一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于履帶起重機(jī)控制技術(shù)，具體涉及雙液壓系統(tǒng)情況下的四履帶同步行走裝置，可用于需要協(xié)同作業(yè)的兩個(gè)平臺(tái)作業(yè)設(shè)備及固定設(shè)備改移動(dòng)設(shè)備等。

二、

背景技術(shù)：

施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常需要應(yīng)用于兩個(gè)平臺(tái)作業(yè)設(shè)備的協(xié)同作業(yè)及固定設(shè)備改移動(dòng)設(shè)備等?，F(xiàn)有的雙液壓系統(tǒng)四履帶協(xié)同作業(yè)的控制方式較為簡(jiǎn)單，比如料場(chǎng)的堆取料機(jī)，傳統(tǒng)做法是地面鋪設(shè)軌道，平臺(tái)在固定的軌跡進(jìn)行堆取料，其作業(yè)效率、堆取料范圍和靈活性都要受到限制。

雙液壓系統(tǒng)，各履帶液壓泵之間的功率排量不同，馬達(dá)速度不同，最終的行走速度也不同。即便是相同排量的泵和馬達(dá)，實(shí)際檢測(cè)到的行走速度也不盡相同。如何較好地實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)的四履帶同步行走控制，是本發(fā)明所要解決的課題。

三、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種履帶起重機(jī)雙系統(tǒng)的四履帶同步行走裝置及控制方法，實(shí)現(xiàn)四履帶同步行走。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：雙系統(tǒng)的四履帶同步行走裝置包括：位于電控柜面板上的顯示器，位于電控柜內(nèi)的plc控制器，位于司機(jī)室內(nèi)的操作手柄，安裝在減速機(jī)上并同步轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)值編碼器，安裝在減速機(jī)上并同步轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)值編碼器和帶有比例電磁閥的履帶液壓泵，plc控制器與絕對(duì)值編碼器和顯示器通過(guò)can總線連接，操縱手柄通過(guò)can總線與控制器藕接，比例電磁閥與plc控制器的pwm輸出端藕接。絕對(duì)值編碼器獲取各履帶行走減速機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，通過(guò)can總線發(fā)送給plc控制器；顯示器通過(guò)can總線讀取plc控制器中的各項(xiàng)參數(shù)，包括系統(tǒng)壓力、行走速度、編碼器計(jì)數(shù)、同步狀態(tài)；操縱手柄向plc控制器提供履帶行走的速度與方向信號(hào)，plc控制器經(jīng)計(jì)算通過(guò)比例電磁閥控制液壓泵的排量，實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)的四履帶同步行走。

具體工作過(guò)程：

1、動(dòng)力裝置（柴油機(jī)或者電機(jī)）啟動(dòng)后，液壓泵提供系統(tǒng)壓力，驅(qū)動(dòng)行走馬達(dá)開始行走，位于行走減速機(jī)上同步運(yùn)轉(zhuǎn)的絕對(duì)值編碼器獲取轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)值。編碼器通過(guò)can總線將數(shù)值發(fā)送給plc控制器，plc控制器將獲得的編碼器數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，得到當(dāng)前各履帶行走的狀態(tài)，首先對(duì)比不同液壓系統(tǒng)的履帶行走速度，標(biāo)定其中一個(gè)履帶速度，如果此時(shí)另外一條履帶行走的速度過(guò)快，通過(guò)plc控制器計(jì)算處理，pwm輸出端口降低過(guò)快履帶液壓泵的電流值，直到該履帶和被標(biāo)定的履帶絕對(duì)值編碼數(shù)值相同為止。反之，則提高過(guò)慢履帶液壓泵的電流值。

2、將不同液壓系統(tǒng)的兩條履帶行走速度調(diào)平之后，再將同一液壓系統(tǒng)的兩條履帶進(jìn)行對(duì)比，同樣，也是通過(guò)plc控制器的pwm輸出端口對(duì)兩條履帶的電流進(jìn)行調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)平。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、改變了軌道式作業(yè)平臺(tái)的局限性，大大的提升了同步行走裝置的使用效率。對(duì)于堆取料作業(yè)，采用本方法后，平臺(tái)和傳送帶置于兩個(gè)履帶行走裝置上，堆取料作業(yè)設(shè)備的作業(yè)效率、堆取料范圍、靈活性都將得到很大的提高。

2、改造成本低，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；通過(guò)can總線連接，安全可靠。

3、使用范圍廣，可應(yīng)用于類似需要同步行走的設(shè)備上。

三、附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明的電路原理圖；

圖3為編碼器安裝示意圖；

圖4為圖3的a-a剖面圖；

圖5為本發(fā)明的計(jì)算方法流程圖；

圖6、7為本發(fā)明的顯示器界面；

圖8、圖9、圖10為本發(fā)明的手柄示意圖。

四、具體實(shí)施方式

本發(fā)明包括plc控制器、絕對(duì)值編碼器、操縱手柄、比例電磁閥。位于行走減速機(jī)上的絕對(duì)值編碼器通過(guò)can總線與位于電控柜內(nèi)的plc控制器藕接，用來(lái)獲取當(dāng)前行走減速機(jī)各編碼的計(jì)數(shù)值。位于電控柜面板上的顯示器通過(guò)can總線和plc控制器藕接，用來(lái)顯示各編碼器的計(jì)數(shù)值、系統(tǒng)壓力、同步狀態(tài)、手柄狀態(tài)等。位于司機(jī)室操作臺(tái)上的操縱手柄，通過(guò)can總線與控制器藕接，向plc控制器提供履帶行走的速度與方向信號(hào)。安裝在液壓泵上的比例電磁閥與plc的輸出端口藕接，用于控制液壓泵和的排量。

