CN103133317A - 一种用于泵车的主油泵超速保护方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于泵车的主油泵超速保护方法，包括如下步骤：采集泵车的变速箱输出的车速信号，并根据所述车速信号获取所述泵车的传动轴转速；将所述泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较；和当所述泵车的传动轴转速高于所述直接档转速阈值时，控制所述泵车停止动作输出。本发明还公开了一种用于泵车的主油泵超速保护装置。本发明可以在误挂入超速档时，及时发出报警信号并停止泵车的动作，从而解决了泵车取力泵送作业时误挂入超速档引起的主油泵超速损坏的问题，消除了主油泵超速隐患，从而大幅度提高了泵车的安全可靠性，并降低了使用维护的成本。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土泵车制造及控制领域，特别涉及一种用于泵车的主油泵的超速保护方法及装置。
背景技术
泵车是指利用汽车底盘作动力和载体，并且以泵送机构、臂架和输送管、液压和电气系统为上装的混凝土施工机械。泵车主要包括：主油泵、分动箱和变速箱。其中，主油泵为泵车液压系统的动力源，设置在分动箱上前桥侧。分动箱为发动机动力的分配装置，分动箱的输入接变速箱传动轴，输出可通过拨叉机构分别连接主油泵和后桥，分别为上装和底盘传递动力。变速箱为汽车底盘的变速机构，可以变换速比。变速箱设置在发动机和传动轴之间。
混凝土泵车取力泵送作业时要求变速箱挂直接档，即分动箱输入转速即传动轴转速和发动机转速一致。此时，主油泵工作转速小于或等于额定转速，不会超过额定转速运转，从而主油泵不会因超速损坏。但是，变速箱设置有超速档，如果取力后误挂入超速档，分动箱输入转速将高于发动机转速，从而导致主油泵将会超过额定转速运转，进而导致主油泵损坏。
传统的泵车上装电气系统采集发动机转速，但是不采集分动箱输入转速，即不采集传动轴转速。为防止操作者取力时误挂入超速档，传统的防范措施是在驾驶室内部贴操作指示标牌，指示操作者挂入直接档。但对操作者误操作挂入超速档没有任何有效技术防范措施。因超速而导致主油泵损坏而造成的维修费用非常昂贵，大大增加了维护的成本。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。
为此，本发明的第一个目的在于提供一种用于泵车的主油泵超速保护方法，该方法解决了泵车取力泵送作业时误挂入超速档的问题，消除了主油泵的超速隐患。本发明的第二个目的在于提供一种用于泵车的主油泵超速保护装置。
为实现上述目的，本发明的第一方面实施例提供了一种用于泵车的主油泵超速保护方法，包括如下步骤：采集泵车的变速箱输出的车速信号，并根据所述车速信号获取所述泵车的传动轴转速；将所述泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较；和当所述泵车的传动轴转速高于所述直接档转速阈值时，控制所述泵车停止动作输出。
根据本发明实施例的用于泵车的主油泵超速保护方法，通过将变速箱的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较，当判断泵车挂入超速档时，及时发出报警信号并停止泵车的动作，从而解决了泵车取力泵送作业时误挂入超速档引起的主油泵超速损坏的问题，消除了主油泵超速隐患，从而大幅度提高了泵车的安全可靠性，并降低了使用维护的成本。
在本发明的一个实施例中，所述采集泵车的变速箱输出的车速信号，进一步包括如下步骤：采集所述泵车的变速箱的车速传感器输出的脉冲信号以获得所述车速信号。
在本发明的一个实施例中，还包括如下步骤：检测所述泵车是否挂档，当所述变速箱的传动轴的转速不为0时，则判断所述泵车挂档；在判断所述泵车挂档后，在预设时间内将所述泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较。
在本发明的一个实施例中，还包括如下步骤：在控制所述泵车停止动作输出的同时，发出急停报警信号。
在本发明的一个实施例中，还包括如下步骤：当所述泵车的传动轴转速低于所述直接档转速阈值时，控制所述泵车停止动作输出。
在本发明的一个实施例中，还包括如下步骤：在控制所述泵车停止动作输出的同时，发出急停报警信号。
本发明第二方面的实施例提供了一种用于泵车的主油泵超速保护装置，包括：采集模块，所述采集模块用于采集泵车的变速箱输出的车速信号；转速获取模块，所述转速计算模块与所述采集模块相连，用于根据所述车速信号获取所述泵车的传动轴的转速；比较模块，所述比较模块与所述转速获取模块相连，用于将所述泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较；控制模块，所述控制模块与所述比较模块相连，用于在所述泵车的传动轴转速高于所述直接档转速阈值时，控制所述泵车停止动作输出。
