CN103047121A - 一种电动混凝土泵及其施工控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动混凝土泵及其施工控制方法。该电动混凝土泵包括：处理器，所述处理器用于接收混凝土泵施工的工况信号；变频器，所述处理器根据所述工况信号控制所述变频器输出不同的频率；电动机，所述变频器根据不同的输出频率，驱动所述电动机以不同的速度转动；主油泵，所述电动机用于驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油。该电动混凝土泵还可以包括电液比例阀、压力传感器等部件。本发明可实现电动混凝土泵的负载与电动机的转速之间的匹配，具有节约能源、可实现二次转速调节等优点。

Description

一种电动混凝土泵及其施工控制方法

技术领域

本发明主要涉及工程机械领域，具体地说，涉及一种电动混凝土泵及其施工控制方法。

背景技术

电动混凝土泵是用通过电动机作为动力源驱动各执行部件动作的混凝土泵。电动机驱动混凝土泵的液压泵的主轴转动，并泵出液压油提供给臂架系统、泵送机构、变幅机构、回转机构、搅拌机构及支腿等中的液压部件。

现有技术中，电动混凝土泵启动主要采用星三角或软启动控制，启动后转速不受控制，无论是在泵送施工过程中，还是在停止泵送但不停止电动机的状态，电动机的转速都是不变的，这样就造成很多不必要的能源浪费。

因此，电动机如果根据施工工况要求进行科学合理的转速调节控制，将可以大大降低施工成本，起到避免能源浪费的作用，是电动机混凝土泵节能控制的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电动混凝土泵，该电动混凝土泵解决了现有技术中电动机转速不变造成的能源浪费问题。

本发明的电动混凝土泵，包括：

处理器，所述处理器用于接收混凝土泵施工的工况信号；

变频器，所述变频器连接所述处理器，所述处理器根据所述工况信号控制所述变频器输出不同的频率；

电动机，所述电动机与所述变频器连接，所述变频器根据不同的输出频率，驱动所述电动机以不同的速度转动；

主油泵，所述主油泵与所述电动机连接，所述电动机用于驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油。

进一步地，所述主油泵为设置有电液比例阀的变量泵，所述电液比例阀连接所述处理器，所述电液比例阀根据所述工况信号，调节所述主油泵的排量。

进一步地，所述电动混凝土泵还包括：

压力传感器，所述压力传感器用于检测所述主油泵的系统压力，并将压力信号输出至所述处理器，所述处理器根据所述压力信号控制所述变频器调整输出频率。

进一步地，所述电动混凝土泵还包括：

遥控器或控制面板，所述遥控器或控制面板连接所述处理器，在对所述遥控器或控制面板进行操作指示时，发送所述工况信号至所述处理器。

进一步地，所述电动混凝土泵的液压执行部件连接有相应的电磁控制阀，所述处理器接收所述电磁控制阀实时的工况信号。

本发明的另一个方面，还提供一种电动混凝土泵的施工控制方法，包括：

步骤1：接收混凝土泵施工的工况信号；

步骤2：根据所述工况信号，控制变频器输出不同的频率；

步骤3：变频器根据不同的输出频率，驱动电动机以不同的速度转动；

步骤4：电动机驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油。

进一步地，所述施工控制方法还包括：

根据所述工况信号，调节所述主油泵的排量。

进一步地，所述施工控制方法还包括：

检测所述主油泵的系统压力；

根据系统压力信号，控制所述变频器调整输出频率。

进一步地，所述工况信号通过以下方法产生：

在遥控器或控制面板上进行操作指示。

进一步地，所述工况信号通过以下方法产生：

收集电磁控制阀的实时工况信号，其中所述电磁控制阀连接混凝土泵的液压执行部件。

本发明根据工况信号，可控制变频器输出不同的频率，并进一步地驱动电动机以不同的速度转动。与现有技术相比，本发明可根据施工工况科学合理地对电动机匹配转速，在电动混凝土泵高负载和低负载时电动机具有不同的转速，从而避免了电动混凝土泵的负载与电动机的转速不匹配而造成的能源浪费，具有节约能源的优点。

