CN103669178A - 压路机开式振动的电比例控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压路机开式振动的电比例控制系统，其特征在于：它包括液压系统和电控系统，所述液压系统中包含有油箱（1）、齿轮泵（2）、回油过滤器（3）、控制阀块（4）、齿轮马达（5）和发动机（9），所述电控系统中包含有振动频率传感器（6）、控制器（7）、行走速度传感器（8）、发动机转速传感器（10）、油门执行器（11）、高幅振动比例电磁阀（12）、低幅振动比例电磁阀（13）和振幅选择开关（14）。这种压路机开式振动的电比例控制系统可实现开式振动系统的无级调频，使开式振动系统有软起振、软停振功能，提升压实质量，减小系统的冲击，并通过电控技术实现自动化控制，工况适应性更强，成本较低。

Description

压路机开式振动的电比例控制系统

技术领域

本发明一种电比例控制系统，主要用于压路机开式振动系统中。

背景技术

目前在压路机的振动系统有开式振动系统和闭式振动系统，开式振动系统一般由齿轮泵、振动阀、齿轮马达组成阀控回路，开式系统有成本优势，但也有定量系统调速范围小、容积效率持续降低等劣势。

闭式振动系统采用变量柱塞泵、定量柱塞马达组成的泵控回路，变量柱塞泵的控制方式为电控三位，闭式系统有可靠高效低噪音等优点，但同时又有成本高、维修专业性强的劣势。

随着压路机技术的发展和施工工艺的进一步要求，振动系统的性能提升就需注入电控技术，但以上两种系统都只能对电气的开关量进行控制，不能根据输入连续变化线性的控制信号而进行电控技术注入，从而不能实现软起振、软停振等功能，也不能实现自动化控制、智能化控制，导致压路机的适应性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可以多频和双幅控制，且可通过电控技术，实现自动化控制、智能化控制，高效节能的压路机开式振动的电比例控制系统。

本发明的目的是这样实现的：

一种压路机开式振动的电比例控制系统，其特征在于：它包括液压系统和电控系统；

所述液压系统中包含有油箱、齿轮泵、回油过滤器、控制阀块、齿轮马达和发动机，所述控制阀块上开有A、B、P、T四个油口，其中A口与齿轮马达的进油口相接， B口与齿轮马达的出油口相接， T口与回油过滤器的进油口相接，P口与齿轮泵的出油口相接，所述齿轮泵的进油口、回油过滤器的出油口与油箱相接，齿轮泵与发动机相连；

所述电控系统中包含有振动频率传感器、控制器、行走速度传感器、发动机转速传感器、油门执行器、高幅振动比例电磁阀、低幅振动比例电磁阀和振幅选择开关，所述控制器上开有多个信号输入端，分别与振动频率传感器、行走速度传感器、发动机转速传感器和振幅选择开关相连，所述控制器上还开有多个信号输出端，分别与控制阀块、油门执行器、高幅振动比例电磁阀、低幅振动比例电磁阀；

所述振动频率传感器安装在齿轮马达的安装座上；所述发动机转速传感器装在发动机的飞轮壳上；所述油门执行器的接线端子与发动机的ECU控制端端子相连；所述高幅振动比例电磁阀和低幅振动比例电磁阀集成在控制阀块上。

所述控制器与振动频率传感器、行走速度传感器、控制阀块进行信号交换运算，形成闭环控制。

所述油门控制器与行走传感器、振动频率传感器形成闭环反馈信号，并传递给控制器。

所述控制阀块采用电比例控制技术，实现开式振动系统的无级调速。

本发明压路机开式振动的电比例控制系统具有以下优点：

本实发明的目的在于提供一种比例控制的开式振动系统，可以突破常规开式振动系统的双频和双幅控制，可以实现无级调频，比例信号提供整机输出的连续性的多种振动参数（频率）的工作模式，可以适应更宽范围的作业工况；

