CN103569106B - 履带防打滑控制方法、装置和铣刨机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种履带防打滑控制方法、装置和铣刨机。履带防打滑控制方法，包括：获取多个履带所对应的液压马达的当前转速；根据当前转速判断是否发生打滑；在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量，以增大***压力使未发生打滑的履带重新获得驱动力。本发明可以自动实时地根据多个液压马达的当前转速自动判断是否发生打滑问题，并在发生打滑时，自动减小打滑履带上的液压马达的排量，从而使***压力陡然增大，以使未打滑履带的液压马达重新获得足够的驱动力，从而使整机恢复到继续行走的状态。因而，避免了打滑履带的液压马达长时间处于高速旋转状态，导致发热烧毁的问题。

Description

履带防打滑控制方法、装置和铣刨机

技术领域

本发明涉及履带控制领域，更具体地，涉及一种履带防打滑控制方法、装置和铣刨机。

背景技术

图1示出了现有技术中的一种履带行走机构，特别是铣刨机的履带行走机构的结构示意图。

请参考图1和图2，该履带行走机构包括行走液压泵1、液压马达2、减速机3、四条履带4和分流阀5。其中，每条履带4上都安装有液压马达2，行走液压泵1输出的压力油经过分流阀5流向每个液压马达2，然后再由相应的液压马达2驱动相应的履带4运动。

履带行走机构在行走机构时，可能发生完全打滑或者非完全打滑两种打滑情形。其中，完全打滑是指一条履带完全踏空、或由于局部地面摩擦系数小（如局部油污、局部松散泥土等）而引起打滑履带对应的马达高速旋转，整机原地停滞不能继续行进的现象。非完全打滑是指指由于局部地面摩擦系数小（如局部油污、局部松散泥土等），某条履带对应的液压马达2的驱动力大于履带地面附着力，而引起该某条履带的打滑（表现为对应的行走液压马达转速升高），但整机还能低速或爬行行走。

请参考图1，现有技术中为了防止履带的打滑，通常是在行走液压泵1与四个液压马达2之间设置一个分流阀5。当铣刨机在行进状态且没有出现履带打滑时，将分流阀5设置为如图2所示的不分流状态，用于整机转弯时四条履带的差速。

若由于某种原因（例如，履带踏空或路面摩擦力不够）致使一条或多条履带打滑时，对应的液压马达2失速，从而导致整机原地走不动或爬行。此时，可通过人工的方式启动防打滑开关，从而通过对两位两通电磁阀6的控制，使分流阀5切换到强制分流状态。在强制分流状态下，四个液压马达2的流量保持一致，从而保证打滑履带所对应的行走液压马达不会失速，使整机仍可继续正常行走。当整机走过引起打滑的路面后，通过人工的方式关闭防打滑开关，从而使分流阀5恢复为图2所示的不分流状态，此时，铣刨机恢复到正常行走状态。

可见，现有技术中需要操作人员通过人工的方式观测履带是否发生打滑，且需要通过人工的方式在发现打滑时手动开启防打滑功能。但是，如果履带已经发生了打滑，但操作员没有观测到或没及时启动防打滑功能，那么行走液压马达则会长时间处于高速旋转（失速）状态，以致其发热烧毁。另外，如果履带打滑是由于履带踏空引起的，那么如果不及时启动防打滑功能，迅速通过这段引起踏空的路面，则有可能引起整机倾翻的危险。

发明内容

本发明旨在提供一种履带防打滑控制方法、装置和铣刨机，以解决现有技术需要人工观测是否发生打滑，以及人工无法及时进行防打滑操作，从而导致液压马达损坏的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的第一个方面，提供了一种履带防打滑控制方法，包括：获取多个履带所对应的液压马达的当前转速；根据当前转速判断是否发生打滑；在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量，以增大***压力使未发生打滑的履带重新获得驱动力。

进一步地，根据当前转速判断是否发生打滑包括：如果至少一个当前转速大于正常行走转速，且其他当前转速为零，则判断发生完全打滑。

进一步地，在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量包括：在发生完全打滑的情况下，将发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小为零。

进一步地，方法还包括：在发生完全打滑的情况下，如果履带恢复行走，则逐渐增大发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。

进一步地，根据当前转速判断是否发生打滑包括：如果至少一个当前转速大于预设转速，且其他当前转速均小于正常行走转速且不为零，则判断发生非完全打滑。

进一步地，在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量包括：在发生非完全打滑的情况下，将发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小到一个不为零的值。

