專利名稱：冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電器控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng) 及其控制方法。
背景技術(shù)：
在鋼鐵廠，煉鋼生產(chǎn)中爐底清渣作業(yè)由于作業(yè)環(huán)境惡劣、高溫、高粉塵、作業(yè)強度 大，故目前國內(nèi)鋼鐵廠的爐底清渣作業(yè)均采用黃河工程機械廠生產(chǎn)ZY-65履帶式裝載機來 完成。ZY-65履帶式裝載機采用液力驅(qū)動行走和機械連桿式操作工作裝置，必須由駕駛員駕 駛車輛進入爐底危險區(qū)域進行作業(yè)；對駕駛員的人身安全造成了巨大的安全隱患。履帶式 裝載機主要用于在鋼廠、礦山等場合的鏟運和裝載工作，其需要滿足作業(yè)功率大，工作循環(huán) 時間短，適應(yīng)崎嶇不平地面作業(yè)等要求。履帶式裝載機通常采用靜液壓行走驅(qū)動，其優(yōu)點是 驅(qū)動力大，體積小。但傳統(tǒng)的靜液壓行走驅(qū)動的缺點是驅(qū)動效率較低，行走驅(qū)動和工作裝置 之間的功率分配難、操作復(fù)雜。因此，很多專家和技術(shù)人員對鋼鐵廠的環(huán)境和設(shè)備技術(shù)要求 進行調(diào)研和資料收集，預(yù)備開發(fā)出一種滿足于現(xiàn)場使用要求的冶金專用履帶式裝載機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種冶金專用履帶式裝載機的整車控制系 統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠大幅度優(yōu)化發(fā)動機和傳動系之間的功率匹配，極大地提高工作效率；此外，本發(fā)明還提供一種冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)的控制方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)，包括液壓傳動及控制系統(tǒng)和電器控 制系統(tǒng)；所述液壓傳動及控制系統(tǒng)包括液壓閉式行走驅(qū)動系統(tǒng)和負載敏感式變量開式工作 液壓系統(tǒng)；所述液壓閉式行走驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機、分動箱、比例變量泵、液壓馬達和終傳 動驅(qū)動鏈輪；發(fā)動機與分動箱相連，比例變量泵安裝在分動箱的PTO取力口上，液壓馬達與 比例變量泵相連，終傳動驅(qū)動鏈輪與液壓馬達相連；所述負載敏感式變量開式工作液壓系 統(tǒng)包括發(fā)動機、分動箱、開式負載敏感變量泵、比例多路閥、動臂油缸和鏟斗油缸；開式負載 敏感變量泵安裝在分動箱PTO取力口上，比例多路閥與開式負載敏感變量泵相連，動臂油 缸和鏟斗油缸分別與比例多路閥相連；所述電器控制系統(tǒng)包括發(fā)動機控制器、PLC控制器 和終端智能顯示器；所述發(fā)動機控制器和終端智能顯示器分別通過CAN總線與PLC控制器 相連。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述電器控制系統(tǒng)還包括遙控接收器、行走驅(qū)動控 制器、工作機構(gòu)控制器、聲光控制器、報警控制器；所述遙控接收器通過CAN總線與PLC控 制器相連，用以控制接收遙控發(fā)射器發(fā)出的指令；所述行走驅(qū)動控制器包括行走電控手柄、 設(shè)置在PLC控制器中的第一手柄信號標定模塊和第一驅(qū)動模塊；所述行走電控手柄與第一 手柄信號標定模塊相連，第一手柄信號標定模塊與第一驅(qū)動模塊相連；所述工作機構(gòu)控制 器包括工作電控手柄、設(shè)置在PLC控制器中的第二手柄信號標定模塊和第二驅(qū)動模塊；所述工作電控手柄與第二手柄信號標定模塊相連，第二手柄信號標定模塊與第二驅(qū)動模塊相 連；所述聲光控制器為控制開關(guān)，所述控制開關(guān)與PLC控制器相連，用以控制燈光和喇叭； 所述報警控制器為報警指示開關(guān)，所述報警指示開關(guān)與PLC控制器相連，用以控制聲光報
