專利名稱：用于施工設(shè)備中的工作裝置的緊急控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于施工設(shè)備中的工作裝置的緊急控制方法，其中，如果使用象挖土機(jī)之類的重型設(shè)備在開鑿或裝卸過程中動(dòng)力供給設(shè)備(例如發(fā)動(dòng)機(jī))發(fā)生意外錯(cuò)誤，那么象吊桿之類的工作裝置可以安全著陸。
特別地，本發(fā)明涉及一種用于施工設(shè)備中的工作裝置的緊急控制方法，其中，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在工作裝置工作過程中停止，導(dǎo)致不再向工作裝置提供壓力液體，那么操作中的工作裝置(例如吊桿)不會(huì)由于其自重而自動(dòng)下落，而是通過使用蓄積在蓄壓器中的液壓或使用電力來驅(qū)動(dòng)方向切換閥，可以使工作裝置安全著陸。
背景技術(shù)：
通常，開鑿和裝卸中的象挖土機(jī)之類的重型設(shè)備中使用的執(zhí)行器(例如吊桿油缸)和用于驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行器(例如驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī))是由和發(fā)動(dòng)機(jī)相連的液壓泵釋放的壓力液體驅(qū)動(dòng)的。
當(dāng)駕駛員操作對(duì)應(yīng)的操作桿驅(qū)動(dòng)吊桿、機(jī)臂和鏟斗之類的工作裝置進(jìn)行開鑿或裝卸時(shí)，駕駛員有時(shí)會(huì)面對(duì)工作裝置工作時(shí)的意外情況。也就是說，有時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的動(dòng)力供給發(fā)生阻塞或發(fā)生通訊錯(cuò)誤或發(fā)動(dòng)機(jī)由于燃料泄漏突然停止，或和發(fā)動(dòng)機(jī)連接的液壓泵不能工作。在以上情況下，驅(qū)動(dòng)工作裝置的壓力液體不再向執(zhí)行器供應(yīng)，導(dǎo)致工作裝置自身不得不停止。
此時(shí)，如果吊桿向上，吊桿油缸正進(jìn)行加載，尤其地面不平坦的情況下，吊桿油缸由于吊桿和鏟斗的重量限制在一定的角度內(nèi)，結(jié)果吊桿和鏟斗會(huì)違背駕駛員意愿向地面下墜，引起意外事件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種用于施工設(shè)備工作裝置的緊急控制方法，其中如果發(fā)動(dòng)機(jī)之類的動(dòng)力供給源在工作裝置工作過程中發(fā)生意外錯(cuò)誤，則正操作中的吊桿之類的工作裝置不會(huì)由于自重下墜，而是通過使用儲(chǔ)存在蓄壓器中的液壓或使用電力來驅(qū)動(dòng)方向切換閥，使工作裝置安全著陸，因此能夠防止由于工作裝置墜地引起的施工設(shè)備損壞和駕駛員受傷。
為了達(dá)到上面的目的，提供一種用于施工設(shè)備工作裝置的緊急控制方法，該施工設(shè)備安裝有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)；一個(gè)和發(fā)動(dòng)機(jī)相連的液壓泵；一個(gè)和液壓泵相連的執(zhí)行器；一個(gè)安裝在液壓泵和執(zhí)行器之間的液壓通道上的方向切換閥，用來控制執(zhí)行器的啟動(dòng)或停止和方向改換；一個(gè)由駕駛員驅(qū)動(dòng)的操作桿，用以產(chǎn)生工作裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；一個(gè)控制器，用來接收操作桿的操作信號(hào)，操作操作桿的控制輸入，并輸出控制信號(hào)以切換方向切換閥；閥驅(qū)動(dòng)單元，相應(yīng)控制器輸出的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)方向切換閥；這個(gè)控制方法包括以下步驟判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的RPM(轉(zhuǎn)速)是否低于預(yù)定的RPM，由此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)；如果盡管缺少發(fā)動(dòng)機(jī)停止請(qǐng)求的信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)卻處于停止?fàn)顟B(tài)，則判斷發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止；如果發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止，則相應(yīng)于操作桿的控制輸入，向閥驅(qū)動(dòng)單元輸出控制信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如果發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止，則控制器會(huì)通過儀表板或發(fā)出警告來通知駕駛員發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止。


