[发明专利]一种挖掘机械的多功能控制系统

说明书

一种挖掘机械的多功能控制系统(1)，其特征在于，所述多功能控制系统(1)包括第一控制模块(2)、第二控制模块(3)、第三控制模块(4)、第四控制模块(5)、第五控制模块(6)以及智能综合控制模块(7)；智能综合控制模块(7)与所述第一至第五控制模块连接并控制所述第一至第五控制模块工作状态的切换。本发明的挖掘机械的多功能控制系统通过多功能的控制系统与控制逻辑，实现较好的多功能控制效果，实现挖掘机在行走控制、斗杆回收挖掘作业控制、负载自适应控制以及远程控制等多方面的舒适性及安全性。

技术领域

本发明涉及挖掘机械的控制技术领域，具体地，涉及一种挖掘机械的多功能控制系统。

背景技术

挖掘机械是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机械挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机械的发展相对较快，挖掘机械已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。

现有技术中，履带式挖掘机械行走马达在高速挡与低速挡之间的切换都是依靠人工来进行。行走马达处于高速转动时，其扭矩较小。而挖掘机在进行转弯时，其阻力增大，行走马达需要增加扭矩才能满足转向所需要的扭矩。而由于现有挖掘机械行走马达的高速挡与低速挡之间是由人工开操作切换，而人不能在挖掘机转弯时判断行走马达输出的扭矩是否充足而不会及时进行挡位切换，从而导致现有挖掘机在高速行进时转弯能力不足。

挖掘机械具有较大的工作范围，即能够对地面以下物料进行施工，也能够对高处的物料进行挖掘。在对高处物料进行挖掘时，由于工作装置本身较重，如果驾驶员对工作装置动作速度不加以控制，在重力的作用下，工作装置反而驱动斗杆油缸活塞杆快速运动，当活塞杆运动速度高于油缸无杆腔液压油供油量时，将造成油缸无杆腔出现真空现象，一方面影响液压缸使用寿命，另一方面造成安全隐患。挖掘机械的斗杆挖掘过程中，铲斗切削刃板同斗杆的相对角度对斗杆挖掘过程挖掘阻力影响较大，较好的角度能够有效降低土壤的阻力从而降低能耗。目前，在进行斗杆挖掘时，驾驶员一般凭借经验调整铲斗相对于斗杆的角度，由于操作员的操作经验不同而差异很大，很难做到最优。

一般挖掘机械作业循环可划分为挖掘-回转卸料-返回三个步骤。每一个步骤的实现都需要驾驶员操作两个控制手柄联合动作才能实现。但挖掘机械作业过程重复性较强，开展各作业步骤时均有较为相对固定的位置。同时施工过程中需要驾驶员精神高度集中，连续不断的操作手柄才能控制整机的动作，造成驾驶员工作强度大，容易疲劳并造成事故的发生。并且，重复的工作通过人来操控完成，其效率相对较低。

挖掘机械的操作员属于高危技术工种，在操作员操作过程中，一旦发生事故，操作员很难逃生；另一方面，挖掘机械的作业环境通常都比较恶劣，受到各种外界因素的干扰和影响，特别是在某些特殊行业工程机械作业环境异常恶劣，比如：毒气废气场合、垃圾清理、抢险救灾、隧道开挖、防爆作业、放射性场合作业等，使用人工现场操作的挖掘机械是难以保证操作者的安全的。

此外，挖掘机械的发动机扭矩与功率特性都是一个比较复杂的曲线，简单的一个比例函数或曲线并不能够清楚描述其特性，只有将液压泵功率做到根据操作者的需求实时地跟随发动机扭矩与功率曲线并始终工作在万有能耗曲线经济能耗区，才能做到优化发动机与液压系统间的功率匹配性能，优化发动机掉速性能，有效优化发动机不稳定问题，提升整机工作效率。设计能实现压力、流量的精确控制、动作协调流畅、挖掘机械能够完成各种精细化动作的节能系统具有重要的现实意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种挖掘机械的多功能控制系统。本发明的挖掘机械的多功能控制系统通过多功能的控制系统与控制逻辑，实现较好的多功能控制效果，实现挖掘机在行走控制、斗杆回收挖掘作业控制、负载自适应控制以及远程控制等多方面的舒适性及安全性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种挖掘机械的多功能控制系统，所述多功能控制系统包括第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块、第四控制模块、第五控制模块以及智能综合控制模块；