CN104111179A - 一种挖掘机挖掘效率检测装置及方法 - Google Patents

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王光福
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Abstract

本发明提供了一种挖掘机挖掘效率检测装置及方法，检测装置包括设置于液压主泵出口处的泵出口压力传感器、设置于先导油路的先导压力传感器、设置于发动机处的发动机转速传感器、设置于动臂处的动臂倾角传感器、设置于斗杆处的斗杆倾角传感器、设置于铲斗处的铲斗倾角传感器、设置于发动机进油管的流量计和设置于发动机回油管的流量计，以及计数器和油耗计。本发明填补了现有挖掘机挖掘效率检测功能的空白，减少了对挖掘机性能及作业量检测所需的人力物力资源。

Description

一种挖掘机挖掘效率检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种挖掘机挖掘效率检测装置及方法。
背景技术
在对挖掘机挖掘效率进行检测，尤其是对其单位时间内挖掘土方量等挖掘效果进行实地测试时，需要三名以上人员现场计量，计量的内容包括，挖掘机挖掘次数，挖掘机油耗，挖掘时间、挖掘深度以及扬高等。由于挖掘机施工效率、工况环境等因素，加之测试时间较长，检测人员容易产生计数疲劳等原因，使测试的结果不够精确。
如中国发明专利一种挖掘机自检测***及方法(公开号：CN102435246A，公开日：2012-05-02)公开了一种能检测效率的挖掘机检测***及方法，但其对于效率检测的方案为“所述效率测试包括下列步骤：所述性能自检控制器开始计时操作，检测到回转动作时，若回转重量大于回转预设值，进行延时处理，延时处理结束后进行计数，把计数值除以2取整作为机器的效率计数值，以防止误操作导致计时”，显然，对于实际操作中可能发生如空挖等情况的应用中，该方法检测必将严重失真，其实际使用的效果还不如检测人员计数。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种挖掘机挖掘效率检测装置及方法，该挖掘机挖掘效率检测装置及方法通过传感器、计数器、流量计、油耗计的结构设置，以挖掘状态计数及耗油计量的方法，减少现场对挖掘机性能测试投入的人力物力资源，并提高检测的精度。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种挖掘机挖掘效率检测装置，包括设置于液压主泵出口处的泵出口压力传感器、设置于先导油路的先导压力传感器、设置于发动机处的发动机转速传感器、设置于动臂处的动臂倾角传感器、设置于斗杆处的斗杆倾角传感器、设置于铲斗处的铲斗倾角传感器、设置于发动机进油管的流量计和设置于发动机回油管的流量计，以及计数器和油耗计；所述泵出口压力传感器、先导压力传感器、发动机转速传感器、动臂倾角传感器、斗杆倾角传感器、铲斗倾角传感器均与计数器输入端相连；所述进油管流量计和回油管流量计与油耗计的输入端相连；所述计数器和油耗计的输出端与显示仪表相连。
所述油耗计与计数器集成在一块PCB上。
本发明还提供了一种挖掘机挖掘效率检测方法，采取如下步骤：
步骤①：泵出口压力传感器检测主泵出口压力，先导压力传感器检测先导压力，发动机转速传感器检测发动机转速变化，动臂倾角传感器检测动臂升降，斗杆倾角传感器检测斗杆收放，铲斗倾角传感器检测铲斗转动，进油管流量计检测进油量，回油管流量计检测回油量；
步骤②：油耗计根据进油量和回油量计算出整体耗油量；计数器根据主泵出口压力、先导压力、发动机转速变化及动臂升降、斗杆收放、铲斗转动的信息，判断挖掘次数并累计计数；
步骤③：通过耗油量和挖掘次数，计算挖掘效率并显示于显示仪表。
所述耗油量满足关系：耗油量＝进油量-回油量
本发明的有益效果在于：1)填补了现有挖掘机挖掘效率检测功能的空白，减少了对挖掘机性能及作业量检测所需的人力物力资源；2)在挖掘机动臂、斗杆与铲斗分别设置倾角传感器，可对挖掘机姿态定位，同时检测发动机转速变化，先导压力与泵出口压力，得到挖掘机本身的信息，提高了对挖掘机挖掘作业计数的精度，避免了对空操作等无效作业计数。
附图说明
图1是本发明中传感器的安装示意图；
图2是本发明的连接示意图；
图中：11-动臂，12-斗杆，13-铲斗，21-动臂倾角传感器安装位，22-斗杆倾角传感器安装位，23-铲斗倾角传感器安装位。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2所示的一种挖掘机挖掘效率检测装置，包括设置于液压主泵出口处的泵出口压力传感器、设置于先导油路的先导压力传感器、设置于发动机处的发动机转速传感器、设置于动臂11处的动臂倾角传感器、设置于斗杆12处的斗杆倾角传感器、设置于铲斗13处的铲斗倾角传感器、设置于发动机进油管的流量计和设置于发动机回油管的流量计，以及计数器和油耗计；所述泵出口压力传感器、先导压力传感器、发动机转速传感器、动臂倾角传感器、斗杆倾角传感器、铲斗倾角传感器均与计数器输入端相连；所述进油管流量计和回油管流量计与油耗计的输入端相连；所述计数器和油耗计的输出端与显示仪表相连。
如图1所示，具体而言，动臂倾角传感器设置于动臂11中部的动臂倾角传感器安装位21，斗杆倾角传感器设置于斗杆12尾部的斗杆倾角传感器安装位22，铲斗倾角传感器设置于铲斗13尾部的铲斗倾角传感器安装位23。
其中动臂11升降转角范围为-49°～73°(动臂两绞点与水平面之间的夹角)，斗杆12收放转角范围为-195°～42°，铲斗13转动转角范围为-334°～75°。
所述油耗计与计数器集成在一块PCB上。
作为挖掘机挖掘效率检测装置的工作方法，本发明还提供了一种挖掘机挖掘效率检测方法，采取如下步骤：
步骤①：泵出口压力传感器检测主泵出口压力，先导压力传感器检测先导压力，发动机转速传感器检测发动机转速变化，动臂倾角传感器检测动臂11升降，斗杆倾角传感器检测斗杆12收放，铲斗倾角传感器检测铲斗13转动，进油管流量计检测进油量，回油管流量计检测回油量；
步骤②：油耗计根据进油量和回油量计算出整体耗油量；计数器根据主泵出口压力、先导压力、发动机转速变化及动臂11升降、斗杆12收放、铲斗13转动的信息，判断挖掘次数并累计计数；
步骤③：通过耗油量和挖掘次数，计算挖掘效率并显示于显示仪表。
所述耗油量满足关系：耗油量＝进油量-回油量
对于步骤②，具体而言，一般动臂上升压力大于动臂下降压力，对空载等无效作业，动臂上升时主泵压力在105bar左右，动臂下降时主泵压力在45bar左右；斗杆内收时主泵压力在87bar左右，斗杆外摆时主泵压力在115bar左右；铲斗内收时主泵压力在60bar左右，铲斗外摆时主泵压力在95bar左右。而在有效作业时，主泵压力一般持续在高压150～300bar间，低压100～150bar间，因此对比较为明显，结合先导压力与发动机转速，可轻松完成对工作循环的辨识。

