CN112064699A - 基于油缸行程位移的铲斗自动调平控制方法和系统 - Google Patents

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CN112064699A CN202010851828.3A CN202010851828A CN112064699A CN 112064699 A CN112064699 A CN 112064699A CN 202010851828 A CN202010851828 A CN 202010851828A CN 112064699 A CN112064699 A CN 112064699A
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曲国锐
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Shaanxi Zoomlion West Earthmoving Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明属于滑移装载机领域，涉及一种基于油缸行程位移的铲斗自动调平控制方法和系统。该方法包括：检测动臂油缸的行程位移和铲斗油缸的行程位移；根据动臂油缸的行程位移判断动臂当前的工作状态，并基于预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流；根据所述调平电流控制所述铲斗随动臂油缸的工作状态变化自动调平。本发明方案中根据动臂油缸和铲斗油缸的行程位移监控各自的工作状态，并根据预存的铲斗端平条件控制输出到多路换向阀的电流来控制进入铲斗油缸的进油量，使得铲斗油缸的行程位移与动臂油缸的行程位移呈函数变化关系，从而使得铲斗随动臂的工作状态变化自动调平，同时提高了铲斗调平精度。

Description

基于油缸行程位移的铲斗自动调平控制方法和系统
技术领域
本发明涉及滑移装载机领域，具体地涉及一种基于油缸行程位移的铲斗自动调平控制方法和系统。
背景技术
滑移装载机，亦称滑移式装载机、多功能工程车、多功能工程机等，是一种利用两侧车轮线速度差实现车辆转向的轮式专用底盘设备，主要用于作业场地狭小、地面起伏不平、作业内容变换频繁的场合，例如基础设施建设、工业应用、码头装卸、市区街道、住宅、谷仓、畜舍、机场跑道等，同时还可作为大型工程施工机械辅助设备使用。滑移装载机最大的特点是整机外形尺寸小，且可实现原地转向，并且可在作业现场随机快速更换或挂接各种工作装置。
滑移装载机的铲斗自动调平功能是实现整机自动化控制或者远程控制的必要前提，对于铲斗精确定位、提高工作效率、降低劳动强度以及有效减少装载物料的掉落有着至关重要的作用。现有技术中通常采用调平阀控制铲斗油缸的进油量来达到铲斗端平的目的，但实际应用中对调平阀中的节流阀通孔大小的要求非常高，如果设置不合理，在调试过程中需更换若干次此阀芯，而且铲斗调平的精度不高。
发明内容
本发明旨在提高滑移装载机的铲斗调平精度，提供了一种滑移装载机的铲斗自动调平控制方法和系统。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种基于油缸行程位移的铲斗自动调平控制方法，包括：
检测动臂油缸的行程位移和铲斗油缸的行程位移；
根据动臂油缸的行程位移判断动臂当前的工作状态，并基于预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流；
根据所述调平电流控制所述铲斗随动臂油缸的工作状态变化自动调平。
优选地，所述根据动臂油缸的活塞杆位移判断动臂当前的工作状态，并根据预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流，包括：
步骤一，计算在Δt时间内动臂油缸的行程位移ΔX(t)和铲斗油缸的行程位移ΔY(t)；
