CN101824915B - 具有臂架应急驱动功能的混凝土布料设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有臂架应急驱动功能的混凝土布料设备，包括臂架液压系统和泵送液压系统和控制器，臂架液压系统的臂架多路阀和臂架泵之间设有单向阀，泵送液压系统通过连接管路连接至臂架液压系统的单向阀和臂架多路阀之间的油路上，其中，连接管路上设有开关电磁阀，臂架多路阀包括各节臂的执行机构的电比例控制阀，控制器与各节臂的执行机构的电比例控制阀和操作手柄信号连接，在开关电磁阀处于打开时，根据操作手柄的指令向臂架的各节臂执行机构的电比例控制阀提供实时控制信号。本发明利用混凝土泵送设备本身的动力与液压资源，实现臂架泵出现故障时，仍然能够驱动臂架，保证布料工作的继续完成，具有操作方便、成本低的优点。

Description

具有臂架应急驱动功能的混凝土布料设备

技术领域

本发明涉及一种具有臂架应急驱动功能的混凝土布料设备。

背景技术

混凝土布料设备的布料臂架本身惯性大、刚性差，混凝土输送管沿着臂架铺设，混凝土在输送管中的不连续流动对臂架冲击很大，导致用于支撑和驱动臂架的液压系统负载相当复杂，特别是油泵(下文统称为臂架泵)，出口压力高、变化剧烈且冲击大，实际工作中故障率较高。

当臂架泵出现故障后，臂架将无法动作，导致混凝土布料设备布料工作无法进行，由于混凝土是速凝物料，出现这种情况，无论是对于施工方还是设备本身都可能造成很大的损失。

对于国内同行业，根据实地调研，当混凝土布料设备的臂架泵出现故障导致无法继续进行布料工作后，目前一般采取如下措施：从别的工地或公司调来一台布料设备，将该布料设备的臂架泵压力油管连接到故障泵车的臂架液压系统中，用于驱动臂架。

对于国外同行业，根据调研，某些厂家提供一套具有独立动力系统和液压系统的专用应急设备，一种是直接装配在混凝土布料设备上，当混凝土布料设备的底盘发动机、主泵、臂架泵等元件出现故障导致无法继续进行布料工作后，通过控制阀的转换就可以保证设备继续工作。

一种是安装在小车等专用承载设备上，当混凝土布料设备的底盘发动机、主泵、臂架泵等元件出现故障导致无法继续进行布料工作后，通过在应急设备与布料设备上预留的接口之间进行对接，就可以保证设备继续工作。

对于国内同行业目前采用的方法，耗时耗力，影响工期，而且造成较大的能量损耗。

对于国外同行业采用的方法，适用性比较广(不仅仅适用于臂架泵出现故障的情况)，但毕竟使用频率较低，制造及维护成本高，一般用户难以接受。

发明内容

本发明目的在于提供一种混凝土布料设备，利用混凝土布料设备本身的动力和液压资源实现臂架的应急驱动功能。

为此，本发明提供了一种混凝土布料设备，包括臂架液压系统和泵送液压系统和控制器，臂架液压系统的臂架多路阀和臂架泵之间设有单向阀，泵送液压系统通过连接管路连接至臂架液压系统的单向阀和臂架多路阀之间的油路上，其中，连接管路上设有开关电磁阀，臂架多路阀包括各节臂的执行机构的电比例控制阀，控制器与各节臂的执行机构的电比例控制阀和操作手柄信号连接，在开关电磁阀处于打开时，根据操作手柄的指令向臂架的各节臂执行机构的电比例控制阀提供实时控制信号。

优选地，上述控制器根据操作手柄的指令向泵送液压系统的油泵排量控制比例阀提供实时控制信号，使泵送液压系统提供的流量与臂架液压系统所需的流量相匹配。

更优选地，所述控制器接收所述操作手柄发出的指令以及所述泵送液压系统的油泵转速信息，计算出该油泵的实时排量，然后根据油泵排量控制比例阀的排量-电流特性输出所述油泵排量比例阀的实时控制电流，以及根据所述各电比例控制阀的流量-电流特性输出所述各电比例控制阀的实时控制电流，使所述泵送液压系统提供的流量与所述臂架液压系统所需的流量相匹配。

优选地，上述控制器与开关电磁阀信号连接，用于检测开关电磁阀的打开状态。

优选地，上述控制器与开关电磁阀信号连接，根据操作人员的指令控制开关电磁阀的启闭。

本发明具有以下特点：1.利用混凝土泵送设备本身的动力与液压资源，实现臂架泵出现故障时，仍然能够驱动臂架，保证布料工作的继续完成，操作方便、成本低；2.通过设计的臂架应急系统流量自适应匹配电控系统，避免了能量损耗，经济实用。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1示出了根据本发明的应急液压系统的结构框图；以及

