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一种用于护栏清洗装置的液压系统及控制方法

文献发布时间:2024-01-17 01:28:27


一种用于护栏清洗装置的液压系统及控制方法

技术领域

本发明属于护栏清洗技术领域,尤其涉及一种用于护栏清洗装置的液压系统及控制方法。

背景技术

护栏清洗装置是一种清洗交通护栏的专用装置,为维护良好的路容路貌需要对交通护栏进行定期清洗。护栏清洗装置通常由车体连接架、连接臂、刷辊连接架、刷辊总成和刷辊旋转马达组成,以上机构通过液压系统驱动实现,如专利申请号为201310033511.9、专利名称为高速公路护栏清洗装置的中国发明专利申请。

如图1所示的护栏清洗装置,包括铰接在连接架上的第一连接臂、铰接在第一连接臂上的第二连接臂、铰接在第二连接臂上的刷辊偏转架及滑设在刷辊偏转架上的刷辊总成。由液压缸的伸缩以分别实现对第一连接臂、第二连接臂、刷辊偏转架的偏转,从而实现该护栏清洗装置的展开与折叠,由液压缸的伸缩以实现对刷辊总成的升降,从而根据护栏高度进行刷辊总成的高度调整,由液压马达的旋转带动刷辊总成上的刷辊转动,从而实现对护栏的清洗。

在此过程中,无法只通过一个定量泵实现各机构如第一连接臂、第二连接臂、刷辊偏转架的姿态调整和液压马达的旋转,通常需要两路液压系统完成或者使用负载敏感液压系统,通过成本昂贵的变量泵/变量马达实现,由此造成生产成本增加;同时各机构需要驾驶员通过操作盒上的开关手动进行控制,自动化水平较低且操作不便、影响作业效率;此外,当护栏清洗装置遇到障碍物或钢护栏时,一般采用弹性件对刷辊总成进行缓冲,如专利申请号201811031725.1、专利名称为一种高速公路护栏清洗车避障系统的中国发明专利,但采用该种结构,刷辊总成的缓冲效果较差且弹性件易损坏,存在设备运行稳定性低、能量损失大的技术问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的至少一种技术问题,本申请提供了一种用于护栏清洗装置的液压系统及控制方法,能够通过一个定量泵实现护栏清洗装置的一键展开及收回作业,在刷辊旋转作业时能够同时进行姿态控制,且可通过蓄能缓冲装置对刷辊总成进行缓冲。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种用于护栏清洗装置的液压系统,包括执行机构、检测机构及液压机构;

执行机构:包括铰接在连接架上的第一连接臂、铰接在所述第一连接臂上的第二连接臂、铰接在所述第二连接臂上的刷辊偏转架及设置在所述刷辊偏转架上的刷辊总成;

检测机构:包括分别检测所述第一连接臂、第二连接臂及刷辊偏转架的偏转角度的传感器一、传感器二、传感器三;

液压机构:包括液压执行模组及液压控制模组;

所述液压执行模组包括分别驱动所述第一连接臂、第二连接臂、刷辊偏转架偏转的第一液压缸、第二摆动油缸、第三液压缸以及分别驱动刷辊总成升降、驱动刷辊总成转动的第四液压缸及液压马达,还包括对刷辊总成进行缓冲的蓄能缓冲装置;

所述液压控制模组包括通过管路组成回路的液压油箱、截止阀、定量泵、第一电磁阀及液压阀组;各所述液压阀组与对应控制的所述第一液压缸、第二摆动油缸、第三液压缸、第四液压缸及液压马达相互并联在液压控制模组的回路中;

在所述液压马达相对应的液压阀组与液压马达进油口之间的管路上设置有第一电磁调速阀,所述第一电磁调速阀包括并联设置的第九电磁换向阀及节流阀。

优选的,所述蓄能缓冲装置包括在所述第一液压缸无杆腔一侧管路上通过分支管路设置的第七电磁阀、第一蓄能器以及在所述第一液压缸有杆腔一侧管路上通过分支管路设置的第八电磁阀及第二蓄能器,所述第七电磁阀与第一蓄能器串联设置,所述第八电磁阀与第二蓄能器串联设置。

优选的,所述液压阀组包括分别连接定量泵的第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀;所述第二电磁阀用于控制第一液压缸油液流动方向,所述第三电磁阀用于控制第二摆动油缸油液流动方向;所述第四电磁阀用于控制第三液压缸油液流动方向;所述第五电磁阀用于控制第四液压缸油液流动方向;所述第六电磁阀用于控制液压马达旋转。

优选的,所述液压阀组还包括第一调速阀、第二调速阀、第三调速阀、第四调速阀;所述第一调速阀设置在第一液压缸与第二电磁阀之间的油液回路上;所述第二调速阀设置在第二摆动油缸与第三电磁阀之间的油液回路上;所述第三调速阀设置在第三液压缸与第四电磁阀之间的油液回路上;所述第四调速阀设置在第四液压缸与第五电磁阀之间的油液回路上。

