[发明专利]提高工程机械行驶速度的主动机械臂系统及轮式工程机械

说明书

本发明提供一种提高工程机械行驶速度的主动机械臂系统，其中的整机控制器从激光雷达获得感知信息，向双向泵驱动电机发送控制信号控制双向液压泵正反转，从而控制动臂油缸主动升降抵消路面激励以提高轮式工程机械行驶平顺性及行驶速度。本发明公布的基于预瞄信息的主动机械臂系统可在轮式工程机械不配备悬架的情况下提高整机的运行速度；与现有的采用悬架系统的高速应急救援车辆相比，采用此系统的工程机械作业载荷大幅增加。基于预瞄信息的提高轮式工程机械行驶速度的主动机械臂系统解决了现有工程机械无法兼顾大负载、高速稳定的痛点，在保持大作业负载的情况下，极大提高了轮式工程机械的行驶速度，整机综合效率有效提高。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种提高工程机械行驶速度的主动机械臂系统及轮式工程机械。

背景技术

随着地震、泥石流、洪涝等自然灾害频发，提高灾后救援效率已成为全球各国关注的焦点。灾后救援时间紧迫、作业空间有限、工况复杂，现有的工程机械救援设备在救援中暴露出速度慢、机动性弱等缺点，严重影响了应急救援能力和效率。因此，全面提升轮式机械转场及作业速度是缩短应急救援时间的重要途经。

传统轮式工程机械因大作业载荷的需求，无法配备悬架系统，整机的缓冲减震一般由低压胎被动实现，使得传动轮式工程机械行驶速度不超过30km/h，因此，现有的作业轮式机械任然无法解决应急救援过程中高速度、高效率的技术难点。

发明内容

本发明公开了一种提高工程机械行驶速度的主动机械臂系统，旨在改善上述技术问题。

本发明采用了如下方案：

一种提高工程机械行驶速度的主动机械臂系统，包括动臂油缸、整机控制器、第一先导式单向阀、梭阀、溢流阀、第一油箱、第二油箱、第二先导式单向阀、第三油箱、双向液压泵、工程机械动臂、工程机械铲斗、工程机械前车架、铲斗油缸、第一铲斗连杆、第二铲斗连杆，与整机控制器信号连接的电控操纵手柄、激光雷达、三位三通方向控制阀、三位四通方向控制阀、液压泵驱动电机控制器、动臂油缸位置传感器、压力传感器、流量传感器，及与液压泵驱动电机控制器电连接的动力电池、双向泵驱动电机；

所述工程机械前车架与动臂油缸、工程机械动臂、铲斗油缸铰接，动臂油缸还与工程机械动臂铰接，工程机械动臂还与铲斗油缸、第一铲斗连杆、工程机械铲斗铰接，铲斗油缸还与第一铲斗连杆铰接，第一铲斗连杆还与第二铲斗连杆铰接，第二铲斗连杆还与工程机械铲斗铰接；双向泵驱动电机与双向液压泵通过联轴器连接；

所述动臂油缸与梭阀、第一先导式单向阀、第二先导式单向阀连通，梭阀还与溢流阀、三位四通方向控制阀的A口、第一先导式单向阀、第二先导式单向阀连通，溢流阀还与第一油箱连通，三位四通方向控制阀的B口与第二油箱连通，且其C口、D口分别与第一先导式单向阀、第二先导式单向阀的控制口连通；三位三通方向控制阀的A口与第三油箱连通，其B口、C口分别与双向液压泵的两端出口连通，且第一先导式单向阀和第二先导式单向阀也分别与双向液压泵的两端出口连通。

作为进一步改进，所述液压泵驱动电机控制器通过高压线束与所述动力电池和双向泵驱动电机连接。

作为进一步改进，所述整机控制器通过CAN与所述电控操纵手柄、激光雷达、液压泵驱动电机控制器、动臂油缸位置传感器、压力传感器及流量传感器连接；所述整机控制器通过信号线与所述三位三通方向控制阀两端电磁铁线圈和三位四通方向控制阀两端电磁铁线圈连接。

作为进一步改进，所述工程机械动臂的额外力与轮式机械突变的重力为一对平衡力。

作为进一步改进，所述主动机械臂系统配置为在前方道路较当前道路凹陷时，动臂油缸会主动升起，进而带动工程机械动臂升起，且路面不平度越大，工程机械动臂的升起速度越快。

作为进一步改进，所述主动机械臂系统配置为在前方道路较当前道路凸起时，动臂油缸会主动下降，进而带动工程机械动臂下降，且路面不平度越大，工程机械动臂的下降速度越快。