專(zhuān)利名稱(chēng)：一種裝載機(jī)振動(dòng)掘進(jìn)裝載作業(yè)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝載機(jī)掘進(jìn)裝載系統(tǒng)，尤其是涉及一種裝載機(jī)振動(dòng)掘進(jìn)裝載作業(yè)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有裝載機(jī)在裝載過(guò)程中，經(jīng)常不能充分發(fā)揮其額定掘起力，其主要原因是，當(dāng)土壤受到擠壓時(shí)，土壤會(huì)被壓實(shí)，因此需要增加更大的掘起力以實(shí)現(xiàn)其對(duì)土壤的破碎。大部分能量都用于克服裝載斗與土壤之間的摩擦阻力。能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)裝載機(jī)在裝載過(guò)程中經(jīng)常不能充分發(fā)揮其額定掘起力，能耗高的問(wèn)題，提供一種可充分發(fā)揮額定掘起力，節(jié)約能源的裝載機(jī)振動(dòng)掘進(jìn)裝載作業(yè)液壓控制系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種裝載機(jī)振動(dòng)掘進(jìn)裝載作業(yè)控制系統(tǒng)，包括穩(wěn)態(tài)液壓油泵、穩(wěn)態(tài)油路、液壓油缸，穩(wěn)態(tài)液壓油泵與穩(wěn)態(tài)油路相連，還設(shè)有脈動(dòng)液壓油泵、振動(dòng)油路、 總油路、指令輸入裝置、PLC可編程控制器、接觸器，所述脈動(dòng)液壓油泵與振動(dòng)油路相連，振動(dòng)油路和穩(wěn)態(tài)油路并聯(lián)后與總油路相連，總油路與液壓油缸相連，所述脈動(dòng)液壓油泵和穩(wěn)態(tài)液壓油泵分別與液壓油箱相連，指令輸入裝置、PLC可編程控制器、接觸器與脈動(dòng)液壓油泵依次相連。與裝載機(jī)裝配時(shí)，所述液壓油缸與裝載機(jī)的裝載斗相連。所述液壓油泵的流量控制信號(hào)可為方波形、正弦波形或三角波形，且振動(dòng)頻率與振幅可調(diào)。本發(fā)明工作原理為
研究表明，裝載斗與土壤之間的摩擦阻力，不僅與裝載斗的材質(zhì)和形狀有關(guān)，還與土壤的特性有關(guān)。通過(guò)對(duì)裝載斗與土壤相互作用的分析可知大部分造成土壤失效的方式為剪切方式。裝載作業(yè)時(shí)，平均阻力會(huì)由于振動(dòng)的作用而減少，會(huì)使土壤表層間的摩擦減小，出現(xiàn)振動(dòng)剪切面，從而更有利于土壤挖掘。針對(duì)振動(dòng)可以降低土壤的壓實(shí)程度，減少裝載作業(yè)的平均阻力，本發(fā)明通過(guò)改變指令轉(zhuǎn)入裝置改變脈動(dòng)液壓油泵的振動(dòng)頻率與振幅控制振動(dòng)油路的液壓油流量，使總油路中的液壓油流量在穩(wěn)態(tài)油路穩(wěn)定流量的基準(zhǔn)上疊加一個(gè)方波形、正弦波形或三角波形周期性振動(dòng)的液壓油流量，從而改變裝載斗的運(yùn)動(dòng)速度，使裝載斗產(chǎn)生周期性振動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的振動(dòng)破碎，通過(guò)改變方波的頻率及幅度，調(diào)整裝載斗的振動(dòng)效果。本發(fā)明通過(guò)在給定的挖掘速度下，鏟刃以正弦振動(dòng)方式對(duì)壓實(shí)沙土進(jìn)行挖掘時(shí)， 可將挖掘阻力減少到不振動(dòng)情況下的25%。當(dāng)振動(dòng)的頻率接近于土壤的固有頻率時(shí)，能量的利用率最大，即能耗最小，振動(dòng)挖掘的總能量大于不振動(dòng)的總能量，增加部分的能量是用于實(shí)現(xiàn)挖掘鏟的振動(dòng)，最大挖掘阻力減少近40%。