优选的,所述液压阀组还包括第一双向平衡阀、第二双向平衡阀、第三双向平衡阀、第四双向平衡阀;所述第一双向平衡阀设置在第一液压缸与第二电磁阀之间的油液回路上;所述第二双向平衡阀设置在第二摆动油缸与第三电磁阀之间的油液回路上;所述第三双向平衡阀设置在第三液压缸与第四电磁阀之间的油液回路上;所述第四双向平衡阀设置在第四液压缸与第五电磁阀之间的油液回路上。

优选的,在所述定量泵与液压油箱进油口之间的管路上设置有溢流阀。

优选的,在所述液压油箱上设置有温度计、空气滤清器;在所述液压油箱出油口与定量泵之间的管路上设置有出油过滤器;在所述定量泵与液压油箱进油口之间的管路上设置有回油散热器、回油滤油器。

一种用于护栏清洗装置的液压系统的控制方法,包括以下步骤:

(1)当护栏清洗装置处于折叠姿态且需展开以进行右侧作业姿态调整时

S1:按下控制盒展开按钮;

S2:控制器控制液压阀组使第一液压缸伸出至第一连接臂偏转到设定角度时,传感器一产生跳变信号,并发送给控制器,第一液压缸停止伸出;

S3:控制器控制液压阀组使第二摆动油缸摆动至第二连接臂偏转到设定角度时,传感器二产生跳变信号,并发送给控制器,第二摆动油缸停止摆动;

S4:控制器控制液压阀组使第三液压缸伸出至刷辊偏转架偏转到设定角度时,传感器三产生跳变信号,并发送给控制器,第三液压缸停止伸出;

S5:控制器控制液压阀组使第四液压缸伸出或缩回以调整刷辊总成高度;

S6:控制器控制液压阀组使液压马达带动刷辊总成转动以进行清洗作业,蓄能缓冲装置对刷辊总成进行缓冲;

(2)当护栏清洗装置处于折叠姿态且需展开以进行左侧作业姿态调整时

S7:执行上述步骤S1-S5,完成护栏清洗装置右侧非作业姿态调整,并按下控制盒展开按钮;

S8:控制器控制液压阀组使第一液压缸继续伸出至第一连接臂偏转到设定角度时,第一液压缸停止伸出;

S9:控制器控制液压阀组使第三液压缸继续伸出至刷辊偏转架偏转到设定角度时,第三液压缸停止伸出;

S10:执行上述步骤S6;

(3)当护栏清洗装置处于左侧或右侧作业姿态且需进行折叠时

S11:按下控制盒收回按钮;

S12:控制器控制液压阀组使第一液压缸缩回至第一连接臂偏转到设定角度时,第一液压缸停止缩回;

S13:控制器控制液压阀组使第三液压缸缩回至刷辊偏转架偏转至初始位置时,第三液压缸停止缩回;

S14:控制器控制液压阀组使第二摆动油缸缩回至第二连接臂偏转到设定角度时,第二摆动油缸停止缩回;

S15:控制器控制液压阀组使第一液压缸缩回至第一连接臂偏转到初始位置时,第一液压缸停止缩回;控制器控制液压阀组使第二摆动油缸缩回至第二连接臂偏转到初始位置时,第二摆动油缸停止缩回;

(4)当护栏清洗装置处于作业姿态时执行机构的控制过程

控制器控制第一电磁阀、第六电磁阀及第九电磁换向阀,使液压油经节流阀并流经液压马达后回流至液压油箱,控制器控制与第一液压缸、第二摆动油缸、第三液压缸及第四液压缸相对应的液压阀组以分别实现第一连接臂的偏转、第二连接臂的偏转、刷辊偏转架的偏转及刷辊总成的升降调节。

优选的,在所述步骤S2-S4内设置有安全辅助程序,所述安全辅助程序在步骤S2内如果传感器一未产生跳变信号,则护栏清洗装置展开过程跳出并不再执行后续步骤;所述安全辅助程序在步骤S3内如果传感器二未产生跳变信号,则护栏清洗装置展开过程跳出并不再执行后续步骤;所述安全辅助程序在步骤S4内如果传感器三未产生跳变信号,则护栏清洗装置展开过程跳出并不再执行后续步骤。

优选的,所述蓄能缓冲装置包括第七电磁阀、第一蓄能器、第八电磁阀及第二蓄能器;在护栏清洗装置作业时,控制器控制液压阀组及第七电磁阀、第八电磁阀使第一蓄能器及第二蓄能器分别连通第一液压缸的无杆腔及有杆腔。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1.本发明实现设置执行机构、检测机构、液压机构及相互并联的第九电磁换向阀、节流阀,通过一个定量泵可实现一键展开收回作业,并且在刷辊总成的刷辊旋转作业时能够同时对执行机构进行姿态控制;解决了现有技术中需要两路液压系统完成控制或使用负载敏感液压系统导致的成本增加的技术问题;

