專利名稱：推土機(jī)的鏟斗控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)限制推土機(jī)鏟斗的傾斜姿勢(shì)的工作角并防止鏟斗與車體之間的沖突的控制裝置及其控制方法。
從前，如圖6和圖7A、7B、7C所示，推土機(jī)的鏟斗10可在前后方向自由搖動(dòng)地被安裝在左右的梁15A、15B的前端。左右的升降液壓缸21A、21B的一端安裝在鏟斗10的背面，另一端安裝在車體20x上。通過左右的升降液壓缸21A、21B的伸縮驅(qū)動(dòng)，使鏟斗10進(jìn)行升降操作。
并且，左右的俯仰液壓缸20A、20B的一端安裝在鏟斗10的背面，另一端安裝在15A、15B上。若同時(shí)向伸長(zhǎng)方向驅(qū)動(dòng)左右俯仰液壓缸20A、20B，則鏟斗10成為卸沙土的前傾姿勢(shì)。若同時(shí)向收縮方向驅(qū)動(dòng)左右的俯仰液壓缸20A、20B，則鏟斗10成為運(yùn)沙土的后傾姿勢(shì)。當(dāng)鏟斗10的刃尖角α為55°時(shí)，鏟斗10被控制成掘進(jìn)沙土的掘進(jìn)姿勢(shì)。
而且，若不向右的俯仰液壓缸20B供給壓力油而使其成為停止?fàn)顟B(tài)、只向左俯仰液壓缸20A供給壓力油而使其伸長(zhǎng)，則鏟斗10進(jìn)行右傾斜移動(dòng)作(鏟斗10的右端向下方傾斜移動(dòng))。相反，若收縮左俯仰液壓缸20A，則鏟斗10進(jìn)行左傾斜移動(dòng)作(鏟斗10的左端向下方傾斜移動(dòng))。
但是，當(dāng)進(jìn)行露天挖掘等剝表土的作業(yè)時(shí)，由于推土機(jī)要遠(yuǎn)距離地運(yùn)土，故希望加大鏟斗10的后傾角而增加沙土量。因此將鏟斗10的最大后傾角設(shè)為約45°，但處于最大后傾角時(shí)的鏟斗10接近車體20x。
若從處于最大后傾角的狀態(tài)開始對(duì)鏟斗10進(jìn)行傾斜作業(yè)，則如圖8所示，鏟斗10更接近于車體20x，與位于其前面的散熱器保護(hù)板等發(fā)生沖突。由于在快速操作傾斜角時(shí)鏟斗10超過傾斜角限制值，因此很容易產(chǎn)生該沖突。另一方面，若緩慢操作傾斜速度，則在到達(dá)操作者期望的傾斜角之前鏟斗10就停止，故得不到操作者期望的傾斜角。
如上所述，即使對(duì)熟練的操作者而言，也難快速對(duì)鏟斗10進(jìn)行傾斜作業(yè)而將傾斜速度和傾斜角控制為最佳狀態(tài)。即，由于鏟斗10的慣性較大，因此，即使操作者操縱控制桿以停止左右俯仰液壓缸20A、20B的壓力油的供給，也來不及，導(dǎo)致鏟斗10沖突散熱器保護(hù)板等。這是因現(xiàn)有液壓機(jī)需要約0.5秒的液壓響應(yīng)時(shí)間而產(chǎn)生的。
為解決這些問題，如

圖10所示地，若加長(zhǎng)梁15A、15B以加大鏟斗10與推土機(jī)20的車體20x之間的距離，則可以防止沖突。
但是，若設(shè)推土機(jī)20的重量W、起動(dòng)輪20y的中心至重心位置G的距離為L(zhǎng)w、起動(dòng)輪20y的重心至鏟斗10的刃尖的距離為L(zhǎng)f，則由下式F＝(Lw/Lf)W可知，若加大起動(dòng)輪20y的中心至鏟斗10的刃尖的距離，則會(huì)產(chǎn)生鏟斗10的刃尖F變小而降低作業(yè)能力的問題。并且，由于使鏟斗10以梁15A、15B的栓15a、15b為中心轉(zhuǎn)動(dòng)的長(zhǎng)度L1變長(zhǎng)，因此與操作者的控制量對(duì)應(yīng)的鏟斗10的移動(dòng)量靈敏度提高，從而難于操作。
