CN109797793B - 一种推土机重心调节方法及推土机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，具体公开了一种推土机重心调节方法及推土机，该推土机上配设重心调节单元，所述重心调节单元包括配重块、驱动所述配重块移动以调节所述配重块位置的驱动单元，及用于测量所述配重块的中心与基准点之间的实际水平距离的测量件。推土机在进行重心调节时，通过判断重心调节单元的配重块的中心与基准点之间的实际水平距离是否等于目标水平距离，确定是否需要调节推土机的重心；并在实际水平距离不等于目标水平距离时，控制重心调节单元的驱动单元驱动配重块移动使实际水平距离等于目标水平距离，以实现推土机重心的调节，实现在保证推土机的稳定性的前提下，提高工作装置在各个工况下的作业效率。

Description

一种推土机重心调节方法及推土机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种推土机重心调节方法及推土机。

背景技术

推土机的工作装置分为前工作装置和后工作装置，前工作装置包括推土铲，用于铲土、运土等作业，后工作装置包括松土器，用于挖沟、松土等作业。推土铲的一次推土作业过程包括切土、集土、运土和卸土四个阶段，松土器的一次松土作业过程包括切土、松土和提升三个阶段。

现有的推土机重心无法调整，导致不同工况下推土机的作业性能受限，例如在推土铲的切土阶段，推土铲无法发挥最大推压力，否则会导致推土机翘头失稳；推土铲的集土阶段及松土器的松土阶段，负载的增加或减少会导致推土机的重心发生变化，降低稳定性较差，可能会导致推土机履带打滑；在推土卸土及松土器切土阶段，负载的增加或减少也会使稳定性变差，可能会导致推土机翘尾失稳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种推土机及其重心调节方法及推土及，能够根据推土的工况及时调整推土机的重心，在提高推土机作业性能的同时，提高推土机的稳定性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种推土机重心调节方法，所述推土机包括主机架及转动连接于所述主机架的工作装置，所述推土机还包括：

提升油缸，能够驱动所述工作装置相对于所述主机架转动，所述提升油缸内设有用于测量所述提升油缸内压力的油压传感器；

重心调节单元，包括配重块、驱动所述配重块移动以调节所述配重块位置的驱动单元，及用于测量所述配重块的中心与基准点之间的实际水平距离的测量件；

控制器，所述提升油缸和所述驱动单元均电连接于所述控制器；

所述推土机重心调节方法包括以下步骤：

获取配重块的中心与基准点之间的实际水平距离和目标水平距离，在实际水平距离不等于目标水平距离时，控制器控制驱动单元驱动配重块移动使实际水平距离等于目标水平距离。

作为上述推土机重心调节方法的一种优选技术方案，确定工作装置当前的工况，并根据当前的工况下提升油缸内的油压与目标水平距离之间的对应关系以及提升油缸内的油压获取目标水平距离；

所述确定工作装置当前的工况，包括：获取由操作者选择的工况。

作为上述推土机重心调节方法的一种优选技术方案，所述工作装置包括分别铰接于所述主机架两端的推土铲和松土器，所述提升油缸包括驱动所述推土铲相对于所述主机架转动的第一提升油缸和驱动所述松土器相对于所述主机架转动的第二提升油缸，所述控制器以自锁方式选择性地控制所述第一提升油缸或第二提升油缸工作；

所述确定工作装置当前的工况，还包括：

推土机在停滞状态下，驱动推土机的推土铲相对于主机架转动的第一提升油缸有杆腔内的油压逐渐增大且大于第一预设值时，推土铲处于切土阶段；

推土机在行走状态下，第一提升油缸有杆腔内的油压在第一预设范围内时，推土铲处于运土阶段；

推土机在停滞状态下，第一提升油缸有杆腔内的油压逐渐减小且小于第二预设值时，推土铲处于卸土阶段；

推土机在停滞状态下，相邻时刻第一提升油缸有杆腔内的油压差值在第一预设差值范围内时，推土铲处于集土阶段；

其中，所述第一预设值小于所述第一预设范围的最小值，所述第二预设值小于所述第一预设范围的最小值。

作为上述推土机重心调节方法的一种优选技术方案，所述确定工作装置当前的工况，还包括：

推土机在停滞状态下，第二提升油缸有杆腔内的油压逐渐增大且大于第三预设值时，松土器处于切土阶段；

推土机在行走状态下，驱动推土机的松土器相对于主机架转动的第二提升油缸有杆腔内的油压在第二预设范围内时，松土器处于松土阶段；

推土机在停滞状态下，相邻时刻第二提升油缸有杆腔内的油压逐渐减小且小于第四预设值时，松土器处于提升阶段；

其中，所述第三预设值小于所述第二预设范围的最小值，第四预设值小于所述第二预设范围的最小值。

作为上述推土机重心调节方法的一种优选技术方案，推土机上设有行走泵，及用于测量行走泵内的行走压力的压力传感器；

行走压力在第一压力范围内，推土机处于行走状态；行走压力在第二压力范围内，推土机处于停滞状态；所述第一压力范围的最小值大于所述第二压力范围的最大值。

作为上述推土机重心调节方法的一种优选技术方案，驱动单元为油缸或气缸或直线电机，根据驱动单元的伸出长度确定配重块的中心与基准点之间的实际水平距离。

作为上述推土机重心调节方法的一种优选技术方案，所述推土机重心调节方法包括手动控制模式和/或自动控制模式，在采用所述手动控制模式调节推土机重心时，获取由操作者输入的预设值，根据预设值确定目标水平距离；

