CN114100826A - 树枝粉碎车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种树枝粉碎车,所述树枝粉碎车的储料箱采用顶盖设计,开设有一个进料口以便于粉碎装置的出料口伸入,所述储料箱的箱体为相对封闭式的结构设计,并且粉碎装置的出料口与储料箱之间也形成了封闭的排料通道,可以有效地防止粉碎作业过程中细小的木屑飞扬而污染环境以及粗大的木屑飞出伤人,并且在粉碎装置的上方安装有罩盖总成,与底盘尾部形成了相对封闭的区域,可以对粉碎装置起到防雨防水的作用,同时还起到了隔音作用,降低了设备的作业噪声。
Description
技术领域
本发明涉及树枝粉碎技术领域,特别地,涉及一种树枝粉碎车。
背景技术
如图1所示,现有的树枝粉碎车的储料箱、粉碎机安装汽车底盘上,粉碎机布置在车辆尾部,储料箱布置在粉碎机和驾驶室之间,属于后进料侧翻斗卸料结构型式。粉碎机、储料箱均安装在敞开的空间,无罩盖遮挡封闭。粉碎机对树干、树枝进行粉碎减容作业,具有独立的动力和操作***,储料箱为敞口容器,无顶盖,用于储存被粉碎的木屑。作业时,从车辆尾部将树枝或树干喂入粉碎机的进料口,粉碎机将粉碎的木屑从出料口向前抛到敞口储料箱中储存,满箱后车辆转运到终端处理场,侧翻斗将箱内粉碎后的园林垃圾卸料到地面。现有的树枝粉碎车的储料箱为敞口式,并且,出料口到储料箱之间没有封闭的排料通道,作业过程中细小的木屑随风飞扬、污染环境,粗大的木屑存在飞出伤人的安全隐患。同时,粉碎机也没有罩盖遮挡封闭,防雨防水性能差,粉碎刀盘及进料刀辊容易进水损坏失效。
发明内容
本发明提供了一种树枝粉碎车,以解决目前的树枝粉碎车存在的上述缺点。
根据本发明的一个方面,提供一种树枝粉碎车,包括底盘、储料箱、粉碎装置和罩盖总成,所述储料箱、粉碎装置和罩盖总成均安装在所述底盘上,所述储料箱具有固定顶盖,所述储料箱的顶部开设有进料口,所述粉碎装置的出料口从所述进料口处伸入所述储料箱内,所述罩盖总成位于所述粉碎装置的上方并用于对所述粉碎装置进行遮挡和封闭。
进一步地,所述粉碎装置包括进料仓、机架、进料辊、粉碎仓和出料装置,所述机架固定安装在所述底盘上,所述进料仓、进料辊和粉碎仓均安装在所述机架上,所述进料辊位于所述进料仓和所述粉碎仓之间,所述粉碎仓内设置有粉碎刀辊和风机叶片,所述出料装置包括出料管和电动推杆,所述出料管的一端可转动地安装在所述粉碎仓上,另一端从所述进料口处伸入所述储料箱内,所述电动推杆的一端与所述粉碎仓连接,另一端与所述出料管连接,通过所述电动推杆的伸缩运动推动所述出料管进行转动以使得所述储料箱内的木屑分布均匀。
进一步地,所述树枝粉碎车还包括安装在所述底盘上的液压***,所述进料辊通过进料辊马达驱动,所述粉碎刀辊通过刀辊马达驱动,所述进料辊马达和刀辊马达均安装在所述机架上,所述进料辊马达和刀辊马达均与液压***驱动连接,所述液压***包括双联油泵、第一压力变送器、第二压力变送器、进料辊控制阀组和刀辊控制阀组,所述双联油泵通过取力器与树枝粉碎车的底盘变速箱驱动连接,所述双联油泵的第一个泵用于向进料辊马达输送压力油,第二个泵用于向刀辊马达输送压力油,所述第一压力变送器设置在所述进料辊马达的进油口处,所述第二压力变送器设置在所述刀辊马达的进油口处,所述进料辊控制阀组设置在所述双联油泵与进料辊马达之间并用于控制进料辊马达的工作状态和调速,所述刀辊控制阀组设置在所述双联油泵与刀辊马达之间并用于控制刀辊马达的工作状态。
进一步地,还包括安装在所述底盘上的电气***,所述电气***用于控制所述粉碎装置的工作状态,按下启动键后,所述电气***控制所述粉碎装置进入待机等料状态,此时发动机工作在低速档,所述进料辊和粉碎刀辊低速旋转,再检测是否有树枝进料粉碎,若有,则控制所述粉碎装置切入一档高速进料状态,此时,发动机工作在高速档,所述进料辊的转速为第一进料转速;然后,延迟预设时间后检测所述刀辊马达的转速,并判断所述粉碎刀辊是否全速切削,若所述粉碎刀辊全速切削则控制所述粉碎装置保持一档高速进料状态,否则控制所述粉碎装置切入三档进料状态,此时,发动机保持在高速档,所述进料辊的转速为第三进料转速,其中,第三进料转速<第一进料转速。
进一步地,在所述粉碎装置以三档进料状态工作时检测刀辊马达的压力,若检测到刀辊马达的工作压力小于第一界定压力,则控制所述粉碎装置切入待机等料状态,若刀辊马达的工作压力大于等于第一界定压力,则检测刀辊马达的转速并判断粉碎刀辊是否全速切削,若粉碎刀辊全速切削,则判断刀辊马达的压力是否小于第三界定压力,若小于第三界定压力,则此时粉碎刀辊处于非高功率切削状态,控制所述粉碎装置切入二档进料状态,若大于等于第三界定压力,则粉碎刀辊处于高功率切削状态,保持三档进料状态,若粉碎刀辊非全速切削,则控制所述粉碎装置切入停止进料状态。
进一步地,当所述粉碎装置以二档进料状态工作时,发动机工作在高速档,进料辊的转速为第二进料转速,第三进料转速<第二进料转速<第一进料转速,检测刀辊马达的压力,若检测到刀辊马达的工作压力小于第一界定压力,则控制所述粉碎装置切入待机等料状态,若刀辊马达的工作压力大于等于第一界定压力,则检测刀辊马达的转速并判断粉碎刀辊是否全速切削,若粉碎刀辊全速切削,则判断刀辊马达的压力是否小于第二界定压力,若小于第二界定压力,则此时粉碎刀辊处于非高功率切削状态,控制所述粉碎装置切入一档高速进料状态,若大于等于第二界定压力,则粉碎刀辊处于高功率切削状态,保持二档进料状态,若粉碎刀辊非全速切削,则控制所述粉碎装置切入三档进料状态。
进一步地,还包括安装在所述底盘上并位于所述罩盖总成内的电气***,所述电气***包括分析设备和控制器,所述储料箱内安装有料位监控装置,用于监测所述储料箱内的料位分布情况,所述分析设备分别与所述料位监控装置、控制器相连,所述控制器还与所述电动推杆相连,所述分析设备用于根据所述料位监控装置的传输信号对所述储料箱内的木屑分布情况进行分析,并将分析结果传输至所述控制器,所述控制器用于根据所述分析设备传输的木屑分布情况分析结果控制所述电动推杆进行自动伸缩,以推动所述出料管进行左右扫掠,使得储料箱内的木屑分布均匀。
进一步地,所述料位监控装置采用高清监控摄像头,所述分析设备先获取出料管当前所处位置和预设木屑抛出轨迹范围,再基于摄像头采集的图像获取所述储料箱内的木屑沿储料箱前后方向堆积的长度分布曲线,然后,基于木屑堆积长度分布曲线获得离储料箱前端面最远点的堆积高度值和所在位置,获取木屑堆积长度分布曲线与预设木屑抛出轨迹范围的两个交点,取两个交点中的长度值较小者作为目标点,得到目标点的堆积长度值,最后,基于最远点的堆积长度值和目标点的堆积长度值的差值以及最远点的所在位置对储料箱内的木屑分布情况进行分析,所述控制器根据所述分析设备的分析结果控制所述电动推杆的工作状态。