步骤二，根据动臂油缸的行程位移ΔX(t)判断动臂当前的工作状态；
当ΔX(t)＝0时，判断动臂处于静止状态；
当ΔX(t)>0时，判断动臂处于上升状态；
当ΔX(t)<0时，判断动臂处于下降状态；
步骤三，若动臂处于静止状态，则控制所述铲斗无动作；
步骤四，若动臂处于上升状态，则根据铲斗调平条件输出第一调平电流，所述第一调平电流用于控制铲斗张开；
步骤五，若动臂处于下降状态，则根据铲斗调平条件输出第二调平电流，所述第二调平电流控制铲斗收回。
优选地，所述铲斗调平条件为：
Figure BDA0002644981280000021
其中，i(s)是关于动臂油缸的活塞杆位移s的函数；
动臂油缸的活塞杆位移s的取值范围为：[0,动臂油缸的活塞杆行程S]。
优选地，所述步骤四还包括：
判断铲斗油缸的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制所述第三比例阀失电，铲斗动作停止，否则，返回步骤一；
所述铲斗油缸的行程位移ΔY(t)的阈值区间为：
Figure BDA0002644981280000031
优选地，所述步骤五还包括：
判断铲斗油缸的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制所述第四比例阀失电，铲斗动作停止，否则，返回步骤一；
所述铲斗油缸的行程位移ΔY(t)的阈值区间为：
Figure BDA0002644981280000032
优选地，所述铲斗调平条件为：
Figure BDA0002644981280000033
其中，ΔX(t)为在Δt时间内动臂油缸的行程位移；
ΔY(t)为在Δt时间内铲斗油缸的行程位移；
i(s)是关于动臂油缸的活塞杆位移s的函数；
动臂油缸的活塞杆位移s的取值范围为：[0,动臂油缸的活塞杆行程S]。
本发明第二方面提供了一种基于油缸行程位移的铲斗自动调平控制系统，包括：
第一位移传感器，设置在动臂油缸上，用于检测动臂油缸的行程位移；
第二位移传感器，设置在铲斗油缸上，用于检测铲斗油缸的行程位移；
控制器，与所述第一位移传感器和所述第二位移传感器连接，用于根据动臂油缸的行程位移判断动臂当前的工作状态，并根据预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流；
多路换向阀，与所述控制器、所述动臂油缸和所述铲斗油缸连接，用于根据所述调平电流控制所述铲斗随动臂的工作状态变化自动调平。
优选地，所述多路换向阀上设置有：
与所述动臂油缸的无杆腔连接的A1油口；
与所述动臂油缸的有杆腔连接的B1油口；
与所述铲斗油缸的无杆腔连接的A2油口；
与所述铲斗油缸的有杆腔连接的B2油口。
优选地，所述多路换向阀包括：
第一比例阀，与所述控制器电连接，用于控制动臂上升；
第二比例阀，与所述控制器电连接，用于控制动臂下降；
第三比例阀，与所述控制器电连接，用于控制铲斗张开；
第四比例阀，与所述控制器电连接，用于控制铲斗收回；
当所述第一比例阀得电时，液压油经A1油口进入动臂油缸的无杆腔，动臂油缸伸长，动臂油缸的有杆腔的液压油经B1油口回油，动臂上升；
当所述第二比例阀得电时，液压油经B1油口进入动臂油缸的有杆腔，动臂油缸缩短，动臂油缸的无杆腔的液压油经A1油口回油，动臂下降。
当所述第三比例阀得电时，液压油经A2油口进入铲斗油缸的无杆腔，铲斗油缸伸长，铲斗油缸的有杆腔的液压油经B2油口回油，铲斗张开；
当所述第四比例阀得电时，液压油经B2油口进入铲斗油缸的有杆腔，铲斗油缸缩短，铲斗油缸的无杆腔的液压油经A2油口回油，铲斗收回。
优选地，所述根据动臂油缸的行程位移判断动臂当前的工作状态，并根据预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流，包括：
步骤一，计算在Δt时间内动臂油缸的行程位移ΔX(t)和铲斗油缸的行程位移ΔY(t)；