在采用所述自动控制模式调节推土机重心时，根据当前的工况下提升油缸内的油压获取对应的预设值，根据预设值获取对应的目标水平距离；

其中，预设值＝(r-R)/D×100％，其中，D+R≥r≥R，r表示配重块的中心和基准点之间的目标水平距离；R表示配重块的中心与基准点之间的最小水平距离，表示配重块的中心与基准点之间的最大水平距离。

作为上述推土机重心调节方法的一种优选技术方案，所述工作装置包括分别铰接于所述主机架两端的推土铲和松土器；

推土机的推土铲在切土阶段的预设值、推土铲在集土阶段的预设值、推土铲在运土阶段的预设值及推土铲在卸土阶段的预设值逐渐减小；

推土机的松土器在切土阶段对应的预设值、松土器在松土阶段对应的预设值以及松土器在提升阶段对应的预设值逐渐增大。

作为上述推土机重心调节方法的一种优选技术方案，所述工作装置包括分别铰接于所述主机架两端的推土铲和松土器；所述提升油缸包括驱动所述推土铲相对于所述主机架转动的第一提升油缸和驱动所述松土器相对于所述主机架转动的第二提升油缸；

推土机的推土铲在切土阶段对应的预设值与第一提升油缸有杆腔内的油压呈正比，推土铲在卸土阶段对应的预设值与第一提升油缸有杆腔内的油压呈正比，推土机的松土器在切土阶段对应的预设值与第二提升油缸有杆腔内油压呈反比；推土机的松土器在提升阶段对应的预设值与第二提升油缸有杆腔内油压呈反比。

本发明还提供了一种推土机，采用上述的推土机重心调节方法进行重心调节。

本发明的有益效果：本发明通过判断重心调节单元的配重块的中心与基准点之间的实际水平距离是否等于目标水平距离，确定是否需要调节推土机的重心；并在实际水平距离不等于目标水平距离时，控制重心调节单元的驱动单元驱动配重块移动使实际水平距离等于目标水平距离，以实现推土机重心的调节，实现在保证推土机的稳定性的前提下，提高工作装置在各个工况下的作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的推土机的局部结构示意图；

图2是本发明本实施例提供的配重块的位置变化范围图；

图3是本发明实施例提供的操控面板的界面显示图；

图4是本发明实施例提供的采用手动控制模式调节推土机重心的流程图；

图5是本发明实施例提供的采用半手动控制模式调节推土机重心的流程图；

图6是发明本实施例提供的采用全自动控制模式调节推土机重心的流程图。

图中：

10、主机架；20、推土铲；30、松土器；40、重心调节单元；401、配重块；402、驱动单元；50、第一提升油缸；60、第二提升油缸。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

图1是本实施例提供的推土机的局部结构示意图，如图1所示，本发明提供了一种推土机，该推土机能够调节推土机在不同工况下的重心，以实现在提高推土机作业性能的同时，提高推土机的稳定性。

参照图1，推土机包括主机架10和工作装置，工作装置包括推土铲20和松土器30，推土铲20和松土器30分别铰接于主机架10两端。具体地，推土铲20作为推土机的前工作装置，用于铲土、运土等作业，推土铲20铰接于主机架10的前端，松土器30作为推土机的后工作装置，用于挖沟、松土等作业，松土器30铰接于主机架10的后端。推土机还包括提升油缸，提升油缸包括第一提升油缸50和第二提升油缸60，主机架10的前端配设两个第一提升油缸50，用于驱动推土铲20相对于主机架10转动，两个第一提升油缸50对称分布，以确保推土铲20的稳定性。主机架10的后端配设两个第二提升油缸60，用于驱动松土器30相对于主机架10转动，两个第二提升油缸60对称分布，以保证送土其30的稳定性。

为了降低操作难度，推土铲20和松土器30之间形成互锁，具体是说，在推土铲20和松土器30中任一个工作时，另一个不工作，在避免推土铲20和松土器30之间产生影响的同时，降低操作难度，无需同时控制推土铲20和松土器30工作；在实际应用中，也基本不存在推土铲20和松土器30同时工作的状况。

推土铲20或松土器30工作时，若是推土机的重心在规定范围内变化，会使推土机的作业性能受限，若是推土机的重心发生较大的变化，虽然能够提高推土机的作业性能，但是会降低推土机的稳定性。为此，本实施例在推土机上增设了重心调节单元40，以调节推土机的重心位置。上述重心调节单元40设有两个，两个重心调节单元40对称地设于主机架10上。

