一种自装卸式垃圾车压缩卸料机构的控制方法

2018-06-12 08:58杨浩宇安秋兰
时代汽车 2018年9期
关键词:计时器垃圾车驾驶室

杨浩宇 安秋兰

1.河南森源重工有限公司 河南省长葛市 461500 2.中机科(北京)车辆检测工程研究院有限公司 北京市 102100

1 背景技术

自装卸式垃圾车是一种与垃圾压缩中转站配套使用的环卫专用车辆,用于生活垃圾车收集,大型工矿企业垃圾车清运等。整车主要由专用车底盘、动力输出装置、挂桶机构、箱体机构、后门机构、液压系统、电气系统和压缩卸料机构(可选)等组成。

目前的压缩卸料机构可以实现:①货箱内垃圾较多时,可手动进行压缩;②货箱满时,打开后门机构可将垃圾完全推出,实现卸料。考虑到自装卸垃圾车的作业环境,一般用于收集分布于各街道的标准桶桶内垃圾,一天可能要收集几百桶,手动进行压缩不仅繁琐,压缩效果差,而且严重影响作业效率,操作不当甚至可能对后门机构造成永久破坏。

因此本文介绍一种全新的压缩卸料机构控制方法。

结构描述

下图为自装卸垃圾车压缩的结构示意图:

图1

图2

图中标记:1、驾驶室操作装置,2、电气控制模块,3、计时器1,4、计时器2,5、位置传感器,6、压缩卸料机构,7、挂桶机构,8、液压执行机构,9、压力检测开关,10、箱体装置。

本文提及的方法目的是通过优化改进压缩卸料机构的控制策略,避免目前压缩卸料机构的大部分缺点和不足。具有进行作业过程更加安全,控制系统更加稳定,人机交互更加便捷和故障排查更加容易的特点。

本技术方案包括:液压执行机构、压缩卸料机构、计时器1、计时器2、压力检测开关、驾驶室操作装置、电气控制模块、位置传感器等。其中:计时器1、计时器2、电气控制模块、以及驾驶室操作装置设置在驾驶室内部。压力检测开关安装于液压执行机构上,可根据需要设定报警值。位置传感器、液压执行机构和压缩卸料机构布置于箱体内部。液压执行机构用于驱动压缩卸料机构伸出和缩回。位置传感器用于检测压缩卸料机构是否在初始位置。

控制策略

下图为压缩卸料机构控制策略的拓扑图:

驾驶员可通过驾驶室操作装置发出自动压缩信号(单次)、压缩取消信号(单次)、手动卸料信号(连续)、手动缩回信号(连续),电气控制模块根据收到的驾驶员信息发出指令。

自动压缩时,电气控制模块控制液压执行/压缩卸料机构持续伸出,计时器2开始计时。此过程可被三种信号终止。当驾驶员取消压缩作业时,即收到压缩取消信号①;当压缩到预设液压系统压力,压缩效果已实现时,即收到压力检测开关信号②;当达到计时器2的预设值时,即收到计时器2信号。当三种信号任意一个有效时,液压执行/压缩卸料机构停止运动,计时器2被强制清零失效,计时器1开始计时。当达到计时器1的预设值时,液压执行/压缩卸料机构开始持续缩回,计时器1被强制清零失效。当检测到位置传感器信号时,认为液压执行/压缩卸料机构已缩回至初始位置,液压执行/压缩卸料机构停止运动,自动压缩过程完成。

当进行卸料作业时,要求驾驶员通过驾驶室操作装置先打开后门机构,然后发出连续的手动卸料信号,电气控制模块控制液压执行/压缩卸料机构伸出,信号消失则运动停止。手动缩回信号亦然。但当液压执行/压缩卸料机构已回位,即检测到位置传感器信号时,手动缩回信号无效,液压执行/压缩卸料机构不会动作。

根据以上控制方法,使用AutoCAD Electrical 2015绘图软件做出整车原理图,如下:

图3

技术特点

(1)该压缩卸料机构控制方法可实现自动的压缩作业,不仅操作简单,且稳定性和效率也较高。

(2)冗余的手动卸料设计,即便是自动压缩系统故障,也可手动作业,容错率兼容性更好。

(3)考虑到压缩时不可收集挂,且桶某些街道上的标准桶间距较近。整个自动压缩作业耗时较长时,就会影响作业效率。因此,系统设有压缩循环取消操作,既做到适当的压缩,驾驶员又可以根据情况收回推铲。

(4)设有计时器1,用于压缩卸料机构压缩到位后,间隔若干秒,随后控制收回。可避免直接收回导致垃圾被带回,影响压缩效果。另外间隔数秒也可减少液压系统受到的冲击,使系统更加可靠。

(5)设有预设时间较长的计时器2,当压缩卸料机构伸出时开始计时。用于压力检测开关故障时,自动压缩系统无法收回的情况;或箱内垃圾较少导致压缩卸料机构行程较长时,影响作业效率的情况。计时器2输出信号可使压缩卸料机构结束伸出运动,进入下步指令。

(6)压力检测开关、计时器1、计时器2的预设值可以进行调节,可最大程度的提高作业效率。

2 结语

本文介绍的压缩卸料机构控制方法,多以操作人员的视角考虑问题,着眼实际,具有操作便捷,容错率高的特点,也适用于其他压缩作业工况的场景。

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