步骤二，根据动臂油缸的行程位移ΔX(t)判断动臂当前的工作状态；
当ΔX(t)＝0时，判断动臂处于静止状态；
当ΔX(t)>0时，判断动臂处于上升状态；
当ΔX(t)<0时，判断动臂处于下降状态；
步骤三，若动臂处于静止状态，则控制所述第三比例阀和所述第四比例阀失电，铲斗无动作；
步骤四，若动臂处于上升状态，则根据铲斗调平条件向所述第三比例阀输出相应的比例电流，控制铲斗张开，并判断铲斗油缸的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制所述第三比例阀失电，铲斗动作停止，否则，返回步骤一；
步骤五，若动臂处于下降状态，则根据铲斗调平条件向所述第四比例阀输出相应的比例电流，控制铲斗收回，并判断铲斗油缸的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制所述第四比例阀失电，铲斗动作停止，否则，返回步骤一。
优选地，所述铲斗调平条件为：
Figure BDA0002644981280000051
其中，i(s)是关于动臂油缸的活塞杆位移s的函数；
动臂油缸的活塞杆位移s的取值范围为：[0,动臂油缸的活塞杆行程S]；所述铲斗油缸的行程位移ΔY(t)的阈值区间为：
Figure BDA0002644981280000052
根据上述技术方案，根据动臂油缸和铲斗油缸的行程位移监控各自的工作状态，并根据预存的铲斗端平条件控制输出到多路换向阀的电流来控制进入铲斗油缸的进油量，使得铲斗油缸的行程位移与动臂油缸的行程位移呈函数变化关系，从而使得铲斗随动臂的工作状态变化自动调平，同时提高了铲斗调平精度。
附图说明
图1是铲斗自动调平控制方法的流程示意图；
图2是铲斗的调平状态示意图；
图3是铲斗自动调平控制系统的结构示意图；
图4是铲斗自动调平控制系统中控制器的逻辑示意图。
附图标记说明
动臂油缸1；第一位移传感器2；铲斗油缸3；第二位移传感器4；控制器5；多路换向阀6；动臂7；铲斗8；工作油泵9；先导油控制阀10；第一比例阀60；第二比例阀61；第三比例阀62；第四比例阀63。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
为提高滑移装载机的铲斗调平精度，并提高铲装能力，本发明提供了一种基于油缸行程位移的铲斗自动调平控制方法。
如图2所示，滑移装载机包括行走机构、车架、动臂7和铲斗8，车架与行走机构连接，动臂7能够以动臂轴为中心且相对于车架主体旋转，铲斗8能够以动臂下铰点为轴且相对于动臂旋转。该动臂7上设置有用于控制动臂升降的动臂油缸1，铲斗8上设置有用于控制铲斗开合的铲斗油缸3。
如图1所示，该铲斗自动调平方法包括以下步骤：
S1、检测动臂油缸1的行程位移和铲斗油缸3的行程位移；
S2、根据动臂油缸1的行程位移判断动臂7当前的工作状态，并基于预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流；
S3、根据调平电流控制铲斗8随动臂7的工作状态自动调平。
具体地，动臂油缸1/铲斗油缸3的行程位移为油缸活塞杆的伸缩量，可以通过液压缸行程位移传感器进行检测。
在本发明中，步骤S2具体包括：
步骤一，计算在Δt时间内动臂油缸的行程位移ΔX(t)和铲斗油缸的行程位移ΔY(t)；
在滑移装载机的工作过程中，如图2所示，X1为采样前动臂油缸1的活塞杆安装孔到动臂油缸缸筒前端面的距离，X2为在Δt时间后动臂油缸1的活塞杆安装孔到动臂油缸缸筒前端面的距离，因此Δt时间内动臂油缸的行程位移ΔX(t)＝X2-X1；
Y1为采样前铲斗油缸3的活塞杆安装孔到铲斗油缸缸筒前端面的距离，Y2为在Δt时间后铲斗油缸3的活塞杆安装孔到铲斗油缸缸筒前端面的距离，因此Δt时间内铲斗油缸的行程位移ΔY(t)＝Y2-Y1；
步骤二，根据动臂油缸的行程位移ΔX(t)判断动臂当前的工作状态；
当ΔX(t)＝0时，判断动臂7处于静止状态；
