[发明专利]一种摊铺机熨平板姿态控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种姿态控制系统和方法，特别是涉及一种摊铺机熨平板姿态控制系统及其方法，属于摊铺机控制技术领域。

背景技术

目前，当摊铺机进行正常浮动摊铺作业时，如图1所示，熨平板受多力作用，有大臂牵引力F1、料堆阻力F2、摩擦阻力F3、振捣反作用力F4、地面对底板支撑力F5和熨平板重力F6，这些力处于动态平衡时熨平板稳定在某个位置，一旦其中某一个力产生变化，就会破坏熨平板的受力平衡，使熨平板的位置绕着大臂前铰点向上或向下摆动，发生变化。在动态平衡浮动状态下，熨平板底板与摊铺机基层路面形成了一个夹角，称为仰角；熨平板位置及其仰角的稳定性受牵引点A位置上下波动和熨平板自身所受多个力变化的影响。

仰角大小表明了熨平板的受力状态，仰角数值的正常最佳范围一般为1°～ 2°，仰角过小或过大对路面平整度都不好，仰角小于0°称为负仰角、即熨平板底板后沿离开摊铺层表面，仰角越大表明物料阻力变化对熨平板动态平衡姿态的影响就越大。

理想状态下，如果浮动摊铺过程中保持熨平板仰角不变，那么摊铺出来的路面是绝对平整的；但在实际浮动摊铺过程中，受基层路面凹凸不平和熨平板所受物料阻力的变化，导致熨平板仰角是在不断地变化着的，仰角的变化尤其是大幅度变化会对摊铺路面平整度造成严重不利影响。

目前的姿态控制方法一般是，在摊铺机前进方向上，在熨平板前侧安装找平仪或平衡梁，通过测量受基层路面凹凸不平变化和熨平板所受物料阻力的变化引起的找平仪或平衡梁安装点处角度或位移变化，输出上下动作控制信号给找平油缸10，以实现克服干扰带来的仰角变化；该两种干扰变化会引起仰角变化，进而导致找平仪安装点处角度或位移变化，干扰变化越大仰角变化波动也越大。但是，在此控制过程中由于对仰角变化的幅度没有限制，导致大幅度变化时会对摊铺路面平整度仍造成严重不利影响。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种摊铺机熨平板姿态控制系统及其方法，限制仰角的大幅度变化对摊铺路面平整度造成的严重不利影响，大幅提高路面施工的平整度和实时检测熨平板在工作宽度上的扭曲变形情况，具有产业上的利用价值。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种摊铺机熨平板姿态控制系统，包括控制器，分别与控制器的输入端相连并安装于摊铺机的熨平板上的左侧倾角传感器、中间倾角传感器和右侧倾角传感器，以及分别与控制器的输出端相连的左侧找平油缸动作电磁阀、右侧找平油缸动作电磁阀、左侧提升油缸下腔电磁阀、右侧提升油缸下腔电磁阀和显示器。

其中，所述熨平板包括基础段熨平板，分别安装在基础段熨平板宽度方向的两侧的左侧加长段熨平板和右侧加长段熨平板；所述左侧倾角传感器、中间倾角传感器和右侧倾角传感器分别安装在熨平板宽度方向上的左侧加长段熨平板、基础段熨平板和右侧加长段熨平板，中间倾角传感器作为主仰角传感器，左侧倾角传感器和右侧倾角传感器作为从仰角传感器；所述主仰角传感器，用于检测基础段熨平板的基础段仰角，并将基础段仰角传输给控制器；所述从仰角传感器，用于检测左侧熨平板和右侧熨平板的加长段仰角，并将加长段仰角传输给控制器。

而且，所述控制器，用于接收基础段仰角和加长段仰角，将基础段仰角和加长段仰角显示于显示器；通过将基础段仰角与基础段预设范围比较后，判断基础段仰角是否超范围，其中基础段预设范围介于下限阈值和上限阈值之间，下限阈值和上限阈值均为0以上的常数；当基础段仰角在基础段预设范围内时，不发出报警信息和控制指令；当基础段仰角大于上限阈值时，发出报警信息至显示器显示，发出进油控制指令控制左侧提升油缸下腔电磁阀和右侧提升油缸下腔电磁阀，使熨平板得到向上提力，进而使基础段仰角减小至基础段预设范围内；当基础段仰角小于下限阈值时，发出报警信息至显示器显示，发出锁死控制指令控制左侧找平油缸动作电磁阀和右侧找平油缸动作电磁阀，使左右找平油缸锁死，避免基础段仰角继续减小；并且，通过将加长段仰角与基础段仰角比较后，判断加长段仰角与基础段仰角是否一致，当不一致时、发出报警信息至显示器显示，当一致时、不发出报警信息。

本发明进一步设置为：还包括与控制器的输出端相连的报警装置，所述报警装置用于控制器发出报警信息时供控制器启动进行报警。

本发明进一步设置为：所述基础段预设范围为0°～3°，即下限阈值等于0°，上限阈值等于3°。

本发明进一步设置为：所述左侧倾角传感器和右侧倾角传感器以中间倾角传感器为中心呈对称分布，左侧倾角传感器、中间倾角传感器和右侧倾角传感器分布在熨平板宽度方向的同横截面上。