CN108004894A - 一种铣刨机控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铣刨机控制系统及其控制方法，涉及工程机械技术领域。所述铣刨机控制系统包括设置于铣刨机上的铣刨仓和控制组件，位于所述铣刨仓内部的铣刨鼓，位于所述铣刨仓出料口处的接料机，与所述接料机连接的输料机，以及设置于所述接料机上的升降机构和传感机构，所述升降机构和所述传感机构均与所述控制组件电连接。本发明通过利用传感机构将检测到所述接料机所处的实时状态的信号发送给所述控制组件，所述控制组件控制所述升降机构升降，并带动所述接料机升降，解决了现有铣刨机的不能自动避让障碍物的问题。

Description

一种铣刨机控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种铣刨机控制系统及其控制方法。

背景技术

铣刨机是用于沥青路面养护的一种施工机械，主要用于公路、城市道路等沥青混凝土面层清除臃包、油浪、网纹和车辙等。由于铣刨机具有工作效率高、施工工艺简单、铣削深度易于控制、操作灵活方便、机动性能较好以及铣削的废料能直接回收利用等优点，因而其能够被广泛地应用于城镇市政道路和高速公路养护工程。

当前传统的大型铣刨机设备的输料机安装在接料机上位于铣刨仓出料口前方，且能够将铣刨机鼓抛出的铣削废料通过输料机构输送至集料卡车中。传统作业控制过程中，铣刨仓的接料机始终处于浮动状态，可有效保证铣刨仓平稳正常运行，铣削下的废料被封于铣刨仓中，再通过铣刨鼓的抛料板使废料通过铣刨仓出口充分抛至输料机。但实际作业过程中，尤其是在分层铣刨作业过程中，接料机前端常会出现大块的物料石块，为防止大块物料石块损伤接料装置，通常由操作人员手动提升接料机，通过其物料石块等障碍，待避让开障碍物后，再将接料机设置为浮动状态，此种方式增加了施工作业操作复杂度，同时也很难避免因没有及时发现大块物料石块而导致机构装置的损坏，尤其在夜间施工过程中。另一方面，由于接料机作业时始终贴合于地面处于浮动状态，也间接增加了设备作业前进时的行进阻力。

因此，亟待需要一种新型铣刨机控制系统及其控制方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铣刨机控制系统及其控制方法，以解决现有铣刨机的不能自动避让障碍物的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铣刨机控制系统，包括设置于铣刨机上的铣刨仓和控制组件，位于铣刨仓内部的铣刨鼓，位于铣刨仓出料口处的接料机，与接料机连接的输料机，以及设置于接料机上的升降机构和传感机构，升降机构和传感机构均与控制组件电连接。

作为优选，升降机构包括升降油缸和与升降油缸连接的溢流阀、浮动阀和三位四通换向阀。

作为优选，传感机构为轮廓传感器、距离传感器或位移传感器。

一种铣刨机控制方法，利用传感机构将检测到接料机所处的实时状态的信号发送给控制组件，控制组件控制升降机构升降，并带动接料机升降。

作为优选，升降机构包括升降油缸和与升降油缸连接的溢流阀、浮动阀和三位四通换向阀，升降机构通过浮动阀和三位四通换向阀中电磁铁的得电情况进行升降。

作为优选，三位四通换向阀设置有第一电磁铁和第二电磁铁，浮动阀设置有第三电磁铁；

当第一电磁铁和第三电磁铁得电时，升降机构下降；

当第二电磁铁和第三电磁铁得电时，升降机构提升；

当仅有第三电磁铁得电时，升降机构浮动；

当第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁均不得电时，升降机构锁定。

作为优选，传感机构为轮廓传感器，控制组件通过轮廓传感器检测到接料机前方的障碍物的轮廓尺寸，计算出接料机所需提升的高度，并控制升降机构提升至相应的高度，以保证接料机能完全避让开障碍物。

作为优选，当接料机完全避让开障碍物时，若轮廓传感器在预设时间内未检测到障碍物信号，则控制组件控制升降机构浮动。

作为优选，传感机构为距离传感器，当距离传感器检测到接料机距地面的实际高度小于接料机的第一预设高度h1时，控制组件控制接料机提升；

当距离传感器检测到接料机距地面的实际高度等于接料机的第一预设高度h1时，控制组件控制接料机锁定；

当距离传感器检测到接料机距地面的实际高度大于接料机的第一预设高度h1时，控制组件控制接料机浮动。

作为优选，传感机构为位移传感器，控制组件通过读取铣刨鼓预设的最大切削深度H以及接料机的第二预设高度h2，控制升降机构提升铣刨鼓预设的最大切削深度H和接料机的第二预设高度h2之和的高度，以有效避免接料机处于浮动状态时与地面产生的阻力的影响。

