CN106149788B - 工程机械破碎锤工况识别计时系统及识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械使用破碎锤的使用识别与计时，为解决工程机械使用破碎锤计时不准确的问题；提供一种工程机械破碎锤工况识别计时系统与方法，包括测量振动的振动传感器、主泵压力传感器、安装吊臂移动感应装置和控制单元，控制单元接受振动传感器、压力传感器、感应装置的测量值并判断工程机械的工作状态，当工程机械处于使用破碎锤的冲击工况时所述计时器进行累加计时。本发明该系统简单、可靠，能够准确累计破碎锤工况工作时间。另外相对于原机仅增加振动传感器，成本基本无增加。

Description

工程机械破碎锤工况识别计时系统及识别方法

技术领域

本发明涉及工程机械使用破碎锤时的冲击工况识别计时系统及识别方法。

背景技术

破碎锤通常作为属具被连接到工程机械上用于破碎诸如岩石、混凝土等坚硬的材料。破碎锤包括用于产生冲击脉冲的冲击装置、破碎锤头和用于与工程机械如挖掘机、装载机连接的紧固装置。

由于破碎锤属于冲击工况，其对安装的工程机械影响很大，工程机械主机厂商往往要对使用破碎锤的工程机械的三包期限区别对待，因此在工程机械主机上设置能够识别主机上安装破碎锤进行冲击工况作业的计时系统就非常必要。

现有公开技术中具有借助不同的传感器识别破碎锤的冲击的数目，基于冲击的数目确定工程机械工作于破碎锤时长。然而，在实践中，难以可靠地测量所有的各个冲击的数目，因此所获得的测量结果可能是非常不精确的。结果太晚或者太早地执行工程机械的三包期限绝限。现有技术中也有测量操作破碎锤的液压泵的压力并且基于该压力确定冲击装置的操作时间，例如测量破碎锤的供给油路上设置压力开关，利用该压力开关，确定冲击装置的操作时间。然而，即使当破碎锤未在产生冲击时，负荷也可以被导向该破碎锤，因此基于该种方法所测得的工程机械工作于冲击破碎时间也是不准确的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有工程机械使用破碎锤工作与冲击工况下工况识别和计时不准确的问题，而提供一种工程机械破碎锤工况识别计时系统及识别方法。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种工程机械破碎锤工况识别计时系统，包括至少一个用于测量由液压式破碎锤工作所引起振动的振动传感器；其特征在于还包括：

用于测量工程机械主泵输出油路上压力的压力传感器；

用于感应破碎锤安装吊臂是否处于移动操作的感应装置；

包含至少一个计时器的控制单元，所述控制单元接受振动传感器、压力传感器、感应装置的测量值并判断工程机械的工作状态，当工程机械处于使用破碎锤的冲击工况时所述计时器进行累加计时；

当振动传感器和压力传感器的测量值各自大于对应的预设值且感应装置测量到所述破碎锤安装吊臂处于非移动操作状态时定义为工程机械处于使用破碎锤的冲击工况。

上述工程机械破碎锤工况识别计时系统中，所述振动传感器安装在所述工程机械上，与所述破碎锤分开独立安装。也即工程机械更换属具不影响或改动识别计时系统，方便工程机械更换属具。

上述工程机械破碎锤工况识别计时系统中，所述传感器安装在工程机械上用于安装破碎锤的安装吊臂上。

上述工程机械破碎锤工况识别计时系统中，所述感应装置为设置在破碎锤安装吊臂操作的先导控制油路上的压力传感器。

上述工程机械破碎锤工况识别计时系统中，所述感应装置为设置在破碎锤安装吊臂操作手柄上的感应开关。

本发明为实现其目的的另一技术方案是这样的：提供一种工程机械破碎锤工况识别计时方法，其特征在于包括以下步骤：

使用至少一个振动传感器测量由液压式破碎锤工作引起的振动；

使用压力传感器测量工程机械主泵输出油路上压力；

使用感应装置检测破碎锤安装吊臂是否处于移动操作；

控制单元基于上述测量结果识别工程机械的工作状态；当工程机械处于使用破碎锤的冲击工况时所述计时器进行累加计时；

当振动传感器和压力传感器的测量值各自大于对应的预设值且感应装置测量到所述破碎锤安装吊臂处于非移动操作状态时定义为工程机械处于使用破碎锤的冲击工况。

上述工程机械破碎锤工况识别计时方法中，利用振动传感器测量由破碎锤工作所引起振动的振幅或频率，控制单元将振动传感器的测量结果与预设值进行对比。

上述工程机械破碎锤工况识别计时方法中，感应装置为设置在破碎锤安装吊臂操作的先导控制油路上的压力传感器，利用该压力传感器测量控制破碎锤安装吊臂操作的先导控制油路中的压力，控制单元将该压力传感器的测量结果与预设值进行对比。