2.本发明可融入智能化控制程序,可通过PLC和传感器控制监测各机构的运动状态,无需人工干预,控制系统更加便捷,同时降低操作人员的劳动强度,提高作业效率。

3.通过设置第七电磁阀、第一蓄能器、第八电磁阀、第二蓄能器及与之配合的第一双向平衡阀,在清洗作业时可实现自适应避障,此外可避免现有在转场非作业状态下弹簧或其他弹性元件处于浮动状态,造成清洗装置自由活动,存在安全隐患以及弹簧易损坏的技术难题。

附图说明

图1为本发明实施例的护栏清洗装置展开后的主视结构示意图。

图2为本发明实施例的护栏清洗装置右侧作业状态俯视结构示意图。

图3为本发明实施例的护栏清洗装置左侧作业状态俯视结构示意图。

图4为本发明实施例的液压原理图。

图5为本发明实施例2的展开控制流程图。

图6为本发明实施例2的收回控制流程图。

图中:101.液压油箱;102.温度计;103.空气滤清器;104.出油过滤器;105.截止阀;106.定量泵;107.压力表;108.回油散热器;109.回油滤油器;110.第一液压缸;111.第二摆动油缸;112.第三液压缸;113.第四液压缸;114.第一双向平衡阀;115.第二双向平衡阀;116.第三双向平衡阀;117.第四双向平衡阀;118.液压阀组;119.溢流阀;120.第一电磁阀;121.第二电磁阀;122.第三电磁阀;123.第四电磁阀;124.第五电磁阀;125.第六电磁阀;126.第七电磁阀;127.第八电磁阀;128.第一蓄能器;129.第二蓄能器;130.第一调速阀;131.第二调速阀;132.第三调速阀;133.第四调速阀;134.第一电磁调速阀;135.第九电磁换向阀;136.节流阀;137.液压马达;

201.连接架;202.第一连接臂;203.第二连接臂;204.刷辊偏转架;205.第一传感器;206.第二传感器;207.第三传感器;208.第四传感器;209.第五传感器;210.刷辊总成。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1:

一种用于护栏清洗装置的液压系统,包括执行机构、检测机构及液压机构。

参见图1至图3所示,执行机构包括固定在车体上的连接架201、铰接在连接架201上的第一连接臂202、铰接在第一连接臂202上的第二连接臂203、铰接在第二连接臂203上的刷辊偏转架204及滑设在刷辊偏转架204上的刷辊总成210。第一连接臂202的一端可相对于连接架201偏转,第二连接臂203的一端可相对于第一连接臂202的另一端偏转,刷辊偏转架204可相对于第二连接臂203的另一端偏转。刷辊总成210可在刷辊偏转架204上进行上下滑动以调整刷辊总成210的高度,刷辊总成210可包括刷辊、刷片、喷水系统等,其为现有技术,此处不再赘述。

液压机构包括液压执行模组及液压控制模组。

液压执行模组包括分别驱动第一连接臂202、第二连接臂203、刷辊偏转架204偏转的第一液压缸110、第二摆动油缸111、第三液压缸112以及分别驱动刷辊总成210升降、驱动刷辊总成210转动的第四液压缸113及液压马达137,还包括对刷辊总成210进行缓冲的蓄能缓冲装置。

第一液压缸110的缸体铰接在连接架201上且其伸缩杆铰接在第一连接臂202的一端;第二摆动油缸111的缸体固定在第一连接臂202的另一端且第二连接臂203的一端固定在第二摆动油缸111的旋转轴上;第三液压缸112的缸体铰接在第二连接臂203的另一端且其伸缩杆铰接在刷辊偏转架204上;第四液压缸113的缸体固定在刷辊偏转架204上且其伸缩杆铰接在刷辊总成210上。

检测机构包括分别检测第一连接臂202、第二连接臂203及刷辊偏转架204的偏转角度的传感器一、传感器二、传感器三。控制器可控制第一液压缸110、第二摆动油缸111、第三液压缸112以分别使第一连接臂202、第二连接臂203、刷辊偏转架204偏转,从而实现护栏清洗装置的展开及折叠,控制器可控制第四液压缸113使刷辊总成210升降调节、可控制液压马达137带动刷辊旋转以实现清洗作业状态。当第一连接臂202、第二连接臂203及刷辊偏转架204的偏转角度达到设定数值时,传感器一、传感器二、传感器三产生跳变信号,并发送给控制器,使相应第一液压缸110、第二摆动油缸111、第三液压缸112执行相应动作。

