CN110094376A - 一种铣刨机械边板浮动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铣刨机械边板浮动控制系统，包括齿轮泵、左边板升降油缸、右边板升降油缸、浮动阀、单向液压锁和三位四通换向阀；齿轮泵的出油口接入三位四通换向阀的进油口，三位四通换向阀的回油口接回油箱，三位四通换向阀的第一工作油口分别与左边板升降油缸和右边板升降油缸的大腔相连接，三位四通换向阀的第二工作油口通过单向液压锁与浮动阀的进油口相连接，浮动阀的第一工作油口分别与左边板升降油缸和右边板升降油缸的小腔相连接。本发明能够适应软质路面自适应铣刨作业，并且切实提升边板浮动控制操作便利性，有效提升产品作业效率、作业质量及用户满意度，增强边板控制操纵便利性，增强系列铣刨机械产品市场竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及一种铣刨机械边板浮动控制系统，属于浮动控制技术领域。
背景技术
铣刨机械是公路与城市道路养护作业的专用机械设备，广泛应用于公路、机场、码头、停车场等沥青混凝土面层的开挖翻修、路面病害的清除及路基损坏情况下的道路修复等。
路面铣刨机械在铣刨作业过程中，要尽可能将铣削后的废料回收干净，而且尽量减小行驶阻力，即保证作业质量的同时，提升作业效率。但是这两者的择优选择，主要存在以下问题：边板对路面的压力太小时，铣刨机前进阻力虽然变小，但是对路面的压紧力减小，边板与路面的间隙会变大，导致对铣削后的旧料回收不彻底反而减小了回收率；边板对路面的压力太大时，路面的收料干净，但给铣刨机的前进带来额外阻力，影响了铣刨机整机工作效率。
发明目的和内容
针对上述现有问题，本发明提供一种铣刨机械边板浮动控制系统，该控制系统可以分别实现边板浮动控制手动和自动控制。自动控制模式下，依据实际施工需要对边板浮动压力进行分级设定，实时检测该压力，并依据需要进行有效调整。有效提升产品作业效率、作业质量及用户满意度，增强边板控制操纵便利性，增强系列铣刨机械产品市场竞争力。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，包括齿轮泵（3）、左边板升降油缸（7）、右边板升降油缸（8）、浮动阀（11）、单向液压锁（12）和三位四通换向阀（13）；
齿轮泵（3）的出油口接入三位四通换向阀（13）的进油口，三位四通换向阀（13）的回油口接回油箱（1），三位四通换向阀（13）的第一工作油口分别与左边板升降油缸（7）的大腔、右边板升降油缸（8）的大腔相连接，三位四通换向阀（13）的第二工作油口通过单向液压锁（12）与浮动阀（11）的进油口相连接，浮动阀（11）的第一工作油口分别与左边板升降油缸（7）的小腔、右边板升降油缸（8）的小腔相连接。
进一步地，还包括电比例减压阀（5），电比例减压阀（5）的进油口接入齿轮泵（3）的出油口，电比例减压阀（5）的回油口接回油箱（1），电比例减压阀（5）的工作油口与浮动阀（11）的第二工作油连接。
进一步地，还包括一用于检测所述电比例减压阀（5）的工作油口出口压力的压力传感器（6）。
进一步地，还包括顺序阀（4），齿轮泵（3）的出油口经顺序阀（4）接入三位四通换向阀（13）的进油口。
进一步地，还包括溢流阀（9），齿轮泵（3）的出油口同时与溢流阀（9）连接。
进一步地，齿轮泵（3）的出油口还接入两位四通换向阀（10）的进油口，两位四通换向阀（10）的回油口接回油箱（1），两位四通换向阀（10）的工作油口始终截止。
进一步地，还包括两位四通换向阀（10），所述溢流阀（9）与两位四通换向阀（10）的进油口连接，两位四通换向阀（10）的回油口接回油箱（1）。
进一步地，还包括顺序阀（4），齿轮泵（3）的出油口经顺序阀（4）接入两位四通换向阀（10）的进油口。
进一步地，还包括顺序阀（4），齿轮泵（3）的出油口经顺序阀（4）接入溢流阀（9）。
进一步地，还包括对齿轮泵（3）的吸油经进行过滤的吸油过滤器（2）。
本发明的有益效果是：
（1）有效提升铣刨机械产品作业效率、作业质量及用户满意度；
（2）增强边板控制操纵便利性，增强系列铣刨机械产品市场竞争力。
附图说明
