專利名稱：電動挖掘機稱重方法
技術領域：
本發明涉及一種電動挖掘機的稱重方法，該方法尤其適應于免扭圓鏟桿式電動挖掘機的稱重。
背景技術：
電動挖掘機主要用于大型露天礦的土壤、巖石、礦石和煤炭的挖掘，按照推壓方式的不同分為齒輪齒條推壓式電動挖掘機和免扭圓鏟桿式電動挖掘機。以往為了統計單臺挖掘機的產量只能通過專門的人員來記錄裝載車數來估計，這樣統計出來的數字不僅誤差多，還增加了人員的投入。申請號為200710185462.5的中國專利公告了一種齒輪齒條推壓式電動挖掘機的稱重方法，這種方法通過提升電機上的轉矩與鋼絲繩的提升力之間的關系式計算出鋼絲繩對鏟斗的提升力、通過推壓電機上的轉矩與鋼絲繩推壓力之間的關系式計算出推壓斗桿對鏟斗的推力，然后在由動臂、編碼器所測得推壓行程、提升行程組成的三角形中用余弦定理分別計算出稱重時起重臂與推壓斗桿之間的夾角和起重臂與提升鋼絲繩之間的夾角，最終通過鏟斗的受力平衡計算出物料的重量。該專利的技術方案雖然節省了人力，但該計算方法忽略了鏟桿和附著在鏟桿上其它部件重力的影響，因此按照該技術方案計算出來的物料重量會有比較大的誤差，而且該專利技術方案不適應鋼絲繩推壓的電鏟。然后該專利方案中起重臂與推壓斗桿之間的夾角和起重臂與天輪右側提升鋼絲繩之間的夾角是用余弦定理計算得到的，由于動臂的延長線和天輪右側的提升鋼絲繩延長線沒有相交在提升鋼絲繩與天輪右側的切點，由于該切點相對于天輪是改變的，動臂不會變，掛鎖相對于鏟桿是一定形變，這樣造成的封閉圖形并不是一個真正的三角形，所以利用余弦定理會造成誤差。
發明內容
本發明的目的是提供一種準確度較高的電動挖掘機稱重方法。本發明的技術方案是:I)以鏟桿處于水平位置時的鞍座中心為O點，垂直于大地方向為Y軸，平行于履帶輪底座方向為X軸，建立直角坐標系，確定鏟桿處于水平位置、且天輪右側提升鋼絲繩垂直于鏟桿時該坐標體系中，滿斗物料重心坐標為(Xtl, %)、鏟桿及附著在鏟桿上部件所構成整體的重心坐標為(X1, yi)、推壓鋼絲繩與推壓滑輪連接點坐標為(X2，y2)、推壓鋼絲繩與推壓緩沖器的連接點坐標為(x3，y3)、提升鋼絲繩與伊斗連接點坐標為(χ4，y4)、天輪的圓心坐標為(χ5，y5)；2)用安裝在鏟桿的尾部的位移傳感器測得稱重時鏟桿及附著在鏟桿上部件所構成整體的水平位移量Λχ，用安裝在鏟桿或者鞍座上的傾角傳感器測得鏟桿及附著在鏟桿上部件所構成整體與X軸的夾角α ;
3)用下述坐標旋轉公式計算稱重時滿斗物料的重心橫坐標X ' C1、鏟桿及附著在鏟桿上部件所構成整體的重心橫坐標X '1、提升鋼絲繩與鏟斗連接點的坐標 1' 4)
權利要求
1.一種電動挖掘機的稱重方法，其特征在于包括如下步驟: 1)以鏟桿處于水平位置時的鞍座中心為O點，垂直于大地方向為Y軸，平行于履帶輪底座方向為X軸，建立直角坐標系， 確定鏟桿處于水平位置、且天輪右側提升鋼絲繩垂直于鏟桿時該坐標體系中，滿斗物料重心坐標為(X(l，％)、鏟桿及附著在鏟桿上部件所構成整體的重心坐標為(X1, yl)、推壓鋼絲繩與推壓滑輪連接點坐標為(X2，y2)、推壓鋼絲繩與推壓緩沖器的連接點坐標為(X3，y3)、提升鋼絲繩與纟產斗連接點坐標為(x4，y4)、天輪的圓心坐標為(x5, y5)； 2)用安裝在鏟桿的尾部的位移傳感器測得稱重時鏟桿及附著在鏟桿上部件所構成整體的水平位移量Λχ，用安裝在鏟桿或者鞍座上的傾角傳感器測得鏟桿及附著在鏟桿上部件所構成整體與X軸的夾角α ; 3)用下述坐標旋轉公式計算稱重時滿斗物料的重心橫坐標X丨C1、鏟桿及附著在鏟桿上部件所構成整體的重心橫坐標X '1、提升鋼絲繩與鏟斗連接點的坐標4) y; 4)
2.根據權利要求1所述的電動挖掘機稱重方法，其特征在于:所述電動挖掘機的稱重在回轉過程開始后0.3至0.7秒內開始。
3.根據權利要求1或2所述的電動挖掘機稱重方法，其特征在于還包括對稱重結果篩選的步驟，設定電鏟的滿斗物料質量值Mn，當稱重結果M小于Mn的5%或者大于Mn的120%，則本次稱重的結果不在合理范圍內，不予取值；當稱重結果M大于Mn的5%且小于Mn的120%，則本次稱重的結果在合理范圍內，予以取值。
全文摘要
本發明的電動挖掘機稱重方法用于解決現有方法稱重誤差過大的技術問題。本發明技術方案以鞍座中心為力矩平衡點，并以該點為原點建立直角坐標系；確定鏟桿及附著在鏟桿上部件、滿斗物料的重心，提升力、推壓力作用點在鏟桿處于水平位置時在該坐標體系的坐標，推壓力的力臂等于推壓力作用點的縱坐標，再根據鏟桿運動軌跡方程求得這些點在稱重時的坐標，重力力臂等于重心在稱重時的橫坐標；以稱重時提升力作用點和天輪右側提升鋼絲繩與天輪切點位置關系求出切點坐標，列出提升鋼絲繩所在的直線方程，用鞍座中心到該直線的距離求出提升力力臂；與以推壓、提升電機與提升力、推壓力的關系求出提升力和推壓力；最后列出力矩平衡方程求出物料重量。
文檔編號G01G9/00GK103076069SQ20121038444
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者崔崴, 廖哲瑜 申請人:中鋼集團衡陽重機有限公司