CN1667206A - 用于建筑机械的自动振动装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于建筑机械的自动振动装置包括：一个振动信号选择装置，它具有显示屏使使用者能够选择工作模式，其中致动器的多个振动信号中的一个被选中，或者使使用者选择选中所选择致动器的振幅和频率的振动模式，振动信号被预先组合并存储且显示在显示屏上，使使用者可以根据操作条件来进行选择；和一个自动振动信号输出开关，能够输出所选择的振动信号，并能取消输出。

Description

用于建筑机械的自动振动装置及其方法
发明背景
技术领域
本发明涉及一种用于建筑机械的自动振动装置及其方法，它可以通过振动转臂、机械臂和铲斗的致动器来进行简单的常规操作，比如土地平整。
具体地，本发明涉及一种用于建筑机械的自动振动装置及其方法，其中如果使用者(也就是操作者)选择了使用操作工具如转臂或机械臂来实现地面整平的自动振动模式，并选择了预先根据操作条件组合、存储并显示在显示屏上的振动信号，那么就可进行土地平整。
背景技术
图1示出相关的振动装置。如图1所示，该振动装置包括一个用于驱动建筑机械的操作工具如转臂或机械臂的操作杆或操纵杆1；一个使用者用来选择自动振动模式的自动振动开关2；一个根据操作条件来预先确定振幅和频率的振动模式开关3；一个使用者选择转臂、机械臂和铲斗之一的操作模式开关4；一个用于运算来自操纵杆1、振动模式开关3和操作模式开关4的输入信号并输出一个振动信号的控制器5；以及在根据来自控制器5的信号所控制的转换阀8的操作中，利用来自液压泵6的液压流体驱动转臂的一个致动器(转臂油缸)7。
如果使用者打开自动振动开关2，控制器5就运算来自操作模式开关4和振动模式开关3的输入信号，输出一个信号。随后根据控制器5输出的振动信号，将液压流体供给致动器7，就可自动执行振动感应平整。
具体地，控制器5根据操纵杆1的控制输入运算输入信号，并输出一个振动信号给转换阀8。之后响应输出的振动信号，将液压流体供给致动器7，振动的幅度和频率随之改变，从而使平整操作实现多样化振动模式。
但是，为自动执行振动感应平整，相关振动装置需要预先调整振动幅度和频率的振动模式开关3和决定振动发生在转臂、机械臂还是铲斗中的操作模式开关4。
因此，相关振动装置面临的问题是它具有太多开关，即使这些开关并不常用，而且这些开关具有被使用者错误操作的危险。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种用于建筑机械的自动振动装置及其方法，它可以提高平整操作的工作效率，其中如果使用者选择了用操作工具执行常规操作如土地平整的一个自动振动模式，并选择了预先根据操作条件组合并显示在显示屏上的振动信号，那么相应致动器将产生适当的振动，并且通过该振动就可以自动进行土地平整。
为实现上述目的，提供了一种用于建筑机械的自动振动装置，其中该建筑机械上安装有：多个连接在液压泵上的致动器，用以驱动包括转臂、机械臂和铲斗的操作工具；一个操作杆，用以在使用者的控制下产生每个操作工具的驱动信号；一个方向转换阀，安装在液压泵和致动器间的液压路径上，用以控制液压流体的流向；用以驱动方向转换阀的阀驱动单元；和一个控制器，用以根据操作杆的控制输入将控制信号输出给阀驱动单元，自动振动装置包括：一个振动信号选择装置，它具有显示屏使使用者能够选择工作模式，其中转臂、机械臂和铲斗的致动器的多个振动信号中的至少一个被选中，或者使使用者选择振动模式，其中选中所选择致动器的振幅和频率，振动信号被预先组合并存储且显示在显示屏上，使使用者可以根据操作条件来进行选择；和一个自动振动信号输出开关，能够输出所选择的振动信号，并能取消输出。
