一種路面銑刨機(jī)及銑刨平整度輔助控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種路面銑刨機(jī)及銑刨平整度輔助控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]路面銑刨機(jī)是瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工的主要設(shè)備之一，主要用于瀝青混凝土面層的開挖翻新，也可用于清除路面缺陷、開挖路面坑槽及溝槽、水泥路面的拉毛和面層錯臺的銑平。
[0003]目前路面銑刨機(jī)作業(yè)過程中，主要采用功率自適應(yīng)方法控制機(jī)器輸出功率:通過檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低時，減小銑刨機(jī)行走速度，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高時，增大銑刨機(jī)行走速度，始終保持發(fā)動機(jī)速度恒定，即發(fā)動機(jī)輸出功率、機(jī)器輸出功率的恒定。
[0004]這一方法旨在維持發(fā)動機(jī)功率輸出、機(jī)器生產(chǎn)率的最大化，對于加快施工速度具有積極意義。但是，過大的行走牽引力均會導(dǎo)致銑刨轉(zhuǎn)子騎跨在瀝青路面路面上，造成銑刨后的路面坑洼不平，影響通行質(zhì)量，或增加面層攤鋪材料的用量，且這一缺點無法通過找平系統(tǒng)對支腿油缸的行程控制加以解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的銑刨后路面平整度差問題的路面銑刨機(jī)及銑刨平整度輔助控制方法。
[0006]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種路面銑刨機(jī)，銑刨機(jī)的行走履帶上設(shè)置有行走液壓馬達(dá)，行走液壓馬達(dá)的進(jìn)液口連接至行走液壓栗，行走液壓栗上設(shè)置有控制器，控制器的輸入端連接有能夠檢測銑刨機(jī)行走壓力的壓力傳感器，控制器的輸出端與行走液壓栗的控制端連接。
[0007]所述行走液壓栗為電比例行走液壓栗。
[0008]所述行走履帶連接有支腿油缸，所述壓力傳感器設(shè)置在支腿油缸的上腔。
[0009]所述銑刨機(jī)的底部中間位置設(shè)置有用于銑刨路面的銑刨轉(zhuǎn)子，銑刨轉(zhuǎn)子上設(shè)置有若干銑刨刀具。
[0010]一種路面銑刨機(jī)銑刨平整度輔助控制方法，包括:在支腿油缸的上腔安裝壓力傳感器，銑刨機(jī)作業(yè)過程中控制器實時檢測壓力傳感器的壓力值，當(dāng)壓力傳感器的壓力值小于閾值時，控制器輸出控制信號降低行走液壓栗的排量，從而降低行走液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，降低銑刨機(jī)的行走速度，減小作用在銑刨轉(zhuǎn)子上向上的分力，直至壓力傳感器檢測的壓力值恢復(fù)到閾值，保持銑刨轉(zhuǎn)子上有足夠的下壓力，使路面銑刨機(jī)的找平系統(tǒng)能夠正常工作，完成路面銑刨機(jī)銑刨平整度的輔助控制。
[0011]所述銑刨機(jī)的行走速度降低后，銑刨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不變，銑刨轉(zhuǎn)子的進(jìn)刀量降低，減小轉(zhuǎn)子室的銑刨料的持有量，減小銑刨料作用在銑刨轉(zhuǎn)子上的向上的頂推力，從而提高行走履帶的附著重量。
[0012]所述閾值為IMPa。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的路面銑刨機(jī)利用壓力傳感器檢測銑刨機(jī)的行走壓力，并將壓力信號傳輸給可編程的控制器，在行走壓力低于閾值時，利用控制器控制行走液壓栗的排量，從而降低行走液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，路面銑刨機(jī)的行走速度。路面銑刨機(jī)的行走速度降低后，可以降低行走驅(qū)動力，減小作用在銑刨轉(zhuǎn)子上向上的分力，增加行走履帶的附著重量，通過控制銑刨轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的向上的反作用力，使銑刨轉(zhuǎn)子不發(fā)生跳動，提高銑刨平整度。