目衣且。作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述比例變量泵中設(shè)有比例變量磁鐵和與比例變 量磁鐵通電連接的伺服閥，所述伺服閥與所述液壓馬達連接。作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述比例變量泵包括左比例變量泵和右比例變量 泵；所述液壓馬達包括左液壓馬達和右液壓馬達；所述輪邊減速機包括左輪邊減速機和右 輪邊減速機；所述左比例變量泵與左液壓馬達相連，左液壓馬達通過左輪邊減速機與所述 裝載機的左側(cè)履帶相連；所述右比例變量泵與右液壓馬達相連，右液壓馬達通過右輪邊減 速機與所述裝載機的右側(cè)履帶相連。作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述終傳動驅(qū)動鏈輪上設(shè)置有用以控制終傳動驅(qū) 動鏈輪的轉(zhuǎn)速的輪邊減速機。一種冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)的控制方法，包括液壓傳動及控制方 法和電器控制方法；所述液壓傳動及控制方法包括液壓閉式行走驅(qū)動方法和負載敏感式變量開式工 作液壓方法；所述液壓閉式行走驅(qū)動方法為發(fā)動機輸出的機械能經(jīng)分動箱后，其中一部 分機械能由比例變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能，液壓能經(jīng)過管道傳輸?shù)揭簤厚R達，液壓馬達將液壓 能轉(zhuǎn)化成機械能，機械能經(jīng)輪邊減速機作用于終傳動驅(qū)動鏈輪上，終傳動驅(qū)動鏈輪帶動履 帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)整機行駛；所述負載敏感式變量開式工作液壓方法為發(fā)動機輸出的機械能經(jīng) 分動箱后，其中另一部分機械能由開式負載敏感變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能，液壓能經(jīng)過管道和 比例多路閥傳輸?shù)絼颖塾透缀顽P斗油缸，動臂油缸和鏟斗油缸將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能進而 實現(xiàn)工作機構(gòu)升降和鏟斗收放動作；所述電器控制方法為發(fā)動機控制器對從發(fā)動機傳感器收集到的信號進行處理， 然后將處理后的信號數(shù)據(jù)打包傳送到CAN總線上；終端智能顯示器按照數(shù)據(jù)地址從CAN總 線上接收數(shù)據(jù)，并實時進行顯示；PLC控制器按照CAN總線上的數(shù)據(jù)地址接收數(shù)據(jù)，將不同 的指令轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的驅(qū)動信號，并傳輸給相應(yīng)的控制器或執(zhí)行元件，以實現(xiàn)相應(yīng)動作的執(zhí) 行。作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述電器控制方法還包括遙控方法、行走驅(qū)動控 制方法、工作機構(gòu)控制方法、聲光控制方法、報警控制方法；所述遙控方法為遙控發(fā)射器 發(fā)出指令信號，遙控接收器接收指令信號，并將指令信號傳送到CAN總線上；PLC控制器通 過CAN總線接收所述指令信號，并將指令信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號傳輸給相應(yīng)的執(zhí)行器；所述 行走驅(qū)動控制方法為所述PLC控制器中設(shè)有第一手柄信號標定模塊和第一驅(qū)動模塊；所 述第一手柄信號標定模塊采集行走電控手柄的信號，第一驅(qū)動模塊將第一手柄信號標定模 塊輸出的信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號進而控制比例變量泵的電磁流量，實現(xiàn)對整車行走的控制； 所述工作機構(gòu)控制方法為所述PLC控制器中設(shè)有第二手柄信號標定模塊和第二驅(qū)動模 塊；所述第二手柄信號標定模塊采集工作電控手柄的信號，第二驅(qū)動模塊將第二手柄信號 標定模塊輸出的信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號進而控制比例多路閥的電磁流量，實現(xiàn)對整車的動臂 和鏟斗動作的控制；所述聲光控制方法為所述PLC控制器采集控制開關(guān)的狀態(tài)信號，并將控制開關(guān)的狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號，然后發(fā)送給聲光裝置，控制聲光裝置的啟動和關(guān)閉； 所述報警控制方法為所述PLC控制器采集報警指示開關(guān)的狀態(tài)信號，并將報警指示開關(guān) 的狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號，驅(qū)動聲光報警裝置發(fā)出警報。