具体地，重心调节单元40包括配重块401，及驱动配重块401沿推土铲20和松土器30分布方向移动的驱动单元402，本实施例中的驱动单元402为油缸，本实施例称之为行程油缸。可以理解的是，本发明的其他实施例中，驱动单元402可以是直线电机、气缸等能够调节配重块401位置的结构。行程油缸的缸体通过销轴固定于主机架10的两侧，行程油缸的伸出端通过销轴与配重块401连接，行程油缸电连接于推土机的控制器。至于行程油缸与控制器的电连接于方式为现有技术，在此不再赘叙。

图2是本实施例提供的配重块401的位置变化范围图，如图2所示，推土机通过调节配重块401的位置来调节配重块401的中心位置，继而调节推土机的重心位置，本实施例将车体链轮中心作为基准点，可以理解的是，本发明的其他实施例中，基准点并不仅限于车体链轮重心。配重块401具有第一极限位置和第二极限位置，分别为图中的A位置和B位置，即配重块401在A位置和B位置之间的运动，其中配重块401处于A位置时，配重块401的中心与车体链轮中心之间的水平距离为D+R；配重块401处于B位置时，配重块401的中心与车体链轮中心之间的水平距离为R；配重块401处于A位置和B位置之间的任意位置时，配重块401的中心和车体链轮中心之间的水平距离为r，r、R和D之间关系如下：

预设值a＝[(r-R)/D]×100％

其中，配重块401在B位置时，a＝0，配重块401在A位置时，a＝1，配重块401在A位置和B位置之间的任意位置时，a＝0％-100％。

配重块401的中心和车体链轮中心之间的实际水平距离通过测量件测量，本实施例中，测量件指的是安装于行程油缸内以实时测量行程油缸活动端的伸出长度的位移传感器，位移传感器电连接于控制器，通过测量行程油缸活动端的伸出长度确定配重块401的中心和车体链轮中心之间的实际水平距离。

推土铲20的一次推土作业过程包括切土、集土、运土和卸土四个阶段，松土器30的一次松土作业过程包括切土、松土和提升三个阶段。经过试验发现，推土铲20和松土器30工作的各个阶段，预设值的变化关系如下，推土铲20在切土阶段的预设值、推土铲20在集土阶段的预设值、推土铲20在运土阶段的预设值及推土铲20在卸土阶段的预设值逐渐减小；推土机的松土器30在切土阶段对应的预设值、松土器30在松土阶段对应的预设值以及松土器30在提升阶段对应的预设值逐渐增大。

而且每个预设值均对应一个配重块401的位置，本实施例进行推土机重心调节的基本原理可以理解为：根据预设值确定配重块401的中心和基准点之间的目标水平距离，控制行程油缸驱动配重块401移动使实际水平距离等于与预设值对应的目标水平距离。而配重块401的中心与基准点之间的实际水平距离是根据驱动单元的伸出长度确定。可以通过多次重复试验确定驱动单元的伸出长度、配重块401的中心和基准点之间的水平距离之间的对应关系，以及配重块401的中心和基准点之间的水平距离与预设值之间的对应关系，并提前嵌入控制器内。

而推土铲20或松土器30处于不同阶段时，预设值与配重块401的中心和基准点之间的水平距离的对应关系不同，因此，需要确定推土铲20或松土器30当前所处的阶段。推土铲20在不同阶段工作时，推土机的运行状态不同，第一提升油缸50的油压也会发生变化。同样地，松土器30在不同工况工作时，推土机的运行状态不同，第二提升油缸60的油压也会发生变化。为此，本实施例基于推土机的运行状态、第一提升油缸50内的油压变化和第二提升油缸60内的油压变化，可以确定推土铲20或松土器30当前所处的阶段。

上述第一提升油缸50内的油压变化可以是第一提升油缸50无杆腔内的油压变化，也可以是第一提升油缸50有杆腔内的油压变化，第一提升油缸50有杆腔内的油压变化和第一提升油缸50无杆腔内的油压变化相反；第二提升油缸60的油压变化可以是第二提升油缸60无杆腔内的油压变化，也可以是第二提升油缸60有杆腔内的油压变化，第二提升油缸60有杆腔内的油压变化和第二提升油缸60无杆腔内的油压变化相反。本实施例采用的是第一提升油缸50有杆腔内的油压变化和第二提升油缸60有杆腔内的油压变化。

本实施例在第一提升油缸50的有杆腔内设有第一油压传感器，用于实时监测第一提升油缸50有杆腔内的油压；第二提升油缸60的有杆腔内设有第二油压传感器，用于实时监测第二提升油缸60有杆腔内的油压。可以理解的是，本发明的其他实施例还可以通过第一油压传感器和第二油压传感器分别测量第一提升油缸50无杆腔内的油压和第二提升油缸60无杆腔内的油压，上述第一油压传感器、第二油压传感器均电连接于控制器。

