CN114319497A - 液压挖掘机及其智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压挖掘机的智能控制系统，包括液压控制系统和底盘伸缩控制器(100)，液压控制系统包括多个液压执行元件及其各自的主换向阀(10)、各个主换向阀的两端分别设置的先导电磁比例阀(11)以及提供先导控制油的先导油源阀(12)；底盘伸缩控制器被配置为响应底盘伸缩指令，启动一键式自动控制，通过先导油源阀和先导电磁比例阀驱动多个液压执行元件完成底盘伸缩动作。本发明结合液压控制系统和电控系统实现了底盘伸缩功能的一键式自动控制，降低了操作人员的劳动强度，更节能，更可自动检测和判断场地安全性，规避操作安全风险。

Description

液压挖掘机及其智能控制系统

技术领域

本发明属于挖掘机领域，具体地，涉及一种液压挖掘机及其智能控制系统。

背景技术

液压挖掘机具有诸多的动作操作，部分动作还可以组合形成复合动作。挖掘机动作一般由动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸、动臂偏摆油缸、底盘伸缩油缸、左行马达、右行马达和回转马达等液压执行元件驱动相应的部件实现动臂提升或下降、斗杆打开或回收、铲斗打开或回收、动臂左右偏摆、底盘伸缩、左行走前退或后退，右行走前退或后退、左回转或右回转等动作，操作人员需要手脚同时操作的动作多达六种。

其中，对微挖挖掘机的底盘伸缩的控制主要存在两种控制方式，第一种情况为通过旋转使回转平台位于左侧或者右侧，通过调整工作装置姿态对底盘伸缩进行操作；第二种情况为通过推土铲和调整工作装置姿态使底盘履带悬空，再对底盘伸缩进行操作。无论何种操作方式，均需要操作人员对每一个动作进行独立操作，如果在狭小的空间施工时，底盘伸缩频繁切换，这样会增加操作人员的劳动强度，影响工作效率，消耗不必要的燃油。而且存在一定的安全隐患，特别是在有一定坡度的场地操作时。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种液压挖掘机及其智能控制系统，能够实现底盘伸缩功能的一键操作，降低了操作劳动强度。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种液压挖掘机的智能控制系统，包括：

液压控制系统，包括多个液压执行元件及其各自的主换向阀、各个主换向阀的两端分别设置的先导电磁比例阀以及提供先导控制油的先导油源阀；以及

底盘伸缩控制器，被配置为响应底盘伸缩指令，启动一键式自动控制，通过先导油源阀和先导电磁比例阀驱动多个液压执行元件完成底盘伸缩动作。

在一些实施方式中，液压执行元件包括动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、底盘伸缩油缸、推土铲油缸和行走马达，先导油源阀包括为各个先导电磁比例阀提供先导控制油的安全锁电磁阀以及至少为行走马达提供制动油液以实现高低速切换的高低速切换阀；底盘伸缩控制器被进一步配置为：

切换控制高低速切换阀，使得行走马达处于低速状态；

控制安全锁电磁阀，为各个先导电磁比例阀提供先导控制油；

根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸的各个先导电磁比例阀，直至驱动各个液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态；

在液压挖掘机的撑车状态下，控制与底盘伸缩油缸对应的先导电磁比例阀，驱动底盘伸缩油缸达到设定行程，完成底盘伸缩动作。

在一些实施方式中，液压挖掘机的回转平台设有转台方向定位传感器，底盘伸缩控制器在根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸的各个先导电磁比例阀，直至驱动各个液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态之前，还被进一步配置为：

控制相应的先导电磁比例阀驱动回转平台的回转马达，利用转台方向定位传感器检测回转平台的方向，使得液压挖掘机的推土铲与驾驶室呈180°对齐。

在一些实施方式中，液压执行元件还包括用于驱动液压挖掘机的工作装置的动臂偏摆的动臂偏摆油缸，底盘伸缩控制器在根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应回转马达、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸的各个先导电磁比例阀，直至驱动各个液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态之前，还被进一步配置为：