进一步地,当离储料箱前端面最远点的堆积长度值和目标点的堆积长度值的差值超过预设阈值时,若最远点位于左侧,则所述控制器控制所述电动推杆推动所述出料管向右旋转,若最远点位于右侧,则所述控制器控制所述电动推杆推动所述出料管向左旋转。
进一步地,当离储料箱前端面最远点和目标点的堆积长度值的差值小于预设阈值,且最远点和目标点中至少有一个点的堆积长度值达到预设的满料堆积长度值时,所述控制器控制报警装置发出报警提醒。
本发明具有以下效果:
本发明的树枝粉碎车,储料箱采用顶盖设计,开设有一个进料口以便于粉碎装置的出料口伸入,所述储料箱的箱体为相对封闭式的结构设计,并且粉碎装置的出料口与储料箱之间也形成了封闭的排料通道,可以有效地防止粉碎作业过程中细小的木屑飞扬而污染环境以及粗大的木屑飞出伤人,并且在粉碎装置的上方安装有罩盖总成,与底盘尾部形成了相对封闭的区域,可以对粉碎装置起到防雨防水的作用,同时还起到了隔音作用,降低了设备的作业噪声。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
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是现有的树枝粉碎车的结构示意图。图2是本发明优选实施例的树枝粉碎车的主视结构示意图。图3是本发明优选实施例的树枝粉碎车的右视结构示意图。图4是本发明优选实施例的储料箱的左视结构示意图。图5是本发明优选实施例的储料箱的右视结构示意图。图6是本发明优选实施例的储料箱进行开、关门动作的示意图。
图7是本发明优选实施例的卸料门的结构示意图。图8是本发明优选实施例的卸料耙的主视结构示意图。图9是本发明优选实施例的卸料耙的右视结构示意图。图10是本发明优选实施例的刮板机构进行刮板卸料作业的示意图。图11是本发明优选实施例的卸料刮板的主视结构示意图。图12是本发明优选实施例的卸料刮板的右视结构示意图。图13是本发明优选实施例的副车架上安装储料箱和粉碎装置的结构示意图。图14是本发明优选实施例的副车架的局部结构示意图。图15是本发明优选实施例的粉碎装置的主视结构示意图。图16是本发明优选实施例的粉碎装置的俯视结构示意图。图17是本发明优选实施例的液压***为粉碎装置提供液压动力的液压原理示意图。图18是本发明优选实施例的粉碎装置的控制逻辑示意图。图19是本发明优选实施例的电气***的模块结构示意图。图20是本发明的一个具体示例中出料管位在储料箱中轴线左侧进行出料的示意图。图21是图20中的出料管向右移动至储料箱中轴线位置处进行出料的示意图。图22是图21中的出料管继续向右移动至储料箱中轴线的右侧位置处进行出料的示意图。图23是图22中的出料管向左移动至储料箱中轴线位置处进行出料的示意图。图24是图23中的出料管继续向左移动至储料箱中轴线的左侧位置处进行出料的示意图。图25是本发明的一个具体示例中储料箱满料的示意图。图26是本发明另一实施例中的树枝粉碎车的结构布置示意图。
附图标记说明
1、底盘;2、储料箱;3、液压***;4、副车架;5、粉碎装置;6、罩盖总成;7、电气***;61、卷帘门;21、第一箱体;211、投料门;22、第二箱体;23、分区隔板;24、卸料门;25、锁扣;26、刮板机构;27、料位监控装置;28、照明装置;29、透气孔;201、进料口;202、观察口;241、开门油缸;242、第一安装座;243、第二安装座;244、卸料门本体;245、锁门机构;246、卸料耙;2451、锁钩;2452、连杆;2461、安装板;2462、U形管;2463、第一耙齿;261、卸料刮板;262、刮板油缸;263、龙骨;264、第二耙齿;31、双联油泵;32、调速溢流阀;33、电比例换节阀;34、第一电磁换向阀;35、第一压力变送器;36、安全溢流阀;37、单向阀;38、第二压力变送器;39、第一液控溢流阀;301、第二液控溢流阀;302、第二电磁换向阀;303、第三电磁换向阀;41、副车架后平台;42、副车架纵梁;43、立柱;44、平台托架撑杆;45、支腿;51、进料仓;52、机架;53、进料辊;55、粉碎刀辊;54、粉碎仓;56、出料装置;57、进料辊马达;58、刀辊马达;59、进料辊顶升油缸;561、出料管;562、电动推杆;71、分析设备;72、控制器;73、显示装置;74、控制面板;75、报警装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图2和图3所示,本发明的优选实施例提供一种树枝粉碎车,其包括底盘1、储料箱2、液压***3、副车架4、粉碎装置5、罩盖总成6和电气***7,所述副车架4和液压***3固定安装在底盘1的大梁上,储料箱2、粉碎装置5、罩盖总成6、电气***7安装在副车架4上,所述粉碎装置5用于对树枝或树干进行粉碎作业,所述粉碎装置5与储料箱2相连,粉碎后的木屑输送到储料箱2中进行存储,所述液压***3分别与粉碎装置5、储料箱2相连,用于提供液压动力,所述罩盖总成6用于对粉碎装置5和电气***7进行遮挡和封闭,所述电气***7分别与液压***3、粉碎装置5、储料箱2相连,用于起到核心控制功能。具体地,所述储料箱2安装在车辆驾驶室的后面,与副车架4采用销轴连接,通过液压***3的油缸驱动,可以实现向车辆右侧举升翻斗卸料。所述储料箱2具有固定顶盖,可以防止雨水进入箱体,也可以防止粉碎的木屑随风飘洒、污染环境。所述粉碎装置5安装在副车架4的后平台上,位于储料箱2的后面、罩盖总成6的内部,其出料口从储料箱2的后端板顶部伸入箱体内部,可以形成封闭的排料通道,防止作业过程中细小的木屑随风飞扬、污染环境,以及粗大的木屑存在飞出伤人。所述罩盖总成6安装副车架4的纵梁和后平台上,位于车辆尾部且位于粉碎装置5的上方,其作用是在副车架4的尾部形成一个相对封闭的区域,对粉碎装置5、电气***7、液压***3的零部件进行保护,美化整车外形,防止木屑飞扬及隔音降噪。其中,所述罩盖总成6包括位于车辆左右两侧的侧门(图未示)和位于车辆尾部的卷帘门61,作业时,打开车辆尾部的卷帘门61,放下粉碎装置5的进料仓,启动车辆对树枝进行粉碎,粉碎的木屑通过出料口抛入储料箱2的内部。而侧门的设置,是为了方便人员进入内部对粉碎装置5及液压***3的零部件进行维护保养。另外,在卷帘门61前方设置挡板,用于安装电气***7的全部或部分零件,例如控制面板74、显示装置73,同时美化外观。
可以理解,本实施例的树枝粉碎车,通过将粉碎装置5、电气***7和液压***3的关键零部件安装在封闭的罩盖总成6内,对粉碎装置5、电气***7和液压***3的关键零部件进行了防护,粉碎作业时,木屑不会四处飘洒而污染环境,并且消除了碎屑伤人的安全风险,同时,起到了隔音作用,降低了设备的作业噪声。
