布料臂架收回控制方法、控制系统、臂架限位装置和设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210555007.0

申请日:

2012.12.19

公开号:

CN103046749A

公开日:

2013.04.17

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E04G 21/04申请日:20121219|||公开

IPC分类号:

E04G21/04

主分类号:

E04G21/04

申请人:

中联重科股份有限公司

发明人:

罗清群; 黄露; 黄毅

地址:

410013 湖南省长沙市岳麓区银盆南路361号

优先权:

专利代理机构:

北京润平知识产权代理有限公司 11283

代理人:

黄志兴;桑传标

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内容摘要

布料臂架收回控制方法,包括:下行驱动步骤:使得电控式驱动机构获得需要的下行控制电流I0而驱动第一臂节(2)绕所述铰接轴线向下转动;支撑控制步骤:在所述第一臂节(2)相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。此外,本发明还提供一种布料臂架收回控制系统、臂架限位装置和布料设备。本发明能够使得布料臂架的收回支撑更加平稳可靠,减缓冲击,并且本发明能够减小布料臂架在泵车行驶过程中的晃动,提高泵车的稳定性和安全性。

权利要求书

权利要求书

布料臂架收回控制方法,所述布料臂架(1)的第一臂节(2)能够通过电控式驱动机构的驱动而绕该第一臂节(2)与回转台的铰接轴线转动,其中,所述布料臂架收回控制方法包括:
下行驱动步骤:在所述第一臂节(2)的支承部处于支承基础的臂架承载部上方且通过所述第一臂节(2)的向下转动能够支撑于所述臂架承载部的位置状态下,使得所述电控式驱动机构获得需要的下行控制电流I0而驱动所述第一臂节(2)绕所述铰接轴线向下转动;
支撑控制步骤:在所述第一臂节(2)相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。
根据权利要求1所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述预设倾角值θt的取值范围为15°≤θt≤25°,所述第一预设时间△t1的取值范围为0<△t1≤3s。
根据权利要求1所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述电控式驱动机构包括铰接在回转台与所述第一臂节(2)之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节(2)能够通过所述驱动油缸的驱动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节(2)向下转动;
所述支撑控制步骤还包括:在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点ta使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点ta瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点ta开始的第二预设时间△t2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间△t3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间△t3内减小为零。
根据权利要求3所述的布料臂架收回控制方法,其中,第二预设时间△t2的取值范围为0<△t2≤3s;所述第三预设时间△t3的取值范围为1s≤△t3≤3s;以及所述第四预设时间△t4的取值范围为3s≤△t4≤5s。
根据权利要求4所述的布料臂架收回控制方法,其中,通过控制器对所述电控式驱动机构进行控制,并且在所述支撑控制步骤中,所述控制器不执行操作人员通过输入设备输入的操作信号。
根据权利要求1所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述第一臂节(2)的支承部为设置在该第一臂节(2)上的支撑架(3),所述支承基础为混凝土泵车的底盘、混凝土布料机的底座或砂浆布料机的底部,所述支承基础上设置有支撑座(4),该支撑座(4)的顶部形成有支撑槽,所述支撑基础的臂架承载部为所述支撑槽的底面。
根据权利要求1至6中任一项所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述布料臂架收回控制方法还包括在所述下行驱动步骤之前进行的回转台控制步骤,该回转台控制步骤包括:控制所述回转台带动所述布料臂架(1)回转,以将所述回转台转动到初始位置并停止在该初始位置,在该初始位置所述第一臂节(2)的支承部通过该第一臂节(2)的向下转动能够对准所述臂架承载部的中间区域而支撑于该臂架承载部。
根据权利要求7所述的布料臂架收回控制方法,其中,在所述回转台控制步骤中,通过检测所述回转台的回转角度,并将该检测的回转角度与回转台的对应于所述初始位置的初始回转角度相比较,从而控制所述回转台转动并停止在所述初始位置。
根据权利要求8所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述布料臂架收回控制方法还包括在所述回转台控制步骤之前进行的臂节折叠步骤,在该臂节折叠步骤中,使得所述布料臂架(1)的除所述第一臂节(2)之外的其它臂节折叠到所述第一臂节(2)上并折叠到位,从而在所述下行控制步骤中所述第一臂节(2)带动所述其它臂节同时向下转动。
根据权利要求9所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述布料臂架(1)的除所述第一臂节(2)之外的其它臂节分别设置有第二倾角传感器,在所述臂节折叠步骤中,通过各个所述第二倾角传感器检测各个所述其它臂节是否折叠到位。
根据权利要求9所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述回转台控制步骤还包括:通过控制器控制所述回转台的回转,在所述回转台转动并停止在所述初始位置上后,在回转屏蔽预定时间内使得控制器不执行操作人员通过输入设备输入的回转操作信号,从而操作人员在该回转屏蔽预定时间内不能操作所述回转台回转。
根据权利要求11所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述回转屏蔽预定时间的取值范围为3s至5s。
根据权利要求11所述的布料臂架收回控制方法,其中,在所述下行驱动步骤中,如果操作人员通过所述输入设备操作所述回转台回转,则停止所述下行驱动步骤,并依次重新执行所述臂节折叠步骤、回转台控制步骤、下行驱动步骤和支撑控制步骤。
布料臂架收回控制系统,所述布料臂架(1)的第一臂节(2)能够通过电控式驱动机构的驱动而绕该第一臂节(2)与回转台的铰接轴线转动,该电控式驱动机构在获得需要的下行控制电流I0时驱动所述第一臂节(2)绕所述铰接轴线向下转动,以能够使得所述第一臂节(2)的支承部支撑于支承基础的臂架承载部,其中,所述布料臂架收回控制系统包括控制器和用于检测所述第一臂节(2)的倾角的第一倾角传感器,所述控制器电连接于所述第一倾角传感器和电控式驱动机构,在所述第一臂节(2)向下转动的回收过程中,所述控制器在所述第一臂节(2)相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。
根据权利要求14所述的布料臂架收回控制系统,其中,所述电控式驱动机构包括铰接在所述回转台与所述第一臂节(2)之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节(2)能够通过所述驱动油缸的驱动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节(2)向下转动。
根据权利要求15所述的布料臂架收回控制系统,其中,所述控制器在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点ta使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点ta瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点ta开始的第二预设时间△t2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间△t3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间△t3内减小为零。
根据权利要求15或19所述的布料臂架收回控制系统,其中,所述布料臂架收回控制系统还包括分别设置在所述布料臂架(1)的除所述第一臂节(2)之外的其它各个臂节上的第二倾角传感器和用于检测所述回转台回转角度的转角传感器,各个所述第二倾角传感器和所述转角传感器电连接于所述控制器。
臂架限位装置,包括支撑座(4),该支撑座(4)的顶部形成有用于支撑布料臂架(1)的支承部的支撑槽,其中,所述支撑槽形成为在所述支承部支撑在该支撑槽内的状态下,该支撑槽的底面和两侧侧面分别能够与所述支承部的底面和两侧侧面接触。
根据权利要求18所述的臂架限位装置,其中,所述支撑槽的底面上设置有底部支撑垫(6),两侧侧面上分别设置有第一侧垫(7)和第二侧垫(8)。
布料设备,包括布料臂架,其中,所述布料设备还包括根据权利要求14至17中任一项所述的布料臂架回收控制系统。
根据权利要求20所述的布料设备,其中,所述布料设备的支承基础上设置有根据权利要求18或19所述的臂架限位装置。
根据权利要求20或21所述的布料设备,其中,所述布料设备为混凝土泵车、混凝土布料机或砂浆布料机。