因此，為確保鏟斗10的刃尖力F，如圖10A所示地，有必要將鏟斗10與車體20x設(shè)在相接近的位置。本申請(qǐng)人在日本特開平2-204536號(hào)中提出過如上所述的對(duì)推土機(jī)20進(jìn)行鏟斗10的傾斜、俯仰操作的控制裝置。
但是，為增加推土機(jī)20的鏟斗10的推土容量，必須增加后傾角并加快傾斜速度。并且，在操作者操作鏟斗10的傾斜角至較大角度的時(shí)候，必須停止傾斜作業(yè)以使鏟斗10不超出傾斜角限制值。此時(shí)，何時(shí)停止傾斜作業(yè)的判斷變得重要，但由于該傾斜角限制值隨鏟斗10的后傾角而變化，因此操作者自身很難進(jìn)行判斷。所以，為停止鏟斗10以不發(fā)生沖突，操作者只能進(jìn)行多次傾斜作業(yè)。
而且，若提高鏟斗10的傾斜速度則會(huì)超過傾斜角限制值，若減小鏟斗10的傾斜速度，則要達(dá)到操作者期望的傾斜角需要時(shí)間而難于駕駛。為此，需要比例控制閥等高價(jià)的機(jī)器。
本發(fā)明是為解決這些問題而提出的，其目的在于提供一種控制裝置及其控制方法，即使加大推土機(jī)等的鏟斗的后傾角且以較快的傾斜速度較大地操作傾斜角，也可在到達(dá)預(yù)定的傾斜限制值時(shí)進(jìn)行自動(dòng)控制以使鏟斗的傾斜作業(yè)準(zhǔn)確地停止，并能防止鏟斗與車體之間的沖突。
本發(fā)明的推土機(jī)的鏟斗控制裝置包括在車體兩側(cè)的梁的前端于前后方向上自由搖動(dòng)地安裝的鏟斗；一端安裝在鏟斗上而另一端安裝在車體上而對(duì)鏟斗進(jìn)行升降控制的左右升降液壓缸；一端安裝在鏟斗上而另一端安裝在梁上、通過第一、第二方向控制閥對(duì)鏟斗進(jìn)行前傾及后傾控制并通過第一、第二方向控制閥中的任一個(gè)而使鏟斗向左右進(jìn)行傾斜控制左右的俯仰液壓缸；還包括檢測(cè)所述鏟斗的傾斜量的左右檢測(cè)器；連接在第一、第二方向控制閥的操作部上的左右傾斜限制閥；當(dāng)由所述左右檢測(cè)器檢測(cè)到的傾斜量之差達(dá)到規(guī)定的限制值時(shí)向該左右傾斜限制閥輸出指令以停止鏟斗的傾斜動(dòng)作的控制器。
該控制器中設(shè)有延時(shí)電路，用于在左右傾斜量之差達(dá)到規(guī)定的限制值之前的某一固定時(shí)刻，計(jì)算出使該傾斜動(dòng)作停止的修正值。
檢測(cè)所述鏟斗傾斜量的檢測(cè)器包括分別檢測(cè)支持左右升降液壓缸的軛的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的軛角傳感器和分別檢測(cè)左右俯仰液壓缸的工作行程的行程傳感器。
本發(fā)明的推土機(jī)的鏟斗控制方法，通過對(duì)車體的左右升降液壓缸進(jìn)行伸縮驅(qū)動(dòng)而控制鏟斗的升降，并通過第一、第二方向控制閥向左右俯仰液壓缸供給壓力油而同時(shí)進(jìn)行伸縮驅(qū)動(dòng)，由此對(duì)鏟斗進(jìn)行前傾及后傾控制，還通過第一、第二方向控制閥中的任一個(gè)向左右俯仰液壓缸中的任一個(gè)供給壓力油而進(jìn)行伸縮驅(qū)動(dòng)，由此控制鏟斗向左右傾斜，而且，當(dāng)所述鏟斗左傾或右傾時(shí)，由檢測(cè)器檢測(cè)左右的各傾斜量，若該左右的各傾斜量之差為規(guī)定的限制值，則根據(jù)控制器的指令停止鏟斗的傾斜作業(yè)。
停止鏟斗傾斜作業(yè)的指令，是在左右的各傾斜量之差達(dá)到規(guī)定的限制值之前的某一固定時(shí)刻從控制器輸出的。
