CN110593172A - 一种扫刷转速与车速自适应的清扫车及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种扫刷转速与车速自适应的清扫车及控制方法，包括车体，还包括液压油箱和液压油泵；液压油箱与液压油泵连接；液压油泵一侧连接有电磁换向阀；电磁换向阀一侧连接有液压马达；液压马达上安装有扫刷；车体驾驶室内部安装有控制装置；控制装置上设置有清扫模式开关和高速模式开关；控制装置的一端连接有速度传感器；速度传感器设置在车体底盘后桥上，另一端与电磁比例阀连接，电磁比例阀安装在扫刷的旁路调速回路上。当清扫车车速在工作模式下发生变化时，无需操作者进行扫盘速度的选择操作来改变扫盘的速度，扫盘的速度可根据车辆行驶速度进行自动调节，无需人为干预，降低操作者的工作量，提高清扫效率，改善清扫效果。

Description

一种扫刷转速与车速自适应的清扫车及控制方法
技术领域
本发明涉及一种扫刷转速与车速自适应的清扫车及控制方法，属于环卫车辆技术领域。
背景技术
清扫车作为环卫设备之一，是一种集路面清扫、垃圾回收和运输为一体的新型高效清扫设备，可广泛应用于干线公路、市政以及机场道面、城市住宅区、公园等道路清扫。清扫车不但可以清扫垃圾，而且还可以对道路上的空气介质进行除尘净化，既保证了道路的美观，又维护了环境的卫生，维持了路面的良好工作状况。传统的路面清扫机械，其扫盘的转速为预设的3个固定值，操作者使用时通过电控系统的选择开关进行扫盘转速的选择，当行车速度发生改变时，扫盘的转速始终按照原先选择的转速进行清扫作业，导致车速提高时，扫盘转速较慢，影响清扫效果；当车速降低时，扫盘转速较快，造成能量浪费。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种扫刷转速与车速自适应的清扫车及控制方法，降低操作者的工作量，提高清扫效率，改善清扫效果。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种扫刷转速与车速自适应的清扫车，包括车体，还包括安装在车体副车架上的液压油箱和液压油泵；
所述的液压油箱与液压油泵连接；所述的液压油泵的一侧连接有电磁换向阀；所述的电磁换向阀的一侧连接有液压马达；
所述的液压马达上安装有扫刷；所述的车体驾驶室内部安装有用于控制扫刷运动的控制装置；
所述的控制装置上设置有清扫模式开关和高速模式开关；所述的控制装置的一端连接有速度传感器，所述的速度传感器设置在车体底盘后桥上，另一端与电磁比例阀连接，所述的电磁比例阀安装在扫刷的旁路调速回路上。
一种扫刷转速与车速自适应的控制方法，包括以下步骤：
步骤一：普通路面脏污处理，打开清扫模式开关，控制装置接收到开关信号，输出电磁换向阀的换向控制信号，油液流向液压马达，液压马达旋转，驱动扫刷开始工作；
步骤二：速度传感器安装在车体底盘后桥上，工作状态下速度传感器检测底盘的车速，并将车速信号传送至控制装置，控制装置读取速度传感器数据，利用扫刷转速与车速匹配系数，计算出扫刷的转速；
步骤三：控制装置输出PWM电流信号，对电磁比例阀的开度进行调节；
步骤四：通过实车试验分析扫刷上扫刷束在车辆行驶过程中的清扫带，以及不同扫刷束清扫带的重叠清扫区域和漏扫区域，计算不同车速下的重叠清扫区域和漏扫区域得出扫刷的转速r×k=车速v；
步骤五：路面脏污严重情况下，按下高速模式开关，高速模式开关接通，信号传送至控制装置，控制装置接收到高速模式开关信号，对当前状态进行判断，停止输出PWM电流信号，电磁比例阀关闭，切断扫刷的旁路调速回路，此时液压马达驱动回路的流量达到最大，液压马达的转速最高，其所驱动的扫刷转速达到最高。
进一步的，所述的步骤三中，电磁比例阀的开度越大，扫刷的旁路调速回路上的流量越大，流入液压马达的流量越小，液压马达的转速越低，扫刷的转速也越低。
进一步的，所述的步骤三电磁比例阀存在磁滞现象，控制装置依据电磁比例阀的磁滞回线输出PWM电流值，当扫刷转速需要提高时，应减小电磁比例阀的开度，控制装置按照磁滞回线的反方向曲线输出对应的电流值，当扫刷转速需要降低时，应增大电磁比例阀的开度，控制装置按照磁滞回线的正方向曲线输出对应的电流值。