说明书

布料臂架收回控制方法、控制系统、臂架限位装置和设备
技术领域
本发明涉及一种布料臂架控制方法,具体地,涉及一种布料臂架收回控制方法。在此基础上,本发明涉及一种布料臂架收回控制系统。此外,本发明涉及一种臂架限位装置。进一步地,本发明还涉及一种包括所述布料臂架收回控制系统和臂架限位装置的布料设备,例如混凝土泵车。
背景技术
混凝土、砂浆等粘稠物料的布料设备,例如混凝土泵车、混凝土布料机、砂浆布料机等上公知地具有布料臂架,布料臂架上安装有物料输送管道(例如混凝土输送管)。所述布料臂架包括依次铰接的多个臂节,其中第一臂节(本领域技术人员也称为“基本臂节”)铰接到回转台上,末节臂节上的物料输送管的一端通常连接布料软管。
公知地,布料设备需要通过布料臂架的展开而将物料输送到指定位置,例如混凝土泵车通过布料臂架支撑物料输送管并通过布料臂架的展开将混凝土输送到指定位置,因此布料臂架的展开长度远大于泵车底盘长度。对于本领域技术人员熟知地,布料臂架的依次铰接的多个臂节能够相对于彼此绕其铰接旋转轴线转动,从而能够折叠和展开。具体地,第一臂节与回转台的铰接轴线构成第一臂节的铰接旋转轴线,第二臂节与第一臂节的铰接轴线构成第二臂节的铰接旋转轴线,第三臂节与第二臂节的铰接轴线构成第三臂节的铰接旋转轴线,因此类推,即除了第一臂节与回转台的铰接轴线构成第一臂节的铰接旋转轴线之外,相邻臂节的后一臂节与其前一臂节的铰接轴线构成后一臂节的铰接旋转轴线,其中前后关系的次序为与回转台铰接的第一臂节为最前,末节臂节为最后。第一臂节与回转台之间以及相邻臂节之间分别安装有用于驱动各个臂节绕其铰接旋转轴线旋转的驱动油缸,从而使得布料臂架能够折叠伸展。公知地,各个驱动油缸具有各自的液压伸缩控制回路,现有的布料臂架上各个驱动油缸的液压伸缩控制回路采用的换向阀一般为电控换向阀(例如三位四通电磁换向阀、三位四通电液比例换向阀等),通过控制电控换向阀的电磁铁得电与失电,从而使得电控换向阀换向以实现驱动油缸的伸缩,由此控制布料臂架的各个臂节的展开或折叠。
在布料臂架作业完成后,需要将布料臂架折叠放置到支承基础(例如混凝土泵车的底盘)上,在此状态下布料臂架通常具有两个支撑点,参见图1所示,即与第一臂节铰接的回转台和设置在支承基础上的支撑座4,例如,就混凝土泵车而言,一个支撑点是回转台,另一个支撑点就是料斗旁的支撑座4。支撑座4沿竖直方向布置,该支撑座4的上部形成有支撑槽,在布料臂架折叠后放置到支承基础上时,布料臂架的第一臂节的支撑架3伸入到支撑座的支撑槽内并支撑到该支撑槽的底面上。支撑座4的支撑槽的开口宽度通常大于支撑架3的宽度,以保证布料臂架的第一臂节在基本对准支撑座的支撑槽的情形下就能往下放,即在与支撑槽相对应的一定范围内就能控制第一臂节带着其它臂节下放。
但是,现有技术的布料臂架回收控制存在明显的缺点,具体地,第一,当布料臂架1的除第一臂节2以外的其它臂节均折叠到第一臂节2上以后,使得布料臂架的第一臂节2对准支撑座4的支撑槽下放,此时操作人员(即机手)通过操作输入设备(典型地例如遥控器),控制第一臂节的驱动油缸的伸缩控制回路中的电控换向阀,使得该第一臂节的驱动油缸缩回以控制第一臂节下放支撑到支撑座的支撑槽内。但是,现有技术中在控制电控换向阀的切换时仅依靠操作人员的经验,当操作人员观察到第一臂节2上的支撑架3接近支撑座4时,则放开遥控器上的第一臂节控制按钮(即使得第一臂节2对应的电控换向阀的电磁铁失电以控制电控换向阀切换到中位),参见图5所示,但是现有的电控换向阀局限于传统的电控形式,其控制电流呈一斜坡逐渐减小为零,因此当放开遥控器上的第一臂节控制按钮之后,第一臂节的驱动油缸对应的电控换向阀还有一段时间是得电的,即图5的t1时刻放开遥控器上的第一臂节控制按钮后,之后一段时间之内还有电流输出,即电控换向阀的阀芯只能缓慢地回到中位。受斜坡电流、布料臂架运动惯性和自重等的影响,布料臂架还会往下运动一段距离,这个距离与操作人员的操作习惯和操作经验有很大的关系,时大时小。如果第一臂节2在支撑座4上方较远的位置就放开遥控器上的第一臂节控制按钮(即输入使得电控换向阀的电磁铁失电的输入信号),则布料臂架停止向下运动之后,支撑架3和支撑座4的支撑槽底面之间还有一段间隙;如果在第一臂节2在支撑座4上方较近的位置放开遥控器上的第一臂节控制按钮,则第一臂节上的支撑架3会以巨大的运动冲量直接砸在支撑槽内的底部支撑垫6(一般为弹性垫或软垫)上,从而产生很大的冲击,极大地减损了布料臂架和支撑座的使用寿命,甚至使得布料臂架和相应的支撑件报废损坏。具体地,如果第一臂节2上的支撑架3停在支撑座4的支撑槽内的底部支撑垫6上方,二者之间可能存在一定的间隙,这样在泵车行驶过程中,整个布料臂架就容易晃动,泵车的稳定性和安全性就降低;或是布料臂架上的支撑架3以较大冲量直接砸在底部支撑垫6上。则会造成很大的冲击,有时会造成整车晃动,极大地损害布料臂架和支承基础上的支撑件的寿命。
此外,仅仅依靠操作人员根据经验操作,很难将布料臂架每次都停在对准支撑座的支撑槽的位置,而只能是在一个范围内大致对准,为了使得支撑架在一定范围内对准都能将布料臂架放好,支撑座的支撑槽一般比支撑架大,这就使得支撑架3侧面和支撑座4的支撑槽侧面存在一定的间隙,在泵车行驶过程中,整个布料臂架就容易晃动,泵车的稳定性和安全性就降低。,具体地,参见图2、图3和图4所示的布料臂架停放的三种典型位置,图2所示布料臂架1上的支撑架3处在支撑槽的左侧,图3显示布料臂架上的支撑架3刚好停在支撑槽的中间位置,图4显示布料臂架1上的支撑架3处在支撑槽的右侧。在现有的技术中,仅靠机手操作很难将臂架上的支撑架每次都停在中间位置,这就需要使得支撑座的支撑槽的尺寸比支撑架大,从而会在支撑架侧面和支撑座的支撑槽侧面之间留有一定的间隙,但是这个间隙的存在会导致布料臂架在水平方向上来回晃动,即布料臂架可以左右晃动,这样将造成严重的后果,因为臂架系统的质量很大,当泵车在路上行驶时,臂架的左右晃动会造成很大冲量,而且布料臂架的重心处在泵车的最上方,这就大大的降低了泵车的稳定性和安全性。同时,布料臂架1的循环往复撞击,容易引起连接部位的松动,如螺栓的松动等。布料臂架的循环往复撞击,相当于在零部件上施加一个周期性冲击载荷,这样就大大降低了零部件的寿命。
典型地,在现有技术中使得布料臂架1的第一臂节2对准支撑座4的支撑槽,一般是通过控制回转台转动来实现,回转台转动到初始位置,布料臂架1的第一臂节2正好对准支撑座4的支撑槽,操作人员典型地通过输入设备(例如遥控器)控制回转台的回转马达的液压控制回路上电控换向阀来驱动回转台转动,但是这种控制仅是由操作人员根据经验进行目测控制,而且控制回转台转动的控制电流较大,缓冲不足,只要操作人员稍动遥控器上的回转台回转旋钮,回转台就会带动布料臂架回转较大的角度,而支撑座的支撑槽的开口尺寸相对而言是有限的,这使得支撑架很难准确地到达支撑座的支撑槽的正上方,有时即使回转台已经转动到使得布料臂架的第一臂节对准支撑槽的位置,但是因为操作人员的意外促动回转台回转旋钮,也会使得布料臂架偏离需要位置。因此,很难通过操作人员的操作将支撑架刚好对准支撑座的支撑槽,只能是来回往复多次操作回转旋钮,从而将臂架停在某个范围,这个工作很繁琐;而且,在支撑架落在支撑槽的底部支撑垫6上之前,整个臂架系统只有一个支撑点,即回转台,臂架系统重心远离该支撑点,此时控制回转台来回转动很容易造成布料设备,例如泵车的整车晃动,甚至造成安全事故。
有鉴于现有技术的上述缺点,需要提供一种更加可控的布料臂架回收控制方法,以克服或缓解上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种布料臂架回收控制方法,该布料臂架回收控制方法能够使得布料臂架的回收支撑动作平稳可靠,从而使得布料臂架能够有效地支撑到支承基础的支撑件上并相对可靠地减缓冲击。
本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种布料臂架回收控制方法,该布料臂架回收控制方法不仅能够使得布料臂架的回收支撑动作平稳可靠,而且能够相对有效地改善布料臂架在支撑件上的支撑位置的准确度。
在此基础上,本发明所要解决的技术问题是提供一种布料臂架回收控制系统,该布料臂架回收控制系统能够对布料臂架的回收支撑动作进行相对平稳可靠的控制,从而使得布料臂架能够有效地支撑到支承基础的支撑件上并相对可靠地减缓冲击。
进一步地,本发明所要解决的技术问题是提供一种臂架限位装置,该臂架限位装置能够与本发明的布料臂架回收控制系统配套使用,从而使得布料臂架收回后的支撑稳定性更加优良。
此外,本发明所要解决的技术问题是提供一种布料设备,该布料设备的布料臂架的回收支撑动作相对平稳可靠,其能够有效地支撑到支承基础的支撑件上并相对可靠地减缓冲击。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种布料臂架收回控制方法,所述布料臂架的第一臂节能够通过电控式驱动机构的驱动而绕该第一臂节与回转台的铰接轴线转动,其中,所述布料臂架收回控制方法包括:下行驱动步骤:在所述第一臂节的支承部处于支承基础的臂架承载部上方且通过所述第一臂节的向下转动能够支撑于所述臂架承载部的位置状态下,使得所述电控式驱动机构获得需要的下行控制电流I0而驱动所述第一臂节绕所述铰接轴线向下转动;支撑控制步骤:在所述第一臂节相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。
优选地,所述预设倾角值θt的取值范围为15°≤θt≤25°,所述第一预设时间△t1的取值范围为0<△t1≤3s。
优选地,所述电控式驱动机构包括铰接在回转台与所述第一臂节之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节能够通过所述驱动油缸的驱动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节向下转动;所述支撑控制步骤还包括:在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点ta使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点ta瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点ta开始的第二预设时间△t2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间Δt3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间△t3内减小为零。
具体地,第二预设时间△t2的取值范围为0<△t2≤3s;所述第三预设时间△t3的取值范围为1s≤△t3≤3s;以及所述第四预设时间△t4的取值范围为3s≤△t4≤5s。
优选地,过控制器对所述电控式驱动机构进行控制,并且在所述支撑控制步骤中,所述控制器不执行操作人员通过输入设备输入的操作信号。
典型地,所述第一臂节的支承部为设置在该第一臂节上的支撑架,所述支承基础为混凝土泵车的底盘、混凝土布料机的底座或砂浆布料机的底部,所述支承基础上设置有支撑座,该支撑座的顶部形成有支撑槽,所述支撑基础的臂架承载部为所述支撑槽的底面。
优选地,所述布料臂架收回控制方法还包括在所述下行驱动步骤之前进行的回转台控制步骤,该回转台控制步骤包括:控制所述回转台带动所述布料臂架回转,以将所述回转台转动到初始位置并停止在该初始位置,在该初始位置所述第一臂节的支承部通过该第一臂节的向下转动能够对准所述臂架承载部的中间区域而支撑于该臂架承载部。
具体地,在所述回转台控制步骤中,通过检测所述回转台的回转角度,并将该检测的回转角度与回转台的对应于所述初始位置的初始回转角度相比较,从而控制所述回转台转动并停止在所述初始位置。
优选地,所述布料臂架收回控制方法还包括在所述回转台控制步骤之前进行的臂节折叠步骤,在该臂节折叠步骤中,使得所述布料臂架的除所述第一臂节之外的其它臂节折叠到所述第一臂节上并折叠到位,从而在所述下行控制步骤中所述第一臂节带动所述其它臂节同时向下转动。
具体地,所述布料臂架的除所述第一臂节之外的其它臂节分别设置有第二倾角传感器,在所述臂节折叠步骤中,通过各个所述第二倾角传感器检测各个所述其它臂节是否折叠到位。
优选地,所述回转台控制步骤还包括:通过控制器控制所述回转台的回转,在所述回转台转动并停止在所述初始位置上后,在回转屏蔽预定时间内使得控制器不执行操作人员通过输入设备输入的回转操作信号,从而操作人员在该回转屏蔽预定时间内不能操作所述回转台回转。
具体选择地,所述回转屏蔽预定时间的取值范围为3s至5s。
作为一种实施形式,在所述下行驱动步骤中,如果操作人员通过所述输入设备操作所述回转台回转,则停止所述下行驱动步骤,并依次重新执行所述臂节折叠步骤、回转台控制步骤、下行驱动步骤和支撑控制步骤。
与上述布料臂架收回控制方法相对应,本发明提供一种布料臂架收回控制系统,所述布料臂架的第一臂节能够通过电控式驱动机构的驱动而绕该第一臂节与回转台的铰接轴线转动,该电控式驱动机构在获得需要的下行控制电流I0时驱动所述第一臂节绕所述铰接轴线向下转动,以能够使得所述第一臂节的支承部支撑于支承基础的臂架承载部,其中,所述布料臂架收回控制系统包括控制器和用于检测所述第一臂节的倾角的第一倾角传感器,所述控制器电连接于所述第一倾角传感器和电控式驱动机构,在所述第一臂节向下转动的回收过程中,所述控制器在所述第一臂节相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。
具体地,所述电控式驱动机构包括铰接在所述回转台与所述第一臂节之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节能够通过所述驱动油缸的驱动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节向下转动。
优选地,所述控制器在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点ta使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点ta瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点ta开始的第二预设时间△t2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间△t3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间△t3内减小为零。
优选地,所述布料臂架收回控制系统还包括分别设置在所述布料臂架的除所述第一臂节之外的其它各个臂节上的第二倾角传感器和用于检测所述回转台回转角度的转角传感器,各个所述第二倾角传感器和所述转角传感器电连接于所述控制器。
进一步地,本发明提供一种臂架限位装置,包括支撑座,该支撑座的顶部形成有用于支撑布料臂架的支承部的支撑槽,其中,所述支撑槽形成为在所述支承部支撑在该支撑槽内的状态下,该支撑槽的底面和两侧侧面分别能够与所述支承部的底面和两侧侧面接触。
优选地,所述支撑槽的底面上设置有底部支撑垫,两侧侧面上分别设置有第一侧垫和第二侧垫。
此外,本发明提供一种布料设备,包括布料臂架,其中,所述布料设备还包括根据上述的布料臂架回收控制系统。
优选地,所述布料设备的支承基础上设置有上述的臂架限位装置。
典型地,所述布料设备为混凝土泵车、混凝土布料机或砂浆布料机。
通过上述技术方案,本发明根据第一臂节下放过程中的倾角而对下行控制电流I0进行针对性控制,当第一臂节相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。也就是说,本发明的布料臂架收回控制系统使得布料臂架的收回控制更加可控,在第一臂节相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt时,使得电控式驱动机构不再或尽可能快地不再向第一臂节提供向下转动的驱动力,从而第一臂节在随后的过程中基本凭借自身的运动惯性向下转动并支撑到所述臂架承载部上,通过该预设倾角值θt的选取可以使得第一臂节距离支承基础的臂架承载部的距离相对较小,从而能够显著地减缓布料臂架在收回控制过程中对臂架承载部的冲击,有利于布料臂架和相关支撑件的使用寿命的延长。在优选形式下,本发明进一步通过施加辅助控制电流I1以加速电控换向阀的阀芯复位回中位,从而使得驱动油缸在更加短地时间内停止对第一臂节提供下行驱动力,使得布料臂架对臂架承载部的冲击减缓效果更加优良,在此情形下,上述第一臂节的预设倾角值θt可以设置得更小,从而更好地缓解冲击,确保第一臂节带动布料臂架臂架在下放最后一段时间内通过特定的电流控制,缓慢且按规律往下运动,有效地支撑到臂架承载部上并相对有效地缓解冲击。在更优选的实施方式中,本发明通过对回转台进行检测控制以及将其它臂节预先折叠到第一臂节上并折叠到位,可以实现第一臂节上的支承部准确地停在支承基础上的臂架承载部(例如支撑座)的正上方,自动找准最终回转角度,既能保证布料臂架停放位置的准确性,又能降低操作时间,减小操作人员的工作量。同时通过将其它臂节折叠到第一臂节上,可以有效地防止布料臂架收回过程中其它臂节与可能的障碍物发生干涉,使得本发明的布料臂架的收回控制更加稳定可靠。
另外,由于本发明的优选形式的布料臂架收回控制系统通过增加回转台转角传感器的检测,可以使得第一臂节的支承部每次均对准支承基础的臂架承载部的中间区域而支撑到臂架承载部上,在此情形下,本发明提供的配套改进的臂架限位装置,由于支撑槽的尺寸形成为在支撑架支撑到支撑槽内的状态下,使得该支撑槽的底面以及两侧侧面分别与支撑架的底面和两侧侧面接触。因此可以消除第一臂节的支承部(例如支撑架)的侧面与支撑槽的侧面之间的间隙,从而使得布料臂架在收回状态下当布料设备进行转场作业时更加稳定可靠,避免了左右晃动,这更加提高了本发明的布料臂架的使用寿命,提高了布料设备(例如混凝土泵车)转场作业时的稳定性和安全性,并进一步提高了零部件的寿命。
有关本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
下列附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,其与下述的具体实施方式一起用于解释本发明,但本发明的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式。在附图中:
图1是现有技术中布料臂架收回后在混凝土泵车上的支撑结构的示意图。
图2是现有技术中布料臂架上的支撑架在支撑座上偏向左侧的示意图。
图3是现有技术中布料臂架上的支撑架在支撑座上处于中间位置的示意图,其中支撑架的两侧与支承座之间分别具有间隙。
图4是现有技术中的布料臂架上的支撑架在支撑座上偏向右侧的示意图。
图5是现有技术中布料臂架的第一臂节的驱动油缸的电控换向阀的控制电流图。
图6是本发明具体实施方式的布料臂架回收控制方法对第一臂节的驱动油缸的电控换向阀的控制电流图。
图7是采用本发明的布料臂架回收控制方法的操作细节流程框图,该细节流程框图包含了本发明的布料臂架回收控制方法的关键技术构思,但更主要的是供编程采用。
图8是本发明具体实施方式的臂架限位装置的结构示意图,其中布料臂架上的支撑架与支撑座之间没有间隙。