控制相应的先导电磁比例阀驱动动臂偏摆油缸，直至动臂与所述推土铲呈180°对齐且所述动臂沿所述液压挖掘机的正前正后方向延伸。

在一些实施方式中，动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸、底盘伸缩油缸均内置行程位移传感器，根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应回转马达、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸的各个先导电磁比例阀，直至驱动各个液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态，进一步包括：

实时反馈内置的各个行程位移传感器的实时行程参数，直至油缸伸出的实时行程参数达到各自的撑车设定行程，停止油缸伸缩。

在一些实施方式中，动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸、底盘伸缩油缸均内置油缸压力传感器，根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应回转马达、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸的各个先导电磁比例阀，直至驱动各个液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态，进一步包括：

实时反馈内置的各个油缸压力传感器的实时油缸压力参数；

实时油缸压力参数低于设定的油缸压力下阈值时，停止一键式自动控制，或者控制所述液压挖掘机的发动机提升转速。

在一些实施方式中，底盘伸缩控制器还被进一步配置为：

完成底盘伸缩动作后，根据预设的放车操作逻辑，分别控制对应动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸、推土铲油缸的各个先导电磁比例阀，直至驱动各个液压执行元件达到各自的放车设定行程，实现放车。

在一些实施方式中，液压挖掘机的回转平台设有转台左右倾角传感器和转台前后倾角传感器，底盘伸缩控制器还被配置为：

在响应底盘伸缩指令，启动一键式自动控制，通过先导油源阀和先导电磁比例阀驱动多个液压执行元件完成底盘伸缩动作之前，接收转台左右倾角传感器的转台左右倾角检测值并与转台左右倾角安全值相比较，接收转台前后倾角传感器的转台前后倾角检测值并与转台前后倾角安全值相比较；

在转台左右倾角检测值不大于转台左右倾角安全值且转台前后倾角检测值不大于转台前后倾角安全值时，发出底盘伸缩指令。

在一些实施方式中，底盘伸缩控制器还被进一步配置为：

在转台左右倾角检测值大于转台左右倾角安全值时，提示平整场地或转移场地。

在一些实施方式中，底盘伸缩控制器还被进一步配置为：

在转台前后倾角检测值大于转台前后倾角安全值时，控制先导油源阀和相应的先导电磁比例阀以驱动液压挖掘机的动臂油缸和推土铲油缸，直至转台前后倾角检测值落入转台前后倾角安全值内。

在一些实施方式中，底盘伸缩控制器还被进一步配置为：

根据转台前后倾角检测值，向液压挖掘机的发动机发出与转台前后倾角检测值匹配的预设转速指令。

在一些实施方式中，液压控制系统包括：

主泵，通过主泵送油路将压力油泵送至并联的各个主换向阀；和

先导油源阀，设置在从主泵送油路旁支出的先导控制油路中；

其中，安全锁电磁阀和高低速切换阀并联设置且均为电磁通断阀，先导油源阀还包括串联设置在安全锁电磁阀和高低速切换阀的上游油路中的保压单向阀和减压阀，保压单向阀的下游端连接有蓄能器，保压单向阀的上游端连接有安全溢流阀。

此外，本发明还提供了一种液压挖掘机，包括根据上述的智能控制系统。

根据本发明的液压挖掘机及其智能控制系统中，增设底盘伸缩控制器，能够在适合底盘伸缩操作的场地上，启动一键式自动控制，结合液压控制系统和电控系统，驱动多个液压执行元件协同完成底盘伸缩动作，从而提高控制的自动化程度并实现智能化，大大降低操作繁琐度和劳动强度。而且进一步地，可以自动检测和判断场地安全性，从而避免冒然启动底盘伸缩操作可能带来的安全风险。

有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明的具体实施方式的液压挖掘机的智能控制系统的液压原理图；

