CN103267550B - 挖掘机油耗测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机油耗测试装置，其包括：第一流量计，用于采集挖掘机燃油箱进油端的第一流量；第二流量计，用于采集挖掘机燃油箱回油端的第二流量；控制器，与所述第一流量计及第二流量计连接；所述控制器包括第一处理模块，用于根据所述第一流量及第二流量的差值确定瞬时耗油量，并建立所述瞬时耗油量与时间的映射关系。本发明提供的挖掘机油耗测试装置为后续多种油耗量的计算分析提供数据基础且便于实现数据采集与油耗分析过程的自动化。

Description

挖掘机油耗测试装置

技术领域

本发明涉及油耗测试技术，特别涉及一种挖掘机油耗测试装置。

背景技术

油耗一直是衡量挖掘机性能的重要指标。挖掘机油耗试验的传统方法有多种，其中一种是通过液位计指示试验前后油位的变化，进而通过计算获得整个试验完成后产生的油耗；另一种是采用补偿法，开始试验前将油箱加满，试验完成后再次将油箱加满，根据试验完成后补偿的油量即可得出试验过程中的油耗。上述各方法对油耗的测试范围有限，主要测量试验前后两个点的流量值，以此能得出整个试验过程中的油耗，无法对试验各个阶段的油耗量进行深入分析；同时，上述各方法仅在于试验前后油量的采集，采集得到的数据还需要人工进行分析计算，测试手段自动化程度不高。

故，亟待提出一种便于对挖掘机多种油耗参量进行分析的自动化测试装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种挖掘机油耗测试装置，以解决油耗的测试范围有限且测试自动化程度不高的问题。

一方面，本发明提供了一种挖掘机油耗测试装置，包括：第一流量计，用于采集挖掘机燃油箱进油端的第一流量；第二流量计，用于采集挖掘机燃油箱回油端的第二流量；控制器，与所述第一流量计及第二流量计连接；所述控制器包括第一处理模块，用于根据所述第一流量及第二流量的差值确定瞬时耗油量，并建立所述瞬时耗油量与时间的映射关系，所述瞬时耗油量与时间的映射关系用于挖掘机油耗量的计算及分析。

进一步地，所述的挖掘机油耗测试装置还包括计数器，所述计数器与所述控制器连接，用于记录挖掘机在所述第一处理模块（31）接收所述第一流量及第二流量期间的挖掘次数；所述控制器还包括第二处理模块，用于建立所述瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系，所述瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系用于挖掘机油耗量的计算及分析。

进一步地，所述的挖掘机油耗测试装置还包括中断开关，用于生成启动触发信号，并将所述启动触发信号同时发送至所述计数器与所述控制器，所述启动触发信号用于指示所述计数器开始计数及指示所述控制器开始接收所述第一流量及第二流量。

进一步地，所述的挖掘机油耗测试装置还包括存储器，用于存储所述瞬时耗油量与时间的映射关系及所述瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系。

进一步地，所述挖掘机燃油箱为外置油箱，所述外置油箱的进油端连接所述挖掘机的燃油箱进油胶管，所述外置油箱的回油端连接所述挖掘机的燃油箱回油胶管。

进一步地，所述第一流量计与所述燃油箱进油胶管连接；所述第二流量计与所述燃油箱回油胶管连接。

进一步地，所述的挖掘机油耗测试装置还包括防抽空报警装置，所述防抽空报警装置与所述外置油箱连接。

进一步地，所述控制器还包括油耗计算分析模块，用于根据所述瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系计算挖掘机的单动作油耗；或/和；用于根据所述瞬时耗油量与时间的映射关系计算挖掘机的单位时间油耗。

进一步地，所述控制器还包括控制模块，用于在所述第一处理模块及第二处理模块工作预设时间后，控制所述第一处理模块及第二处理模块停止工作且同时启动所述油耗计算分析模块工作。