可以理解,如图4至图7所示,所述储料箱2的内部通过分区隔板23分成了第一箱体21和第二箱体22,其中,所述第一箱体21的左侧设置有投料门211,第一箱体21用于放置一些胸径较大、具有一定使用价值的木材,或者放置一些不需要粉碎的园林垃圾,例如,树叶、草坪修剪垃圾等袋装垃圾。所述第二箱体22则用于存放粉碎后的木屑,具体地,所述第二箱体22的尾端顶部开设有进料口201,所述粉碎装置5的出料口即从所述进料口201处伸入第二箱体22内,以将粉碎后的木屑送入第二箱体22内存储。所述储料箱2的右侧设置有卸料门24,所述储料箱2的底部尾端安装有锁扣25,所述卸料门24与所述锁扣25配合以实现关门锁止,所述卸料门24可转动式安装,所述卸料门24可在液压***3的驱动下进行转动并在转动过程中与所述锁扣25脱离配合从而实现开门,所述卸料门24开启时作为储料箱2侧翻举升卸料时的出口。其中,卸料门24的数量为两扇,当然在本发明的其它实施例中,可以根据储料箱2的长度尺寸进行选择。另外,所述储料箱2上还设置有多个透气孔29,具体设置在储料箱2的左侧上,可以起到透气通风的作用。所述卸料门24上设置有至少一个观察口202,便于人为观察储料箱2内的木屑料位情况。
其中,所述卸料门24具体包括开门油缸241、卸料门本体244、锁门机构245,所述卸料门本体244的上端与所述储料箱2的箱体通过铰销轴连接,所述卸料门本体244可围绕铰销轴旋转从而实现开门或关门。所述开门油缸241与所述液压***3相连,所述开门油缸241的固定端通过铰销轴与储料箱2的箱体连接,并可绕铰销轴旋转,所述开门油缸241的活塞杆通过铰销轴与卸料门本体244连接,具体与卸料门本体244上的第一安装座242连接,所述第一安装座242上设置有腰型孔,与活塞杆连接的铰销轴可在腰型孔内上下滑动,且所述开门油缸241的活塞杆同时通过该铰销轴与锁门机构245连接,所述锁门机构245与所述卸料门本体244可转动连接,具体与所述卸料门本体244上的第二安装座243通过铰销轴连接,所述锁门机构245用于与锁扣25配合以实现关门后锁止。所述锁门机构245具体包括锁钩2451和连杆2452,所述连杆2452的一端与所述开门油缸241的活塞杆通过铰销轴连接,另一端与所述锁钩2451通过铰销轴连接,所述锁钩2451还通过铰销轴安装在所述第二安装座243上并可绕铰销轴旋转。其中,所述第二安装座243位于第一安装座242的下方。
当需要开门卸料时,所述开门油缸241的活塞杆伸出,与活塞杆连接的铰销轴在第一安装座242的腰型孔中向下滑动,同时推动连杆2452向下移动,锁钩2451在连杆2452的推动下绕固定安装铰销轴顺时针旋转,与锁扣25脱离配合,实现箱门开锁功能。开门油缸241的活塞杆继续伸出,直至安装活塞杆的铰销轴的圆柱面接触第一安装座242的腰形孔底圆弧面,带动卸料门本体244绕卸料门铰销轴逆时针转动,开门油缸241伸出到位,则开门到位,从而实现卸料门开门功能,开门状态具体见图6中的双点划线部分。当需要关门时,开门油缸241的活塞杆缩回,卸料门本体244在自重作用下绕铰销轴顺时针旋转,其第一安装座242的腰形孔底圆弧面紧贴开门油缸241的活塞杆连接铰销轴的圆柱面,通过控制开门油缸241的缩回速度来控制卸料门本体244的关门速度。当卸料门本体244顺时针旋转到竖直位置,门的边框接触储料箱2的箱体边框后,开门油缸241的活塞杆继续缩回,活塞杆连接铰销轴在第一安装座242的腰形孔内向上滑动,向上提起连杆2452,连杆2452带动锁钩2451逆时针旋转,与储料箱2内的锁扣25配合锁紧,实现卸料门24的锁紧功能。
可以理解,由于被粉碎的树枝品种、尺寸不同,储料箱2内储存的木屑成分复杂,不仅有尺寸细小的木屑、树叶,也有细长的枝条、藤蔓,造成箱内物料流动性差。采用储料箱2举升翻斗(侧翻斗或后翻斗)卸料比较困难,容易产生蓬堵架桥、卸不干净的缺陷,残余物料需要人工进行清理,增加了工作人员的劳动强度和危险性。作为优选的,所述卸料门本体244的内表面上还设置有卸料耙246,用于在卸料时进行对储料箱2内的木屑进行扫掠,使得卸料更加方便。具体地,如图8和图9所示,所述卸料耙246包括安装板2461、U形管2462和第一耙齿2463,所述安装板2461固定安装在所述卸料门本体244的内表面上,具体通过螺栓安装在所述卸料门本体244的内表面上,所述安装板2461的数量为两个,所述U形管2462固定安装在所述安装板2461上,多个所述第一耙齿2463间隔安装在所述U形管2462上,可保证不堵料。其中,所述安装板2461、U形管2462和第一耙齿2463可以采用一体成型制成,也可以采用分体制造后通过铆焊连接为一个整体。在卸料门24开启的过程中,卸料门本体244带动卸料耙246逆时针旋转扫掠,将卸料耙246下方的木屑耙出储料箱2外,卸料耙246上方的木屑由于下方木屑被耙出后形成垮塌排出储料箱2外。
另外,当卸料门24开启到位后,车辆向右侧举升储料箱2进行翻斗卸料,储料箱2内的木屑随着箱体倾翻角度的增加逐渐排出箱体。但是,由于木屑的流动性较差,尤其是受潮后,部分木屑仍然残留在储料箱2内卸不干净。作为进一步优选的,如图6所示,所述储料箱2还设置有刮板机构26,用于将储料箱2内残留的木屑清理出去。具体地,如图10至图12所示,所述刮板机构26包括卸料刮板261和刮板油缸262,所述卸料刮板261的上端通过铰销轴与储料箱2的箱体连接,所述刮板油缸262与所述液压***3相连,所述刮板油缸262的固定端(即缸头)通过铰销轴与储料箱2的箱体连接,所述刮板油缸262的活塞杆通过铰销轴与所述卸料刮板261连接,通过所述刮板油缸262的活塞杆的伸缩动作带动所述卸料刮板261围绕其顶部的铰销轴旋转,从而实现刮板卸料。其中,所述卸料刮板261具体包括龙骨263和第二耙齿264,所述龙骨263的顶端设计有连接销孔,中部设计有油缸连接销孔,所述第二耙齿264间隔安装在所述龙骨263上,优选沿龙骨263左右对称布置,相邻的第二耙齿264之间留有足够的间距,可保证不堵料。
可以理解,图10中的实线位置为卸料刮板261的初始位置,需要刮板工作清除残余物料时,操作电气按钮控制刮板油缸262的活塞杆缩回,牵引卸料刮板261绕其顶部的安装铰销轴逆时针转动扫掠到双点划线的位置,推动箱体内的残余物料向储料箱2的卸料口方向移动,残余物料在刮板推动力和自身重力作用下,沿储料箱2的倾斜底板排出卸料,卸料刮板261左侧上方的物料在卸料刮板261逆时针转动离开原来的位置后缺乏依靠,从而在重力作用下形成垮塌,由于刮板卸料到位的位置与储料箱2底板之间具有足够的距离,垮塌的物料在重力作用下沿储料箱2的倾斜底板排出卸料。完成刮板卸料后,操作电气按钮控制刮板油缸262的活塞杆伸出,推动卸料刮板261回复到初始位置。