参见图4所示,液压控制模组包括通过管路组成总液压回路的液压油箱101、截止阀105、定量泵106、第一电磁阀120及液压阀组118。各液压阀组118与对应控制的第一液压缸110、第二摆动油缸111、第三液压缸112、第四液压缸113及液压马达137相互并联在液压控制模组的回路中。

具体的,在液压油箱101上设置有温度计102、空气滤清器103;在液压油箱101出油口与定量泵106之间的管路上设置有出油过滤器104;在定量泵106与液压油箱101进油口之间的管路上设置有回油散热器108、回油滤油器109。通过上述结构实现储油、散热、沉淀杂质、冷却油液和分离液压系统气泡等功能。此外为了检测总液压回路上的压力,在总液压回路上设置有压力表107。定量泵106由发动机或者电机驱动,进油口通过管路、截止阀105和出油过滤器104与液压油箱101连通,为液压系统提供液压动力源;

在本实施例中,第一电磁阀120为两位四通电磁换向阀,可用于实现整个总液压回路的通断。在定量泵106与液压油箱101进油口之间的管路上设置有溢流阀119。溢流阀119为进油油路溢流阀,当第一电磁阀120的线圈DT1得电时溢流阀119工作,起到稳定系统压力、定压溢流作用和安全保护作用。

第一液压缸110、第二摆动油缸111、第三液压缸112、第四液压缸113及液压马达137相互并联设置在由溢流阀119进油口至液压油箱101进油口之间的管路上。第一液压缸110、第二摆动油缸111、第三液压缸112、第四液压缸113及液压马达137分别与各自的液压阀组118对应设置且形成子液压回路。

在第一液压缸110的子液压回路上设置的液压阀组包括连接定量泵106的第二电磁阀121、设置在第一液压缸110与第二电磁阀121之间的油液回路上的第一调速阀130、设置在第一液压缸110与第一调速阀130之间的油液回路上的第一双向平衡阀114,第一双向平衡阀114安装在第一液压缸110上的进油口及回油口上;第二电磁阀114用于控制第一液压缸110油液流动方向以控制第一液压缸110伸缩。

蓄能缓冲装置包括在第一液压缸110无杆腔至第一双向平衡阀114的一侧管路上通过分支管路设置的第七电磁阀126、第一蓄能器128以及在第一液压缸110有杆腔至第一双向平衡阀114的一侧管路上通过分支管路设置的第八电磁阀127及第二蓄能器129,第七电磁阀126与第一蓄能器128串联设置,第八电磁阀127与第二蓄能器129串联设置。

在第二摆动油缸111的子液压回路上设置的液压阀组包括连接定量泵106的第三电磁阀122、设置在第二摆动油缸111与第三电磁阀122之间的油液回路上的第二调速阀131、设置在第二摆动油缸111与第二调速阀131之间的油液回路上的第二双向平衡阀115,第二双向平衡阀115安装在第二摆动油缸111上的进油口及回油口上;第三电磁阀122用于控制第二摆动油缸111油液流动方向以控制第二摆动油缸111正反转动。

在第三液压缸112的子液压回路上设置的液压阀组包括连接定量泵106的第四电磁阀123、设置在第三液压缸112与第四电磁阀123之间的油液回路上的第三调速阀132、设置在第三液压缸112与第三调速阀132之间的油液回路上的第三双向平衡阀116,第三双向平衡阀116安装在第三液压缸112上的进油口及回油口上;第四电磁阀123用于控制第三液压缸112油液流动方向以控制第三液压缸112伸缩。

在第四液压缸113的子液压回路上设置的液压阀组包括连接定量泵106的第五电磁阀124、设置在第四液压缸113与第五电磁阀124之间的油液回路上的第四调速阀133、设置在第四液压缸113与第四调速阀133之间的油液回路上的第四双向平衡阀117,第四双向平衡阀117安装在第四液压缸113上的进油口及回油口上;第五电磁阀124用于控制第四液压缸113油液流动方向以控制第四液压缸113伸缩。

在液压马达137的子液压回路上设置的液压阀组包括连接定量泵106的第六电磁阀125、设置在液压马达137与第六电磁阀125之间的油液回路上的第一电磁调速阀134,第一电磁调速阀134包括并联设置的第九电磁换向阀135及节流阀136。第六电磁阀125用于控制液压马达137的旋转。

参见图4所示,为描述方便,在第一电磁阀120上标示有线圈DT1,在第二电磁阀121上标示有线圈DT2及DT3,在第三电磁阀122上标示有线圈DT4及DT5,在第四电磁阀123上标示有线圈DT6及DT7,在第五电磁阀124上标示有线圈DT8及DT9,在第六电磁阀125上标示有线圈DT10,在第九电磁换向阀135上标示有线圈DT11。