作為所述左右的各操作量而分別檢測(cè)支持左右升降液壓缸的軛的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并由其平均軛角度計(jì)算出軛角度差限制值，若左右軛角度差達(dá)到規(guī)定的限制值，則自動(dòng)地對(duì)連接于第一、第二方向控制閥的操作部上的左右傾斜限制閥進(jìn)行開通操作，而停止鏟斗的傾斜作業(yè)?；蛘撸謩e檢測(cè)左右俯仰液壓缸的工作行程，并由其平均行程計(jì)算出行程差限制值，若左右行程差達(dá)到規(guī)定的限制值，則自動(dòng)地對(duì)左右傾斜限制閥進(jìn)行開通操作，而停止鏟斗的傾斜作業(yè)。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，從由檢測(cè)鏟斗傾斜量的左右的檢測(cè)器檢測(cè)的左右傾斜量求出平均傾斜量，并從該平均傾斜量按照規(guī)定的系數(shù)計(jì)算出左右傾斜量的限制值。然后判斷左右的傾斜量之差是否小于限制值。當(dāng)左右傾斜量之差大于限制值時(shí)，從控制器輸出指令信號(hào)，以便自動(dòng)地對(duì)左右傾斜限制閥中的任一個(gè)螺線管進(jìn)行開通操作?；蛘?，當(dāng)左右傾斜量之差小于限制值時(shí)，從控制器輸出指令信號(hào)，以便自動(dòng)地對(duì)左右傾斜限制閥中的任一個(gè)螺線管進(jìn)行關(guān)斷操作。
如上所述，即使加大推土機(jī)等的鏟斗的后傾角并以較快的傾斜速度較大地操作傾斜角，若達(dá)到預(yù)定的傾斜限制值則進(jìn)行自動(dòng)控制以使鏟斗的傾斜作業(yè)停止，因此，可防止鏟斗與車體的沖突，操作者能夠安全地操作鏟斗。
并且，由于在控制器中考慮液壓機(jī)的響應(yīng)性，而設(shè)置了延時(shí)電路，在左右的傾斜量之差達(dá)到規(guī)定的限制值之前的某一固定時(shí)刻停止傾斜作業(yè)，因此能正確地停止鏟斗的傾斜作業(yè)。
在這里，鏟斗的傾斜量，是由分別對(duì)支持左右升降液壓缸的軛的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行檢測(cè)的軛角傳感器來檢測(cè)，或者由分別對(duì)左右俯仰液壓缸的工作行程進(jìn)行檢測(cè)的行程傳感器來檢測(cè)。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1A是本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及的推土機(jī)的側(cè)面圖；圖1B是圖1A的軛角傳感器的說明圖；圖2是第一實(shí)施例涉及的鏟斗的控制回路圖；圖3是第一實(shí)施例涉及的控制裝置的框圖；圖4是表示第一實(shí)施例涉及的軛角度差限制值與時(shí)間之間關(guān)系的圖表；圖5是第一實(shí)施例涉及的鏟斗控制的流程圖；圖6是表示鏟斗的掘進(jìn)姿勢(shì)、前傾姿勢(shì)、以及后傾姿勢(shì)的說明圖；圖7A、圖7B、圖7C是圖6各姿勢(shì)中的推土機(jī)的作業(yè)狀態(tài)說明圖；圖8是推土機(jī)的鏟斗和散熱器保護(hù)板之間的沖突狀態(tài)說明圖；圖9A是本發(fā)明的第二實(shí)施例涉及的推土機(jī)的側(cè)面圖；圖9B是第二實(shí)施例涉及的鏟斗控制回路的局部圖；圖10A是現(xiàn)有的推土機(jī)的刃尖力說明圖；圖10B是現(xiàn)有的其它的推土機(jī)的刃尖力說明圖。
下面，結(jié)合圖1A至圖5詳細(xì)說明本發(fā)明涉及的推土機(jī)的鏟斗控制裝置及其控制方法的第一實(shí)施例。
