使用平地铲门的作业车辆物料管理
阅读说明：本技术 使用平地铲门的作业车辆物料管理 (Work vehicle material management using a ground shovel door ) 是由 戴维·A·瓦基 于 2020-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种作业车辆,该作业车辆包括使用平地铲门的物料管理系统。传感器被配置成生成指示地面特征和地面特征的定位的信号。平地铲联接至作业车辆并且被配置成移动地面物料。门联接至平地铲并且门致动器联接至门。门致动器被配置成将门移动至打开位置、关闭位置或打开位置与关闭位置之间的位置。与传感器通信的控制器被配置成接收指示地面特征和地面特征的定位的信号,并且基于地面特征和地面特征的定位控制门致动器移动门。(A work vehicle includes a material management system that uses a ground shovel door. The sensor is configured to generate a signal indicative of the ground feature and the location of the ground feature. A grading shovel is coupled to the work vehicle and configured to move the ground material. A door is coupled to the grading shovel and a door actuator is coupled to the door. The door actuator is configured to move the door to an open position, a closed position, or a position between the open and closed positions. A controller in communication with the sensor is configured to receive signals indicative of the ground features and the locations of the ground features, and control the door actuator to move the door based on the ground features and the locations of the ground features.)
技术领域
本公开总体上涉及诸如机动平地机之类的作业车辆，并且更具体地涉及一种用于作业车辆的平地铲门。
背景技术
诸如机动平地机之类的作业车辆通常用于控制地面的坡度。机动平地机有时用于除雪。机动平地机可以具有主犁板，有时也称为平地铲。
发明内容
在一个实施例中，公开了一种作业车辆。作业车辆包括传感器，该传感器被配置成生成指示地面特征和地面特征的定位的信号。平地铲联接至作业车辆并被配置成移动地面物料。门联接至所述平地铲，并且门致动器联接至门。门致动器被配置成将门移动到打开位置、关闭位置或打开位置与关闭位置之间的位置。控制器与传感器通信并且被配置成接收指示地面特征和地面特征的定位的信号。控制器基于地面特征和位置控制门致动器将门移动到打开位置、关闭位置或打开位置与关闭位置之间的位置中的一个。
在另一个实施例中，公开了一种机动平地机。机动平地机包括车架。牵引杆组件联接至车架。圆盘传动组件联接至牵引杆组件。地面接合装置被配置成将车架支撑在地面上。传感器被配置成生成指示地面特征和地面特征的定位的信号。平地铲联接至圆盘传动组件并且被配置成移动地面物料。门进一步联接至平地铲。门致动器联接至门，并且被配置成将门移动到打开位置、关闭位置或打开位置与关闭位置之间的位置。控制器与传感器通信并且被配置成接收指示地面特征和地面特征的定位的信号。控制器基于地面特征和地面特征的定位控制门致动器将门移动到打开位置、关闭位置或打开位置与关闭位置之间的位置。
在又一个实施例中，公开了一种作业车辆。作业车辆包括车架。牵引杆组件联接至车架。圆盘传动组件联接至牵引杆组件。地面接合装置被配置成将车架支撑在地面上。传感器被配置成生成指示地面特征和地面特征的定位的信号。全球定位系统被配置成提供作业车辆定位。平地铲联接至圆盘传动组件并且被配置成移动地面物料。门进一步联接至平地铲。门致动器联接至门，并且被配置成将门移动到打开位置、关闭位置或打开位置与关闭位置之间的位置。操作员接口被配置成接收操作员输入，操作员输入指示期望的地面特征、距作业车辆定位的期望的定位、以及期望的门位置。第一致动器联接至牵引杆组件和车架，并且被配置成升高和降低平地铲。第二致动器联接至圆盘传动组件并且被配置成使平地铲转动。控制器与传感器、全球定位系统和操作员接口通信。控制器被配置成接收指示地面特征和地面特征的定位的信号。控制器将作业车辆定位与该定位进行比较，并且在地面特征和定位比较与期望的地面特征和距作业车辆定位的期望的定位相匹配时，控制门致动器、第一致动器和第二致动器将门移动到期望的门位置。