上述各双向平衡阀使各机构的运行更加平顺稳定,同时具备液压锁的功能,能够对执行机构的位置进行锁止;上述各调速阀用来调整执行机构的运行速度;上述第二至第五电磁阀为三位四通换向阀,中位机能为Y型阀芯;第六电磁阀125为两位四通换向阀,失电时状态为Y型机能,第六电磁阀125线圈DT10得电使电磁阀换向,液压马达137旋转。

一种基于上述实施例中用于护栏清洗装置的液压系统的控制方法,包括以下步骤:

按下控制盒(图中未标示)电源按钮,控制程序开始自检;

传感器一、传感器二、传感器三可选用可设定跳变角度且可实时检测偏转角度的角度传感器,即传感器一可根据第一连接臂202相对连接架201的偏转角度设定0°、45°、135°三个跳变角度,传感器二可根据第二连接臂203相对于第一连接臂202的偏转角度设定0°、45°、180°三个跳变角度,传感器三可根据刷辊偏转架204相对于第二连接臂203的偏转角度设定0°、45°、135°三个跳变角度;通过实时监测偏转角度,当第一连接臂202、第二连接臂203、刷辊偏转架204在作业时进行调整从而偏离设定偏转角度时,传感器一、传感器二、传感器三可根据检测的偏转角度,通过控制器对第一液压缸110、第二摆动油缸111、第三液压缸112进行调整。第一连接臂202偏转角度以连接架201为相对坐标系,第二连接臂203偏转角度以第一连接臂202为相对坐标系,刷辊偏转架204偏转角度以第二连接臂203为相对坐标系,逆时针为正方向。在本实施例中,当第一连接臂202相对连接架201的偏转角度为0°、第二连接臂203相对于第一连接臂202的偏转角度为0°、刷辊偏转架204相对于第二连接臂203的偏转角度为0°时为折叠状态,可执行自动展开程序,其他状态为展开状态,可执行自动收回程序。

(1)当护栏清洗装置处于折叠姿态且需展开以进行右侧作业姿态调整时:

S1:按下控制盒展开按钮,发出指令给控制器;

S2:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT2得电,第一液压缸110开始伸出至第一连接臂202偏转至45°时,传感器一产生跳变信号,并发送给控制器,使第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT2失电,第一液压缸110停止伸出;

S3:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第三电磁阀122线圈DT4得电,第二摆动油缸111摆动,至第二连接臂203偏转至180°时,传感器二产生跳变信号,并发送给控制器,使第一电磁阀120线圈DT1、第三电磁阀122线圈DT4失电,第二摆动油缸111停止摆动;

S4:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第四电磁阀123线圈DT6得电,第三液压缸113伸出至刷辊偏转架204偏转至45°时,传感器三产生跳变信号,并发送给控制器,使第一电磁阀120线圈DT1、第四电磁阀123线圈DT6失电,第三液压缸113停止伸出;

S5:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第五电磁阀124线圈DT8或者线圈DT9得电使第四液压缸118伸出或缩回以调整刷辊总成210高度,之后使第五电磁阀124线圈DT8或者线圈DT9失电,使护栏清洗装置满足清洗要求;

S6:控制器控制第六电磁阀125线圈DT10得电(此时第九电磁换向阀135线圈DT11处于失电状态)使液压马达137带动刷辊总成210的刷辊轴转动以进行清洗作业,在清洗作业时,蓄能缓冲装置对刷辊总成210进行缓冲;

(2)当护栏清洗装置处于折叠姿态且需展开以进行左侧作业姿态调整时:

S7:执行上述步骤S1-S4,完成护栏清洗装置右侧非作业姿态调整,并按下控制盒展开按钮;

S8:控制第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT2得电,第一液压缸110继续伸出至第一连接臂202偏转至135°时,传感器一产生跳变信号,并发送给控制器,使第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT2失电,第一液压缸110停止伸出;

S9:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第四电磁阀123线圈DT6得电,第三液压缸113伸出至刷辊偏转架204偏转至135°时,传感器三产生跳变信号,并发送给控制器,使第一电磁阀120线圈DT1、第四电磁阀123线圈DT6失电,第三液压缸113停止伸出;

S10:执行上述步骤S5-S6;

(3)当护栏清洗装置处于左侧或右侧作业姿态且需进行折叠时:

S11:按下控制盒收回按钮,发出指令给控制器;

S12:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT3得电,第一液压缸缩回至第一连接臂202偏转至45°时,传感器一产生跳变信号并发送给控制器,第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT3失电,第一液压缸110停止缩回;

S13:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第四电磁阀123线圈DT7得电使第三液压缸112缩回至刷辊偏转架204偏转至初始位置(即本实施例中的0°)时,传感器三产生跳变信号并发送给控制器,第三液压缸112停止缩回;

S14:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第三电磁阀122线圈DT5得电使第二摆动油缸111缩回至第二连接臂203偏转到45°时,第二摆动油缸111停止缩回;