当ΔX(t)>0时，判断动臂7处于上升状态；
当ΔX(t)<0时，判断动臂7处于下降状态；
步骤三，若动臂7处于静止状态，则控制所述铲斗8无动作；
步骤四，若动臂7处于上升状态，则根据铲斗调平条件输出第一调平电流，所述第一调平电流用于控制铲斗8张开；
步骤五，若动臂7处于下降状态，则根据铲斗调平条件输出第二调平电流，所述第一调平电流用于控制铲斗8收回。
以铲斗初始处于端平状态为例，为保证铲斗8随动臂7的工作状态变化自动调平，铲斗油缸的行程位移ΔY(t)与动臂油缸的行程位移ΔX(t)之比需满足i(s)函数关系。
因此，本发明中所述的铲斗调平条件为：
Figure BDA0002644981280000081
一旦动臂油缸工作装置确定，i(s)是关于动臂油缸的活塞杆位移s的函数，动臂油缸的活塞杆位移也即活塞杆相对于油缸缸筒的伸出量。
动臂油缸的活塞杆位移s的取值范围为：[0,动臂油缸的活塞杆行程S]。
液压油缸的工作行程＝液压油缸的活塞杆行程，活塞杆行程是指活塞杆从液压油缸的一端到其另一端的距离，或者是活塞杆伸出的最大值与活塞杆缩回的最小值之差，活塞杆伸出，液压油缸伸长，活塞杆缩回，液压油缸缩短。
进一步地，所述步骤四还包括：
判断铲斗油缸的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制铲斗8动作停止，否则，返回步骤一。
为保证铲斗8随动臂7的工作状态变化自动调平，在实际应用中，当动臂7上升时，铲斗8需适当张开，也就是当ΔX(t)>0时，ΔY(t)>0，因此，上述铲斗调平条件为：
Figure BDA0002644981280000082
同时，为减少误差，铲斗油缸的行程位移ΔY(t)的阈值区间为：
Figure BDA0002644981280000083
在动臂7上升过程中，若铲斗油缸的行程位移ΔY(t)处于上述阈值区间内，可视为已按照调平条件将铲斗调平，且调平误差在允许的误差范围内，则控制铲斗8的张开动作停止，保持调平状态不变；反之，若铲斗油缸的行程位移ΔY(t)大于
Figure BDA0002644981280000091
或者，小于
Figure BDA0002644981280000092
说明铲斗未调平，则需返回步骤一继续进行调节，直至满足上述阈值条件。
进一步地，所述步骤五还包括：
判断铲斗油缸的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制铲斗8动作停止，否则，返回步骤一。
所述铲斗油缸的行程位移ΔY(t)的阈值区间为：
Figure BDA0002644981280000093
当动臂7下降时，铲斗8需适当收回，也就是当ΔX(t)<0时，ΔY(t)<0，则上述铲斗调平条件为：
Figure BDA0002644981280000094
同时，为减少误差，铲斗油缸的行程位移ΔY(t)的阈值区间为：
Figure BDA0002644981280000095
在动臂7下降过程中，若铲斗油缸的行程位移ΔY(t)处于上述阈值区间内，可视为已按照调平条件将铲斗调平，且调平误差在允许的误差范围内，则通过控制铲斗的收回动作停止，保持调平状态不变；反之，若铲斗油缸的行程位移ΔY(t)大于
Figure BDA0002644981280000096
或者，小于
Figure BDA0002644981280000097
说明铲斗未调平，则需返回步骤一继续进行调节，直至满足上述阈值条件。
在上述过程中，根据与动臂油缸的行程位移相对应的铲斗油缸的行程位移所需液压油流量，发送流量调整指令以实时控制滑移装载机的铲斗油缸流量分配，以上述灵活的控制方式确保滑移装载机在平整作业中铲斗稳定操作，铲斗调平的精度高。
本发明第二方面还提供了一种基于油缸行程位移的铲斗自动调平控制系统。
如图3所示，滑移装载机的铲斗自动调平控制系统包括：车架、动臂1、铲斗3、设置在动臂1上且用于控制动臂升降的动臂油缸8、设置在铲斗3上用于控制铲斗开合的铲斗油缸7，以及，