作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述比例變量泵包括左比例變量泵和右比例變量 泵；所述液壓馬達包括左液壓馬達和右液壓馬達；所述輪邊減速機包括左輪邊減速機和右 輪邊減速機；終傳動驅(qū)動鏈輪包括左終傳動驅(qū)動鏈輪和右終傳動驅(qū)動鏈輪；所述液壓閉式 行走驅(qū)動方法的詳細實現(xiàn)過程為發(fā)動機輸出的機械能經(jīng)分動箱后，其中一部分機械能分 成兩部分，第一部分機械能經(jīng)左比例變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能，然后經(jīng)過管道傳輸?shù)阶笠簤厚R 達，左液壓馬達將液壓能轉(zhuǎn)化成第一部分機械能，第一部分機械能作用于左終傳動驅(qū)動鏈 輪上，左終傳動驅(qū)動鏈輪帶動左側(cè)履帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)整機的左側(cè)行駛；第二部分機械能經(jīng)右比 例變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能，然后經(jīng)過管道傳輸?shù)接乙簤厚R達，右液壓馬達將液壓能轉(zhuǎn)化成第 二部分機械能，第二部分機械能作用于右終傳動驅(qū)動鏈輪上，右終傳動驅(qū)動鏈輪帶動右側(cè) 履帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)整機的右側(cè)行駛。本發(fā)明的有益效果在于1、本發(fā)明采用電子控制的靜液壓行走驅(qū)動系統(tǒng)，充分利用變量泵和變量馬達的雙 變量特性，實現(xiàn)了電子控制的靜液壓行走驅(qū)動系統(tǒng)的無級換檔，大幅優(yōu)化發(fā)動機和傳動系 之間的功率匹配，極大的提高了工作效率；2、本發(fā)明通過雙軸手柄實現(xiàn)了對工作裝置的控制，可單獨調(diào)解斜坡時間，提高動 作的效率和舒適度，降低振動和沖擊；3、本發(fā)明可以根據(jù)工作裝置的流量需求自動降低行走速度，代替人工分配行走驅(qū) 動和工作裝置之間的復(fù)雜的功率分配，極大的降低了操作難度；并且由于工作裝置操作的 優(yōu)先性得到了極大保證，大大的提高了安全性；4、本發(fā)明實現(xiàn)了先進的發(fā)動機管理，通過腳踏板/電位計旋鈕控制發(fā)動機的轉(zhuǎn) 速，監(jiān)視發(fā)動機狀態(tài)并將狀態(tài)參數(shù)動態(tài)地顯示在顯示器上；當(dāng)發(fā)動機過載時，立即降低行走 速度和工作裝置速度，保護發(fā)動機不熄火。


圖1為本發(fā)明所述的冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述的液壓傳動及控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細說明。實施例本實施例提供一種冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng) 包括液壓傳動及控制系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)。所述液壓傳動及控制系統(tǒng)包括液壓閉式行走驅(qū)動系統(tǒng)和負載敏感式變量開式工 作液壓系統(tǒng)，如圖2所示。液壓閉式行走驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)動機輸出的機械能(扭矩與轉(zhuǎn)速)經(jīng)過分動箱后，一部分機械能通過比例變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能(流量與壓力)，液壓能經(jīng)過管道傳輸?shù)揭簤厚R達，液壓馬達把液壓能轉(zhuǎn)化 成機械能(扭矩與轉(zhuǎn)速)，機械能作用于終傳動驅(qū)動鏈輪上，從而帶動履帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)整機行 駛。所述終傳動驅(qū)動鏈輪上設(shè)置有輪邊減速機，用以控制終傳動驅(qū)動鏈輪的轉(zhuǎn)速。