本发明与现有技术相比，本发明该系统简单、可靠，能够准确累计破碎锤工况工作时间。另外相对于原机仅增加振动传感器，成本基本无增加。

附图说明

图1是本发明工程机械破碎锤工况识别计时系统的原理图。

图中零部件名称及序号：

手先导阀1、手先导阀压力传感器2、车辆控制器3、振动传感器4、主泵压力传感器5。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

本发明中的工程机械破碎锤工况识别计时系统中，工程机械可以是挖掘机或装载机，若是挖掘机，则挖掘机的动臂与斗杆构成安装破碎锤的安装吊臂；若是装载机，则装载机的动臂构成安装破碎锤的安装吊臂。安装吊臂上可安装破碎锤外，还可以安装其他的属具，例如铲斗、挖斗等。

破碎锤为液压式，其包括用于产生冲击脉冲的冲击装置、破碎锤头和用于与工程机械上用于安装破碎锤安装吊臂连接的紧固装置。

工程机械破碎锤工况识别计时系统包括至少一个振动传感器、压力传感器和感应装置。

振动传感器4用于测量由液压式破碎锤工作所引起振动；该振动传感器4可以是加速度传感器，用于测量破碎锤工作时引起的振动，振动传感器可安装在工程机械的主机上，但最优的方式是安装在工程机械的安装吊臂上。加速度传感器可以测量机器的振动参数，例如振幅或频率。机器启动后，由于发动机、液压泵等部件的运转，机器会产生振动。但破碎锤上具有产生冲击脉冲的冲击装置，其工作时将在整机上引起不同的振动，因此可以根据破碎锤工作引起的振动与非破碎锤工作时产生的振动的特征不同而设立对应的预设值，对是否是破碎锤工作进行识别。振动传感器安装在所述工程机械上，与破碎锤分开独立安装。为了取得较好的测量结果，传感器安装在工程机械上的破碎锤安装吊臂上。振动传感器与破碎锤分开独立安装，可以方便安装吊臂上工作属具的更换。

压力传感器是设置于工程机械主泵向破碎锤供油的输出油路上的主泵压力传感器5，用于测量工程机械主泵输出油路上压力。当工程机械主泵输出油路上压力大于预设值时，说明安装吊臂上安装的属具处于工作状态，若属具为破碎锤，则说明是破碎锤在工作。

感应装置用于感应是在进行破碎锤安装吊臂移动操作；破碎锤作业时，一般都是在工作前将破碎锤的破碎锤头至于待破碎的物料上，然后操作使安装吊臂下压，利用工程机械的重量将破碎锤头压在待破碎的物料上后就不再对对安装吊臂进行操作，启动破碎锤后完成待破碎物料该点位的破碎后，再操作安装吊臂将其移动到下一个点位进行破碎，在移动安装吊臂的过程中不启动破碎锤，防止破碎锤击空造成损坏。

对于安装吊臂是通过先导液压控制的工程机械中，如图1所示，通过手先导阀1控制液压换向阀，从而实现安装吊臂的移动操作，因此在该类工程机械中，感应装置可以是手先导阀压力传感器2，该手先导阀压力传感器2直接设置在安装吊臂的先导液压控制油路中，用于检测先导油路中的压力，当先导油路中的压力大于预设值时，说明是在对安装吊臂进行移动操作，反之则安装吊臂处于静止状态。

对于安装吊臂是通过电控的工程机械中，那么感应装置可以是安装在对应操作手柄上的开关，例如接触式开关或感应开关，对操作手柄进行操纵时开关导通或断开，造成状态变化，从而输出信号，控制单元接受该信号从而判断安装吊臂是否在移动。