进一步地，所述计数器安装于挖掘机的铲斗，用于记录所述铲斗的摆动次数，所述摆动次数为所述挖掘次数；或者；所述计数器安装于铲斗油缸，用于记录所述铲斗油缸的往复次数，所述往复次数为所述挖掘次数。

本发明挖掘机油耗测试装置通过控制器建立瞬时耗油量与时间的映射关系，为后续计算分析试验过程中每一个阶段的油耗量提供数据基础，有利于实现油耗测试范围的扩展及实现数据采集与油耗分析的自动化程度。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的挖掘机油耗测试装置的结构示意图；

图2为图1中控制器3的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1为本发明实施例提供的挖掘机油耗测试装置的结构示意图，图2为图1中控制器3的结构示意图，现在联合图1及2进行解释说明；如图1所示，挖掘机油耗测试装置包括：第一流量计1、第二流量计2及控制器3；其中，第一流量计1用于采集挖掘机燃油箱进油端的第一流量（记为V1），第二流量计2用于采集挖掘机燃油箱回油端的第二流量（记为V2），控制器3与第一流量计1及第二流量计2连接。如图2所示，控制器3包括与第一流量计1及第二流量计2分别连接的第一处理模块31，其用于将上述第一流量V1及第二流量V2的差值确定为瞬时耗油量ΔV（ΔV=V1-V2），并建立瞬时耗油量ΔV与时间t的映射关系；该时间t可以由控制器3内置的计数模块（图未示）获得，当然根据实际需要，还可以由外部计时器（图未示）将时间t传送至控制器3。

通过控制器3的第一处理模块31建立瞬时耗油量ΔV与时间t的映射关系，便于后续相关耗油量的分析，比如单位时间内的耗油量计算（详见下面对油耗计算分析模块33的解释说明）及耗油量随时间变化的规律等，有利于扩展油耗的测试范围；同时，通过第一处理模块31自动建立瞬时耗油量ΔV与时间t的映射关系，避免了现有技术中需要操作员手动记录流量计采集的流量值及根据流量采集数据进行计算分析的不足，在一定程度上提升了挖掘机油耗测试的自动化程度。

优选地，上述挖掘机油耗测试装置还包括计数器4，计数器4与控制器3连接，用于记录挖掘机在第一处理模块31接收第一流量及第二流量期间的挖掘次数n；相应地，控制器3还包括第二处理模块32，用于建立上述瞬时耗油量ΔV与挖掘次数n的映射关系。通过计数器4记录挖掘机的挖掘次数，进而由第二处理模块32建立瞬时耗油量ΔV与挖掘次数n的映射关系，可以便于将试验过程中的油耗与挖掘次数n对应，比如计算单动作油耗（详见下面对油耗计算分析模块33的解释说明）及分析油耗随挖掘次数n的变化规律等，有利于进一步扩展油耗的测试范围。

进一步优选地，为了提高计数器4的测量精度，排除变换挖土位置对挖掘次数记录的影响，计数器4安装于挖掘机的铲斗，用于记录铲斗的摆动次数，摆动次数即为挖掘次数；或者；计数器4安装于铲斗油缸，用于记录铲斗油缸的往复次数，往复次数即为挖掘次数。具体操作时，计数器4的安装方式为可拆除式，以方便更换，不因计数器4损坏而导致整个测试装置无法使用，从而提高挖掘机油耗测试装置的通用性；计数器4种类不限，可以是光控式及接触式计数器等。

优选地，为了根据上述瞬时耗油量ΔV与挖掘次数n及时间t的映射关系，对各种油耗量进行自动分析，以提高油耗测试的自动化程度，控制器3还包括油耗计算分析模块33，用于根据瞬时耗油量ΔV与挖掘次数n的映射关系计算挖掘机的单动作油耗；或/和；用于根据瞬时耗油量ΔV与时间t的映射关系计算挖掘机的单位时间油耗。当然，根据实际需要还可以利用油耗计算分析模块33基于上述瞬时耗油量ΔV与挖掘次数n及时间t的映射关系进行其他油耗量的分析。