在本发明的优选实施例中，还可以根据主油泵的系统压力，对变频器的输出频率及电动机的转速进行二次调整，对施工状态可进行实时检测和控制，在节能的前提下，也保证了施工作业的顺利进行。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一实施例的电动混凝土泵的结构框图；

图2是本发明一实施例的电动混凝土泵的施工控制方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1所示是本发明一实施例的电动混凝土泵的结构框图。该实施例的电动混凝土泵至少包括处理器、变频器、电动机和主油泵。

处理器用于接收混凝土泵施工的工况信号。变频器连接处理器，处理器根据工况信号控制变频器输出不同的频率；电动机与变频器连接，变频器根据不同的输出频率，驱动电动机以不同的速度转动；主油泵与电动机连接，电动机用于驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油。

处理器接收的工况信号可以由遥控器或控制面板产生，遥控器或控制面板连接处理器，在对遥控器或控制面板进行操作指示时，发送工况信号至处理器。

遥控器或控制面板上可以设置各种操作手柄或按钮，如启动按钮、搅拌按钮、泵送按钮、退活塞按钮等。根据各按钮或手柄的开关状态，可得到各种工况信号，并可预设该工况电动机所需要的转速。

比如当电动机通过遥控器或操作面板启动，没有任何泵送动作时，电动机此时不需要太高的转速要求，可以根据工况需要通过处理器控制变频器，进而实现电动机转速的设定。

在只需要搅拌功能的工况时，可以通过变频器给电动机设定一个合理的工作转速V₀；在泵送工况时，电动机可合理设定相应的转速V₁；主缸点动设定转速V₂；摆缸点动设定转速V₃；退活塞设定转速V₄；转速V₀～V₄的设定可通过科学合理的验证得出，能够满足各种工况的要求。

此外，前述工况信号也可通过检测电磁控制阀的实时状态得到，该电磁控制阀连接电动混凝土泵的液压执行部件，处理器接收电磁控制阀实时的工况信号。比如，可以通过检测搅拌马达是否转动以及泵送系统的主油缸是否动作，从而确定当前工况，控制器控制变频器的输出频率，进而将电动机的转速控制在该工况的预设值。

在上述技术方案的基础上，可根据施工工况科学合理地对电动机匹配转速，在电动混凝土泵高负载和低负载时电动机具有不同的转速，从而避免了电动混凝土泵的负载与电动机的转速不匹配而造成的能源浪费，具有节能的优点。

为了使得主油泵的排量适应于当前工况，优选该主油泵为设置有电液比例阀的变量泵，该电液比例阀连接处理器，电液比例阀根据工况信号，调节主油泵的排量。对于斜盘式柱塞泵而言，该电液比例阀可以连接设置于斜盘上的变量活塞，根据工况调整斜盘的倾斜度，进而实现主油泵排量的调整。

在实际施工作业过程中，可能出现如堵管憋压等状态，从而影响电动混凝土泵的工作，进而造成电动混凝土泵的负载与电动机的转速不匹配。为了克服该问题，本发明的电动混凝土泵优选还设置有压力传感器，压力传感器用于检测主油泵的系统压力，并将压力信号输出至处理器，处理器根据压力信号控制变频器调整输出频率。

在上述技术方案的基础上，通过对变频器的输出频率及电动机的转速进行二次调整，可以满足工况的需求，在节能的前提下，也保证了施工作业的顺利进行。

应当清楚，除了前述部件外，本发明该实施例的电动混凝土泵还可以包括臂架系统、泵送机构、行走机构、变幅机构、回转机构等部分，各部分的结构可以参考现有技术，本文在此不再赘述。此外，各种结构的混凝土泵车、车载泵和拖泵等均可以适用于本发明的技术方案。