同时通过电比例控制系统通过电控技术可实现软起振、软停振等功能；同时可以将行走输出信号和振动输出信号输入控制器，实现行走速度和振动频率自动化控制、智能化控制；

同时如果加入电控油门（采用电控发动机或者非电控发动机增加油门执行器），可以将行走信号和振动信号与发动机进行集中控制，实现全功率控制，更有效的实现高效节能。

与现有技术相比具有以下的突出优点：

1、可实现开式振动系统的多频双幅工作模式，实现无级调频，输出多种振动工作参数，工况适应性更强。  

2、实现开式振动系统的无级变频技术，较闭式调频系统有很大的成本优势。

3、通过电控技术，使得开式振动系统有软起振、软停振功能，提升压实质量，减小系统的冲击，保护液压元件和激振器。

4、通过电控传感技术，可以实现行走速度和振动频率自动选择技术，即实现开式系统的速频管理自动化控制系统。

5、可使用电控油门，从而与发动机进行集中控制，实现全功率控制，节能高效。

附图说明

图1为本发明压路机开式振动的电比例控制系统中液压系统的示意图。

图2为本发明压路机开式振动的电比例控制系统中电控系统的示意图。

图3为本发明压路机开式振动的电比例控制系统软起振和软停振控制曲线图。

图4为为本发明压路机开式振动的电比例控制系统的电气控制流程图。

图中：油箱1、齿轮泵2、回油过滤器3、控制阀块4、齿轮马达5、振动频率传感器6、控制器7、行走速度传感器8、发动机9、发动机转速传感器10、油门执行器11、高幅振动比例电磁阀12、低幅振动比例电磁阀13、振幅选择开关14。

具体实施方式

本发明涉及一种压路机开式振动的电比例控制系统，它包括液压系统和电控系统。

如图1，所述液压系统中包含有油箱1、齿轮泵2、回油过滤器3、控制阀块4、齿轮马达5和发动机9，所述控制阀块4上开有A、B、P、T四个油口，其中A口与齿轮马达5的进油口相接， B口与齿轮马达5的出油口相接， T口与回油过滤器3的进油口相接，P口与齿轮泵2的出油口相接，所述齿轮泵2的进油口、回油过滤器3的出油口与油箱1相接，齿轮泵2与发动机9相连。

如图1和图2，所述电控系统中包含有振动频率传感器6、控制器7、行走速度传感器8、发动机转速传感器10、油门执行器11、高幅振动比例电磁阀12、低幅振动比例电磁阀13和振幅选择开关14，所述控制器7上开有多个信号输入端，分别与振动频率传感器6、行走速度传感器8、发动机转速传感器10和振幅选择开关14相连，用于接收信号，所述控制器7上还开有多个信号输出端，分别与控制阀块4、油门执行器11、高幅振动比例电磁阀12、低幅振动比例电磁阀13，用于输出信号来控制各个部件工作。

所述振动频率传感器6安装在齿轮马达5的安装座上，用于检测马达输出轴转速；所述发动机转速传感器10装在发动机9的飞轮壳上，用于检测发动机的输出转速；所述油门执行器11的接线端子与发动机9的ECU控制端端子相连，用于测速及控制转速，实现闭环控制；高幅振动比例电磁阀12和低幅振动比例电磁阀13集成在控制阀块4上。

这种压路机开式振动的电比例控制系统中：

通过振幅选择开关14给控制器7开关信号来确定选择工作模式（高幅和低幅），然后通过控制器7运算后来输出控制信号去控制相应的高幅振动比例电磁阀12或者低幅振动比例电磁阀13。

行走马达的行走速度传感器8集成在马达上，输出的行走速度信号与控制器进行交换，从而来控制高幅振动比例电磁阀12或者低幅振动比例电磁阀13的阀芯开度，从而来控制钢轮的振动频率和速度的结合，使得其达到最好的压实频率。