S15:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT3得电、第三电磁阀122线圈DT5得电,第一液压缸110、第二摆动油缸111收回至初始状态以使第一连接臂202、第二连接臂203偏转到初始位置,第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT3和第三电磁阀122线圈DT5同时失电,使第一液压缸110及第二摆动油缸111停止缩回。

(4)当护栏清洗装置处于作业姿态时蓄能缓冲装置对刷辊总成的缓冲:

在护栏清洗装置作业时,控制器控制液压阀组及第七电磁阀126、第八电磁阀127使第一蓄能器128及第二蓄能器129分别连通第一液压缸110的无杆腔及有杆腔。

具体的,第一液压缸110无杆腔通过第七电磁阀126串联有第一蓄能器128,第一液压缸110有杆腔通过第八电磁阀127串联有第二蓄能器129。蓄能器起到保压补液功能,第一双向平衡阀114可对第一蓄能器128、第二蓄能器129的压力进行调定。执行第一液压缸110伸出时,第一电磁阀120线圈DTI、第二电磁阀121线圈DT2、第七电磁阀126线圈DT12同时得电,油液一部分流进无杆腔执行机构姿态调整,一部分部分流进第一蓄能器128完成第一蓄能器128充液,执行机构姿态调整完成后,第一电磁阀120线圈DTI、第二电磁阀121线圈DT2、第七电磁阀126线圈DT12同时失电。执行第一液压缸110缩回时,第一电磁阀120线圈DTI、第二电磁阀121线圈DT3、第八电磁阀127线圈DT13同时得电,油液一部分流进有杆腔执行机构姿态调整,一部分部分流进第二蓄能器129完成第二蓄能器129充液,执行机构姿态调整完成后,第一电磁阀120线圈DTI、第二电磁阀121线圈DT3、第八电磁阀127线圈DT13同时失电。

在护栏清洗装置作业过程中,第一电磁阀120线圈DT1保持得电、第七电磁阀126线圈DT12、第八电磁阀127线圈DT13处于保持得电状态。当有外力作用在第一液压缸110时,例如外力将第一液压缸110缩回,此时第一液压缸110的无杆腔受压将无杆腔的油液压入第一蓄能器128中,同时第一液压缸110有杆腔压力降低,第二蓄能器129对第一液压缸110的有杆腔进行补液,不会出现真空情况,避免油缸损坏的情况。当外力消失后,第一蓄能器128内的油液回流至第一液压缸110无杆腔,同时第一液压缸110有杆腔压力升高,第一液压缸110有杆腔内的油液压入第二蓄能器129,从而实现对刷辊总成210的缓冲及自适应避障,避免了现有在转场非作业状态下弹簧或其他弹性元件处于浮动状态,造成清洗装置自由活动,存在安全隐患以及弹簧易损坏的技术难题。

(5)当护栏清洗装置处于作业姿态时执行机构的控制过程:

控制器控制第一电磁阀120、第六电磁阀125及第九电磁换向阀135,使液压油经节流阀136并流经液压马达137后回流至液压油箱101,控制器控制与第一液压缸110、第二摆动油缸111、第三液压缸112及第四液压缸113相对应的液压阀组118以分别实现第一连接臂202的偏转、第二连接臂203的偏转、刷辊偏转架204的偏转及刷辊总成210的升降调节。

具体的,第一电磁调速阀134由一个第九电磁换向阀135和一个节流阀136并联组成。第九电磁换向阀135线圈DT11在失电情况下,油液从第九电磁换向阀135(两位两通电磁换向阀)的油口A流至油口B并流入液压马达137。第九电磁换向阀135线圈DT11在得电情况下第九电磁换向阀135的A、B两油口断开,由于第一电磁调速阀134单向阀的作用油液不能从油口A流向油口B,油液只能从旁通的节流阀136流通,由于节流阀136节流片的作用会在第一电磁调速阀134的A口产生背压。

清洗作业过程时,第一电磁阀120线圈DT1、第六电磁阀125线圈DT10保持得电、第九电磁换向阀135线圈DT11保持失电,液压马达137旋转进行清洗作业。当进行执行机构的姿态调整时,例如作业过程中需要刷辊总成上升,控制器控制第五电磁阀124线圈DT8、第九电磁换向阀135线圈DT11同时得电,通多调整节流阀136节流片的开度使大部分油液通过节流阀136的节流片流入旋转马达137。由于第一电磁调速阀134的A口的背压作用,小部分油液通过第五电磁阀124进入第四液压缸113的有杆腔,待完成调整后第九电磁换向阀135线圈DT11失电,油液不再通过节流阀136,至此即可完成护栏清洗装置清洗高度的变化。在进行护栏清洗装置其他执行机构的姿态调整的时候,只需控制相应电磁阀线圈的得电失电状态即可以实现在刷辊清洗作业时完成姿态控制,本说明中不再重复陈述。