本發(fā)明上述目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，將從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說明中變得清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明用于施工設(shè)備工作裝置的緊急控制方法的流程圖；圖2是本發(fā)明應(yīng)用在工作裝置上的控制電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例會(huì)在下而結(jié)合相關(guān)附圖敘述。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例僅僅是為幫助全面理解發(fā)明而提供的。所以，很明顯，本發(fā)明的技術(shù)觀點(diǎn)和范圍不限制于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下面的敘述中，已知的功能或結(jié)構(gòu)并沒有進(jìn)行詳細(xì)敘述，以免在不必要的細(xì)節(jié)上使發(fā)明的重點(diǎn)不明顯。
如圖2所示，本發(fā)明中的施工設(shè)備包括一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)10，第一和第二液壓泵20、30，一個(gè)執(zhí)行器40，一個(gè)方向切換閥50，操作桿60、70，一個(gè)控制器90，和閥驅(qū)動(dòng)單元110、110A、120。
第一和第二液壓泵20、30和發(fā)動(dòng)機(jī)10相連，第一液壓泵20和執(zhí)行器40相連。而且，方向切換閥50安裝在第一液壓泵20和執(zhí)行器40之間的液壓通道上，控制著執(zhí)行器40的啟動(dòng)、停止和方向改變。這里，第一液壓泵20的沖擊板被調(diào)整器100控制，調(diào)整器100根據(jù)閥驅(qū)動(dòng)單元110、110A、120的控制信號(hào)進(jìn)行操作。
操作桿60、70、80由駕駛員進(jìn)行操作，每個(gè)操作桿可以產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。然后控制器90收到由操作桿60、70、80發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，操作其控制輸入，并輸出一個(gè)用來切換方向切換閥50的控制信號(hào)。
閥驅(qū)動(dòng)單元(也就是EPPRV)110、110A安裝在第二液壓泵30和方向切換閥50之間，每個(gè)單元從控制器90向方向切換閥50輸出控制信號(hào)。另外，一個(gè)蓄壓器(沒有顯示)安裝在第二液壓泵30壓力釋放通道上。
因?yàn)橛嘘P(guān)上面提到的元件的技術(shù)已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，所以對(duì)它們的結(jié)構(gòu)和操作就沒有進(jìn)行詳細(xì)的敘述。
下面對(duì)根據(jù)本發(fā)明的用于施工設(shè)備工作裝置的緊急控制方法進(jìn)行更加詳細(xì)的敘述。
I)在發(fā)動(dòng)機(jī)10和第一、第二液壓泵20、30正常操作情況下如圖1所示，當(dāng)駕駛員操作桿60用于吊桿的控制時(shí)，控制器90通過A/D轉(zhuǎn)換接收操作桿60的控制輸入，分別響應(yīng)控制輸入，操作方向切換閥50和閥驅(qū)動(dòng)單元110、110A、120的控制信號(hào)，然后輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于操作值的當(dāng)前值。
每個(gè)閥驅(qū)動(dòng)單元110、110A、120是由一個(gè)EPPR閥組成，這個(gè)EPPR閥的電壓與輸入的當(dāng)前值成比例升高。因此，閥驅(qū)動(dòng)單元110和110A收到由控制器90輸出的控制信號(hào)，然后驅(qū)動(dòng)方向切換閥50，由此向執(zhí)行器40提供指定量的壓力液體以驅(qū)動(dòng)工作裝置，同時(shí)閥驅(qū)動(dòng)單元120驅(qū)動(dòng)調(diào)整器100，控制第一液壓泵20的沖擊板。
當(dāng)?shù)谝灰簤罕?0釋放的壓力液體通過方向切換閥50向執(zhí)行器40的一個(gè)大室提供時(shí)，吊桿之類的工作裝置開始操作，例如使地面平坦或裝載。
另一方面，由第二液壓泵30釋放的部分壓力液體在指定壓力范圍內(nèi)向蓄壓器(沒有顯示)進(jìn)行填補(bǔ)。
II)在工作裝置工作過程中，在發(fā)動(dòng)機(jī)10和第一、第二液壓泵20、30由于意外原因突然停止操作的情況下當(dāng)駕駛員操作桿時(shí)，來自操作桿的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(或操作信號(hào))通過A/D轉(zhuǎn)換輸入給控制器90。同時(shí)，通過通訊線從發(fā)動(dòng)機(jī)ECU10向控制器90輸入發(fā)動(dòng)機(jī)RPM。
而且，作為部分獲得的相應(yīng)數(shù)據(jù)，控制器90收到來自點(diǎn)火切換300的發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)或通過通訊線收到發(fā)動(dòng)機(jī)10的信息，此信息通知發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)關(guān)閉。假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)在工作裝置工作過程中正常操作。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)RPM比預(yù)定RPM低，則控制器判斷發(fā)動(dòng)機(jī)10已經(jīng)停止(S200)。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)10停止，則控制器判斷是否存在發(fā)動(dòng)機(jī)停止請(qǐng)求信號(hào)(S300)。
如果證實(shí)沒有發(fā)動(dòng)機(jī)停止請(qǐng)求信號(hào)，那么控制器認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)10屬于異常停止(S400)。