第一提升油缸50的有杆腔进油通道内、第二提升油缸60的有杆腔进油通道内均配设有电磁阀(图中未示出)，所有电磁阀均电连接于推土机的控制器，通过控制器控制电磁阀的开启和关闭，继而调节第一提升油缸50有杆腔内的压力和第二提升油缸60有杆腔内的压力。

推土机的行走泵上设有电连接于控制器的行走压力传感器，用于监测推土机的行走压力，以便于根据行走压力确定推土机是处于行走状态，还是处于停滞状态。推土机处于行走状态时的行走压力大于推土机处于停滞状态时的行走压力，通常在行走压力处于第一压力范围内时，推土机处于行走状态；行走压力处于第二压力范围内时，推土机处于停滞状态。其中，第一压力范围的最小值大于第二压力范围的最大值，第一压力范围和第二压力范围是通过多次重复试验确定，不同型号的推土机第一压力范围和第二压力范围不同。

推土铲20处于切土阶段，推土机处于停滞状态，行走压力处于第二压力范围内，第一提升油缸50有杆腔内的油压随着切土深度的增加将会逐渐增大。刚进入切土阶段时推土机的重心即使发生变化但并不会影响推土机的稳定性，而且推土铲20的切土能力满足实际对切土能力的需求。随着推土铲20切土深度的不断增加，推土铲20的切土能力需求超出推土铲20的切土能力范围，因此当第一提升油缸50有杆腔内的油压逐渐增大且大于第一预设值时，则需要开始调节推土机的重心。因此，推土铲20切土阶段需要调节推土机重心的条件是：行走压力处于第二压力范围内，第一提升油缸50有杆腔内的油压逐渐增大且大于第一预设值时，控制器控制重心调节单元40工作以调节配重块401的位置，继而调节推土机的重心。而且在推土铲20切土阶段，为了保证推土机的稳定性并提高推土铲20的切土能力，调节推土机重心时，配重块401向推土铲20所在侧移动。而配重块401的中心与车体链轮中心之间的实际水平距离与第一提升油缸50有杆腔内的油压呈正比，那么配重块401向推土铲20移动的水平距离与第一提升油缸50有杆腔内的油压也呈正比，推土铲20切土阶段对应的预设值与第一提升油缸50有杆腔内的油压也呈正比。根据多次重复试验确定a的值通常控制在50％-80％范围内。

推土铲20处于集土阶段，第一提升油缸50有杆腔内油压较为稳定，可以认为推土机的重心位置基本不变，因此，也就无需对推土机的重心进行调节。根据多次重复试验确定a的值在80％左右。

推土铲20处于运土阶段时，推土机处于行走状态，行走压力处于第一压力范围内，由于第一提升油缸50活动端的伸出长度在这一阶段是保持不变的，所以第一提升油缸50有杆腔内的油压在第一预设范围内，且第一预设范围的最小值大于第一预设值。因此，在行走压力处于第一压力范围内，且第一提升油缸50有杆腔内的油压在第一预设范围内时，确定推土铲20处于运土阶段。此时通过调节配重块401使推土机的重心与未设置重心调节单元40时推土机的重心重合，a＝50％。

推土铲20处于卸土阶段时，推土机处于停滞状态，行走压力处于第二压力范围内，开始卸土后，随着提升高度的不断增加，第一提升油缸50有杆腔内的油压将会不断减小，推土机的重心发生变化，因此在行走压力处于第二压力范围内且第一提升油缸50有杆腔内的油压逐渐减小且小于第二预设值时，确认为卸土阶段，第二预设值小于第一预设范围的最小值，本实施例中的第一预设值和第二预设值可以相等，也可以不相等，若是不相等，则第一预设值和第二预设值相差不大。虽然第一提升油缸50有杆腔内的油压减小至第二预设值之前，已经是卸土阶段，但是这个过程中推土机重心位置的变化并不会影响推土机的稳定性，而且该阶段推土铲20的卸土能力满足实际需求的卸土能力，因此，仅在行走压力处于第二压力范围内，第一提升油缸50有杆腔内的油压逐渐减小且小于第二预设值时，控制器才控制重心调节单元40工作以调节推土机的重心，以实现在提高卸土能力的同时，保证推土机的稳定性。推土铲卸土阶段配重块401向松土器30所在侧运动，配重块401的中心与车体链轮中心之间的实际水平距离与第一提升油缸50有杆腔内的油压呈正比，对应地推土铲20在卸土阶段对应的预设值与第一提升油缸50有杆腔内的油压也呈正比，通常将卸土阶段的预设值设定为30％-50％。