进一步地，方法还包括：在发生非完全打滑的情况下，当未发生打滑的履带所对应的液压马达的当前转速恢复到接近正常行走转速时，逐渐增大发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。

进一步地，预设转速是未发生打滑的履带所对应的液压马达的当前转速的平均值与预定倍数的乘积。

根据本发明的第二个方面，提供了一种履带防打滑控制装置，包括：获取模块，用于获取多个履带所对应的液压马达的当前转速；打滑判断模块，用于根据当前转速判断是否发生打滑；控制模块，用于在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量，以增大***压力使未发生打滑的履带重新获得驱动力。

进一步地，打滑判断模块包括：完全打滑判断模块，用于在至少一个当前转速大于正常行走转速，且其他当前转速为零的情况下，判断发生完全打滑。

进一步地，控制模块包括：完全打滑控制模块，用于在发生完全打滑的情况下，将发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小为零。

进一步地，装置还包括：完全打滑恢复模块，用于在发生完全打滑的情况下，如果履带恢复行走，则逐渐增大发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。

进一步地，打滑判断模块包括：非完全打滑判断模块，用于在至少一个当前转速大于预设转速，且其他当前转速均小于正常行走转速且不为零的情况下，判断发生非完全打滑。

进一步地，控制模块包括：非完全打滑控制模块，用于在发生非完全打滑的情况下，将发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小到一个不为零的值。

进一步地，装置还包括：非完全打滑恢复模块，用于在发生非完全打滑的情况下，当未发生打滑的履带所对应的液压马达的当前转速恢复到接近正常行走转速时，逐渐增大发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。

进一步地，预设转速是未发生打滑的履带所对应的液压马达的当前转速的平均值与预定倍数的乘积。

根据本发明的第三个方面，提供了一种铣刨机，包括多个履带和用于控制多个履带的履带防打滑控制装置，履带防打滑控制装置是上述的履带防打滑控制装置。

本发明可以自动实时地根据多个液压马达的当前转速自动判断是否发生打滑问题，并在发生打滑时，自动减小打滑履带上的液压马达的排量，从而使***压力陡然增大，以使未打滑履带的液压马达重新获得足够的驱动力，从而使整机恢复到继续行走的状态。因而，避免了现有技术中在操作人员人工不能通过观测确定发生打滑，或在虽然发现打滑，但未能及时操作分流阀，以致引起打滑履带的液压马达长时间处于高速旋转（失速）状态，导致发热烧毁的问题，同时，也避免了在履带踏空引起打滑的情况下，由于不能及时启动防打滑功能，而导致整机倾翻的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有技术中的一种履带行走机构的结构示意图；

图2示意性示出了图1的液压原理图；

图3示意性示出了本发明中的履带防打滑控制方法的流程图；

图4示意性示出了本发明中的履带防打滑控制装置的结构示意图；以及

图5示意性示出了本发明中的铣刨机的履带行走机构的结构示意图。

图中附图标记：1、行走液压泵；2、液压马达；3、减速机；4、履带；5、分流阀；6、电磁阀；7、液压马达电比例控制单元；8、转速传感器；9、履带防打滑控制装置。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

申请号为CN201120474723.7的、名为“一种全液压轮胎压路机自动防打滑控制装置”的中国实用新型专利中，公开了一种防打滑控制装置（请参考其0014段），然而，在该防打滑控制装置中，其通过控制器计算出整机当前各驱动轮的行驶速度，显示器会提示当前的整机行驶速度。当操作人员从显示器上发现整机某侧由于车轮打滑或悬空而产生的两侧车轮转速不同的现象时，操作人员需要按下自动防打滑的差速开关。当按下该差速开关后，控制器判断该差速开关发生动作，于是将显示器上的状态图标高亮显示，以指示用户此时已经按下了差速开关。

可见，在该中国实用新型专利中，仍然需要操作人员通过对车轮转速的观察，以人工的方式确定是否发生打滑，如果通过人工的方式判断出发生了打滑，则再按下差速开关。在此过程中，操作人员仍然有可能不能及时发现打滑问题，即使发现了打滑问题，也不一定能够及时按下差速开关。因而，仍然无法克服本申请背景技术中所指出的缺陷。

