CN104912784A - 双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置、方法及泵送设备 - Google Patents

Abstract

一种双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置、方法及泵送设备，在泵送单元和输送单元之间进行实时调节，所述实时调节在于通过设置压力调节装置进行压力调节控制，所述压力调节装置在泵送系统的泵送压力和流量增大时，对泵送至输送单元的物料进行吸入和存储，在泵送单元的泵送压力和流量减少时，将吸入和存储的物料进行推送，从而使得输送物料的压力及流量更加均匀；由此，本发明通过实时调节物料输送管内的泵送压力，使得泵送压力及流量均匀，减小由混凝土泵送压力及流量变化引发的泵送设备臂架振动，具有明显的减振效果，且调节装置可直接安装在分配阀与输送管之间，能够在不改变泵送设备现有结构的基础上安装，成本低廉且易于实现。

Description

双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置、方法及泵送设备

技术领域

本发明涉及一种压力调节装置、方法及泵送设备，属于重工机械领域，具体涉及一种双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置、方法及泵送设备。

背景技术

泵送设备是一种用于输送和浇筑物料的专用机械，例如混凝土泵送设备，它配有特殊的管道，可以将混凝土沿管道连续输送到浇筑现场，尤其是在高层建筑、地下建筑等施工过程中，以其高质量、高效率、低成本等优点，逐渐成为建筑施工中不可缺少的关键设备。

在泵送物料过程中，泵送设备臂架的振动问题一直是影响泵送设备质量以及泵送设备臂架寿命的关键问题。泵送设备臂架的振动是多方面原因引起的，最为主要的原因有两个方面：一方面，在泵送过程中，泵送液压系统产生冲击和振动，引起泵送设备车体以及臂架的抖动，另一方面，泵送物料在管道流动的过程中，由于流速的不均匀，对物料管道产生不均匀的冲击力，尤其是对弯管产生较大的冲击力，引起安装输送管道的臂架抖动和振动。

为了解决上述问题，发明专利201110152993.0提供了一种混凝土泵送设备的压力调节方法，其通过获取恒压泵输出的分配压力和蓄能器的压力油，以获取换向压力来推动分配阀，实用新型专利201320571947提供了一种流量控制装置，根据实际需要来调节单位时间内蓄能器输出的流量。上述两种方法都可以相应调节泵送设备的压力，从而达到减震的目的。但是目前还没有针对泵送设备泵送单元和物料输送单元自身内部压力调节的相关研究，若能将发明专利201110152993.0、实用新型专利201320571947以及泵送设备泵送单元和物料输送单元自身内部压力调节方法结合用于调节泵送设备的 压力，则泵送设备的压力调节将更加精确可靠，可以进一步减小臂架的抖动，减振效果更好。

发明内容

本发明提供一种双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置、方法及泵送设备，配合泵送系统动作，实时调节物料输送管内的泵送压力，减小臂架的抖动，减振效果好。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置，包括：

泵送单元和物料输送单元，所述物料输送单元连接于所述泵送单元之后，其特征在于，还包括：

检测单元，用于检测所述泵送设备的泵送参数，并发送检测信号；

控制单元，与所述检测单元电连接，用于根据接收的所述检测信号发出控制信号，以调节泵送压力；

执行单元，与控制单元电连接，用于根据所述控制信号，完成从所述物料输送单元吸入物料或推出物料至所述物料输送单元。

优化地，执行单元包括：

物料暂存机构，与所述物料输送单元连接，用于暂存所述物料输送单元中的部分物料；

致动机构，与所述物料暂存机构连接并用于驱动所述物料暂存机构从所述物料输送单元内吸出物料或推送物料至所述物料输送单元；

所述控制单元与所述致动机构电连接。

所述物料暂存机构包括：调节混凝土缸，内设一个沿调节混凝土缸内壁滑动的活塞，该调节混凝土缸与物料输送单元连接

优化地，致动机构包括压力调节缸和控制阀，所述压力调节缸的活塞杆 伸入到调节混凝土缸内，并与调节混凝土缸的活塞连接；所述控制阀与压力调节缸连接；所述控制阀的电气端与所述控制单元电连接。