本發(fā)明的電路連接為：本發(fā)明的電路連接為：電源經(jīng)熔斷器fu11、fu12、fu14、fu15分別連接plc控制器1和plc控制器2的電源端口；手柄1、手柄2經(jīng)can總線連接控制器的can線端口，顯示器通過(guò)can總線連接控制器的can線端口，四個(gè)編碼器分別通過(guò)can線接控制器的can線端口；1左行走前、1左行走后、1右行走前、1右行走后、2左行走前、2左行走后、2右行走前、2右行走后分別連接控制器的pwm輸出端口，1行走制動(dòng)和2行走制動(dòng)分別連接plc控制器的開關(guān)量輸出端口，速度給定連接plc控制器的模擬量輸入端口，直行選擇連接plc控制器的開關(guān)量輸入端口，轉(zhuǎn)彎選擇連接plc控制器的開關(guān)量輸入端口，后/前行選擇連接plc控制器的開關(guān)量輸入端口，逆/順時(shí)選擇連接plc控制器的開關(guān)量輸入端口，系統(tǒng)壓力1連接plc控制器的模擬量輸入端口，系統(tǒng)壓力2連接plc控制器的模擬量輸入端口，油溫1連接plc控制器的模擬量輸入端口，油溫2連接plc控制器的模擬量輸入端口，1電磁閥報(bào)警連接plc控制器的開關(guān)量輸出端口，1手柄報(bào)警連接plc控制器的開關(guān)量輸出端口，1壓力報(bào)警連接plc控制器的開關(guān)量輸出端口，1油溫報(bào)警連接plc控制器的開關(guān)量輸出端口，2電磁閥報(bào)警連接plc控制器的開關(guān)量輸出端口，2手柄報(bào)警連接plc控制器的開關(guān)量輸出端口，2壓力報(bào)警連接plc控制器的開關(guān)量輸出端口，2油溫報(bào)警連接plc控制器的開關(guān)量輸出端口。

絕對(duì)值編碼器1安裝在減速機(jī)的輪圈中幅2的中間，固定在履帶架上的支架3上。編碼器實(shí)時(shí)獲取對(duì)應(yīng)履帶行走減速機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)值。

⑴各零部件的具體作用為：

①plc控制器接受絕對(duì)值編碼器和手柄的輸入值，處理這些數(shù)值，pwm輸出端口給液壓泵輸出電流值。

②顯示器實(shí)時(shí)顯示編碼器計(jì)數(shù)值、系統(tǒng)壓力、同步狀態(tài)、手柄狀態(tài)等。

③手柄給定行走速度的值、方向，通過(guò)手柄按鈕選擇同步模式（直行、轉(zhuǎn)彎等），速度值以綠色能量條的型式體現(xiàn)在顯示器中，選擇同步模式，也同樣顯示在顯示器中。另外，編碼器清零的功能也設(shè)置在手柄按鈕上。

⑵計(jì)算方法

①首先獲取各編碼器的數(shù)值

countd1：1左行走數(shù)值

countd2：1右行走數(shù)值

countd3：2左行走數(shù)值

countd4：2右行走數(shù)值

其中1和2表示不同液壓系統(tǒng)的行走裝置

②將獲取的編碼器數(shù)值通過(guò)如下公式進(jìn)行對(duì)比

（countd1*d1-countd3*d2）/t1=0

若計(jì)算結(jié)果為正值，表明1號(hào)行走裝置的的左履帶偏快，則通過(guò)plc控制器的pwm輸出端口降低控制該履帶的液壓泵電流值，直到上述公式結(jié)果是零為止；

（countd1-countd2）/t2=0

（countd3-countd4）/t2=0

同理這兩個(gè)公式用來(lái)調(diào)平1、2號(hào)行走裝置各自履帶行走速度；

其中：d1：1號(hào)行走裝置行走減速機(jī)的直徑

d2：2號(hào)行走裝置行走減速機(jī)的直徑

t1：敏感系數(shù)

t2：敏感系數(shù)

③同步轉(zhuǎn)彎行走處理(1號(hào)行走裝置以2號(hào)行走裝置為圓心轉(zhuǎn)彎)

（countd1*d1）/（countd2*d2）

=(l1+l+l2*0.5)/(l+l2*0.5)

其中：l1：1號(hào)行走裝置兩條履帶的中心距

l2：2號(hào)行走裝置兩條履帶的中心距

l：兩個(gè)行走裝置之間的距離

④同步保護(hù)

（countd1*d1-countd3*d2）/t1>tm或者<-tm時(shí)，plc控制器停止pwm輸出，所有履帶停止動(dòng)作；其中：tm為保護(hù)值

(countd1-countd2)/t2>tn或者<-tn時(shí)，

plc控制器停止pwm輸出，所有履帶停止動(dòng)作；

其中：tn為保護(hù)值

(countd3-countd4)/t2>tn或者<-tn時(shí)，plc控制器停止pwm輸出，所有履帶停止動(dòng)作。