根据本发明实施例的用于泵车的主油泵超速保护装置，通过将变速箱的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较，当判断泵车挂入超速档时，及时发出报警信号并停止泵车的动作，从而解决了泵车取力泵送作业时误挂入超速档引起的主油泵超速损坏的问题，消除了主油泵超速隐患，从而大幅度提高了泵车的安全可靠性，并降低了使用维护的成本。
在本发明的一个实施例中，所述控制模块还用于在控制所述泵车停止动作输出的同时，发出急停报警信号。
在本发明的一个实施例中，所述采集模块采集所述泵车的变速箱的车速传感器输出的脉冲信号以获得所述车速信号。
在本发明的一个实施例中，还包括检测模块，所述检测模块分别与所述转速获取模块和所述比较模块相连，用于在检测到所述转速获取模块输出的所述传动轴转速不为0时，判断所述泵车挂档，所述比较模块在预设时间内将所述泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较。
在本发明的一个实施例中，所述控制模块还用于当所述泵车的传动轴转速低于所述直接档转速阈值时，控制所述泵车停止动作输出。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的用于泵车的主油泵超速保护方法的流程图；
图2为根据本发明实施例用于泵车的主油泵超速保护方法的控制示意图；
图3为根据本发明实施例的用于泵车的主油泵超速保护装置的示意图；和
图4为车速信号的检测及接入电路。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
下面参考图1至图3描述根据本发明实施例的用于泵车的主油泵超速保护方法，该超速保护方法可以应用于混凝土泵车，也可应用于利用汽车底盘作为动力和载体的其他机械设备。
如图1所示，本发明实施例提供的用于泵车的主油泵超速保护方法，包括如下步骤：
步骤S101，采集泵车的变速箱输出的车速信号，并根据车速信号获取泵车的传动轴转速。
在泵车的变速箱上设置有车速传感器，该车速传感器用于检测变速箱输出的车速信号。其中，车速传感器将检测到的车速信号以脉冲信号的形式输出到上装控制器。上装控制器根据该车速信号获取泵车的传动轴转速。
在本发明的一个实施例中，获取泵车的传动轴转速之后，需要检测泵车是否挂档。其中，以传动轴转速是否为0作为判断泵车是否挂档的标识。具体地，当传动轴转速为0时，判断泵车未挂档。当传动轴转速不为0时，判断泵车已挂档。
步骤S102，将泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较。
在泵车挂档后的预设时间内，将泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较。由于驾驶员在驾驶室内完成挂档操作后要下到驾驶室外操作泵车，这个过程通常大于5秒。为了使驾驶员能对发动机进行正常的升速操作，预设时间可以设置为5秒。换言之，在泵车挂档后的5秒内将泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较。
步骤S103，当泵车的传动轴转速高于直接档转速阈值时，控制泵车停止输出动作。
当泵车的传动轴转速高于直接档转速阈值时，可以判断泵车挂入超速档。在本发明的一个实施例中，在控制泵车停止动作输出的同时，发出急停报警信号。具体地，需要直接置位急停报警以发出急停报警信号，停止泵车所有动作输出。驾驶员在接收到该急停报警信号后，必须重新摘挡并挂入直接档。并且，以传动轴转速为0作为空档标志对急停报警复位。其中，急停报警信号可以为声信号或光信号。例如：通过发出警报声响或灯光闪烁来向驾驶员提示泵车已挂入超速档。
当泵车的传动轴转速等于直接档转速阈值时，则可以判断泵车挂入直接档，该传动轴转速可以正常输出使用。主油泵工作转速小于或等于额定转速，不会超过额定转速运转，从而主油泵不会因超速损坏。
当泵车的传动轴转速低于直接档转速阈值时，则可以判断泵车挂入低速档。低速档虽然不会导致主油泵超速损坏，但是会导致主油泵达不到额定转速，属于非正常工作状态。当判断泵车挂入超速档时，需要发出急停报警信号并停止泵车的动作输出。驾驶员在接收到该急停报警信号后，必须重新摘挡并挂入直接档。并且，以传动轴转速为0作为空档标志对急停报警复位。
下面参考图2举例说明本发明实施例的用于泵车的主油泵超速保护方法的控制过程。
首先对泵车的配置进行说明：该泵车配置8档变速箱，其中，第7档为直接档，第8档为超速档。主油泵的额定转速为2300rpm(revolutions per minute，每分钟转数)，分动箱为升速箱，取力时发动机的要求转速工作范围为650-1900rpm。取力时应挂入直接档，即第7档，直接档对应的传动轴转速为650rpm。如果误挂入第8档，则对应的传动轴转速为850rpm。此时，可以将直接档转速阈值设置为750rpm。在5秒内判断传动轴转速是否大于750rpm。当传动轴转速大于750rpm时，则将超速急停的标志位置为1以发出急停报警信号，停止包括升速在内的所有动作输出，由驾驶员进行摘挡并挂入直接档。如果传动轴转速小于750rpm且大于600rpm，则表示泵车挂入直接档，可以正常进行动作输出。如果传动轴转速低于600rpm，则表明泵车挂入低速档，也需要发出急停报警信号，停止包括升速在内的所有动作输出，由驾驶员进行摘挡并挂入直接档。