本发明的有益效果：

本发明通过利用传感机构将检测到接料机所处的实时状态的信号发送给控制组件，控制组件控制升降机构升降，并带动接料机升降，解决了现有铣刨机的不能自动避让障碍物的问题；控制组件利用浮动阀和三位四通换向阀中电磁铁的得电情况，控制升降机构的升降；控制组件通过轮廓传感器检测到接料机前方的障碍物的轮廓尺寸，计算出接料机所需提升的高度，并控制升降机构提升至相应的高度，以保证接料机能完全避让开障碍物；控制组件通过利用距离传感器和位移传感器，控制接料机在一定高度处浮动，以有效避免接料机处于浮动状态时与地面产生的阻力的影响。

附图说明

现将仅通过示例的方式，参考所附附图对本发明的实施方式进行描述，其中

图1是本发明具体实施方式提供的铣刨机控制系统的结构示意图；

图2是铣刨机控制系统中升降机构的原理图。

图中：

1、铣刨机；2、铣刨仓、3、铣刨鼓；4、接料机；5、输料机；

61、升降油缸；62、溢流阀；63、浮动阀；64、三位四通换向阀；631、第三电磁铁；641、第一电磁铁；642第二电磁铁。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供一种铣刨机控制系统，如图1所示，铣刨机控制系统包括设置于铣刨机1上的铣刨仓2和控制组件(图中未示出)，位于铣刨仓2内部的铣刨鼓3，位于铣刨仓2出料口处的接料机4，与接料机4连接的输料机5，以及设置于接料机4上的升降机构和传感机构(图中未示出)，升降机构和传感机构均与控制组件电连接。本实施方式通过利用传感机构将检测到接料机所处的实时状态的信号发送给控制组件，控制组件控制升降机构升降，并带动接料机升降，解决了现有铣刨机的不能自动避让障碍物的问题。

具体地，如图2所示，接料机4的升降通过液压方式实现，其液压控制的升降机构由接料机4的升降油缸61和与升降油缸61连接的溢流阀62、浮动阀63、三位四通换向阀64以及相应液压管路组成。升降机构通过浮动阀63和三位四通换向阀64中电磁铁的得电情况进行升降，三位四通换向阀64设置有第一电磁铁641和第二电磁铁642，浮动阀63设置有第三电磁铁631。当第一电磁铁641和第三电磁铁631得电时，升降机构下降，并带动接料机4下降；当第二电磁铁642和第三电磁铁631得电时，升降机构提升，并带动接料机4提升；当仅有第三电磁铁631得电时，升降机构浮动，并带动接料机4浮动；当第一电磁铁641、第二电磁铁642和第三电磁铁631均不得电时，升降机构锁定，并带动接料机4锁定(即停止运动)。

具体地，传感机构为轮廓传感器、距离传感器或位移传感器。可以理解的是，上述传感器可以为一个，也可以为多个，当为多个时，各个传感器之间可以更好地协同作用，有利于实现对接料机信号的检测。

具体地，传感机构为轮廓传感器，控制组件通过轮廓传感器检测到接料机4前方的障碍物的轮廓尺寸，计算出接料机4所需提升的高度，并控制升降机构提升至相应的高度，以保证接料机4能完全避让开障碍物。当接料机4完全避让开障碍物时，若轮廓传感器在预设时间内未检测到障碍物信号，则控制组件控制升降机构浮动。若轮廓传感器在预设时间内仍然检测到障碍物信号，则控制组件继续控制接料机提升，直至轮廓传感器在预设时间内未检测到障碍物信号。优选的，该预设时间为3s，在3s的短暂响应时间内，传感机构可以及时将检测的信号发送给控制组件，有助于控制组件的调控。

具体地，传感机构为距离传感器，当距离传感器检测到接料机4距地面的实际高度小于接料机4的第一预设高度h1时，控制组件控制接料机4提升；当距离传感器检测到接料机4距地面的实际高度等于接料机4的第一预设高度h1时，控制组件控制接料机4锁定；当距离传感器检测到接料机4距地面的实际高度大于接料机4的第一预设高度h1时，控制组件控制接料机4浮动。控制组件可以在接料机4随着路面起伏情况实时做动态调整，以保证接料机4能够始终与地面保持一定高度(此处为第一预设高度h1)，从而有效避免接料机4处于浮动状态时与地面产生的阻力的影响。

具体地，传感机构为位移传感器，位移传感器可以是磁伸缩位移传感器，也可以是拉绳传感器，用于测量接料机4与地面之间的相对距离。控制组件通过读取铣刨鼓3预设的左右切削深度H1和H2，通过比较取最大值(即最大切削深度H)，以及接料机4预先设定有第二预设高度h2，控制升降机构提升铣刨鼓3预设的最大切削深度H和接料机4的第二预设高度h2之和的高度，从而保证接料机4能够始终与地面保持一定高度(此处为第二预设高度h2)，以有效避免接料机4处于浮动状态时与地面产生的阻力的影响。

