压缩式垃圾车卸料液压系统及其控制方法、压缩式垃圾车与流程

1.本发明涉及垃圾车技术领域，特别地，涉及一种压缩式垃圾车卸料液压系统及其控制方法、压缩式垃圾车。


背景技术：

2.为了解决传统压缩式垃圾车的垃圾箱与填装器之间密封面容易泄露污水的问题，目前市面上出现了无泄漏压缩式垃圾车，其在垃圾箱尾部设置有与垃圾箱底板贯通的u型垃圾斗，u型垃圾斗在垃圾箱底板之下，消除了垃圾箱与压填机构之间的密封面，因此压填过程中不会产生传统后装压缩式垃圾车常见的污水渗漏，具有良好的环保性能。
3.由于设置的u型垃圾斗低于平常的工作面，因此在使用过程中常会有垃圾残留在该u型垃圾斗中，导致作业时不能将垃圾完全清理干净，影响垃圾车顺利完成垃圾卸料。


技术实现要素：

4.本发明一方面提供了一种压缩式垃圾车卸料液压系统，以解决现有无泄漏压缩式垃圾车作业时不能将u型垃圾斗中的垃圾完全清理干净的技术问题。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.一种压缩式垃圾车卸料液压系统，包括推板油缸、推铲油缸、顺序阀、减压溢流阀、流量控制阀、换向阀，所述流量控制阀的输入端通过管路连接油泵，输出端与换向阀的进油口相连接；所述推板油缸和推铲油缸的无杆腔分别通过减压溢流阀和顺序阀共同连接于换向阀的同一工作口，所述推铲油缸的有杆腔通过另一顺序阀与所述推板油缸的有杆腔共同连接于换向阀的另一工作口。
7.进一步地，所述推铲油缸的无杆腔和有杆腔之间还通过管路依次连接有电磁阀和补油单向阀。
8.进一步地，所述减压溢流阀的设定压力低于顺序阀的设定压力。
9.本发明另一方面提供了一种压缩式垃圾车卸料控制方法，基于所述的压缩式垃圾车卸料液压系统，包括步骤：
10.根据u型垃圾斗内壁的轮廓曲线、推铲油缸和推板油缸的行程、顺序阀和减压溢流阀的流量特性求得推板和推铲进入u型垃圾斗后，推板油缸和推铲油缸所需的流量与时间的数学关系模型；
11.根据所述数学关系模型调节流量控制阀的阀芯流通面积控制进入推铲油缸和推板油缸内的流量，实现推铲和推板复合动作，使推板紧贴u型垃圾斗内壁将其内部的垃圾全部推出完成卸料。
12.进一步地，所述根据u型垃圾斗内壁的轮廓曲线、推铲油缸和推板油缸的行程、顺序阀和减压溢流阀的流量特性求得推板和推铲进入u型垃圾斗后，推板油缸和推铲油缸所需的流量与时间的数学关系模型，具体包括步骤：
13.根据推铲油缸和推板油缸的行程、顺序阀和减压溢流阀的流量特性，建立u型垃圾
斗内壁的轮廓曲线在相应时间点t
i
的数学坐标模型：
[0014][0015][0016]
式中，i＝1,2,3
…
；c为流量系数；a1为顺序阀的流通面积；a2为减压溢流阀的流通面积；
△
p1为顺序阀的前后压差；
△
p2为减压溢流阀的前后压差；为节流指数；a3为推铲油缸的无杆腔面积；a4为推板油缸的无杆腔面积；
[0017]
通过所述数学坐标模型得出推板和推铲进入u型垃圾斗后，推板油缸和推铲油缸所需的流量与时间的关系。
[0018]
进一步地，所述根据所述数学关系模型调节流量控制阀的阀芯流通面积控制进入推铲油缸和推板油缸内的流量，实现推铲和推板复合动作，使推板紧贴u型垃圾斗内壁将其内部的垃圾全部推出完成卸料，具体包括步骤：
[0019]
求得流量控制阀的流量特性与进入推铲和推板的流量q的关系式：
[0020][0021]
式中，c为流量系数，a3为流量控制阀12的流通面积，为节流指数，
△
p为流量控制阀的阀口压降；
[0022]
根据所述数学关系模型调节输入电压大小改变流量控制阀的阀芯流通面积a1，控制进入推铲油缸和推板油缸内的流量，实现推铲和推板复合动作，使推板紧贴u型垃圾斗内壁将其内部的垃圾全部推出完成卸料。
[0023]
本发明另一方面还提供了一种排涝应急抢险泵控制装置，包括：
[0024]