图9是本发明具体实施方式的布料臂架回收控制方法的步骤框图。
图10是本发明具体实施方式的布料臂架回收控制系统的结构原理框图。
附图标记说明:
1布料臂架;                 2第一臂节;
3支撑架;                  4支撑座;
5接近开关;                6底部支撑垫;
7第一侧垫;                8第二侧垫。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式
为帮助本发明技术方案的理解,以下首先描述本发明的布料臂架收回控制系统的具体实施方式,进而说明该布料臂架收回控制系统的实际操作过程,该实际操作过程包含了本发明布料臂架收回控制方法的主要技术构思,在此基础上,将描述本发明的布料臂架收回控制方法的具体实施方式。在描述过程中将附带说明本发明技术方案的一些可能的变型方式。
如上文所述,布料设备(例如混凝土泵车)上采用的布料臂架的结构是公知地,简略而言,布料臂架1包括依次铰接的多个臂节,其中第一臂节2(也称为“首节臂节”或“基本臂节”)铰接在回转台上,从而通过回转台的回转,能够带动布料臂架在360°范围内回转。此外,回转台与第一臂节2之间以及相邻的臂节之间铰接有折叠伸展驱动装置(典型地为驱动油缸),从而使得各个臂节能够通过折叠伸展驱动装置的驱动而相对于彼此折叠或展开。
参见图1、图6和图10所示,针对上述布料设备的布料臂架,本发明基本实施方式的布料臂架收回控制系统,所述布料臂架1的第一臂节2能够通过电控式驱动机构的驱动而绕该第一臂节2与回转台的铰接轴线转动,该电控式驱动机构在获得需要的下行控制电流I0时驱动第一臂节2绕所述铰接轴线向下转动,以能够使得所述第一臂节2的支承部支撑于支承基础的臂架承载部,其中,所述布料臂架收回控制系统包括控制器和用于检测所述第一臂节2的倾角的第一倾角传感器,所述控制器电连接于所述第一倾角传感器和电控式驱动机构,在第一臂节2向下转动的回收过程中,所述控制器在第一臂节2相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。
在此需要说明的是,就本发明的布料臂架收回控制系统所针对的布料臂架而言,至少第一臂节2通过电控式驱动机构绕该第一臂节2与回转台的铰接轴线转动,所述电控式去机构可以为多种公知的形式,例如铰接在回转台与第一臂节之间的电动伸缩杆(即电控推杆)等,只要其能够驱动第一臂节绕所述铰接轴线转动即可。典型地,所述电控式驱动机构包括铰接在所述回转台与第一臂节2之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节2能够通过所述驱动油缸的驱动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节2向下转动。这种采用驱动油缸对第一臂节2进行驱动的结构对于本领域技术人员是公知的,驱动油缸的液压控制回路采用电控换向阀进行油路的换向,从而实现驱动油缸的伸缩驱动。电控换向阀(一般为三位四通换向阀)的形式可以多种多样,例如电磁换向阀、电液比例换向阀等,也可以采用液控换向阀,并在该液控换向阀的液控油路上采用电磁换向阀等控制液控油路的换向,从而实现液控换向阀的换向。通过使得电控换向阀的两侧电磁铁得电或失电,而使得相应的电磁铁产生作用力以驱动阀芯移动从而使得电控换向阀改变工作位置,即切换油路方向。例如,就上述下行控制电流I0而言,当电控换向阀的一侧电磁铁获得该下行控制限流I0,即切换到例如电控换向阀的右位,从而使得驱动油缸的有杆腔进油、无杆腔回油,以此实现驱动油缸的缩回,从而带动第一臂节2绕所述铰接轴向向下转动,即下行。
在本发明的上述基本实施方式中,与现有技术不同单纯由操作人员根据经验操作不同,本发明根据第一臂节下放过程中的倾角而对下行控制电流I0进行针对性控制,具体地,本发明的布料臂架收回控制系统在布料臂架的收回控制中,在第一臂节2向下转动以支撑到支承基础(例如混凝土泵车底盘)的臂架承载部(例如图1的支撑座4的支撑槽的底面)的过程中,当第一臂节2相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。也就是说,本发明的布料臂架收回控制系统使得布料臂架的收回控制更加可控,在第一臂节2相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt时,使得电控式驱动机构瞬间失电或可在针对性控制的时间内失电,从而使得电控式驱动机构不再或尽可能快地不再向第一臂节2提供向下转动的驱动力,使得第一臂节2在随后的过程中基本凭借自身的运动惯性向下转动并支撑到所述臂架承载部上,由于此时第一臂节2相对于水平面的倾角θ1已经减小到预设倾角值θt,通过该预设倾角值θt的选取可以使得第一臂节2距离支承基础的臂架承载部的距离相对较小,从而能够显著地减缓布料臂架在收回控制过程中对臂架承载部的冲击,有利于布料臂架和相关支撑件的使用寿命的延长。在此需要说明的是,在本发明的布料臂架的收回控制中,最关键的改进在于对第一臂节下放过程的控制,由于布料臂架的其它臂节公知地从第一臂节开始依次铰接,因此在第一臂节2下放过程中,其它臂节会跟随第一臂节2下放,其它臂节可以如下文优选方式所述的预先折叠到第一臂节上,也可以在第一臂节下放到位后再折叠到第一臂节上,或者可以部分臂节先折叠到第一臂节2上,在第一臂节2下放到位后再将其它臂节中的另一部分臂节折叠到第一臂节上,总之,无论其采用的折叠顺序如何,只要第一臂节2在收回控制中采用了本发明的技术构思,其均属于本发明的保护范围。另外,由于布料设备的型号多样,布料臂架的重量以及下行控制电流I0的大小存在一定的区别,在本发明的技术构思应用于具体的布料设备时,本领域技术人员可以根据本发明的技术构思针对特定的布料设备通过有限的模拟工况试验确定合适的预设倾角值θt以及第一预设时间△t1。典型地,所述预设倾角值θt的取值范围可以为15°≤θt≤25°,所述第一预设时间△t1的取值范围可以为0<△t1≤3s。
在本发明的上述布料臂架收回控制系统中,当第一臂节的电控式驱动机构采用上述的驱动油缸及其液压控制回路上的电控换向阀的形式时,参加图6所示,优选地,所述控制器在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点ta,使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点ta瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点ta开始的第二预设时间△t2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间△t3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间△t3内减小为零。在此需要说明的是,图6并未显示阶跃的电流变化形式,但是这同样属于本发明的技术构思,在图6中,如果下行控制电流I0阶跃减小为零,且辅助控制电流I1阶跃增大到所述预设电流值,则图6中的控制时点t0、第一辅助控制时点ta和第二辅助控制时点tb是重合的,进而依次为第三辅助控制时点tc以及辅助控制电流I1再次减小为零的时点te。这种优选形式的优点在于,其可以加速电控换向阀的阀芯复位回中位,从而使得驱动油缸在更加短地时间内停止对第一臂节2提供下行驱动力,从而使得布料臂架对臂架承载部的冲击减缓效果更加优良。对于液压领域的技术人员熟知地,电控换向阀的阀芯从使得驱动油缸缩回的换向工作位置(例如右位)回到切断液压油供应的中位需要一定的时间,在此过程中单纯地使得下行控制电流I0为零仅是消除了电控换向阀一侧的电磁铁的作用力,但是电控换向阀的阀芯仅依靠复位弹簧的弹力复位回中位是需要一定的时间的,而通过本发明的优选形式,通过向电控换向阀供应与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1(注:在此情形下该辅助控制电流I1供应到电控换向阀的任一侧电磁铁上均能实现目的),根据电磁铁产生电磁力的右手螺旋法则可知,此时电控换向阀的电磁铁产生的电磁力与上述下行控制电流I0时电磁铁产生的电磁力方向相反,从而电控换向阀的阀芯可以通过复位弹簧和电磁力的合力的驱动而更快地切换回中位,在此情形下,上述第一臂节2的预设倾角值θt可以设置得更小,从而更好地缓解冲击。如上所述,由于布料设备的型号多样,在本发明的技术构思应用于具体的布料设备时,本领域技术人员可以根据本发明的技术构思针对特定的布料设备通过有限的模拟工况试验确定合适的具体参数值。通过对本申请人的各种布料设备的模拟工况试验,一般而言,第二预设时间△t2的取值范围可以为0<△t2≤3s;所述第三预设时间△t3的取值范围可以为1s≤△t3≤3s;以及所述第四预设时间△t4的取值范围可以为3s≤△t4≤5s。此外,辅助控制电流I1的预设电流值一般可以为电控换向阀的下行控制电流I0的工作电流值的1/5左右。
参见图10,在本发明的上述布料臂架收回控制系统的基础上,优选地,所述布料臂架收回控制系统还包括分别设置在布料臂架1的除第一臂节2之外的其它各个臂节上的第二倾角传感器和用于检测所述回转台回转角度的转角传感器,各个所述第二倾角传感器和所述转角传感器电连接于所述控制器。
通过该优选实施方式,可以通过检测回转台的回转角度,而精确地将回转台回转到初始位置,回转台的初始位置即布料臂架1处于收回状态的初始回转角度位置,在此情形下布料臂架1的第一臂节2的支承部正好对应于支承基础的臂架承载部的中间区域而支撑在该臂架承载部上,这种第一臂节的支承部与支承基础上的臂架承载部在回转台的初始位置的对应关系在布料设备的结构布置上属于常用的结构。本发明的布料臂架收回控制系统通过设置转角传感器,可以方便地检测回转台的回转角度,从而容易地将回转台控制为回转到初始位置(在检测到回转台转动到初始位置时可以通过换向阀的换向切断回转马达的液压油供应并对回转马达进行制动,有关回转马达的液压控制回路及其制动装置属于现有技术,在此不再赘述)。所述转角传感器可以采用多种公知形式的转角传感器,例如霍尔转角传感器等,就其安装形式而言,可以与通常的转角传感器的安装形式相同,例如可以将霍尔转角传感器的磁场形成部固定在回转台的转轴上,而转子部分则固定到回转台上,从而霍尔转角传感器的转子部分跟随回转台转动并切割磁场形成部产生的磁力线,从而产生电信号检测转角。此外,转角传感器也可以采用广泛应用的光电转角传感器等。
此外,通过在各个其它臂节上分别设置第二倾角传感器可以方便地检测各个其它臂节在第一臂节上是否折叠到位,在本发明的优选形式中,在控制第一臂节2下行之前,可以使得各个其它臂节折叠到第一臂节2上,对于任一具体的布料设备而言,由于在布料臂架的最终收回状态下,各个臂节相对于水平面的倾角是一定的(典型地为相对于彼此平行,即与水平面平行,当然并不限于此),在此情形下,通过获得各个其它臂节的倾角,并将各个其它臂节的倾角减去第一臂节2的当前倾角,可以判断各个其它臂节与第一臂节之间的夹角,从而判断各个其它臂节在第一臂节上是否折叠到位。一般而言,倾角传感器是一种用于测量物体相对于水平面的倾角变化量的传感器,按其原理可以分为固体摆式倾角传感器、液体摆式倾角传感器以及气体摆式倾角传感器。本发明的第二倾角传感器以及上述第一倾角传感器可以采用任一种倾角传感器。
在本发明的上述布料臂架收回控制系统优选地包括用于检测回转台回转角度的转角传感器的优选形式下,由于其可以精确地将回转台控制为回转到初始位置,从而使得第一臂节2的支承部对准支承基础的臂架承载部的中间区域而支撑到臂架承载部上,相对于现有技术中单纯依靠操作人员的反复操作而言,本发明的布料臂架收回控制系统可以使得布料臂架上的支承部精确地对准支承基础的臂架承载部的中间区域而支撑到臂架承载部上,也就是相对于现有技术而言,本发明的布料臂架收回控制系统可以提供一种更精确可靠地布料臂架收回控制,这使得臂架承载部的尺寸不再需要比布料臂架的支撑部相对较大的尺寸,以使得布料臂架的第一臂架2上的支承部在一定范围内均能支撑到支承基础的臂架承载部上。
因此,参见图8所示,本发明还提供一种臂架限位装置,包括支撑座4,该支撑座4的顶部形成有用于支撑布料臂架1的支承部的支撑槽,也就是说,该支撑槽的底面构成上述的支承基础的支承部,其中,所述支撑槽形成为在所述支承部支撑在该支撑槽内的状态下,该支撑槽的底面和两侧侧面分别能够与所述支承部的底面和两侧侧面接触。例如,第一臂节2上的支承部可以为图1所示的支撑架3,支承基础可以为混凝土泵车的底盘等,在支撑架3支撑到支撑槽内的状态下,本发明的支撑槽的尺寸形成为使得该支撑槽的底面以及两侧侧面分别与支撑架3的底面和两侧侧面接触。优选地,所述支撑槽的底面上设置有底部支撑垫6,两侧侧面上分别设置有第一侧垫7和第二侧垫8。这种底部支撑垫6以及第一侧垫7和第二侧垫8典型地可以为弹性垫,以增强缓冲效果。当然在此情形下,支撑架3的底面和两侧侧面分别与支撑槽底面的底部支撑垫6和两侧侧面上的第一侧垫7和第二侧垫8相接触。通过这种与本发明的布料臂架收回控制系统相配套的臂架限位装置的改进,由于本发明的优选形式的布料臂架收回控制系统通过增加回转台转角传感器的检测,可以使得第一臂节2的支承部每次均对准支承基础的臂架承载部的中间区域而支撑到臂架承载部上,在此情形下,由于支撑槽的尺寸形成为在支撑架3支撑到支撑槽内的状态下,使得该支撑槽的底面以及两侧侧面分别与支撑架3的底面和两侧侧面接触。因此可以消除第一臂节2的支承部(例如支撑架3)的侧面与支撑槽的侧面之间的间隙,从而使得布料臂架在收回状态下当布料设备进行转场作业时更加稳定可靠,避免了左右晃动,这更加提高了本发明的布料臂架的使用寿命。参见图8所示,典型地,所述支撑槽的截面形状可以与现有技术类似,即形成为截面呈梯形且上宽下窄的梯形槽,且第一臂节2上的支承部(例如支撑架3)的形状与支撑槽相匹配,这种形状可以使得所述支承部更容易地进入并支撑到所述支撑槽内。
在本发明的上述布料臂架收回控制系统以及臂架限位装置的技术方案的基础上,本发明提供一种布料设备,该布料设备包括布料臂架,其中,该布料设备还包括上述的布料臂架回收控制系统。更优选地,该布料设备的支承基础上可以设置有上述的臂架限位装置。典型地,本发明的布料设备可以为混凝土泵车、混凝土布料机或砂浆布料机。由于本发明的布料设备安装有本发明的布料臂架收回控制系统,优选地包括上述臂架限位装置,因此其同样具有上述的优点。
如上所述,本发明提供一套用于布料设备的布料臂架收回控制系统,例如在图10所示的优选形式中,其可以通过转角传感器在布料臂架收回控制中根据需要实时地检测回转台的回转角度,确保回转台带动布料臂架自动回到初始位置,从而使得第一臂节2上的支承部(例如支撑架3)处在支承基础上的臂架支承部(例如支撑座4的支撑槽)的正上方。通过本发明的上述布料臂架收回控制系统,其通过改进布料臂架收回的控制方式,通过相应的检测措施和控制,当第一臂节2的倾角小于预设倾角值时,调整第一臂节的电控式驱动机构(例如驱动油缸的电控换向阀)的控制电流,从而减小布料臂架下放的冲击,减小整车晃动,提高零部件的寿命。并且通过改进第一臂节2的支承部(例如支撑架3)所支撑的臂架限位装置的结构,消除侧面间隙,防止布料设备在转场过程中(例如混凝土泵车在转场行驶过程中)布料臂架的晃动,这样就能提高泵车的稳定性和安全性,还能提高零部件的寿命。
在描述本发明的布料臂架收回控制方法的具体实施方式之前,以下首先以图10和图6所示的优选实施形式的布料臂架收回控制系统和臂架限位装置为例,参照图7描述本发明的布料臂架收回控制的具体操作过程,在此需要说明的是,图7所示的各个操作过程更多地体现地是实际操作的细节,其主要供控制器的编程参照,尽管其体现了本发明的布料臂架收回控制方法的主要技术构思,但本发明的布料臂架收回控制方法并不局限于图7中的具体细节或特定的具体细节过程,这将在下文中附带简略说明,参照图7的描述仅是为了帮助本领域技术人员更好地理解本发明。
参见图7所示,图10所示的布料臂架收回控制系统的具体控制流程主要可以分为三步:第一步,除第一臂节2以外的其它各节臂节全部收好,即折叠到第一臂节2上并折叠到位;第二步,调整回转台,使回转台带动布料臂架回到初始位置;最后就是调整第一臂节的驱动油缸使得第一臂节2带动整个布料臂架下降,最终落在支承基础的臂架承载部(例如支撑座)上。
在上述第一步中,各臂节上的倾角传感器实时检测臂架倾角,并传输到控制器,控制器实时地判断各臂节倾角之间的关系是否满足要求,以六节臂泵车且各个臂节在折叠状态下相互平行为例,如果除第一臂节以外的其它臂节折叠到第一臂节2上且折叠到位,则各个臂节之间的倾角之间应满足如下关系(此处以混凝土泵车的各个臂节的折叠方向依次相反为例,例如第一臂节与第二臂节的折叠方向相反,第三臂节与第二臂节的折叠方向相反,在各个倾角传感器检测的倾角,控制器会自动赋予相应倾角的正负,例如第一臂节的倾角为正,则第二臂节的倾角则为负,依次交替赋予正负):
θ2-θ1=-180°             (1)
θ3-θ2=180°               (2)
θ4‑θ3=‑180°             (3)
θ5-θ4=180°               (4)
θ6-θ5=-180°             (5)
θ1≠0°                    (6)
如果各臂节倾角之间的关系不满足式(1)—(6),则循环采集、循环判断,一直到各臂节的倾角之间的关系满足上述条件为止,即第一臂节2处于支承基础的臂架承载部的上方,且各个其它臂节在第一臂节2上折叠到位。上述公式(1)—(5)表示各个臂节的倾角之间的关系,实际均可以转化为相对于第一臂节2的倾角之间的关系,此处是以各个臂节在折叠状态下相互平行为例的,实际的泵车的布料臂架的折叠状态下各个其它臂节相对于第一臂节2的倾角关系并不局限于此。在此还需要说明的是,在除第一臂节2以外的其它各个臂节上设置倾角传感器,仅是为了使得折叠控制更加可靠,实际情形中实际上由于各个臂节的驱动油缸的行程已经设定,各个其它臂节的驱动油缸缩回到位后,各个其它臂节自然可以折叠到位。上式(6)表示第一臂节还没有支撑到支承基础的臂架承载部上,而是支承基础的臂架承载部的上方。收回臂架时,一般都是先将除第一臂节以外的各节臂全部收好贴在一起,再收回第一臂节,使第一臂节带动整个布料下降,在此处的具体操作流程中,对于操作人员而言,只有当各臂节倾角之间的关系满足上述条件,才表示除第一节臂以外的各臂节收回完成,进而开始第二步。