如圖1A所示，在推土機(jī)20的車體20x的左右側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝有各軛22A、22B。各軛22A、22B上固定著各液壓缸21A、21B的一端，而其另一端分別被固定在鏟斗10上。檢測(cè)各軛22A、22B的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的各軛角傳感器23a、23b被安裝在車體20x的左右。如圖1B所示，各軛角傳感器23a、23b可檢測(cè)對(duì)應(yīng)于水平面的軛角θ地被安裝著。
作為鏟斗10的控制回路，在圖2中表示了傾斜、前傾及后傾的操作回路。并且，由于升降的操作回路和從前的相同，因此省略。液壓泵40A的排出管路通過第二方向控制閥35與第二液壓缸20A相連。液壓泵41A的排出管路通過第二方向控制閥36與第二液壓缸20B相連。各液壓泵40A、41A是固定容量型，輔助用液壓泵40B的排出回路通過輔助用電磁閥33而連接在液壓泵40A的排出回路上。輔助用液壓泵41B的排出回路通過輔助用電磁閥34連接在液壓泵41A的排出回路上。
控制泵29與控制閥28相連，控制閥28與操作桿25相連。控制閥28與前傾控制閥30及后傾控制閥31相連。前傾控制閥30通過左傾斜限制閥37與俯仰·傾斜用電磁切換閥32相連。后傾控制閥31通過右傾斜限制閥38與俯仰·傾斜用電磁切換閥32相連。第一方向控制閥35的操作部35a與左傾斜限制閥37相連，第一方向控制閥35的操作部35b與右傾斜限制閥38相連。第二方向控制閥36的各操作部36a、36b與俯仰·傾斜切換用電磁閥32相連。
左右的軛角傳感器23a、23b連接在控制器50上。并且，來自左右的軛角傳感器23a、23b的信號(hào)被輸入至控制器50，根據(jù)該信號(hào)來自控制器50的輸出信號(hào)被輸出至左傾斜限制閥37或右傾斜限制閥38。
附設(shè)在操作桿25上的前傾切換開關(guān)27和后傾切換開關(guān)26連接在控制器50上。控制器50的輸出信號(hào)被分別輸入給各輔助用電磁閥33、34、前傾控制閥30及后傾控制閥31、俯仰·傾斜切換控制閥32。將操作桿25向左側(cè)操作，則鏟斗10向左傾斜，向右側(cè)操作，則鏟斗10向右傾斜。
下面，根據(jù)圖3詳細(xì)說明控制器50。來自左軛角傳感器23a的輸出電壓φL和來自右軛角傳感器23b的輸出電壓φR的各信號(hào)被輸入至控制器50內(nèi)的加法器51。加法器51向第一計(jì)算部52輸出平均軛角度θy信號(hào)。第一計(jì)算部52按預(yù)定的傾斜角限制值時(shí)的系數(shù)，根據(jù)平均軛角度θy計(jì)算軛角度差限制值θ0，并輸出其信號(hào)。其中，被設(shè)定的第一計(jì)算部52的系數(shù)，當(dāng)橫軸的平均軛角度θy變大時(shí)使縱軸的軛角度差限制值θ0變小，相反地，當(dāng)平均軛角度θy變小時(shí)使縱軸的軛角度差限制值θ0變大。即，根據(jù)鏟斗10的后傾角(對(duì)應(yīng)于平均軛角度θy)而改變傾斜角限制值(對(duì)應(yīng)于軛角度差限制值θ0)。
另一方面，來自左軛角傳感器23a的輸出電壓φL和來自右軛角傳感器23b的輸出電壓φR的各信號(hào)被輸入至控制器50內(nèi)的第一比較器53。第一比較器53將軛角度差θd信號(hào)直接輸入至第二計(jì)算部58和第二比較器55，同時(shí)還通過延時(shí)電路54輸入給第二比較器55。第二比較器55向第三比較器56輸入軛角度差修正值Δd信號(hào)，第一計(jì)算部52也向第三比較器56輸入軛角度差限制值θ0信號(hào)。第三比較器56向第二計(jì)算部58輸出軛角度差限制值θ0信號(hào)和軛角度差修正值Δd信號(hào)之差(θ0-Δd)。
