CN105386399B - 一种路面铣刨机及铣刨平整度辅助控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种路面铣刨机及铣刨平整度辅助控制方法，目的在于：解决现有技术中存在的铣刨后路面平整度差的问题，所采用的技术方案为：包括能够检测铣刨机行走压力的压力传感器(4)，铣刨机(1)上设置有可编程的控制器(9)和行走液压泵(8)，所述压力传感器(4)连接至控制器(9)的输入端，铣刨机的行走履带(7)上设置有行走液压马达(2)，所述行走液压马达(2)的进液口连接至行走液压泵(8)，所述控制器(9)的输出端与行走液压泵(8)的控制端连接。

Description

一种路面铣刨机及铣刨平整度辅助控制方法
技术领域
本发明属于工程机械技术领域，涉及一种路面铣刨机及铣刨平整度辅助控制方法。
背景技术
路面铣刨机是沥青路面养护施工的主要设备之一，主要用于沥青混凝土面层的开挖翻新，也可用于清除路面缺陷、开挖路面坑槽及沟槽、水泥路面的拉毛和面层错台的铣平。
目前路面铣刨机作业过程中，主要采用功率自适应方法控制机器输出功率：通过检测发动机转速，当发动机转速降低时，减小铣刨机行走速度，发动机转速升高时，增大铣刨机行走速度，始终保持发动机速度恒定，即发动机输出功率、机器输出功率的恒定。
这一方法旨在维持发动机功率输出、机器生产率的最大化，对于加快施工速度具有积极意义。但是，过大的行走牵引力均会导致铣刨转子骑跨在沥青路面路面上，造成铣刨后的路面坑洼不平，影响通行质量，或增加面层摊铺材料的用量，且这一缺点无法通过找平系统对支腿油缸的行程控制加以解决。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种能够解决现有技术中存在的铣刨后路面平整度差问题的路面铣刨机及铣刨平整度辅助控制方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：一种路面铣刨机，铣刨机的行走履带上设置有行走液压马达，行走液压马达的进液口连接至行走液压泵，行走液压泵上设置有控制器，控制器的输入端连接有能够检测铣刨机行走压力的压力传感器，控制器的输出端与行走液压泵的控制端连接。
所述行走液压泵为电比例行走液压泵。
所述行走履带连接有支腿油缸，所述压力传感器设置在支腿油缸的上腔。
所述铣刨机的底部中间位置设置有用于铣刨路面的铣刨转子，铣刨转子上设置有若干铣刨刀具。
一种路面铣刨机铣刨平整度辅助控制方法，包括：在支腿油缸的上腔安装压力传感器，铣刨机作业过程中控制器实时检测压力传感器的压力值，当压力传感器的压力值小于阈值时，控制器输出控制信号降低行走液压泵的排量，从而降低行走液压马达的转速，降低铣刨机的行走速度，减小作用在铣刨转子上向上的分力，直至压力传感器检测的压力值恢复到阈值，保持铣刨转子上有足够的下压力，使路面铣刨机的找平系统能够正常工作，完成路面铣刨机铣刨平整度的辅助控制。
所述铣刨机的行走速度降低后，铣刨转子的转速不变，铣刨转子的进刀量降低，减小转子室的铣刨料的持有量，减小铣刨料作用在铣刨转子上的向上的顶推力，从而提高行走履带的附着重量。
所述阈值为1MPa。
与现有技术相比，本发明的路面铣刨机利用压力传感器检测铣刨机的行走压力，并将压力信号传输给可编程的控制器，在行走压力低于阈值时，利用控制器控制行走液压泵的排量，从而降低行走液压马达的转速，路面铣刨机的行走速度。路面铣刨机的行走速度降低后，可以降低行走驱动力，减小作用在铣刨转子上向上的分力，增加行走履带的附着重量，通过控制铣刨转子上产生的向上的反作用力，使铣刨转子不发生跳动，提高铣刨平整度。
本发明的方法中在支腿油缸的上腔安装压力传感器，作业过程中控制器时刻检测压力传感器的压力值，当压力传感器的压力值小于1MPa时，输出控制信号降低行走液压泵的排量，降低行走液压马达的转速，从而降低路面铣刨机的行走速度。路面铣刨机的行走速度降低后，可以降低行走驱动力，减小作用在铣刨转子上向上的分力，增加行走履带的附着重量。本发明通过控制铣刨转子上产生的向上的反作用力，使铣刨转子不发生跳动，提高铣刨平整度。
进一步，铣刨机的行走速度降低后，铣刨转子的进刀量降低，可以减小转子室的铣刨料的持有量，亦有利于提高行走履带的附着重量，使铣刨转子不发生跳动，进一步提高铣刨平整度。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图，其中，1-铣刨机，2-行走液压马达，3-支腿油缸，4-压力传感器，5-铣刨转子，6-铣刨刀具，7-行走履带，8-行走液压泵，9-控制器；
图2为本铣刨转子的受力分析图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例和说明书附图对本发明作进一步的解释说明。
参见图1，铣刨机1的支腿油缸3的上腔安装有压力传感器4，压力传感器4通过数据线与可编程的控制器9的输入端相连接，控制器9通过控制导线与行走液压泵8的控制端相连接，行走液压泵8的出口通过液压管路与行走履带7上的行走液压马达2的进液口相连接。路面铣刨机1中还安装有用于铣刨路面的铣刨转子5，铣刨转子5上安装有若干铣刨刀具6。行走液压泵8为电比例行走液压泵。
路面铣刨机1作业过程中，铣刨转子5上会产生向上的反作用力，会降低行走履带7的附着力，也会降低支腿油缸3上腔的压力，当该反作用力增大到某一值时，行走履带7的附着力降为0，支腿油缸3上腔的压力变为负值，铣刨转子易发生跳动，降低铣刨平整度。
本发明的目的在于通过控制铣刨转子5上产生的向上的反作用力，使铣刨转子不发生跳动，提高铣刨平整度。具体实施方法为，在支腿油缸3的上腔安装压力传感器4，作业过程中控制器9时刻检测压力传感器4的压力值，当压力传感器4的压力值小于1MPa时，输出控制信号降低行走液压泵8的排量，降低行走液压马达2的转速，从而降低路面铣刨机1的行走速度。路面铣刨机1的行走速度降低后，可以降低行走驱动力，减小作用在铣刨转子5上向上的分力，增加行走履带7的附着重量。直至压力传感器4检测的压力值恢复到1MPa，保持铣刨转子5上有足够的下压力，使路面铣刨机的找平系统能够正常工作。同时，行走速度降低后，铣刨转子5的进刀量降低，可以减小转子室的铣刨料的持有量，亦有利于提高行走履带7的附着重量。
参见图2，刀具切向分力FT，刀具法向分力FN，行走牵引力FV，作用在铣刨转子上向上的合力FU，刀具铣削角α，FU＝FT·cosα+FN·sinα，铣刨机铣刨转子转速ω是确定的，铣刨机行走速度v越高，铣刨转子的铣刨进刀量越大，反之越小。
铣刨进刀量越大，行走系统通过机架作用在铣刨转子上的力FV越大，反之FV越小。
力FV抵消掉FT沿水平方向的分力后，可分解为竖直向上的分力和与地面支反力FN大小相等、方向相反的力。
力FV越大，则其沿竖直方向向上的分力越大，其最终作用效果是使铣刨机后支腿抬起，即绕前支腿旋转，通常前支腿附着重量较大，使后支腿油缸上腔的压力降低。
当后支腿上的对地面的附着重量小到一定程度后，找平系统通过降低前支腿高度降低铣刨转子铣削深度的目标将不能实现，即找平系统失效。要使找平系统正常工作，必须保持后支腿相对地面有足够的压力，本发明的目的是始终保持后支腿相对地面有足够的压力。
本发明采用结构简单的自动控制装置，能够实时检测路面铣刨机的行走压力，并通过实时调控适当的降低铣刨机的转速，以达到降低行走驱动力，减小作用在铣刨转子上向上的分力，增加行走履带的附着重量，通过控制铣刨转子上产生的向上的反作用力，铣刨机的行走速度降低后，铣刨转子的进刀量降低，可以减小转子室的铣刨料的持有量，使铣刨转子不发生跳动，提高铣刨平整度。