数学关系模型计算模块，用于根据u型垃圾斗内壁的轮廓曲线、推铲油缸和推板油缸的行程、顺序阀和减压溢流阀的流量特性求得推板和推铲进入u型垃圾斗后，推板油缸和推铲油缸所需的流量与时间的数学关系模型；
[0025]
流量控制模块，用于根据所述数学关系模型调节流量控制阀的阀芯流通面积控制进入推铲油缸和推板油缸内的流量，实现推铲和推板复合动作，使推板紧贴u型垃圾斗内壁将其内部的垃圾全部推出完成卸料。
[0026]
本发明另一方面还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现所述的排涝应急抢险泵控制方法。
[0027]
本发明另一方面还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其特征在于，在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行所述的排涝应急抢险泵控制方法。
[0028]
本发明另一方面还提供了一种压缩式垃圾车，包括：
[0029]
所述的压缩式垃圾车卸料液压系统；
[0030]
中央控制单元，与所述压缩式垃圾车卸料液压系统控制连接，用于实现所述的压缩式垃圾车卸料控制方法。
[0031]
本发明具有以下有益效果：
[0032]
本发明的压缩式垃圾车卸料液压系统设置有推板油缸、推铲油缸、顺序阀、减压溢流阀、流量控制阀、换向阀，其中，顺序阀可确定推板油缸和推铲油缸的动作顺序，确保推板
在推铲移动之前先行移动与垃圾车的垃圾箱底板保持接触；所述减压溢流阀可用于向推板油缸恒压供油，确保推板与垃圾箱底板保持合适的接触压力，便于推动垃圾卸料，而流量控制阀则能够有效控制卸料过程中进入推板油缸和推铲油缸的液压油流量大小，使推板和推铲在复合动作的过程中，确保推板底部的运动轨迹与u型垃圾斗内壁的曲线相重合，从而能够顺利推出垃圾箱底部下凹形成的u型垃圾斗中的垃圾，顺利完成垃圾卸料。
[0033]
本发明的压缩式垃圾车卸料控制方法首先根据u型垃圾斗内壁的轮廓曲线及液压系统的流量特性求得推板和推铲进入u型垃圾斗后，推板油缸和推铲油缸所需的流量与时间的数学关系模型，然后根据所述数学关系模型调节流量控制阀的阀芯流通面积控制进入推铲油缸和推板油缸内的流量，实现推铲和推板复合动作，使推板紧贴u型垃圾斗内壁将其内部的垃圾全部推出完成卸料。本发明根据当前垃圾斗自身的外形曲线特征和当前液压系统的流量特性去个性化定制对应的流量控制策略，同时为实施定制的流量控制策略，本发明则通过调节流量控制阀的阀芯流通面积来控制进入推铲油缸和推板油缸内的流量，从而确保推板能有效贴合垃圾斗内壁运动，更好的配合垃圾箱底部的u型垃圾斗，将u型垃圾斗内的垃圾完全清理干净，实现垃圾无泄漏填装和卸料。
[0034]
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。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0035]
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：
[0036]
图1为本发明优选实施例的压缩式垃圾车卸料液压系统示意图。
[0037]
图2为本发明优选实施例的压缩式垃圾车卸料控制方法流程示意图。
[0038]
图3为本发明优选实施例的卸料阶段示意图。
[0039]
图4为本发明优选实施例的压缩式垃圾车卸料控制方法中步骤s1的子流程示意图。
[0040]
图5为本发明优选实施例的u型垃圾斗内壁的轮廓曲线坐标示意图。
[0041]
图6为本发明优选实施例的压缩式垃圾车卸料控制方法中步骤s2的子流程示意图。
[0042]
图7为本发明优选实施例的压缩式垃圾车卸料控制装置模块示意图。
[0043]
图8为本发明优选实施例的电子设备实体示意框图。
[0044]