本发明的有益效果是：
1）本发明将速度传感器安装到后桥上，用来采集底盘车速信号；
2）本发明所用的电磁比例阀安装在旁路调速回路上，控制装置根据电磁比例阀的磁滞回线进行阀口开度的调节，电磁比例阀的开口越大，旁路调速回路的流量越大，液压马达驱动回路的流量越小，扫刷旋转越慢；
3）本发明通过实车试验分析扫刷上扫刷束在车辆行驶过程中的清扫带，以及不同扫刷束清扫带的重叠清扫区域和漏扫区域，计算出扫刷转速与车速匹配系数，控制装置根据车速与该系数计算扫刷的转速；
4）本发明在路面清扫机械上使用时，当路面脏污严重时，可取消扫刷随车速调节的清扫模式，改为高速模式进行清扫。
附图说明
图1为本发明的整车结构示意图；
图2为本发明的工作流程结构示意图；
图中：1、液压油箱，2、液压油泵，3、清扫模式开关，4、控制装置，5、电磁换向阀，6、液压马达，7、扫刷，8、速度传感器，9、电磁比例阀，10、高速模式开关。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1、图2所示，一种扫刷转速与车速自适应的清扫车，包括车体，还包括安装在车体副车架上的液压油箱1和液压油泵2；所述的液压油箱1与液压油泵2连接；所述的液压油泵2的一侧连接有电磁换向阀5；所述的电磁换向阀5的一侧连接有液压马达6；所述的液压马达6上安装有扫刷7；所述的车体驾驶室内部安装有用于控制扫刷7运动的控制装置4；所述的控制装置4上设置有清扫模式开关3和高速模式开关10；所述的控制装置4的一端连接有速度传感器8，所述的速度传感器8设置在车体底盘后桥上，另一端与电磁比例阀9连接；所述的电磁比例阀9安装在扫刷7的旁路调速回路上。
一种扫刷转速与车速自适应的控制方法，包括以下步骤：
步骤一：普通路面脏污处理，打开清扫模式开关3，控制装置4接收到开关信号，输出电磁换向阀5的换向控制信号，油液流向液压马达6，液压马达6旋转，驱动扫刷7开始工作；
步骤二：速度传感器8安装在车体底盘后桥上，工作状态下速度传感器8检测底盘的车速，并将车速信号传送至控制装置4，控制装置4读取速度传感器8数据，利用扫刷7转速与车速匹配系数，计算出扫刷7的转速；
步骤三：控制装置4输出PWM电流信号，对电磁比例阀9的开度进行调节；
步骤四：通过实车试验分析扫刷7上扫刷束在车辆行驶过程中的清扫带，以及不同扫刷束清扫带的重叠清扫区域和漏扫区域，计算不同车速下的重叠清扫区域和漏扫区域得出扫刷7的转速r×k=车速v；
步骤五：路面脏污严重情况下，按下高速模式开关10，高速模式开关10接通，信号传送至控制装置4，控制装置4接收到高速模式开关10信号，对当前状态进行判断，停止输出PWM电流信号，电磁比例阀9关闭，切断扫刷7的旁路调速回路，此时液压马达6驱动回路的流量达到最大，液压马达6的转速最高，其所驱动的扫刷7转速达到最高。
所述的步骤三中，电磁比例阀9的开度越大，扫刷7的旁路调速回路上的流量越大，流入液压马达6的流量越小，液压马达6的转速越低，扫刷7的转速也越低。
所述的步骤三电磁比例阀9存在磁滞现象，控制装置4依据电磁比例阀9的磁滞回线输出PWM电流值，当扫刷7转速需要提高时，应减小电磁比例阀9的开度，控制装置4按照磁滞回线的反方向曲线输出对应的电流值，当扫刷7转速需要降低时，应增大电磁比例阀9的开度，控制装置4按照磁滞回线的正方向曲线输出对应的电流值。
具体实施例中，本发明中液压油箱1、液压油泵2安装在扫路车洗扫车的副车架上，液压油箱1为液压油泵2提供油源，液压油泵2是液压系统的动力源；打开清扫模式开关3，控制装置4接收到开关信号，输出电磁换向阀5的换向控制信号，油液流向液压马达6，液压马达6旋转，驱动扫刷7开始工作。速度传感器8安装在底盘后桥上，工作状态下速度传感器8检测底盘的车速，并将车速信号传送至控制装置4，控制装置4读取速度传感器8数据，利用扫刷7转速与车速匹配系数，计算出扫刷7的转速，通过输出PWM电流信号，对电磁比例阀9的开度进行调节。