进一步地，在该中国实用新型专利中，其技术方案是通过减小打滑车轮的液压马达的进油量的方式，来减小该打滑车轮的液压马达的输出扭矩，以使该液压马达的输出扭矩减小到与地面情况下匹配的状态（即“不足以使超还的驱动轮打滑”的状态），从而消除单侧液压马达的打滑，也就是说，该中国实用新型专利中，仅仅使打滑车轮的液压马达的驱动力降低，但未发生打滑的车轮的液压马达仍然不能重新获得驱动力。

作为本发明的第一方面，请参考图3，提供了一种履带防打滑控制方法，特别地，适用于铣刨机的履带防打滑控制，包括：获取多个履带所对应的液压马达的当前转速；根据当前转速判断是否发生打滑；在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量（即排油量），以增大***压力使未发生打滑的履带重新获得驱动力。

本发明首先根据多条履带上的多个液压马达的当前转速，判断出是否有履带发生打滑。接着，如果发现有发生打滑的履带（包括完全打滑或非完全打滑），那么就减小（包括减小为零或非零的值）发生打滑的那个履带上的液压马达的排量，并使这个已经发生打滑的履带的液压马达的转速进一步升高。这样，导致履带行走机构的液压***的压力陡然上升，从而使其它未发生打滑的履带所对应的液压马达获得更大的输出扭矩，即可使未打滑的履带的液压马达重新获得足够的液压压力和流量，从而驱动整机恢复到继续行走的状态，实现防打滑的目的。

可见，本发明在上述防打滑的过程中，可以自动实时地根据多个液压马达的当前转速自动判断是否发生打滑问题，并在发生打滑时，自动减小打滑履带上的液压马达的排量，从而使***压力陡然增大，以使未打滑履带的液压马达重新获得足够的驱动力，从而使整机恢复到继续行走的状态。因而，避免了现有技术中在操作人员人工不能通过观测确定发生打滑，或在虽然发现打滑，但未能及时操作分流阀，以致引起打滑履带的液压马达长时间处于高速旋转（失速）状态，导致发热烧毁的问题，同时，也避免了在履带踏空引起打滑的情况下，由于不能及时启动防打滑功能，而导致整机倾翻的问题。

优选地，在一个实施例中，根据当前转速判断是否发生打滑包括：如果至少一个当前转速大于正常行走转速，且其他当前转速为零，则判断发生完全打滑。显然，本发明还可以采用其他的方式来判断是否发生完全打滑，例如可根据行走速度等。以具有四条履带的铣刨机为例，当发现其中一条履带上的液压马达的当前转速大于正常行走转速，而剩余三条履带上的液压马达的当前转速均为零时，则可判断该一条履带上的液压马达处于完全打滑状态。

优选地，在一个实施例中，在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量包括：在发生完全打滑的情况下，将发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小为零。在发生完全打滑的情况下，可彻底关闭打滑履带所对应的液压马达的排量，从而使***压力有较大的增加，使其余几个未打滑履带的液压马达重新获得较大的驱动力，以使整机在这几个未打滑履带的驱动下，恢复到继续行走状态。例如，当具有四条履带的铣刨机的一条履带发生完全打滑时，将打滑的那条履带的液压马达的排量减小为零，从而使其他三条履带所对应的液压马达重新获得更大的驱动力。于是，在这三条履带的驱动下，驱动整车向前继续行走，而在这个运动变化过程中，发生打滑的那条履带则被于被其它三条履带拖动而走的状态。

优选地，在一个实施例中，方法还包括：在发生完全打滑的情况下，如果履带恢复行走，则逐渐增大发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。这样，可以实现由防打滑状态自动退出，避免由于打滑履带的排量减小造成其转速更高而长时间失速，造成的发热烧毁。

优选地，在一个实施例中，根据当前转速判断是否发生打滑包括：如果至少一个当前转速大于预设转速，且其他当前转速均小于正常行走转速且不为零，则判断发生非完全打滑。在非完全打滑的状态下，整车仍然会具有一定的行走速度，但不同的是，处于低速或爬行状态。显然，本发明还可以采用其他的方式来判断是否发生非完全打滑，例如可根据行走速度等。以具有四条履带的铣刨机为例，当发现其中一条履带上的液压马达的当前转速大于正常行走转速，而剩余三条履带上的液压马达的当前转速均小于正常行走转速且不为零，则可判断该一条履带上的液压马达处于非完全打滑状态。