图9为本发明优选实施例的压缩式垃圾车结构示意图。
[0045]
图中：1、压力继电器；2、多路换向阀；3、刮板油缸；4、滑板油缸；5、差动阀；6、推板油缸；7、推铲油缸；8、电磁阀；9、补油单向阀；10、顺序阀；11、减压溢流阀；12、流量控制阀；13、换向阀；14、垃圾箱；15、u型垃圾斗。
具体实施方式
[0046]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0047]
如图1所示，本发明的优选实施例提供了一种压缩式垃圾车卸料液压系统，包括推
板油缸6、推铲油缸7、顺序阀10、减压溢流阀11、流量控制阀12、换向阀13，所述流量控制阀12的输入端通过管路连接油泵，输出端与换向阀13的进油口相连接；所述推板油缸6和推铲油缸7的无杆腔分别通过减压溢流阀11和顺序阀10共同连接于换向阀13的同一工作口，所述推铲油缸7的有杆腔通过另一顺序阀10与所述推板油缸6的有杆腔共同连接于换向阀13的另一工作口，其中，所述减压溢流阀11的设定压力(通常是2
‑
3mpa)低于顺序阀10的设定压力(通常是4mpa)。所述推铲油缸7的无杆腔和有杆腔之间还通过管路依次连接有电磁阀8和补油单向阀9，用于推铲油缸7快速回收。同时，在本实施例的液压系统还包括有压力继电器1、多路换向阀2、刮板油缸3、滑板油缸4、差动阀5，可实现对刮板和滑板的控制，此为现有技术，并非被实施例的改进点，在此不再赘述。
[0048]
本实施例的压缩式垃圾车卸料液压系统设置有推板油缸6、推铲油缸7、顺序阀10、减压溢流阀11、流量控制阀12、换向阀13，其中，顺序阀10可确定推板油缸6和推铲油缸7的动作顺序，确保推板在推铲移动之前先行移动与垃圾车的垃圾箱14底板保持接触；所述减压溢流阀11可用于向推板油缸6恒压供油，确保推板与垃圾箱14底板保持合适的接触压力，便于推动垃圾卸料，具体过程为：垃圾车推铲推出卸料时，电磁铁y5、y6、y7通电，减压溢流阀11的设定压力(通常是2
‑
3mpa)低于顺序阀10的设定压力(通常是4mpa)，液压油依次经过流量控制阀12
‑‑
换向阀13下端位
‑‑
减压溢流阀11到达推板油缸6无杆腔，此时推板下行，推板与垃圾箱14底部接触后，推板油缸6无杆腔压力升高，当达到减压溢流阀11的出口压力设定值时，开始溢流，使减压溢流阀11出口压力保持恒定。当整车液压系统内压力继续上升，达到顺序阀10的设定压力时，则开启顺序阀10，液压油经过顺序阀10进入推铲油缸7的无杆腔，使推铲伸出。而流量控制阀12则能够有效控制卸料过程中进入推板油缸6和推铲油缸7的液压油流量大小，从而控制推板油缸6和推铲油缸7伸出的位置，使推板和推铲在复合动作的过程中，确保推板底部的运动轨迹与u型垃圾斗15内壁的曲线相重合，从而能够顺利推出垃圾箱14底部下凹形成的u型垃圾斗15中的垃圾，顺利完成垃圾卸料。
[0049]
本发明另一方面提供了一种压缩式垃圾车卸料控制方法，基于所述的压缩式垃圾车卸料液压系统，包括步骤：
[0050]
s1、根据u型垃圾斗15内壁的轮廓曲线、推铲油缸7和推板油缸6的行程、顺序阀10和减压溢流阀11的流量特性求得推板和推铲进入u型垃圾斗15后，推板油缸6和推铲油缸7所需的流量与时间的数学关系模型；
[0051]
s2、根据所述数学关系模型调节流量控制阀12的阀芯流通面积控制进入推铲油缸7和推板油缸6内的流量，实现推铲和推板复合动作，使推板紧贴u型垃圾斗15内壁将其内部的垃圾全部推出完成卸料。
[0052]
推板在垃圾卸料时受到三个垂直方向的作用力：
[0053]
1、推板本身的重力g；方向朝下
[0054]
2、推板油缸6给它的压力；方向朝下
[0055]
3、还有垃圾箱14底部给推板的支撑力，方向朝上
[0056]
由于在垃圾车在卸料时，推板油缸6的进油口一直处于减压溢流阀11的设定压力p
11