接著，控制器響應(yīng)駕駛員通過操作桿發(fā)出的控制輸入，操作方向切換閥50的(驅(qū)動(dòng))輸入，并向閥驅(qū)動(dòng)單元110、110A輸出(S500)由于第一液壓泵20向執(zhí)行器提供的液壓動(dòng)力被切斷，控制信號(hào)輸出被阻塞以保留蓄壓器中的液壓(S600)。
最后，控制器在儀表板上顯示發(fā)動(dòng)機(jī)10已經(jīng)異常停止，或發(fā)出警告通知駕駛員發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止(S700)。
因此，即使發(fā)動(dòng)機(jī)10在工作裝置工作時(shí)異常關(guān)閉，控制器90也會(huì)輸出控制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)單元110、110A，并利用蓄壓器中保持的壓力流體切換方向切換閥50。當(dāng)方向切換閥50被切換時(shí)，液壓回路通道打開并且工作裝置安全著陸。
總之，根據(jù)本發(fā)明的用于施工設(shè)備工作裝置的緊急控制方法有以下優(yōu)點(diǎn)
雖然發(fā)動(dòng)機(jī)之類的動(dòng)力供給設(shè)備會(huì)突然發(fā)生問題，操作中的工作裝置也不會(huì)由于自重降落，而是通過使用儲(chǔ)存在蓄壓器中的液壓或使用電力來驅(qū)動(dòng)方向切換閥，使工作裝置安全著陸。按照這種方式，可以防止由于工作裝置突然下墜造成的施工設(shè)備損壞和人員損傷，由此提高施工設(shè)備的可靠性。
本發(fā)明可以具有不同具體實(shí)施方案，這里只是示例說明。因此，按照前面的詳細(xì)敘述，那些本領(lǐng)域中的熟練技術(shù)人員還可以做各種替換、修改和改變。前面的敘述旨在包括落入下面權(quán)利要求所述的精神和范圍內(nèi)的所有的替換和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于施工設(shè)備的工作裝置的緊急控制方法，該施工設(shè)備安裝有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)；一個(gè)和發(fā)動(dòng)機(jī)相連的液壓泵；一個(gè)和液壓泵相連的執(zhí)行器；一個(gè)安裝在液壓泵和執(zhí)行器之間的液壓通道上的方向切換閥，用來控制執(zhí)行器的啟動(dòng)、停止和方向改換；一個(gè)由駕駛員驅(qū)動(dòng)的操作桿，用以產(chǎn)生工作裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；一個(gè)控制器，用來接收操作桿的操作信號(hào)，操作操作桿的控制輸入，并輸出控制信號(hào)以便切換方向切換閥；以及閥驅(qū)動(dòng)單元，相應(yīng)控制器輸出的控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)方向切換閥；所述控制方法包括以下步驟判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的RPM是否低于預(yù)定的RPM，由此判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)；如果盡管缺少發(fā)動(dòng)機(jī)停止請(qǐng)求信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)卻處于停止?fàn)顟B(tài)，那么判斷發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止；以及如果發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止，那么響應(yīng)操作桿的控制輸入向閥驅(qū)動(dòng)單元輸出控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的控制方法，其中，如果發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止，那么通過儀表板或警告器米通知駕駛員發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止。
全文摘要
在施工工程中使用類似挖土機(jī)的重型設(shè)備時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)之類的動(dòng)力供給設(shè)備發(fā)生意外問題的情況下，本發(fā)明的施工設(shè)備的工作裝置的緊急控制方法可以有利地用于防止工作裝置墜落，并且通過儲(chǔ)存在蓄壓器中的液壓或電力驅(qū)動(dòng)方向切換閥來確保工作裝置的安全著陸。這個(gè)控制方法最好包括以下步驟判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)；如果發(fā)動(dòng)機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)，而缺少發(fā)動(dòng)機(jī)停止請(qǐng)求信號(hào)，就確定發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止；如果發(fā)動(dòng)機(jī)異常停止，則響應(yīng)操作桿的控制輸入信號(hào)，向閥驅(qū)動(dòng)單元輸出控制信號(hào)。
文檔編號(hào)E02F9/24GK1667207SQ200410064179
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2004年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月10日
發(fā)明者金東洙 申請(qǐng)人:沃爾沃建造設(shè)備控股(瑞典)有限公司