根据本发明的最佳实施例，控制器包括：一个控制输入计算单元，用以计算操作杆的控制输入；一个信号产生单元，在使用者打开输出开关以输出振动信号时，用以产生振动信号选择装置所选择的自动振动信号；一个信号操作单元，用以运算来自信号产生单元的信号和操作杆控制输入；和一个阀驱动器，响应来自信号操作单元的已运算信号，用以将控制信号输出给阀驱动单元。
优选地，振动信号选择装置包括：一个显示屏，用以在屏幕上输出操作工具的工作模式，其包括转臂振动模式、机械臂振动模式和综合振动模式，和振动模式(步骤1和步骤2)；一个第一按钮，安装在显示屏的一侧，使使用者可以根据操作条件选择预定振动信号中的一个；和一个第二按钮，安装在显示屏的一侧，使使用者可以设定通过第一按钮的操作显示在显示屏上的所选振动信号。
所述自动振动信号输出开关独立安装在显示屏上，并具有两个状态：输出和取消。如果该开关处于输出状态，将一个振动信号输出，但是如果该开关处于取消状态，振动信号的输出就被取消。
最佳地，振动模式包括：一个第一步骤，其中转臂、机械臂和综合模式振幅较小而同时频率相对较高；和一个第二步骤，其中转臂、机械臂和综合模式的振幅较大而同时频率相对较低。
本发明的另一目的在于提供一种用于建筑机械的自动振动方法，该建筑机械上安装有：多个连接在液压泵上的致动器，用以驱动包括转臂、机械臂和铲斗的操作工具；一个操作杆，用以在使用者的控制下产生每个操作工具的驱动信号；一个方向转换阀，安装在液压泵和致动器间的液压路径上，用以控制液压流体的流向；用以驱动方向转换阀的阀驱动单元；和一个控制器，用以根据操作杆的控制输入将控制信号输出给阀驱动单元，该自动振动方法包括以下步骤：从显示屏上选择工作模式，其中转臂、机械臂和铲斗的致动器的多个振动信号中的至少一个被选中，或者使使用者选择振动模式，其中选中所选择致动器的振幅和频率，振动信号被预先组合并存储且显示在显示屏上，使使用者可以根据操作条件来进行选择振动信号；选择所选择的振动信号的输出，或者取消输出；当使用者选择所选择的自动振动信号的输出时，在控制器中对根据操作杆的控制输入的信号和输入振动信号进行运算，但是当使用者选择取消输出时，在控制器中只对控制输入进行运算；而且在控制器中输出已运算振动信号给方向转换阀，以驱动致动器，振动操作工具。
附图说明
本发明的上述目的、特征和优点通过以下参照附图的详述就会更清楚。
图1为相关振动装置的示意图；
图2为根据本发明用于建筑机械的自动振动装置的示意图；
图3和图4分别为根据本发明振动装置的振动信号选择装置的示意图；
图5为根据本发明应用于建筑机械的自动振动方法的流程图；
图6为来自安装在根据本发明的自动振动装置上的振动信号产生单元的一个振动信号的说明图。
最佳实施例的详细描述
下面参照附图说明本发明的最佳实施例。在以下说明中，公知的功能和结构不再作详细说明，因为不必要的细节会使本发明变得不清楚。
如图2至4所示，根据本发明用于建筑机械的自动振动装置包括：连接在发动机10上的一个可变排量液压泵11和一个引导泵12、连接在液压泵11上并驱动转臂(未示出)的一个致动器(如转臂油缸)13和安装在液压泵11和转臂油缸13间的液压路径上用于控制液压流体的流向的一个方向转换阀14。
另外，该自动振动装置包括一个使用者用以产生转臂驱动信号的操作臂17和用以驱动方向转换阀14的阀驱动单元110、110A。
该自动振动装置还包括一个振动信号选择装置，通过该装置使用者可以选择工作模式或振动模式。在工作模式中，包括转臂、机械臂和铲斗的操作工具中的至少一个的致动器被选中。而在振动模式中，相应于使用者想要的工作模式的振动幅度和频率被选择。
根据振动信号选择装置，在每个操作条件下多个适用的振动信号被预先组合并存储而且显示在显示屏15上。因此，使用者可以从显示屏15上选择适于该操作条件的转臂油缸13的振动信号。