图1为铣刨机械边板浮动控制系统原理示意图。
图中：1、油箱，2、吸油过滤器，3、齿轮泵，4、顺序阀，5、电比例减压阀，6、压力传感器，7、左边板升降油缸，8、右边板升降油缸，9、溢流阀，10、两位四通换向阀，11、浮动阀，12、液压锁，13、三位四通换向阀。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种铣刨机械边板浮动控制系统，包括齿轮泵3、顺序阀4、电比例减压阀5、压力传感器6、左边板升降油缸7、右边板升降油缸8、溢流阀9、两位四通换向阀10、浮动阀11、单向液压锁12和三位四通换向阀13等。
所述的齿轮泵3的出口设计有顺序阀4，边板浮动状态下，齿轮泵3低压卸荷，为浮动控制提供低压油源。
所述的边板浮动压力选用电比例减压阀5控制，可以实现边板浮动压力分级设定功能，不同强度等级的施工路面作业，可以依据实际施工需要进行边板浮动压力选择。
所述的电比例减压阀5出口安装有压力传感器6，实时检测该边板浮动控制压力值，并反馈至初始设定，进行实时比较修正。
所述的铣刨机械边板浮动控制可以实现手动控制和自动控制两种模式，两种控制模式可以根据实际施工作业需要选择。
还包括显示界面可以实时显示电比例减压阀5出口由压力传感器6采集的边板浮动压力值及边板浮动压力分级设定选项值。
还包括可以拓展实现边板浮动自适应控制故障诊断功能。当路面较松软或者遇到坚硬的石块时，甚至遇到其他故障出现时，通过压力传感器6实时监测左边板升降油缸7、右边板升降油缸8的浮动压力，实时判断刮板油缸的受力情况，通过显示器可以提示问题的大概类型和位置，便于工作人员快速投入检测维修，提高工作效率。
还包括可以拓展实现边板浮动自适应控制报警功能。当出现故障时，报警功能通过闪烁灯或者蜂鸣器报警。
边板工作状态包括四种，边板上升、边板下降、边板浮动、边板锁止。因为整个铣刨作业过程中，边板一直处于浮动状态，所以整机一上电边板即为浮动状态，另外边板的上升、下降、锁止根据需要具体操作。
在铣削作业过程中，边板浮动控制有两种模式可选，手动控制和自动控制。手动控制主要用于非铣削作业状态下的边板调整或者铣削作业过程中的非正常工况,遇到较大障碍物时，通过人工手动调整边板。正常铣削作业过程中选择自动控制模式，节省人力，操控便利。
自动控制模式下，通过对三位四通电磁阀13、浮动阀11和两位四通换向阀10的得失电的配合控制，控制左边板升降油缸7和右边板升降油缸8实现上升、下降、浮动或锁止，左边板升降油缸7和右边板升降油缸8分别用于驱动左边板、右边板，从而实现对左边板、右边板状态的控制。
齿轮泵3的出油口P口与顺序阀4的进油口S1口连接，顺序阀4的出油口S2口接入三位四通换向阀13的进油口P口，三位四通换向阀13的回油口T口接回油箱1，三位四通换向阀13的工作油口A口分别与左边板升降油缸7的大腔Y2、右边板升降油缸8的大腔Y1相连接，三位四通换向阀13的工作油口B口通过单向液压锁12与浮动阀11的进油口P口相连接，浮动阀11的工作油口B口分别与左边板升降油缸7的小腔Y4、右边板升降油缸8的小腔Y3相连接，顺序阀4的S2口还接入两位四通换向阀10的进油口P口，两位四通换向阀10的回油口T口接回油箱1，两位四通换向阀10的工作油口A、B口截止。
还包括电比例减压阀5的进油口P2口接入齿轮泵3的进油口P口，电比例减压阀5的回油口T2口接回油箱1，电比例减压阀5的工作油口A3口分别与压力传感器6、浮动阀11的工作油口B口连接。
还包括吸油过滤器2，吸油过滤器2的进油口G1口与油箱1相连接，吸油过滤器2的出油口G2口与齿轮泵3的进油口S口相连接，实现齿轮泵3的吸油经过过滤，有效保护齿轮泵。
齿轮泵3通过过滤器2从油箱1 吸油，使三位四通电磁阀13电磁铁Y1得电, 三位四通电磁阀13电磁铁Y2失电,浮动阀11电磁铁Y3失电，两位四通换向阀10电磁铁Y4得电，油液从齿轮泵的出油口P口，经过顺序阀4至三位四通电磁阀13的进油口P口，一个分支油路油液经溢流阀9至两位四通换向阀10的进油口P口，两位四通换向阀10处于a位置，其进油口P口油液从B口截止，实现左边板升降油缸7和右边板升降油缸8的上升动作的保压功能，另一个分支油路油液从三位四通电磁阀13的工作油口B口通过单向液压锁12至浮动阀11的进油口P口，然后从浮动阀11的工作油口A口至左边板升降油缸7的小腔Y4和右边板升降油缸8的小腔Y3，左边板升降油缸7的大腔Y2和右边板升降油缸8的大腔Y1的油液通过三位四通电磁阀13的工作油口A口、回油口T回油箱1，实现左边板升降油缸7和右边板升降油缸8的上升功能；
