本發(fā)明屬于液壓系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種后裝壓縮式垃圾車的恒壓縮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

后裝壓縮式垃圾車是一種垃圾收集與轉(zhuǎn)運(yùn)的環(huán)衛(wèi)專用車輛，具有垃圾運(yùn)量大、且可避免沿途撒漏而造成二次污染的優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)主要包括：二類汽車底盤、密封垃圾箱、推板機(jī)構(gòu)、填料器、刮板滑板機(jī)構(gòu)、傾倒裝置以及相關(guān)的液壓和電氣系統(tǒng)。具體工作流程為：傾倒裝置將垃圾桶翻起，垃圾入斗；刮板上翻；滑板帶著刮板下降到位；刮板反轉(zhuǎn)將垃圾挖起；滑板帶著刮板上升，將垃圾壓入箱內(nèi)。循環(huán)作業(yè)直至垃圾箱裝滿，垃圾運(yùn)送至卸料場，填料器整體在舉升油缸的作用下向上翻轉(zhuǎn)，推板油缸伸出推動(dòng)推板向后移動(dòng)，將整箱垃圾推出車外而卸料。

壓縮式垃圾車的壓縮比是其重要的性能指標(biāo)，主要取決于壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮能力，目前壓縮機(jī)構(gòu)都是采用雙向壓縮的方式。裝載垃圾前，推板油缸完全伸出，將推板移至廂體最后部，在推板油缸出口設(shè)置一只背壓閥，在滑板上升垃圾壓縮過程中，背壓閥溢流，因此垃圾受到雙向壓縮的作用而變得密實(shí)，同時(shí)，由于滑板提供的壓縮力大于推板油缸的背壓壓縮力，因此垃圾被雙向壓縮的同時(shí)向車廂前部移動(dòng)，邊壓縮邊裝載，這樣垃圾就可以層層壓實(shí)，而避免“前松后緊”的現(xiàn)象。但這種結(jié)構(gòu)主要存在以下幾方面的問題：

(1)壓縮比不夠高；由于滑板油缸一般45度斜置，所以滑板油缸的輸出力只有其水平分力用于垃圾壓縮，而且隨著廂內(nèi)垃圾量的增多，垃圾與廂體的摩擦力變大，容易造成垃圾快裝滿時(shí)，滑板推不動(dòng)垃圾而不能完成裝載任務(wù)，因此背壓閥壓力不能設(shè)置太高。

(2)垃圾卸載困難；由于背壓閥壓力設(shè)置不能太高，因此在推板伸出垃圾卸料時(shí)，背壓閥溢流而使推板不能完成伸出動(dòng)作。針對問題(2)，專利CN201746005U提出了一種正背壓獨(dú)立調(diào)節(jié)液壓回路，但是問題(1)仍然存在。

針對問題(1)壓縮比較小的缺點(diǎn)，一種如圖(1)所示的背壓閥結(jié)構(gòu)被提出，并在市場上經(jīng)常使用。背壓閥由邏輯閥A1、換向閥A2和溢流閥A3構(gòu)成，滑板油缸加載腔壓力用于控制換向閥A2換向。工作時(shí)，一開始，邏輯閥A1和換向閥A2關(guān)閉，隨著滑板提升，垃圾被壓縮，當(dāng)滑板壓力達(dá)到換向閥A2的壓力Ps時(shí)該閥開啟，同時(shí)邏輯閥A1也打開，在滑板繼續(xù)上升的過程中，設(shè)定壓力較小的溢流閥A3被打開，這樣可以保證閥打開前，垃圾被充分壓縮，閥打開后完成邊壓縮邊裝載的過程。但該方案存在以下問題：

(1)當(dāng)垃圾量較少，并且裝載的垃圾壓縮性較小時(shí)，容易出現(xiàn)閥A1、A2頻繁開關(guān)而影響滑板上升的現(xiàn)象。主要原因是換向閥A2和邏輯閥A1打開后，溢流閥A3也溢流，但由于其設(shè)定壓力較小，從而使得滑板缸加載腔的壓力又小于Ps，導(dǎo)致?lián)Q向閥A2和邏輯閥A1關(guān)閉，那么滑板腔壓力又上升而大于Ps，使得閥A1、A2重新打開，這樣反反復(fù)復(fù)的開關(guān)，影響裝載動(dòng)作的完成，也會損壞密封件。