优选地，在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量包括：在发生非完全打滑的情况下，将发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小到一个不为零的值。在发生非完全打滑的情况下，可适当减小打滑履带所对应的液压马达的排量，从而使***压力有较大的增加，使其余几个未打滑履带的液压马达重新获得较大的驱动力，以使整机在这几个未打滑履带的驱动下，恢复到继续行走状态。例如，当具有四条履带的铣刨机的一条履带发生非完全打滑时，将打滑的那条履带的液压马达的排量适当减小，从而使其他三条履带所对应的液压马达重新获得更大的驱动力。于是，在这三条履带的驱动下，驱动整车向前继续行走，而在这个运动变化过程中，发生打滑的那条履带则被于被其它三条履带拖动而走的状态。

优选地，方法还包括：在发生非完全打滑的情况下，当未发生打滑的履带所对应的液压马达的当前转速恢复到接近正常行走转速时（例如，可以是达到正常行走转速的预定百分比值以上时，例如，该预定百分比值可以为80%、85%、90%、95%等，当然也可以是其它预定百分比值），逐渐增大发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。这样，可以实现由防打滑状态自动退出，避免由于打滑履带的排量减小造成其转速更高而长时间失速，造成的发热烧毁。

优选地，预设转速是正常行驶时的多条履带所对应的液压马达的转速的平均值与预定倍数的乘积。例如，在一个实施例中，预定倍数可以为1.2。这样，当检测打滑履带的当前转速大于正常行驶时的四个液压马达的转速的平均值的1.2倍时，可以认为发生了非完全打滑。

作为本发明的第二方面，请参考图4，提供了一种履带防打滑控制装置，包括：获取模块，用于获取多个履带所对应的液压马达的当前转速；打滑判断模块，用于根据当前转速判断是否发生打滑；控制模块，用于在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量，以增大***压力使未发生打滑的履带重新获得驱动力。

需要说明的是，本发明中的履带防打滑控制装置使用了上述的履带防打滑控制方法，可用于实现上述的履带防打滑控制方法，因而，本发明中的履带防打滑控制装置中与履带防打滑控制方法相同或相类似的部分，在此不再赘述。

优选地，打滑判断模块包括：完全打滑判断模块，用于在至少一个当前转速大于正常行走转速，且其他当前转速为零的情况下，判断发生完全打滑。

优选地，控制模块包括：完全打滑控制模块，用于在发生完全打滑的情况下，将发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小为零。

优选地，装置还包括：完全打滑恢复模块，用于在发生完全打滑的情况下，如果履带恢复行走，则逐渐增大发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。

优选地，打滑判断模块包括：非完全打滑判断模块，用于在至少一个当前转速大于预设转速，且其他当前转速不为零的情况下，判断发生非完全打滑。

优选地，控制模块包括：非完全打滑控制模块，用于在发生非完全打滑的情况下，将发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小到一个不为零的值。

优选地，装置还包括：非完全打滑恢复模块，用于在发生非完全打滑的情况下，当未发生打滑的履带所对应的液压马达的当前转速恢复到接近正常行走转速时（例如，可以是达到正常行走转速的预定百分比值以上时，例如，该预定百分比值可以为80%、85%、90%、95%等，当然也可以是其它预定百分比值），逐渐增大发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。

优选地，预设转速是正常行驶时的多条履带所对应的液压马达的转速的平均值与预定倍数的乘积。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

作为本发明的第三方面，请参考图5，提供了一种铣刨机，包括多个履带和用于控制多个履带的履带防打滑控制装置，该履带防打滑控制装置是上述的履带防打滑控制装置。

请参考图5，该铣刨机包括行走液压泵1、安装在履带上的液压马达2、减速机3、多个履带4、用于控制行走的履带防打滑控制装置9、多个液压马达电比例控制单元7和多个转速传感器8。

其中，液压马达电比例控制单元7用于接收来自履带防打滑控制装置9的电流信号，并根据该电流信号来控制相应的液压马达的排量。转速传感器8用于检测相应的液压马达2的当前转速，并将其检测到的结果反馈给履带防打滑控制装置9。

当某条履带打滑时，不仅对应的马达转速会上升，而且整个行走***的***压力会快速下降。此时，由于行走***压力的快速下降，可导致整机行走变慢（爬行），甚至停止不前；由于打滑履带对应的马达高速旋转，有可能发热烧坏。