第一步完成,即当各臂节倾角之间的关系满足式(1)—(6)的关系,则开始臂架收回过程中的第二步,操作人员通过输入设备(典型地例如遥控器)操作回转台,使得回转台带动布料臂架实现回转,同时转角传感器实时测量回转角度,并发送到控制器,控制器中程序进行实时判断,判断回转角度是否回到最初的初始回转角度,该初始回转角度对应于回转台的初始位置,在该初始位置,布料臂架处于折叠状态并支撑在支承基础上(即布料臂架处于转场作业的运输状态),回转台初始回转角度一般可以规定为0°,若没有到达初始回转角度,则操作人员通过遥控器控制回转台继续回转,转角传感器和控制器实时地采集、判断,并在回转台转动到初始位置时通过控制器控制回转马达的电控换向阀以及制动装置,使得回转台停止在初始位置。进一步地,当回转台的回转角度到达初始回转角度且第一臂节的倾角不为0时,则通过控制器将遥控器上发出的回转台回转操作输入信号置零,即控制器不执行操作人员通过遥控器发出的回转台回转操作信号,持续时间为3秒,即这3秒内遥控器上回转旋钮失效,不管怎么操作回转旋钮,臂架系统始终处在初始位置不产生回转,以提醒操作人员臂架回转已经到位,接下来应该操作臂架下放,也就是说,在所述回转台转动并停止在所述初始位置上后,在3秒的回转屏蔽预定时间内使得控制器不执行操作人员通过输入设备输入的回转操作信号,从而操作人员在该回转屏蔽预定时间内不能操作所述回转台回转。回转旋钮失效3秒钟之后,在后续的第一臂节下行驱动步骤中,再判断操作人员是否操作遥控器上的回转旋钮,若操作人员操作回转旋钮,则表示臂架系统的回转角又偏离了初始位置,在此情形下,如果操作人员操作回转旋钮是为了进行泵送作业,例如为了进行原本准备收工时的额外泵送作业,此时布料臂架的收回控制过程实际中途停止。如果操作人员仅是因为意外操作而触碰遥控器的回旋旋钮,则可以重新进行布料臂架的收回控制过程,即在图7中重新回到各个臂架的倾角之间的关系判断上,并依次进行后续的操作流程。在此需要说明的是,本发明的布料臂架收回控制不能影响操作人员的正常布料作业,因此收回控制过程中控制器以及相应传感器的工作仅是辅助性的,使得收回控制更加精确可靠,但是主要的控制工作需要根据操作人员的输入操作信号完成,例如各个其它臂节的折叠控制、回转台的回转操作等。
在第二步完成之后,则开始第三步,操作人员操作遥控器上的第一臂节下行开关,以第一臂节带动整个布料臂架绕该第一臂节与回转台的铰接轴线向下转动,从而实现下行动作。
具体地,在该下行驱动中,控制器根据操作人员的操作输入信号向第一臂节的驱动油缸对应的电控换向阀发送下行控制电流I0(一般需要经过放大器或控制器中的放大程序进行电流放大),使得第一臂节的驱动油缸的有杆腔供油而使得第一臂节下行,当第一臂节的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,控制器不再执行遥控器上的第一臂节下行开关的操作输入信号(即屏蔽遥控器上的第一臂节下行开关而使其失效),持续时间为图6中的△t,在此过程中控制器按照预先设计的、满足特殊规律的控制形式对第一臂节的驱动油缸对应的电控换向阀的控制电流进行控制,具体地,参见图6所示,控制器在所述第一臂节2相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt(图7所示的具体实施形式中为20°)的控制时点t0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零,并且在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点ta使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点ta瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点ta开始的第二预设时间△t2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间Δt3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间△t3内减小为零。在控制臂架系统按缓慢地向下运动,这样既能减小臂架系统下放的冲击,同时保证支撑架和支撑座之间的支撑有效。如上文所述,对于不同的布料设备,控制器对电控换向阀的控制电流控制的具体参数可以不同,这与布料臂架的重量以及控制时点t0的下行控制电流大小等存在一定关系,当将本发明的技术构思应用于具体的布料设备时,可以通过有限的模拟工况试验,选择比较合适的参数值,例如,本申请的发明人通过大量布料设备的工况测试,所述预设倾角值θt的取值范围可以为15°≤θt≤25°,所述第一预设时间△t1的取值范围可以为0<△t1≤3s。所述第二预设时间△t2的取值范围可以为0<△t2≤3s;所述第三预设时间△t3的取值范围可以为1s≤△t3≤3s,以及所述第四预设时间△t4的取值范围可以为3s≤△t4≤5s。另外,上述回转屏蔽预定时间的取值范围可以为3s至5s,辅助控制电流I1的预设电流值一般可以为电控换向阀的下行控制电流I0的工作电流值的1/5。当然,本发明的控制操作仅给出了典型的取值范围,本发明并不局限于此。
尽管与本发明的布料臂架收回控制并不直接相关,但是在此需要额外说明的是,由于布料设备实际操作中的工况多变,布料作业主要根据操作人员的操作进行布料,因此本发明的控制器的控制程序不能严重影响到操作人员的操作,例如,如果第一臂节的倾角小于20°,但是布料臂架是向上运动,即控制器发出的是“上行控制电流”,则此时控制器不能屏蔽操作人员通过遥控器发出的操作输入信号,遥控器的操作功能和正常遥控器完全一样。再如,当布料臂架从初始的折叠状态开始展开以进行布料作业时,尽管各臂节的倾角之间的关系满足式(1)—(5),但θ1=0°,因此控制器内程序并不实际发生作用,而是处于各臂架的倾角的检测状态;当机手稍微控制第一臂节上升时,则θ1≠0°,即各臂节的倾角之间的关系满足式(1)—(6),且回转台的回转角度也处在初始回转角度位置,按照图7的操作流程设计的控制程序,此时遥控器上回转旋钮会失效上述回转屏蔽预定时间,例如3秒,但是在该3秒钟内,遥控器上的第一臂节上行按钮并不失效,第一臂节并不上行,3秒钟之后,第一臂节的倾角一般已经超过了预设倾角值,而且由于控制器发出的是上行控制电流,因此控制器不会对第一臂节的驱动油缸对应的电控换向阀进行特殊设计的电流控制,并且也不限制遥控器上任何操作信号输入,直至操作人员操作回转台回转。操作回转台之后,控制器内的控制程序重新回到臂节之间的倾角检测状态,这并不会影响到操作人员操作布料臂架进行正行的布料作业。也就是说,一般而言,只有当布料臂架收回时,各臂架倾角之间的关系才能完全满足例如上述式(1)—(6),在操作人员进行正常的布料操作时,控制器内的控制程序只停留在第一个循环,即只采集各臂节的倾角信号,对布料臂架的操作无任何影响。尽管控制器内的控制程序并不局限于图7中具体的细节流程,但是控制器内程序应当注意使得整套控制系统只针对布料臂架的回收进行辅助控制,而对布料臂架的展开或者正常的布料作业的操作不应产生严重影响。
通过上述具体操作细节流程的描述,可以对本发明的布料臂架收回控制具有基本的理解,但是本发明的布料收回控制方法并不局限于上述操作流程的细节。
参见图9所示,本发明的布料臂架收回控制方法的基本实施方式包括:
下行驱动步骤:在所述第一臂节2的支承部处于支承基础的臂架承载部上方且通过所述第一臂节2的向下转动能够支撑于所述臂架承载部的位置状态下,使得所述电控式驱动机构获得需要的下行控制电流I0而驱动所述第一臂节2绕所述铰接轴线向下转动;
支撑控制步骤:在所述第一臂节2相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。
在该基本实施方式中,由于布料臂架的其它臂节公知地从第一臂节开始依次铰接,因此在第一臂节2下放过程中,其它臂节会跟随第一臂节2下放,其它臂节可以如上优选地预先折叠到第一臂节上,也可以在第一臂节下放到位后再折叠到第一臂节上,或者可以部分臂节先折叠到第一臂节2上,在第一臂节2下放到位后再将其它臂节中的另一部分臂节折叠到第一臂节上,总之,任何布料臂架的收回控制方法,无论其采用的折叠顺序如何,只要第一臂节2在收回控制中采用了本发明的操作步骤,其均属于本发明的保护范围。
另外,尽管在下文的优选实施方式中通过回转台回转角度的检测控制,使得布料臂架1的第一臂节2的支承部(例如支撑架3)正好对应于支承基础的臂架承载部的中间区域(例如支撑座4上的支撑槽的中间区域)而支撑在该臂架承载部上,但是在该基本实施方式中,只要所述第一臂节2的支承部处于支承基础的臂架承载部上方且通过所述第一臂节2的向下转动能够支撑于所述臂架承载部的位置状态下,均属于本发明的保护范围。
如上所述,与现有技术不同单纯由操作人员根据经验操作不同,本发明根据第一臂节下放过程中的倾角而对下行控制电流I0进行针对性控制,具体地,本发明的布料臂架收回控制系统在布料臂架的收回控制中,在第一臂节2向下转动以支撑到支承基础(例如混凝土泵车底盘)的臂架承载部(例如图1的支撑座4的支撑槽的底面)的过程中,当第一臂节2相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。也就是说,本发明的布料臂架收回控制系统使得布料臂架的收回控制更加可控,在第一臂节2相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt时,使得电控式驱动机构瞬间失电或可在针对性控制的时间内失电,从而使得电控式驱动机构不再或尽可能快地不再向第一臂节2提供向下转动的驱动力,使得第一臂节2在随后的过程中基本凭借自身的运动惯性向下转动并支撑到所述臂架承载部上,由于此时第一臂节2相对于水平面的倾角θ1已经减小到预设倾角值θt,通过该预设倾角值θt的选取可以使得第一臂节2距离支承基础的臂架承载部的距离相对较小,从而能够显著地减缓布料臂架在收回控制过程中对臂架承载部的冲击,有利于布料臂架和相关支撑件的使用寿命的延长。
由于布料设备的型号多样,布料臂架的重量以及下行控制电流I0的大小存在一定的区别,在本发明的技术构思应用于具体的布料设备时,本领域技术人员可以根据本发明的技术构思针对特定的布料设备通过有限的模拟工况试验确定合适的预设倾角值θt以及第一预设时间△t1。典型地,所述预设倾角值θt的取值范围可以为15°≤θt≤25°,所述第一预设时间△t1的取值范围可以为0<△t1≤3s。
具体地,所述第一臂节2上设置有第一倾角传感器,在上述支撑控制步骤中,通过该第一臂节2的第一倾角传感器检测所述第一臂节2的倾角。
典型地,第一臂节2的电控式驱动机构包括铰接在回转台与第一臂节2之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节2能够通过所述驱动油缸的驱动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节2向下转动。
在此情形下,优选地,上述支撑控制步骤还包括:在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点ta使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点ta瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点ta开始的第二预设时间△t2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间△t3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间△t3内减小为零。这种优选控制形式的优点在于,其可以加速电控换向阀的阀芯复位回中位,从而使得驱动油缸在更加短地时间内停止对第一臂节2提供下行驱动力,使得布料臂架对臂架承载部的冲击减缓效果更加优良。对于液压领域的技术人员熟知地,电控换向阀的阀芯从使得驱动油缸缩回的换向工作位置(例如右位)回到切断液压油供应的中位需要一定的时间,在此过程中单纯地使得下行控制电流I0为零仅是消除了电控换向阀一侧的电磁铁的作用力,但是电控换向阀的阀芯仅依靠复位弹簧的弹力复位回中位是需要一定的时间的,而通过本发明的优选形式,通过向电控换向阀供应与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,使得电控换向阀的阀芯可以通过复位弹簧和电磁力的合力的驱动而更快地切换回中位,在此情形下,上述第一臂节2的预设倾角值θt可以设置得更小,从而更好地缓解冲击。
如上所述,由于布料设备的型号多样,在本发明的技术构思应用于具体的布料设备时,本领域技术人员可以根据本发明的技术构思针对特定的布料设备通过有限的模拟工况试验确定合适的具体参数值。通过对本申请人的各种布料设备的模拟工况试验,一般而言,第二预设时间△t2的取值范围可以为0<△t2≤3s;所述第三预设时间△t3的取值范围可以为1s≤△t3≤3s;以及所述第四预设时间△t4的取值范围可以为3s≤△t4≤5s。此外,辅助控制电流I1的预设电流值一般可以为电控换向阀的下行控制电流I0的工作电流值的1/5左右。
为了避免操作人员对输入设备(例如遥控器)的意外操作而影响到在布料臂架收回控制的最后的支撑控制步骤的特殊电流控制,优选地,通过控制器对所述电控式驱动机构进行控制,并且在上述支撑控制步骤中,所述控制器不执行操作人员通过输入设备输入的操作信号。
典型地,参见图1所示,所述第一臂节2的支承部可以为设置在该第一臂节2上的支撑架3,所述支承基础可以为混凝土泵车的底盘、混凝土布料机的底座或砂浆布料机的底部,所述支承基础上设置有支撑座4,该支撑座4的顶部形成有支撑槽,所述支撑基础的臂架承载部为所述支撑槽的底面。
在布料臂架收回控制方法的上述技术方案的基础上,优选地,所述布料臂架收回控制方法还包括在所述下行驱动步骤之前进行的回转台控制步骤,该回转台控制步骤包括:控制所述回转台带动所述布料臂架1回转,以将所述回转台转动到初始位置并停止在该初始位置,在该初始位置所述第一臂节2的支承部通过该第一臂节2的向下转动能够对准所述臂架承载部的中间区域而支撑于该臂架承载部。
具体地,在该回转台控制步骤中,通过检测所述回转台的回转角度,并将该检测的回转角度与回转台的对应于所述初始位置的初始回转角度相比较,从而控制所述回转台转动并停止在所述初始位置。
通过该优选实施方式,可以通过检测回转台的回转角度,而精确地将回转台回转到初始位置,回转台的初始位置即布料臂架1处于收回状态的初始回转角度位置,在此情形下布料臂架1的第一臂节2的支承部正好对应于支承基础的臂架承载部的中间区域而支撑在该臂架承载部上。相对于现有技术中单纯依靠操作人员的反复操作而言,本发明的布料臂架收回控制系统可以使得布料臂架上的支承部精确地对准支承基础的臂架承载部的中间区域而支撑到臂架承载部上,也就是相对于现有技术而言,本发明的布料臂架收回控制系统可以提供一种更精确可靠地布料臂架收回控制。
更优选地,所述布料臂架收回控制方法还包括在所述回转台控制步骤之前进行的臂节折叠步骤,在该臂节折叠步骤中,使得所述布料臂架1的除所述第一臂节2之外的其它臂节折叠到所述第一臂节2上并折叠到位,从而在所述下行控制步骤中所述第一臂节2带动所述其它臂节同时向下转动。这种使得其它臂节预先折叠第一臂节上,其优点在于可以有效地防止第一臂节在带动其它臂节下行过程中,其它臂节可能与施工现场周围的存在物发生碰撞。当然,如上所述,本发明的布料臂架收回控制方法也可以在第一臂节下放完成后再将其它臂节折叠到第一臂节上或者采取其它的折叠收回顺序,这均属于本发明的保护范围。
典型地,在所述臂节折叠步骤中,所述布料臂架1的除所述第一臂节2之外的其它臂节折叠为分别与所述第一臂节2相互平行。例如上述参照图7所描述的公式(1)‑(5)所表示的臂节之间的关系。这也属于布料臂架的各个臂节之间的一种典型位置关系。具体地,所述布料臂架1的除所述第一臂节2之外的其它臂节分别设置有第二倾角传感器,在所述臂节折叠步骤中,通过各个所述第二倾角传感器检测各个所述其它臂节是否折叠到位。
优选地,在上述回转台控制步骤中,该回转台控制步骤还包括:通过控制器控制所述回转台的回转,在所述回转台转动并停止在所述初始位置上后,在回转屏蔽预定时间内使得控制器不执行操作人员通过输入设备输入的回转操作信号,从而操作人员在该回转屏蔽预定时间内不能操作所述回转台回转。例如,所述回转屏蔽预定时间的取值范围为3s至5s。通过该优选实施方式,如果回转台已经回转到位,可以提醒操作人员,避免操作人员根据经验继续操作回转台回转,从而使得本发明的布料臂架收回控制方法更加精确可控。
此外,作为一种预防性的实施形式,为了避免在第一臂节的上述下行驱动步骤中,操作人员因为意外操作而控制回转台回转,使得回转台偏离精确的所述初始位置,优选地,在上述下行驱动步骤中,如果操作人员通过所述输入设备操作所述回转台回转,则停止所述下行驱动步骤,并依次重新执行所述臂节折叠步骤、回转台控制步骤、下行驱动步骤和支撑控制步骤。当然,如果操作人员在下行驱动步骤中操作回转台是为了进行原本准备收工时的额外泵送作业,则操作回转台是为了正常泵送作业,此时本发明的布料臂架收回控制方法中途停止。
由上描述可以看出,本发明优点在于:本发明根据第一臂节下放过程中的倾角而对下行控制电流I0进行针对性控制,当第一臂节2相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt的控制时点t0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点t0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点t0开始的第一预设时间△t1内减小为零。也就是说,本发明的布料臂架收回控制系统使得布料臂架的收回控制更加可控,在第一臂节2相对于水平面的倾角θ1减小到预设倾角值θt时,使得电控式驱动机构不再或尽可能快地不再向第一臂节2提供向下转动的驱动力,从而第一臂节2在随后的过程中基本凭借自身的运动惯性向下转动并支撑到所述臂架承载部上,通过该预设倾角值θt的选取可以使得第一臂节2距离支承基础的臂架承载部的距离相对较小,从而能够显著地减缓布料臂架在收回控制过程中对臂架承载部的冲击,有利于布料臂架和相关支撑件的使用寿命的延长。在优选形式下,本发明进一步通过施加辅助控制电流I1以加速电控换向阀的阀芯复位回中位,从而使得驱动油缸在更加短地时间内停止对第一臂节2提供下行驱动力,使得布料臂架对臂架承载部的冲击减缓效果更加优良,在此情形下,上述第一臂节2的预设倾角值θt可以设置得更小,从而更好地缓解冲击,确保第一臂节2带动布料臂架臂架在下放最后一段时间内通过特定的电流控制,缓慢且按规律往下运动,有效地支撑到臂架承载部上并相对有效地缓解冲击。在更优选的实施方式中,本发明通过对回转台进行检测控制以及将其它臂节预先折叠到第一臂节上并折叠到位,可以实现第一臂节上的支承部准确地停在支承基础上的臂架承载部(例如支撑座)的正上方,自动找准最终回转角度,既能保证布料臂架停放位置的准确性,又能降低操作时间,减小操作人员的工作量。同时通过将其它臂节折叠到第一臂节上,可以有效地防止布料臂架收回过程中其它臂节与可能的障碍物发生干涉,使得本发明的布料臂架的收回控制更加稳定可靠。
另外,由于本发明的优选形式的布料臂架收回控制系统通过增加回转台转角传感器的检测,可以使得第一臂节2的支承部每次均对准支承基础的臂架承载部的中间区域而支撑到臂架承载部上,在此情形下,本发明提供的配套改进的臂架限位装置,由于支撑槽的尺寸形成为在支撑架3支撑到支撑槽内的状态下,使得该支撑槽的底面以及两侧侧面分别与支撑架3的底面和两侧侧面接触。因此可以消除第一臂节2的支承部(例如支撑架3)的侧面与支撑槽的侧面之间的间隙,从而使得布料臂架在收回状态下当布料设备进行转场作业时更加稳定可靠,避免了左右晃动,这更加提高了本发明的布料臂架的使用寿命,提高了布料设备(例如混凝土泵车)转场作业时的稳定性和安全性,并进一步提高了零部件的寿命。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