再者，本发明的自动振动装置包括一个自动振动信号输出开关16(使用者打开该开关以输出振动信号)；和一个控制器18，用以运算从振动信号选择装置和自动振动信号输出开关16输入的振动信号，并用以计算操作杆17的控制输入，而且经运算的振动信号输出给方向转换阀14，用来驱动转臂油缸13，从而振动该转臂。
上述振动信号选择装置包括：显示不同装置工作模式如转臂振动模式、机械臂振动模式和同时振动机械臂和铲斗的综合振动模式的显示屏15，其中每种工作模式又被分成两种振动模式：步骤1和步骤2；以及置于显示器15一侧上的第一按钮15a和第二按钮15b。按下第一按钮15a，使用者就可在显示器15上选择另一种选项，从而根据操作条件改变显示的振动信号，而按下第二按钮15b，使用者就可以设定所选择的振动信号。
如上所述，振动模式被分成：第一步骤和第二步骤。在振动模式的第一步骤中，转臂、机械臂和铲斗的振幅较小而同时频率相对较高。在振动模式的第二步骤中，相反转臂、机械臂和铲斗的振幅较大而同时频率相对较低。
尽管图2所示的自动振动装置只安装了一个致动器(即转臂油缸13)，而机械臂油缸和铲斗油缸也安装在该装置上。因为所采用的技术原理相同，这里对机械臂油缸和铲斗油缸不再详述。
以下将参照附图详细说明根据本发明所述的用于建筑机械的自动振动装置的操作。
当使用者选择自动振动功能开始菜单时，图3所示的图象就使使用者可以在显示屏上选择一个振动信号。
如果使用者按下第一按钮15a，光标就从第一“转臂步骤1”到“转臂步骤2”每次向下移动一行。因此，使用者需要一直按动第一按钮15a直到光标移至每个操作条件的适当振动信号。
选定振动信号后，使用者按动第二按钮15b。随后就显示图4所示的图象，提醒使用者其选择的振动信号已经设定，而所选择的振动信号就被输入控制器18。此时使用者如果再次按下按钮15a，光标就会向下移至“再次选择”的选项，使使用者可以选择另一种振动信号，或选择“取消”选项，取消自动振动功能。
参照附图5，下面解释所选择的振动信号在控制器18中是如何处理的。
首先，控制器接受所选择的自动振动信号(S100)。
控制器接受来自操作杆17的控制输入和自动振动信号输出开关16的信号(S200、S300)。
如果自动振动信号输出开关16处于“On”的状态，控制器就根据在信号产生单元18B所选择的振动信号的种类(S500～S1400)输出预定振幅和频率的一个振动信号。
信号产生单元18B具体为一个数学函数或者含在一数表中，从而可以重复输出具有一个时基频率的振动信号。
随后来自信号产生单元18B的输出信号被加入信号操作单元18C的操作杆的控制输入(S1500)。
总信号就被输出给对应阀的阀驱动单元18D，并驱动每个致动器。因此当产生振动时，使用者就可以纠正或者阻止操作工具仅向一个方向进展，或者移动操作工具在理想的位置继续工作。
同时，如果自动振动信号输出开关16处于“Off”的状态(S400)，只有操作杆17的控制输出信号(S200)输出至阀驱动单元18D，而自动振动功能就处于备用模式。
图6图解了信号产生单元18B产生的转臂油缸的操作信号。图中y轴表示升起和降落转臂油缸13的驱动信号值，差不多等于指定的振幅，而图中x轴表示时间。
因此，当使用者选择了预先根据操作条件组合并存储的振动信号后，操作工具如转臂油缸13、机械臂和铲斗就会以振动模式的两个不同步骤振动：在第一步骤转臂、机械臂、铲斗和综合振动模式的振幅(W1或W2)较小而频率则相对较高，而在第二步骤，转臂、机械臂、铲斗和综合振动模式的振幅(W1或W2)较大而频率则相对较低。
总之，用于建筑机械的自动振动装置及其方法可以方便地用于常规工作如土地平整，并能提高工作效率。例如，在使用者选择了在土地平整的自动振动模式的情况下，本发明的自动振动装置就为使用者提供了具有选项的显示屏，从而使用者可以选择根据操作条件组合并存储的振动信号之一，而根据所选择的振动信号，对应致动器产生振动。
