CN101230584A - 激光控制平整推土机 - Google Patents

Abstract

一种激光控制平整推土机，在推土机上铲刀前上方设有激光信号接收器，推土机的驾驶室内设有激光控制器，激光信号发射器放置在施工现场的适当位置，三位四通电磁阀、阻尼阀和安全阀集成在集成阀块上，集成阀块及液压控制油路与推土机上的液压系统并联。本发明利用激光信号发射器在作业面上方一定高度形成一个高精度参照基准面，在推土机铲刀上安装配套的激光接收器，用于检测当前的平整位置与参照基准面的位差信号，此位差信号经过控制器处理后，输出至改造后的推土机液压系统，控制推土机铲刀自动升降，实现推土机平整的自动控制。主要应用于碾压混凝土平仓施工及其他大面积场地平整场合，具有作业精度高，速度快、操作简便等优点。

Description

激光控制平整推土机

                                技术领域

本发明涉及一种适用于碾压混凝土平仓、土石坝填筑、以及机场农田等领域场地平整施工的机械，特别是一种激光控制平整推土机。

                                背景技术

目前，国内水利水电工程碾压混凝土平仓摊铺施工基本上都是操作手根据碾压试验确定的摊铺厚度，参照现场放样标记，手动操纵推土机操作手柄，控制铲刀升降，调整摊铺厚度和平整度。该方法对操作手的要求高，操作工人需观察和操纵的事项多，不仅劳动强度大，而且平仓摊铺的效率低，同时摊铺质量受人为因素影响较大，尤其斜层摊铺施工时，更是难以控制，影响碾压混凝土施工速度和质量。

                                发明内容

本发明的目的就是要提供一种激光控制平整推土机，它能克服上述现有技术的不足，采用激光控制技术，在自动工况下，该机的铲刀不受推土机行驶状况(含路面与速度)的影响和操作手的控制，能始终自动保持在设定的高层不变，从而实现自动平整作业，保证平整作业的质量。

本发明的目的是这样实现的：一种激光控制平整推土机，包括推土机1、激光信号发射器2、激光信号接收器3、激光控制器4、三位四通电磁阀5、阻尼阀6、安全阀7、集成阀块8、双联泵9和铲刀升降油缸10，推土机1上铲刀的前上方设有激光信号接收器3，推土机1的驾驶室内设有激光控制器4，激光信号接收器3通过导线与激光控制器4相连，激光信号发射器2放置在施工现场的适当位置，通过激光发射器2升降手柄，改变激光发射机器2上下位置，从而确定激光信号基准参照面，三位四通电磁阀5、阻尼阀6和安全阀7集成在集成阀块8上，安装于推土机1油泵附近，集成阀块8及液压控制油路与推土机1上的液压系统并联。

由于采用上述结构，所以激光控制系统根据其发射器的基准信号，判断平整推土机的铲刀位置与基准位置差，发出控制信号，驱动液压控制系统，通过控制阀切换油路，实现铲刀油缸伸或缩，降低或提升铲刀位置，自动回到预设的高程，从而保证平整施工达到设计的要求与平整质量。本发明通过改变激光发射器的激光信号基准参照面角度，也能用于斜坡面平整，激光信号基准参照面角度可以根据实际施工坡度设定。本发明应用于碾压混凝土平仓、土石坝填筑、机场及农田等领域的平整施工，能显著提高平整精度和工程施工质量，施工速度亦成倍增加，工人劳动强度大大减轻。

                            附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的系统原理框图。

图3是本发明的一种液压系统原理图。

图4是本发明的另一种液压系统原理图。

其中，图1兼作摘要附图。

图中：1、推土机，2、激光信号发射器，3、激光信号接收器，4、激光控制器，5、三位四通电磁阀，6、阻尼阀，7、安全阀，8、集成阀块，9、双联泵，10、铲刀升降油缸。

                            具体实施方式

如图1、图2、图3所示，一种激光控制平整推土机，包括推土机1、激光信号发射器2、激光信号接收器3、激光控制器4、三位四通电磁阀5、阻尼阀6、安全阀7、集成阀块8、双联泵9和铲刀升降油缸10，推土机1上铲刀的前上方设有激光信号接收器3，推土机1的驾驶室内设有激光控制器4，激光信号接收器3通过导线与激光控制器4相连，激光信号发射器2放置在施工现场的适当位置，通过激光发射器2升降手柄，改变激光发射机器2上下位置，从而确定激光信号基准参照面，三位四通电磁阀5、阻尼阀6和安全阀7集成在集成阀块8上，安装于推土机1油泵附近，集成阀块8及液压控制油路与推土机1上的液压系统并联。