此外,上述控制方法在步骤S2-S4内设置有安全辅助程序,安全辅助程序在步骤S2内如果传感器一未产生跳变信号,则护栏清洗装置展开过程跳出并不再执行后续步骤;安全辅助程序在步骤S3内如果传感器二未产生跳变信号,则护栏清洗装置展开过程跳出并不再执行后续步骤;安全辅助程序在步骤S4内如果传感器三未产生跳变信号,则护栏清洗装置展开过程跳出并不再执行后续步骤。

以上所述角度可以是其他角度,在此不做具体限定。

实施例2:

参见图5至图6所示,实施例2与实施例1中的执行机构、检测机构及液压机构的结构及工作原理相同,与实施例1中的控制方法相似,实施例2是在实施例1的基础上对相关结构及控制方法进行变动,实施例2与实施例1的不同之处在于:

1.传感器的不同

传感器一包括检测第一液压缸110位置的第一传感器205、第二传感器206,第一传感器205检测第一连接臂202偏转角度0-45°范围,第二传感器206检测第一连接臂202偏转角度40-50°范围;

传感器二包括检测第二摆动油缸111位置的第三传感器207,第三传感器207检测第二连接臂203偏转角度0-180°范围;

传感器三包括第四传感器208、第五传感器209,第四传感器检测辊偏转架204偏转角度0°位置,第五传感器检测辊偏转架204偏转角度0-45°范围。

2.控制方法的不同

控制器内设置有多个计时器,如T0,T1,T2…Tn,通过预先设置的计时周期来判断执行机构的动作是否执行到位,以及通过计时时长来执行相应执行机构的动作。

为实现本发明中用于护栏清洗装置的液压系统的控制方法,设置有控制盒(图中未标示)和控制器(图中未标示),控制盒布置有操作按钮,控制方法包含以下步骤:

按下控制盒电源按钮,控制程序开始自检并判断护栏清洗装置当前位置;

第一传感器205、第二传感器206检测第一液压缸110位置,进而第一传感器205检测第一连接臂202偏转角度0-45°范围(本实施例中检测0°及45°),第二传感器206检测第一连接臂202偏转角度40-50°范围(本实施例中检测40°)。第三传感器207检测第二摆动油缸111位置,进而检测第二连接臂203偏转角度0-180°范围(本实施例中检测0°及180°)。第四传感器、第五传感器检测第三液压缸112位置,进而第四传感器检测辊偏转架204偏转角度0°位置,第五传感器检测辊偏转架204偏转角度0-45°范围(本实施例中检测45°)。当第一连接臂202相对连接架201的偏转角度为0°、第二连接臂203相对于第一连接臂202的偏转角度为0°、刷辊偏转架204相对于第二连接臂203的偏转角度为0°时为折叠状态,可执行自动展开程序,其他状态为展开状态,可执行自动收回程序。本实施例通过设置第一传感器205、第二传感器206、第三传感器207、第四传感器208、第五传感器209,相比于实施例1,传感器可选用非实时检测偏转角度的传感器结构,由此其结构及控制更加简单,可进一步降低系统成本。

(1)当护栏清洗装置处于折叠姿态且需展开以进行右侧作业姿态调整时:

S1:按下控制盒展开按钮,发出指令给控制器;

S2:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT2得电,第一液压缸110开始伸出,第一连接臂202偏转至40°时,第二传感器206产生跳变信号,并发送给控制器,第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT2失电,第一液压缸110停止伸出。本步骤设置有安全辅助程序,即第一液压缸110伸出开始时,计时器T0开始计时,在T0计时周期内,如果第二传感器206未产生跳变信号,则自动程序跳出不再执行后续步骤;

S3:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第三电磁阀122线圈DT4得电,第二摆动油缸111开始摆动,第二连接臂203偏转至180°时,第三传感器207产生跳变信号,并发送给控制器,第一电磁阀120线圈DT1、第三电磁阀122线圈DT4失电。本步骤设置有安全辅助程序,即第二摆动油缸111开始摆动,计时器T1开始计时,在T1计时周期内,如果第三传感器未产生跳变信号,则自动程序跳出不再执行后续步骤;

S4:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第四电磁阀123线圈DT6得电,第三液压缸112开始伸出,刷辊偏转架204偏转至45°时,第五传感器209产生跳变信号,并发送给控制器,第一电磁阀120线圈DT1、第四电磁阀123线圈DT6失电,第三液压缸112停止伸出。同时第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT2得电,第一液压缸110继续伸出,第一连接臂202偏转至45°时,第一传感器205产生跳变信号,并发送给控制器,第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT2失电,第一液压缸110停止伸出。此时控制器的寄存器标记当前位置D0。本步骤设置有安全辅助程序,即第三液压缸112开始伸出,计时器T2开始计时,在T2计时周期内,如果第五传感器209未产生跳变信号,则自动程序跳出不再执行后续步骤;