第二計(jì)算部58計(jì)算來自第一比較器53的軛角度差θd信號(hào)與來自第三比較器56的信號(hào)(θ0-Δd)之差θd-(θ0-Δd)，當(dāng)θd＞(θ0-Δd)時(shí)，輸出進(jìn)行開通左右傾斜限制閥37、38的螺線管的指令，停止鏟斗10的傾斜作業(yè)。然后，第二計(jì)算部58將輸出該指令時(shí)的信號(hào)(θ0-Δd)作為θ1，并將該信號(hào)儲(chǔ)存到存儲(chǔ)器57中。
第二計(jì)算部58計(jì)算來自第一比較器53的軛角度差θd信號(hào)與由存儲(chǔ)器57讀出的信號(hào)θ1及其修正值θH(相當(dāng)于磁滯損失)之差θd-(θ1-θH)，當(dāng)θd＜(θ1-θH)時(shí)，輸出關(guān)斷左右的傾斜限制閥37、38的螺線管的指令，使鏟斗10進(jìn)行傾斜作業(yè)。
此時(shí)，如圖4所示，被控制的左右的傾斜限制閥37、38的螺線管，在B1點(diǎn)開始開通工作，并在從此時(shí)經(jīng)過t1時(shí)間后的A1點(diǎn)停止鏟斗10的傾斜作業(yè)。即，鏟斗10在軛角度差限制值θ0內(nèi)以較好的精度停止。在本實(shí)施例中，考慮到左右的傾斜限制閥37、38的響應(yīng)性，而將該延遲時(shí)間設(shè)定為約0.5秒。
下面，說明本方面涉及的鏟斗10的左右的傾斜作業(yè)。
如圖2所示地若將操作桿25向左操作，則來自控制泵29的控制壓力油流入到前傾控制閥30中。此時(shí)，操作桿25的前傾切換開關(guān)27和后傾切換開關(guān)26都為關(guān)斷狀態(tài)，前傾控制閥30處于A位置，俯仰·傾斜切換用電磁閥32也處于A位置。從而，控制壓力油通過左傾斜限制閥37的A位置而作用于第一方向控制閥35的操作部35a，第一方向控制閥35從中立狀態(tài)切換到B位置。
因此，從液壓泵40A排出的壓力油流入到第一俯仰液壓缸20A的前室，使第一液壓缸20A收縮。此時(shí)，第二方向控制閥36處于中立狀態(tài)，來自液壓泵41A的壓力油不被提供給第二俯仰液壓缸20B，第二俯仰液壓缸20B處于停止?fàn)顟B(tài)。因此，若第一液壓缸20A收縮，則鏟斗10向左傾斜。
在鏟斗向左傾斜的操作中，來自左右的軛角傳感器23a、23b的信號(hào)被輸入至控制器50?？刂破?0基于這些信號(hào)，由規(guī)定系數(shù)計(jì)算軛角度差限制值θ0，在達(dá)到該值之前約0.5秒的時(shí)刻，向左傾斜控制閥37發(fā)出開通操作信號(hào)。據(jù)此，左傾斜控制閥37從A位置切換到B位置，控制壓力油被切斷，因此第一方向控制閥35從B位置返回到中立狀態(tài)。從而，停止向第一俯仰液壓缸20A的壓力油的供給，鏟斗10停止傾斜作業(yè)。
若將操作桿25向右側(cè)操作，則來自控制泵29的控制壓力油流入到后傾控制閥31中。此時(shí)，操作桿25的前傾切換開關(guān)27和后傾切換開關(guān)26都為關(guān)斷狀態(tài)，后傾控制閥31處于A位置，俯仰·傾斜切換用電磁閥32也處于A位置。從而，控制壓力油通過右傾斜限制閥38的A位置而作用于第一方向控制閥35的操作部35b，第一方向控制閥35從中立狀態(tài)切換到A位置。
因此，從液壓泵40A排出的壓力油流入到第一俯仰液壓缸20A的后室，使第一液壓缸20A伸長(zhǎng)。此時(shí)，第二方向控制閥36處于中立狀態(tài)，來自液壓泵41A的壓力油不被提供給第二俯仰液壓缸20B，第二俯仰液壓缸20B處于停止?fàn)顟B(tài)。因此，若第一液壓缸20A伸長(zhǎng)，則鏟斗10向右傾斜。