可以理解,如图13和图14所示,所述副车架4包括副车架后平台41、副车架纵梁42和立柱43,所述副车架后平台41用于安装粉碎装置5,所述副车架纵梁42用于安装储料箱2,所述副车架后平台41通过立柱43与副车架纵梁42连接。车辆在粉碎作业时,由于需要人工上料将树枝从地面搬运到粉碎装置5的进料仓51内,进料仓51的离地高度H直接影响到工作人员上料的劳动强度,H值越大,上料越困难,劳动强度越大,H值小,则劳动强度小,上料容易。本发明通过将安装粉碎装置5的副车架后平台41通过立柱43与副车架纵梁42连接,使得副车架后平台41相对副车架纵梁42下降了高度,既保证了车辆有足够的离去角α,又降低了粉碎作业的上料高度H,减轻了人工上料的劳动强度。
考虑到本发明的树枝粉碎车为后进料侧卸料的结构型式,粉碎装置5和罩盖总成6安装在车辆尾部,车辆后悬尺寸大,车辆在高速行驶或者过减速带时,副车架纵梁42与副车架后平台41铆焊连接的立柱43承受的载荷大,易造成立柱43变形、焊缝开裂。作为优选的,所述副车架4还在副车架纵梁42与副车架后平台41之间增加了一平台托架撑杆44。同时为方便副车架4与底盘大梁的装配,平台托架撑杆44与副车架后平台41、副车架纵梁42采用销轴连接,拆装方便。
另外,车辆在进行粉碎作业时,粉碎刀盘高速旋切树枝的冲击载荷大,车辆后悬长,冲击载荷经过车辆后悬弹性板簧放大后,造成车辆尾部及粉碎装置5的振动幅度较大。作为优选的,所述副车架后平台41上设置了支腿45,所述支腿45与液压***3相连,在进行粉碎作业时,通过电气***7控制液压***3驱动支腿45伸出,可靠支撑到地面以消除振动,刀盘停止工作,驱动支腿45自动缩回。另外,为便于检修粉碎装置5的进料辊53,以及进料辊53卡料时方便将被卡的树枝取出,所述副车架4还在进料辊53下方设置了进料辊顶升油缸59,用于对进料辊53进行顶升,所述进料辊顶升油缸59与液压***3相连。
可以理解,如图15至图16所示,所述粉碎装置5包括进料仓51、机架52、进料辊53、粉碎刀辊55、风机叶片(图未示)、粉碎仓54、出料装置56、进料辊马达57和刀辊马达58,所述机架52为粉碎装置5的安装平台,用于将粉碎装置5连接到副车架4上,所述机架52与副车架4固定连接,所述进料仓51、进料辊53、粉碎仓54、粉碎刀辊55、进料辊马达57和刀辊马达58均安装在机架52上,其中,所述进料仓51与机架52可转动式连接,例如通过铰销轴连接,在需要进行粉碎作业时,将进料仓51放下,粉碎作业完成后可将进料仓51收拢,节省空间。所述进料辊53位于进料仓51和粉碎仓54之间,进料辊53通过旋转啮合方式将进料仓51内的树枝送入粉碎仓54。所述粉碎刀辊55和风机叶片均位于在所述粉碎仓54内,所述出料装置56安装在粉碎仓54上,所述出料装置56的出料端从储料箱2的进料口201处伸入储料箱2内,并可在进料口201处来回扫掠,所述出料装置56与电气***7相连,可在电气***7的控制下进行左右扫掠,保证储料箱2内的木屑分布均匀。所述粉碎刀辊55上设有刀片,用于对树枝进行切削粉碎,风机叶片安装在粉碎刀辊55上,粉碎刀辊55在切削树枝时带动风机叶片旋转形成气流将切碎后的木屑通过出料装置56输送至储料箱2内存储。所述进料辊马达57和刀辊马达58分别与液压***3相连,用于分别驱动进料辊53和粉碎刀辊55转动。其中,所述出料装置56具体包括出料管561和电动推杆562,所述出料管561的一端可转动地安装在所述粉碎仓54上,另一端从进料口201处伸入储料箱2内并可在进料口201处进行左右扫掠,所述电动推杆562的一端与所述粉碎仓54的顶盖连接,另一端与所述出料管561连接,所述电动推杆562还与电气***7相连,所述电动推杆562可在电气***7的控制下进行伸缩运动,从而推动所述出料管561在进料口201处进行左右扫掠。
可以理解,如图17所示,所述液压***3包括双联油泵31、第一压力变送器35、第二压力变送器38、进料辊控制阀组和刀辊控制阀组,所述双联油泵31通过取力器与底盘变速箱驱动连接,所述双联油泵31的第一个泵用于向进料辊马达57输送压力油,第二个泵用于向刀辊马达58输送压力油,所述第一压力变送器35设置在所述进料辊马达57的进油口处,用于实时检测进料辊马达57的工作压力,所述第二压力变送器38设置在所述刀辊马达58的进油口处,用于实时检测刀辊马达58的工作压力。所述进料辊控制阀组设置在所述双联油泵31与进料辊马达57之间并用于控制进料辊马达57的工作状态和调速,所述刀辊控制阀组设置在所述双联油泵31与刀辊马达58之间并用于控制刀辊马达58的工作状态。其中,所述双联油泵31优选为定量泵。所述第一压力变送器35、第二压力变送器38、进料辊控制阀组和刀辊控制阀组均与电气***7连接,所述电气***7用于根据第一压力变送器35和第二压力变送器38的检测结果控制所述进料辊控制阀组和刀辊控制阀组的工作状态,以实现进料辊53和粉碎刀辊55的自适应调速控制。
可以理解,车辆在进行粉碎作业时,由于被粉碎树枝的直径(胸径)大小不一致,树枝种类、木质也不一样,为保证粉碎刀盘的负载均匀不超载,操作人员需要根据被粉碎树枝的胸径、材质对进料辊53的转速进行调节,这种调节麻烦、耗时,需要操作人员具有丰富的使用经验,如果调节参数不合理,粉碎作业过程中粉碎刀盘超载,会造成刀盘卡滞停转,需要停机打开粉碎仓54进行清理,严重影响作业效率,甚至造成人员和设备损害。而在本实施例的粉碎装置5中,所述进料辊53和粉碎刀辊55均采用液压驱动,通过第二压力变送器38实时检测刀辊马达58的进油口处压力来反馈粉碎刀辊55的负载大小,并通过刀辊控制阀组可以对刀辊马达58的工作状态进行控制,同时,通过第一压力变送器35实时检测进料辊马达57的进油口处压力来反馈进料辊53的负载大小,并通过进料辊控制阀组可以对进料辊马达57的工作状态和转速进行调节,实现了对进料辊53和粉碎刀辊55进行自适应调速,实现了反馈控制,且反馈精度高,有利于提高粉碎效率,并且调节十分方便,响应速度快。
具体地,所述刀辊控制阀组包括单向阀37、第一液控溢流阀39、第二液控溢流阀301和第二电磁换向阀302,所述第二电磁换向阀302分别与所述第一液控溢流阀39、第二液控溢流阀301的外控端口连接,用于控制第一液控溢流阀39和第二液控溢流阀301的工作状态。所述第二液控溢流阀301设置在刀辊马达58的回油管路上,所述第一液控溢流阀39设置在所述双联油泵31的输油管路与刀辊马达58的回油管路相连的溢流管路上,所述单向阀37设置在刀辊马达58的回油管路与进油管路之间,流通方向为回油管路流向进油管路。当电气***7控制第二电磁换向阀302得电时,控制所述第一液控溢流阀39工作、第二液控溢流阀301不工作,此时,第一液控溢流阀39起到溢流作用,而第二液控溢流阀301相当于一个全通阀,第一液控溢流阀39可以限定刀辊马达58的最高工作压力,刀辊马达58的回油口与油箱之间导通且没有背压,刀辊马达58可以正常正转。而当电气***7控制第二电磁换向阀302失电时,控制所述第一液控溢流阀39不工作、第二液控溢流阀301工作,此时,第一液控溢流阀39相当于一个全通阀,第二液控溢流阀301起到溢流作用,所述双联油泵31的第二个泵通过所述第一液控溢流阀39进行泄压,而所述第二液控溢流阀301处则产生背压驱使刀辊马达58停转,同时所述单向阀37反向向刀辊马达58的进油口补油,防止刀辊马达58空吸。