如图1所示，控制单元可以是工程机械上的车辆控制器3，其内部包含有至少一个计时器，控制单元用于接收振动传感器、主泵压力传感器、感应装置等测量结果，并基于上述结果对工程机械当前的工作状况进行判断。当测量到安装吊臂处于非移动操作状态、工程机械主泵输出油路上压力传感器的测量值和振动传感器的测量值均落入对应的预设值范围时，说明工程机械上安装了破碎锤且破碎锤处于工作状态，此时控制单元内的计时器进行累加计时，若上述三个条件有任何一个不符合，则认为工程机械没有进行破碎锤的冲击破碎作业，此时则停止计时。

利用上述工程机械破碎锤工况识别计时系统进行破碎锤冲击工况识别计时方法步骤如下：

使用振动传感器测量由液压式破碎锤工作引起的振动，例如测量工程机械上用于安装破碎锤或其他属具的安装吊臂上的振动振幅或振动频率；

使用压力传感器测量工程机械主泵输出油路上压力，该输出油路是向安装在安装吊臂上的属具进行供油；

使用感应装置检测破碎锤安装吊臂是否处于移动操作；例如用压力传感器测量安装吊臂的先导油路上的压力，或者用感应开关或触碰开关检测控制安装吊臂移动的操作手臂是否在移动；

控制单元基于上述测量结果识别工程机械的工作状态；当振动传感器和压力传感器的测量值各自落入对应的预设值范围内且感应装置测量到破碎锤安装吊臂处于非移动操作状态时定义为工程机械处于使用破碎锤的冲击工况。当工程机械处于使用破碎锤的冲击工况时计时器进行累加计时；工程机械没有处于使用破碎锤的冲击工况时计时器停止累加计时；

本发明与现有技术相比，本发明该系统简单、可靠，能够准确累计破碎锤工况工作时间。另外相对于原机仅增加振动传感器，成本基本无增加。

Claims (8)

1.一种工程机械破碎锤工况识别计时系统，包括至少一个用于测量由液压式破碎锤工作所引起振动的振动传感器；其特征在于还包括：

用于测量工程机械主泵输出油路上压力的压力传感器；

用于感应破碎锤安装吊臂是否处于移动操作的感应装置；

包含至少一个计时器的控制单元，所述控制单元接受振动传感器、压力传感器、感应装置的测量值并判断工程机械的工作状态，当工程机械处于使用破碎锤的冲击工况时所述计时器进行累加计时；

当振动传感器和压力传感器的测量值各自落入对应的预设值范围且感应装置测量到所述破碎锤安装吊臂处于非移动操作状态时定义为工程机械处于使用破碎锤的冲击工况。

2.根据权利要求1所述的工程机械破碎锤工况识别计时系统，其特征在于所述振动传感器安装在所述工程机械上，与所述破碎锤分开独立安装。

3.根据权利要求2所述的工程机械破碎锤工况识别计时系统，其特征在于所述振动传感器安装在工程机械上用于安装破碎锤的安装吊臂上。

4.根据权利要求1所述的工程机械破碎锤工况识别计时系统，其特征在于所述感应装置为设置在破碎锤安装吊臂操作的先导控制油路上的压力传感器。

5.根据权利要求1所述的工程机械破碎锤工况识别计时系统，其特征在于所述感应装置为设置在破碎锤安装吊臂操作手柄上的感应开关。

6.一种工程机械破碎锤工况识别计时方法，其特征在于包括以下步骤：

使用至少一个振动传感器测量由液压式破碎锤工作引起的振动；

使用压力传感器测量工程机械主泵输出油路上压力；

使用感应装置检测破碎锤安装吊臂是否处于移动操作；

控制单元基于振动传感器、压力传感器、感应装置的测量结果识别工程机械的工作状态；当工程机械处于使用破碎锤的冲击工况时所述计时器进行累加计时；

当振动传感器和压力传感器的测量值各自落入对应的预设值范围时且感应装置测量到所述破碎锤安装吊臂处于非移动操作状态时定义为工程机械处于使用破碎锤的冲击工况。

7.根据权利要求6所述的工程机械破碎锤工况识别计时方法，其特征在于利用振动传感器测量由破碎锤工作所引起振动的振幅或频率，控制单元将振动传感器的测量结果与预设值进行对比。

8.根据权利要求6所述的工程机械破碎锤工况识别计时方法，其特征在于感应装置为设置在破碎锤安装吊臂操作的先导控制油路上的压力传感器，利用该压力传感器测量控制破碎锤安装吊臂操作的先导控制油路中的压力，控制单元将该压力传感器的测量结果与预设值进行对比。