优化地，所述控制单元包括处理单元：用于在泵送单元的其中一个物料输送缸的推送行程在0～50％时，控制执行单元进行物料的吸入和存储，并在该其中一个物料输送缸推送行程达到40％～100％时，控制执行单元停止吸入；在该其中一个物料输送缸的推送行程达到60％～100％时，控制执行单元进行物料推送，直到泵送单元的另外一个物料输送缸行程小于30％时，控制执行单元停止推送。

优化地，所述控制单元包括处理单元：用于当泵送流量在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内最大瞬时泵送流量的40％～100％时，控制执行单元从物料输送单元中吸出物料，直到物料泵送流量减小到物料最大瞬时泵送流量的V₁(t)时，控制执行单元停止吸入物料；或者在物料泵送流量在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大瞬时泵送流量的V₁(t)～100％时，控制执行单元从物料输送单元中推出物料，直到物料泵送流量增加到最大瞬时泵送流量的60％～70％时，控制执行单元停止推出物料；V₁(t)＝10％～80％。

优化地，所述控制单元包括：

第一处理单元：用于在泵送单元的泵送压力在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内达到最大泵送压力的50％～100％时，延时t2后，控制执行单元从物料输送单元中吸出混凝土，直到泵送单元的泵送压力减小到最大泵送压力的P1时，控制执行单元停止吸入物料；或者在泵送单元的泵送压力在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的P1～100％时，延时t2后，控制执行单元向物料输送单元中推入混凝土，直到泵送压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，控制执行单元停止推出物料；0＜t2≤60ms；P₁(t)＝10％～80％；

第二处理单元：用于在泵送单元的其中一个物料输送缸的压力在0.1T～ 0.3T内增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，延时t3后，控制执行单元从物料输送单元中吸出物料，直到泵送油缸的泵送压力或物料输送缸的压力减小到最大泵送压力的P1时，控制执行单元吸入物料；或者在泵送单元的其中一个物料输送缸的压力在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的P1～100％时，延时t3后，控制执行单元向物料输送单元推入混凝土，直到泵送单元的泵送压力或物料输送缸的压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，控制执行单元停止推出物料；其中，0＜t3≤60s，t3＞t2，0＜t2≤60ms。

优化地,所述控制单元包括处理单元：用于当泵送单元电流达到10～5000mA时，延时t1，控制执行单元从物料输送单元中吸出物料，直到泵送单元无电流时，控制执行单元停止吸入物料；其中，0＜t1≤60s；或者当泵送单元无电流时，延时t1，控制执行单元向物料输送单元中推入物料，直到泵送单元电流达到10～5000mA时，控制执行单元停止推出物料。

优化地,所述检测单元包括：用于采集物料泵送压力P(t)的传感器、用于采集物料泵送流量V(t)的传感器、用于采集泵送单元电流的传感器、用于采集泵送单元的物料输送缸推送行程的传感器中的一种或多种；通过传感器检测泵送单元的以下一种参数：泵送压力P(t)、泵送流量V(t)、电流、物料输送缸推送行程，或者通过传感器检测泵送单元压力P₁(t)后，基于公式P(t)＝G(P₁(t))求得泵送压力P(t)；然后分别获得物料吸入量L1或物料推出量L2、以及吸入泵送物料的速度V1或推出泵送物料的速度V2。

G(P₁(t))＝K3*P₁(t)；其中K3取值范围为0.01～30。

优化地，吸入或推出物料的速度V的确定基于公式：

V＝V1＝V2＝F(P’(t)，S)，      (I) 

其中，V1、V2分别为吸入、推出泵送物料的速度；P′(t)是完成一次泵送物料吸入或推出的时间段T内的任一时段t内的泵送压力变化率，S为泵 送物料缸径向截面积，F(P′(t))为吸入或推出泵送物料的速度与泵送压力变化率P′(t)的函数关系；0＜t≤T。

函数F(P′(t))为：

F(P′(t))＝K2*max(P′(t))*S+B；      (II) 

式中，K2取值为0.01～30，B取值为0.05～100。

优化地，泵送物料的吸入量L1或推出量L2的确定基于公式：

L1＝L2＝K*(V(t)max-V(t)min；      (III) 