[0014]本發(fā)明的方法中在支腿油缸的上腔安裝壓力傳感器，作業(yè)過程中控制器時刻檢測壓力傳感器的壓力值，當(dāng)壓力傳感器的壓力值小于IMPa時，輸出控制信號降低行走液壓栗的排量，降低行走液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，從而降低路面銑刨機(jī)的行走速度。路面銑刨機(jī)的行走速度降低后，可以降低行走驅(qū)動力，減小作用在銑刨轉(zhuǎn)子上向上的分力，增加行走履帶的附著重量。本發(fā)明通過控制銑刨轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的向上的反作用力，使銑刨轉(zhuǎn)子不發(fā)生跳動，提高銑刨平整度。
[0015]進(jìn)一步，銑刨機(jī)的行走速度降低后，銑刨轉(zhuǎn)子的進(jìn)刀量降低，可以減小轉(zhuǎn)子室的銑刨料的持有量，亦有利于提高行走履帶的附著重量，使銑刨轉(zhuǎn)子不發(fā)生跳動，進(jìn)一步提高銑刨平整度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1-銑刨機(jī)，2-行走液壓馬達(dá)，3-支腿油缸，4-壓力傳感器，5-銑刨轉(zhuǎn)子，6-銑刨刀具，7-行走履帶，8-行走液壓栗，9-控制器；
[0017]圖2為本銑刨轉(zhuǎn)子的受力分析圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體的實施例和說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說明。
[0019]參見圖1，銑刨機(jī)1的支腿油缸3的上腔安裝有壓力傳感器4，壓力傳感器4通過數(shù)據(jù)線與可編程的控制器9的輸入端相連接，控制器9通過控制導(dǎo)線與行走液壓栗8的控制端相連接，行走液壓栗8的出口通過液壓管路與行走履帶7上的行走液壓馬達(dá)2的進(jìn)液口相連接。路面銑刨機(jī)1中還安裝有用于銑刨路面的銑刨轉(zhuǎn)子5，銑刨轉(zhuǎn)子5上安裝有若干銑刨刀具6。行走液壓栗8為電比例行走液壓栗。
[0020]路面銑刨機(jī)1作業(yè)過程中，銑刨轉(zhuǎn)子5上會產(chǎn)生向上的反作用力，會降低行走履帶7的附著力，也會降低支腿油缸3上腔的壓力，當(dāng)該反作用力增大到某一值時，行走履帶7的附著力降為0，支腿油缸3上腔的壓力變?yōu)樨?fù)值，銑刨轉(zhuǎn)子易發(fā)生跳動，降低銑刨平整度。
[0021]本發(fā)明的目的在于通過控制銑刨轉(zhuǎn)子5上產(chǎn)生的向上的反作用力，使銑刨轉(zhuǎn)子不發(fā)生跳動，提高銑刨平整度。具體實施方法為，在支腿油缸3的上腔安裝壓力傳感器4，作業(yè)過程中控制器9時刻檢測壓力傳感器4的壓力值，當(dāng)壓力傳感器4的壓力值小于IMPa時，輸出控制信號降低行走液壓栗8的排量，降低行走液壓馬達(dá)2的轉(zhuǎn)速，從而降低路面銑刨機(jī)1的行走速度。路面銑刨機(jī)1的行走速度降低后，可以降低行走驅(qū)動力，減小作用在銑刨轉(zhuǎn)子5上向上的分力，增加行走履帶7的附著重量。直至壓力傳感器4檢測的壓力值恢復(fù)到IMPa，保持銑刨轉(zhuǎn)子5上有足夠的下壓力，使路面銑刨機(jī)的找平系統(tǒng)能夠正常工作。同時，行走速度降低后，銑刨轉(zhuǎn)子5的進(jìn)刀量降低，可以減小轉(zhuǎn)子室的銑刨料的持有量，亦有利于提高行走履帶7的附著重量。
[0022]參見圖2，刀具切向分力FT，刀具法向分力FN，行走牽引力Fv，作用在銑刨轉(zhuǎn)子上向上的合力Fu，刀具銑削角a , Fu= FT *cos a +FN *sin α，銑刨機(jī)銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω是確定的，銑刨機(jī)行走速度V越高，銑刨轉(zhuǎn)子的銑刨進(jìn)刀量越大，反之越小。
[0023]銑刨進(jìn)刀量越大，行走系統(tǒng)通過機(jī)架作用在銑刨轉(zhuǎn)子上的力Fv越大，反之Fv越小。
[0024]力Fv抵消掉FT沿水平方向的分力后，可分解為豎直向上的分力和與地面支反力Fn大小相等、方向相反的力。
[0025]力巧越大，則其沿豎直方向向上的分力越大，其最終作用效果是使銑刨機(jī)后支腿抬起，即繞前支腿旋轉(zhuǎn)，通常前支腿附著重量較大，使后支腿油缸上腔的壓力降低。
[0026]當(dāng)后支腿上的對地面的附著重量小到一定程度后，找平系統(tǒng)通過降低前支腿高度降低銑刨轉(zhuǎn)子銑削深度的目標(biāo)將不能實現(xiàn)，即找平系統(tǒng)失效。要使找平系統(tǒng)正常工作，必須保持后支腿相對地面有足夠的壓力，本發(fā)明的目的是始終保持后支腿相對地面有足夠的壓力。