所述进料辊控制阀组包括调速溢流阀32、电比例换节阀33和第一电磁换向阀34,所述电比例换节阀33和第一电磁换向阀34依次设置在所述双联油泵31与进料辊马达57之间的输油管路上,双联油泵31的压力油依次通过电比例换节阀33、第一电磁换向阀34流向进料辊马达57,所述调速溢流阀32则设置在溢流管路上,所述第一电磁换向阀34用于控制进料辊马达57在正转、反转和停止三种工作状态之间切换,所述调速溢流阀32和电比例换节阀33则用于联合调节进料辊马达57的转速。
另外,所述进料辊控制阀组还包括设置在所述进料辊马达57的进油管路与回油管路之间的安全溢流阀36,可以防止进料辊马达57突然卡阻停转。所述进料辊控制阀组还包括设置在所述双联油泵31的第一个泵的卸油管路上的第三电磁换向阀303,当进料辊马达57不工作时,电气***7控制所述第三电磁换向阀303失电,所述双联油泵31的第一个泵通过卸油管路泄压。
可以理解,所述粉碎装置5还包括安装在进料辊马达57上的第一转速传感器(图未示)和安装在刀辊马达58上的第二转速传感器(图未示),所述第一转速传感器和第二转速传感器均与电气***7连接,所述第一转速传感器和第二转速传感器可以分别实时检测进料辊马达57和刀辊马达58的转速并反馈至电气***7,所述电气***7可以综合第一转速传感器和第一压力变送器35的检测结果、第二转速传感器和第一压力变送器35的检测结果来控制所述进料辊控制阀组、刀辊控制阀组的工作状态,以实现进料辊53和粉碎刀辊55的自适应调速控制。通过实时检测进料辊马达57和刀辊马达58的转速、工作压力,转速与压力两者相结合可以更加细分化地反馈进料辊53和粉碎刀辊55的负载大小,反馈控制精度更高。例如,当粉碎刀辊55的切削力过大时,刀辊马达58的压力大,***溢流,刀辊马达58会出现掉速。
可以理解,本发明的粉碎装置5的粉碎刀辊55、进料辊53、风机叶片都由液压***3驱动,而液压***3中设置了溢流阀,溢流阀限制了液压***3的最高工作压力,可以有效防止刀辊卡阻停转形成的瞬时大扭矩冲击发动机,使发动机停转或飞车。具体地,发动机输出功率计算公式为:
其中,Ne表示发动机输出功率(W),V泵1表示双联油泵31的第一个泵的排量(mL/r),ne表示双联油泵31的工作转速(r/min),由发动机转速、取力器速比决定,p泵1表示双联油泵31的第一个泵的工作压力(MPa),V泵2表示双联油泵31的第二个泵的排量(mL/r),p泵2表示双联油泵31的第二个泵的工作压力(MPa),η表示液压***3的总效率。
由上式可知,发动机输出功率Ne与p泵1、ne、V泵1、V泵2、p泵2相关,而双联油泵31为定量泵,即V泵1、V泵2恒定,而某一种工作状态下油泵转速恒定(因为发动机转速恒定),此时Ne由p泵1和p泵2决定。而因为溢流阀限定了p泵1和p泵2的最大值,进而限定了Ne最大值,所以发动机不会出现瞬时Ne过高出现停转或飞车。
可以理解,如图18所示,本发明的粉碎装置5的控制过程具体为:
按下启动键后,粉碎装置5进入待机等料状态,此时发动机工作在低速档,进料辊53和粉碎刀辊55低速旋转;
检测是否有树枝进料粉碎,若有,则控制粉碎装置5切入一档高速进料状态,此时,发动机工作在高速档,进料辊53的转速为第一进料转速;
延迟预设时间后检测刀辊马达58的转速,并判断粉碎刀辊55是否全速切削,若粉碎刀辊55全速切削则控制粉碎装置5保持一档高速进料状态,否则控制粉碎装置5切入三档进料状态,此时,发动机保持在高速档,进料辊53的转速为第三进料转速,其中,第三进料转速<第一进料转速。
具体地,在电气***7的控制面板74上按下启动键后,粉碎装置5即进入待机等料状态,此时发动机工作在低速档,进料辊53和粉碎刀辊55低速旋转,进料辊53的转速为nj4,粉碎刀辊55的转速为nd2。然后,检测是否有树枝进料粉碎,具体通过第二压力变送器38实时检测刀辊马达58的工作压力pd,当有树枝进料粉碎时,刀辊马达58的压力会迅速增大,若检测到pd大于pd1,pd1为刀辊马达58的待机界定压力,pd1的大小一般为刀辊马达58的怠速压力+0.5MPa,在本发明中也称为第一界定压力,则控制粉碎装置5切入一档高速进料状态,在一档高速进料状态下,发动机工作在高速档,进料辊53的转速为第一进料转速nj1。然后,延迟预设时间后检测刀辊马达58的转速nd,并判断粉碎刀辊55是否处于全速切削状态,若nd1^<nd<nd1,则表示粉碎刀辊55处于全速切削状态,则控制粉碎装置5保持在一档高速进料状态。其中,nd1^表示刀辊马达58高速转动的判定下限,nd1表示刀辊马达58高速转动的判定上限,通常,nd1^=nd1-50r/min。若粉碎刀辊55不处于全速切削状态,即nd<nd1^,则控制粉碎装置5快速切入三档进料状态,在三档进料状态下,发动机保持在高速档,进料辊53的转速为第三进料转速nj3,nj4<nj3<nj1。
可以理解,通过刀辊马达58压力信号来判断是否有树枝需要粉碎,当没有树枝需要粉碎时,发动机工作在低速档,刀辊马达58和进料辊马达57低速运行。当有树枝进入粉碎仓54后,粉碎刀辊55开始切削,刀辊马达58压力迅速升高,粉碎装置5进入一档高速进料状态,发动机快速切换到高速档,此时刀辊马达58和进料辊马达57高速工作。由上述公式1可知,发动机输出功率Ne与P泵、ne、V泵相关,待机等料时,进料辊马达57和刀辊马达58的驱动油泵的压力值P泵稳定在较小值,且恒定不变,且油泵为定量泵,V泵恒定不变,则低速待机功率NeL小于高速待机功率NeH,所以粉碎装置5在待机等料时功率消耗小,更节能。而且,因为待机不粉碎时,发动机工作在低速档,刀辊马达58、进料辊马达57低速转动,同时风机叶片也低速转动,所以设备噪声低。
另外,在本发明的其它实施例中,也可以通过在进料仓51内设置激光传感器或者重力感应元件来检测是否有树枝需要粉碎。
可以理解,本实施例的粉碎装置5在启动后先进入待机等料状态,发动机工作在低速档,进料辊53和粉碎刀辊55低速旋转,功率消耗低,更节能,而且噪声低。当检测到有树枝需要粉碎时,则控制粉碎装置5切入一档高速进料状态,发动机快速切换至高速档,进料辊53和粉碎刀辊55高速运行,以提高粉碎效率。并且,在切入一档高速进料状态后延迟预设时间检测刀辊马达58的转速并判断粉碎刀辊55是否全速切削,若粉碎刀辊55全速则控制保持一档高速进料状态,以保证粉碎效率,若粉碎刀辊55非全速,意味着进料的树枝较大,从而导致粉碎刀辊55的负载较大,此时控制粉碎装置5切入三档进料状态,进料辊53的转速降低,从而降低树枝进料速度,防止由于进料速度过快而发生堵塞,进而导致马达卡阻停转,实现了进料辊53的自适应调节,并提高了负载较大的树枝的切削效率。
