[發明專利]臂架振動抑制方法、系統及臂架式工程機械

有效

• 申請號: 201110183675.0
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN102338191A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 黃罡;高明;鄧秋連
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: F16F15/027
• 分類號: F16F15/027;E04G21/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及臂架式工程機械技術領域，尤其涉及一種臂架振動抑制方法。本發明還涉及一種臂架振動抑制系統及具有上述臂架振動抑制系統的臂架式工程機械。

背景技術

混凝土泵車是一種常見的臂架式工程機械，混凝土泵車廣泛用在基本建設工地上輸送混凝土，特別是用于大型施工工地的混凝土輸送作業，可大大的減輕施工工地混凝土輸送的繁重體力勞動，提高施工進度和工作效率。

混凝土泵車是將混凝土泵送機構、臂架系統、支撐機構等集成在汽車底盤上，集行駛、泵送、布料于一體的高效混凝土輸送設備。臂架系統是混凝土輸送管的支撐和運動載體，臂架系統是由多個臂架、連桿通過銷軸鉸接而成，采用設置在相應臂架上的液壓油缸驅動來完成各種運動形態的機構。

混凝土泵車在泵送過程中，泵送油缸與擺缸的配合不協調使得混凝土在輸送管道中流動不連續，導致臂架末端產生振動和擺動，使得施工時臂架末端的定位性較差；另外，由于臂架振動，容易導致臂架局部位置早期疲勞損壞而出現裂紋，直接影響混凝土泵車的使用壽命，帶來安全隱患。

為了解決臂架振動過大的問題，現有技術中通常采用調節泵送頻率的方法來實現，盡量的使得泵送頻率遠離臂架固有頻率，從而防止臂架振動過大。這種臂架振動抑制方法，在調節泵送頻率的同時限制了泵車排量的調節范圍，而且泵車在不同工況下的固有頻率難以獲得，從而導致這種方法對臂架振動的抑制效果不佳，而且不具備移植性及通用性。

因此，如何在不限制泵車排量的調節范圍的情況下，有效抑制臂架的振動，成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種臂架振動抑制方法，該臂架振動抑制方法可在不限制泵車排量的調節范圍的情況下，有效抑制臂架的振動。本發明的第二個目的是提供一種臂架振動抑制系統，本發明的第三個目的是提供一種具有上述臂架振動抑制系統的臂架式工程機械。

為了實現上述第一個目的，本發明提供了一種臂架振動抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A，實時檢測末節臂架的末端振動的振幅A、頻率f；

步驟B，驅動至少一節臂架上的臂架油缸動作，使得所述末節臂架的末端產生一個具有振幅A1、頻率f1的運動分量，且所述振幅A1小于所述振幅A、所述頻率f1大于所述頻率f。

優選的，所述步驟A具體為：

步驟A1，實時檢測末節臂架的末端的位置；

步驟A2，根據所述位置的變化，計算所述末節臂架的末端振動的振幅A、頻率f。

優選的，所述步驟A具體為：直接實時檢測末節臂架的末端振動的振幅A、頻率f。

優選的，通過控制臂架油缸多路閥來控制所述臂架油缸動作。

本發明提供的臂架振動抑制方法，首先實時檢測末節臂架的末端振動的振幅A、頻率f，驅動至少一節臂架上的臂架油缸動作，使得所述末節臂架的末端產生一個具有振幅A1、頻率f1的運動分量，且所述振幅A1小于所述振幅A、所述頻率f1大于所述頻率f。

這種臂架振動抑制方法，在采集及分析了末節臂架的末端振動的振幅A、頻率f的基礎上，控制至少一節臂架上的臂架油缸進行動作，使得末節臂架的末端產生一個高頻率、小振幅的運動分量，該高頻率、小振幅的運動分量部分抵消臂架末端的低頻大振幅振動，從而達到減振的目的。

這種臂架振動抑制方法是通過單個、兩個或多個油缸運動使得末節臂架的末端產生一個高頻小振幅的運動分量，進而抑制末節臂架的末端低頻大振幅運動分量，從而達到減振的目的，這種方法不用改動臂架的機械結構和泵送、臂架液壓系統，僅僅需要知道臂架振動情況，驅動臂架油缸實現減振，可在不限制泵車排量的調節范圍的情況下，有效抑制臂架的振動。而且這種臂架振動抑制方法可在變排量、變姿態、變換泵送料的情況下均可抑制臂架的振動，其具有高度的智能性和自適應性。

為了實現上述第二個目的，本發明還提供了一種臂架振動抑制系統，包括：

檢測裝置，用于實時檢測末節臂架的末端的位置；

控制器，所述控制器根據所述位置的變化，計算所述末節臂架的末端振動的振幅A、頻率f；

所述控制器發出驅動信號，驅動至少一節臂架上的臂架油缸動作，使得所述末節臂架的末端產生一個具有振幅A1、頻率f1的運動分量，且所述振幅A1小于所述振幅A、所述頻率f1大于所述頻率f。

優選的，所述檢測裝置為設置于各臂架上的傾角傳感器。

優選的，所述檢測裝置為設置在各臂架上的旋轉編碼器或用于檢測各臂架油缸位移的位移傳感器。