S5:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第五电磁阀124线圈DT8或者线圈DT9得电使第四液压缸118伸出或缩回以调整刷辊总成210高度,之后使第五电磁阀124线圈DT8或者线圈DT9失电,使护栏清洗装置满足清洗要求;

S6:控制器控制第六电磁阀125线圈DT10得电(此时第九电磁换向阀135线圈DT11处于失电状态)使液压马达137带动刷辊总成210的刷辊轴转动以进行清洗作业,在清洗作业时,蓄能缓冲装置对刷辊总成210进行缓冲;

(2)当护栏清洗装置处于折叠姿态且需展开以进行左侧作业姿态调整时:

S7:按下控制盒展开按钮,程序执行上述步骤S1-S4,完成护栏清洗装置右侧非作业姿态调整,再次按下控制盒展开按钮,控制器根据寄存器标记的位置D0判断当前处于右侧清洗姿态;

S8:本步骤中存在对第二连接臂203偏转角度的二次校验,如果第三传感器207未触发信号,即第二摆动油缸111不满足180°位置,将该状态信息发送给控制器,此时控制器发出信号使第一电磁阀120线圈DT1、第三电磁阀122线圈DT4得电,同时T3计时器计时,第二摆动油缸111摆动,第二连接臂203偏转至180°时,第三传感器产生跳变信号,并发送给控制器,第一电磁阀120线圈DT1、第三电磁阀122线圈DT4失电。在T3计时器的计时周期内,第三传感器207未产生跳变信号,则自动程序跳出不再执行后续步骤;

控制器启动T4计时器(T4计时器计时时长已预先设置,根据时长按一定偏转速度对第一连接臂202进行相应角度的偏转),第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT2得电,第一液压缸110继续伸出,第一连接臂202偏转至135°;

S9:T4计时器结束计时后启动T5计时器(T5计时器计时时长已预先设置,根据时长按一定偏转速度对刷辊偏转架204进行相应角度的偏转),第一电磁阀120线圈DT1、第四电磁阀123线圈DT6得电,第三液压缸112开始伸出,刷辊偏转架204偏转至135°。

S10:执行上述步骤S5-S6,此时控制器的寄存器标记当前位置D1。

(3)当护栏清洗装置处于左侧或右侧作业姿态且需进行折叠时:

S11:按下控制盒收回按钮,发出指令给控制器;

S12:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT3得电,第一液压缸110开始缩回,第一连接臂202偏转至40°时,第二传感器206产生跳变信号并发送给控制器,第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT3失电,第一液压缸110停止缩回。第一液压缸110缩回过程中,计时器T10开始计时,在T10计时周期内,如果第二传感器206未产生跳变信号,则自动程序跳出不再执行后续步骤;

S13:控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第四电磁阀123线圈DT7得电使第三液压缸112缩回至刷辊偏转架204偏转至0°时,第五传感器209产生跳变信号并发送给控制器,第三液压缸112停止缩回;

S14:T12计时器计开始计时,在T12计时器的计时周期内,控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第三电磁阀122线圈DT5得电使第二摆动油缸111缩回至第二连接臂203偏转到45°时,第二摆动油缸111停止缩回;

S15:T12计时器计时完成后,触发计时器T13,控制器控制第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT3得电、第三电磁阀122线圈DT5得电,第一液压缸110、第二摆动油缸111在T13计时器的计时周期内收回至初始状态,第一电磁阀120线圈DT1、第二电磁阀121线圈DT3和第三电磁阀122线圈DT5同时失电,使第一液压缸110及第二摆动油缸111停止缩回。此时控制器的寄存器标记当前位置D2。

(4)当护栏清洗装置处于作业姿态时蓄能缓冲装置对刷辊总成的缓冲

与实施例1的缓冲过程相同。

(5)当护栏清洗装置处于作业姿态时执行机构的控制过程

与实施例1的控制过程相同。

(6)当护栏清洗装置处于右侧非作业姿态且需进行右侧作业姿态调整时

按下控制盒展开按钮,系统自动执行实施例2中S2-S4步骤,以完成右侧作业姿态调整,之后可执行实施例2中步骤S10。

(7)当护栏清洗装置处于左侧非作业姿态且需进行左侧作业姿态调整时

S16:按下控制盒展开按钮,系统自动执行实施例2中S8-S9步骤,以完成左侧作业姿态调整,之后可执行实施例2中步骤S10。

以上所述角度可以是其他角度,在此不做具体限定。

以上控制器可选用PLC控制器,可设定有自动模式和手动模式。自动模式下,控制器根据设定程序自动运行,避免人工操作的不确定因素,降低劳动强度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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06120116230757