CN109019379B - 履带式车辆的绞车组件及其控制方法和履带式车辆 - Google Patents

履带式车辆的绞车组件及其控制方法和履带式车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN109019379B
CN109019379B CN201810592392.3A CN201810592392A CN109019379B CN 109019379 B CN109019379 B CN 109019379B CN 201810592392 A CN201810592392 A CN 201810592392A CN 109019379 B CN109019379 B CN 109019379B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
control
winch
measured
cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810592392.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109019379A (zh
Inventor
阿尔贝托·保莱蒂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prinoth SpA
Original Assignee
Prinoth SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prinoth SpA filed Critical Prinoth SpA
Publication of CN109019379A publication Critical patent/CN109019379A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109019379B publication Critical patent/CN109019379B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/40—Control devices
    • B66D1/48—Control devices automatic
    • B66D1/485—Control devices automatic electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/02—Driving gear
    • B66D1/08—Driving gear incorporating fluid motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/40—Control devices
    • B66D1/48—Control devices automatic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/60—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans adapted for special purposes
    • B66D1/74—Capstans
    • B66D1/7442—Capstans having a horizontal rotation axis
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H4/00—Working on surfaces of snow or ice in order to make them suitable for traffic or sporting purposes, e.g. by compacting snow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D2700/00—Capstans, winches or hoists
    • B66D2700/01—Winches, capstans or pivots
    • B66D2700/0125—Motor operated winches
    • B66D2700/0133—Fluid actuated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H4/00—Working on surfaces of snow or ice in order to make them suitable for traffic or sporting purposes, e.g. by compacting snow
    • E01H4/02—Working on surfaces of snow or ice in order to make them suitable for traffic or sporting purposes, e.g. by compacting snow for sporting purposes, e.g. preparation of ski trails; Construction of artificial surfacings for snow or ice sports ; Trails specially adapted for on-the-snow vehicles, e.g. devices adapted for ski-trails

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

本申请提供了一种履带式车辆的绞车组件及其控制方法和履带式车辆，该绞车组件包括：支撑结构；圆筒，相对于支撑结构围绕轴线旋转；缆索，缠绕在圆筒上；致动器组件，耦接到圆筒以使缆索缠绕或解绕并配置为接收第一控制信号和/或第二控制信号，第一控制信号指示致动器组件的泵的期望压力，第二控制信号指示致动器组件的泵的期望位移；以及绞车控制装置，耦接到致动器组件以控制缆索的缠绕和解绕并配置为提供第一控制信号和/或第二控制信号。

Description

履带式车辆的绞车组件及其控制方法和履带式车辆