图2为图1中的先导油源阀的结构原理图；

图3为一种具体实施方式的底盘伸缩控制器的控制流程示意图；

图4为根据本发明的具体实施方式的液压挖掘机的智能控制系统的控制逻辑图。

附图标记说明

1 动臂油缸 2 斗杆油缸

3 铲斗油缸 4 动臂偏摆油缸

5 底盘伸缩油缸 6 推土铲油缸

7 回转马达 8 左行走马达

9 右行走马达 10 主换向阀

11 先导电磁比例阀 12 先导油源阀

13 主泵 14 转台方向定位传感器

15 转台左右倾角传感器 16 转台前后倾角传感器

17 行程位移传感器 18 油缸压力传感器

100 底盘伸缩控制器

121 安全锁电磁阀 122 高低速切换阀

123 蓄能器 124 保压单向阀

125 减压阀 126 安全溢流阀

具体实施方式

以下结合附图对本发明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，并不用于限制本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

有鉴于现有的液压挖掘机中，操作人员需要凭借经验频繁切换不断操作，方可完成底盘伸缩作业，本发明首先提出一种挖掘机底盘伸缩的一键式自动控制方法，以降低操作繁琐度和劳动强度。所谓一键式自动控制，即操作人员仅需响应底盘伸缩控制信号，进行一键式操作，即可通过液压挖掘机的智能控制系统完成一系列操作动作，以实现底盘伸缩。

液压挖掘机的智能控制系统一般包括液压控制系统和电控系统，本发明方法可结合电液控制，完成一键式自动控制。如图3所示，在一种实施方式中，本发明方法包括步骤S1：响应底盘伸缩指令，启动一键式自动控制，结合液压控制系统和电控系统，以实现底盘伸缩。具体地，在结合图1所示的液压系统中，可通过例如先导油源阀12和先导电磁比例阀11驱动多个液压执行元件完成底盘伸缩动作。

本领域技术人员能够理解的是，底盘宽度分为伸展和缩回两种状态，处于展状态时底盘宽度最大，处于缩回状态时底盘宽度最小；底盘由最大向最小状态或者由最小向最大状态切换时，均需要把底盘悬空，也就是需要撑车，撑车时需要操作先导使推土铲油缸和动臂油缸等动作。需要先完成撑车动作，再在撑车状态下完成底盘伸缩动作。

具体地，在撑车时，液压挖掘机的工作装置(包括动臂、斗杆、铲斗等)、推土铲可撑起底盘，履带式底盘可包括底盘中间体和两侧的可伸缩履带架，在撑车状态下，履带架可侧向移动位置，从而调节整机底盘的横向宽度，完成底盘伸缩动作。

在本发明方法中，为结合电液控制方式完成撑车动作，液压挖掘机的工作装置、推土铲、回转平台等的动作顺序、动作行程等都需要预先具体设定，例如以预设的撑车操作逻辑的形式存储于底盘伸缩控制器100中。同样的，可在完成底盘伸缩动作后，如何使得各个油缸顺序回收且回缩设定行程，也以放车操作逻辑的形式存储设置在底盘伸缩控制器100中。作为示例，在结合图1至图4的一种实施方式中，具体阐述了底盘伸缩控制器100协同地顺序控制、行程控制各个液压执行元件，以下将具体描述。

根据本发明的一键式自动控制方法，除了使得凭经验的繁琐操纵方式简化为一键式操纵，还额外增设了场地检测步骤，即保障场地安全，否则在场地平整度等不达标准的情况下，有可能在撑车过程中产生安全事故。为此，额外设置了转台左右倾角传感器15、转台前后倾角传感器16等。相应地，本发明方法还包括在步骤S1之前的步骤S0：响应底盘伸缩控制信号，接收转台左右倾角传感器15的转台左右倾角检测值并与转台左右倾角安全值相比较，接收转台前后倾角传感器16的转台前后倾角检测值并与转台前后倾角安全值相比较；在转台左右倾角检测值不大于转台左右倾角安全值且转台前后倾角检测值不大于转台前后倾角安全值时，发出底盘伸缩指令。因此，在操作人员接收到底盘伸缩控制信号后，可响应底盘伸缩控制信号并通过转台左右倾角传感器15、转台前后倾角传感器16等对场地进行参数检查，以判断场地是否合格，当且仅当在场地合格的情况下，发出底盘伸缩指令，再执行后续响应底盘伸缩指令后的具体控制步骤。