扫刷7转速与车速的匹配系数k，通过实车试验分析扫刷上扫刷束在车辆行驶过程中的清扫带，以及不同扫刷束清扫带的重叠清扫区域和漏扫区域，计算不同车速下的重叠清扫区域和漏扫区域得出扫刷7转速r×k=车速v；电磁比例阀9安装在扫刷7的旁路调速回路上，电磁比例阀的9开度越大，扫刷7的旁路调速回路上的流量越大，流入液压马达6的流量越小，液压马达6的转速越低，扫刷7的转速也越低。由于电磁比例阀9存在磁滞现象，控制装置4依据电磁比例阀的磁滞回线输出PWM电流值，当扫刷7转速需要提高时，应减小电磁比例阀9的开度，控制装置4按照磁滞回线的反方向曲线输出对应的电流值，当扫刷7转速需要降低时，应增大电磁比例阀9的开度，控制装置4按照磁滞回线的正方向曲线输出对应的电流值，以便提高扫刷7调速的精度，达到扫刷转速随车速的精确调节，提高清扫效率。
当路面的脏污严重时，按下高速模式开关10，高速模式开关10接通，信号传送至控制装置4，控制装置4接收到高速模式开关10信号，对当前状态进行判断，停止输出PWM电流信号，电磁比例阀9关闭，切断扫刷7的旁路调速回路，此时液压马达6驱动回路的流量达到最大，液压马达6的转速最高，其所驱动的扫刷7转速达到最高，实现对脏污路面的高速清扫，保证清扫效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种扫刷转速与车速自适应的清扫车，包括车体，其特征在于，还包括安装在车体副车架上的液压油箱（1）和液压油泵（2）；
所述的液压油箱（1）与液压油泵（2）连接；所述的液压油泵（2）的一侧连接有电磁换向阀（5）；所述的电磁换向阀（5）的一侧连接有液压马达（6）；
所述的液压马达（6）上安装有扫刷（7）；所述的车体驾驶室内部安装有用于控制扫刷（7）运动的控制装置（4）；
所述的控制装置（4）上设置有清扫模式开关（3）和高速模式开关（10）；所述的控制装置（4）的一端连接有速度传感器（8），另一端与电磁比例阀（9）连接；
所述的速度传感器（8）设置在车体底盘后桥上；
所述的电磁比例阀（9）安装在扫刷（7）的旁路调速回路上。
2.一种扫刷转速与车速自适应的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：普通路面脏污处理，打开清扫模式开关（3），控制装置（4）接收到开关信号，输出电磁换向阀（5）的换向控制信号，油液流向液压马达（6），液压马达（6）旋转，驱动扫刷（7）开始工作；
步骤二：速度传感器（8）安装在车体底盘后桥上，工作状态下速度传感器（8）检测底盘的车速，并将车速信号传送至控制装置（4），控制装置（4）读取速度传感器（8）数据，利用扫刷（7）转速与车速匹配系数，计算出扫刷（7）的转速；
步骤三：控制装置（4）输出PWM电流信号，对电磁比例阀（9）的开度进行调节；
步骤四：通过实车试验分析扫刷（7）上扫刷束在车辆行驶过程中的清扫带，以及不同扫刷束清扫带的重叠清扫区域和漏扫区域，计算不同车速下的重叠清扫区域和漏扫区域得出扫刷（7）的转速r×k=车速v；
步骤五：路面脏污严重情况下，按下高速模式开关（10），高速模式开关（10）接通，信号传送至控制装置（4），控制装置（4）接收到高速模式开关（10）信号，对当前状态进行判断，停止输出PWM电流信号，电磁比例阀（9）关闭，切断扫刷（7）的旁路调速回路，此时液压马达（6）驱动回路的流量达到最大，液压马达（6）的转速最高，其所驱动的扫刷（7）转速达到最高。
3.根据权利要求2所述的一种扫刷转速与车速自适应的控制方法，其特征在于，所述的步骤三中，电磁比例阀（9）的开度越大，扫刷（7）的旁路调速回路上的流量越大，流入液压马达（6）的流量越小，液压马达（6）的转速越低，扫刷（7）的转速也越低。
4.根据权利要求2或3所述的一种扫刷转速与车速自适应的控制方法，其特征在于，所述的步骤三电磁比例阀（9）存在磁滞现象，控制装置（4）依据电磁比例阀（9）的磁滞回线输出PWM电流值，当扫刷(7)转速需要提高时，应减小电磁比例阀（9）的开度，控制装置（4）按照磁滞回线的反方向曲线输出对应的电流值，当扫刷（7）转速需要降低时，应增大电磁比例阀（9）的开度，控制装置（4）按照磁滞回线的正方向曲线输出对应的电流值。
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