[实用新型]一种平地机铲刀控制机构及其多工况铲土角控制系统

说明书

本实用新型提供了一种平地机铲刀控制机构，回转圈固定在牵引架下端，回转圈上焊接有支耳；回转圈下端设有下轴头；铲土角伸缩油缸的一端安装于回转圈的支耳处，另一端与角位器的上安装孔铰接；角位器的下安装孔端固定在下轴头上，使得角位器可绕下轴头转动；铲刀体的上下导轨置于角位器上与导轨相配合的导槽中，使铲刀体被限定在下轴头的轴线方向进行滑动。并提供了一种基于平地机铲刀控制机构的多工况铲土角控制系统，包括CAN总线、CAN总线手柄、人机交互显示器、主控制器、电比例阀和油缸内置传感器。该种铲土角控制系统下，铲土角不受铲刀姿态的影响，在铲刀平地作业以及刮坡、挖沟侧立作业时，都能通过该系统精确的控制铲土角度。

技术领域

本实用新型涉及一种平地机多工况铲土角控制系统及使用该系统的平地机。

背景技术

平地机是一种高速、高效、高精度和多用途的土方工程及矿用机械，可满足道路维护、道路建设、路面精整、撒布、混合物料、矿区路面平整、冰雪清除等多种工况。铲刀系统作为整机作业装置的核心部件，在平地机作业时直接与作业面接触，其多工况施工适应性能直接影响到整机的作业效率。因此，铲刀的正确使用在施工时尤为重要，可最大限度的提高机器的作业效率，增加刀片的使用寿命，减少机器所需的马力。

铲土角是铲刀系统的重要作业参数，调整适当的铲土角可获得期望的物料切削和翻滚效果。例如在干燥的土路、柔软的砂质路面、细砂地、开垦的田地、冰雪冻结的道路，各种工况下对应适合该工况不同的铲土角度，而现有的平地机铲土角是操作手通过肉眼观察进行调整，对操作手的经验有高度的依赖性。如果在作业时，铲土角与工况类型不匹配，就会造成铲刀阻力增大，翻土、移土效果不佳等影响，从而使整机的作业效率降低，油耗增大，带来不必要的损失。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于摆动导杆机构设计的平地机铲刀控制机构，设计过程中将铲刀铲土角和铲土角伸缩油缸行程形成一定的函数关系，最终在铲土角伸缩油缸上配置位置传感器，将采集的油缸行程数值传输到控制器，进而通过控制位移信号来间接控制铲刀铲土角。该种铲土角控制系统下，铲土角不受铲刀姿态的影响，在铲刀平地作业以及刮坡、挖沟侧立作业时，都能通过该系统精确的控制铲土角度，更不需要对铲刀角度进行标定，该种控制方式同样适用于控制平地机前桥倾斜角度。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种平地机铲刀控制机构，其特征是，包括牵引架、回转圈、角位器、铲刀体和铲土角伸缩油缸；回转圈固定在牵引架下端，回转圈上焊接有支耳；回转圈下端设有下轴头；铲土角伸缩油缸的一端安装于回转圈的支耳处，另一端与角位器的上安装孔铰接；所述的角位器的下安装孔端固定在下轴头上；使得角位器可绕下轴头转动；铲刀体的上下导轨置于角位器上与导轨相配合的导槽中，使铲刀体被限定在下轴头的轴线方向进行滑动。

角位器上的安装孔内装配有关节轴承，铲土角伸缩油缸通过销轴装配在关节轴承中。

所述的角位器中部设有滑道，滑道可沿回转圈上一固定杆滑动。

回转圈上设置一固定的容纳在滑道中的锁紧杆，角位器通过锁紧杆及配合的锁紧螺母与回转圈固定，并且使滑道可沿锁紧杆滑动。

一种多工况平地机铲土角控制系统，其特征是，包括平地机铲刀控制机构、电比例阀、油缸内置传感器、主控制器、人机交互显示器和CAN总线手柄；所述的油缸内置传感器为安装于铲土角伸缩油缸内部的位移传感器，用来检测当前油缸实时长度；油缸内置传感器与主控制器的电流检测端口相连，电比例阀与主控制器PWM口相连，人机交互显示器、CAN总线手柄通过CAN总线与主控制器相连。

人机交互显示器设计有铲土角工况设定界面，其中包括出厂预设的4种工作模式，分别对应松散土质、砂土、硬质路面、除雪4种工况。

这4种工况中包含有预设的推荐铲土角的范围值，主控制器通过控制电比例阀自动实现设定角度。