技术领域
本发明涉及一种用于帮助履带式车辆(特别是雪道整理机)沿着陡坡的运动的绞车组件(winch assembly)及其控制方法。
特别地，一种履带式车辆包括：底盘；车辆控制单元；以及绞车组件，其又包括：支撑结构；圆筒，可相对于支撑结构旋转；缆索，其可缠绕在圆筒上和解绕；致动器组件，耦接到圆筒以使圆筒围绕轴线旋转；以及绞车控制装置，耦接到致动器组件以用于控制致动器组件，从而调节缆索的缠绕和解绕。
背景技术
通常，一种履带式雪道整理车辆还包括：耕作机(tiller)，用于处理滑雪斜坡的雪；以及铲子，用于沿着滑雪斜坡移动雪块。
当在其特征在于特别陡的斜坡的滑雪道上使用履带式车辆时，将绞车组件的缆索的自由端固定到上游锚，以在绞车组件的帮助下操纵履带式车辆，确保更大的安全性，并且如果履带式车辆失去对雪的附着则防止履带式车辆的滑动。
文献EP 1 118 580公开了一种用于控制绞车组件使得缆索的拉力根据供应雪道整理车辆的履带的两个泵之间的压力值之差和绞车臂相对于行进方向的角度而改变的方法。
该控制方法在某些限制内运作良好，但是当需要非常短的反应时间和相对于内部问题及外部问题的强鲁棒性时，并不是非常合适的。
发明内容
本发明的一个目的是，提供一种克服现有技术的至少一个缺点的绞车组件。
根据本发明，提供了一种绞车组件，包括：支撑结构；圆筒，可相对于支撑结构围绕轴线旋转；缆索，其可缠绕在圆筒上和解绕；致动器组件，耦接到圆筒以限定缆索的拉力并配置为接收第一控制信号和/或第二控制信号，该第一控制信号指示致动器组件的泵的期望压力，该第二控制信号指示致动器组件的泵的期望位移；以及绞车控制装置，耦接到致动器组件以控制缆索的拉力并配置为提供第一控制信号和/或第二控制信号；绞车控制装置配置为根据指示所测量的履带式车辆的行进速度的所测量的行进速度信号、指示在绞车组件上测量的拉力的所测量的拉力信号、以及选自以下信号组的一个或多个信号来确定第一控制信号和/或第二控制信号：缆索速度信号、缠绕缆索长度信号、由操作员手动地设置的期望拉力信号、指示绞车臂相对于行进方向的角度的臂角度信号、以及指示在致动器组件的液压回路的高压分支中测量的压力的所测量的压力信号。
由于本发明的原因，绞车组件保证拉力的控制的精度，即使是对于高拉力值和非常短的反应时间，以抵抗由于突然的地面变化或履带式车辆的负载的突然变化所导致的外部负载的突然变化。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据与至少一个履带的至少一个泵相关联的压力或两个履带的两个泵之间的相关联的压力之差来确定第一控制信号和/或第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置包括第一频率可调节有源滤波器和振荡检测器，该振荡检测器配置为接收作为输入的所测量的力信号，并且如果检测到所测量的力信号的振荡则提供作为输出的一个或多个频率值；根据由振荡检测器检测到的该频率或多个频率对第一有源滤波器进行频率调节，以衰减或消除拉力的振荡；绞车控制装置配置为通过第一有源滤波器限定第一控制信号；优选地，振荡检测器配置为通过检测与谐波相关的频率来检测振荡，该谐波具有大于设定值且在第一检测频率范围内的振幅值。
由于本发明的原因，绞车组件对绞车的拉力的控制中的内部问题或外部问题不敏感，并提供了一种具有快速且稳定的动力学的控制拉力的系统。更详细地，由于本发明的原因，拉力的控制能够快速地对操作员的命令和/或由于外部原因所引起的负载变化起反应。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据指示在绞车组件上测量的拉力的所测量的拉力信号来限定第一控制信号。
由于本发明的原因，在调节绞车组件的拉力中所涉及的第一控制信号是反馈控制信号，使得期望的力的值等于当前绞车力的值。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据指示所测量的绞车臂相对于行进方向的角度的所测量的角度信号来限定第一控制信号。
由于本发明的原因，根据拉动方向和行进方向来调节拉力，特别地，该拉力在一些情况中是有限的。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据缆索速度信号来限定第一控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据缠绕缆索长度信号来限定第一控制信号。
由于本发明的原因，控制装置确保拉力的更精确、更快速且更稳定的调节，事实上，缠绕缆索长度的值允许待施加至圆筒的扭矩的更好调节，以获得设定拉力。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据指示所测量的履带式车辆的行进速度的来自所测量的履带式车辆的行进速度的信号来限定第一控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据通过由操作员给出的外部手动命令限定的期望拉力信号来限定第一控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据指示所测量的供应相应履带的至少一个泵的压力的履带压力信号来限定第一控制信号；优选地，履带压力信号指示所测量的分别供应履带式车辆的第一履带和第二履带的液压回路之间的压力之差。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据所测量的角度信号来限定第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据缆索速度信号来限定第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据缠绕缆索长度信号来限定第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据期望拉力信号来限定第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据所测量的拉力信号来限定第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据所测量的行进速度信号来限定第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据指示在致动器组件的液压回路的高压分支中测量的压力的所测量的压力信号来限定第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据来自履带式车辆的发动机转数的信号来限定第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据所测量的至少一个履带的至少一个泵的压力和/或所测量的两个履带的两个泵之间的压力之差来限定第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置根据期望的理论力值来限定第二控制信号。