在鏟斗向右傾斜的操作中，來自左右的軛角傳感器23a、23b的信號(hào)被輸入至控制器50?？刂破?0基于這些信號(hào)，由規(guī)定系數(shù)計(jì)算軛角度差限制值θ0，在達(dá)到該值之前約0.5秒的時(shí)刻，向右傾斜控制閥38發(fā)出開通操作信號(hào)。據(jù)此，右傾斜控制閥38切換到B位置，控制壓力油被切斷，因此第一方向控制閥35從A位置返回到中立狀態(tài)。從而，停止向第一俯仰液壓缸20A的壓力油的供給，鏟斗10停止傾斜作業(yè)。
下面，說明本實(shí)施例涉及的鏟斗10的后傾及前傾作業(yè)。
在后傾及前傾作業(yè)中，左右傾斜限制閥37、38沒有被輸入來自控制器50的指令信號(hào)，都處于A位置(開位置)。
若將操作桿25的后傾開關(guān)26置于開通，則后傾控制閥31和俯仰·傾斜切換用電磁閥32分別從A位置切換成B位置，同時(shí)來自控制器50的指令信號(hào)被輸入至各輔助用電磁閥33、34中，各輔助電磁閥33、34也從A位置切換到B位置。因此，從各輔助用液壓泵40B、41B排出的流量合流到各液壓泵40A、41A的排出管路中。
此時(shí)，來自控制泵29的控制壓力油，從后傾控制閥31的B位置，經(jīng)過俯仰·傾斜切換用電磁閥32而加到第二方向控制閥36的操作部36b，同時(shí)，從后傾控制閥31的B位置加到第一方向控制閥35的操作部35b。因此，第一方向控制閥35和第二方向控制閥36從中立狀態(tài)切換到A位置，從液壓泵40A排出的壓力油通過第一方向控制閥35而流入第一液壓缸20A的后室，從液壓泵41A排出的壓力油通過第二方向控制閥36而流入第二液壓缸20B的后室。從而，第一液壓缸20A和第二液壓缸20B同時(shí)伸長(zhǎng)，鏟斗10迅速進(jìn)行前傾。
若將操作桿25的前傾開關(guān)27置于開通，則前傾控制閥30和俯仰·傾斜傾斜切換用電磁閥32分別從A位置切換成B位置，同時(shí)來自控制其50的指令信號(hào)被輸入至各輔助用電磁閥33、34中，各輔助電磁閥33、34也從A位置切換到B位置。因此，從各輔助用液壓泵40B、41B排出的流量合流到各液壓泵40A、41A的排出管路中。
此時(shí)，來自控制泵29的控制壓力油，從后傾控制閥30的B位置，經(jīng)過俯仰·傾斜切換用電磁閥32而加到第二方向控制閥36的操作部36a，同時(shí)，從后傾控制閥30的B位置加到第一方向控制閥35的操作部35a。因此，第一方向控制閥35和第二方向控制閥36從中立狀態(tài)切換到B位置，從液壓泵40A排出的壓力油通過第一方向控制閥35而流入第一液壓缸20A的前室，從液壓泵41A排出的壓力油通過第二方向控制閥36而流入第二液壓缸20B的前室。從而，第一液壓缸20A和第二液壓缸20B同時(shí)收縮，鏟斗10迅速進(jìn)行后傾。
下面，結(jié)合圖5的流程圖說明本實(shí)施例的鏟斗控制方法。
首先，在步驟S1中讀入由左右的軛角傳感器23a、23b檢測(cè)的左右的軛角度θ。在步驟S2中算出左右的平均軛角度θy。
在步驟S3中，按規(guī)定的系數(shù)由平均軛角度θy算出軛角度差限制值θ0。在步驟S4中，算出軛角度差修正值(或變化率)Δd。在步驟S5中，將在左右的傾斜限制閥37、38的螺線管被開通時(shí)的軛角度差限制值θ0和軛角度差修正值Δd之差(θ0-Δd)作為θ1，并將該信號(hào)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器57中。
在步驟S6中，判斷軛角度差θd是否小于限制值。當(dāng)軛角度差θd大于限制值時(shí)，進(jìn)到步驟S7判斷是否為左傾。在這里若是左傾則進(jìn)到步驟S8，從控制器50輸出指令信號(hào)以進(jìn)行開通左傾斜限制閥37的螺線管的操作。若不是左傾則進(jìn)到步驟S9，從控制器50輸出指令信號(hào)以進(jìn)行開通右傾斜限制閥38的螺線管的操作。然后返回到步驟S1。