优选地，挖掘机油耗测试装置还包括中断开关5，用于生成启动触发信号（即一种开关信号），并将启动触发信号同时发送至计数器4与控制器3，启动触发信号用于指示计数器4开始计数及指示控制器3开始第一流量V1及第二流量V2。通过中断开关5同时发送上述启动触发信号至计数器4与控制器3实现了同时自动启动计数器4及控制器3工作，进一步提高了挖掘机油耗测试装置的自动化程度。

具体操作时，可以通过上述中断开关5生成另一个开关信号，以指示控制器3停止接受外部传入的数据，如第二处理模块32停止接收计数器4传入的挖掘次数n及第一处理模块31停止接收两个流量计传入的流量信息，上述油耗计算分析模块33可以在控制器3停止接收外部传入的数据后再进行工作；当然，也可以事先设定试验的数据采集时间，控制器3中设置控制模块34，用于在第一处理模块31及第二处理模块32工作预设时间（即该数据采集时间）后，控制第一处理模块31及第二处理模块32停止工作，同时启动油耗计算分析模块33工作。这样，实现试验开始及结束的自动化控制，进一步提高了油耗测试的自动化程度；同时便于油耗计算分析模块33的分析基于整个实验过程的数据进行，有利于提高分析的准确性。

优选地，挖掘机油耗测试装置还包括存储器6，用于上述存储瞬时耗油量ΔV与时间t的映射关系及瞬时耗油量ΔV与挖掘次数n的映射关系。具体操作时，该存储器6可以集成在控制器3中；根据需要可以扩展存储器6的存储空间，进而满足数据采集精度所需的存储空间。可以理解的是，油耗计算分析模块33也可以根据存储器6中的存储信息进行各种耗油量的分析。

优选地，挖掘机燃油箱可以为外置油箱7，外置油箱7的进油端连接挖掘机的燃油箱进油胶管，外置油箱7的回油端连接挖掘机的燃油箱回油胶管，即外置油箱7连接挖掘机的燃油箱管路，以借用挖掘机燃油箱管路中的过滤系统。外置油箱7方便更换，不因外置油箱7损坏而导致整个测试装置无法使用，能提高挖掘机油耗测试装置的通用性。具体操作时，外置油箱7可以采用透明材质，便于试验人员观察剩余油量。

进一步优选地，挖掘机油耗测试装置还包括防抽空报警装置8，防抽空报警装置8与外置油箱7连接，以防止发动机抽空。该防抽空报警装置8可以包括现有常规的压力传感器及报警器，如：在外置油箱7的出油口设置一个压力传感器，该压力传感器用于感测出油口的油压值，若油压值低于预设值时，发送触发信息至报警器以实现报警。

进一步优选地，第一流量计1与燃油箱进油胶管连接；第二流量计2与燃油箱回油胶管连接。通过将第一流量计1及第二流量计2设置在外置油箱7一侧，避免与发动机距离太近，进而避免发动机工作时产生的高热量干扰两个流量计的正常工作，保证测量精度。

上述挖掘机油耗测试装置的工作过程简述如下：在试验开始阶段，待挖掘机工作几个循环运行稳定后，试验人员按下中断开关5，发送启动触发信号至计数器4，计数器4开始工作；同时将启动触发信号发送至控制器3，控制器3开始记录第一流量计1及第二流量计2采集的流量值，并根据计数器4采集的次数记录挖掘次数n，以及建立瞬时耗油量ΔV与时间t及挖掘次数n的映射关系，并将上述映射关系存入存储器6中；当第一处理模块31及第二处理模块32接收外部数据的时间达到试验前设定的数据采集时间时，第一处理模块31及第二处理模块32停止接受外部传入的数据，油耗计算分析模块33根据存储器6中的测得数据（如上述映射关系）及已知的油品参数计算挖掘机的相关性能指标，如单动作油耗及单位时间油耗等。

