[發明專利]一種混凝土泵車和用于混凝土泵車的泵送控制系統和方法

有效

• 申請號: 201110302035.7
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102505851A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 萬梁;王佳茜;化世陽
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: E04G21/04
• 分類號: E04G21/04;F04B49/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 南毅寧;周建秋

技術領域

本發明涉及建筑工程機械領域，尤其涉及一種混凝土泵車和用于混凝土泵車的泵送控制系統和泵送控制方法。

背景技術

目前，在建筑工程中，普遍使用混凝土泵車來將混凝土從泵車所在位置輸送到建筑工程所指定的目標位置。混凝土泵車主要由底盤、泵送系統、輸送管道及臂架系統構成，臂架系統包括多個臂架以及在各個臂架之間設置的油缸和電磁閥，所述泵送系統包括油缸和砼缸以及驅動油缸和砼缸的油泵。混凝土通過安裝在底盤上的雙油缸泵送系統的交替往復運動而被推入輸送管道，輸送管道固定在臂架上并隨同臂架一起運動。臂架系統一般由3～6節臂架構成，圖1示出的臂架系統包括5節臂架，臂架之間相互鉸接，并通過油缸2的收縮運動來收攏或展開；各個臂架之間通過轉軸10的旋轉實現打開和折疊功能；通過油缸2內活塞桿的伸縮，依靠連桿9來驅動相鄰的臂架進行旋轉；臂架系統的轉臺1安裝在底盤上，工作時，轉臺1及其上的部件可以在水平范圍內旋轉，這樣就能夠實現臂架末端的空間運動，從而將混凝土輸送到期望的澆筑位置。

然而，臂架系統的慣性大、剛性差，固有頻率較低，混凝土在輸送管道中的不連續流動對臂架的沖擊很大，導致臂架在運動和泵送作業工作中，易出現振動大的情況，特別是在泵送頻率接近臂架固有頻率時，由于共振效應，臂架振幅可能會超過1000mm，給施工帶來極大的難度及危險性，且易造成臂架結構件被破壞。圖2示出現有的一種泵車在泵送作業工作中，臂架末端的振幅與泵送頻率的對應關系。由圖2可知，當泵送頻率接近或等于臂架系統的固有頻率f₂時，臂架末端的振幅出現急劇增大(接近10倍)現象。

然而，在現有技術中，混凝土泵車的泵送控制系統還不能在保持泵送系統泵送速度不變的情況下對泵送頻率進行調節。

發明內容

本發明針對現有技術中的混凝土泵車的泵送控制系統不能在泵送速度不變的情況下對泵送系統的泵送頻率進行調節的缺陷，提供一種能夠在保持泵送速度不變的情況下實時調節泵送系統的泵送頻率的控制系統和控制方法。

本發明提供一種用于混凝土泵車的控制系統，該混凝土泵車包括臂架系統和泵送系統，其中，所述泵送控制系統包括：

信號處理單元，用于實時采集所述臂架系統的振動與姿態信號，對該振動與姿態信號進行優化處理，將優化處理后的振動與姿態信號輸出給頻率辨識單元；

頻率辨識單元，用于計算當前實際的泵送頻率，根據經所述信號處理單元優化處理后的振動與姿態信號來獲取所述臂架系統的固有頻率，并將所述當前實際的泵送頻率和所述固有頻率發送給泵送頻率計算單元；

泵送頻率計算單元，用于對接收自所述頻率辨識單元的所述當前實際的泵送頻率和所述固有頻率進行比較，并根據比較結果來設置期望的泵送頻率。

本發明還提供一種用于混凝土泵車的泵送控制方法，該混凝土泵車包括臂架系統和泵送系統，其中，所述泵送控制方法包括：

實時采集所述臂架系統的振動與姿態信號，對該振動與姿態信號進行優化處理；

計算當前的實際泵送頻率，根據優化處理后的振動與姿態信號來計算所述臂架系統的固有頻率；

將所述當前實際的泵送頻率和所述固有頻率進行比較，根據比較結果來設置期望的泵送頻率。

本發明還提供一種混凝土泵車，該混凝土泵車包括臂架系統和泵送系統，所述臂架系統包括多個臂架以及在各個臂架之間設置的油缸和電磁閥，所述泵送系統包括油缸和砼缸以及驅動油缸和砼缸的油泵，其中，該混凝土泵車還包括上述本發明提供的泵送控制系統。

由于根據本發明的泵送控制系統和泵送控制方法以及混凝土泵車能夠實時采集臂架系統的臂架姿態與振動信號，進而獲得臂架系統的固有頻率和當前的泵送頻率，并將泵送頻率和臂架系統的固有頻率進行比較，據此來判斷兩者是否共振，并根據比較結果來設置泵送頻率，所以根據本發明的泵送控制系統和泵送控制方法以及混凝土泵車能夠在滿足泵送速度要求的情況下避免混凝土泵車中的共振。

附圖說明

圖1是混凝土泵車的臂架系統的結構示意圖；

圖2是臂架振幅與臂架系統激振頻率之間的關系圖示；

圖3是根據本發明的用于混凝土泵車的泵送控制系統的框圖；

圖4是根據本發明的用于混凝土泵車的泵送控制系統的框圖；

圖5是根據本發明的用于混凝土泵車的泵送控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖來詳細描述根據本發明的用于混凝土泵車的泵送控制系統和泵送控制方法以及混凝土泵車。