如上所述，由左右的軛角度θ求出平均軛角度θy，按規(guī)定的系數(shù)算出軛角度差限制值θ0，當(dāng)軛角度差θd大于限制值時(shí)自動(dòng)地開通左右的傾斜限制閥35、36的螺線管，而準(zhǔn)確地停止鏟斗100的傾斜作業(yè)，從而使鏟斗不沖突到車體20x等上。
雖然以上說明的是鏟斗10的傾斜作業(yè)時(shí)的情況，但毋庸置疑，本實(shí)施例也可適用于鏟斗10的升降操作。
下面，參照?qǐng)D9A、圖9B說明本發(fā)明涉及的第二實(shí)施例。在本實(shí)施例中，在對(duì)鏟斗10進(jìn)行傾斜作業(yè)的俯仰液壓缸20A、20B上安裝了檢測(cè)工作行程的各行程傳感器20a、20b，以代替大于實(shí)施例中的安裝于車體20x的左右側(cè)的各軛角傳感器23a、23b。由于其它的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同，因此只在圖上注了標(biāo)號(hào)而省略了說明。
由各行程傳感器20a、20b檢測(cè)左右的俯仰液壓缸20A、20B的工作行程，并將其信號(hào)向控制器50輸入?？刂破?0由其信號(hào)求出行程平均值，并算出行程差限制值。然后，當(dāng)工作行程差大于該限制值時(shí)，自動(dòng)地開通左右的傾斜限制閥37、38的螺線管，準(zhǔn)確地停止鏟斗10的傾斜作業(yè)，從而使鏟斗10不會(huì)沖突到車體20x等上。
根據(jù)第一、第二實(shí)施例，鏟斗10不會(huì)沖突到車體20x上而發(fā)生破損。而且，由于操作者可安全地操作鏟斗10，因此減少疲勞感，提高作業(yè)性。
本發(fā)明的鏟斗控制裝置及其控制方法，即使加大推土機(jī)等的鏟斗的后傾角且以較快的傾斜速度較大地操作傾斜角，也可在到達(dá)預(yù)定的傾斜限制值時(shí)進(jìn)行自動(dòng)控制以使鏟斗的傾斜作業(yè)準(zhǔn)確地停止，并能防止鏟斗與車體之間的沖突，因此有實(shí)用價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種推土機(jī)的鏟斗控制裝置，包括在車體兩側(cè)的梁(15A、15B)的前端上于前后方向自由搖動(dòng)地安裝的鏟斗(10)；一端安裝在鏟斗(10)上而另一端安裝在車體上而對(duì)鏟斗(10)進(jìn)行升降控制的左右升降液壓缸(21A、21B)；一端安裝在鏟斗(10)上而另一端安裝在梁(15A、15B)上、通過第一、第二方向控制閥(35、36)對(duì)鏟斗(10)進(jìn)行前傾及后傾控制并通過第一、第二方向控制閥(35、36)中的任一個(gè)而使鏟斗(10)向左右進(jìn)行傾斜控制的左右俯仰液壓缸(20A、20B)，其特征在于，還包括檢測(cè)所述鏟斗(10)的傾斜量的左右檢測(cè)器；連接在第一、第二方向控制閥(35、36)的操作部(35a、35b)上的左右傾斜限制閥(37、38)；當(dāng)由所述左右檢測(cè)器檢測(cè)到的傾斜量之差達(dá)到規(guī)定的限制值時(shí)，向所述左右傾斜限制閥(37、38)輸出指令以停止鏟斗(10)的傾斜作業(yè)的控制器(50)。
2.如權(quán)利要求1所述的推土機(jī)的鏟斗控制裝置，其特征在于，在所述控制器(50)中設(shè)有延時(shí)電路，用于在左右的各傾斜量之差達(dá)到規(guī)定的限制值之前的某一固定時(shí)刻(t1)，計(jì)算出使傾斜動(dòng)作停止的修正值。
3.如權(quán)利要求1、2所述的推土機(jī)的鏟斗控制裝置，其特征在于，檢測(cè)所述鏟斗(10)傾斜量的檢測(cè)器是分別檢測(cè)支持所述左右升降液壓缸(21A、21B)的軛的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的軛角傳感器(23a、23b)。