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1、10申请公布号CN103046749A43申请公布日20130417CN103046749ACN103046749A21申请号201210555007022申请日20121219E04G21/0420060171申请人中联重科股份有限公司地址410013湖南省长沙市岳麓区银盆南路361号72发明人罗清群黄露黄毅74专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人黄志兴桑传标54发明名称布料臂架收回控制方法、控制系统、臂架限位装置和设备57摘要布料臂架收回控制方法,包括下行驱动步骤使得电控式驱动机构获得需要的下行控制电流I0而驱动第一臂节(2)绕所述铰接轴线向下转动;支撑控制步骤在所述第。

2、一臂节(2)相对于水平面的倾角1减小到预设倾角值T的控制时点T0,使得下行控制电流I0在该控制时点T0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点T0开始的第一预设时间T1内减小为零。此外,本发明还提供一种布料臂架收回控制系统、臂架限位装置和布料设备。本发明能够使得布料臂架的收回支撑更加平稳可靠,减缓冲击,并且本发明能够减小布料臂架在泵车行驶过程中的晃动,提高泵车的稳定性和安全性。51INTCL权利要求书3页说明书18页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书18页附图6页1/3页21布料臂架收回控制方法,所述布料臂架(1)的第一臂节(2)能够通过电控式驱动机构的驱动。