虽然结合不同实施例介绍了本发明，但它们仅是示例性的。本领域普通技术人员根据上述详细说明可以明白许多替换、变型和改变。前述说明包括所有此类替换和改变，它们都属于所附权利要求的精神和范围。

Claims (6)

1.一种用于建筑机械的自动振动装置，其中该建筑机械上安装有：多个连接在液压泵上的致动器，用以驱动包括转臂、机械臂和铲斗的操作工具；一个操作杆，用以在使用者的控制下产生每个操作工具的驱动信号；一个方向转换阀，安装在液压泵和致动器间的液压路径上，用以控制液压流体的流向；用以驱动方向转换阀的阀驱动单元；和一个控制器，用以根据操作杆的控制输入将控制信号输出给阀驱动单元，该自动振动装置包括：
一个振动信号选择装置，它具有显示屏使使用者能够选择工作模式，其中包括转臂、机械臂和铲斗的致动器的多个振动信号中的至少一个被选中，或者使使用者选择振动模式，其中选中所选择致动器的振幅和频率，振动信号被预先组合并存储且显示在显示屏上，使使用者可以根据操作条件来进行选择；和
一个自动振动信号输出开关，能够输出所选择的振动信号，并能取消输出。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器包括：
一个控制输入计算单元，用以计算操作杆的控制输入；
一个信号产生单元，在使用者打开输出开关以输出振动信号时，用以产生振动信号选择装置所选择的自动振动信号；
一个信号操作单元，用以操作来自信号产生单元的信号和操作杆的控制输入；和
一个阀驱动器，响应来自信号操作单元输入的操作信号，用以将控制信号输出给阀驱动单元。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中，振动信号选择装置包括：
一个显示屏，用以在屏幕上输出操作装置的工作模式，包括转臂振动模式、机械臂振动模式和综合振动模式，和输出振动模式(步骤1和步骤2)；
一个第一按钮，安装在显示屏的一侧，使使用者可以根据操作条件选择预定振动信号中的一个；和
一个第二按钮，安装在显示屏的一侧，使使用者通过第一按钮的操作设定显示在显示屏上的所选振动信号。
4.如权利要求1或2所述的装置，其中，振动模式包括：
一个第一步骤，其中转臂、机械臂和综合模式的振幅较小而频率相对较高；和
一个第二步骤，其中转臂、机械臂和综合模式的振幅较大而频率相对较低。
5.一种用于建筑机械的自动振动方法，该建筑机械上安装有：多个连接在液压泵上的致动器，用以驱动包括转臂、机械臂和铲斗的操作工具；一个操作杆，用以在使用者的控制下产生每个操作工具的驱动信号；一个方向转换阀，安装在液压泵和致动器间的液压路径上，用以控制液压流体的流向；用以驱动方向转换阀的阀驱动单元；和一个控制器，用以根据操作杆的控制输入将控制信号输出给阀驱动单元，该自动振动方法包括以下步骤：
从显示屏上选择工作模式，其中包括转臂、机械臂和铲斗的致动器的多个振动信号中的至少一个被选中，或者使使用者选择振动模式，其中选中所选择致动器的振幅和频率，振动信号被预先组合并存储且显示在显示屏上，使使用者根据操作条件来进行选择振动信号；
选择所选择的振动信号的输出，或者取消输出；
当使用者选择所选择的振动信号的输出时，在控制器中对输入振动信号和根据操作杆的控制输入的信号进行运算，但是当使用者选择取消输出时，在控制器中只对控制输入进行运算；而且
在控制器中向方向转换阀输出已运算振动信号，以驱动致动器，振动操作工具。
6.如权利要求5所述的装置，其中，振动模式包括：
一个第一步骤，其中转臂、机械臂和综合模式振幅较小而频率相对较高；和
一个第二步骤，其中转臂、机械臂和综合模式的振幅较大而频率相对较低。
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