，因此推板油缸6给推板的压力f6＝p
11
×
a
推板油缸无杆腔
一直都是固定值。此时，垃圾箱14底部给推板的支撑力f1＝推板油缸6的压力f6+推板本身的重力g。
[0057]
如图3所示垃圾车在卸料的过程可分为三个阶段：
[0058]
第一阶段：推铲往外推，推板压着垃圾箱14的底板；
[0059]
第二阶段：推铲和推板进入u型垃圾斗15，推铲继续向右走，推板的下方悬空，来自垃圾箱14底部给推板的支撑力f1消失，因此推板油缸6会推着推板沿着u型垃圾斗15往下走，这个阶段是整个卸料过程中最重要的阶段。
[0060]
第三阶段：推铲和推板从最低点出u型垃圾斗15，推铲继续往右走，推板被u型垃圾斗15往上推，推板油缸6的无杆腔内的液压油被挤出。
[0061]
这三个阶段里，第二个阶段最重要，第一个阶段推板油缸6无动作，不需要液压油；第三个阶段，推板油缸6往回收，无杆腔内液压油通过减压溢流阀11流回油箱。在这两个阶段，液压泵只需要给推铲油缸7提供液压油即可。
[0062]
只有在第二个阶段，推板油缸6伸出，推铲油缸7也在往外伸，两者同时需要液压油。而且推板油缸6伸出的长度随着u型垃圾斗15的外形而变化，推板油缸6所需要的液压油也不一样。因此需要根据u型垃圾斗15的外形、液压系统内的流量控制才能实现推铲和推板的正确的复合动作，完成推铲在往外推的同时，推板紧贴着u型垃圾斗15将其内部的垃圾全部推出。若是流量匹配不合理的话，会出现推板未能贴合u型垃圾斗15的情况，导致垃圾未能完全排出的情况。
[0063]
本实施例首先根据u型垃圾斗15内壁的轮廓曲线及液压系统的流量特性求得推板和推铲进入u型垃圾斗15后，推板油缸6和推铲油缸7所需的流量与时间的数学关系模型，然后根据所述数学关系模型调节流量控制阀12的阀芯流通面积控制进入推铲油缸7和推板油缸6内的流量，实现推铲和推板复合动作，使推板紧贴u型垃圾斗15内壁将其内部的垃圾全部推出完成卸料。本发明根据当前垃圾斗自身的外形曲线特征和当前液压系统的流量特性去个性化定制对应的流量控制策略，同时为实施定制的流量控制策略，本发明则通过调节流量控制阀12的阀芯流通面积来控制进入推铲油缸7和推板油缸6内的流量，从而确保推板能有效贴合垃圾斗内壁运动，更好的配合垃圾箱14底部的u型垃圾斗15，将u型垃圾斗15内的垃圾完全清理干净，实现垃圾无泄漏填装和卸料。
[0064]
如图4和图5所示，在本发明的优选实施例中，所述根据u型垃圾斗15内壁的轮廓曲线、推铲油缸7和推板油缸6的行程、顺序阀10和减压溢流阀11的流量特性求得推板和推铲进入u型垃圾斗15后，推板油缸6和推铲油缸7所需的流量与时间的数学关系模型，具体包括步骤：
[0065]
s11、根据推铲油缸7和推板油缸6的行程、顺序阀10和减压溢流阀11的流量特性，建立u型垃圾斗15内壁的轮廓曲线在相应时间点t
i
的数学坐标模型：
[0066][0067][0068]
式中，i＝1,2,3
…
；c为流量系数；a1为顺序阀10的流通面积；a2为减压溢流阀11的流通面积；
△
p1为顺序阀10的前后压差；
△
p2为减压溢流阀11的前后压差；为节流指数；a3为推铲油缸7的无杆腔面积；a4为推板油缸6的无杆腔面积；
[0069]
s12、通过所述数学坐标模型得出推板和推铲进入u型垃圾斗15后，推板油缸6和推铲油缸7所需的流量与时间的关系。
[0070]
本实施例可根据推铲油缸7和推板油缸6的行程、顺序阀10和减压溢流阀11的流量
特性，建立u型垃圾斗15内壁的轮廓曲线在相应时间点t
i
的数学坐标模型，其中，u型垃圾斗15内壁左侧起点处的坐标为(0，0)，水平向右的方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，如：
[0071]
当时间为t1时，对应的坐标为:
[0072][0073][0074]