3、而绕该第一臂节(2)与回转台的铰接轴线转动,其中,所述布料臂架收回控制方法包括下行驱动步骤在所述第一臂节(2)的支承部处于支承基础的臂架承载部上方且通过所述第一臂节(2)的向下转动能够支撑于所述臂架承载部的位置状态下,使得所述电控式驱动机构获得需要的下行控制电流I0而驱动所述第一臂节(2)绕所述铰接轴线向下转动;支撑控制步骤在所述第一臂节(2)相对于水平面的倾角1减小到预设倾角值T的控制时点T0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点T0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点T0开始的第一预设时间T1内减小为零。2根据权利要求1所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述预设倾角值T的取值范围为15T25。

4、,所述第一预设时间T1的取值范围为0T13S。3根据权利要求1所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述电控式驱动机构包括铰接在回转台与所述第一臂节(2)之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节(2)能够通过所述驱动油缸的驱动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节(2)向下转动;所述支撑控制步骤还包括在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点TA使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述。

5、第一辅助控制时点TA瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点TA开始的第二预设时间T2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间T3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间T3内减小为零。4根据权利要求3所述的布料臂架收回控制方法,其中,第二预设时间T2的取值范围为0T23S;所述第三预设时间T3的取值范围为1ST33S;以及所述第四预设时间T4的取值范围为3ST45S。5根据权利要求4所述的布料臂架收回控制方法,其中,通过控制器对所述电控式驱动机构进行控制,并且在所述支撑控制步骤中,所述控制器不执行操作人员通过输入设备输入的操作信号。6根据权利要求1所述的。

6、布料臂架收回控制方法,其中,所述第一臂节(2)的支承部为设置在该第一臂节(2)上的支撑架(3),所述支承基础为混凝土泵车的底盘、混凝土布料机的底座或砂浆布料机的底部,所述支承基础上设置有支撑座(4),该支撑座(4)的顶部形成有支撑槽,所述支撑基础的臂架承载部为所述支撑槽的底面。7根据权利要求1至6中任一项所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述布料臂架收回控制方法还包括在所述下行驱动步骤之前进行的回转台控制步骤,该回转台控制步骤包括控制所述回转台带动所述布料臂架(1)回转,以将所述回转台转动到初始位置并停止在该初始位置,在该初始位置所述第一臂节(2)的支承部通过该第一臂节(2)的向下转动能够对准。

7、所述臂架承载部的中间区域而支撑于该臂架承载部。8根据权利要求7所述的布料臂架收回控制方法,其中,在所述回转台控制步骤中,通过检测所述回转台的回转角度,并将该检测的回转角度与回转台的对应于所述初始位置的权利要求书CN103046749A2/3页3初始回转角度相比较,从而控制所述回转台转动并停止在所述初始位置。9根据权利要求8所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述布料臂架收回控制方法还包括在所述回转台控制步骤之前进行的臂节折叠步骤,在该臂节折叠步骤中,使得所述布料臂架(1)的除所述第一臂节(2)之外的其它臂节折叠到所述第一臂节(2)上并折叠到位,从而在所述下行控制步骤中所述第一臂节(2)带动所述其。

8、它臂节同时向下转动。10根据权利要求9所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述布料臂架(1)的除所述第一臂节(2)之外的其它臂节分别设置有第二倾角传感器,在所述臂节折叠步骤中,通过各个所述第二倾角传感器检测各个所述其它臂节是否折叠到位。11根据权利要求9所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述回转台控制步骤还包括通过控制器控制所述回转台的回转,在所述回转台转动并停止在所述初始位置上后,在回转屏蔽预定时间内使得控制器不执行操作人员通过输入设备输入的回转操作信号,从而操作人员在该回转屏蔽预定时间内不能操作所述回转台回转。12根据权利要求11所述的布料臂架收回控制方法,其中,所述回转屏蔽预定时间的取值范。

9、围为3S至5S。13根据权利要求11所述的布料臂架收回控制方法,其中,在所述下行驱动步骤中,如果操作人员通过所述输入设备操作所述回转台回转,则停止所述下行驱动步骤,并依次重新执行所述臂节折叠步骤、回转台控制步骤、下行驱动步骤和支撑控制步骤。14布料臂架收回控制系统,所述布料臂架(1)的第一臂节(2)能够通过电控式驱动机构的驱动而绕该第一臂节(2)与回转台的铰接轴线转动,该电控式驱动机构在获得需要的下行控制电流I0时驱动所述第一臂节(2)绕所述铰接轴线向下转动,以能够使得所述第一臂节(2)的支承部支撑于支承基础的臂架承载部,其中,所述布料臂架收回控制系统包括控制器和用于检测所述第一臂节(2)的倾。

10、角的第一倾角传感器,所述控制器电连接于所述第一倾角传感器和电控式驱动机构,在所述第一臂节(2)向下转动的回收过程中,所述控制器在所述第一臂节(2)相对于水平面的倾角1减小到预设倾角值T的控制时点T0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点T0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点T0开始的第一预设时间T1内减小为零。15根据权利要求14所述的布料臂架收回控制系统,其中,所述电控式驱动机构包括铰接在所述回转台与所述第一臂节(2)之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节(2)能够通过所述驱动油缸的驱动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述。

11、下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节(2)向下转动。16根据权利要求15所述的布料臂架收回控制系统,其中,所述控制器在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点TA使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点TA瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点TA开始的第二预设时间T2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间T3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间T3内减小为零。17根据权利要求15或19所述的布料臂架收回控制系统,其中,。

12、所述布料臂架收回控制系统还包括分别设置在所述布料臂架(1)的除所述第一臂节(2)之外的其它各个臂节上权利要求书CN103046749A3/3页4的第二倾角传感器和用于检测所述回转台回转角度的转角传感器,各个所述第二倾角传感器和所述转角传感器电连接于所述控制器。18臂架限位装置,包括支撑座(4),该支撑座(4)的顶部形成有用于支撑布料臂架(1)的支承部的支撑槽,其中,所述支撑槽形成为在所述支承部支撑在该支撑槽内的状态下,该支撑槽的底面和两侧侧面分别能够与所述支承部的底面和两侧侧面接触。19根据权利要求18所述的臂架限位装置,其中,所述支撑槽的底面上设置有底部支撑垫(6),两侧侧面上分别设置有第一。

13、侧垫(7)和第二侧垫(8)。20布料设备,包括布料臂架,其中,所述布料设备还包括根据权利要求14至17中任一项所述的布料臂架回收控制系统。21根据权利要求20所述的布料设备,其中,所述布料设备的支承基础上设置有根据权利要求18或19所述的臂架限位装置。22根据权利要求20或21所述的布料设备,其中,所述布料设备为混凝土泵车、混凝土布料机或砂浆布料机。权利要求书CN103046749A1/18页5布料臂架收回控制方法、控制系统、臂架限位装置和设备技术领域0001本发明涉及一种布料臂架控制方法,具体地,涉及一种布料臂架收回控制方法。在此基础上,本发明涉及一种布料臂架收回控制系统。此外,本发明涉及一。

14、种臂架限位装置。进一步地,本发明还涉及一种包括所述布料臂架收回控制系统和臂架限位装置的布料设备,例如混凝土泵车。背景技术0002混凝土、砂浆等粘稠物料的布料设备,例如混凝土泵车、混凝土布料机、砂浆布料机等上公知地具有布料臂架,布料臂架上安装有物料输送管道(例如混凝土输送管)。所述布料臂架包括依次铰接的多个臂节,其中第一臂节(本领域技术人员也称为“基本臂节”)铰接到回转台上,末节臂节上的物料输送管的一端通常连接布料软管。0003公知地,布料设备需要通过布料臂架的展开而将物料输送到指定位置,例如混凝土泵车通过布料臂架支撑物料输送管并通过布料臂架的展开将混凝土输送到指定位置,因此布料臂架的展开长度远。

15、大于泵车底盘长度。对于本领域技术人员熟知地,布料臂架的依次铰接的多个臂节能够相对于彼此绕其铰接旋转轴线转动,从而能够折叠和展开。具体地,第一臂节与回转台的铰接轴线构成第一臂节的铰接旋转轴线,第二臂节与第一臂节的铰接轴线构成第二臂节的铰接旋转轴线,第三臂节与第二臂节的铰接轴线构成第三臂节的铰接旋转轴线,因此类推,即除了第一臂节与回转台的铰接轴线构成第一臂节的铰接旋转轴线之外,相邻臂节的后一臂节与其前一臂节的铰接轴线构成后一臂节的铰接旋转轴线,其中前后关系的次序为与回转台铰接的第一臂节为最前,末节臂节为最后。第一臂节与回转台之间以及相邻臂节之间分别安装有用于驱动各个臂节绕其铰接旋转轴线旋转的驱动油。

16、缸,从而使得布料臂架能够折叠伸展。公知地,各个驱动油缸具有各自的液压伸缩控制回路,现有的布料臂架上各个驱动油缸的液压伸缩控制回路采用的换向阀一般为电控换向阀(例如三位四通电磁换向阀、三位四通电液比例换向阀等),通过控制电控换向阀的电磁铁得电与失电,从而使得电控换向阀换向以实现驱动油缸的伸缩,由此控制布料臂架的各个臂节的展开或折叠。0004在布料臂架作业完成后,需要将布料臂架折叠放置到支承基础(例如混凝土泵车的底盘)上,在此状态下布料臂架通常具有两个支撑点,参见图1所示,即与第一臂节铰接的回转台和设置在支承基础上的支撑座4,例如,就混凝土泵车而言,一个支撑点是回转台,另一个支撑点就是料斗旁的支撑。