圖1為本發(fā)明裝載機(jī)振動(dòng)掘進(jìn)裝載作業(yè)液壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖1及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參照?qǐng)D1，本實(shí)施例包括穩(wěn)態(tài)液壓油泵2、穩(wěn)態(tài)油路4、液壓油缸6，穩(wěn)態(tài)液壓油泵2 與穩(wěn)態(tài)油路4相連，還設(shè)有脈動(dòng)液壓油泵1、振動(dòng)油路3、總油路5、指令輸入裝置11、PLC可編程控制器10、接觸器9，所述脈動(dòng)液壓油泵1與振動(dòng)油路3相連，振動(dòng)油路3和穩(wěn)態(tài)油路 4并聯(lián)后與總油路5相連，總油路5與液壓油缸6相連，所述脈動(dòng)液壓油泵1和穩(wěn)態(tài)液壓油泵2分別與液壓油箱8相連，指令輸入裝置11、PLC可編程控制器10、接觸器9與脈動(dòng)液壓油泵1依次相連。與裝載機(jī)裝配時(shí)，所述液壓油缸6與裝載機(jī)的裝載斗7相連。所述脈動(dòng)液壓油泵1的流量控制信號(hào)為方波，且振動(dòng)頻率與振幅可調(diào)。工作時(shí)，操作者首先針對(duì)挖掘土壤的土質(zhì)和具體工況，確定裝載斗7掘進(jìn)過(guò)程中， 裝載斗7所需的振動(dòng)形式及其振動(dòng)頻率與振幅，通過(guò)指令輸入裝置11選擇脈動(dòng)液壓油泵1 的振動(dòng)方式并輸入上述初步確定的振動(dòng)頻率與振幅，指令輸入裝置11將人工輸入的指令傳遞給PLC可編程控制器10，PLC可編程控制器10將指令進(jìn)行處理后傳到接觸器9，再通過(guò)接觸器9傳遞并驅(qū)動(dòng)脈動(dòng)液壓油泵1按照設(shè)定的振動(dòng)波形、振動(dòng)頻率與振幅供油；此時(shí)， 穩(wěn)態(tài)液壓油泵2按照裝載斗7實(shí)際需要的液壓油流量供油；振動(dòng)油路3與穩(wěn)態(tài)油路4中的液壓油在總油路5中混合后進(jìn)入液壓油缸6，最后驅(qū)動(dòng)裝載斗7振動(dòng)掘進(jìn)。本發(fā)明通過(guò)指令輸入裝置11人工改變輸入信號(hào)，并依次通過(guò)PLC可編程控制器 10、接觸器9調(diào)整脈動(dòng)液壓油泵1的振動(dòng)頻率與振幅，控制振動(dòng)油路3的液壓油流量，使總油路4中的液壓油流量在穩(wěn)態(tài)油路3穩(wěn)定流量的基準(zhǔn)上疊加一個(gè)方波形周期性振動(dòng)的液壓油流量，再通過(guò)液壓油缸6的作用，改變裝載斗7的運(yùn)動(dòng)速度，使裝載斗7產(chǎn)生周期性振動(dòng)， 由此實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的振動(dòng)破碎；改變方波的頻率及幅度，可調(diào)整裝載斗6的振動(dòng)效果。經(jīng)檢測(cè)，在給定的挖掘速度下，鏟刃以方波振動(dòng)方式對(duì)壓實(shí)沙土進(jìn)行挖掘時(shí)，實(shí)際挖掘阻力可減小為不振動(dòng)情況下的對(duì)％。當(dāng)振動(dòng)的頻率接近于土壤的固有頻率時(shí)，最大挖掘阻力相對(duì)于穩(wěn)態(tài)工況下減小了近35%。
權(quán)利要求
1. 一種裝載機(jī)振動(dòng)掘進(jìn)裝載作業(yè)控制系統(tǒng)，包括穩(wěn)態(tài)液壓油泵、穩(wěn)態(tài)油路、液壓油缸， 穩(wěn)態(tài)液壓油泵與穩(wěn)態(tài)油路相連，其特征在于，還設(shè)有脈動(dòng)液壓油泵、振動(dòng)油路、總油路、指令輸入裝置、PLC可編程控制器、接觸器，所述脈動(dòng)液壓油泵與振動(dòng)油路相連，振動(dòng)油路和穩(wěn)態(tài)油路并聯(lián)后與總油路相連，總油路與液壓油缸相連，所述脈動(dòng)液壓油泵和穩(wěn)態(tài)液壓油泵分別與液壓油箱相連，指令輸入裝置、PLC可編程控制器、接觸器與脈動(dòng)液壓油泵依次相連。
全文摘要
一種裝載機(jī)振動(dòng)掘進(jìn)裝載作業(yè)控制系統(tǒng)，其包括穩(wěn)態(tài)液壓油泵、穩(wěn)態(tài)油路、液壓油缸，穩(wěn)態(tài)液壓油泵與穩(wěn)態(tài)油路相連，還設(shè)有脈動(dòng)液壓油泵、振動(dòng)油路、總油路、指令輸入裝置、PLC可編程控制器、接觸器，所述脈動(dòng)液壓油泵與振動(dòng)油路相連，振動(dòng)油路和穩(wěn)態(tài)油路并聯(lián)后與總油路相連，總油路與液壓油缸相連，所述脈動(dòng)液壓油泵和穩(wěn)態(tài)液壓油泵分別與液壓油箱相連，指令輸入裝置、PLC可編程控制器、接觸器與脈動(dòng)液壓油泵依次相連。本發(fā)明可充分發(fā)揮裝載機(jī)額定掘起力，節(jié)約能源。
文檔編號(hào)E02F9/22GK102312463SQ20111006309
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者張昌金, 李安良, 李春來(lái), 陳海波, 魯紀(jì)鳴 申請(qǐng)人:陳海波