设置在动臂油缸1上的第一位移传感器2，其用于检测动臂油缸1的行程位移；
设置在铲斗油缸3上的第二位移传感器4，其用于检测铲斗油缸3的行程位移；
以及，与第一位移传感器2和第二位移传感器4连接的控制器5，其用于根据动臂油缸的行程位移变化判断动臂7当前的工作状态，并根据预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流；
与控制器5、动臂油缸1和铲斗油缸3连接的多路换向阀6，其用于根据调平电流控制铲斗8随动臂7的工作状态变化自动调平。
在实际应用中，第一位移传感器2可以通过检测动臂油缸1的活塞杆安装孔到动臂油缸1缸筒前端面的距离来获取动臂油缸的行程位移，第二位移传感器4可以通过检测铲斗油缸3的活塞杆安装孔到铲斗油缸缸筒前端面的距离来获取铲斗油缸的行程位移。液压油缸的活塞杆伸出，液压油缸伸长；活塞杆缩回，液压油缸缩短。随着液压油缸的行程位移变化，动臂/铲斗的工作状态相应改变。
在本发明中，利用位移传感器实时检测动臂油缸和铲斗油缸的行程位移，控制器根据动臂油缸和铲斗油缸的行程位移变化分别监控动臂和铲斗的工作状态，控制器中预存有铲斗端平条件，并根据该铲斗端平条件控制输出到多路换向阀的电流来控制进入铲斗油缸的进油量，调节铲斗油缸的行程位移随动臂油缸的行程位移变化而相应变化，从而使得铲斗随动臂的工作状态变化自动调平，同时提高了铲斗调平精度。
具体地，如图1所示，该多路换向阀6上设置有：
与动臂油缸1的有杆腔连接的A1油口；
与动臂油缸1的无杆腔连接的B1油口；
与铲斗油缸3的无杆腔连接的A2油口；
与铲斗油缸3的有杆腔连接的B2油口。
根据一个优选的实施方式，本发明中的多路换向阀6为电液比例多路阀，其型号多样，例如可以为AX31412。
如图1所示，该多路换向阀6包括：
第一比例阀60，与所述控制器5电连接，用于控制动臂7上升；
第二比例阀61，与所述控制器5电连接，用于控制动臂7下降；
第三比例阀62，与所述控制器5电连接，用于控制铲斗8张开；
第四比例阀63，与所述控制器5电连接，用于控制铲斗8收回。
在本发明中，系统还包括工作油泵9，其通过先导油控制阀10向多路换向阀6提供液压油，在该先导油控制阀10得电的前提下，多路换向阀6根据接收到的来自控制器5的电信号控制动臂7升降和铲斗8开合，其工作原理为：
当所述第一比例阀60得电时，液压油经A1油口进入动臂油缸1的无杆腔，动臂油缸1伸长，动臂油缸1的有杆腔的液压油经B1油口回油，动臂7上升；
当所述第二比例阀61得电时，液压油经B1油口进入动臂油缸1的有杆腔，动臂油缸1缩短，动臂油缸1的无杆腔的液压油经A1油口回油，动臂7下降；
当所述第三比例阀62得电时，液压油经A2油口进入铲斗油缸3的无杆腔，铲斗油缸3伸长，铲斗油缸3的有杆腔的液压油经B2油口回油，铲斗8张开；
当所述第四比例阀63得电时，液压油经B2油口进入铲斗油缸3的有杆腔，铲斗油缸3缩短，铲斗油缸3的无杆腔的液压油经A2油口回油，铲斗8收回。
进一步地，控制器5的控制逻辑为根据动臂油缸的行程位移判断动臂当前的工作状态，并根据预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流，如图4所示，该控制逻辑具体包括如下步骤：
步骤一，计算在Δt时间内动臂油缸的行程位移ΔX(t)和铲斗油缸的行程位移ΔY(t)；
其中，Δt时间内动臂油缸的行程位移ΔX(t)＝X(t+Δt)-X(t)，X(t)为采样前动臂油缸1的活塞杆安装孔到动臂油缸缸筒前端面的距离；
Δt时间内铲斗油缸的行程位移ΔY(t)＝Y(t+Δt)-Y(t)，Y(t)为采样前铲斗油缸3的活塞杆安装孔到铲斗油缸缸筒前端面的距离；
步骤二，根据动臂油缸的行程位移ΔX(t)判断动臂当前的工作状态；
当ΔX(t)＝0时，判断动臂7处于静止状态；