17、座4。支撑座4沿竖直方向布置,该支撑座4的上部形成有支撑槽,在布料臂架折叠后放置到支承基础上时,布料臂架的第一臂节的支撑架3伸入到支撑座的支撑槽内并支撑到该支撑槽的底面上。支撑座4的支撑槽的开口宽度通常大于支撑架3的宽度,以保证布料臂架的第一臂节在基本对准支撑座的支撑槽的情形下就能往下放,即在与支撑槽相对应的一定范围内就能控制第一臂节带着其它臂节下放。0005但是,现有技术的布料臂架回收控制存在明显的缺点,具体地,第一,当布料臂架1的除第一臂节2以外的其它臂节均折叠到第一臂节2上以后,使得布料臂架的第一臂节2说明书CN103046749A2/18页6对准支撑座4的支撑槽下放,此时操作人员(即机。

18、手)通过操作输入设备(典型地例如遥控器),控制第一臂节的驱动油缸的伸缩控制回路中的电控换向阀,使得该第一臂节的驱动油缸缩回以控制第一臂节下放支撑到支撑座的支撑槽内。但是,现有技术中在控制电控换向阀的切换时仅依靠操作人员的经验,当操作人员观察到第一臂节2上的支撑架3接近支撑座4时,则放开遥控器上的第一臂节控制按钮(即使得第一臂节2对应的电控换向阀的电磁铁失电以控制电控换向阀切换到中位),参见图5所示,但是现有的电控换向阀局限于传统的电控形式,其控制电流呈一斜坡逐渐减小为零,因此当放开遥控器上的第一臂节控制按钮之后,第一臂节的驱动油缸对应的电控换向阀还有一段时间是得电的,即图5的T1时刻放开遥控器。

19、上的第一臂节控制按钮后,之后一段时间之内还有电流输出,即电控换向阀的阀芯只能缓慢地回到中位。受斜坡电流、布料臂架运动惯性和自重等的影响,布料臂架还会往下运动一段距离,这个距离与操作人员的操作习惯和操作经验有很大的关系,时大时小。如果第一臂节2在支撑座4上方较远的位置就放开遥控器上的第一臂节控制按钮(即输入使得电控换向阀的电磁铁失电的输入信号),则布料臂架停止向下运动之后,支撑架3和支撑座4的支撑槽底面之间还有一段间隙;如果在第一臂节2在支撑座4上方较近的位置放开遥控器上的第一臂节控制按钮,则第一臂节上的支撑架3会以巨大的运动冲量直接砸在支撑槽内的底部支撑垫6(一般为弹性垫或软垫)上,从而产生很。

20、大的冲击,极大地减损了布料臂架和支撑座的使用寿命,甚至使得布料臂架和相应的支撑件报废损坏。具体地,如果第一臂节2上的支撑架3停在支撑座4的支撑槽内的底部支撑垫6上方,二者之间可能存在一定的间隙,这样在泵车行驶过程中,整个布料臂架就容易晃动,泵车的稳定性和安全性就降低;或是布料臂架上的支撑架3以较大冲量直接砸在底部支撑垫6上。则会造成很大的冲击,有时会造成整车晃动,极大地损害布料臂架和支承基础上的支撑件的寿命。0006此外,仅仅依靠操作人员根据经验操作,很难将布料臂架每次都停在对准支撑座的支撑槽的位置,而只能是在一个范围内大致对准,为了使得支撑架在一定范围内对准都能将布料臂架放好,支撑座的支撑槽。

21、一般比支撑架大,这就使得支撑架3侧面和支撑座4的支撑槽侧面存在一定的间隙,在泵车行驶过程中,整个布料臂架就容易晃动,泵车的稳定性和安全性就降低。,具体地,参见图2、图3和图4所示的布料臂架停放的三种典型位置,图2所示布料臂架1上的支撑架3处在支撑槽的左侧,图3显示布料臂架上的支撑架3刚好停在支撑槽的中间位置,图4显示布料臂架1上的支撑架3处在支撑槽的右侧。在现有的技术中,仅靠机手操作很难将臂架上的支撑架每次都停在中间位置,这就需要使得支撑座的支撑槽的尺寸比支撑架大,从而会在支撑架侧面和支撑座的支撑槽侧面之间留有一定的间隙,但是这个间隙的存在会导致布料臂架在水平方向上来回晃动,即布料臂架可以左右。

22、晃动,这样将造成严重的后果,因为臂架系统的质量很大,当泵车在路上行驶时,臂架的左右晃动会造成很大冲量,而且布料臂架的重心处在泵车的最上方,这就大大的降低了泵车的稳定性和安全性。同时,布料臂架1的循环往复撞击,容易引起连接部位的松动,如螺栓的松动等。布料臂架的循环往复撞击,相当于在零部件上施加一个周期性冲击载荷,这样就大大降低了零部件的寿命。0007典型地,在现有技术中使得布料臂架1的第一臂节2对准支撑座4的支撑槽,一般是通过控制回转台转动来实现,回转台转动到初始位置,布料臂架1的第一臂节2正好对准支撑座4的支撑槽,操作人员典型地通过输入设备(例如遥控器)控制回转台的回转马达的说明书CN1030。

23、46749A3/18页7液压控制回路上电控换向阀来驱动回转台转动,但是这种控制仅是由操作人员根据经验进行目测控制,而且控制回转台转动的控制电流较大,缓冲不足,只要操作人员稍动遥控器上的回转台回转旋钮,回转台就会带动布料臂架回转较大的角度,而支撑座的支撑槽的开口尺寸相对而言是有限的,这使得支撑架很难准确地到达支撑座的支撑槽的正上方,有时即使回转台已经转动到使得布料臂架的第一臂节对准支撑槽的位置,但是因为操作人员的意外促动回转台回转旋钮,也会使得布料臂架偏离需要位置。因此,很难通过操作人员的操作将支撑架刚好对准支撑座的支撑槽,只能是来回往复多次操作回转旋钮,从而将臂架停在某个范围,这个工作很繁琐;。

24、而且,在支撑架落在支撑槽的底部支撑垫6上之前,整个臂架系统只有一个支撑点,即回转台,臂架系统重心远离该支撑点,此时控制回转台来回转动很容易造成布料设备,例如泵车的整车晃动,甚至造成安全事故。0008有鉴于现有技术的上述缺点,需要提供一种更加可控的布料臂架回收控制方法,以克服或缓解上述问题。发明内容0009本发明所要解决的技术问题是提供一种布料臂架回收控制方法,该布料臂架回收控制方法能够使得布料臂架的回收支撑动作平稳可靠,从而使得布料臂架能够有效地支撑到支承基础的支撑件上并相对可靠地减缓冲击。0010本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种布料臂架回收控制方法,该布料臂架回收控制方法不仅能够使得。

25、布料臂架的回收支撑动作平稳可靠,而且能够相对有效地改善布料臂架在支撑件上的支撑位置的准确度。0011在此基础上,本发明所要解决的技术问题是提供一种布料臂架回收控制系统,该布料臂架回收控制系统能够对布料臂架的回收支撑动作进行相对平稳可靠的控制,从而使得布料臂架能够有效地支撑到支承基础的支撑件上并相对可靠地减缓冲击。0012进一步地,本发明所要解决的技术问题是提供一种臂架限位装置,该臂架限位装置能够与本发明的布料臂架回收控制系统配套使用,从而使得布料臂架收回后的支撑稳定性更加优良。0013此外,本发明所要解决的技术问题是提供一种布料设备,该布料设备的布料臂架的回收支撑动作相对平稳可靠,其能够有效地。

26、支撑到支承基础的支撑件上并相对可靠地减缓冲击。0014为了解决上述技术问题,本发明提供一种布料臂架收回控制方法,所述布料臂架的第一臂节能够通过电控式驱动机构的驱动而绕该第一臂节与回转台的铰接轴线转动,其中,所述布料臂架收回控制方法包括下行驱动步骤在所述第一臂节的支承部处于支承基础的臂架承载部上方且通过所述第一臂节的向下转动能够支撑于所述臂架承载部的位置状态下,使得所述电控式驱动机构获得需要的下行控制电流I0而驱动所述第一臂节绕所述铰接轴线向下转动;支撑控制步骤在所述第一臂节相对于水平面的倾角1减小到预设倾角值T的控制时点T0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点T0瞬间阶跃减小为零或者在从该控。

27、制时点T0开始的第一预设时间T1内减小为零。0015优选地,所述预设倾角值T的取值范围为15T25,所述第一预设时间T1的取值范围为0T13S。说明书CN103046749A4/18页80016优选地,所述电控式驱动机构包括铰接在回转台与所述第一臂节之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节能够通过所述驱动油缸的驱动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节向下转动;所述支撑控制步骤还包括在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点TA使得所述电控换。

28、向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点TA瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点TA开始的第二预设时间T2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间T3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间T3内减小为零。0017具体地,第二预设时间T2的取值范围为0T23S;所述第三预设时间T3的取值范围为1ST33S;以及所述第四预设时间T4的取值范围为3ST45S。0018优选地,过控制器对所述电控式驱动机构进行控制,并且在所述支撑控制步骤中,所述控制器不执行操作人员通过输入设备输入的操作信号。00。

29、19典型地,所述第一臂节的支承部为设置在该第一臂节上的支撑架,所述支承基础为混凝土泵车的底盘、混凝土布料机的底座或砂浆布料机的底部,所述支承基础上设置有支撑座,该支撑座的顶部形成有支撑槽,所述支撑基础的臂架承载部为所述支撑槽的底面。0020优选地,所述布料臂架收回控制方法还包括在所述下行驱动步骤之前进行的回转台控制步骤,该回转台控制步骤包括控制所述回转台带动所述布料臂架回转,以将所述回转台转动到初始位置并停止在该初始位置,在该初始位置所述第一臂节的支承部通过该第一臂节的向下转动能够对准所述臂架承载部的中间区域而支撑于该臂架承载部。0021具体地,在所述回转台控制步骤中,通过检测所述回转台的回转。

30、角度,并将该检测的回转角度与回转台的对应于所述初始位置的初始回转角度相比较,从而控制所述回转台转动并停止在所述初始位置。0022优选地,所述布料臂架收回控制方法还包括在所述回转台控制步骤之前进行的臂节折叠步骤,在该臂节折叠步骤中,使得所述布料臂架的除所述第一臂节之外的其它臂节折叠到所述第一臂节上并折叠到位,从而在所述下行控制步骤中所述第一臂节带动所述其它臂节同时向下转动。0023具体地,所述布料臂架的除所述第一臂节之外的其它臂节分别设置有第二倾角传感器,在所述臂节折叠步骤中,通过各个所述第二倾角传感器检测各个所述其它臂节是否折叠到位。0024优选地,所述回转台控制步骤还包括通过控制器控制所述回。

31、转台的回转,在所述回转台转动并停止在所述初始位置上后,在回转屏蔽预定时间内使得控制器不执行操作人员通过输入设备输入的回转操作信号,从而操作人员在该回转屏蔽预定时间内不能操作所述回转台回转。0025具体选择地,所述回转屏蔽预定时间的取值范围为3S至5S。0026作为一种实施形式,在所述下行驱动步骤中,如果操作人员通过所述输入设备操作所述回转台回转,则停止所述下行驱动步骤,并依次重新执行所述臂节折叠步骤、回转台控制步骤、下行驱动步骤和支撑控制步骤。说明书CN103046749A5/18页90027与上述布料臂架收回控制方法相对应,本发明提供一种布料臂架收回控制系统,所述布料臂架的第一臂节能够通过电。

32、控式驱动机构的驱动而绕该第一臂节与回转台的铰接轴线转动,该电控式驱动机构在获得需要的下行控制电流I0时驱动所述第一臂节绕所述铰接轴线向下转动,以能够使得所述第一臂节的支承部支撑于支承基础的臂架承载部,其中,所述布料臂架收回控制系统包括控制器和用于检测所述第一臂节的倾角的第一倾角传感器,所述控制器电连接于所述第一倾角传感器和电控式驱动机构,在所述第一臂节向下转动的回收过程中,所述控制器在所述第一臂节相对于水平面的倾角1减小到预设倾角值T的控制时点T0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点T0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点T0开始的第一预设时间T1内减小为零。0028具体地,所述电控式驱动机构。

33、包括铰接在所述回转台与所述第一臂节之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节能够通过所述驱动油缸的驱动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节向下转动。0029优选地,所述控制器在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点TA使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点TA瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点TA开始的第二预设时间T2内增大到所述预设电流值;以及。