通过考虑具体实施例和附图，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是具有门的作业车辆的侧视图。
图2是图1的作业车辆的俯视图。
图3是图1的作业车辆的放大俯视图。
图4是处于打开位置的图1的作业车辆的门的局部放大侧视图。
图5是处于打开位置与关闭位置之间的位置的图1的作业车辆的门的局部放大侧视图。
图6是处于关闭位置的图1的作业车辆的门的局部放大侧视图。
图7是图1的作业车辆的作业车辆控制的示意图。
在详细解释任何实施例之前，应理解，本公开的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的构造细节和部件的布置。本公开能够具有其它实施例并且能够以各种方式被实践或执行。本发明的其它实施例可以包括来自一个或多个从属权利要求的特征的任何组合，并且可以将这些特征共同地或分别地并入任何独立权利要求中。
如在本文中所使用的，除非另有限制或修改，否则具有由连接词(例如，“和”)分隔的元件并且前面还加上短语“……中的至少一个”或“……中的一个或多个”的列表表示可能包括列表中的各个元件的构造或布置或其任何组合的构造或布置。例如，“A、B和C中的至少一个”或“A、B和C中的一个或多个”表示仅A，仅B，仅C或A、B、C中的两个或更多个的任意组合(例如A和B；B和C；A和C；或A、B和C)的可能性。
具体实施方式
图1示出了具有车架15的作业车辆10，该车架15包括前车架20和后车架25。该作业车辆10被图示为机动平地机30。本公开考虑了其它类型的作业车辆10，例如，包括滑移转向装载机、紧凑型履带式装载机以及履带式装载机或推土机。至少一个地面接合装置35联接至前车架20和后车架25，并且被配置成将前车架20和后车架25支撑在地面40上，并使作业车辆10沿地面40在包括向前方向45的任何方向上移动。图示的地面接合装置35是多个车轮50。可替代地，地面接合装置35可以是履带(未示出)。多个车轮50包括用于支撑前车架20的前轮55和用于支撑后车架25的后轮60的左右串联组。
操作员站65联接至车架15。动力装置70(例如，柴油发动机)也联接至车架15，以为传动系统和一个或多个液压泵75提供动力，液压泵75对液压回路中的液压流体进行加压以移动液压致动器。
参照图2，传感器80联接至作业车辆10。传感器80被配置成生成指示地面40上的地面特征90和地面特征90的定位91的信号85(图7)。传感器80可以是雷达、激光雷达、相机或其它传感器。地面特征90可以是替选的路径、路径上的高的部分(例如坡地或丘陵)、路径上的低的部分(例如坑洼)、地面物料92(例如，泥土、岩石、沙子、雪)或者地面40上的其它特征。例如，作业车辆10可以沿第一路径95移动地面物料92，并且地面特征90可以是连接至第一路径95的第二路径100。例如第一路径95可以是一条道路并且第二路径100可以是另一条道路或车道。操作员可能正在移动雪并且可能不希望在第一路径95或道路上移动雪时用雪阻塞第二路径100或道路。
参照图1，牵引杆组件105或牵引架联接至车架15。牵引杆组件105的牵引杆110安装至前车架20的前部位置115，具有通过球窝装置125联接至前车架20的前端120，并且具有从前车架20的升高的中心部分135悬挂的相对的左后部区域130和右后部区域130。左第一致动器140和右第一致动器140支撑牵引杆110的左后部区域130和右后部区域130。左第一致动器140和右第一致动器140升高或降低牵引杆110。侧移连杆装置145联接在前车架20的升高的中心部分135与牵引杆110的后部位置150之间，并且包括侧摆液压致动器155。
圆盘传动组件160联接至牵引杆组件105。圆盘传动组件160可以包括能够转动的圆盘构件165，该圆盘构件165联接至牵引架或牵引杆组件105。圆盘传动组件160可以围绕转动轴线170沿顺时针方向或逆时针方向转动。
参照图2，平地铲或犁板175联接至作业车辆10的圆盘传动组件160(图1)，并且被配置成移动地面40上的地面物料92。地面物料92可以是雪、岩石、沙子、骨料或其它物料。虽然此处描述了平地铲175，但本公开还涵盖了其它类型的机具。
参照图3，第二致动器180可以联接至平地铲175或圆盘传动组件160。第二致动器180被配置成使平地铲175转动。