松土器30处于切土阶段时，推土机处于停滞状态，行走压力处于第二压力范围内，第二提升油缸60有杆腔内的油压随着切土深度的增加而不断增大，前期推土机的重心即使发生变化但是并不会影响推土机的稳定性，而且松土器30的切土能力满足实际对松土器30切土能力的需求。随着松土器30切土深度的不断增加，松土器30的切土能力需求将超出松土器30的切土能力范围，因此，当第二提升油缸60有杆腔内的油压逐渐增大且大于第三预设值时，则需要开始调节推土机的重心。因为松土器30切土阶段需要开始调节推土机重心的条件是行走压力处于第二压力范围内，第二提升油缸60有杆腔内的油压逐渐增大且大于第三预设值时，控制器控制重心调节单元40工作以调节配重块401的位置，继而调节推土机的重心，其中第三预设值小于第二预设范围的最小值。而且松土器切土阶段，为了保证推土机的稳定性，提高松土器30的切土能力，调节推土器重心时，配重块401向松土器30所在侧移动，配重块401的中心与车体链轮中心之间的实际水平距离与第二提升油缸60有杆腔内的油压呈反比，相应地，配重块401向松土器30所在侧移动的水平距离与第二提升油缸60有杆腔内的油压呈反比，通过多次重复试验确定a的值一般控制在30％-50％的范围内。

松土器30处于松土阶段时，推土机处于行走状态，第二提升油缸60活动端的伸出长度在这一阶段是保持不变的，所以行走压力处于第一压力范围内，第二提升油缸60有杆腔内的油压在第二预设范围内。因此，在行走压力处于第一压力范围内，且第二提升油缸60有杆腔内的油压在第二预设范围内时，确定松土器30处于松土阶段。此时通过调节配重块401使推土机的重心与未设置重心调节单元40时推土机的重心重合，a＝50％。

松土器30处于提升阶段时，第二提升油缸60有杆腔内的油压随着提升高度的增大而逐渐减小，前期推土机的重心即使发生变化但是并不会影响推土机的稳定性，而且松土器30的提升能力满足实际对松土器30提升能力的需求。随着松土器30提升高度的不断增加，松土器30的松土能力需求将超出松土器30的松土能力范围，因此，当第二提升油缸60有杆腔内的油压逐渐减小且小于第四预设值时，则需要开始调节推土机的重心。因为松土器30松土阶段需要开始调节推土机重心的条件是：行走压力处于第二压力范围内，第二提升油缸60有杆腔内的油压逐渐减小且小于第四预设值时，控制器控制重心调节单元40工作以调节配重块401的位置，继而调节推土机的重心，其中第四预设值小于第二预设范围的最小值，第三预设值和第四预设值相差不大，可以相等，也可以不相等。而且松土器提升阶段，为了保证推土机的稳定性，提高松土器30的提升能力，调节推土器重心时，配重块401向推土铲30所在侧移动，配重块401的中心与车体链轮中心之间的实际水平距离与第二提升油缸60有杆腔内的油压呈反比，相应地，配重块401向松土器30所在侧移动的水平距离与第二提升油缸60有杆腔内的油压呈反比，通过多次重复试验确定a的值一般控制在50％-80％的范围内。

上述各个工况的预设值并不仅限于所给出的范围或具体数值，不同型号的推土机相同工况下的预设值可能不同；而且第一预设值、第二预设值、第三预设值、第一预设范围、第二预设范围、第一压力范围和第二压力范围均是通过多次重复试验确定的，不同型号的推土铲、松土器对应的上述参数有所不同。

本实施例还提供了上述推土机的重心调节方法，以使推土机的重心根据实际工况的变化而变化，继而实现在保证推土机稳定性的同时，提高推土机在各个工况下的作业能力。

图3是本实施例提供的操控面板的界面显示图，如图3所示，本实施例的推土机具有操控面板，操控面板上设有电连接于控制器的触摸屏，触摸屏与控制器的连接方式为现有技术，在此不再赘叙。触摸屏的一显示界面上设置输入区域，可以输入相关参数。具体地，本实施例提供的推土机可以采用手动控制模式调节推土机的重心，例如根据推土铲20和松土器30在不同工况下使用需求，操作者自主设置预设值，或为每个工况配设相应的预设值；也可以采用自动控制模式调节推土机的重心。

具体参照图3，操控面板的显示界面上设有手动控制模式，手动控制模式是操作者根据实际工况确定当前阶段是推土铲切土阶段、推土铲集土阶段、推土铲运土阶段、推土铲卸土阶段、松土器松土阶段、松土器切土阶段或松土器提升阶段，然后在显示区域输入预设值，这一预设值是操作者根据工作经验确定的具体数值；之后控制器控制重心调节单元40动作使配重块401前移或后移使配重块401的位置改变，最终使配重块401的中心与基准点之间的实际水平距离等于目标水平距离，其中，目标水平距离指的是与预设值对应的配重块401的中心与基准点之间的水平距离。

操控面板的显示界面上还设有自动控制模式，自动控制模式有两种，一种是半自动控制模式，具体是每种工况对应的预设值被提前设定并嵌入于控制器内，在操控面板的显示界面上有七个工况可以选择，具体是推土铲切土阶段、推土铲集土阶段、推土铲运土阶段、推土铲卸土阶段、松土器松土阶段、松土器切土阶段或松土器提升阶段，一旦选定某一工况后，控制器将会控制重心调节单元40动作使配重块401前移或后移，以使配重块401的中心与基准点之间的实际水平距离等于目标水平距离。