需要说明的是，控制器3中各个模块均为功能模块，为逻辑上的划分，可以根据需要进行进一步的拆分或合并；油耗计算分析模块33可以根据实际需要基于瞬时耗油量ΔV与时间t的映射关系计算单时间油耗以外的其它油耗量，同样还可以根据瞬时耗油量ΔV与挖掘次数n的映射关系计算单动作油耗以外的其它油耗量，单动作油耗及单位时间油耗即为举例说明，不应做限定性理解。

本发明提供的挖掘机油耗测试装置通过采用控制器协调整个测试装置的运行，实现数据采集及油耗分析过程的自动化，且建立瞬时耗油量与挖掘次数及时间的映射关系，便于测试试验过程中每一个阶段的油耗情况，扩展了油耗的测试范围；优选地，通过计数器自动记录铲斗挖掘次数或铲斗油缸往复次数以确定挖掘次数，有利于提高测量精度；外接油箱能保证测试装置的通用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种挖掘机油耗测试装置，其特征在于，包括：

第一流量计(1)，用于采集挖掘机燃油箱进油端的第一流量；

第二流量计(2)，用于采集挖掘机燃油箱回油端的第二流量；

控制器(3)，与所述第一流量计(1)及第二流量计(2)连接；所述控制器(3)包括第一处理模块(31)，用于根据所述第一流量及第二流量的差值确定瞬时耗油量，并建立所述瞬时耗油量与时间的映射关系，所述瞬时耗油量与时间的映射关系用于挖掘机油耗量的计算及分析；所述的挖掘机油耗测试装置还包括计数器(4)，所述计数器(4)与所述控制器(3)连接，用于记录挖掘机在所述第一处理模块(31)接收所述第一流量及第二流量期间的挖掘次数；

所述控制器(3)还包括第二处理模块(32)，用于建立所述瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系，所述瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系用于挖掘机油耗量的计算及分析。

2.根据权利要求1所述的挖掘机油耗测试装置，其特征在于，还包括中断开关(5)，用于生成启动触发信号，并将所述启动触发信号同时发送至所述计数器(4)与所述控制器(3)，所述启动触发信号用于指示所述计数器(4)开始计数及指示所述控制器(3)开始接收所述第一流量及第二流量。

3.根据权利要求2所述的挖掘机油耗测试装置，其特征在于，还包括存储器(6)，用于存储所述瞬时耗油量与时间的映射关系及所述瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系。

4.根据上述权利要求1-3中任一项所述的挖掘机油耗测试装置，其特征在于，所述挖掘机燃油箱为外置油箱(7)，所述外置油箱(7)的进油端连接所述挖掘机的燃油箱进油胶管，所述外置油箱(7)的回油端连接所述挖掘机的燃油箱回油胶管。

5.根据权利要求4所述的挖掘机油耗测试装置，其特征在于，所述第一流量计(1)与所述燃油箱进油胶管连接；所述第二流量计(2)与所述燃油箱回油胶管连接。

6.根据权利要求4所述的挖掘机油耗测试装置，其特征在于，还包括防抽空报警装置(8)，所述防抽空报警装置(8)与所述外置油箱(7)连接。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的挖掘机油耗测试装置，其特征在于，所述控制器(3)还包括油耗计算分析模块(33)，用于根据所述瞬时耗油量与挖掘次数的映射关系计算挖掘机的单动作油耗；或/和；用于根据所述瞬时耗油量与时间的映射关系计算挖掘机的单位时间油耗。

8.根据权利要求7所述的挖掘机油耗测试装置，其特征在于，所述控制器(3)还包括控制模块(34)，用于在所述第一处理模块(31)及第二处理模块(32)工作预设时间后，控制所述第一处理模块(31)及第二处理模块(32)停止工作且同时启动所述油耗计算分析模块(33)工作。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的挖掘机油耗测试装置，其特征在于，所述计数器(4)安装于挖掘机的铲斗，用于记录所述铲斗的摆动次数，所述摆动次数为所述挖掘次数；或者；

所述计数器(4)安装于铲斗油缸，用于记录所述铲斗油缸的往复次数，所述往复次数为所述挖掘次数。