参照图3至图5，至少一个门185联接至平地铲175，并且被配置成从打开位置190移动到关闭位置195。在一个实施例中，门185具有三个壁。第一壁200能够转动地联接至平地铲175，并且在打开位置190处相对于地面40基本垂直地定位，而在关闭位置195处相对于地面40基本水平地定位。第一壁200在关闭位置195处形成门185的顶部205。
第二壁210联接至第一壁200。第二壁210在关闭位置195处形成门185的侧面215。第二壁210包括可以在关闭位置195处与地面40接触的耐磨板220。可以通过联接至耐磨板220和第二壁210的调节装置225在基本竖直的位置上向上或向下调节耐磨板220。在该实施例中示出的调节装置225是多个狭缝230和紧固件235。当门185处于关闭位置195时，第二壁210可以朝向作业车辆10稍微向内倾斜。
第三壁240联接至第二壁210。第三壁240可以稍微向内倾斜，使得在关闭位置195处，第三壁240可以与平地铲175接触。突出部245可以联接至在关闭位置195处与平地铲175接触的第三壁240。突出部245可以帮助门185在关闭位置195处与平地铲175正确对准。
可以预期第四壁或加强构件(未示出)可以联接至第一壁200和第二壁210。门185可以成形为矩形、球形或其它形状。
门致动器250可以联接至门185。在一个实施例中，门致动器250是液压缸，并且该门致动器的一端连接至门185，而另一端连接至平地铲175。可替代地，门致动器250可以是气缸或电子致动器252。门致动器250被配置成将门185移动到打开位置190(图4)、关闭位置195(图6)或二者之间的位置255(图5)。当门致动器250基本完全伸出时，门185将移动到关闭位置195。当门致动器250基本完全缩回时，门185将移动到打开位置190。当门致动器250部分伸出时，门185将被定位成使得其将被布置在打开位置190和关闭位置195之间。
参照图7，全球定位系统(“GPS”)260可以联接至作业车辆10的操作员站65或车架15。GPS 260可以被配置成提供作业车辆定位265。作业车辆定位265可以与诸如地图、地理坐标标记等的存储的位置数据相关联，以使三维空间中的实时作业车辆定位265与作业现场的预设定位的坡度定位和已知对象一致。
操作员接口270可以联接至作业车辆10并且被定位于操作员站65中。操作员接口270可以被配置成接收指示期望的地面特征280、期望的定位285和用于自动控制门185的期望的门位置290的操作员输入275。操作员输入275还可以包括期望的平地铲高度292。可替代地，操作员接口270可以被配置成接收用于手动操作门185的手动操作员输入275。
如本文中所使用的，“控制器”295旨在与本领域技术人员如何使用该术语相一致地使用，并且指的是具有处理能力、存储能力和通信能力的计算部件，该计算部件用于控制一个或多个其它部件或与一个或多个其它部件通信。在一个实施例中，控制器295是专用于控制门致动器250并且在一些实施例中为专用于控制平地铲175的独立控制器295，但是在替代实施例中，控制器295可以是车辆控制单元(“VCU”)，该车辆控制单元控制作业车辆10的除门致动器250和平地铲175以外的多种功能。
控制器295可以被配置成从传感器80接收信号85和从操作员接口270接收操作员输入275，并且当地面特征90和定位91与期望的地面特征280和期望的定位285匹配时自动地控制门致动器250以将门185移动到期望的门位置290。例如，操作员可以将期望的门位置290设置为关闭位置195，并且将期望的地面特征280设置为第二路径100，然后控制器将在作业车辆10位于第二路径100处或在第二路径100旁时控制关闭门185，并在作业车辆10通过第二路径100后控制打开门185，以防止作业车辆在第一路径95上行进时地面物料92在第二路径100上形成料堆或堆积并且阻塞第二路径100。可替代地，操作员可以利用操作员接口270通过向控制器295提供操作员输入275来手动地控制门185。控制器295被配置成控制将门185移动到打开位置190、关闭位置195或二者之间的位置255中的一个并且控制平地铲175的高度。
在另一个示例中，当地面特征90是低的部分时，控制器295可以控制门致动器250将门185移动到关闭位置195，以将地面物料92沉积到低的部分上，例如填充道路上的坑洼。在又一个示例中，当地面特征90是高的部分时，控制器295可以控制门致动器250将门185移动到打开位置190，以在高的部分附近沉积地面物料92，例如通过从高的部分去除地面物料92来产生地面物料92的料堆。
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