根据本发明实施例的用于泵车的主油泵超速保护方法，通过将变速箱的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较，当判断泵车挂入超速档时，及时发出报警信号并停止泵车的动作，从而解决了泵车取力泵送作业时误挂入超速档引起的主油泵超速损坏的问题，消除了主油泵超速隐患，从而大幅度提高了泵车的安全可靠性，并降低了使用维护的成本。
下面参考图3和图4描述根据本发明实施例的用于泵车的主油泵超速保护装置300。该超速保护装置300适用于于混凝土泵车，也适用于利用汽车底盘作为动力和载体的其他机械设备。
如图3所示，本发明实施例提供的用于泵车的主油泵超速保护装置300包括采集模块310、转速获取模块320、比较模块330和控制模块340，其中，采集模块310用于采集泵车的变速箱输出的车速信号，转速获取模块320与采集模块310相连，用于根据车速信号获取泵车的传动轴的转速，比较模块330与转速获取模块320相连，用于将泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较，控制模块340与比较模块330相连，用于在泵车的传送轴转速高于直接档转速阈值时，控制泵车停止动作输出。
在本发明的一个实施例中，控制模块340还用于在泵车的传送轴转速高于直接档转速阈值时，控制泵车停止动作输出的同时，发出急停报警信号。
具体地，在泵车的变速箱上设置有车速传感器，该车速传感器用于检测变速箱输出的车速信号。采集模块310通过采集车速传感器输出的脉冲信号以获得车速信号，然后将车速信号发送给转速获取模块320。转速获取模块320根据该车速信号获取泵车的传动轴转速。图4示出了车速信号的检测和接入电路。其中，X7为采集模块310与底盘电气信号连接接插件。由底盘的变速箱输出到采集模块310的车速信号通过X7-3针脚接入。
在本发明的一个实施例中，本发明实施例提供的用于泵车的主油泵超速保护装置300还包括检测模块350。检测模块350分别与转速获取模块320和比较模块330相连，用于在检测到转速获取模块320输出的传动轴转速不为0时，判断泵车挂档。如果检测模块350检测到转速获取模块320输出的传动轴转速为0时，判断泵车已摘档。
比较模块330在泵车挂档后的预设时间内，将泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较，并将比较结果发送给控制模块340。由于驾驶员在驾驶室内完成挂档操作后要下到驾驶室外操作泵车，这个过程通常大于5秒。为了使驾驶员能对发动机进行正常的升速操作，预设时间可以设置为5秒。
控制模块340根据比较模块330发送的比较结果，判断泵车是否挂入超速档。具体地，当泵车的传动轴转速高于直接档转速阈值时，控制模块340可以判断泵车挂入超速档，则直接置位急停报警以发出急停报警信号，停止泵车的所有动作输出。驾驶员在接收到该急停报警信号后，必须重新摘挡并挂入直接档。并且，以传动轴转速为0作为空档标志对急停报警复位。
在本发明的一个实施例中，控制模块340可以通过声信号或光信号的方式发出急停报警信号。例如：控制模块340可以通过发出警报声响或灯光闪烁来向驾驶员提示泵车已挂入超速档。
当泵车的传动轴转速等于直接档转速阈值时，则控制模块340可以判断泵车挂入直接档，该传动轴转速可以正常输出使用。主油泵工作转速小于或等于额定转速，不会超过额定转速运转，从而主油泵不会因超速损坏。
当泵车的传动轴转速低于直接档转速阈值时，则控制模块340可以判断泵车挂入低速档。控制模块340发出急停报警信号并停止泵车的动作输出。驾驶员在接收到该急停报警信号后，必须重新摘挡并挂入直接档。并且，以传动轴转速为0作为空档标志对急停报警复位。
根据本发明实施例的用于泵车的主油泵超速保护装置，通过将变速箱的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较，当判断泵车挂入超速档时，及时发出报警信号并停止泵车的动作，从而解决了泵车取力泵送作业时误挂入超速档引起的主油泵超速损坏的问题，消除了主油泵超速隐患，从而大幅度提高了泵车的安全可靠性，并降低了使用维护的成本。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，″计算机可读介质″可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (11)
1.一种用于泵车的主油泵超速保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
采集泵车的变速箱输出的车速信号，并根据所述车速信号获取所述泵车的传动轴转速；
将所述泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较；和
当所述泵车的传动轴转速高于所述直接档转速阈值时，控制所述泵车停止动作输出。