为实现上述一键式自动控制方法，本发明还相应提供了一种液压挖掘机的智能控制系统，并结合图1至图4的具体实施方式进行详细阐述。

如图1所示，一种液压挖掘机的智能控制系统，包括：

液压控制系统，液压控制系统包括多个液压执行元件及其各自的主换向阀10、各个主换向阀10的两端分别设置的先导电磁比例阀11以及提供先导控制油的先导油源阀12；以及

底盘伸缩控制器100，被配置为响应底盘伸缩指令，启动一键式自动控制，通过先导油源阀12和先导电磁比例阀11驱动多个液压执行元件完成底盘伸缩动作。

可见，本发明系统中增设了底盘伸缩控制器100，结合电液控制来完成一键式自动控制。具体到图1的液压系统中，底盘伸缩控制器100用于自动控制先导油源阀12和多个先导电磁比例阀11来驱动多个液压执行元件完成底盘伸缩动作，这样就无需操作人员进行复杂的经验操作，简化操作流程。

参见图1，其中液压油箱除了存储液压油外，还起到散热、杂质沉淀、空气气泡析出等作用。主泵13通过主泵送油路将压力油从液压油箱泵送至并联的各个主换向阀10，从而为各个液压执行元件(即各个液压油缸和各个液压马达)提供压力油，并经过各个主换向阀10回油至液压油箱。先导油源阀12设置在从主泵送油路旁支出的先导控制油路中，主泵13泵送的压力油的大部分进入各个主换向阀10，另一部分进入设有先导油源阀12的先导控制油路中。

结合图1、图2可见，主泵送油路中的部分压力油进入先导控制油路中。作为控制系统的重要元件之一，先导油源阀12包括并联设置且均为电磁通断阀的安全锁电磁阀121和高低速切换阀122，以及串联设置在安全锁电磁阀121和高低速切换阀122的上游油路中的保压单向阀124和减压阀125，保压单向阀124的下游端连接有蓄能器123，起到蓄能和缓冲作用，保压单向阀124的上游端连接有安全溢流阀126。

主泵送油路中的部分压力油进入先导油源阀12后，先经过减压阀125减压，一路经过起保压作用的保压单向阀124分别流向安全锁电磁阀121、高低速切换阀122，另一路流向安全溢流阀126的入口。其中，安全锁电磁阀121起到向各个液压执行元件的主换向阀10两端的先导电磁比例阀11提供先导油的作用，高低速电磁阀122向左行走马达8、右行走马达9提供先导油，实现行走马达高速与低速的切换功能，高低速电磁阀122还可向回转马达7的制动缸提供制动先导油。

其中，安全锁电磁阀121、高低速切换阀122、各个先导电磁比例阀11均为电磁阀，可由底盘伸缩控制器100电气控制。底盘伸缩控制器100的a1～a9、b1～b9口可分别控制各个先导电磁比例阀11的a1～a9、b1～b9比例电磁铁，从而可控制液压油缸的伸缩、伸缩速度和行程，以及控制回转马达的回转方向、速度和角度行程。

在液压挖掘机中，涉及底盘伸缩作业的液压执行元件可包括动臂油缸1、斗杆油缸2、铲斗油缸3、底盘伸缩油缸5、推土铲油缸6和行走马达(包括图示的左行走马达8、右行走马达9)，先导油源阀12包括为各个先导电磁比例阀11提供先导控制油的安全锁电磁阀121以及至少为行走马达提供制动油液以实现高低速切换的高低速切换阀122。

在此硬件基础上，参见图4，在启动一键式自动控制时，方法步骤S1可细化为多个子步骤，例如底盘伸缩控制器100可被进一步具体配置为：

切换控制高低速切换阀122，使得行走马达处于低速状态；

控制安全锁电磁阀121，为各个先导电磁比例阀11提供先导控制油；

根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应动臂油缸1、斗杆油缸2、铲斗油缸3、推土铲油缸6的各个先导电磁比例阀11，直至驱动各个液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态；

在液压挖掘机的撑车状态下，控制与底盘伸缩油缸5对应的先导电磁比例阀11，驱动底盘伸缩油缸5达到设定行程，完成底盘伸缩动作。

其中，一键式自动控制启动后，高低速切换电磁阀122必须切换为关闭状态，也就是行走马达处于低速状态，是底盘伸缩撑车时的必要条件之一。控制先导油源阀12，导通先导控制油路，进而可通过各个先导电磁比例阀11控制各个主换向阀10的换向阀位、阀口开度等，从而相应控制各个液压油缸或液压马达。