34、使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间T3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间T3内减小为零。0030优选地,所述布料臂架收回控制系统还包括分别设置在所述布料臂架的除所述第一臂节之外的其它各个臂节上的第二倾角传感器和用于检测所述回转台回转角度的转角传感器,各个所述第二倾角传感器和所述转角传感器电连接于所述控制器。0031进一步地,本发明提供一种臂架限位装置,包括支撑座,该支撑座的顶部形成有用于支撑布料臂架的支承部的支撑槽,其中,所述支撑槽形成为在所述支承部支撑在该支撑槽内的状态下,该支撑槽的底面和两侧侧面分别能够与所述支承部的底面和两侧侧面接触。0032优选地,所述支撑槽的底面上设置有底。

35、部支撑垫,两侧侧面上分别设置有第一侧垫和第二侧垫。0033此外,本发明提供一种布料设备,包括布料臂架,其中,所述布料设备还包括根据上述的布料臂架回收控制系统。0034优选地,所述布料设备的支承基础上设置有上述的臂架限位装置。0035典型地,所述布料设备为混凝土泵车、混凝土布料机或砂浆布料机。0036通过上述技术方案,本发明根据第一臂节下放过程中的倾角而对下行控制电流I0进行针对性控制,当第一臂节相对于水平面的倾角1减小到预设倾角值T的控制时点T0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点T0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点T0开始的第一预设时间T1内减小为零。也就是说,本发明的布料臂架收回控制系。

36、统使得布料臂架的收回控制更加可控,在第一臂节相对于水平面的倾角1减小到预设倾角值T时,使得电控式驱动机构不再或尽可能快地不再向第一臂节提供向下转动的驱动力,从说明书CN103046749A6/18页10而第一臂节在随后的过程中基本凭借自身的运动惯性向下转动并支撑到所述臂架承载部上,通过该预设倾角值T的选取可以使得第一臂节距离支承基础的臂架承载部的距离相对较小,从而能够显著地减缓布料臂架在收回控制过程中对臂架承载部的冲击,有利于布料臂架和相关支撑件的使用寿命的延长。在优选形式下,本发明进一步通过施加辅助控制电流I1以加速电控换向阀的阀芯复位回中位,从而使得驱动油缸在更加短地时间内停止对第一臂节提。

37、供下行驱动力,使得布料臂架对臂架承载部的冲击减缓效果更加优良,在此情形下,上述第一臂节的预设倾角值T可以设置得更小,从而更好地缓解冲击,确保第一臂节带动布料臂架臂架在下放最后一段时间内通过特定的电流控制,缓慢且按规律往下运动,有效地支撑到臂架承载部上并相对有效地缓解冲击。在更优选的实施方式中,本发明通过对回转台进行检测控制以及将其它臂节预先折叠到第一臂节上并折叠到位,可以实现第一臂节上的支承部准确地停在支承基础上的臂架承载部(例如支撑座)的正上方,自动找准最终回转角度,既能保证布料臂架停放位置的准确性,又能降低操作时间,减小操作人员的工作量。同时通过将其它臂节折叠到第一臂节上,可以有效地防止布。

38、料臂架收回过程中其它臂节与可能的障碍物发生干涉,使得本发明的布料臂架的收回控制更加稳定可靠。0037另外,由于本发明的优选形式的布料臂架收回控制系统通过增加回转台转角传感器的检测,可以使得第一臂节的支承部每次均对准支承基础的臂架承载部的中间区域而支撑到臂架承载部上,在此情形下,本发明提供的配套改进的臂架限位装置,由于支撑槽的尺寸形成为在支撑架支撑到支撑槽内的状态下,使得该支撑槽的底面以及两侧侧面分别与支撑架的底面和两侧侧面接触。因此可以消除第一臂节的支承部(例如支撑架)的侧面与支撑槽的侧面之间的间隙,从而使得布料臂架在收回状态下当布料设备进行转场作业时更加稳定可靠,避免了左右晃动,这更加提高了。

39、本发明的布料臂架的使用寿命,提高了布料设备(例如混凝土泵车)转场作业时的稳定性和安全性,并进一步提高了零部件的寿命。0038有关本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明0039下列附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,其与下述的具体实施方式一起用于解释本发明,但本发明的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式。在附图中0040图1是现有技术中布料臂架收回后在混凝土泵车上的支撑结构的示意图。0041图2是现有技术中布料臂架上的支撑架在支撑座上偏向左侧的示意图。0042图3是现有技术中布料臂架上的支撑架在支撑座上处于中间位置的示意图,其中支撑架的两。

40、侧与支承座之间分别具有间隙。0043图4是现有技术中的布料臂架上的支撑架在支撑座上偏向右侧的示意图。0044图5是现有技术中布料臂架的第一臂节的驱动油缸的电控换向阀的控制电流图。0045图6是本发明具体实施方式的布料臂架回收控制方法对第一臂节的驱动油缸的电控换向阀的控制电流图。0046图7是采用本发明的布料臂架回收控制方法的操作细节流程框图,该细节流程框图包含了本发明的布料臂架回收控制方法的关键技术构思,但更主要的是供编程采用。0047图8是本发明具体实施方式的臂架限位装置的结构示意图,其中布料臂架上的支说明书CN103046749A107/18页11撑架与支撑座之间没有间隙。0048图9是本。

41、发明具体实施方式的布料臂架回收控制方法的步骤框图。0049图10是本发明具体实施方式的布料臂架回收控制系统的结构原理框图。0050附图标记说明00511布料臂架;2第一臂节;00523支撑架;4支撑座;00535接近开关;6底部支撑垫;00547第一侧垫;8第二侧垫。具体实施方式0055以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。0056为帮助本发明技术方案的理解,以下首先描述本发明的布料臂架收回控制系统的具体实施方式,进而说明该布料臂架收回控制系统的实际操作过程,该实际操作过程包含。

42、了本发明布料臂架收回控制方法的主要技术构思,在此基础上,将描述本发明的布料臂架收回控制方法的具体实施方式。在描述过程中将附带说明本发明技术方案的一些可能的变型方式。0057如上文所述,布料设备(例如混凝土泵车)上采用的布料臂架的结构是公知地,简略而言,布料臂架1包括依次铰接的多个臂节,其中第一臂节2(也称为“首节臂节”或“基本臂节”)铰接在回转台上,从而通过回转台的回转,能够带动布料臂架在360范围内回转。此外,回转台与第一臂节2之间以及相邻的臂节之间铰接有折叠伸展驱动装置(典型地为驱动油缸),从而使得各个臂节能够通过折叠伸展驱动装置的驱动而相对于彼此折叠或展开。0058参见图1、图6和图10。

43、所示,针对上述布料设备的布料臂架,本发明基本实施方式的布料臂架收回控制系统,所述布料臂架1的第一臂节2能够通过电控式驱动机构的驱动而绕该第一臂节2与回转台的铰接轴线转动,该电控式驱动机构在获得需要的下行控制电流I0时驱动第一臂节2绕所述铰接轴线向下转动,以能够使得所述第一臂节2的支承部支撑于支承基础的臂架承载部,其中,所述布料臂架收回控制系统包括控制器和用于检测所述第一臂节2的倾角的第一倾角传感器,所述控制器电连接于所述第一倾角传感器和电控式驱动机构,在第一臂节2向下转动的回收过程中,所述控制器在第一臂节2相对于水平面的倾角1减小到预设倾角值T的控制时点T0,使得下行控制电流I0在该控制时点T。

44、0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点T0开始的第一预设时间T1内减小为零。0059在此需要说明的是,就本发明的布料臂架收回控制系统所针对的布料臂架而言,至少第一臂节2通过电控式驱动机构绕该第一臂节2与回转台的铰接轴线转动,所述电控式去机构可以为多种公知的形式,例如铰接在回转台与第一臂节之间的电动伸缩杆(即电控推杆)等,只要其能够驱动第一臂节绕所述铰接轴线转动即可。典型地,所述电控式驱动机构包括铰接在所述回转台与第一臂节2之间的驱动油缸以及该驱动油缸的液压控制回路,该液压控制回路上的伸缩控制换向阀为电控换向阀,所述第一臂节2能够通过所述驱说明书CN103046749A118/18页12动油缸的驱。

45、动而绕所述铰接轴线转动,所述电控换向阀在所述下行控制电流的作用下切换到使得所述驱动油缸缩回的工作位置,从而能够驱动所述第一臂节2向下转动。这种采用驱动油缸对第一臂节2进行驱动的结构对于本领域技术人员是公知的,驱动油缸的液压控制回路采用电控换向阀进行油路的换向,从而实现驱动油缸的伸缩驱动。电控换向阀(一般为三位四通换向阀)的形式可以多种多样,例如电磁换向阀、电液比例换向阀等,也可以采用液控换向阀,并在该液控换向阀的液控油路上采用电磁换向阀等控制液控油路的换向,从而实现液控换向阀的换向。通过使得电控换向阀的两侧电磁铁得电或失电,而使得相应的电磁铁产生作用力以驱动阀芯移动从而使得电控换向阀改变工作位。

46、置,即切换油路方向。例如,就上述下行控制电流I0而言,当电控换向阀的一侧电磁铁获得该下行控制限流I0,即切换到例如电控换向阀的右位,从而使得驱动油缸的有杆腔进油、无杆腔回油,以此实现驱动油缸的缩回,从而带动第一臂节2绕所述铰接轴向向下转动,即下行。0060在本发明的上述基本实施方式中,与现有技术不同单纯由操作人员根据经验操作不同,本发明根据第一臂节下放过程中的倾角而对下行控制电流I0进行针对性控制,具体地,本发明的布料臂架收回控制系统在布料臂架的收回控制中,在第一臂节2向下转动以支撑到支承基础(例如混凝土泵车底盘)的臂架承载部(例如图1的支撑座4的支撑槽的底面)的过程中,当第一臂节2相对于水平。

47、面的倾角1减小到预设倾角值T的控制时点T0,使得所述下行控制电流I0在该控制时点T0瞬间阶跃减小为零或者在从该控制时点T0开始的第一预设时间T1内减小为零。也就是说,本发明的布料臂架收回控制系统使得布料臂架的收回控制更加可控,在第一臂节2相对于水平面的倾角1减小到预设倾角值T时,使得电控式驱动机构瞬间失电或可在针对性控制的时间内失电,从而使得电控式驱动机构不再或尽可能快地不再向第一臂节2提供向下转动的驱动力,使得第一臂节2在随后的过程中基本凭借自身的运动惯性向下转动并支撑到所述臂架承载部上,由于此时第一臂节2相对于水平面的倾角1已经减小到预设倾角值T,通过该预设倾角值T的选取可以使得第一臂节2。

48、距离支承基础的臂架承载部的距离相对较小,从而能够显著地减缓布料臂架在收回控制过程中对臂架承载部的冲击,有利于布料臂架和相关支撑件的使用寿命的延长。在此需要说明的是,在本发明的布料臂架的收回控制中,最关键的改进在于对第一臂节下放过程的控制,由于布料臂架的其它臂节公知地从第一臂节开始依次铰接,因此在第一臂节2下放过程中,其它臂节会跟随第一臂节2下放,其它臂节可以如下文优选方式所述的预先折叠到第一臂节上,也可以在第一臂节下放到位后再折叠到第一臂节上,或者可以部分臂节先折叠到第一臂节2上,在第一臂节2下放到位后再将其它臂节中的另一部分臂节折叠到第一臂节上,总之,无论其采用的折叠顺序如何,只要第一臂节2。

49、在收回控制中采用了本发明的技术构思,其均属于本发明的保护范围。另外,由于布料设备的型号多样,布料臂架的重量以及下行控制电流I0的大小存在一定的区别,在本发明的技术构思应用于具体的布料设备时,本领域技术人员可以根据本发明的技术构思针对特定的布料设备通过有限的模拟工况试验确定合适的预设倾角值T以及第一预设时间T1。典型地,所述预设倾角值T的取值范围可以为15T25,所述第一预设时间T1的取值范围可以为0T13S。0061在本发明的上述布料臂架收回控制系统中,当第一臂节的电控式驱动机构采用上述的驱动油缸及其液压控制回路上的电控换向阀的形式时,参加图6所示,优选地,所述控说明书CN103046749A129/18页13制器在所述下行控制电流I0减小为零的第一辅助控制时点TA,使得所述电控换向阀获得与所述下行控制电流I0方向相反的辅助控制电流I1,并使得该辅助控制电流I1在所述第一辅助控制时点TA瞬间阶跃增大到预设电流值或者在从该第一辅助控制时点TA开始的第二预设时间T2内增大到所述预设电流值;以及使得所述辅助控制电流I1在第三预设时间T3内保持所述预设电流值,并进而在第四预设时间T3。

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