可以理解,在粉碎装置5以一档高速进料状态工作时,通过第二压力变送器38实时检测刀辊马达58的压力,若检测到刀辊马达58的工作压力pd小于第一界定压力pd1时,意味着树枝粉碎完毕,则控制粉碎装置5切入待机等料状态。若pd≥pd1,则再检测刀辊马达58的转速,并判断粉碎刀辊55是否全速切削,若粉碎刀辊55全速切削则控制粉碎装置5保持一档高速进料状态,否则控制粉碎装置5切入三档进料状态。
可以理解,当粉碎装置5以三档进料状态工作时,第二压力变送器38实时检测刀辊马达58的压力,若检测到刀辊马达58的工作压力pd小于第一界定压力pd1,意味着树枝粉碎完毕,则控制粉碎装置5切入待机等料状态。若刀辊马达58的工作压力大于pd等于第一界定压力pd1,则检测刀辊马达58的转速并判断粉碎刀辊55是否全速切削,若粉碎刀辊55全速切削,即nd1^<nd<nd1,则判断刀辊马达58的压力pd是否小于第三界定压力pd3,若小于第三界定压力pd3,则此时粉碎刀辊55处于非高功率切削状态,即使切入到二档进料状态后刀辊马达58压力也不会上升到溢流压力而引起粉碎刀辊55转速非全速,则控制粉碎装置5切入二档进料状态,若大于等于第三界定压力pd3,则粉碎刀辊55处于高功率切削状态,则控制粉碎装置5保持三档进料状态。若粉碎刀辊55非全速切削,即nd<nd1^,即则控制粉碎装置5切入停止进料状态。
可以理解,当粉碎装置5以二档进料状态工作时,发动机工作在高速档,进料辊53的转速为第二进料转速nj2,nj3<nj2<nj1,第二压力变送器38实时检测刀辊马达58的压力,若检测到刀辊马达58的工作压力pd小于第一界定压力pd1,意味着树枝粉碎完毕,则控制粉碎装置5切入待机等料状态。若刀辊马达58的工作压力pd大于等于第一界定压力pd1,则检测刀辊马达58的转速并判断粉碎刀辊55是否全速切削,若粉碎刀辊55全速切削,即nd1^<nd<nd1,则判断刀辊马达58的压力是否小于第二界定压力pd2,若小于第二界定压力pd2,则此时粉碎刀辊55处于非高功率切削状态,即使切入到一档高速进料状态后刀辊马达58压力也不会上升到溢流压力而引起粉碎刀辊55转速非全速,则控制粉碎装置5切入一档高速进料状态。若刀辊马达58的工作压力pd大于等于第二界定压力pd2,则粉碎刀辊55处于高功率切削状态,则控制粉碎装置5保持二档进料状态。若粉碎刀辊55非全速切削,即nd<nd1^,则控制粉碎装置5切入三档进料状态。
可以理解,当粉碎装置5处于停止进料状态时,发动机工作在高速档,进料辊53的转速为零,在切入停止进料状态后延迟预设时间检测刀辊马达58的转速,并判断粉碎刀辊55是否处于全速切削,若处于全速切削,即nd1^<nd<nd1,则控制粉碎装置5切入三档进料状态,否则控制粉碎装置5切入进料反转状态。
而当粉碎装置5处于进料反转状态时,发动机工作在高速档,粉碎刀辊55的转速nd为零,进料辊53的转速为第一进料转速且方向相反,即为-nj1,进料辊53反转,同时粉碎装置5报警。
可以理解,本实施例考虑到粉碎刀辊55的切削力与树枝状态(直径、密度、湿度等)、进料速度、刀辊转速等因素相关,在切削过程中需要进行进料辊53的不断自适应调节以保证粉碎效率。而粉碎装置5在粉碎工作时具有一档高速进料、二档进料、三档进料、停止进料、进料反转共五种状态,进料控制逻辑更加细化、全面,尤其是在遇到较粗较硬的树枝时并非只能通过停止进料、恢复进料重复切换状态来缓慢粉碎树枝,而是可以通过粉碎刀辊55的负载大小实时阶段性调整进料速度,自适应调整粉碎刀辊55负载,实现持续进料,粉碎效率更高。
可以理解,树枝粉碎车在粉碎作业时,粉碎木屑在刀盘高速旋转给予的初速度及刀盘叶片旋转形成的高速气流作用下经出料管561喷出,从储料箱2后端的进料口201处进入箱体内形成料堆,随着被粉碎树枝数量增加,料堆逐渐向箱体后端延伸堆积。由于粉碎木屑的流动性差,储料箱2内只在正对出料管561的出口位置形成料堆,木屑难以充满整个储料箱2,所以进行粉碎作业时要求粉碎装置5的出料口能够左右旋转扫掠,改变出料口方位来保证储料箱2内均匀充满木屑。而现有粉碎装置5的出料口采用手动方式调节出料口方位,操作麻烦,影响作业效率。另外,随着粉碎作业工作持续进行,储料箱2内粉碎木屑不断增加,需要对箱内木屑状况进行观察,对储料箱2是否已装满做出判断。虽然在储料箱2的卸料门24上开有观察口202以便于人工观察判断,但是由于储料箱2内光线不充足,观察口202处的玻璃容易模糊,导致观察的结果与储料箱2内实际装料情况不一致,容易出现误判断的情况。
如图4、图19至图25所示,所述储料箱2内还设置有料位监控装置27,所述料位监控装置27具体安装在所述储料箱2后端的顶部位置处,所述电气***7包括分析设备71、控制器72、显示装置73、控制面板74和报警装置75,所述分析设备71分别与所述料位监控装置27、控制器72连接,所述控制器72分别与显示装置73、控制面板74、报警装置75、电动推杆562连接。所述料位监控装置27用于监测树枝粉碎过程中所述储料箱2内的木屑分布情况和木屑装载情况,所述分析设备71用于根据所述料位监控装置27传输的信号对储料箱2内的木屑分布情况和木屑装载情况进行分析,并将分析结果传输至所述控制器72,所述控制器72则用于根据所述分析设备71的木屑分布情况分析结果控制所述电动推杆562进行伸缩,以推动所述出料管561在储料箱2的进料口201处进行左右扫掠,使得储料箱2内的木屑分布均匀,另外,所述控制器72还用于在所述分析设备71根据所述料位监控装置27的信号分析出储料箱2内的木屑满载时,控制所述报警装置75发出报警提醒,同时控制液压***3停止向进料辊马达57和刀辊马达58提供液压油,保证储料箱2内装载的木屑不超载也不亏载。同时,所述控制器72还可以控制所述显示装置73对储料箱2内的木屑分布情况和木屑装载情况进行展示,以便于工作人员随时查看。所述控制面板74用于供工作人员进行手动操作,所述控制器72则根据手动操作指令控制粉碎装置5、液压***3等的工作状态。当然,在本发明的其它实施例中,所述显示装置73、控制面板74、报警装置75可以省略。
其中,所述料位监控装置27可以采用高清监控摄像头、激光雷达传感器或者毫米波雷达传感器。作为优选的,所述料位监控装置27采用高清监控摄像头,通过图像识别技术来监测储料箱2内的木屑分布情况和木屑装载情况。另外,为了确保图像采集的清晰度,所述储料箱2内还设置有照明装置28,所述照明装置28可以采用照明灯或者其它可发光的装置。
可以理解,作为优选的,所述控制器72还可以获取电动推杆562反馈的位置参数,并结合该位置参数来控制电动推杆562伸出或缩回,以及控制电动推杆562的伸缩长度,从而实现更精准的控制精度。例如,所述控制器72可以获取电动推杆562的伸长长度,从而可以直接得到出料管561在进料口201中当前所处的位置,进而结合出料管561当前所处位置和分析设备71的木屑分布情况分析结果来控制电动推杆562的移动方向和伸缩长度。