将激光信号发射器(2)设定发射水平激光信号时，能进行水平面平整施工；将激光信号发射器(2)设定为发射一定倾斜角度信号时，能进行斜坡面平整作业。

激光控制器4兼具信号控制与铲刀位置显示功能，并带一个“手动”与“自动”工况转换开关。三位四通电磁阀5、阻尼阀6和安全阀7集成在阀8上，安装于推土机原油泵附近。

本发明是在推土机基础上改造而来，改造工作主要包括以下几点：

一是加装激光控制系统。包括激光信号发射器2、激光信号接收器3、激光控制器4。如图1所示，具备自动安平补偿功能的激光信号发射器2安放在施工现场适当位置，用于发射高精度的激光参照基准面；配套的激光信号接收器3安装于推土机铲刀前上方，用于检测当前铲刀位置与参照基准面的位置差信号，并将该信号发送至激光控制器4，激光控制器4根据该信号实时显示铲刀的位置，并视工况转换开关的位置决定是否向液压系统发出执行命令(电信号)。

二是液压系统改造。按照是否更换双联泵9，又分两种改造方案。

第一套液压改造方案：增加一套控制推土机铲刀油缸的液压组件系统，与原推土机液压系统并联，共同作用于铲刀油缸。增加的液压组件系统包括三位四通电磁阀5、阻尼阀6、安全阀7，三位四通电磁阀5、阻尼阀6、安全阀7集成在集成阀块8上，如图3所示。

第二套液压改造方案：在第一套方案的基础上改换原油泵为双联泵9，如图4所示。

系统工作时，若工况转换开关处于“自动”位，激光控制器4便向三位四通电磁阀5输出一个驱动电信号，选通对应油路通道，液压油泵输出的压力油通过该通道进入铲刀升降油缸10，提升或降低铲刀，自动回到设定的高程，完成铲刀的升降控制。

若此时工况转换开关处于“手动”位，激光控制器4封锁输出，三位四通电磁阀5因失电而处中位，相应油路阻断，新增液压组件系统不起作用，铲刀控制仍由原液压控制系统控制，即由操作人员手控操作。

本发明可通过激光控制器切换手动或自动工况，应用本发明时，一般先在“手动”工况下进行“粗平”，然后在“自动”工况下进行“精平”。“手动”时，本发明等同于普通推土机。“自动”时，操作人员只需操作变速杆、左右转向杆及减速踏板、左右制动踏板，施工速度可以大幅度提高，施工质量不受人为操作影响，平整质量有保证。

以碾压混凝土平仓为例，具体步骤如下：

第一步，平整推土机就位于平仓起点，将激光发射器2安放在碾压混凝土平仓工作面前方适当位置，调整激光发射器2高度，使其与激光信号接收器3的水平位置大致相当。

第二步，将平整推土机激光控制器上的工况转换开关置“手动”位置，调整平整推土机铲刀，使其处于设定的平仓高程，控制器调零。

第三步，仍将平仓机工况转换开关置“手动”位置，由操作人员进行碾压混凝土“粗平”，直到仓面不平整度＜25cm。

第四步，将平仓机工况转换开关置“自动”位置，平仓机进行“精平”作业，操作人员仅需控制操作变速杆、左右转向杆及减速踏板、左右制动踏板，完成平仓作业。

Claims (1)

1.一种激光控制平整推土机，包括推土机(1)、激光信号发射器(2)、激光信号接收器(3)、激光控制器(4)、三位四通电磁阀(5)、阻尼阀(6)、安全阀(7)、集成阀块(8)、双联泵(9)和铲刀升降油缸(10)，其特征在于：推土机(1)上铲刀的前上方设有激光信号接收器(3)，推土机(1)的驾驶室内设有激光控制器(4)，激光信号接收器(3)通过导线与激光控制器(4)相连，激光信号发射器(2)放置在施工现场的适当位置，通过激光发射器2升降手柄，改变激光发射机器2上下位置，从而确定激光信号基准参照面，三位四通电磁阀(5)、阻尼阀(6)和安全阀(7)集成在集成阀块(8)上，安装于推土机(1)油泵附近，集成阀块(8)及液压控制油路与推土机(1)上的液压系统并联。

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