上述铣刨机控制系统结构的铣刨机，具有自动化程度高、操作方便，作业时可通过轮廓传感器自动有效地避让开接料机4前方的大块物料(即障碍物)，从而有效防止大块物料石块损伤接料机4；同时也可通过应用于该控制系统的控制方法，使得接料机4能够实时与铣刨地面保持一定高度值(即将接料机4的高度锁定为第一预设高度h1或第二预设高度h2)，从而不影响接料机4的接料效果，同时也避免了接料机4实时与地面的近距离接触，并可有效减小铣刨机作业时行进阻力，节省功率，进一步提升其作业效率。可以理解的是，本实施方式不对第一预设高度h1和第二预设高度h2做任何限定，优选的，第一预设高度h1等于第二预设高度h2。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铣刨机控制系统，其特征在于，包括设置于铣刨机(1)上的铣刨仓(2)和控制组件，位于所述铣刨仓(2)内部的铣刨鼓(3)，位于所述铣刨仓(2)出料口处的接料机(4)，与所述接料机(4)连接的输料机(5)，以及设置于所述接料机(4)上的升降机构和传感机构，所述升降机构和所述传感机构均与所述控制组件电连接。

2.根据权利要求1所述的一种铣刨机控制系统，其特征在于，所述升降机构包括升降油缸(61)和与所述升降油缸(61)连接的溢流阀(62)、浮动阀(63)和三位四通换向阀(64)。

3.根据权利要求1所述的一种铣刨机控制系统，其特征在于，所述传感机构为轮廓传感器、距离传感器或位移传感器。

4.一种应用于如权利要求1～3中任一项所述的铣刨机控制系统的控制方法，其特征在于，利用传感机构将检测到所述接料机(4)所处的实时状态的信号发送给所述控制组件，所述控制组件控制所述升降机构升降，并带动所述接料机(4)升降。

5.根据权利要求4所述的铣刨机控制方法，其特征在于，所述升降机构包括升降油缸(61)和与所述升降油缸(61)连接的溢流阀(62)、浮动阀(63)和三位四通换向阀(64)，所述升降机构通过浮动阀(63)和三位四通换向阀(64)中电磁铁的得电情况进行升降。

6.根据权利要求5所述的铣刨机控制方法，其特征在于，所述三位四通换向阀(64)设置有第一电磁铁(641)和第二电磁铁(642)，所述浮动阀(63)设置有第三电磁铁(631)；

当所述第一电磁铁(641)和所述第三电磁铁(631)得电时，所述升降机构下降；

当所述第二电磁铁(642)和所述第三电磁铁(631)得电时，所述升降机构提升；

当仅有所述第三电磁铁(631)得电时，所述升降机构浮动；

当所述第一电磁铁(641)、所述第二电磁铁(642)和所述第三电磁铁(631)均不得电时，所述升降机构锁定。

7.根据权利要求4所述的铣刨机控制方法，其特征在于，所述传感机构为轮廓传感器，所述控制组件通过所述轮廓传感器检测到所述接料机(4)前方的障碍物的轮廓尺寸，计算出所述接料机(4)所需提升的高度，并控制所述升降机构提升至相应的高度，以保证所述接料机(4)能完全避让开障碍物。

8.根据权利要求7所述的铣刨机控制方法，其特征在于，当所述接料机(4)完全避让开障碍物时，若所述轮廓传感器在预设时间内未检测到障碍物信号，则所述控制组件控制所述升降机构浮动。

9.根据权利要求4所述的铣刨机控制方法，其特征在于，所述传感机构为距离传感器，当所述距离传感器检测到所述接料机(4)距地面的实际高度小于所述接料机(4)的第一预设高度h1时，所述控制组件控制所述接料机(4)提升；

当所述距离传感器检测到所述接料机(4)距地面的实际高度等于所述接料机(4)的第一预设高度h1时，所述控制组件控制所述接料机(4)锁定；

当所述距离传感器检测到所述接料机(4)距地面的实际高度大于所述接料机(4)的第一预设高度h1时，所述控制组件控制所述接料机(4)浮动。

10.根据权利要求4所述的铣刨机控制方法，其特征在于，所述传感机构为位移传感器，所述控制组件通过读取铣刨鼓(3)预设的最大切削深度H以及接料机(4)的第二预设高度h2，控制所述升降机构提升铣刨鼓(3)预设的最大切削深度H和接料机(4)的第二预设高度h2之和的高度，以有效避免所述接料机(4)处于浮动状态时与地面产生的阻力的影响。