通过振动频率传感器6来反馈频率信号给控制器7实际的钢轮振动频率，再通过控制器7来调节输出信号使得实际的钢轮振动频率达到一个稳定的最佳压实频率。

通过发动机转速传感器10来监控发动机的转速传递给控制器7，然后再控制油门执行器11来调节发动机9的实际转速，来实现发动机9的恒转速控制，从而可以实现发动机9在上下坡及遇到复杂工况时恒速工作，从而到达最佳的压实效果。

通过控制器7和控制阀块4可以实现开式液压系统的软起振、软停振功能（起振时振动偏心块缓慢增速，停振时振动偏心块缓慢减速，从而来避免固定偏心块与固定偏心块之间的冲击），具体的起停振控制曲线如图3所示。

这种压路机开式振动的电比例控制系统的电气控制流程如图4所示。

在这种压路机开式振动的电比例控制系统中：

控制阀块4采用了电比例控制技术，可实现开式振动系统的无级调速，它通过控制进入齿轮马达5的流量，进一步控制齿轮马达5的转速，即实现振动系统的无级调频。

控制器7可以与振动频率传感器6、行走速度传感器8、控制阀块4进行信号交换，形成闭环控制，并可以进行速度、频率的匹配运算，并输出信号从而对控制阀块4进行控制。

通过来监控发动机9的转速传递给控制器7，再控制油门执行器11来调节发动机9的实际转速，来实现发动机9的恒转速控制，可以保证频率的稳定性。

油门控制器11可以与行走传感器8、振动频率传感器6形成闭环反馈信号，并传递给控制器7进行运算并输出控制比例阀。

Claims (4)

1.一种压路机开式振动的电比例控制系统，其特征在于：它包括液压系统和电控系统；

所述液压系统中包含有油箱（1）、齿轮泵（2）、回油过滤器（3）、控制阀块（4）、齿轮马达（5）和发动机（9），所述控制阀块（4）上开有A、B、P、T四个油口，其中A口与齿轮马达（5）的进油口相接， B口与齿轮马达（5）的出油口相接， T口与回油过滤器（3）的进油口相接，P口与齿轮泵（2）的出油口相接，所述齿轮泵（2）的进油口、回油过滤器（3）的出油口与油箱（1）相接，齿轮泵（2）与发动机（9）相连；

所述电控系统中包含有振动频率传感器（6）、控制器（7）、行走速度传感器（8）、发动机转速传感器（10）、油门执行器（11）、高幅振动比例电磁阀（12）、低幅振动比例电磁阀（13）和振幅选择开关（14），所述控制器（7）上开有多个信号输入端，分别与振动频率传感器（6）、行走速度传感器（8）、发动机转速传感器（10）和振幅选择开关（14）相连，所述控制器（7）上还开有多个信号输出端，分别与控制阀块（4）、油门执行器（11）、高幅振动比例电磁阀（12）、低幅振动比例电磁阀（13）；

所述振动频率传感器（6）安装在齿轮马达（5）的安装座上；所述发动机转速传感器（10）装在发动机（9）的飞轮壳上；所述油门执行器（11）的接线端子与发动机（9）的ECU控制端端子相连；所述高幅振动比例电磁阀（12）和低幅振动比例电磁阀（13）集成在控制阀块（4）上。

2.根据权利要求1所述的一种压路机开式振动的电比例控制系统，其特征在于：所述控制器（7）与振动频率传感器（6）、行走速度传感器（8）、控制阀块（4）进行信号交换运算，形成闭环控制。

3.根据权利要求1所述的一种压路机开式振动的电比例控制系统，其特征在于：所述油门控制器（11）与行走传感器（8）、振动频率传感器（6）形成闭环反馈信号，并传递给控制器（7）。

4.根据权利要求1所述的一种压路机开式振动的电比例控制系统，其特征在于：所述控制阀块（4）采用电比例控制技术，实现开式振动系统的无级调速。

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