CN106149777B - 挖掘机滚翻保护控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挖掘机控制，为解决现有挖掘机驾驶室滚翻保护结构作用有限的问题；提供一种挖掘机滚翻保护控制系统，包括控制器、检测挖掘机倾角的倾角传感器、在动臂油缸的管路上连接有电磁控制装置，倾角传感器与控制器连接，控制器的输出端与电磁控制装置的电磁控制端连接，当倾角传感器检测到挖掘机倾角大于预设值时，控制器控制电磁控制装置使动臂油缸的大腔与高压油源导通、动臂油缸的小腔与液压油箱连通。在本发明中，挖掘机即将倾翻时，动臂油缸大腔与高压油源导通、小腔与液压油箱连通，动臂油缸的活塞杆伸出，动臂被举升，这样动臂能够防止挖掘机连续滚翻，同时动臂可对驾驶室进行支撑，防止挖掘机滚翻时压垮驾驶室。

Description

挖掘机滚翻保护控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种挖掘机控制，更具体地说，涉及一种挖掘机滚翻保护控制系统及控制方法。

背景技术

挖掘机号称工程机械之王，其经常工作于恶劣的作业环境，例如工作于坡面上，由此而引起的各类事故时有发生,据统计其中滚翻事故约占60％。挖掘机在操作过程中发生滚翻时，往往由于整机姿态不合理造成工作装置不能有效支撑驾驶室的合理位置，使驾驶室产生大变形，同时由于整机姿态不合理也容易发生连续滚翻，对驾驶室造成连续冲击，造成人员伤亡。

在滚翻事故中造成人员伤亡的主要原因是由于驾驶室的极度变形和被击穿。目前，相关厂家已开发出具备滚翻保护能力的驾驶室，该驾驶室通过增加骨架强度达到保护驾驶员的目的，但该方法存在以下不足：

(1)单纯依靠驾驶室骨架吸收挖掘机滚翻过程中的冲击，可靠性不足，在较大冲击下仍然存在失效可能。

(2)骨架结构驾驶室重量增加较多，成本高昂，推广应用存在一定难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有挖掘机依靠驾驶室防滚翻结构保护有限的问题，而提供一种防止挖掘机滚翻的挖掘机滚翻保护控制系统及控制方法。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种挖掘机滚翻保护控制系统，包括回转平台，在回转平台上设置有铰接的动臂、高压油源、液压油箱；在动臂与回转平台之间连接有驱动动臂绕铰接点转动抬升的动臂油缸，其特征在于包括控制器、检测挖掘机倾角的倾角传感器、在动臂油缸的管路上连接有电磁控制装置，所述倾角传感器与控制器的输入端连接，控制器的输出端与电磁控制装置的电磁控制端连接，当倾角传感器检测到挖掘机倾角大于预设值时，所述控制器控制电磁控制装置使所述动臂油缸的大腔与高压油源导通、动臂油缸的小腔与液压油箱连通。在本发明中，当挖掘机的倾斜角度大于预设值时，即挖掘机即将倾翻，控制器通过电磁控制装置使得动臂油缸的大腔与高压油源导通、动臂油缸的小腔与液压油箱连通，动臂油缸的活塞杆伸出，动臂被举升，这样当挖掘机倾翻时，动臂能够防止挖掘机连续滚翻，同时动臂可对驾驶室进行支撑，防止挖掘机滚翻时压垮驾驶室，对驾驶员造成致命伤害。

上述挖掘机滚翻保护控制系统中，所述电磁控制装置包括先导阀、与先导阀连接的先导油源、控制动臂油缸升降的换向控制阀、电磁阀；所述电磁阀为两位三通阀，电磁阀的C出口与所述换向控制阀的液控左端连通，电磁阀的A口与先导阀的A口连接，电磁阀的B口与先导油源连接；所述控制器的输出端与所述电磁阀的电控端连接。电磁控制装置采用上述结构，可尽可能地利用挖掘机已有部件，降低成本。

本发明为实现其发明目的，提供上述挖掘机滚翻保护控制系统的控制方法包括如下步骤：控制器通过倾角传感器测量挖掘机的倾斜角度，当倾斜角度大于预设值时控制挖掘机动臂油缸油路上的换向控制阀，使动臂油缸的大腔与高压油源连通、小腔与油箱回路连通。当挖掘机倾斜角度大于预设值时截断先导阀对换向控制阀的控制。

