一種挖掘機測試實驗臺的制作方法

本實用新型涉及教學模型技術領域，尤其涉及一種挖掘機測試實驗臺。

背景技術：

目前如圖1所示，挖掘機主要由工作裝置1、操縱機構4、液壓傳動機構3、動力裝置5、回轉行走機構2等組成。其中，動力裝置5多采用內燃機作為動力源；操作方式是由操作人員在駕駛室通過操作先導控制閥、腳踏先導控制閥來完成挖掘機的挖掘、回轉、行走等動作。為了教學需求，如需將真實挖掘機縮小比例搬進學校實驗室，原有挖掘機部分結構將不適于院校教學。如以內燃機作為動力源，內燃機具有結構復雜、維修不便、噪音高、排放高、不環保的缺點，不適于院校挖掘機的教學環境；另外，現有挖掘機操作方式較為單一，無法滿足液壓挖掘機控制系統向復合控制發展的方向。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是解決現有的挖掘機教學試驗臺動力結構復雜，不適于院校挖掘機的教學環境的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種挖掘機測試實驗臺，包括按照預設比例縮小形成的挖掘機主體和控制所述挖掘機主體動作的控制系統，所述挖掘機主體包括工作機構、回轉行走機構、液壓傳動機構、操縱機構和動力裝置，所述操縱機構設置于所述回轉行走機構上，所述工作機構與所述操縱機構連接，所述動力裝置與所述液壓傳動機構連接，以為所述工作機構和所述回轉行走機構提供動力，所述動力裝置為電機。

其中，所述控制系統包括設置于控制臺上的計算機和無線發射控制板以及設置于所述挖掘機主體上的無線控制執行板和傳感器集成單元，所述無線控制執行板接收所述傳感器控制單元發射的信號，并發射信號至所述無線控制執行板，所述計算機與所述無線發射控制板連接。

其中，所述無線發射控制板設置于無線操縱箱內，所述無線操縱箱的面板上設有操縱手柄、油泵啟動按鈕和油泵停止按鈕。

其中，所述無線控制執行板與所述傳感器集成單元通過單片機連接。

其中，所述傳感器集成單元包括流量傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器。

其中，所述無線發射控制板與所述計算機通過USB線連接。

其中，所述液壓傳動機構包括液壓泵、液壓控制閥組、油缸和馬達。

其中，所述挖掘機主體通過防爆插頭與外部電纜連接，且在所述挖掘機主體的電源線路上設有漏電保護開關。

(三)有益效果

本實用新型的上述技術方案具有如下優點：本實用新型挖掘機測試實驗臺是根據挖掘機的教學特點，將真實挖掘機按照一定比例縮小設計，由工作機構、回轉行走機構、液壓傳動機構、操縱機構和動力裝置等機構連接形成挖掘機主體，其中，將電機用作動力裝置，電動機與內燃機相比，電動機具有結構簡單可靠、自動化程度高、效率高、維修方便、噪音底等優點，以及可降低使用和維護成本，可真正實現零排放，無有害氣體排放，清潔環保的特點。更加適合于封閉的、空氣流通不暢的場合使用，從而也能夠符合院校的教學特點。

除了上面所描述的本實用新型解決的技術問題、構成的技術方案的技術特征以及有這些技術方案的技術特征所帶來的優點之外，本實用新型的其他技術特征及這些技術特征帶來的優點，將結合附圖作出進一步說明。

附圖說明

圖1是現有的挖掘機的機構示意圖；

圖2是本實用新型實施例挖掘機測試實驗臺的挖掘機主體的主視圖；

圖3是本實用新型實施例挖掘機測試實驗臺的挖掘機主體的俯視圖；

圖4是本實用新型實施例挖掘機測試實驗臺的控制臺的結構示意圖；

圖5是是本實用新型實施例挖掘機測試實驗臺的控制系統對挖掘機主體的控制過程示意圖。

圖中：1：工作機構；2：回轉行走機構；3：液壓傳動機構；4：操縱機構；5：動力裝置；6：控制臺；10：挖掘機主體；61：計算機；62：無線發射控制板；63：無線控制執行板；64：傳感器集成單元；65：無線操縱箱；66：單片機；67：USB線。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”、“多根”、“多組”的含義是兩個或兩個以上，“若干個”、“若干根”、“若干組”的含義是一個或一個以上。

如圖2和圖3所示，本實用新型實施例提供的挖掘機測試實驗臺，包括按照預設比例縮小形成的挖掘機主體10和控制挖掘機主體10動作的控制系統，挖掘機主體10包括工作機構1、回轉行走機構2、液壓傳動機構3、操縱機構4和動力裝置5，操縱機構4設置于回轉行走機構2上，工作機構1與操縱機構4連接，動力裝置5與液壓傳動機構3連接，以為工作機構1和回轉行走機構2提供動力，動力裝置5為電機。