另一种是全自动控制模式，在采用全自动控制模式时，根据第一油压传感器、第二油压传感器、位移传感器和行走油压传感器把测量信号反馈信号，自动判断推土铲20或松土器30的当前工况，并根据当前工况控制行程油缸驱动配重块401动作，使配重块401的中心与基准点之间的实际水平距离等于目标水平距离，以调节推土机的重心，使推土铲20或松土器30在每个工况均具有最佳的作业性能，极大地提高作业效率。

操控面板的一显示界面上设有显示区域，用于实时显示当前的预设值，便于操作者了解当前的工况。

本实施例还提供了上述推土机的重心调节方法，图4是本实施例提供的采用手动控制模式调节推土机重心的流程图，下面结合图4对采用手动控制模式调节推土机重心的方法进行描述。

S110、获取操作者输入的预设值。

获取操作者输入的预设值的方式如下：首先点击触摸屏上的“手动控制模式”，然后点击触摸屏上的“任意设置预设值a”，然后在出现的输入区域内输入预设值并点击“确定”。

S120、根据预设值获取对应的目标水平距离，控制驱动单元驱动配重块移动使配重块的中心与基准点之间的实际水平距离等于目标水平距离。

具体地，S121、判断实时获取预设值是否等于输入的预设值，若是，则控制行程油缸停止动作，若否，则执行S122。

S122、判断实时获取的预设值是否大于输入的预设值，若是，则控制行程油缸动作使配重块401向松土器30所在侧移动，直至实时获取的预设值等于输入的预设值；否则，则控制行程油缸向推土铲20所在侧移动，直至实时获取的预设值等于输入的预设值。

每个运行周期执行一次步骤S121至步骤S122的过程。

图5是本实施例提供的采用半自动控制模式调节推土机重心的流程图，下面结合图5对采用半动控制模式调节推土机重心的方法进行描述。

S210、获取操作者根据实际需求选择的工况。

在触摸屏上显示有七种预设工况，七种预设工况指的是推土铲切土阶段、推土铲集土阶段、推土铲运土阶段、推土铲卸土阶段、松土器松土阶段、松土器切土阶段或松土器提升阶段中任一种。操作者先点击触摸屏上的“半自动控制模式”，然后根据实际需求点击相应的工况，然后点击“确定”即可。

S220、根据所选预设工况、提升油缸的油压匹配预设值，控制驱动单元驱动配重块移动使配重块的中心与基准点之间的实际水平距离等于目标水平距离。

每个预设工况下所对应的预设值可以能是一个具体数值，也可能是一个范围，若是一个范围的话，可以再根据提升油缸的压力再匹配对应的预设值。

图6是本实施例提供的采用全自动控制模式调节推土机重心的流程图，下面结合图6对采用全自动控制模式调节推土机重心的方法进行描述。

S310、选择全自动控制模式。

点击触摸屏上显示的“全自动控制模式”，然后点击“确定”。行走压力传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、位移传感器将会实时采集信号并将检测信号并发送至控制器。自动控制模式下共包括七个阶段的判断，分别是推土铲的切土阶段、运土阶段、卸土阶段和集土阶段，以及松土器的切土阶段、松土阶段和提升阶段。下面分别对上述七个阶段的判断进行描述，以实现自动确定推土铲20或松土器30所处的阶段。

S320、行走压力在第二压力范围内且第一提升油缸有杆腔内的油压逐渐增大且大于第一预设值时，推土铲处于切土阶段。

S321、根据第一提升油缸有杆腔内的油压匹配推土铲切土阶段对应的预设值，控制器控制行程油缸驱动配重块移动，使配重块的中心与基准点之间的实际水平距离等于与预设值对应的目标水平距离。

推土铲20在切土阶段内，第一提升油缸50有杆腔内的油压与配重块401的移动的水平距离呈正比，通过多次重复试验得出推土铲切土阶段第一提升油缸50有杆腔内的油压与预设值之间的关系，并嵌入控制器内，在实际进行重心调节时可以直接调用。本实施例中，推土铲切土阶段的预设值范围在50％-80％。

S330、行走压力处于第一压力范围内，且第一提升油缸有杆腔内的油压在第一预设范围内时，推土铲处于运土阶段。

S331、根据第一提升油缸有杆腔内的油压匹配推土铲运土阶段对应的预设值，控制器控制行程油缸驱动配重块移动，使配重块的中心与基准点之间的实际水平距离等于与预设值对应的目标水平距离。

本实施例中，推土铲20在运土阶段的预设值均为50％，即推土机经过重心调节后的重心与未设置重心调节单元40时推土机的重心重合。

S340、行走压力处于第二压力范围内，第一提升油缸有杆腔内的油压逐渐减小且小于第二预设值时，推土铲处于卸土阶段。

S341、根据第一提升油缸有杆腔内的油压匹配推土铲卸土阶段对应的预设值，控制器控制行程油缸驱动配重块移动，使配重块的中心与基准点之间的实际水平距离等于与预设值对应的目标水平距离。