如前所述，液压挖掘机的工作装置的各个液压油缸、推土铲、回转平台等的动作顺序、动作行程等可以顺序指令集合、行程范围参数等形式预设于撑车操作逻辑中，底盘伸缩控制器100可根据撑车操作逻辑依次控制各个液压执行元件，使得各个液压执行元件的动作行程落入相应的执行元件行程范围参数内，顺序完成撑车动作和底盘伸缩动作。

在通过工作装置和推土铲进行撑车动作之前，需要调节回转平台的位置。本实施方式的液压挖掘机的回转平台设有转台方向定位传感器14，由此，底盘伸缩控制器100可在根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应动臂油缸1、斗杆油缸2、铲斗油缸3、推土铲油缸6的各个先导电磁比例阀11，直至驱动各个液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态之前，还被进一步配置为：

控制相应的先导电磁比例阀11驱动回转平台的回转马达7，利用转台方向定位传感器14检测回转平台的方向，使得液压挖掘机的推土铲与驾驶室呈180°对齐。

本领域技术人员能够理解的是，通过回转平台带动驾驶室和工作装置转动，使得驾驶室、推土铲位于回转平台的一前一后并呈180°对齐，工作装置的铲斗和推土铲构成一前一后的底盘支撑。此时，驾驶室的中心与推土铲的中心的连线，或者在撑车状态下，铲斗支撑点和推土铲支撑点的连线，可视为液压挖掘机的正前正后方向，工作装置和推土铲均应布置在液压挖掘机的正前正后方向上。

本领域技术人员公知的是，在一些履带式微型挖掘机中，还具有用于驱动工作装置的动臂周向偏摆的动臂偏摆油缸4，即液压执行元件还包括用于驱动液压挖掘机的工作装置的动臂偏摆的动臂偏摆油缸4。由此，底盘伸缩控制器100可在根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应回转马达7、动臂油缸1、斗杆油缸2、铲斗油缸3、推土铲油缸6的各个先导电磁比例阀11，直至驱动各个液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态之前，还被进一步配置为：

控制相应的先导电磁比例阀11驱动所述动臂偏摆油缸4，直至动臂与推土铲呈180°对齐且动臂沿液压挖掘机的正前正后方向延伸。

其中，动臂偏摆油缸4用于驱动工作装置的动臂沿左右方向偏摆，在预撑车状态时，应使得动臂沿上述的液压挖掘机的正前正后方向延伸，而不至于存在左右偏摆角，从而导致铲斗支撑点相对于推土铲支撑点存在左右偏移，偏离液压挖掘机的正前正后方向。

这样，在使得推土铲与驾驶室保持在液压挖掘机的正前正后方向，而且动臂与推土铲呈180°对齐且动臂沿液压挖掘机的正前正后方向延伸的前提下，可驱动动臂油缸1、斗杆油缸2、铲斗油缸3、推土铲油缸6的活塞杆动作，以完成撑车。进而在撑车状态下，驱动底盘伸缩油缸5达到设定行程，完成底盘伸缩动作。

为精确获知各个液压油缸的活塞杆伸缩量，即活塞行程大小，本实施方式中的动臂油缸1、斗杆油缸2、铲斗油缸3、推土铲油缸6、底盘伸缩油缸5均内置行程位移传感器17。基于此，在底盘伸缩控制器100的控制逻辑中，根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应回转马达7、动臂油缸1、斗杆油缸2、铲斗油缸3、推土铲油缸6的各个先导电磁比例阀11，直至驱动各个液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态，可进一步包括：

实时反馈内置的各个行程位移传感器17的实时行程参数，直至油缸伸出的实时行程参数达到各自的撑车设定行程，停止油缸伸缩。

同样的，为防止系列漏油、油压不足等造成支腿软腿等情况，给撑车动作带来安全故障，本实施方式中的动臂油缸1、斗杆油缸2、铲斗油缸3、推土铲油缸6、底盘伸缩油缸5均内置油缸压力传感器18。基于此，在底盘伸缩控制器100的控制逻辑中，根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应回转马达7、动臂油缸1、斗杆油缸2、铲斗油缸3、推土铲油缸6的各个先导电磁比例阀11，直至驱动各个液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态，可进一步包括：