请参考图5，每个液压马达2上配备一个转速传感器8，整机在行走时，转速传感器8采集到的数据能够及时反馈给履带防打滑控制装置9，于是，履带防打滑控制装置9可结合转速传感器8反馈的数据，并按照上述的方法，通过液压马达电比例控制单元7对液压马达2的排量进行调整，以达到使路面铣刨机安全、可靠的行驶与施工的目的。

本发明可自动检测履带是否发生打滑，克服了现有技术中需人工观测履带打滑的问题；另外，本发明可在自动检测履带打滑后，自动启动履带防打滑功能然而，现有技术中需人工手动启动履带防打滑功能；最后，本发明可自动取消履带防打滑功能，然而，现有技术则需人工手动取消履带防打滑功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种履带防打滑控制方法，其特征在于，包括：

获取多个履带所对应的液压马达的当前转速；

根据所述当前转速判断是否发生打滑；

在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量，以增大***压力使未发生打滑的履带重新获得驱动力；

在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量包括：在发生完全打滑的情况下，将所述发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小为零。

2.根据权利要求1所述的履带防打滑控制方法，其特征在于，根据所述当前转速判断是否发生打滑包括：

如果至少一个所述当前转速大于正常行走转速，且其他所述当前转速为零，则判断发生完全打滑。

3.根据权利要求1所述的履带防打滑控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在发生完全打滑的情况下，如果履带恢复行走，则逐渐增大所述发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。

4.根据权利要求1所述的履带防打滑控制方法，其特征在于，根据所述当前转速判断是否发生打滑包括：

如果至少一个所述当前转速大于预设转速，且其他所述当前转速均小于正常行走转速且不为零，则判断发生非完全打滑。

5.根据权利要求1所述的履带防打滑控制方法，其特征在于，在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量包括：

在发生非完全打滑的情况下，将所述发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小到一个不为零的值。

6.根据权利要求1所述的履带防打滑控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在发生非完全打滑的情况下，当未发生打滑的履带所对应的液压马达的当前转速恢复到接近正常行走转速时，逐渐增大所述发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。

7.根据权利要求4所述的履带防打滑控制方法，其特征在于，所述预设转速是所述未发生打滑的履带所对应的液压马达的当前转速的平均值与预定倍数的乘积。

8.一种履带防打滑控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取多个履带所对应的液压马达的当前转速；

打滑判断模块，用于根据所述当前转速判断是否发生打滑；

控制模块，用于在发生打滑的情况下，减小发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量，以增大***压力使未发生打滑的履带重新获得驱动力；

完全打滑控制模块，用于在发生完全打滑的情况下，将所述发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小为零。

9.根据权利要求8所述的履带防打滑控制装置，其特征在于，所述打滑判断模块包括：

完全打滑判断模块，用于在至少一个所述当前转速大于正常行走转速，且其他所述当前转速为零的情况下，判断发生完全打滑。

10.根据权利要求8所述的履带防打滑控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

完全打滑恢复模块，用于在发生完全打滑的情况下，如果履带恢复行走，则逐渐增大所述发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。

11.根据权利要求8所述的履带防打滑控制装置，其特征在于，所述打滑判断模块包括：

非完全打滑判断模块，用于在至少一个所述当前转速大于预设转速，且其他所述当前转速均小于正常行走转速且不为零的情况下，判断发生非完全打滑。

12.根据权利要求8所述的履带防打滑控制装置，其特征在于，所述控制模块包括：

非完全打滑控制模块，用于在发生非完全打滑的情况下，将所述发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量减小到一个不为零的值。

13.根据权利要求8所述的履带防打滑控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

非完全打滑恢复模块，用于在发生非完全打滑的情况下，当未发生打滑的履带所对应的液压马达的当前转速恢复到接近正常行走转速时，逐渐增大所述发生打滑的那个履带所对应的液压马达的排量直到达到正常行走时所对应的排量。

14.根据权利要求11所述的履带防打滑控制装置，其特征在于，所述预设转速是所述未发生打滑的履带所对应的液压马达的当前转速的平均值与预定倍数的乘积。

15.一种铣刨机，包括多个履带和用于控制所述多个履带的履带防打滑控制装置，其特征在于，所述履带防打滑控制装置是权利要求8至14中任一项所述的履带防打滑控制装置。