本发明与现有技术相比，本发明在挖掘机要倾翻时举升动臂，防止挖掘机连续滚翻，对挖掘机驾驶室起到保护作用，防止挖掘机驾驶室被压垮。

附图说明

图1是本发明挖掘机滚翻保护控制系统的原理图。

图中零部件名称及序号：

驾驶室1、动臂2、动臂油缸3、倾角传感器4、换向控制阀5、电磁阀6、控制器7、先导阀8、先导油源9。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1所示，本实施例中的挖掘机滚翻保护控制系统，包括回转平台，在回转平台上设置有铰接的动臂2、高压油源、液压油箱；在动臂2与回转平台之间连接有驱动动臂绕铰接点转动抬升的动臂油缸3，另外还包括控制器7、检测挖掘机倾角的倾角传感器4、在动臂油缸3的管路上连接有电磁控制装置，倾角传感器4与控制器7的输入端连接，控制器7的输出端与电磁控制装置的电磁控制端连接。

电磁控制装置包括先导阀8、与先导阀8连接的先导油源9、控制动臂油缸3升降的换向控制阀5、电磁阀6；所述电磁阀6为两位三通阀，电磁阀6的C出口与所述换向控制阀5的液控左端连通，电磁阀6的A口与先导阀的A口连接，电磁阀的B口与先导油源连接；所述控制的输出端与所述电磁阀的电控端连接。

在本实施例中，若挖掘机处于正常工作，电磁阀处于上位，此时先导阀的A油口经电磁阀的A口、C口与换向控制阀的液控左端连通，操作先导手柄时，先导阀控制换向控制阀，高压油液也即挖掘机上的主泵经换向控制阀驱动动臂油缸的伸缩。挖掘机处于倾斜状态，且当倾角传感器检测到挖掘机倾角大于预设值时，挖掘机即将倾翻，控制器输出电位使电磁阀处于下位，此时先导油源经电磁阀的B口、C口作用于换向控制阀的液控左端，换向控制阀处于左位，此时动臂油缸的大腔经换向控制阀与高压油源连通，动臂油缸的小腔(无杆腔)经换向控制阀与油箱回路连通，高压油源驱动动臂油缸的活塞杆伸出，使动臂举升，并使动臂的高点高于驾驶室的顶部。此时由于电磁阀的换位，先导阀与换向控制阀之间的油路被截断，此时再操作先导阀都不能使换向控制阀换向。

挖掘机的动臂被举升，这样当挖掘机倾翻时，动臂能够防止挖掘机连续滚翻，同时动臂可对驾驶室进行支撑，防止挖掘机滚翻时压垮驾驶室，对驾驶员造成致命伤害。

Claims (4)

1.一种挖掘机滚翻保护控制系统，包括回转平台，在回转平台上设置有铰接的动臂、高压油源、液压油箱；在动臂与回转平台之间连接有驱动动臂绕铰接点转动抬升的动臂油缸，其特征在于包括控制器、检测挖掘机倾角的倾角传感器、在动臂油缸的管路上连接有电磁控制装置，所述倾角传感器与控制器的输入端连接，控制器的输出端与电磁控制装置的电磁控制端连接，当倾角传感器检测到挖掘机倾角大于预设值时，所述控制器控制电磁控制装置使所述动臂油缸的大腔与高压油源导通、动臂油缸的小腔与液压油箱连通。

2.根据权利要求1所述的挖掘机滚翻保护控制系统，其特征在于所述电磁控制装置包括先导阀、与先导阀连接的先导油源、控制动臂油缸升降的换向控制阀、电磁阀；所述电磁阀为两位三通阀，电磁阀的C出口与所述换向控制阀的液控左端连通，电磁阀的A口与先导阀的A口连接，电磁阀的B口与先导油源连接；所述控制器的输出端与所述电磁阀的电控端连接。

3.一种挖掘机滚翻保护控制方法，其特征在于包括如下步骤：控制器通过倾角传感器测量挖掘机的倾斜角度，当倾斜角度大于预设值时控制挖掘机动臂油缸油路上的换向控制阀，使动臂油缸的大腔与高压油源连通、小腔与油箱回路连通。

4.根据权利要求3所述的挖掘机滚翻保护控制方法，其特征在于当挖掘机倾斜角度大于预设值时截断先导阀对换向控制阀的控制。