根据一个优选实施例，绞车控制装置包括第二频率可调节有源滤波器和振荡检测器，该振荡检测器配置为接收作为输入的所测量的力信号，并且如果检测到所测量的力信号的振荡则提供作为输出的一个或多个频率值；根据由振荡检测器检测到的该频率或多个频率对第二有源滤波器进行频率调节，以衰减或消除拉力的振荡；绞车控制装置配置为通过第二有源滤波器限定第二控制信号；优选地，振荡检测器配置为通过检测与谐波相关的频率来检测振荡，该谐波具有大于设定值的振幅值。
根据一个优选实施例，致动器组件包括液压回路和变量泵，该变量泵供应液压回路并配置为根据以下改变其位移：在液压回路的高压分支中测量的压力、由第一控制信号指示的压力，并且优选地根据第二控制信号来改变其位移。
由于本发明的原因，通过第一信号控制变量泵，该第一信号是通过对绞车组件的拉力的反馈控制和对液压回路的液压压力的反馈来获得的信号。换句话说，通过两个反馈来控制泵：经由电子装置对所测量的拉力的电子反馈；以及经由液压装置对液压回路的液压压力的液压反馈。另外，在优选实施例中，通过另一电子反馈控制变量泵，即，通过电子装置对液压回路的压力的电子反馈。
根据一个优选实施例，绞车组件包括变量电机，其耦接到液压回路并通过液压回路由变量泵供应；变量电机配置为根据在液压回路中检测到的压力来改变其位移。
本发明的另一目的是，提供一种减少现有技术的缺点的履带式车辆。
根据本发明，提供了一种履带式车辆，包括：发动机，优选地是内燃机；第一履带和第二履带；以及绞车组件，该绞车组件包括：支撑结构；圆筒，相对于支撑结构围绕轴线旋转；缆索，缠绕在圆筒上；致动器组件，耦接到圆筒以使缆索缠绕或解绕并配置为接收第一控制信号和/或第二控制信号，该第一控制信号指示致动器组件的泵的期望压力，该第二控制信号指示致动器组件的泵的期望位移；以及绞车控制装置，耦接到致动器组件以控制缆索的缠绕和解绕并配置为提供第一控制信号和/或第二控制信号；绞车控制装置配置为根据指示所测量的履带式车辆的行进速度的所测量的行进速度信号、指示在绞车组件上测量的拉力的所测量的拉力信号、以及选自以下信号组的一个或多个信号来确定第一控制信号和/或第二控制信号：缆索速度信号、缠绕缆索长度信号、由操作员手动地设置的期望拉力信号、来自所测量的绞车组件的臂相对于行进方向的角度的信号、以及指示在致动器组件的液压回路的高压分支中测量的压力的所测量的压力信号。
根据一个优选实施例，车辆包括用于操作第一履带的第一泵以及用于操作第二履带的第二泵。
根据一个优选实施例，履带式车辆包括车辆控制单元，其连接到绞车控制装置以用于限定驾驶命令信号。
本发明的另一目的是，提供一种减少现有技术的至少一个缺点的用于操作用于履带式车辆的绞车组件的方法。
根据本发明，提供了一种用于履带式车辆的绞车组件的控制方法；该绞车组件包括：旋转圆筒；缆索，缠绕在圆筒上；致动器组件，耦接到圆筒以使缆索缠绕或解绕，包括变量泵且优选地包括变量液压电机；该方法包括以下步骤：根据所测量的履带式车辆的行进速度、所测量的缆索的拉力的值、以及选自以下值的组的一个或多个值：缆索速度、缠绕缆索长度、由操作员手动地设置的期望拉力、所测量的绞车组件的臂相对于行进方向的角度、以及在致动器组件的液压回路的高压分支中测量的压力来控制泵出口处的压力以控制缆索的缠绕和解绕和/或泵的位移以控制缆索的缠绕和解绕。
附图说明
本发明的进一步特征和优点从以下参考附图对本发明的非限制性实施例的描述中将是显而易见的，其中：
图1是包括绞车组件且根据本发明构造的履带式车辆的侧正视图，其中为了清楚起见而移除了一部分；
图2是图1的绞车组件的细节的图示；以及
图3是图1的绞车组件的细节的图示。
具体实施方式
参考图1，参考数字1整体上定义履带式车辆。在一个优选实施例中，履带式车辆是用于准备滑雪斜坡的雪道整理机。
履带式车辆1包括底盘2；两个履带3(在图1中仅示出了一个)；两个驱动轮4(在图1中仅示出了一个)，操作地耦接到相应履带3；驾驶室6；用户界面7，位于驾驶室6中；铲子8，由底盘2支撑在前方；耕作机9，由底盘2支撑在后方；绞车组件10，固定到底盘2；发动机11，优选地是内燃机；以及传动装置12(在图3中部分地可见)，操作地连接到内燃机11、驱动轮4、铲子8和耕作机9。而且，传动装置12将发动机11连接到绞车组件10。
传动装置12可以是液压的或电的，或者是液压的和电的组合。
履带式车辆1包括车辆控制单元13，其连接到用户界面7并适合于控制履带式车辆1。
绞车组件10包括绞车控制装置13a，其配置为控制绞车组件10。绞车控制装置13a也连接到用户界面7。
在一个优选实施例中，履带式车辆1包括用于操作一个履带3的第一泵(在附图中看不见)以及用于操作另一个履带3的第二泵(在附图中看不见)。
参考图1和图2，绞车组件10包括：支撑结构14，固定到底盘2；圆筒15，可相对于支撑结构14围绕轴线A旋转；缆索16，具有固定到圆筒15的一端并缠绕在圆筒15上；致动器组件17(图3)，耦接到圆筒15以通过拉力使缆索16缠绕或解绕；以及绞车控制装置13a，耦接到致动器组件17以用于控制缆索16的拉力。
绞车控制装置13a配置为确定并发出用于控制致动器组件17的第一控制信号SC1和第二控制信号SC2。
致动器组件17配置为从绞车控制装置13a接收第一控制信号SC1和第二控制信号SC2，并由绞车控制装置13a通过第一控制信号SC1和第二控制信号SC2来控制。
致动器组件17包括：液压回路20；变量泵21，供应液压回路；以及变量电机22，其由变量泵21通过液压回路20供应。
致动器组件17包括液压节流阀24，其输入连接到液压回路的高压分支。另外，节流阀24连接到绞车控制装置13a，用于接收第一控制信号SC1并通过第一控制信号SC1来控制。节流阀根据第一控制信号SC1来调节其自身的输出。