实时反馈内置的各个油缸压力传感器18的实时油缸压力参数；

实时油缸压力参数低于设定的油缸压力下阈值时，停止一键式自动控制，或者控制所述液压挖掘机的发动机提升转速。

因此，只要出现油缸的油压不足等情况，可能造成撑车不稳、甚至有可能导致倾覆等危险时，可选择地，可立即停止一键式自动控制，等待故障检测与维修，以避免任何可能的破坏性安全事故，或者，相应增加动力，提升发动机转速，提高泵送流量和油压。

其中，底盘伸缩控制器100可预存多种档位的预设发动机转速，一旦油缸压力不足时，可为发动机匹配相应档位的预设发动机转速，以满足油缸油压要求。

在完成底盘伸缩后，可进一步进行放车操作。即底盘伸缩控制器100还可被进一步配置为：

完成底盘伸缩动作后，根据预设的放车操作逻辑，分别控制对应动臂油缸1、斗杆油缸2、铲斗油缸3、推土铲油缸6的各个先导电磁比例阀11，直至驱动各个液压执行元件达到各自的放车设定行程，实现放车。

其中，放车操作逻辑与撑车操作逻辑类似，包括液压挖掘机的工作装置、推土铲、回转平台等的动作顺序、动作行程等设定。

此外，如前所述的，本实施方式还额外增设了场地检测步骤，以保障场地安全，尤其是针对场地平整度的检测。具体地，液压挖掘机的回转平台设有转台左右倾角传感器15和转台前后倾角传感器16。在此基础上，底盘伸缩控制器100还可被配置为：

在响应底盘伸缩指令，启动一键式自动控制，通过先导油源阀12和先导电磁比例阀11驱动多个液压执行元件完成底盘伸缩动作之前，接收转台左右倾角传感器15的转台左右倾角检测值并与转台左右倾角安全值相比较，接收转台前后倾角传感器16的转台前后倾角检测值并与转台前后倾角安全值相比较；

在转台左右倾角检测值不大于转台左右倾角安全值且转台前后倾角检测值不大于转台前后倾角安全值时，发出底盘伸缩指令。

结合图4可见，只有在转台左右倾角检测值和转台前后倾角检测值的绝对值都在各自的倾角安全值(即转台左右倾角安全值α、转台前后倾角安全值β)内，方可进行一键自动控制，完成撑车、底盘伸缩和放车操作。

在场地不合格，尤其是左右倾角过大时，需要进行平整或另选场地，因此底盘伸缩控制器100还可被进一步配置为：

在转台左右倾角检测值大于转台左右倾角安全值时，提示平整场地或转移场地。

在前后倾角过大，导致场地不合格时，则除了进行平整或另选场地，还可通过工作装置和推土铲的活塞行程变化来调节底盘的实际前后倾角。因此，底盘伸缩控制器100还可被进一步配置为：

在转台前后倾角检测值大于转台前后倾角安全值时，控制先导油源阀12和相应的先导电磁比例阀11以驱动液压挖掘机的动臂油缸1和推土铲油缸6，直至转台前后倾角检测值落入转台前后倾角安全值内。

换言之，在转台前后倾角过大时，需要将支撑在倾斜坡面的底部的液压油缸的活塞行程加大，而相应减小支撑在倾斜坡面的顶部的液压油缸的活塞行程，从而使得底盘的实际前后倾角小于坡面前后倾角。也就是在图4所示的，在转台前后倾角检测值大于转台前后倾角安全值β时，对动臂油缸基准行程XDB反向调整，同时正向调整推土铲油缸基准行程XTT；相反，在在转台前后倾角检测值小于转台前后倾角安全值β时，对动臂油缸基准行程XDB正向调整，同时反向调整推土铲油缸基准行程XTT。