其中，所 述比例變量泵包括左比例變量泵和右比例變量泵；所述液壓馬達包括左液壓馬達和右液壓 馬達；所述輪邊減速機包括左輪邊減速機和右輪邊減速機；終傳動驅(qū)動鏈輪包括左終傳動 驅(qū)動鏈輪和右終傳動驅(qū)動鏈輪；所述液壓閉式行走驅(qū)動方法的詳細實現(xiàn)過程為發(fā)動機輸 出的機械能經(jīng)分動箱后，其中一部分機械能分成兩部分，第一部分機械能經(jīng)左比例變量泵 轉(zhuǎn)化成液壓能，然后經(jīng)過管道傳輸?shù)阶笠簤厚R達，左液壓馬達將液壓能轉(zhuǎn)化成第一部分機 械能，第一部分機械能作用于左終傳動驅(qū)動鏈輪上，左終傳動驅(qū)動鏈輪帶動左側(cè)履帶轉(zhuǎn)動 實現(xiàn)整機的左側(cè)行駛；第二部分機械能經(jīng)右比例變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能，然后經(jīng)過管道傳輸 到右液壓馬達，右液壓馬達將液壓能轉(zhuǎn)化成第二部分機械能，第二部分機械能作用于右終 傳動驅(qū)動鏈輪上，右終傳動驅(qū)動鏈輪帶動右側(cè)履帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)整機的右側(cè)行駛。在比例變量泵剛啟動時，泵的斜盤傾角在零位。通過改變比例電磁鐵電流的大小 可以改變伺服閥閥芯的位置，進而改變泵的斜盤傾角和輸出流量，從而改變液壓馬達的流 量和轉(zhuǎn)速。每套獨立的液壓閉式行走驅(qū)動系統(tǒng)單獨驅(qū)動一側(cè)履帶，通過改變比例變量泵和液 壓馬達的排量而改變轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整履帶的行駛速度。液壓閉式驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)的功能最終體現(xiàn)為履帶式裝載機的行走狀態(tài)，如直線行駛 (前進、后退)、轉(zhuǎn)彎(向左、向右)、原地轉(zhuǎn)彎(向左、向右)、液壓制動等四種狀態(tài)。負載敏感式變量開式工作液壓系統(tǒng)負載敏感式變量開式工作液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的功能發(fā)動機輸出的機械能(扭矩與 轉(zhuǎn)速)經(jīng)過分動箱后，另一部分機械能通過開式負載敏感變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能(流量與壓 力)，液壓能經(jīng)過管道和比例多路閥傳輸?shù)絼颖塾透缀顽P斗油缸，動臂油缸和鏟斗油缸將液 壓能轉(zhuǎn)化成機械能(直線運動)，從而實現(xiàn)了工作機構(gòu)升降和鏟斗收放動作。所述電器控制系統(tǒng)包括發(fā)動機控制器、PLC控制器、遙控接收器、行走驅(qū)動控制器、 工作機構(gòu)控制器、聲光控制器、終端智能顯示器、報警控制器；發(fā)動機控制器發(fā)動機控制器主要對點火、熄火、油門、發(fā)動機運行參數(shù)(發(fā)動機轉(zhuǎn)速、工作小時、 機油壓力、水溫等)進行監(jiān)測，發(fā)動機ECU控制器通過J1939通訊協(xié)議將從傳感器收集的信 號經(jīng)處理后打包傳送到CAN總線上，終端智能顯示器按照數(shù)據(jù)的地址接受發(fā)動機E⑶控制 器傳送的數(shù)據(jù)，并實時在終端智能顯示器上進行顯示。遙控接收器遙控控制器的工作原理為當(dāng)遙控發(fā)射器所發(fā)出的不同指令經(jīng)無線發(fā)射到遙控接 收器后，遙控接收器將所接收的指令處理后打包傳送到CAN總線上，PLC控制器按照數(shù)據(jù)的 地址接收遙控接收器傳送的數(shù)據(jù)，并實時采集傳感器信號，PLC控制器將不同的指令轉(zhuǎn)換成 相應(yīng)的PWM、DO等相關(guān)驅(qū)動信號，傳輸給相應(yīng)的控制器和整車回路中的執(zhí)行元件，以實現(xiàn)相 應(yīng)動作的執(zhí)行。行走驅(qū)動控制器行走驅(qū)動控制器的工作原理為行走電控手柄發(fā)出的模擬信號AI輸入到PLC控制器，經(jīng)PLC控制器中的第一手柄信號標定模塊處理之后，打包發(fā)送到第一驅(qū)動(Motion)模 塊(主要控制比例電磁閥)；第一驅(qū)動模塊處理數(shù)據(jù)之后輸出相應(yīng)的PWM值，對比例變量泵 I和II (即左右比例變量泵)上的比例電磁鐵直接控制。