Claims (3)

1.一种路面铣刨机铣刨平整度辅助控制方法，其特征在于，所述路面铣刨机包括：铣刨机的行走履带(7)上设置有行走液压马达(2)，行走液压马达(2)的进液口连接至行走液压泵(8)，行走液压泵(8)上设置有控制器(9)，控制器(9)的输入端连接有能够检测铣刨机行走压力的压力传感器(4)，控制器(9)的输出端与行走液压泵(8)的控制端连接，所述行走液压泵(8)为电比例行走液压泵，所述行走履带(7)连接有支腿油缸(3)，所述压力传感器(4)设置在支腿油缸(3)的上腔，所述铣刨机(1)的底部中间位置设置有用于铣刨路面的铣刨转子(5)，铣刨转子(5)上设置有若干铣刨刀具(6)；
具体步骤如下：在支腿油缸(3)的上腔安装压力传感器(4)，铣刨机(1)作业过程中控制器(9)实时检测压力传感器(4)的压力值，当压力传感器(4)的压力值小于阈值时，控制器(9)输出控制信号降低行走液压泵(8)的排量，从而降低行走液压马达(2)的转速，降低铣刨机(1)的行走速度，减小作用在铣刨转子(5)上向上的分力，直至压力传感器(4)检测的压力值恢复到阈值，保持铣刨转子(5)上有足够的下压力，使路面铣刨机的找平系统能够正常工作，完成路面铣刨机铣刨平整度的辅助控制。
2.根据权利要求1所述的一种路面铣刨机铣刨平整度辅助控制方法，其特征在于，所述铣刨机(1)的行走速度降低后，铣刨转子(5)的转速不变，铣刨转子(5)的进刀量降低，减小转子室的铣刨料的持有量，减小铣刨料作用在铣刨转子上的向上的顶推力，从而提高行走履带(7)的附着重量。
3.根据权利要求1所述的一种路面铣刨机铣刨平整度辅助控制方法，其特征在于，所述阈值为1MPa。
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