Claims (4)

1.一种挖掘机挖掘效率检测装置，其特征在于：包括设置于液压主泵出口处的泵出口压力传感器、设置于先导油路的先导压力传感器、设置于发动机处的发动机转速传感器、设置于动臂(11)处的动臂倾角传感器、设置于斗杆(12)处的斗杆倾角传感器、设置于铲斗(13)处的铲斗倾角传感器、设置于发动机进油管的流量计和设置于发动机回油管的流量计，以及计数器和油耗计；所述泵出口压力传感器、先导压力传感器、发动机转速传感器、动臂倾角传感器、斗杆倾角传感器、铲斗倾角传感器均与计数器输入端相连；所述进油管流量计和回油管流量计与油耗计的输入端相连；所述计数器和油耗计的输出端与显示仪表相连。
2.如权利要求1所述的挖掘机挖掘效率检测装置，其特征在于：所述油耗计与计数器集成在一块PCB上。
3.一种挖掘机挖掘效率检测方法，其特征在于：采取如下步骤：
步骤①：泵出口压力传感器检测主泵出口压力，先导压力传感器检测先导压力，发动机转速传感器检测发动机转速变化，动臂倾角传感器检测动臂(11)升降，斗杆倾角传感器检测斗杆(12)收放，铲斗倾角传感器检测铲斗(13)转动，进油管流量计检测进油量，回油管流量计检测回油量；
步骤②：油耗计根据进油量和回油量计算出整体耗油量；计数器根据主泵出口压力、先导压力、发动机转速变化及动臂(11)升降、斗杆(12)收放、铲斗(13)转动的信息，判断挖掘次数并累计计数；
步骤③：通过耗油量和挖掘次数，计算挖掘效率并显示于显示仪表。
4.如权利要求1所述的挖掘机挖掘效率检测方法，其特征在于：所述耗油量满足关系：耗油量＝进油量-回油量。
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