工作機構(gòu)控制器工作機構(gòu)控制器的工作原理為工作電控手柄發(fā)出的模擬信號AI輸入到PLC控制 器，經(jīng)PLC控制器中的第二手柄信號標定模塊處理之后，打包發(fā)送到第二驅(qū)動(Motion)模 塊(主要控制比例電磁閥)；第二驅(qū)動模塊處理數(shù)據(jù)之后輸出相應(yīng)的PWM值，對比例多路閥 上的比例電磁鐵直接控制；從而實現(xiàn)了動臂和鏟斗的動作。聲光控制器聲光控制器的工作原理為通過控制開關(guān)輸入開關(guān)信號到PLC控制器，PLC控制器 將接收的信號進行I/O處理后，將不同的指令轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的DO驅(qū)動信號，傳輸給不同的執(zhí) 行元件，以實現(xiàn)相應(yīng)的動作執(zhí)行。終端智能顯示器終端智能顯示器具有兩大功能分別為友好人機界面顯示功能和設(shè)備故障診斷監(jiān) 視功能。友好人機界面顯示功能系統(tǒng)采用CAN總線圖形文本顯示器，通過CAN總線與控 制器進行通訊，讀取控制器采集到的系統(tǒng)運行參數(shù)，在顯示器界面上以文字(漢字)形式顯 示，并顯示提示信息，人機交互友好，易操作。主要顯示內(nèi)容包括發(fā)動機運行參數(shù)(如機油 壓力、水溫、轉(zhuǎn)速等)、液壓系統(tǒng)壓力、車輛當(dāng)前狀態(tài)(如工作壓力、行走壓力、行車速度等)、 故障報警信息和系統(tǒng)提示信息等。設(shè)備故障診斷監(jiān)視功能系統(tǒng)通過各個傳感器采集系統(tǒng)運行參數(shù)和狀態(tài)，并通過 CAN總線傳輸?shù)浇K端顯示器，監(jiān)視系統(tǒng)運行，當(dāng)某個參數(shù)出現(xiàn)異常或達到報警狀態(tài)時，通過 人機界面(指示燈、蜂鳴器)發(fā)出報警信號，提請操作者注意；在出現(xiàn)嚴重故障時，系統(tǒng)自動 停止工作，直到故障排除，并提請操作者注意，保證設(shè)備和人身安全。報警控制器所述報警控制器為報警指示開關(guān)，所述報警指示開關(guān)與PLC控制器相連，用以控 制聲光報警裝置。PLC控制器圖2中，PLC控制器由PLC控制器I和II構(gòu)成。實際應(yīng)用中，PLC控制器可以根據(jù) 需要適當(dāng)選取若干個PLC控制器芯片構(gòu)成。這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例 中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實 施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明 的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其他形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其他元件、 材料和部件來實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)，其特征在于所述整車控制系統(tǒng)包括 液壓傳動及控制系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)；所述液壓傳動及控制系統(tǒng)包括液壓閉式行走驅(qū)動系統(tǒng)和負載敏感式變量開式工作液 壓系統(tǒng)；所述液壓閉式行走驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機、分動箱、比例變量泵、液壓馬達和終傳動 驅(qū)動鏈輪；發(fā)動機與分動箱相連，比例變量泵安裝在分動箱的PTO取力口上，液壓馬達與比 例變量泵相連，終傳動驅(qū)動鏈輪與液壓馬達相連；所述負載敏感式變量開式工作液壓系統(tǒng) 包括發(fā)動機、分動箱、開式負載敏感變量泵、比例多路閥、動臂油缸和鏟斗油缸；開式負載敏 感變量泵安裝在分動箱PTO取力口上，比例多路閥與開式負載敏感變量泵相連，動臂油缸 和鏟斗油缸分別與比例多路閥相連；所述電器控制系統(tǒng)包括發(fā)動機控制器、PLC控制器和終端智能顯示器；所述發(fā)動機控 制器和終端智能顯示器分別通過CAN總線與PLC控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)，其特征在于所述 