2.如权利要求1所述的主油泵超速保护方法，其特征在于，所述采集泵车的变速箱输出的车速信号，进一步包括如下步骤：
采集所述泵车的变速箱的车速传感器输出的脉冲信号以获得所述车速信号。
3.如权利要求1所述的主油泵超速保护方法，其特征在于，还包括如下步骤：
检测所述泵车是否挂档，当所述变速箱的传动轴的转速不为0时，则判断所述泵车挂档；
在判断所述泵车挂档后，在预设时间内将所述泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较。
4.如权利要求1所述的主油泵超速保护方法，其特征在于，还包括如下步骤：在控制所述泵车停止动作输出的同时，发出急停报警信号。
5.如权利要求1-4中任一项所述的主油泵超速保护方法，其特征在于，还包括如下步骤：
当所述泵车的传动轴转速低于所述直接档转速阈值时，控制所述泵车停止动作输出。
6.如权利要求5所述的主油泵超速保护方法，其特征在于，还包括如下步骤：在控制所述泵车停止动作输出的同时，发出急停报警信号。
7.一种用于泵车的主油泵超速保护装置，其特征在于，包括：
采集模块，所述采集模块用于采集泵车的变速箱输出的车速信号；
转速获取模块，所述转速计算模块与所述采集模块相连，用于根据所述车速信号获取所述泵车的传动轴的转速；
比较模块，所述比较模块与所述转速获取模块相连，用于将所述泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较；
控制模块，所述控制模块与所述比较模块相连，用于在所述泵车的传动轴转速高于所述直接档转速阈值时，控制所述泵车停止动作输出。
8.如权利要求7所述的主油泵超速保护装置，其特征在于，所述控制模块还用于在控制所述泵车停止动作输出的同时，发出急停报警信号。
9.如权利要求7所述的主油泵超速保护装置，其特征在于，所述采集模块采集所述泵车的变速箱的车速传感器输出的脉冲信号以获得所述车速信号。
10.如权利要求7所述的主油泵超速保护装置，其特征在于，还包括检测模块，所述检测模块分别与所述转速获取模块和所述比较模块相连，用于在检测到所述转速获取模块输出的所述传动轴转速不为0时，判断所述泵车挂档，所述比较模块在预设时间内将所述泵车的传动轴转速与直接档转速阈值进行比较。
11.如权利要求8所述的主油泵超速保护装置，其特征在于，所述控制模块还用于当所述泵车的传动轴转速低于所述直接档转速阈值时，控制所述泵车停止动作输出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20171129 Address after: 241009 Anhui city of Wuhu Province Silver Lake Economic and Technological Development Zone No. 38 North Road, room A206 Patentee after: Wuhu Wanjiang intellectual property operation center Co., Ltd. Address before: 102206 Changping District City, Shahe, Sha Yang Road, Beijing Patentee before: Beiqi Futian Automobile Co., Ltd. |
|
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Effective date of registration: 20180926 Address after: 102206, Beijing, Shahe Town, Changping District Road, sand Yang Patentee after: Beiqi Futian Automobile Co., Ltd. Address before: 241009 A206 room 38, Yin Hu Bei Road, Wuhu economic and Technological Development Zone, Anhui Patentee before: Wuhu Wanjiang intellectual property operation center Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20200925 Address after: No.202 Xuanfu street, Xuanhua District, Zhangjiakou, Hebei Province Patentee after: Hebei Leisa Heavy Construction Machinery Co., Ltd Address before: 102206 Changping District City, Shahe, Sha Yang Road, Beijing Patentee before: BEIQI FOTON MOTOR Co.,Ltd. |