推土铲20在卸土阶段第一提升油缸50有杆腔内的油压与配重块401的移动水平距离呈正比，通过多次重复试验得出推土铲卸土阶段第一提升油缸50有杆腔内的油压与预设值之间的关系，并嵌入控制器内，在实际进行重心调节时可以直接调用。本实施例中，推土铲卸土阶段的预设值范围在30％-50％。

S350、行走压力在第二预设范围内，相邻时刻第一提升油缸内的油压的差值在第一预设差值范围内时，推土铲处于集土阶段。

第一预设差值范围是个根据实际经验确定的值，第一预设差值范围的最大值和最小值的差值很小。本实施例中，推土铲处于集土阶段的预设值的取值在80％。

S351、推土机保持当前重心位置不变。

S360、行走压力处于第一压力范围内，第二提升油缸有杆腔内的油压在第二预设范围内时，松土器处于松土阶段。

S361、根据第二提升油缸有杆腔内的油压匹配松土器松土阶段对应的预设值，控制器控制行程油缸驱动配重块移动，使配重块的中心与基准点之间的实际水平距离等于与预设值对应的目标水平距离。

本实施例中，松土器30在松土阶段的预设值为50％，即推土机经过重心调节后的重心与未设置重心调节单元40推土机的重心重合。

S370、行走压力处于第二压力范围内，第二提升油缸有杆腔内的油压不断增大且大于第三预设值时，松土器处于切土阶段。

S371、根据第二提升油缸有杆腔内的油压匹配松土器切土阶段对应的预设值，控制器控制行程油缸驱动配重块移动，使配重块的中心与基准点之间的实际水平距离等于与预设值对应的目标水平距离。

松土器30在切土阶段内，第二提升油缸60有杆腔内的油压与配重块401的移动水平距离呈反比，通过多次重复试验得出松土器切土阶段第二提升油缸60有杆腔内的油压与预设值之间的关系，并嵌入控制器内，在实际进行重心调节时可以直接调用。本实施例中，松土器30在切土阶段内预设值的预设值范围30％-50％。

S380、行走压力在第二预设范围内，第二提升油缸有杆腔内的油压不断减小且小于第三预设值时，松土器处于提升阶段。

S381、根据第二提升油缸有杆腔内的油压匹配松土器提升阶段对应的预设值，控制器控制行程油缸驱动配重块移动，使配重块的中心与基准点之间的实际水平距离等于与预设值对应的目标水平距离。

松土器30在提升阶段内，第二提升油缸60有杆腔内的油压与配重块401的移动水平距离呈反比，通过多次重复试验得出松土器提升阶段第二提升油缸60有杆腔内的油压与预设值之间的关系，并嵌入控制器内，在实际进行重心调节时可以直接调用。本实施例中，松土器30在提升阶段内预设值的预设值范围50％-80％。

本实施例中提到的第一油压传感器、第二油压传感器、位移传感器、行走压力传感器和电磁阀分别如何与控制器连接以及控制器的具体结构均为现有技术，本实施例不再赘叙。

本实施例提供的推土机能够采用手动控制模式或自动控制模式调节推土机的重心位置，使推土铲20或松土器30的每个工况均具有最佳性能，极大地提高了作业效率。

手动控制模式和自动控制模式可以快速切换，智能快捷，减少人力操作，节省两种控制模式之间的变换时间。而自动控制模式又分为半自动控制模式和全自动控制模式，实现采用多种方式进行推土机重心的调节。

半自动控制模式设置了五种常用工况，对推土机重心进行半自动控制，操作者可以根据需求快速的切换工况。手动控制模式是通过自主设置影响配重块401位置的参数(预设值)来实现推土机重心的调节，方便快捷。

影响配重块401位置的预设值可以通过操控面板的显示区域实时显示，便于操作者实时了解推土机的重心位置。

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他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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

Claims (8)

1.一种推土机重心调节方法，所述推土机包括主机架(10)及转动连接于所述主机架(10)的工作装置，所述推土机还包括：

提升油缸，能够驱动所述工作装置相对于所述主机架(10)转动，所述提升油缸内设有用于测量所述提升油缸内压力的油压传感器；

重心调节单元(40)，包括配重块(401)、驱动所述配重块(401)移动以调节所述配重块(401)位置的驱动单元(402)，及用于测量所述配重块(401)的中心与基准点之间的实际水平距离的测量件；

控制器，所述提升油缸和所述驱动单元(402)均电连接于所述控制器；

其特征在于，所述推土机重心调节方法包括以下步骤：

获取配重块(401)的中心与基准点之间的实际水平距离和目标水平距离，在实际水平距离不等于目标水平距离时，控制器控制驱动单元驱动配重块(401)移动使实际水平距离等于目标水平距离；