当ΔX(t)>0时，判断动臂7处于上升状态；
当ΔX(t)<0时，判断动臂7处于下降状态；
步骤三，若动臂7处于静止状态，则控制所述第三比例阀62和所述第四比例阀63失电，铲斗8无动作；
步骤四，若动臂7处于上升状态，则根据铲斗调平条件向所述第三比例阀62输出相应的比例电流，控制铲斗8张开，并判断铲斗油缸的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制所述第三比例阀62失电，铲斗8动作停止，否则，返回步骤一；
步骤五，若动臂7处于下降状态，则根据铲斗调平条件向所述第四比例阀63输出相应的比例电流，控制铲斗8收回，并判断铲斗油缸的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制所述第四比例阀63失电，铲斗8动作停止，否则，返回步骤一。
以铲斗初始端平为例，为保证铲斗随动臂的工作状态变化自动调平，铲斗油缸的行程位移ΔY(t)与动臂油缸的行程位移ΔX(t)之比需满足i(s)函数关系。
因此，步骤四和步骤五中所述的铲斗调平条件为：
Figure BDA0002644981280000131
一旦动臂油缸工作装置确定，i(s)是关于动臂油缸的活塞杆位移s的函数，动臂油缸的活塞杆位移也即活塞杆相对于油缸缸筒的伸出量。
动臂油缸的活塞杆位移s的取值范围为：[0,动臂油缸的活塞杆行程S]。
液压油缸的工作行程＝液压油缸的活塞杆行程，活塞杆行程是指活塞杆从液压油缸的一端到其另一端的距离，或者是活塞杆伸出的最大值与活塞杆缩回的最小值之差，活塞杆伸出，液压油缸伸长，活塞杆缩回，液压油缸缩短。
同时，为减少误差，铲斗油缸的行程位移ΔY(t)的阈值区间为：
Figure BDA0002644981280000132
在动臂上升过程中，若铲斗油缸的行程位移ΔY(t)处于上述阈值区间内，可视为已按照调平条件将铲斗调平，且调平误差在允许的误差范围内，则通过控制第三比例阀失电，停止铲斗继续张开，保持调平状态不变；反之，若铲斗油缸的行程位移ΔY(t)大于
Figure BDA0002644981280000133
或者，小于
Figure BDA0002644981280000134
说明铲斗未调平，则需返回步骤一继续进行调节，直至满足上述阈值条件；
在动臂下降过程中，若铲斗油缸的行程位移ΔY(t)处于上述阈值区间内，可视为已按照调平条件将铲斗调平，且调平误差在允许的误差范围内，则通过控制第四比例阀63失电，停止铲斗继续收回，保持调平状态不变；反之，若铲斗油缸的行程位移ΔY(t)大于
Figure BDA0002644981280000141
或者，小于
Figure BDA0002644981280000142
说明铲斗未调平，则需返回步骤一继续进行调节，直至满足上述阈值条件。
在本发明中，滑移装载机工作时主要是动臂和铲斗的复合作业，为保证铲斗始终处于平举状态，动臂7上升时，铲斗8张开，动臂7下降时，铲斗8收回。在本发明中，控制器5根据实时获取的动臂油缸1的行程位移判断动臂的工作状态，根据铲斗油缸3的行程位移判断铲斗的工作状态，然后根据写入的逻辑算法输出对应于动臂行程位移变化的比例电流，该比例电流的方向和大小随动臂的工作状态而变化：
当动臂上升时，控制器5中将动臂油缸1的行程位移、铲斗油缸3的行程位移输入预存的油缸行程位移-所需流量的关系映射表中，获取与动臂油缸1当前行程位移相匹配的铲斗油缸3行程位移所需流量，并输出流量调整信号，具体通过向多路换向阀6中的第三比例阀62输出对应的比例电流，使第三比例阀62得电，该比例电流的大小用于控制进入铲斗油缸3的无杆腔的油量，具体地，液压油经A2油口进入铲斗油缸3的无杆腔，铲斗油缸3伸长，铲斗油缸3的有杆腔的液压油经B2油口回油，铲斗张开，从而自动控制铲斗端平；