变量泵21包括泵控制单元21a以改变其自身的位移。泵控制单元21a包括：液压输入，连接到节流阀24的输出；以及电输入，配置为接收连接到绞车控制装置13a的电信号，用于接收第二控制信号SC2。更详细地，泵控制单元21a配置为根据通过液压输入接收的压力的值和通过电输入接收的电信号的值来改变变量泵21的位移，更详细地，泵控制单元21a根据压力值和电信号值中的较小值来调节变量泵21的位移。
在一个替代实施例中，省略了第二控制信号SC2，或者第二控制信号SC2具有总是等于最大可能值的固定值，在这种情况中，泵控制单元21a根据从液压入口接收的压力的值来调节变量泵21的位移。
在另一替代实施例中，省略了第一控制信号SC1，或者第一控制信号SC1具有总是等于最大可能值的固定值，在这种情况中，泵控制单元21a根据由第二控制信号SC2指示的位移值来调节变量泵21的位移。
变量电机22包括电机控制单元22a，其配置为调节变量电机22的位移。电机控制单元22a连接到液压回路20的高压分支，以接收作为输入的加压液体，并且根据液压回路20的高压分支中的压力来调节变量电机22的位移。换句话说，变量电机22配置为根据液压回路20的高压分支中的压力来改变其自身的位移。根据第一控制信号SC1来调节如前所示的液压回路的压力。因此，变量电机22配置为根据第一控制信号SC1来改变其位移。
变量电机22耦接到圆筒15，并作用于圆筒15以调节缆索16的拉力。
绞车控制装置13a包括力传感器26，特别是测压元件，其耦接到缆索16以用于检测由缆索16表现出的拉力。力传感器26确定并发出指示在缆索16上测量的拉力的所测量的拉力信号FF。
用户界面7耦接到绞车控制装置13a，并允许发送从操作员U接收的期望的力命令。更详细地，用户界面77根据从操作员U接收的期望的力命令而发出期望的力信号S4。
绞车控制装置13a包括压力传感器28，其耦接到液压回路20的高压分支，以用于检测液压回路20的压力并发出所测量的压力信号PF，其是指示液压回路20的高压分支中的压力的电信号。
履带式车辆1包括速度传感器(未在附图中示出)，以测量履带式车辆1的行进速度。速度传感器耦接到绞车控制装置13a，以确定指示所测量的行进速度的所测量的行进速度信号S2并将其发送至绞车控制装置13a。
绞车组件10包括缆索速度传感器(未在附图中示出)，其耦接到缆索16，以测量缆索16的运动速度并确定指示所测量的缆索速度S3的所测量的缆索速度信号S3，以将其发送至绞车控制装置13a。在本发明的一个实施例中，缆索速度传感器耦接到圆筒，测量圆筒的旋转，并将圆筒的转数发送至绞车控制装置。
绞车组件10包括缠绕缆索传感器，其耦接到缆索，以测量缠绕在圆筒上的缆索的量。缠绕缆索传感器确定所测量的缠绕缆索长度信号S7并将其发送至绞车控制装置。在一个实施例中，缠绕缆索传感器包括计算单元，其根据圆筒的正旋转或负旋转的数量来计算缠绕缆索的量。检测圆筒的转数的传感器可以是缠绕缆索传感器的一部分，或者可以是独立的传感器。
绞车组件10包括角度传感器，其耦接到绞车组件10的臂5，以测量绞车组件10的臂5与履带式车辆的行进方向D形成的角度。角度传感器确定所测量的角度信号S5并将其发送至绞车控制装置13a。特别地，臂5固定到支撑结构14，并可围绕竖直轴线B旋转。臂5耦接到圆筒15并引导缆索16。
履带式车辆1包括压力传感器(未在附图中示出)，其分别耦接到一个履带3和另一个履带3的第一泵(未示出)和第二泵(未示出)，特别是耦接到第一泵的液压回路和耦接到第二泵的液压回路。压力传感器配置为限定指示两个履带3的两个液压回路之间的压力之差的所测量的履带压力信号S1。
履带压力信号S1、所测量的行进速度信号S2、缆索速度信号S3、期望力信号S4、所测量的角度信号S5、缠绕缆索长度信号S7、所测量的拉力信号FF、所测量的压力信号PF是电信号。
绞车控制装置13a配置为根据以下来确定第一控制信号SC1和第二控制信号SC2：来自所测量的履带式车辆1的行进速度的信号S2；所测量的拉力信号FF；缆索速度信号S3；缠绕缆索长度信号S7；所测量的角度信号S5以及期望力信号S4。
更详细地，绞车控制装置13a根据以下来限定第一控制信号SC1：所测量的角度信号S5、缆索速度信号S3、缠绕缆索长度信号S7、所测量的行进速度信号S2、所测量的拉力信号FF、以及期望拉力信号S4。
绞车控制装置13a还根据履带压力信号S1来限定第一控制信号SC1。
参考图2，绞车控制装置13a根据以下来限定第二控制信号SC2：所测量的角度信号S5、缠绕缆索长度信号S7、所测量的拉力信号FF、所测量的行进速度信号S2、所测量的压力信号PF、缆索速度信号S3、以及优选地期望拉力信号S4和/或履带压力信号S1。
另外，履带式车辆1包括发动机旋转传感器，其耦接到发动机11并限定来自指示所测量的履带式车辆1的发动机11的转数的所测量的发动机旋转的信号S6。发动机旋转信号S6是电信号。
在本发明的一个优选的但是非限制性的实施例中，除了以上指出的信号以外，绞车控制装置13a根据发动机旋转信号S6来限定第二控制信号SC2。
在一个替代实施例中，在通过绞车控制装置13a确定第一控制信号SC1和第二控制信号SC2中，省略一个或多个以上列出的信号。
在一个替代实施例中，绞车控制装置13a不限定第二控制信号SC2，或者根据以上列出的信号而用固定的、不可变的值来限定该第二控制信号。在这种情况中，绞车控制装置13a将第二控制信号SC2限定为等于最大可能控制信号值SC2。
可使刚刚描述的两个替代实施例彼此组合，换句话说，本发明的一个实施例包括根据以上列出的特性仅确定第一控制信号SC1的绞车控制装置13a。
在一个替代实施例中，绞车控制装置13a不限定第一控制信号SC1，或者根据以上列出的信号而用固定的、不可变的值来限定该第一控制信号。在这种情况中，绞车控制装置13a将第一控制信号SC1限定为等于最大可能控制信号值SC1。
可使刚刚描述的替代实施例彼此组合，换句话说，本发明的一个实施例包括根据以上列出的特性仅确定第二控制信号SC2的绞车控制装置13a。
在本发明的一个优选的但是非限制性的实施例中，绞车控制装置13a根据以下段落来确定第一控制信号SC1和第二控制信号SC2。
绞车控制装置13a包括计算单元30，其配置为计算指示期望理论拉力值的期望理论力信号SFTD。控制单元30接收作为输入的所测量的角度信号S5、缆索速度信号S3、期望拉力信号S4、所测量的行进速度信号S2，并根据输入信号来限定期望理论力信号SFTD。