图2示出了根据本发明的应急液压系统的电控系统的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1示出了根据本发明的应急液压系统的结构框图。如图1所示，首先从混凝土布料设备其它功能液压子系统中选择在压力及流量参数上满足臂架驱动要求的系统，例如混凝土泵车的泵送液压系统，然后增加控制阀组10，该控制阀组10最简单的搭配是一开关电磁阀11和一单向阀12。

将混凝土泵车中的泵送液压系统与臂架驱动液压系统连接起来，当臂架泵出现故障时，通过对开关电磁阀11的阀芯位置的控制，导通连接管路13，将泵送液压系统的压力油引入臂架液压系统，实现臂架的驱动，保证混凝土布料设备继续完成布料工作，单向阀12可以避免泵送液压系统的压力源蹿入臂架泵。

本发明还设计了电控系统，在混凝土布料设备臂架应急功能启动时，通过对臂架液压系统与泵送液压系统的综合控制，保证两个系统的流量自适应匹配，避免能量损耗。

泵送液压系统提供的流量通常大于臂架液压系统所需的流量，在本发明中，当连接管路导通时，泵送液压系统的压力油全部提供给臂架液压系统，多余的液压油可以泄出。

考虑到不必要的能量损耗，在优选实施例中，对泵送液压系统的流量实现控制。油量的控制可以由油泵排量控制比例阀来实现，电控系统的控制器与油泵排量控制比例阀信号连接，实现对油泵排量控制比例阀的控制，进而控制泵送液压系统的流量。

图2为臂架电控系统的原理框图，控制器接收操作手柄发出的各臂架动作速度要求以及用做应急用的泵送液压系统的油泵转速信息n，计算出该油泵的实时排量q，如数学式(1)和(2)所示。

$q=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_i}{n}---\left(1\right)$

$Q_S=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_i---\left(2\right)$

其中，q是油泵的实时排量，Qs是油泵的实时流量。

然后根据油泵排量和电比例控制阀的排量-电流(或者排量-电压)特性以及各臂架动作和电比例控制阀的流量-电流(或者流量-电压)特性，输出该油泵及各臂架动作电比例控制阀的实时控制电流(或控制电压)i，i₁，i₂...i_n，实现应急系统的自适应流量匹配。

通过以上描述可以看出，本发明具有以下特点：1.利用混凝土泵送设备本身的动力与液压资源，实现臂架泵出现故障时，仍然能够驱动臂架，保证布料工作的继续完成，操作方便、成本低；2.通过设计的臂架应急系统流量自适应匹配电控系统，避免了能量损耗，经济实用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种混凝土布料设备，包括臂架液压系统和泵送液压系统和控制器，其特征在于，

所述臂架液压系统的臂架多路阀和臂架泵之间设有单向阀，所述泵送液压系统通过连接管路连接至所述臂架液压系统的单向阀和臂架多路阀之间的油路上，其中，所述连接管路上设有开关电磁阀，所述臂架多路阀包括各节臂的执行机构的电比例控制阀，

所述控制器与所述各节臂的执行机构的电比例控制阀和操作手柄信号连接，在所述开关电磁阀处于打开时，根据操作手柄的指令向所述臂架的各节臂执行机构的电比例控制阀提供实时控制信号。

2.根据权利要求1所述的混凝土布料设备，其特征在于，所述控制器根据所述操作手柄的指令向所述泵送液压系统的油泵排量控制比例阀提供实时控制信号，使所述泵送液压系统提供的流量与所述臂架液压系统所需的流量相匹配。

3.根据权利要求2所述的混凝土布料设备，其特征在于，所述控制器接收所述操作手柄发出的指令以及所述泵送液压系统的油泵转速信息，计算出该油泵的实时排量，然后根据油泵排量控制比例阀的排量-电流特性输出所述油泵排量比例阀的实时控制电流，使所述泵送液压系统提供的流量与所述臂架液压系统所需的流量相匹配。

4.根据权利要求1所述的混凝土布料设备，其特征在于，所述控制器与所述开关电磁阀信号连接，用于检测开关电磁阀的打开状态。

5.根据权利要求1所述的混凝土布料设备，其特征在于，所述控制器与所述开关电磁阀信号连接，根据操作人员的指令控制所述开关电磁阀的启闭。

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