另外，底盘伸缩控制器100还可被进一步配置为：

根据转台前后倾角检测值，向液压挖掘机的发动机发出与转台前后倾角检测值匹配的预设转速指令。

即撑车过程中，根据转台前后倾角检测值的大小不同，底盘伸缩控制器100可向发动机发出不同的预设转速指令，以满足撑车过程顺利进行。

可见，在一键式自动操作之前，转台前后倾角传感器检测整机前后方向的倾角角度、转台左右倾角传感器检测整机左右方向的角度，都是判断能否进行底盘伸缩撑车的必要条件之一。为确保撑车安全，左右倾角过大时，底盘伸缩控制器100可启动安全防范措施，禁止撑车，提示需要平整场地或者转移场地后再启动一键操作；前后倾角过大时，需要对推土铲油缸基准行程或者动臂油缸基准行程进行修正，直至在安全倾角范围内，再启动一键式自动控制。

综上，本发明通过智能控制系统实现了底盘伸缩功能一键操作，降低了操作人员的劳动强度，更节能，更有场地倾角预判和安全防范控制，提高安全。

以上仅为本发明的较佳实施方式而已，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、改进等改动均应包含在本发明的保护范围之内。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (13)

1.一种液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，包括：

液压控制系统，包括多个液压执行元件及其各自的主换向阀(10)、各个所述主换向阀(10)的两端分别设置的先导电磁比例阀(11)以及提供先导控制油的先导油源阀(12)；以及

底盘伸缩控制器(100)，被配置为响应底盘伸缩指令，启动一键式自动控制，通过所述先导油源阀(12)和所述先导电磁比例阀(11)驱动多个所述液压执行元件完成底盘伸缩动作。

2.根据权利要求1所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述液压执行元件包括动臂油缸(1)、斗杆油缸(2)、铲斗油缸(3)、底盘伸缩油缸(5)、推土铲油缸(6)和行走马达，所述先导油源阀(12)包括为各个所述先导电磁比例阀(11)提供先导控制油的安全锁电磁阀(121)以及至少为所述行走马达提供制动油液以实现高低速切换的高低速切换阀(122)；所述底盘伸缩控制器(100)被进一步配置为：

切换控制所述高低速切换阀(122)，使得所述行走马达处于低速状态；

控制所述安全锁电磁阀(121)，为各个所述先导电磁比例阀(11)提供先导控制油；

根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应所述动臂油缸(1)、斗杆油缸(2)、铲斗油缸(3)、推土铲油缸(6)的各个所述先导电磁比例阀(11)，直至驱动各个所述液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态；

在所述液压挖掘机的撑车状态下，控制与所述底盘伸缩油缸(5)对应的所述先导电磁比例阀(11)，驱动所述底盘伸缩油缸(5)达到设定行程，完成底盘伸缩动作。

3.根据权利要求2所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述液压挖掘机的回转平台设有转台方向定位传感器(14)，所述底盘伸缩控制器(100)在所述根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应所述动臂油缸(1)、斗杆油缸(2)、铲斗油缸(3)、推土铲油缸(6)的各个所述先导电磁比例阀(11)，直至驱动各个所述液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态之前，还被进一步配置为：

控制相应的所述先导电磁比例阀(11)驱动所述回转平台的回转马达(7)，利用所述转台方向定位传感器(14)检测所述回转平台的方向，使得所述液压挖掘机的推土铲与驾驶室呈180°对齐。

4.根据权利要求3所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述液压执行元件还包括用于驱动所述液压挖掘机的工作装置的动臂偏摆的动臂偏摆油缸(4)，所述底盘伸缩控制器(100)在所述根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应所述回转马达(7)、动臂油缸(1)、斗杆油缸(2)、铲斗油缸(3)、推土铲油缸(6)的各个所述先导电磁比例阀(11)，直至驱动各个所述液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态之前，还被进一步配置为：

控制相应的所述先导电磁比例阀(11)驱动所述动臂偏摆油缸(4)，直至所述动臂与所述推土铲呈180°对齐且所述动臂沿所述液压挖掘机的正前正后方向延伸。

5.根据权利要求3所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述动臂油缸(1)、斗杆油缸(2)、铲斗油缸(3)、推土铲油缸(6)、底盘伸缩油缸(5)均内置行程位移传感器(17)，所述根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应所述回转马达(7)、动臂油缸(1)、斗杆油缸(2)、铲斗油缸(3)、推土铲油缸(6)的各个所述先导电磁比例阀(11)，直至驱动各个所述液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态，进一步包括：

