法

权利要求书

1.一种露天矿矿用自卸卡车的载重检测装置的检测方法，基于一种露天矿矿用自卸卡车的载重检测装置，装置包括：

油压传感器，设置于提升液压缸的缸套上，用于检测提升液压缸对车厢的支撑力；

倾角传感器，设置于车厢底部平面上，用于检测车厢底部平面与水平线的夹角；

销轴称重传感器，替换车厢尾部与后桥铰接位置处的铰接销，用于检测车厢对后桥尾部铰接销轴施加的径向载荷；

超声波接近开关，设置于车厢尾部边缘下方，用于检测车厢尾部是否有矿石落下；

工控机，与所述的油压传感器、销轴称重传感器、倾角传感器和超声波接近开关信号连接；其特征在于，包括以下步骤：

a)通过所述油压传感器检测提升液压缸的油压P_液；

通过倾角传感器检测车厢底部平面与水平线的夹角α；

通过销轴称重传感器检测车厢对后桥铰接销轴处施加的水平载荷Fx和竖直载荷Fy；

通过超声波接近开关检测车厢尾部是否有矿石落下；

b)对销轴称重传感器进行标定，在车厢空载情况下，使用提升液压缸抬升车厢，并通过工控机同时采集过程中的油压P_液标、夹角α_标、水平载荷Fx_标和竖直载荷Fy_标，此时，通过公式(1)获得后桥对车厢铰接点水平支持力的理论计算值Fx_理和后桥对车厢铰接点竖直支持力的理论计算值Fy_理，

式(1)中，β为提升液压缸的伸缩杆铰接点与后桥铰接点的连线与水平线之间的夹角；

L₁为提升液压缸的伸缩杆铰接点与后桥铰接点之间的距离；

L₂为提升液压缸的缸套铰接点与后桥铰接点之间的距离；

θ_标为提升液压缸的伸缩方向与铅垂线之间的夹角；

G_空为车厢的空载重力；

S为提升液压缸活塞杆的受力面积；

考虑销轴称重传感器受力的正交效应，通过公式(2)得到Fx_理、Fy_理同时作用时竖直方向力引起的水平分力补偿系数Kxy和Fx_理、Fy_理同时作用时水平方向力引起的竖直分力补偿系数Kyx：

依据抬升空载车厢整个过程获得的水平分力补偿系数{Kxy}和垂直分力补偿系数{Kyx}，基于3σ原则剔除异常值，对剩余数据求取算术平均值，获得校正后的水平分力补偿系数Kxy_校和竖直分力补偿系数Kyx_校；

c)当对车厢负载称重时，利用提升液压缸抬升车厢过程，在提升液压缸开始抬升车厢，直至超声波接近开关检测到矿石开始从车厢尾部滑落的时间段内，基于三力汇交平衡原理，车厢主要承受自身重力、提升液压缸支撑力和后桥铰接点支撑力，依据工控机在此过程中检测到的油压P_液测、夹角α_测、水平载荷Fx_测和竖直载荷Fy_测，通过公式(3)和公式(4)初步得到车厢的载重，

G_载重＝F_液测×cosθ_测+Fy-G_空 (4)

式(3)和式(4)中，θ_测为提升液压缸的伸缩方向与铅垂线之间的夹角；

，同时针对此时间段内获得的所有{G_载重}，基于3σ原则剔除异常值，对剩余数据求取算术平均值，从而获得最终的车厢载重G_载重。