三位四通电磁阀13电磁铁Y1失电, 三位四通电磁阀13电磁铁Y2得电,浮动阀11电磁铁Y3失电，两位四通换向阀10电磁铁Y4得电，油液从齿轮泵的出油口P口，经过顺序阀4至三位四通电磁阀13的进油口P口，一个分支油路油液经溢流阀9至两位四通换向阀10的进油口P口，两位四通换向阀10处于a位置，其P口油液从B口截止，实现左边板升降油缸7和右边板升降油缸8的上升动作的保压功能，另一个分支油路油液从三位四通电磁阀13的工作油口A口至左边板升降油缸7的大腔Y2和右边板升降油缸8的大腔Y1，左边板升降油缸7的小腔Y4和右边板升降油缸8的小腔Y3分别通过浮动阀11导通的工作油口A口和进油口P口、单向液压锁12、三位四通电磁阀13的工作油口B口、回油口T回油箱1，实现左边板升降油缸7和右边板升降油缸8的下降功能；
三位四通电磁阀13电磁铁Y1失电, 三位四通电磁阀13电磁铁Y2失电,浮动阀11电磁铁Y3得电，两位四通换向阀10电磁铁Y4失电，油液从齿轮泵的出油口P口，一个分支油路油液经顺序阀4、溢流阀9至两位四通换向阀10的进油口P口，两位四通换向阀10处于b位置，其进油口P口油液从回油口T口回油箱1，实现齿轮泵的卸荷功能，另一个分支油路经过电比例减压阀5至浮动阀11的工作油口B口，从浮动阀11的工作油口A口（浮动阀11的进油口P口截止）至左边板升降油缸7的小腔Y4和右边板升降油缸8的小腔Y3，左边板升降油缸7的大腔Y2和右边板升降油缸8的大腔Y1的油液通过三位四通电磁阀13的工作油口A口、回油口T回油箱1，实现左边板升降油缸7和右边板升降油缸8的浮动功能；
三位四通电磁阀13电磁铁Y1失电, 三位四通电磁阀13电磁铁Y2失电,浮动阀11电磁铁Y3失电，两位四通换向阀10电磁铁Y4失电，油液从齿轮泵的出油口P口，一个分支油路油液经顺序阀4、溢流阀9至两位四通换向阀10的P口，两位四通换向阀10处于b位置，其P口油液从T口回油箱1，实现齿轮泵的卸荷功能，左边板升降油缸7的小腔Y4和右边板升降油缸8的小腔Y3的油液由单向液压锁12封锁，实现左边板升降油缸7和右边板升降油缸8的锁止功能；
左右边板浮动状态下，齿轮泵3通过过滤器2从油箱1 吸油，一部分油液经过顺序阀4、溢流阀9、两位四通换向阀10回油箱，另一部分油液经过电比例减压阀5、浮动阀11为左边板升降油缸7和右边板升降油缸8提供油液，保持左右边板处于浮动状态。
具体施工作业过程中，依据实际路面的强度等级不同，选择所需要的浮动压力大小，即区分设定电比例减压阀5的电流值大小。路面强度等级较大，选择较小的浮动压力，路面强度等级较小，选择较大的浮动压力，保证铣削质量、工作效率的同时，确保刮料干净。电比例减压阀5的出口安装有压力传感器，可以实时监测该浮动压力。
正常铣削作业状态下，开启边板自动控制模式，通过电比例减压阀5出口的压力传感器实时监测边板浮动压力，当依据实际的路面强度选择边板浮动压力等级以后，具体的施工过程中，当边板浮动压力出现短时减小，则需要进行实时调整，开启左右边板油缸下降模式，直到边板浮动压力回复至设定值偏差范围内，停止调整；当边板浮动压力出现短时增大，则需要进行实时调整，开启左右边板油缸上升模式，直到边板浮动压力回复至设定值偏差范围内，停止调整；另外当边板浮动压力出现长时间偏离设定值，需要重新选择压力设定等级。
作为本发明的进一步改进，还可包括显示界面可以实时显示功能，电比例减压阀5出口的压力传感器采集到的边板浮动压力值可以显示在显示器上，工作人员可以实时监控边板浮动情况。当现实数据超出设定范围是可以及时调整直至重新回到正常工作状态。
进一步，还可包括浮动自适应控制报警功能，当边板浮动控制系统出现故障，报警功能可以及时报警，提醒工作人员及时维修。
进一步，还可包括边板浮动自适应控制故障诊断功能。当边板浮动控制系统出现故障，故障诊断可以提示出现故障的位置，提示工作人员及时进行今准维修，有效提升工作效率。