(2)車廂內(nèi)垃圾量較多時(shí)，每一次滑板上升壓縮新裝載垃圾的過程中，車廂內(nèi)垃圾受壓縮力不均勻，而導(dǎo)致前松后緊的現(xiàn)象，因?yàn)檐噹械睦c廂體內(nèi)壁的摩擦力抵消了滑板油缸施加的壓縮力，越是車廂前部的垃圾受壓縮力越小。

(3)溢流閥A3打開而垃圾向車廂前部移動(dòng)的過程中，前部垃圾受的壓縮力為溢流壓力與多級缸當(dāng)前縮回段的大腔面積之積，而多級缸縮回段的面積是逐漸增大，因此前部垃圾受的壓縮力是逐漸增大，這也會導(dǎo)致前松后緊的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種恒壓縮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，既可避免上述文獻(xiàn)中出現(xiàn)的滑板上升抖動(dòng)的問題，又能提高垃圾壓縮比以及壓縮的均一性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

后裝壓縮式垃圾車恒壓縮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括液壓油箱、液壓泵、溢流閥、多路閥組、滑板油缸、推板多級油缸、單向閥，所述的液壓油箱通過液壓泵連接多路閥組，多路閥組分別連接滑板油缸、推板多級油缸，系統(tǒng)還包括背壓閥、控制器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、位移傳感器和接近開關(guān)，背壓閥連在推板多級油缸最后一級大腔和油箱之間，推板多級油缸上設(shè)有位移傳感器，且位移傳感器和其滑動(dòng)部分分別安裝在推板多級油缸的最后一級缸筒和第一級活塞桿上，第一壓力傳感器設(shè)置在滑板油缸的加載腔，第二壓力傳感器設(shè)置在推板多級油缸的最后一級大腔，接近開關(guān)的感應(yīng)頭設(shè)置在滑板油缸行程最短時(shí)活塞桿頭部位置，位移傳感器、兩只壓力傳感器和接近開關(guān)的信號輸出端分別接入控制器的信號采集端，控制器的信號輸出端連接背壓閥的控制端口。

后裝壓縮式垃圾車恒壓縮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中所采用的背壓閥為電液比例溢流閥。

后裝壓縮式垃圾車恒壓縮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中控制器設(shè)有控制程序，根據(jù)位移傳感器和壓力傳感器的信號值來控制背壓閥從而設(shè)定壓力，

上述后裝壓縮式垃圾車恒壓縮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法，具體包括以下步驟：

步驟S100，設(shè)定背壓閥壓力為最大值，對應(yīng)電信號為20mA，并執(zhí)行步驟S101；

步驟S101，測試第一壓力傳感器壓力值P₂，并執(zhí)行步驟S102；

步驟S102，判斷所測試的壓力值P₂是否大于P_max，如果大于P_max，則執(zhí)行步驟103，否則返回到步驟S101；

步驟S103，觸發(fā)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，并執(zhí)行步驟S104；

步驟S104，判斷延時(shí)時(shí)間是否到達(dá)t0，t0設(shè)為3秒，如果延時(shí)時(shí)間到，則執(zhí)行步驟S105，否則返回步驟S104，繼續(xù)判斷；

步驟S105，檢測位移傳感器信號x，并根據(jù)x的范圍來執(zhí)行后續(xù)的步驟；

步驟S106，x滿足0<x<x1，x1為多級缸第一級行程，則執(zhí)行步驟S110；

步驟S107，x滿足x1<x<x2，x2為多級缸前二級行程，則執(zhí)行步驟S111；

步驟S108，x滿足x2<x<x3，x3為多級缸前三級行程，則執(zhí)行步驟S112；

步驟S109，x滿足x3<x<x4，x4為多級缸前四級行程，則執(zhí)行步驟S113；

步驟S110，計(jì)算背壓閥設(shè)定壓力P_s1＝F/A₁，F(xiàn)為設(shè)定壓縮力，A₁為第一級無桿腔面積，并執(zhí)行步驟S114；

步驟S111，計(jì)算背壓閥設(shè)定壓力P_s2＝F/A₂，F(xiàn)為設(shè)定壓縮力，A₂為第二級無桿腔面積，并執(zhí)行步驟S114；