除了前述电动混凝土泵外，本发明还提供一种该电动混凝土泵的施工控制方法。参考图2所示的实施例，该施工控制方法包括：

步骤1：接收混凝土泵施工的工况信号；

步骤2：根据工况信号，控制变频器输出不同的频率；

步骤3：变频器根据不同的输出频率，驱动电动机以不同的速度转动；

步骤4：电动机驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油。

前述步骤1中的工况信号可以通过在遥控器或控制面板上进行操作指示产生，也可以通过收集电磁控制阀的实时工况信号产生（该电磁控制阀连接混凝土泵的液压执行部件）。可以通过处理器接收混凝土泵施工的工况信号，并可通过该处理器控制变频器输出不同的频率。

为了使得主油泵的排量适应于当前工况，优选该主油泵为变量泵，施工控制方法优选还包括：根据工况信号，调节主油泵的排量。可以通过电液比例阀调节主油泵的排量。对于斜盘式柱塞泵而言，该电液比例阀可以连接设置于斜盘上的变量活塞，根据工况调整斜盘的倾斜度，进而实现主油泵排量的调整。

此外，为了对施工状态进行实时检测和控制，避免如堵管憋压等状态造成电动混凝土泵的负载与电动机的转速不匹配，该施工控制方法还包括：检测主油泵的系统压力；根据系统压力信号，控制变频器调整输出频率。可以通过压力传感器检测主油泵的系统压力。

综上所述，本发明前述实施例可控制变频器输出不同的频率，并进一步地驱动电动机以不同的速度转动，可实现电动混凝土泵的负载与电动机的转速之间科学合理地匹配，具有节约能源的优点。此外，前述实施例还可以根据主油泵的系统压力，对变频器的输出频率及电动机的转速进行二次调整，在节能的前提下，也保证了施工作业的顺利进行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种电动混凝土泵，其特征在于，包括：

处理器，所述处理器用于接收混凝土泵施工的工况信号；

变频器，所述变频器连接所述处理器，所述处理器根据所述工况信号控制所述变频器输出不同的频率；

电动机，所述电动机与所述变频器连接，所述变频器根据不同的输出频率，驱动所述电动机以不同的速度转动；

主油泵，所述主油泵与所述电动机连接，所述电动机用于驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油。

2.根据权利要求1所述的电动混凝土泵，其特征在于，所述主油泵为设置有电液比例阀的变量泵，所述电液比例阀连接所述处理器，所述电液比例阀根据所述工况信号，调节所述主油泵的排量。

3.根据权利要求1所述的电动混凝土泵，其特征在于，还包括：

压力传感器，所述压力传感器用于检测所述主油泵的系统压力，并将压力信号输出至所述处理器，所述处理器根据所述压力信号控制所述变频器调整输出频率。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电动混凝土泵，其特征在于，还包括：

遥控器或控制面板，所述遥控器或控制面板连接所述处理器，在对所述遥控器或控制面板进行操作指示时，发送所述工况信号至所述处理器。

5.根据权利要求1-3任一项所述的电动混凝土泵，其特征在于，所述电动混凝土泵的液压执行部件连接有相应的电磁控制阀，所述处理器接收所述电磁控制阀实时的工况信号。

6.根据权利要求1所述的电动混凝土泵的施工控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：接收混凝土泵施工的工况信号；

步骤2：根据所述工况信号，控制变频器输出不同的频率；

步骤3：变频器根据不同的输出频率，驱动电动机以不同的速度转动；

步骤4：电动机驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油。

7.根据权利要求6所述的施工控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述工况信号，调节所述主油泵的排量。

8.根据权利要求6所述的施工控制方法，其特征在于，还包括：

检测所述主油泵的系统压力；

根据系统压力信号，控制所述变频器调整输出频率。

9.根据权利要求6-8任一项所述的施工控制方法，其特征在于，所述工况信号通过以下方法产生：

在遥控器或控制面板上进行操作指示。

10.根据权利要求6-8任一项所述的施工控制方法，其特征在于，所述工况信号通过以下方法产生：

收集电磁控制阀的实时工况信号，其中所述电磁控制阀连接混凝土泵的液压执行部件。

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