[0027]本發(fā)明采用結(jié)構(gòu)簡單的自動控制裝置，能夠?qū)崟r檢測路面銑刨機(jī)的行走壓力，并通過實時調(diào)控適當(dāng)?shù)慕档豌娕贆C(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到降低行走驅(qū)動力，減小作用在銑刨轉(zhuǎn)子上向上的分力，增加行走履帶的附著重量，通過控制銑刨轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的向上的反作用力，銑刨機(jī)的行走速度降低后，銑刨轉(zhuǎn)子的進(jìn)刀量降低，可以減小轉(zhuǎn)子室的銑刨料的持有量，使銑刨轉(zhuǎn)子不發(fā)生跳動，提高銑刨平整度。
【主權(quán)項】
1.一種路面銑刨機(jī)，其特征在于，銑刨機(jī)的行走履帶(7)上設(shè)置有行走液壓馬達(dá)(2)，行走液壓馬達(dá)(2)的進(jìn)液口連接至行走液壓栗(8)，行走液壓栗(8)上設(shè)置有控制器(9)，控制器(9)的輸入端連接有能夠檢測銑刨機(jī)行走壓力的壓力傳感器(4)，控制器(9)的輸出端與行走液壓栗(8)的控制端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種路面銑刨機(jī)，其特征在于，所述行走液壓栗(8)為電比例行走液壓栗。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種路面銑刨機(jī)，其特征在于，所述行走履帶(7)連接有支腿油缸(3)，所述壓力傳感器(4)設(shè)置在支腿油缸(3)的上腔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種路面銑刨機(jī)，其特征在于，所述銑刨機(jī)(1)的底部中間位置設(shè)置有用于銑刨路面的銑刨轉(zhuǎn)子(5)，銑刨轉(zhuǎn)子(5)上設(shè)置有若干銑刨刀具(6)。5.一種路面銑刨機(jī)銑刨平整度輔助控制方法，其特征在于，包括:在支腿油缸(3)的上腔安裝壓力傳感器(4)，銑刨機(jī)(1)作業(yè)過程中控制器(9)實時檢測壓力傳感器(4)的壓力值，當(dāng)壓力傳感器⑷的壓力值小于閾值時，控制器(9)輸出控制信號降低行走液壓栗(8)的排量，從而降低行走液壓馬達(dá)(2)的轉(zhuǎn)速，降低銑刨機(jī)(1)的行走速度，減小作用在銑刨轉(zhuǎn)子(5)上向上的分力，直至壓力傳感器⑷檢測的壓力值恢復(fù)到閾值，保持銑刨轉(zhuǎn)子(5)上有足夠的下壓力，使路面銑刨機(jī)的找平系統(tǒng)能夠正常工作，完成路面銑刨機(jī)銑刨平整度的輔助控制。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種路面銑刨機(jī)銑刨平整度輔助控制方法，其特征在于，所述銑刨機(jī)⑴的行走速度降低后，銑刨轉(zhuǎn)子(5)的轉(zhuǎn)速不變，銑刨轉(zhuǎn)子(5)的進(jìn)刀量降低，減小轉(zhuǎn)子室的銑刨料的持有量，減小銑刨料作用在銑刨轉(zhuǎn)子上的向上的頂推力，從而提高行走履帶(7)的附著重量。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種路面銑刨機(jī)銑刨平整度輔助控制方法，其特征在于，所述閾值為IMPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種路面銑刨機(jī)及銑刨平整度輔助控制方法，目的在于：解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的銑刨后路面平整度差的問題，所采用的技術(shù)方案為：包括能夠檢測銑刨機(jī)行走壓力的壓力傳感器(4)，銑刨機(jī)(1)上設(shè)置有可編程的控制器(9)和行走液壓泵(8)，所述壓力傳感器(4)連接至控制器(9)的輸入端，銑刨機(jī)的行走履帶(7)上設(shè)置有行走液壓馬達(dá)(2)，所述行走液壓馬達(dá)(2)的進(jìn)液口連接至行走液壓泵(8)，所述控制器(9)的輸出端與行走液壓泵(8)的控制端連接。
【IPC分類】E01C23/088
【公開號】CN105386399
【申請?zhí)枴緾N201510658369
【發(fā)明人】顧海榮, 焦生杰
【申請人】長安大學(xué)
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月13日