所述推土机重心调节方法包括手动控制模式和/或自动控制模式，在采用所述手动控制模式调节推土机重心时，获取由操作者输入的预设值，根据预设值确定目标水平距离；

在采用所述自动控制模式调节推土机重心时，根据当前的工况下提升油缸内的油压获取对应的预设值，根据预设值获取对应的目标水平距离；

其中，预设值＝(r-R)/D×100％，其中，D+R≥r≥R，r表示配重块(401)处于第一极限位置和第二极限位置之间的任意位置时，配重块(401)的中心和基准点之间的水平距离；R表示配重块(401)处于第一极限位置时，配重块(401)的中心与基准点之间的水平距离，(D+R)表示配重块(401)处于第二极限位置时，配重块(401)的中心与基准点之间的水平距离；

所述工作装置包括分别铰接于所述主机架(10)两端的推土铲(20)和松土器(30)；

推土铲(20)在切土阶段的预设值、推土铲(20)在集土阶段的预设值、推土铲(20)在运土阶段的预设值及推土铲(20)在卸土阶段的预设值逐渐减小；

推土机的松土器(30)在切土阶段对应的预设值、松土器(30)在松土阶段对应的预设值以及松土器(30)在提升阶段对应的预设值逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的推土机重心调节方法，其特征在于，确定工作装置当前的工况，并根据当前的工况下提升油缸内的油压与目标水平距离之间的对应关系以及提升油缸内的油压获取目标水平距离；

所述确定工作装置当前的工况，包括：获取由操作者选择的工况。

3.根据权利要求2所述的推土机重心调节方法，其特征在于，所述工作装置包括分别铰接于所述主机架(10)两端的推土铲(20)和松土器(30)，所述提升油缸包括驱动所述推土铲(20)相对于所述主机架(10)转动的第一提升油缸(50)和驱动所述松土器(30)相对于所述主机架(10)转动的第二提升油缸(60)，所述控制器以自锁方式选择性地控制所述第一提升油缸(50)或第二提升油缸(60)工作；

所述确定工作装置当前的工况，还包括：

推土机在停滞状态下，驱动推土机的推土铲(20)相对于主机架(10)转动的第一提升油缸(50)有杆腔内的油压逐渐增大且大于第一预设值时，推土铲(20)处于切土阶段；

推土机在行走状态下，第一提升油缸(50)有杆腔内的油压在第一预设范围内时，推土铲(20)处于运土阶段；

推土机在停滞状态下，第一提升油缸(50)有杆腔内的油压逐渐减小且小于第二预设值时，推土铲(20)处于卸土阶段；

推土机在停滞状态下，相邻时刻第一提升油缸(50)有杆腔内的油压差值在第一预设差值范围内时，推土铲(20)处于集土阶段；

其中，所述第一预设值小于所述第一预设范围的最小值，所述第二预设值小于所述第一预设范围的最小值。

4.根据权利要求3所述的推土机重心调节方法，其特征在于，所述确定工作装置当前的工况，还包括：

推土机在停滞状态下，第二提升油缸(60)有杆腔内的油压逐渐增大且大于第三预设值时，松土器(30)处于切土阶段；

推土机在行走状态下，驱动推土机的松土器(30)相对于主机架(10)转动的第二提升油缸(60)有杆腔内的油压在第二预设范围内时，松土器(30)处于松土阶段；

推土机在停滞状态下，相邻时刻第二提升油缸(60)有杆腔内的油压逐渐减小且小于第四预设值时，松土器(30)处于提升阶段；

其中，所述第三预设值小于所述第二预设范围的最小值，第四预设值小于所述第二预设范围的最小值。

5.根据权利要求3或4所述的推土机重心调节方法，其特征在于，推土机上设有行走泵，及用于测量行走泵内的行走压力的压力传感器；

行走压力在第一压力范围内，推土机处于行走状态；行走压力在第二压力范围内，推土机处于停滞状态；所述第一压力范围的最小值大于所述第二压力范围的最大值。

6.根据权利要求1所述的推土机重心调节方法，其特征在于，驱动单元为油缸或气缸或直线电机，根据驱动单元的伸出长度确定配重块(401)的中心与基准点之间的实际水平距离。

7.根据权利要求1所述的推土机重心调节方法，其特征在于，所述工作装置包括分别铰接于所述主机架(10)两端的推土铲(20)和松土器(30)；所述提升油缸包括驱动所述推土铲(20)相对于所述主机架(10)转动的第一提升油缸(50)和驱动所述松土器(30)相对于所述主机架(10)转动的第二提升油缸(60)；

推土机的推土铲(20)在切土阶段对应的预设值与第一提升油缸(50)有杆腔内的油压呈正比，推土铲(20)在卸土阶段对应的预设值与第一提升油缸(50)有杆腔内的油压呈正比，推土机的松土器(30)在切土阶段对应的预设值与第二提升油缸(60)有杆腔内油压呈反比；推土机的松土器(30)在提升阶段对应的预设值与第二提升油缸(60)有杆腔内油压呈反比。

8.一种推土机，其特征在于，采用权利要求1至7任一所述的推土机重心调节方法进行重心调节。

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