实时反馈内置的各个所述行程位移传感器(17)的实时行程参数，直至油缸伸出的所述实时行程参数达到各自的撑车设定行程，停止油缸伸缩。

6.根据权利要求3所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述动臂油缸(1)、斗杆油缸(2)、铲斗油缸(3)、推土铲油缸(6)、底盘伸缩油缸(5)均内置油缸压力传感器(18)，所述根据预设的撑车操作逻辑，分别控制对应所述回转马达(7)、动臂油缸(1)、斗杆油缸(2)、铲斗油缸(3)、推土铲油缸(6)的各个所述先导电磁比例阀(11)，直至驱动各个所述液压执行元件达到各自的撑车设定行程，并保持撑车状态，进一步包括：

实时反馈内置的各个所述油缸压力传感器(18)的实时油缸压力参数；

所述实时油缸压力参数低于设定的油缸压力下阈值时，停止一键式自动控制，或者控制所述液压挖掘机的发动机提升转速。

7.根据权利要求2所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述底盘伸缩控制器(100)还被进一步配置为：

完成底盘伸缩动作后，根据预设的放车操作逻辑，分别控制对应所述动臂油缸(1)、斗杆油缸(2)、铲斗油缸(3)、推土铲油缸(6)的各个所述先导电磁比例阀(11)，直至驱动各个所述液压执行元件达到各自的放车设定行程，实现放车。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述液压挖掘机的回转平台设有转台左右倾角传感器(15)和转台前后倾角传感器(16)，所述底盘伸缩控制器(100)还被配置为：

在响应底盘伸缩指令，启动一键式自动控制，通过所述先导油源阀(12)和所述先导电磁比例阀(11)驱动多个所述液压执行元件完成底盘伸缩动作之前，接收所述转台左右倾角传感器(15)的转台左右倾角检测值并与转台左右倾角安全值相比较，接收所述转台前后倾角传感器(16)的转台前后倾角检测值并与转台前后倾角安全值相比较；

在所述转台左右倾角检测值不大于所述转台左右倾角安全值且所述转台前后倾角检测值不大于所述转台前后倾角安全值时，发出底盘伸缩指令。

9.根据权利要求8所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述底盘伸缩控制器(100)还被进一步配置为：

在所述转台左右倾角检测值大于所述转台左右倾角安全值时，提示平整场地或转移场地。

10.根据权利要求8所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述底盘伸缩控制器(100)还被进一步配置为：

在所述转台前后倾角检测值大于所述转台前后倾角安全值时，控制所述先导油源阀(12)和相应的所述先导电磁比例阀(11)以驱动所述液压挖掘机的动臂油缸(1)和推土铲油缸(6)，直至所述转台前后倾角检测值落入所述转台前后倾角安全值内。

11.根据权利要求8所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述底盘伸缩控制器(100)还被进一步配置为：

根据所述转台前后倾角检测值，向所述液压挖掘机的发动机发出与所述转台前后倾角检测值匹配的预设转速指令。

12.根据权利要求2所述的液压挖掘机的智能控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括：

主泵(13)，通过主泵送油路将压力油泵送至并联的各个所述主换向阀(10)；和

所述先导油源阀(12)，设置在从所述主泵送油路旁支出的先导控制油路中；

其中，所述安全锁电磁阀(121)和所述高低速切换阀(122)并联设置且均为电磁通断阀，所述先导油源阀(12)还包括串联设置在所述安全锁电磁阀(121)和所述高低速切换阀(122)的上游油路中的保压单向阀(124)和减压阀(125)，所述保压单向阀(124)的下游端连接有蓄能器(123)，所述保压单向阀(124)的上游端连接有安全溢流阀(126)。

13.一种液压挖掘机，其特征在于，所述液压挖掘机包括根据权利要求1～12中任意一项所述的液压挖掘机的智能控制系统。

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