当动臂下降时，控制器5中将动臂油缸1的行程位移、铲斗油缸3的行程位移输入预存的油缸行程位移-所需流量的关系映射表中，获取与动臂油缸1当前行程位移相匹配的铲斗油缸3行程位移所需流量，并输出流量调整信号，具体通过向多路换向阀6中的第四比例阀63输出对应的比例电流，使第四比例阀63得电，该比例电流的大小用于控制进入铲斗油缸3的有杆腔的油量，具体地，液压油经B2油口进入铲斗油缸3的有杆腔，铲斗油缸3缩短，铲斗油缸3的无杆腔的液压油经A2油口回油，铲斗收回，从而自动控制铲斗端平。
本发明中根据实时获取的动臂油缸的行程位移判断动臂的工作状态，根据铲斗油缸的行程位移判断铲斗的工作状态，基于铲斗调平条件输出对应于动臂行程位移变化的比例电流，该比例电流的方向和大小随动臂的工作状态而变化，具体通过获取与动臂油缸的行程位移相对应的铲斗油缸的行程位移所需液压油流量，并发送流量调整指令以实时控制滑移装载机的铲斗油缸流量分配，以灵活的控制方式确保滑移装载机在平整作业中铲斗稳定操作。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.基于油缸行程位移的铲斗自动调平控制方法，其特征在于，所述铲斗自动调平控制方法包括：
检测动臂油缸(1)的行程位移和铲斗油缸(3)的行程位移；
根据动臂油缸(1)的行程位移判断动臂(7)当前的工作状态，并基于预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流；
根据所述调平电流控制所述铲斗(8)随动臂(7)的工作状态变化自动调平。
2.根据权利要求1所述的铲斗自动调平控制方法，其特征在于，所述根据动臂油缸(1)的行程位移判断动臂(7)当前的工作状态，并根据预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流，包括：
步骤一，计算在Δt时间内动臂油缸(1)的行程位移ΔX(t)和铲斗油缸(3)的行程位移ΔY(t)；
步骤二，根据动臂油缸(1)的行程位移ΔX(t)判断动臂(7)当前的工作状态；
当ΔX(t)＝0时，判断动臂(7)处于静止状态；
当ΔX(t)>0时，判断动臂(7)处于上升状态；
当ΔX(t)<0时，判断动臂(7)处于下降状态；
步骤三，若动臂(7)处于静止状态，则控制所述铲斗(8)无动作；
步骤四，若动臂(7)处于上升状态，则根据铲斗调平条件输出第一调平电流，所述第一调平电流用于控制铲斗(8)张开；
步骤五，若动臂(7)处于下降状态，则根据铲斗调平条件输出第二调平电流，所述第二调平电流控制铲斗(8)收回。
3.根据权利要求2所述的铲斗自动调平控制系统，其特征在于，所述铲斗调平条件为：
Figure FDA0002644981270000021
其中，i(s)是关于动臂油缸的活塞杆位移s的函数；
动臂油缸的活塞杆位移s的取值范围为：[0,动臂油缸的活塞杆行程S]。
4.根据权利要求3所述的铲斗自动调平控制系统，其特征在于，所述步骤四还包括：
判断铲斗油缸(3)的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制所述铲斗(8)动作停止，否则，返回步骤一；
所述铲斗油缸(3)的行程位移ΔY(t)的阈值区间为：
Figure FDA0002644981270000022
5.根据权利要求3所述的铲斗自动调平控制系统，其特征在于，所述步骤五还包括：
判断铲斗油缸(3)的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制所述铲斗(8)动作停止，否则，返回步骤一；
所述铲斗油缸(3)的行程位移ΔY(t)的阈值区间为：
Figure FDA0002644981270000023
6.基于油缸行程位移的铲斗自动调平控制系统，应用于上述铲斗自动调平控制方法中，其特征在于，所述铲斗自动调平控制系统包括：
第一位移传感器(2)，设置在动臂油缸(1)上，用于检测动臂油缸(1)的行程位移；
第二位移传感器(4)，设置在铲斗油缸(3)上，用于检测铲斗油缸(3)的行程位移；