電器控制系統(tǒng)還包括遙控接收器、行走驅(qū)動控制器、工作機構(gòu)控制器、聲光控制器、報警控 制器；所述遙控接收器通過CAN總線與PLC控制器相連，用以控制接收遙控發(fā)射器發(fā)出的指令；所述行走驅(qū)動控制器包括行走電控手柄、設(shè)置在PLC控制器中的第一手柄信號標定模 塊和第一驅(qū)動模塊；所述行走電控手柄與第一手柄信號標定模塊相連，第一手柄信號標定 模塊與第一驅(qū)動模塊相連；所述工作機構(gòu)控制器包括工作電控手柄、設(shè)置在PLC控制器中的第二手柄信號標定模 塊和第二驅(qū)動模塊；所述工作電控手柄與第二手柄信號標定模塊相連，第二手柄信號標定 模塊與第二驅(qū)動模塊相連；所述聲光控制器為控制開關(guān)，所述控制開關(guān)與PLC控制器相連，用以控制燈光和喇叭；所述報警控制器為報警指示開關(guān)，所述報警指示開關(guān)與PLC控制器相連，用以控制聲 光報警裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)，其特征在于所述 比例變量泵中設(shè)有比例變量磁鐵和與比例變量磁鐵通電連接的伺服閥，所述伺服閥與所述 液壓馬達連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)，其特征在于所述 比例變量泵包括左比例變量泵和右比例變量泵；所述液壓馬達包括左液壓馬達和右液壓馬 達；所述終傳動驅(qū)動鏈輪包括左終傳動驅(qū)動鏈輪和右終傳動驅(qū)動鏈輪；所述左比例變量泵 與左液壓馬達相連，左液壓馬達通過左終傳動驅(qū)動鏈輪與所述裝載機的左側(cè)履帶相連；所 述右比例變量泵與右液壓馬達相連，右液壓馬達通過右終傳動驅(qū)動鏈輪與所述裝載機的右 側(cè)履帶相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)，其特征在于所述 終傳動驅(qū)動鏈輪上設(shè)置有用以控制終傳動驅(qū)動鏈輪的轉(zhuǎn)速的輪邊減速機。
6.一種冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于所述整車控 制方法包括液壓傳動及控制方法和電器控制方法；所述液壓傳動及控制方法包括液壓閉式行走驅(qū)動方法和負載敏感式變量開式工作液壓方法；所述液壓閉式行走驅(qū)動方法為發(fā)動機輸出的機械能經(jīng)分動箱后，其中一部分機械能 由比例變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能，液壓能經(jīng)過管道傳輸?shù)揭簤厚R達，液壓馬達將液壓能轉(zhuǎn)化成 機械能，機械能經(jīng)輪邊減速機作用于終傳動驅(qū)動鏈輪上，終傳動驅(qū)動鏈輪帶動履帶轉(zhuǎn)動實 現(xiàn)整機行駛；所述負載敏感式變量開式工作液壓方法為發(fā)動機輸出的機械能經(jīng)分動箱后，其中另 一部分機械能由開式負載敏感變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能，液壓能經(jīng)過管道和比例多路閥傳輸?shù)?動臂油缸和鏟斗油缸，動臂油缸和鏟斗油缸將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能進而實現(xiàn)工作機構(gòu)升降 和鏟斗收放動作；所述電器控制方法為發(fā)動機控制器對從發(fā)動機傳感器收集到的信號進行處理，然后 將處理后的信號數(shù)據(jù)打包傳送到CAN總線上；終端智能顯示器按照數(shù)據(jù)地址從CAN總線上 接收數(shù)據(jù)，并實時進行顯示；PLC控制器按照CAN總線上的數(shù)據(jù)地址接收數(shù)據(jù)，將不同的指 令轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的驅(qū)動信號，并傳輸給相應(yīng)的控制器或執(zhí)行元件，以實現(xiàn)相應(yīng)動作的執(zhí)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)的控制方法，其特征 在于所述電器控制方法還包括遙控方法、行走驅(qū)動控制方法、工作機構(gòu)控制方法、聲光控 制方法、報警控制方法；所述遙控方法為遙控發(fā)射器發(fā)出指令信號，遙控接收器接收指令信號，并將指令信號 傳送到CAN總線上；PLC控制器通過CAN總線接收所述指令信號，并將指令信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動 