当时间为t2时，对应的坐标为:
[0075][0076][0077]
通过上述计算，即可得出推板和推铲进入u型垃圾斗15后，推板油缸6和推铲油缸7所需的流量与时间的关系。
[0078]
如图6所示，在本发明的优选实施例中，所述根据所述数学关系模型调节流量控制阀12的阀芯流通面积控制进入推铲油缸7和推板油缸6内的流量，实现推铲和推板复合动作，使推板紧贴u型垃圾斗15内壁将其内部的垃圾全部推出完成卸料，具体包括步骤：
[0079]
s21、求得流量控制阀12的流量特性与进入推铲和推板的流量q的关系式：
[0080][0081]
式中，c为流量系数，a3为流量控制阀12的流通面积，为节流指数，
△
p为流量控制阀12的阀口压降；
[0082]
s22、根据所述数学关系模型调节输入电压大小改变流量控制阀12的阀芯流通面积a1，控制进入推铲油缸和推板油缸6内的流量，实现推铲和推板复合动作，使推板紧贴u型垃圾斗15内壁将其内部的垃圾全部推出完成卸料。
[0083]
为了控制进入推铲和推板的流量q，本实施例将流量控制阀12的流量特性与进入推铲和推板的流量q进行关联，关联后，即可通过改变流量控制阀12的阀芯流通面积a1，即改变输入流量控制阀12的电压大小，就可以控制进入推铲油缸7和推板油缸6内的液压油的流量q，从而实现推铲和推板与u型垃圾斗15的复合动作，顺利完成垃圾卸料。
[0084]
如图7所示，本发明另一实施例提供了一种排涝应急抢险泵控制装置，包括：
[0085]
数学关系模型计算模块，用于根据u型垃圾斗15内壁的轮廓曲线、推铲油缸7和推板油缸6的行程、顺序阀10和减压溢流阀11的流量特性求得推板和推铲进入u型垃圾斗15后，推板油缸6和推铲油缸7所需的流量与时间的数学关系模型；
[0086]
流量控制模块，用于根据所述数学关系模型调节流量控制阀12的阀芯流通面积控制进入推铲油缸7和推板油缸6内的流量，实现推铲和推板复合动作，使推板紧贴u型垃圾斗15内壁将其内部的垃圾全部推出完成卸料。
[0087]
如图8所示，本发明另一实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的排涝应急抢险泵控制方法。
[0088]
本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行所述的排涝应急抢险泵控制方法。
[0089]
如图9所示，本发明另一实施例提供了一种压缩式垃圾车，包括：
[0090]
所述的压缩式垃圾车卸料液压系统；
[0091]
中央控制单元，与所述压缩式垃圾车卸料液压系统控制连接，用于实现所述的压缩式垃圾车卸料控制方法。
[0092]
本实施例的压缩式垃圾车在垃圾箱14尾部设置有与垃圾箱14底板贯通的u型垃圾斗15，u型垃圾斗15在垃圾箱14底板之下，消除了垃圾箱14与压填机构之间的密封面，因此压填过程中不会产生传统后装压缩式垃圾车常见的污水渗漏，具有良好的环保性能，但u型垃圾斗15低于平常的工作面，在使用过程中会有垃圾残留在该u型垃圾斗15中，为了解决该问题，本实施例的压缩式垃圾车设置了所述的压缩式垃圾车卸料液压系统和中央控制单元，所述中央控制单元根据u型垃圾斗15的特殊工况执行对应的控制策略，实现所述的压缩式垃圾车卸料控制方法。
[0093]
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0094]
上述实施例的方法的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个或者多个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0095]
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。