4.如權(quán)利要求1、2所述的推土機(jī)的鏟斗控制裝置，其特征在于，檢測(cè)所述鏟斗(10)傾斜量的檢測(cè)器是分別檢測(cè)所述左右俯仰液壓缸(20A、20B)的工作行程的行程傳感器(20a、20b)。
5.一種推土機(jī)的鏟斗控制方法，通過對(duì)車體的左右升降液壓缸(21A、21B)進(jìn)行伸縮驅(qū)動(dòng)而控制鏟斗(10)的升降，并通過第一、第二方向控制閥(35、36)向左右俯仰液壓缸(20A、20B)供給壓力油而同時(shí)進(jìn)行伸縮驅(qū)動(dòng)，由此對(duì)鏟斗(10)進(jìn)行前傾及后傾控制，還通過第一、第二方向控制閥(35、36)中的任一個(gè)向左右的俯仰液壓缸(20A、20B)中的任一個(gè)供給壓力油而進(jìn)行伸縮驅(qū)動(dòng)，由此控制鏟斗(10)向左右傾斜，其特征在于，當(dāng)所述鏟斗(10)左傾或右傾時(shí)，由檢測(cè)器檢測(cè)左右的各傾斜量，若所述左右的各傾斜量之差為規(guī)定的限制值，則根據(jù)控制器(50)的指令停止鏟斗(10)的傾斜作業(yè)。
6.如權(quán)利要求5所述的推土機(jī)的鏟斗控制方法，其特征在于，停止鏟斗(10)的傾斜作業(yè)的指令，是在左右的各傾斜量之差達(dá)到規(guī)定的限制值之前的某一固定時(shí)刻(t1)從控制器輸出的。
7.如權(quán)利要求5、6所述的推土機(jī)的鏟斗控制方法，其特征在于，作為所述左右的各傾斜量而分別檢測(cè)支持所述左右的升降液壓缸(21A、21B)的軛的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并由這些平均軛角度計(jì)算出軛角度差限制值，若左右的軛角度差達(dá)到規(guī)定的限制值，則自動(dòng)地對(duì)連接于第一、第二方向控制閥(35、36)的操作部(35a、36b)上的左右傾斜限制閥(37、38)進(jìn)行開通操作，而停止鏟斗的傾斜作業(yè)。
8.如權(quán)利要求5、6所述的推土機(jī)的鏟斗控制方法，其特征在于，分別檢測(cè)左右俯仰液壓缸(20A、20B)的工作行程，并由這些平均行程計(jì)算出行程差限制值，若左右的行程差達(dá)到規(guī)定的限制值，則自動(dòng)地對(duì)連接于第一、第二方向控制閥(35、36)的操作部(35a、36b)上的左右傾斜限制閥(37、38)進(jìn)行開通操作，而停止鏟斗的傾斜作業(yè)。
全文摘要
一種即使加大推土機(jī)等的鏟斗(10)的后傾角且以較快的傾斜速度較大地操作傾斜角也可防止鏟斗(10)與車體之間的沖突的控制裝置及其方法。該裝置包括:檢測(cè)鏟斗(10)的傾斜量的左右檢測(cè)器(20a、20b、23a、23b);連接于第一、第二方向控制閥(35、36)的操作部(35a、35b)上的左右傾斜限制閥(37、38);以及,當(dāng)該左右檢測(cè)器(20a、20b、23a、23b)檢測(cè)到的傾斜量之差達(dá)到規(guī)定的限制值時(shí),向左右傾斜限制閥(37、38)輸出指令以停止鏟斗(10)的傾斜作業(yè)的控制器(50)。
文檔編號(hào)E02F3/85GK1179194SQ96192737
公開日1998年4月15日 申請(qǐng)日期1996年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月22日
發(fā)明者山本茂 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所