其中,所述分析设备71基于高清监控摄像头采集的图像对储料箱2内的木屑分布情况进行分析的过程具体为:获取出料管561当前所处位置和预设木屑抛出轨迹范围;基于摄像头采集的图像获取储料箱2内的木屑堆积长度分布曲线;基于木屑堆积长度分布曲线获得离储料箱前端面最远点的堆积长度值和所在位置,获取木屑堆积长度分布曲线与预设木屑抛出轨迹范围的两个交点,取两个交点中的长度值较小者作为目标点,得到目标点的堆积长度值;基于最远点的堆积长度值和目标点的堆积长度值的差值以及最远点的所在位置对储料箱2内的木屑分布情况进行分析,并根据分析结果控制电动推杆562的工作状态。
具体地,首先,通过电动推杆562反馈的位置参数可以获得出料管561在进料口201中当前所处的位置。而预设木屑抛出轨迹范围由木屑从出料管561中抛出的速度和方向决定,而木屑的抛出速度由粉碎刀辊55的转速和风机叶片形成的高速气流决定,即木屑从出料管561中抛出的速度由粉碎刀辊55的转速和风机叶片的转速决定,而风机叶片是安装在粉碎刀辊55上的,因此,木屑的抛出速度由粉碎刀辊55的转速决定,而木屑的抛出方向则由出料管561在进料口201中当前所处的位置决定。因此,可以通过获取粉碎刀辊55的当前转速和出料管561在进料口201中当前所处的位置得到出料管561的预设木屑抛出轨迹范围。然后,基于摄像头采集的图像经过图像识别处理后得到储料箱2内的木屑堆积长度分布曲线,其中具体的图像识别处理过程为现有技术,故在此不再赘述。其中,木屑堆积长度指的是沿储料箱2的前后方向堆积的长度。再基于木屑堆积长度分布曲线可以获得离储料箱前端面最远点的堆积长度值和所在位置,获取木屑堆积长度分布曲线与预设木屑抛出轨迹范围的两个交点,取两个交点中的长度值较小者作为目标点,得到目标点的堆积长度值和所在位置。然后,将最远点的堆积长度值与目标点的堆积长度值作差,当两点的堆积长度差值超过预设阈值时,意味着储料箱2内的料位分布不均匀,然后根据最远点和目标点的所在位置判断是左侧堆积长度尺寸大还是右侧堆积长度尺寸大,从而准确得到储料箱2内的木屑分布情况。当最远点在左侧,则控制电动推杆562推动出料管561向右旋转,当最远点在右侧,则控制电动推杆562推动出料管561向左旋转,从而使得储料箱2内的木屑分布更加均匀。此处的左侧和右侧可以是储料箱2长度方向的中轴线的左侧和右侧,或者是最远点和目标点之间的相对位置。在粉碎作业过程中不断重复上述过程,控制电动推杆562推动出料管561在进料口201中不断进行左右扫掠,自动调整粉碎装置5的出料口位置和方向,使得储料箱2内的木屑分布均匀。当最高点和目标点的堆积高度值的差值小于预设阈值,且最高点和目标点中至少有一个点的堆积高度值达到预设的满料堆积高度值时,判断储料箱2内木屑已经满载,所述控制器72控制报警装置75发出报警提醒以指示储料箱2满料,同时,控制液压***3停止向粉碎装置5供油,进料辊53和粉碎刀辊55停止工作。
可以理解,作为一个示例说明,本发明自动调整粉碎装置5的出料口位置和方向的过程具体为:
如图20所示,出料管561的初始位置为储料箱2中轴线的左侧位置,木屑在储料箱2内的左侧堆积较多,通过料位监控装置27获得储料箱2内的木屑堆积长度分布曲线,进而确定离储料箱前端面最远点的堆积长度值L1,以及最远点位于左侧。再根据木屑堆积长度分布曲线和出料管561的预设木屑抛出轨迹范围得到目标点的堆积长度值L2。图中,B表示储料箱2的宽度,L表示预设的满料堆积长度,A表示储料箱2内刚好满料时料位监控装置27到木屑的距离。若L1-L2大于阈值K,结合电动推杆562反馈的位置参数,控制电动推杆562推动出料管561向右旋转到储料箱2的中轴线位置处。同样地,储料箱2的中轴线位置处,间隔预设时间后,例如1min、2min,即等出料管561转动到新位置处抛料一段时间后,重复进行上述料位分布检测过程,当L1-L2大于预设阈值K时,控制电动推杆562继续推动出料管561向右旋转到储料箱2中轴线的右侧位置。在储料箱2中轴线的右侧位置处,间隔预设时间后,重复进行料位分布检测过程,此时,木屑堆积长度分布曲线的离储料箱前端面最远点位于右侧,若L1-L2大于K时,则控制电动推杆562推动出料管561向左旋转到储料箱2的中轴线位置处。在储料箱2的中轴线位置处,间隔预设时间后,重复进行料位分布检测过程,此时,木屑堆积长度分布曲线的最远点仍然位于右侧,若L1-L2大于K时,则控制电动推杆562推动出料管561向左旋转到储料箱2中轴线的左侧位置处。在储料箱2中轴线的左侧位置处,间隔预设时间后,木屑堆积长度分布曲线的离储料箱前端面最远点又变换至左侧,当L1-L2大于K时,控制电动推杆562推动出料管561向右旋转。在粉碎作业过程中控制电动推杆562推动出料管561在进料口201内左右来回扫掠,使得储料箱2内的木屑分布均匀。如图25所示,直至L1=L2=L时,或者木屑到料位监控装置27的距离值达到A时,意味着储料箱2已经满料,则控制报警装置75发出报警提醒以指示储料箱2满料,同时,控制液压***3停止向粉碎装置5供油,进料辊53和粉碎刀辊55停止工作。当然,在本发明的其它实施例中,L-L1和L-L2中只要有一者等于A,也可以判定为储料箱2满料。另外,本示例中,出料管561在进料口201中的位置只有三个,一个是储料箱2中轴线的左侧位置,一个是储料箱2中轴线位置,另一个是储料箱2中轴线的右侧位置,在本发明的其它实例中,出料管561的位置可以有四个、五个或者更多个,具体可以根据木屑料位分布的均匀度要求进行选择,在此不做限定。
可以理解,如图26所示,在本发明的另一实施例中,所述树枝粉碎车也可以采取后进料后卸料的结构布置方式,将粉碎装置5安装在车辆右后侧的副车架4上,储料箱2则分为两部分,储料箱2的左侧全部和右侧前半部分用于存储粉碎木屑,右侧后半部分则用于安装粉碎装置5的罩盖。作业时,从车辆尾部右侧进料,储料箱2左侧后端设置卸料门24,待储料箱2满箱后向车辆后方举升,进行后翻斗卸料。
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 (10)
1.一种树枝粉碎车,其特征在于,包括底盘(1)、储料箱(2)、粉碎装置(5)和罩盖总成(6),所述储料箱(2)、粉碎装置(5)和罩盖总成(6)均安装在所述底盘(1)上,所述储料箱(2)具有固定顶盖,所述储料箱(2)的顶部开设有进料口(201),所述粉碎装置(5)的出料口从所述进料口(201)处伸入所述储料箱(2)内,所述罩盖总成(6)位于所述粉碎装置(5)的上方并用于对所述粉碎装置(5)进行遮挡和封闭。