本實用新型挖掘機測試實驗臺是根據挖掘機的教學特點，將真實挖掘機按照一定比例縮小設計，由工作機構、回轉行走機構、液壓傳動機構、操縱機構和動力裝置等機構連接形成挖掘機主體，其中，將電機用作動力裝置，電動機與內燃機相比，電動機具有結構簡單可靠、自動化程度高、效率高、維修方便、噪音底等優點，以及可降低使用和維護成本，可真正實現零排放，無有害氣體排放，清潔環保的特點。更加適合于封閉的、空氣流通不暢的場合使用，從而也能夠符合院校的教學特點。

其中，如圖4所示，控制系統包括設置于控制臺6上的計算機61和無線發射控制板62以及設置于挖掘機主體10上的無線控制執行板63和傳感器集成單元64，無線發射控制板62接收傳感器控制單元64發射的信號，并發射信號至無線控制執行板63，計算機61與無線發射控制板62連接。同時在保留現有挖掘機的控制室作為操縱機構的控制方式的基礎上，新增無線操縱、計算機操縱兩種操縱方式，使挖掘機控制方式多樣化，自動化程度更高，符合液壓挖掘機單一的控制系統向復合控制發展的方向。本實用新型的控制系統為無線操縱模塊、計算機操縱模塊和無線采集模塊，主要由計算機、無線發射控制板、無線控制執行板和傳感器集成單元組成，可實現對挖掘機的無線操縱、計算機操縱、數據采集、實時監測等功能。

具體的，無線發射控制板62設置于無線操縱箱65內，無線操縱箱65的面板上設有操縱手柄、油泵啟動按鈕和油泵停止按鈕。無線發射控制板安裝在無線操縱箱內，無線操縱箱的面板上安裝有4個操縱手柄、1個油泵啟動按鈕和1個油泵停止按鈕。無線遙控最遠距離為1000m，操縱手柄的開關信號經無線發射控制板上的A/D轉換器轉換成數字值，通過無線發射控制板將信號發射到挖掘機主體上的無線控制執行板上，無線控制執行板接收到信號控制電磁換向閥的通斷，使工作機構、回轉行走機構或液壓傳動機構等動作。

其中，如圖5所示，無線控制執行板63與傳感器集成單元64通過單片機66連接。挖掘機增加傳感器數據采集模塊，傳感器的模擬信號通過無線控制執行板轉換成數字信號，無線控制執行板再將數字信號發給無線發射控制板，經USB傳輸給計算機。

進一步的，傳感器集成單元64包括流量傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器。挖掘機液壓執行件的流量、壓力、溫度進行實時采集和實時監測。增加傳感器集成單元，能夠實現實時監控功能，使挖掘機主體的工作狀態、數據能夠實時傳輸到計算機上，同時大大提高了挖掘機主體上各控制元件之間數據通信的速度和質量。

其中，無線發射控制板62與計算機61通過USB線連接67。本實用新型也可通過計算機上的軟件對挖掘機本體進行控制，計算機與無線發射控制板經USB線進行連接，兩者間通過指定通訊協議來進行數據交換，從而控制無線控制執行板實現對電磁換向閥的通斷控制，從而使挖掘機主體動作。

其中，液壓傳動機構3包括液壓泵、液壓控制閥組、油缸和馬達。電機驅動液壓泵，通過液壓控制閥組控制油缸、馬達進而帶動工作機構完成作業動作。

另外，挖掘機主體10通過防爆插頭與外部電纜連接，且在挖掘機主體10的電源線路上設有漏電保護開關。挖掘機主體與外部電纜通過防爆插頭連接，在挖掘機主體的電源線路上加裝帶漏電保護開關，使設備在運行和維護等過程中，能夠得到防短路、防過載、防過流等保護作用，確保操作人員和設備的安全。

綜上所述，本實用新型挖掘機測試實驗臺是根據挖掘機的教學特點，將真實挖掘機按照一定比例縮小設計，由工作機構、回轉行走機構、液壓傳動機構、操縱機構和動力裝置等機構連接形成挖掘機主體，其中，將電機用作動力裝置，電動機與內燃機相比，電動機具有結構簡單可靠、自動化程度高、效率高、維修方便、噪音底等優點，以及可降低使用和維護成本，可真正實現零排放，無有害氣體排放，清潔環保的特點。更加適合于封閉的、空氣流通不暢的場合使用，從而也能夠符合院校的教學特點。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。