在一个实施例中，计算单元30接收作为输入的履带压力信号S1，并且根据所述信号以及以上列出的信号来限定期望理论力信号SFTD。
绞车控制装置13a包括连接到计算单元30的计算单元31。计算单元31接收作为输入的期望理论力信号SFTD、缠绕缆索长度信号S7和所测量的力信号FF，并确定期望理论压力信号SPTD。
绞车控制装置13a包括频率可调节有源滤波器32和振荡检测器33，振荡检测器33配置为接收作为输入的所测量的拉力信号FF，并且如果检测到所测量的力信号FF的振荡则提供作为输出的指示一个或多个频率值的滤波信号SF。振荡检测器33配置为通过检测与谐波相关的频率来检测振荡，该谐波具有大于设定值且在第一检测频率范围内的振幅值。为此目的，振荡检测器33可执行FFT或DFT，或者具有用于检测大于设定振幅且在第一检测频率范围内的谐波的其他电子装置。
根据由振荡检测器33检测到的该频率或多个频率来对有源滤波器32进行频率调节，以衰减或消除拉力的振荡。为此目的，有源滤波器32接收作为输入的滤波信号SF和期望理论压力信号SPTD，并确定输出控制信号SC1。根据期望理论压力信号SPTD来限定控制信号SC1，并对控制信号SC1过滤由滤波信号SF指示的任何振荡。
绞车控制装置13a还包括计算单元34，其接收作为输入的所测量的行进速度信号S2、缠绕缆索长度信号S7、所测量的角度信号S5和所测量的压力信号PF，并提供根据输入信号计算的输出期望理论位移信号SCTD。
在一个优选实施例中，计算单元34接收作为输入的发动机旋转信号S6，并限定期望理论位移信号SCTD及以上刚刚列出的信号。
绞车控制装置13a包括连接到振荡检测器33的频率可调节有源滤波器35。根据由振荡检测器33检测到的该频率或多个频率来对有源滤波器35进行频率调节，以衰减或消除拉力的振荡。
有源滤波器35接收作为输入的期望理论位移信号SCTD和滤波信号SF，并确定已过滤期望理论位移信号SCTDF。根据期望理论位移信号SCTD和在滤波信号SF中指示的已过滤频率来确定已过滤期望理论位移信号SCTDF。
绞车控制装置13a包括计算单元36，其接收作为输入的已过滤期望理论位移信号SCTDF、滤波信号SF、所测量的拉力信号FF和期望理论力信号SFTD，并根据输入信号来限定作为输出的第二控制信号SC2。
而且，车辆控制单元13配置为，根据发动机旋转信号S6、缠绕缆索长度信号S7、所测量的压力信号PF和滤波信号SF来限定驾驶命令信号DDC。
更详细地，车辆控制单元13连接到绞车控制装置13a，以限定驾驶命令信号DDC。
更详细地，车辆控制单元13包括处理单元13b和处理单元13c。处理单元13b接收作为输入的发动机旋转信号S6、缠绕缆索长度信号S7、所测量的压力信号PF，并确定指示使得履带式车辆1能够达到的最大速度的速度限制信号VSL。处理单元13c连接到处理单元13b，并接收作为输入的速度限制信号VSL和滤波信号SF，并限定确定雪道整理车辆1的行进的驾驶命令信号DDC。特别地，驾驶命令信号DDC可控制雪道整理车辆的履带，以限定雪道整理车辆1的行进。
由于本发明的原因，控制信号SC1通过反馈控制系统来调节绞车组件10的拉力，该反馈控制系统由与对液压回路20的压力的液压反馈控制串联的对所测量的拉力的电子反馈控制而形成。该电子反馈控制是稳定的，且由于可调节的有源滤波和振荡检测器而对内部问题和外部问题和/或命令的变化和/或负载的变化不敏感。
而且，在其中根据输入调节控制信号SC2的实施例中，独立地且经由两个电子反馈控制来调节拉力和拉动速度，该电子反馈控制与液压反馈控制串联。此类型的控制提供了以上概述的优点连同对拉力和拉动速度具有非常精确且稳定的控制的优点，甚至是对于较高值和对于由于负载的突然变化所引起的快速动态学。而且，此类型的控制降低了能耗。
本申请要求于2017年6月9日提交的意大利专利申请第102017000064293号的优先权，将其公开内容通过引证的方式结合于此。
还显而易见的是，本发明还覆盖未在具体实施方式部分和等同实施例中描述的实施例，这些实施例都落在所附权利要求的保护范围内。

Claims (20)

1.一种履带式车辆的绞车组件，所述绞车组件包括：支撑结构(14)；圆筒(15)，相对于所述支撑结构(14)围绕轴线(A)旋转；缆索(16)，缠绕在所述圆筒(15)上；臂(5)，引导所述缆索(16)；致动器组件(17)，耦接到所述圆筒(15)以使所述缆索(16)缠绕或解绕，并配置为接收第一控制信号(SC1)和/或第二控制信号(SC2)，所述第一控制信号(SC1)指示所述致动器组件(17)的泵(21)的期望压力，所述第二控制信号(SC2)指示所述致动器组件(17)的所述泵(21)的期望位移；以及绞车控制装置(13a)，耦接到所述致动器组件(17)以控制所述缆索(16)的缠绕和解绕，并配置为提供所述第一控制信号(SC1)和/或所述第二控制信号(SC2)；所述绞车控制装置(13a)配置为根据指示所测量的所述履带式车辆(1)的行进速度的所测量的行进速度信号(S2)、指示在所述绞车组件(10)上测量的拉力的所测量的拉力信号(FF)、以及选自以下信号组的一个或多个信号来确定所述第一控制信号(SC1)和/或所述第二控制信号(SC2)：缆索速度信号(S3)、缠绕缆索长度信号(S7)、由操作员手动地设置的期望拉力信号(S4)、来自所测量的所述绞车组件(10)的所述臂(5)相对于行进方向(D)的角度的信号(S5)、以及指示在所述致动器组件(17)的液压回路(20)的高压分支中测量的压力的所测量的压力信号(PF)。
2.根据权利要求1所述的绞车组件，其中，所述绞车控制装置(13a)根据至少一个履带的至少一个泵的压力、或两个履带的两个泵之间的压力差来确定所述第一控制信号(SC1)和/或所述第二控制信号(SC2)。
3.根据权利要求1所述的绞车组件，其中，所述绞车控制装置(13a)包括频率能调节的第一有源滤波器(31)和振荡检测器(33)，所述振荡检测器(33)配置为接收作为输入的所测量的拉力信号(FF)，并且如果检测到所测量的拉力信号(FF)的振荡则提供作为输出的一个或多个频率值；根据由所述振荡检测器(33)检测到的频率或多个频率对所述第一有源滤波器(31)进行频率调节，以衰减或消除拉力的振荡；所述绞车控制装置(13a)配置为通过所述第一有源滤波器(31)限定所述第一控制信号(SC1)。