步驟S112，計(jì)算背壓閥設(shè)定壓力P_s3＝F/A₃，F(xiàn)為設(shè)定壓縮力，A₃為第三級無桿腔面積，并執(zhí)行步驟S114；

步驟S113，計(jì)算背壓閥設(shè)定壓力P_s4＝F/A₄，F(xiàn)為設(shè)定壓縮力，A₄為第四級無桿腔面積，并執(zhí)行步驟S114；

步驟S114，輸出背壓閥控制信號；

步驟S115，判斷滑板油缸行程接近開關(guān)信號是否為1，如果為1，則返回步驟S100，重新設(shè)定背壓閥信號20mA；否則，一直執(zhí)行步驟S115。

本發(fā)明的有益效果：可以避免上述文獻(xiàn)中出現(xiàn)的垃圾壓縮裝載過程中滑板油缸抖動(dòng)的問題，采用比例溢流閥作為背壓閥，根據(jù)工況來自由調(diào)節(jié)背壓閥壓力，既能保證裝載作業(yè)的順利完成，又能提高垃圾的壓縮比和均一性。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)后裝壓縮式垃圾車上裝設(shè)備液壓系統(tǒng)原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)原理圖；

圖3為電液比例溢流閥控制信號和設(shè)定壓力的關(guān)系圖；

圖4為位移傳感器的位移和輸出電信號的關(guān)系圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例控制方法流程圖。

圖2中：1-油箱、2-液壓泵、3-比例溢流閥、4-溢流閥、5-多路閥組、6-滑板油缸、7-單向閥、8-第一壓力傳感器、9-第二壓力傳感器、10-推板多級油缸、11-位移傳感器、12-位移傳感器滑動(dòng)部分、13-控制器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖2所示，本實(shí)施例描述的一種后裝壓縮式垃圾車恒壓縮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括液壓油箱1、液壓泵2、溢流閥4、多路閥組5、滑板油缸6、推板多級油缸10、單向閥7，所述的液壓油箱1通過液壓泵2連接多路閥組5，多路閥組5分別連接滑板油缸6、推板多級油缸10，系統(tǒng)還包括背壓閥3、控制器13、第一壓力傳感器8、第二壓力傳感器9、位移傳感器11和接近開關(guān)14，背壓閥3連在推板多級油缸10最后一級大腔和油箱之間，推板多級油缸10上設(shè)有位移傳感器11，且位移傳感器11和其滑動(dòng)部分12分別安裝在推板多級油缸的最后一級缸筒和第一級活塞桿上，第一壓力傳感器8設(shè)置滑板油缸6的加載腔、第二壓力傳感器9的安裝在推板多級油缸10的最后一級大腔，接近開關(guān)14的感應(yīng)頭設(shè)置在滑板油缸6行程最短時(shí)活塞桿頭部位置，位移傳感器11、兩只壓力傳感器和接近開關(guān)14的信號輸出端分別接入控制器13的信號采集端，控制器13的信號輸出端連接背壓閥3的控制端口。

本發(fā)明中所述的背壓閥3采用電液比例溢流閥。比例溢流閥是通過電信號來設(shè)定溢流壓力的一種比例閥，并且溢流壓力和電信號之間成近似線性比例關(guān)系，如圖3所示。

本發(fā)明中所述的控制器13中設(shè)有控制程序，根據(jù)位移傳感器11和壓力傳感器8的信號值來控制背壓閥3設(shè)定壓力。位移傳感器用來測試推板多級油缸的伸出位移，其測試的位移與輸出的電信號之間是線性關(guān)系，如圖4所示。

控制程序主要是根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)來設(shè)定比例溢流閥的溢流壓力。

其控制過程如下：

步驟S100，設(shè)定背壓閥3壓力為最大值，對應(yīng)電信號為20mA，并執(zhí)行步驟S101；

步驟S101，測試第一壓力傳感器8壓力值P₂，并執(zhí)行步驟S102；

步驟S102，判斷所測試的壓力值P₂是否大于P_max，如果大于P_max，則執(zhí)行步驟103，否則返回到步驟S101；

步驟S103，觸發(fā)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，并執(zhí)行步驟S104；

步驟S104，判斷延時(shí)時(shí)間是否到達(dá)t0，t0設(shè)為3秒，如果延時(shí)時(shí)間到，則執(zhí)行步驟S105，否則返回步驟S104，繼續(xù)判斷；