2.如权利要求1所述的树枝粉碎车,其特征在于,所述粉碎装置(5)包括进料仓(51)、机架(52)、进料辊(53)、粉碎仓(54)和出料装置(56),所述机架(52)固定安装在所述底盘(1)上,所述进料仓(51)、进料辊(53)和粉碎仓(54)均安装在所述机架(52)上,所述进料辊(53)位于所述进料仓(51)和所述粉碎仓(54)之间,所述粉碎仓(54)内设置有粉碎刀辊(55)和风机叶片,所述出料装置(56)包括出料管(561)和电动推杆(562),所述出料管(561)的一端可转动地安装在所述粉碎仓(54)上,另一端从所述进料口(201)处伸入所述储料箱(2)内,所述电动推杆(562)的一端与所述粉碎仓(54)连接,另一端与所述出料管(561)连接,通过所述电动推杆(562)的伸缩运动推动所述出料管(561)进行转动以使得所述储料箱(2)内的木屑分布均匀。
3.如权利要求2所述的树枝粉碎车,其特征在于,所述树枝粉碎车还包括安装在所述底盘(1)上的液压***(3),所述进料辊(53)通过进料辊马达(57)驱动,所述粉碎刀辊(55)通过刀辊马达(58)驱动,所述进料辊马达(57)和刀辊马达(58)均安装在所述机架(52)上,所述进料辊马达(57)和刀辊马达(58)均与液压***(3)驱动连接,所述液压***(3)包括双联油泵(31)、第一压力变送器(35)、第二压力变送器(38)、进料辊控制阀组和刀辊控制阀组,所述双联油泵(31)通过取力器与树枝粉碎车的底盘变速箱驱动连接,所述双联油泵(31)的第一个泵用于向进料辊马达(57)输送压力油,第二个泵用于向刀辊马达(58)输送压力油,所述第一压力变送器(35)设置在所述进料辊马达(57)的进油口处,所述第二压力变送器(38)设置在所述刀辊马达(58)的进油口处,所述进料辊控制阀组设置在所述双联油泵(31)与进料辊马达(57)之间并用于控制进料辊马达(57)的工作状态和调速,所述刀辊控制阀组设置在所述双联油泵(31)与刀辊马达(58)之间并用于控制刀辊马达(58)的工作状态。
4.如权利要求3所述的树枝粉碎车,其特征在于,还包括安装在所述底盘(1)上的电气***(7),所述电气***(7)用于控制所述粉碎装置(5)的工作状态,按下启动键后,所述电气***(7)控制所述粉碎装置(5)进入待机等料状态,此时发动机工作在低速档,所述进料辊(53)和粉碎刀辊(55)低速旋转,再检测是否有树枝进料粉碎,若有,则控制所述粉碎装置(5)切入一档高速进料状态,此时,发动机工作在高速档,所述进料辊(53)的转速为第一进料转速;然后,延迟预设时间后检测所述刀辊马达(58)的转速,并判断所述粉碎刀辊(55)是否全速切削,若所述粉碎刀辊(55)全速切削则控制所述粉碎装置(5)保持一档高速进料状态,否则控制所述粉碎装置(5)切入三档进料状态,此时,发动机保持在高速档,所述进料辊(53)的转速为第三进料转速,其中,第三进料转速<第一进料转速。
5.如权利要求4所述的树枝粉碎车,其特征在于,在所述粉碎装置(5)以三档进料状态工作时检测刀辊马达(58)的压力,若检测到刀辊马达(58)的工作压力小于第一界定压力,则控制所述粉碎装置(5)切入待机等料状态,若刀辊马达(58)的工作压力大于等于第一界定压力,则检测刀辊马达(58)的转速并判断粉碎刀辊(55)是否全速切削,若粉碎刀辊(55)全速切削,则判断刀辊马达(58)的压力是否小于第三界定压力,若小于第三界定压力,则此时粉碎刀辊(55)处于非高功率切削状态,控制所述粉碎装置(5)切入二档进料状态,若大于等于第三界定压力,则粉碎刀辊(55)处于高功率切削状态,保持三档进料状态,若粉碎刀辊(55)非全速切削,则控制所述粉碎装置(5)切入停止进料状态。
6.如权利要求5所述的树枝粉碎车,其特征在于,当所述粉碎装置(5)以二档进料状态工作时,发动机工作在高速档,进料辊(53)的转速为第二进料转速,第三进料转速<第二进料转速<第一进料转速,检测刀辊马达(58)的压力,若检测到刀辊马达(58)的工作压力小于第一界定压力,则控制所述粉碎装置(5)切入待机等料状态,若刀辊马达(58)的工作压力大于等于第一界定压力,则检测刀辊马达(58)的转速并判断粉碎刀辊(55)是否全速切削,若粉碎刀辊(55)全速切削,则判断刀辊马达(58)的压力是否小于第二界定压力,若小于第二界定压力,则此时粉碎刀辊(55)处于非高功率切削状态,控制所述粉碎装置(5)切入一档高速进料状态,若大于等于第二界定压力,则粉碎刀辊(55)处于高功率切削状态,保持二档进料状态,若粉碎刀辊(55)非全速切削,则控制所述粉碎装置(5)切入三档进料状态。
7.如权利要求2所述的树枝粉碎车,其特征在于,还包括安装在所述底盘(1)上并位于所述罩盖总成(6)内的电气***(7),所述电气***(7)包括分析设备(71)和控制器(72),所述储料箱(2)内安装有料位监控装置(27),用于监测所述储料箱(2)内的料位分布情况,所述分析设备(71)分别与所述料位监控装置(27)、控制器(72)相连,所述控制器(72)还与所述电动推杆(562)相连,所述分析设备(71)用于根据所述料位监控装置(27)的传输信号对所述储料箱(2)内的木屑分布情况进行分析,并将分析结果传输至所述控制器(72),所述控制器(72)用于根据所述分析设备(71)传输的木屑分布情况分析结果控制所述电动推杆(562)进行自动伸缩,以推动所述出料管(561)进行左右扫掠,使得储料箱(2)内的木屑分布均匀。
8.如权利要求7所述的树枝粉碎车,其特征在于,所述料位监控装置(27)采用高清监控摄像头,所述分析设备(71)先获取出料管(561)当前所处位置和预设木屑抛出轨迹范围,再基于摄像头采集的图像获取所述储料箱(2)内的木屑沿储料箱(2)前后方向堆积的长度分布曲线,然后,基于木屑堆积长度分布曲线获得离储料箱(2)前端面最远点的堆积高度值和所在位置,获取木屑堆积长度分布曲线与预设木屑抛出轨迹范围的两个交点,取两个交点中的长度值较小者作为目标点,得到目标点的堆积长度值,最后,基于最远点的堆积长度值和目标点的堆积长度值的差值以及最远点的所在位置对储料箱(2)内的木屑分布情况进行分析,所述控制器(72)根据所述分析设备(71)的分析结果控制所述电动推杆(562)的工作状态。
9.如权利要求8所述的树枝粉碎车,其特征在于,当离储料箱(2)前端面最远点的堆积长度值和目标点的堆积长度值的差值超过预设阈值时,若最远点位于左侧,则所述控制器(72)控制所述电动推杆(562)推动所述出料管(561)向右旋转,若最远点位于右侧,则所述控制器(72)控制所述电动推杆(562)推动所述出料管(561)向左旋转。
10.如权利要求8所述的树枝粉碎车,其特征在于,当离储料箱(2)前端面最远点和目标点的堆积长度值的差值小于预设阈值,且最远点和目标点中至少有一个点的堆积长度值达到预设的满料堆积长度值时,所述控制器(72)控制报警装置(75)发出报警提醒。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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