4.根据权利要求1所述的绞车组件，其中，所述绞车控制装置(13a)根据指示所述绞车组件(10)的所述臂相对于所述行进方向(D)的角度的测量值的所测量的角度信号(S5)、和/或根据缆索速度信号(S3)、和/或根据缠绕缆索长度信号(S7)、和/或根据所测量的行进速度信号(S2)、和/或根据所测量的拉力信号(FF)、和/或根据由操作员(U)手动地设置的期望拉力信号(S4)来限定所述第一控制信号(SC1)。
5.根据权利要求1所述的绞车组件，其中，所述绞车控制装置(13a)根据供应相应履带(3)的至少一个泵的至少一个压力的值来限定所述第一控制信号(SC1)。
6.根据权利要求1所述的绞车组件，其中，所述绞车控制装置(13a)根据所测量的角度信号(S5)、和/或缆索速度信号(S3)、和/或缠绕缆索长度信号(S7)、和/或由操作员设置的期望力信号(S4)、和/或所测量的拉力信号(FF)、和/或根据所测量的行进速度信号(S2)、和/或所测量的压力信号(PF)来限定所述第二控制信号(SC2)。
7.根据权利要求1所述的绞车组件，其中，所述绞车控制装置(13a)根据发动机旋转信号(S6)和/或履带压力信号(S1)来限定所述第二控制信号(SC2)。
8.根据权利要求1所述的绞车组件，其中，所述绞车控制装置(13a)根据期望理论力信号(SFTD)来限定所述第二控制信号(SC2)；所述绞车控制装置(13a)配置为根据所测量的角度信号(S5)、和/或根据缆索速度信号(S3)、和/或根据期望拉力信号(S4)、和/或根据履带压力信号(S1)、和/或根据所测量的行进速度信号(S2)来计算期望理论力信号(SFTD)。
9.根据权利要求1所述的绞车组件，包括频率能调节的第二有源滤波器(35)和振荡检测器(33)，所述振荡检测器(33)配置为接收作为输入的所测量的拉力信号(FF)，并且如果检测到所测量的拉力信号(FF)的振荡则提供作为输出的一个或多个频率值；根据由所述振荡检测器(33)检测到的频率或多个频率对所述第二有源滤波器(35)进行频率调节，以衰减或消除拉力的振荡；所述绞车控制装置(13a)配置为通过所述第二有源滤波器(35)限定所述第二控制信号(SC2)。
10.根据权利要求1所述的绞车组件，其中，所述致动器组件(17)包括液压回路(20)和变量泵(21)，所述变量泵(21)供应所述液压回路(20)并配置为根据按照以下定义的压力来改变它的位移：所述液压回路(20)的高压分支中的压力、由所述第一控制信号(SC1)指示的压力来改变它的位移。
11.根据权利要求10所述的绞车组件，包括变量电机(22)，所述变量电机(22)耦接到所述液压回路(20)并通过所述液压回路(20)由所述变量泵(21)供应；所述变量电机(22)配置为根据在所述液压回路(20)的高压分支中检测到的压力来改变它的位移。
12.根据权利要求3或9所述的绞车组件，其中，所述振荡检测器(33)配置为通过检测与谐波相关的频率来检测振荡，所述谐波具有大于设定值的振幅值。
13.根据权利要求5所述的绞车组件，其中，所述绞车控制装置(13a)根据指示分别供应所述履带式车辆(1)的第一履带(3)和第二履带(3)的液压回路之间的压力差的履带压力信号(S1)来限定所述第一控制信号(SC1)。
14.根据权利要求10所述的绞车组件，其中，所述变量泵配置为根据所述第二控制信号(SC2)来改变它的位移。
15.一种履带式车辆，包括：发动机(11)；第一履带(3)和第二履带(3)；以及根据权利要求1至14中任一项所述的绞车组件(10)。
16.根据权利要求15所述的履带式车辆，包括用于操作所述第一履带(3)的第一泵以及用于操作所述第二履带(3)的第二泵。
17.根据权利要求15所述的履带式车辆，包括车辆控制单元(13)，所述车辆控制单元(13)连接到所述绞车控制装置(13a)以用于限定驾驶命令信号(DDC)。
18.根据权利要求15所述的履带式车辆，其中，所述发动机(11)是内燃机。
19.一种用于履带式车辆的绞车组件的控制方法，所述绞车组件包括：旋转圆筒(15)；缆索(16)，缠绕在所述圆筒(15)上；臂(5)，引导所述缆索(16)；致动器组件(17)，耦接到所述圆筒(15)以使所述缆索(16)缠绕或解绕，包括变量泵(21)；所述方法包括以下步骤：根据所测量的所述履带式车辆(1)的行进速度、所测量的所述缆索(16)的拉力的值、以及选自以下值的组的一个或多个值：缆索速度(S3)、缠绕缆索长度(S7)、由操作员手动地设置的期望拉力(S4)、所测量的所述绞车组件(10)的所述臂(5)相对于行进方向(D)的角度(S5)、以及在所述致动器组件(17)的液压回路(20)的高压分支中测量的压力来控制泵出口处的压力以控制所述缆索(16)的缠绕和解绕和/或所述变量泵的位移以控制所述缆索(16)的缠绕和解绕。
20.根据权利要求19所述的控制方法，其中，所述致动器组件(17)包括变量液压电机(22)。
CN201810592392.3A 2017-06-09 2018-06-08 履带式车辆的绞车组件及其控制方法和履带式车辆 Active CN109019379B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102017000064293 2017-06-09
IT102017000064293A IT201700064293A1 (it) 2017-06-09 2017-06-09 Gruppo verricello di ausilio alla movimentazione di un veicolo cingolato e relativo metodo di controllo

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109019379A CN109019379A (zh) 2018-12-18
CN109019379B true CN109019379B (zh) 2021-05-25

Family

ID=60081209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810592392.3A Active CN109019379B (zh) 2017-06-09 2018-06-08 履带式车辆的绞车组件及其控制方法和履带式车辆

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11753283B2 (zh)
EP (1) EP3634902A1 (zh)
CN (1) CN109019379B (zh)