步驟S105，檢測位移傳感器11信號x，并根據(jù)x的范圍來執(zhí)行后續(xù)的步驟；

步驟S106，x滿足0<x<x1，x1為多級缸第一級行程，則執(zhí)行步驟S110；

步驟S107，x滿足x1<x<x2，x2為多級缸前二級行程，則執(zhí)行步驟S111；

步驟S108，x滿足x2<x<x3，x3為多級缸前三級行程，則執(zhí)行步驟S112；

步驟S109，x滿足x3<x<x4，x4為多級缸前四級行程，則執(zhí)行步驟S113；

步驟S110，計(jì)算背壓閥3設(shè)定壓力P_s1＝F/A₁，F(xiàn)為設(shè)定壓縮力，A₁為第一級無桿腔面積，并執(zhí)行步驟S114；

步驟S111，計(jì)算背壓閥3設(shè)定壓力P_s2＝F/A₂，F(xiàn)為設(shè)定壓縮力，A₂為第二級無桿腔面積，并執(zhí)行步驟S114；

步驟S112，計(jì)算背壓閥3設(shè)定壓力P_s3＝F/A₃，F(xiàn)為設(shè)定壓縮力，A₃為第三級無桿腔面積，并執(zhí)行步驟S114；

步驟S113，計(jì)算背壓閥3設(shè)定壓力P_s4＝F/A₄，F(xiàn)為設(shè)定壓縮力，A₄為第四級無桿腔面積，并執(zhí)行步驟S114；

步驟S114，輸出背壓閥3控制信號；

步驟S115，判斷滑板油缸6行程接近開關(guān)14信號是否為1，如果為1，則返回步驟S100，重新設(shè)定背壓閥信號20mA；否則，一直執(zhí)行步驟S115。

其工作狀態(tài)如下：

底盤在行駛狀態(tài)下，為防止推板在車輛減速時(shí)向前滑動(dòng)，將背壓閥3壓力設(shè)定為最大值，比如設(shè)定其電信號為20mA；

在滑板上升，垃圾擠壓工況下，系統(tǒng)具有如下控制功能，當(dāng)滑板加載腔壓力P₂未到達(dá)設(shè)定值P_max＝16Mpa時(shí)，比如，P₂＜16Mpa，則背壓閥3設(shè)定壓力仍然設(shè)定為最大值，其電信號為20mA，若P＞16Mpa則計(jì)時(shí)開始，延時(shí)3秒，此時(shí)間段推板不動(dòng)，滑板油缸6加載腔溢流閥4溢流，以保證最大的加載力壓縮垃圾，并且由于整個(gè)車廂內(nèi)垃圾在滑板擠壓力作用下產(chǎn)生變形，因此往車廂前部蠕動(dòng)。垃圾的這一蠕動(dòng)過程需要一定的時(shí)間，并且受到車廂內(nèi)壁的摩擦力而抵消部分滑板的擠壓力，從而導(dǎo)致越是前部的垃圾受到的擠壓力越小，因此擠壓保持一段時(shí)間直到車廂內(nèi)垃圾到達(dá)一種壓縮平衡狀態(tài)，這樣可以保證垃圾受的壓縮力恒定、均勻。延時(shí)結(jié)束后，背壓閥設(shè)定壓力減小，從而使得整廂垃圾往車廂前部移動(dòng)而完成裝載過程，在這一過程中，由于受壓縮力減小，因此，受擠壓的垃圾會產(chǎn)生反彈，為約束其反彈量，須保證壓縮力一致，但是由于推板多級缸的大腔面積受行程影響，因此，背壓閥的設(shè)定壓力為其中：P_si為多級缸在每一級下背壓閥設(shè)定壓力，F(xiàn)為設(shè)定的壓縮力，A_i為多級缸每一級的大腔面積；滑板油缸6到位，接近開關(guān)輸出信號為1時(shí)，溢流閥4設(shè)定壓力為最大，其電信號為20mA；

在垃圾卸料場，推板多級油缸10伸出卸料時(shí)，由于垃圾受到車廂內(nèi)壁摩擦力較大，為保證推力的正常輸出，將背壓閥壓力設(shè)定到最大值，其電信號為20mA。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。