本發(fā)明涉及一種液壓挖掘機(jī)工作裝置多模式功率自動(dòng)控制系統(tǒng)，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在土石方作業(yè)中，由于土壤類別、土壤級(jí)配和土壤含水率等不同使土的力學(xué)性能差別很大，因此，針對(duì)千差萬別的土壤負(fù)載，液壓挖掘機(jī)要耗費(fèi)的能量往往差別很大。實(shí)際工作中，一般是靠操作人員對(duì)所需挖掘力大小進(jìn)行主觀判斷，然后使用手動(dòng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行操作。顯然，這種功率調(diào)節(jié)方式主觀性大，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也不能得到有效利用，液壓挖掘機(jī)的工作效率也會(huì)受到一定影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種液壓挖掘機(jī)工作裝置多模式功率自動(dòng)控制系統(tǒng)，該自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠較好地適應(yīng)外界負(fù)載的變化進(jìn)行工作模式自動(dòng)選擇，系統(tǒng)具有較高精度和靈敏度，從而實(shí)現(xiàn)提高作業(yè)工作效率、減少系統(tǒng)能量損失、降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，最終提高整機(jī)性能。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：所述自動(dòng)控制系統(tǒng)工作對(duì)象將外負(fù)載的情況傳遞給壓力傳感器，傳感器將信號(hào)傳遞給控制器，控制器發(fā)出信號(hào)控制調(diào)速裝置。然后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其與外負(fù)載所需的功率自動(dòng)相適應(yīng)，這樣操作人員就能從頻繁手動(dòng)設(shè)定功率模式的操作中解放出來，最終實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)工作裝置功率調(diào)節(jié)的自動(dòng)化控制。

所述采用單片機(jī)STC900516RD+作為核心控制元件，具體的型號(hào)為STC90C516RD +40I-PDIP40，是宏晶科技STC新推出的一款單片機(jī)，具有低功耗、抗干擾能力超強(qiáng)、容量大、運(yùn)行速度快和低功耗等特點(diǎn)。由于其內(nèi)核仍然是51單片機(jī)，所以與傳統(tǒng)8051單片機(jī)的指令完全兼容，不會(huì)影響程序的編寫。因此，在軟件設(shè)計(jì)中如果找不到系統(tǒng)所選單片機(jī)的型號(hào)，可以選擇軟件中存在的其他相應(yīng)的51單片機(jī)進(jìn)行替換。

所述液壓挖掘機(jī)工作裝置功率調(diào)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的信息采集是通過3個(gè)壓力傳感器來獲取的，它們分別安裝在鏟斗油缸、斗桿油缸和動(dòng)臂油缸上。選用的壓力傳感器的工作范圍要大于51MPa選用西德福P33S3 B086002壓力變送器作為工況信息采集裝置，其測(cè)量范圍為0~40MPa。

所述系統(tǒng)的工況采集電路采用3條相同數(shù)據(jù)采集通道，依次采集鏟斗油缸、斗桿油缸和動(dòng)臂油缸的側(cè)壓力信息，然后由單片機(jī)對(duì)這組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。單片機(jī)首先要對(duì)每組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后輸出控制信號(hào)，最后通過功率控制電路對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)工作裝置功率自動(dòng)調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的有益效果是：該自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠較好地適應(yīng)外界負(fù)載的變化進(jìn)行工作模式自動(dòng)選擇，系統(tǒng)具有較高精度和靈敏度，從而實(shí)現(xiàn)提高作業(yè)工作效率、減少系統(tǒng)能量損失、降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，最終提高整機(jī)性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的液壓挖掘機(jī)工作裝置功率調(diào)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的總體方案示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，自動(dòng)控制系統(tǒng)工作對(duì)象將外負(fù)載的情況傳遞給壓力傳感器，傳感器將信號(hào)傳遞給控制器，控制器發(fā)出信號(hào)控制調(diào)速裝置。然后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其與外負(fù)載所需的功率自動(dòng)相適應(yīng)，這樣操作人員就能從頻繁手動(dòng)設(shè)定功率模式的操作中解放出來，最終實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)工作裝置功率調(diào)節(jié)的自動(dòng)化控制。

采用單片機(jī)STC90 0516 RD+作為核心控制元件，具體的型號(hào)為STC90C516RD +40I-PDIP40，是宏晶科技STC新推出的一款單片機(jī)，具有低功耗、抗干擾能力超強(qiáng)、容量大、運(yùn)行速度快和低功耗等特點(diǎn)。由于其內(nèi)核仍然是51單片機(jī)，所以與傳統(tǒng)8051單片機(jī)的指令完全兼容，不會(huì)影響程序的編寫。因此，在軟件設(shè)計(jì)中如果找不到系統(tǒng)所選單片機(jī)的型號(hào)，可以選擇軟件中存在的其他相應(yīng)的51單片機(jī)進(jìn)行替換。

液壓挖掘機(jī)工作裝置功率調(diào)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的信息采集是通過3個(gè)壓力傳感器來獲取的，它們分別安裝在鏟斗油缸、斗桿油缸和動(dòng)臂油缸上。選用的壓力傳感器的工作范圍要大于51MPa選用西德福P33S3 B086002壓力變送器作為工況信息采集裝置，其測(cè)量范圍為0~40MPa。

系統(tǒng)的工況采集電路采用3條相同數(shù)據(jù)采集通道，依次采集鏟斗油缸、斗桿油缸和動(dòng)臂油缸的側(cè)壓力信息，然后由單片機(jī)對(duì)這組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。單片機(jī)首先要對(duì)每組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后輸出控制信號(hào)，最后通過功率控制電路對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)工作裝置功率自動(dòng)調(diào)節(jié)。

單片機(jī)首先要對(duì)每組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后輸出控制信號(hào)，最后通過功率控制電路對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)工作裝置功率自動(dòng)調(diào)節(jié)。

液壓挖掘機(jī)工作裝置功率調(diào)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)剛開始工作是處于怠速模式(即功率模式D)，通常情況系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)人功率調(diào)節(jié)自動(dòng)控制模式(即自動(dòng)模式)進(jìn)行功率自動(dòng)調(diào)節(jié)，如果操作人員對(duì)液壓挖掘機(jī)的操作技巧非常熟練可直接通過按鍵進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。(有鍵按下指的是在自動(dòng)模式和人工模式中選擇哪種模式) 。

液壓挖掘機(jī)剛開始工作時(shí)，系統(tǒng)處于怠速模式(即功率模式D)，無報(bào)警，顯示默認(rèn)自動(dòng)模式。

壓力變送器對(duì)壓力信息進(jìn)行采集并送人單片機(jī)進(jìn)行處理，然后根據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行越界判斷和處理或者進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，最后通過LCD1602對(duì)目前的工作狀態(tài)進(jìn)行顯示。

按鍵被按下才能進(jìn)人人工模式，然后通過按鍵處理的結(jié)果進(jìn)行功率控制，最后通過LCD1602對(duì)目前的工作狀態(tài)進(jìn)行顯示。