CA (1) CA3065740A1 (zh)
IT (1) IT201700064293A1 (zh)
RU (1) RU2771072C2 (zh)
WO (1) WO2018225031A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210139299A1 (en) * 2019-11-13 2021-05-13 Polaris Industries Inc. Winch Control System
IT202100032639A1 (it) * 2021-12-24 2023-06-24 Prinoth Spa Gruppo verricello di ausilio alla movimentazione di un veicolo cingolato e relativo metodo di controllo
DE102022202414A1 (de) * 2022-03-10 2023-09-14 Kässbohrer Geländefahrzeug Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung einer Windenanordnung einer Pistenraupe, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Pistenraupe
AT526150B1 (de) * 2022-10-03 2023-12-15 Konrad Forsttechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Transportieren von Holz in steilem Gelände

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5984277A (en) * 1996-12-27 1999-11-16 Kaessbohrer Gelaendefahrzeug Gmbh Method of operating a winch, and associated device
EP1118580A1 (de) * 2000-01-21 2001-07-25 LEITNER S.p.A. Einrichtung zur automatischen Regelung der Zugkraft eines Seiles für ein Pistenpflegegerät
WO2010103117A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Rolic Invest Sarl Snow groomer and relative control method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2129871B1 (zh) * 1971-03-17 1975-02-21 Poclain Sa
SU519388A1 (ru) 1974-01-02 1976-06-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения Устройство дл дистанционного управлени лебедкой грузоподъемного механизма
SU1293098A1 (ru) 1984-12-20 1987-02-28 Всесоюзный конструкторско-технологический институт по механизации монтажных и специальных строительных работ Устройство дл управлени лебедками стрелового крана
DE10261944A1 (de) * 2002-12-17 2004-07-01 Kässbohrer Geländefahrzeug AG Verfahren zur Steuerung einer Seilwinde eines Pistenpflegefahrzeugs und Pistenpflegefahrzeug
DE10322377A1 (de) * 2003-05-13 2004-12-02 Kässbohrer Geländefahrzeug AG Pistenpflegefahrzeug und Verfahren zur Fahrantriebssteuerung eines Pistenpflegefahrzeugs
CN2767413Y (zh) 2004-12-31 2006-03-29 山东泰山天盾矿山机械有限公司 矿用提升铰车紧急制动装置
JP3869843B2 (ja) * 2005-01-18 2007-01-17 三井造船株式会社 トロール曳網装置およびその方法
JP4851851B2 (ja) 2006-06-02 2012-01-11 カヤバ工業株式会社 ミキサドラム駆動装置
CN101011980A (zh) * 2007-02-26 2007-08-08 扬州扬子江柴油机配件厂 电机驱动式液压助力转向系统的控制装置
IT1394923B1 (it) 2009-02-18 2012-07-27 Rolic Invest Sarl Veicolo battipista comprendente un gruppo verricello di ausilio alla movimentazione del veicolo battipista lungo pendii ripidi e metodo di azionamento del gruppo verricello
DE102010049984A1 (de) * 2010-10-19 2012-04-19 Kässbohrer Geländefahrzeug AG Verfahren zur Steuerung einer Seilwinde eines Kettenfahrzeugs und Pistenraupe