信號傳輸給相應(yīng)的執(zhí)行器；所述行走驅(qū)動控制方法為所述PLC控制器中設(shè)有第一手柄信號標定模塊和第一驅(qū)動 模塊；所述第一手柄信號標定模塊采集行走電控手柄的信號，第一驅(qū)動模塊將第一手柄信 號標定模塊輸出的信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號進而控制比例變量泵的電磁流量，實現(xiàn)對整車行走 的控制；所述工作機構(gòu)控制方法為所述PLC控制器中設(shè)有第二手柄信號標定模塊和第二驅(qū)動 模塊；所述第二手柄信號標定模塊采集工作電控手柄的信號，第二驅(qū)動模塊將第二手柄信 號標定模塊輸出的信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號進而控制比例多路閥的電磁流量，實現(xiàn)對整車的動 臂和鏟斗動作的控制；所述聲光控制方法為所述PLC控制器采集控制開關(guān)的狀態(tài)信號，并將控制開關(guān)的狀 態(tài)信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號，然后發(fā)送給聲光裝置，控制聲光裝置的啟動和關(guān)閉；所述報警控制方法為所述PLC控制器采集報警指示開關(guān)的狀態(tài)信號，并將報警指示 開關(guān)的狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號，驅(qū)動聲光報警裝置發(fā)出警報。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)的控制方法，其特征 在于所述比例變量泵包括左比例變量泵和右比例變量泵；所述液壓馬達包括左液壓馬達 和右液壓馬達；所述輪邊減速機包括左輪邊減速機和右輪邊減速機；終傳動驅(qū)動鏈輪包括 左終傳動驅(qū)動鏈輪和右終傳動驅(qū)動鏈輪；所述液壓閉式行走驅(qū)動方法的詳細實現(xiàn)過程為 發(fā)動機輸出的機械能經(jīng)分動箱后，其中一部分機械能分成兩部分，第一部分機械能經(jīng)左比 例變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能，然后經(jīng)過管道傳輸?shù)阶笠簤厚R達，左液壓馬達將液壓能轉(zhuǎn)化成第 一部分機械能，第一部分機械能作用于左終傳動驅(qū)動鏈輪上，左終傳動驅(qū)動鏈輪帶動左側(cè) 履帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)整機的左側(cè)行駛；第二部分機械能經(jīng)右比例變量泵轉(zhuǎn)化成液壓能，然后經(jīng)過管道傳輸?shù)接乙簤厚R達，右液壓馬達將液壓能轉(zhuǎn)化成第二部分機械能，第二部分機械能作 用于右終傳動驅(qū)動鏈輪上，右終傳動驅(qū)動鏈輪帶動右側(cè)履帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)整機的右側(cè)行駛。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冶金專用履帶式裝載機的整車控制系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括液壓傳動及控制系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)；液壓傳動及控制系統(tǒng)包括液壓閉式行走驅(qū)動系統(tǒng)和負載敏感式變量開式工作液壓系統(tǒng)，其中，發(fā)動機與分動箱相連，比例變量泵安裝在分動箱的PTO取力口上，液壓馬達與比例變量泵相連，終傳動驅(qū)動鏈輪與液壓馬達相連；開式負載敏感變量泵安裝在分動箱PTO取力口上，比例多路閥與開式負載敏感變量泵相連，動臂油缸和鏟斗油缸分別與比例多路閥相連；電器控制系統(tǒng)包括發(fā)動機控制器和終端智能顯示器分別通過CAN總線與PLC控制器相連。本發(fā)明能夠大幅度優(yōu)化發(fā)動機和傳動系之間的功率匹配，極大地提高工作效率且安全可靠。
文檔編號E02F3/42GK102071711SQ201010574198
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者任中立, 成富根, 曲登偉, 柯友金, 耿會良 申請人:中冶寶鋼技術(shù)服務(wù)有限公司