[发明专利]挖掘机及其推压力控制方法

说明书

本发明公开了一种挖掘机及其推压力控制方法，该方法包括：第一检测单元检测铲斗的伸缩行程，并将伸缩行程发送给控制单元。第二检测单元检测铲斗的提升行程，并将提升行程发送给控制单元。控制单元根据伸缩行程和提升行程确定第一电机的输出扭矩阈值，控制第一电机的输出扭矩等于输出扭矩阈值，通过推压单元输出预设推压力。本发明的挖掘机及其推压力控制方法通过对铲斗的伸缩行程和提升行程进行检测，确定铲斗相对于起重臂的位置后确定当前位置下的输出扭矩阈值，可以实时获得不同工况下的输出扭矩阈值，第一电机输出与输出扭矩阈值相等的输出扭矩，不仅降低了起重臂顶起现象的发生几率，且具有较高的生产效率。

技术领域

本发明涉及物料挖掘技术领域，尤其涉及一种挖掘机及其推压力控制方法。

背景技术

挖掘机是一种常用的物料挖掘用设备，其包括：基座、铲斗、斗杆、起重臂、齿轮齿条推压装置和提升装置。起重臂与基座成一定倾角，底端通过销轴铰接到基座上，顶端悬空。铲斗连接在斗杆的一端，斗杆与起重臂通过齿轮齿条推压装置连接，通过第一电机带动齿轮转动，使齿条发生伸缩，进而带动斗杆伸缩，对铲斗的伸缩行程进行控制。提升装置一端与位于基座上的第二电机连接，另一端绕过起重臂的顶端与铲斗连接，通过第二电机的转动带动铲斗上下移动。

挖掘机工作过程中，对硬度较大的物料进行挖掘时，铲斗需要对物料施加较大的作用力，相应地，物料对铲斗的反作用力较大，该反作用力通过铲斗、斗杆和齿轮齿条推压装置作用在起重臂上，使起重臂绕铰接销轴转动被顶起。起重臂顶起后，在物料反作用力消失时，起重臂下落过程产生较大的冲击，对设备损害较大。现有技术通过限制第一电机的输出扭矩，将挖掘机的推压力控制在某一预设安全值，铲斗对物料的作用力被限制在一定范围内，进而避免反作用力较大使起重臂顶起。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

铲斗的伸缩行程和提升行程不同时，铲斗对起重臂的力作用方向不同，起重臂发生顶起现象时的推压力大小不同。现有技术中的扭矩限制幅度无法根据实际工况进行实时调节，若输出扭矩限值偏小，影响生产效率，若输出扭矩限值偏大，起重臂被顶起的几率较高。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种挖掘机及其推压力控制方法。具体技术方案如下：

一方面，提供了一种挖掘机，所述挖掘机包括：基座、铲斗、斗杆、起重臂、推压单元、提升单元、第一电机和第二电机，所述挖掘机还包括：第一检测单元、第二检测单元和控制单元：所述起重臂的底端通过销轴铰接到所述基座上，顶端悬空；所述铲斗连接在所述斗杆的一端，所述斗杆与所述起重臂通过所述推压单元连接，所述第一电机位于所述起重臂上，通过所述推压单元与所述斗杆连接，用于驱动所述斗杆伸缩；所述第二电机位于所述基座上，所述提升单元一端与所述第二电机连接，另一端绕过所述起重臂的顶端与所述铲斗连接，所述第二电机通过所述提升单元带动所述铲斗上下移动；所述控制单元分别与所述第一检测单元、所述第二检测单元和所述第一电机连接；所述第一检测单元，用于检测所述铲斗的伸缩行程并将所述伸缩行程发送给所述控制单元；所述第二检测单元，用于检测所述铲斗的提升行程并将所述提升行程发送给所述控制单元；所述控制单元，用于根据所述伸缩行程和所述提升行程确定所述第一电机的输出扭矩阈值，并控制所述第一电机的输出扭矩等于所述输出扭矩阈值。

进一步地，所述挖掘机还包括第三检测单元，所述第三检测单元设置在所述第一电机上并与所述控制单元连接，用于检测所述第一电机的输出扭矩并将所述输出扭矩发送给所述控制单元。

进一步地，所述基座的上方还设置有接近开关，所述接近开关与所述起重臂相对且与所述控制单元连接，所述起重臂顶起时按压所述接近开关。

进一步地，所述推压单元包括啮合的齿轮和齿条，所述齿轮可转动地设置在所述起重臂上，所述齿条设置在所述斗杆上，所述第一电机与所述齿轮连接带动所述齿轮转动。