控制器(5)，与所述第一位移传感器(2)和所述第二位移传感器(4)连接，用于根据动臂油缸(1)的行程位移判断动臂(7)当前的工作状态，并根据预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流；
多路换向阀(6)，与所述控制器(5)、所述动臂油缸(1)和所述铲斗油缸(3)连接，用于根据所述调平电流控制所述铲斗(8)随动臂(7)的工作状态变化自动调平。
7.根据权利要求6所述的铲斗自动调平控制系统，其特征在于，所述多路换向阀(6)上设置有：
与所述动臂油缸(1)的无杆腔连接的A1油口；
与所述动臂油缸(1)的有杆腔连接的B1油口；
与所述铲斗油缸(3)的无杆腔连接的A2油口；
与所述铲斗油缸(3)的有杆腔连接的B2油口。
8.根据权利要求7所述的铲斗自动调平控制系统，其特征在于，所述多路换向阀(6)包括：
第一比例阀(60)，与所述控制器(5)电连接，用于控制动臂(7)上升；
第二比例阀(61)，与所述控制器(5)电连接，用于控制动臂(7)下降；
第三比例阀(62)，与所述控制器(5)电连接，用于控制铲斗(8)张开；
第四比例阀(63)，与所述控制器(5)电连接，用于控制铲斗(8)收回；
当所述第一比例阀(60)得电时，液压油经A1油口进入动臂油缸(1)的无杆腔，动臂油缸(1)伸长，动臂油缸(1)的有杆腔的液压油经B1油口回油，动臂(7)上升；
当所述第二比例阀(61)得电时，液压油经B1油口进入动臂油缸(1)的有杆腔，动臂油缸(1)缩短，动臂油缸(1)的无杆腔的液压油经A1油口回油，动臂(7)下降。
当所述第三比例阀(62)得电时，液压油经A2油口进入铲斗油缸(3)的无杆腔，铲斗油缸(3)伸长，铲斗油缸(3)的有杆腔的液压油经B2油口回油，铲斗(8)张开；
当所述第四比例阀(63)得电时，液压油经B2油口进入铲斗油缸(3)的有杆腔，铲斗油缸(3)缩短，铲斗油缸(3)的无杆腔的液压油经A2油口回油，铲斗(8)收回。
9.根据权利要求8所述的铲斗自动调平控制系统，其特征在于，所述根据动臂油缸(1)的行程位移判断动臂(7)当前的工作状态，并根据预存的铲斗调平条件输出相应的调平电流，包括：
步骤一，计算在Δt时间内动臂油缸(1)的行程位移ΔX(t)和铲斗油缸(3)的行程位移ΔY(t)；
步骤二，根据动臂油缸(1)的行程位移ΔX(t)判断动臂(7)当前的工作状态；
当ΔX(t)＝0时，判断动臂(7)处于静止状态；
当ΔX(t)>0时，判断动臂(7)处于上升状态；
当ΔX(t)<0时，判断动臂(7)处于下降状态；
步骤三，若动臂(7)处于静止状态，则控制所述第三比例阀(62)和所述第四比例阀(63)失电，铲斗(8)无动作；
步骤四，若动臂(7)处于上升状态，则根据铲斗调平条件向所述第三比例阀(62)输出相应的比例电流，控制铲斗(8)张开，并判断铲斗油缸的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制所述第三比例阀(62)失电，铲斗(8)动作停止，否则，返回步骤一；
步骤五，若动臂(7)处于下降状态，则根据铲斗调平条件向所述第四比例阀(63)输出相应的比例电流，控制铲斗(8)收回，并判断铲斗油缸的行程位移ΔY(t)是否在阈值区间内，若是，则控制所述第四比例阀(63)失电，铲斗(8)动作停止，否则，返回步骤一。
10.根据权利要求9所述的铲斗自动调平控制系统，其特征在于，所述铲斗调平条件为：
Figure FDA0002644981270000051
其中，i(s)是关于动臂油缸的活塞杆位移s的函数；
动臂油缸的活塞杆位移s的取值范围为：[0,动臂油缸的活塞杆行程S]；
所述铲斗油缸的行程位移ΔY(t)的阈值区间为：
Figure FDA0002644981270000052
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