由上述结构可见，本发明通过在原有边板浮动控制系统的基础上增加一个顺序阀、一个电比例减压阀和一个压力传感器及相关控制策略，即通过顺序阀实现边板浮动压力油源供给，通过电比例减压阀电流值大小实现边板浮动压力分级设定及可调，通过压力传感器实时监测边板浮动压力数值，具体是：当整机处于非铣削状态或者铣削状态下遇到较大障碍物时，边板浮动控制选择手动控制模式，浮动压力可以分级设定。正常铣削状态下，边板浮动控制选择自动控制模式，压力传感器实时监测边板浮动压力值，实时反馈、修正边板控制压力，保证其在设定范围内。
本发明在成本增加较小的情况下，有效适应软质路面自适应铣刨作业，切实提升边板浮动控制操作便利性，有效提升产品作业效率、作业质量及用户满意度，增强边板控制操纵便利性，增强系列铣刨机械产品市场竞争力。
Claims (10)
1.一种铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，包括齿轮泵（3）、左边板升降油缸（7）、右边板升降油缸（8）、浮动阀（11）、单向液压锁（12）和三位四通换向阀（13）；
齿轮泵（3）的出油口接入三位四通换向阀（13）的进油口，三位四通换向阀（13）的回油口接回油箱（1），三位四通换向阀（13）的第一工作油口分别与左边板升降油缸（7）的大腔、右边板升降油缸（8）的大腔相连接，三位四通换向阀（13）的第二工作油口通过单向液压锁（12）与浮动阀（11）的进油口相连接，浮动阀（11）的第一工作油口分别与左边板升降油缸（7）的小腔、右边板升降油缸（8）的小腔相连接。
2.根据权利要求1所述的铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，还包括电比例减压阀（5），电比例减压阀（5）的进油口接入齿轮泵（3）的出油口，电比例减压阀（5）的回油口接回油箱（1），电比例减压阀（5）的工作油口与浮动阀（11）的第二工作油连接。
3.根据权利要求2所述的铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，还包括一用于检测所述电比例减压阀（5）的工作油口出口压力的压力传感器（6）。
4.根据权利要求1所述的铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，还包括顺序阀（4），齿轮泵（3）的出油口经顺序阀（4）接入三位四通换向阀（13）的进油口。
5.根据权利要求1所述的铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，还包括溢流阀（9），齿轮泵（3）的出油口同时与溢流阀（9）连接。
6.根据权利要求1所述的铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，齿轮泵（3）的出油口还接入两位四通换向阀（10）的进油口，两位四通换向阀（10）的回油口接回油箱（1），两位四通换向阀（10）的工作油口始终截止。
7.根据权利要求5所述的铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，还包括两位四通换向阀（10），所述溢流阀（9）与两位四通换向阀（10）的进油口连接，两位四通换向阀（10）的回油口接回油箱（1）。
8.根据权利要求6所述的铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，还包括顺序阀（4），齿轮泵（3）的出油口经顺序阀（4）接入两位四通换向阀（10）的进油口。
9.根据权利要求7所述的铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，还包括顺序阀（4），齿轮泵（3）的出油口经顺序阀（4）接入溢流阀（9）。
10.根据权利要求1所述的铣刨机械边板浮动控制系统，其特征在于，还包括对齿轮泵（3）的吸油经进行过滤的吸油过滤器（2）。
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