DE102011080466A1 (de) * 2011-08-04 2013-02-07 Kässbohrer Geländefahrzeug AG Verfahren zum Analysieren eines Verschleißzustandes eines Windenseiles und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
ITMI20120922A1 (it) 2012-05-28 2013-11-29 Snowgrolic S A R L Metodo di controllo, programma per elaboratore elettronico e dispositivo di controllo di un veicolo cingolato
US9663335B2 (en) * 2014-08-27 2017-05-30 Caterpillar Inc. Hydraulic winch control system and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5984277A (en) * 1996-12-27 1999-11-16 Kaessbohrer Gelaendefahrzeug Gmbh Method of operating a winch, and associated device
EP1118580A1 (de) * 2000-01-21 2001-07-25 LEITNER S.p.A. Einrichtung zur automatischen Regelung der Zugkraft eines Seiles für ein Pistenpflegegerät
WO2010103117A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Rolic Invest Sarl Snow groomer and relative control method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019140858A (ru) 2021-07-13
US11753283B2 (en) 2023-09-12
IT201700064293A1 (it) 2018-12-09
CN109019379A (zh) 2018-12-18
US20200115202A1 (en) 2020-04-16
RU2771072C2 (ru) 2022-04-26
EP3634902A1 (en) 2020-04-15
RU2019140858A3 (zh) 2021-10-20
CA3065740A1 (en) 2018-12-13
WO2018225031A1 (en) 2018-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109019379B (zh) 履带式车辆的绞车组件及其控制方法和履带式车辆
JP3869843B2 (ja) トロール曳網装置およびその方法
US7364003B2 (en) Systems and methods for the mitigation of hop
JP4780837B2 (ja) スキースロープ製造・整備機用のオーバーヘッドウインチのケーブル牽引力を設定しかつ自動調節するための装置
US6547707B2 (en) Strain control in an infeed of a printing machine
FI75453B (fi) Raelsloest underjordsfordon.
EP4201867A1 (en) Winch assembly for assisting the movement of a tracked vehicle and relative control method
CN110386563B (zh) 一种基于深沉补偿控制算法的收放存储装置
CN104379433B (zh) 履带式车辆的控制方法、计算机程序及控制装置
US7165758B2 (en) Snow-trail grooming vehicle having a cable winch thereon and a method for controlling the cable winch
WO2015162031A1 (en) Anti-slip method and anti-slip system for an electric loader used particularly in mines and excavations and a mining loader
CN111302252B (zh) 用于控制电动绞车的操作的系统
CN111305309B (zh) 用于控制液压绞车操作的系统
CN113165532A (zh) 地下采矿机中的布置结构和方法
NL2001656C2 (en) Hoisting device and method for controlling a hoisting device.
FR2967665A1 (fr) Dispositif de treuil multicouche
US11365101B1 (en) Aided freewheel winch assembly
WO2021246491A1 (ja) 地切り制御装置、及び、クレーン
FR2956105A1 (fr) Dispositif de traction
NO322316B1 (no) Innretning for automatisk innstilling og regulering av trekkraften i en kabel i en endekabelvinde for banevedlikeholdsapparat
KR20210027812A (ko) 폐 멀칭비닐 자동 수거장치 및 방법
JPH0529222U (ja) 地下ケーブル布設ユニツトの制御装置
JP2523262B2 (ja) ウインチの自動定速度制御装置
SE536501C2 (sv) Anordning och förfarande för styrning av avlindning av ett upplindat långsträckt element

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant