[發(fā)明專利]臂架末端振動評測裝置、系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103048040A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 黃露;黃毅;王佳茜
• 申請（專利權）人: 中聯(lián)重科股份有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司 11283
• 代理人: 南毅寧;肖冰濱

技術領域

本發(fā)明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種臂架末端振動評測裝置、系統(tǒng)及方法。

背景技術

混凝土泵車是一種用于輸送和澆注混凝土的專用機械，可以將混凝土沿管道連續(xù)輸送到澆注現(xiàn)場，目前混凝土泵車已經(jīng)逐步成為建筑施工中不可缺少的關鍵設備。

混凝土泵車在泵送混凝土的過程中，液壓沖擊和混凝土的流動沖擊會導致臂架產(chǎn)生振動，目前已經(jīng)研發(fā)出了多種臂架減振控制的方式。在臂架減振控制過程中，對臂架末端振動幅值大小的評測常常是導致減振效果好壞的關鍵，也就是說如何評測臂架末端振動是關鍵技術之一。在振動系統(tǒng)分析評價和振動控制系統(tǒng)設計過程中，臂架結構在使用時的振動位移幅度等振動信息常常是設計者非常關心的重要參數(shù)，因此，必須使用有效的方式進行測量或表征。因此，如何準確地測量或表征臂架的振動位移，成為混凝土泵車振動測試或者減振控制中亟待解決的問題。

在混凝土泵車的臂架振動測試中，由于很難測得臂架末端的位移量，一般都是測量臂架末端的加速度量。如CN101221066A，是通過對加速度信號進行積分運算得到位移信號，以用于評測臂架末端的振動。然而，加速度積分轉(zhuǎn)化成位移的這種技術對于處理混凝土泵車臂架等結構的低頻振動容易發(fā)生畸變，精度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中通過對加速度信號積分得到位移信號來評測臂架末端振動所產(chǎn)生的精度不高的問題，提供一種高精度的臂架末端振動評測裝置、系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過大量測試研究發(fā)現(xiàn)，臂架油缸的壓力與臂架末端的位移呈同步變化，因此如果檢測臂架油缸的壓力變化也就間接反映了臂架末端的位移變化。本發(fā)明就是基于這一發(fā)現(xiàn)而提出。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種臂架末端振動評測裝置，該裝置包括：信號采集單元，用于采集臂架的其中一節(jié)臂節(jié)的臂架油缸的有桿腔壓力信號和無桿腔壓力信號并根據(jù)所述有桿腔壓力信號和無桿腔壓力信號得到油缸壓力信號；信號轉(zhuǎn)換單元，用于將來自信號采集單元的油缸壓力信號乘以一壓力位移換算系數(shù)從而得到臂架末端位移信號。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種臂架末端振動評測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：有桿腔壓力傳感器和無桿腔壓力傳感器，分別用于檢測臂架的其中一節(jié)臂節(jié)的臂架油缸的有桿腔壓力和無桿腔壓力并生成有桿腔壓力信號和無桿腔壓力信號；以及本發(fā)明提供的上述臂架末端振動評測裝置，該裝置的信號采集單元與所述有桿腔壓力傳感器、無桿腔壓力傳感器相連接。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供一種臂架末端振動評測方法，該方法包括：采集臂架的其中一節(jié)臂節(jié)的臂架油缸的有桿腔壓力信號和無桿腔壓力信號；根據(jù)所述有桿腔壓力信號和無桿腔壓力信號得到油缸壓力信號；以及將該油缸壓力信號乘以一壓力位移換算系數(shù)從而得到臂架末端位移信號。

本發(fā)明通過檢測臂架油缸的壓力變化從而可以根據(jù)壓力信號得到相應的臂架末端位移信號，以該位移信號作為表征臂架末端的振動的信號，從而作為對臂架末端振動的評測。本發(fā)明所提供的方式相對于現(xiàn)有技術中利用加速度做時域或頻域積分換算得到位移信號而言，更為簡單實用，并且對于低頻振動不易發(fā)生畸變，換算精度更高。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明提供的臂架末端振動評測裝置的框圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式提供的臂架末端振動評測裝置的框圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明提供的臂架末端振動評測系統(tǒng)的框圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式所涉及的傳感器的安裝位置圖；

圖5為未實施減振控制時油缸壓力信號和臂架末端位移信號的波形圖；

圖6為實施減振控制時油缸壓力信號和臂架末端位移信號的波形圖；

圖7為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式提供的臂架末端振動評測方法的流程圖；

圖8A、8B和8C分別為未實施減振控制時通過轉(zhuǎn)換得到的位移信號、實測的位移信號、二者對比的波形圖；

圖9A、9B和9C分別為實施減振控制時通過轉(zhuǎn)換得到的位移信號、實測的位移信號、二者對比的波形圖。

附圖標記說明

10?????信號采集單元???????????????20????信號轉(zhuǎn)換單元

30?????系數(shù)獲取單元???????????????40????有桿腔壓力傳感器