式中，V(t)max、V(t)min分别为泵送过程中完成一次混凝土吸入或推出的时间段T内的任一时段t内泵送物料泵送流量V(t)的最大值与最小值；0.01≤K≤0.8S，S为物料输送缸径向截面的；0＜t≤T。

优化地，泵送物料的吸入量L1或推出量L2、以及吸入泵送物料的速度V1或推出泵送物料的速度V2基于安装在泵送设备的物料输送缸中的传感器获得，具体方法是：

通过传感器获得泵送物料泵送压力P(t)和泵送物料泵送流量V(t)，然后基于上述公式(I)、(II)分别获得吸入量L1或推出量L2、以及吸入泵送物料的速度V1或推出泵送物料的速度V2。

优化地，泵送物料的吸入量L1或推出量L2、以及吸入泵送物料的速度V1或推出泵送物料的速度V2基于泵送设备物料输送缸的泵送油缸动作获得，具体方法是：通过传感器检测泵送物料缸的泵送压力P(t)和泵送流量V(t)，也可通过传感器检测泵送油缸压力P₁(t)后，基于公式P(t)＝G(P₁(t))求得泵送压力P(t)；然后基于上述公式(I)、(II)、(III)分别获得吸入量L1或推出量L2、以及吸入泵送物料的速度V1或推出泵送物料的速度V2。

优化地，函数G(P₁(t))＝K3*P₁(t)，其中K3取值范围为0.01～30。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种双缸泵送设备的泵送压力调节方法，包括获得泵送设备的泵送参数，并根据获得的所述 泵送参数，完成从所述物料输送单元吸入物料或推出物料至所述物料输送单元，以调节泵送压力。

优化地，本发明的方法包括以下两个选择步骤：

物料吸入步骤：泵送单元的泵送压力在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内达到最大泵送压力的50％～100％时，延时t2后，泵送单元从物料输送单元中吸出物料，直到泵送单元的泵送压力减小到最大泵送压力的P1时，执行单元停止吸入物料；或者泵送单元的泵送压力在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的P1～80％时，延时t2后，泵送单元向物料输送单元中推入物料，直到泵送压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，执行单元停止推出物料；其中，0＜t2≤60ms；P1＝10％～80％；

物料推出步骤：泵送单元的其中一个物料输送缸的压力在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，延时t3后，泵送单元从物料输送单元中吸出物料，直到泵送油缸的泵送压力或物料输送缸的压力减小到最大泵送压力的P1时，执行单元停止吸入物料；或者泵送单元的其中一个物料输送缸的压力在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的P1～80％时，延时t3后，泵送单元向物料输送单元推入物料，直到上述泵送单元的泵送压力或物料输送缸的压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，执行单元停止推出物料；其中，0＜t3≤60s，t3＞t2。

优化地，本发明的方法包括以下两个选择步骤：

物料吸入步骤：当泵送流量在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内达到物料最大瞬时泵送流量的40％～100％时，泵送单元从物料输送单元中吸出物料，直到物料泵送流量减小到物料最大瞬时泵送流量的V₁(t)时，执行单元停止吸入物料；

物料推出步骤：当物料泵送流量在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内物料最大瞬时泵送流量的V₁(t)～100％时，泵送单元向物料输送单元中推出物料，直到物料泵送流量增加到物料最大瞬时泵送流量的60％～70％时，执行单元停止推出物料。

优化地，本发明的方法包括以下两个选择步骤：

物料吸入步骤：当泵送单元的其中一个物料输送缸的推送行程达到0～50％时，泵送单元从物料输送单元中吸出物料，直到上述物料输送缸的推送行程达到40％～100％时，执行单元停止吸入物料；

物料推出步骤：当泵送单元的其中一个物料输送缸的推送行程达到60％～100％时，泵送单元向物料输送单元中推入物料，直到上述物料输送缸推送行程达到最大值，且另外一个物料输送缸行程小于30％时，执行单元停止推出物料。

优化地，本发明的方法包括以下两个选择步骤：

物料吸入步骤：当泵送单元电流达到10～5000mA时，延时t1，泵送单元从物料输送单元中吸出物料，直到泵送单元无电流时，执行单元停止吸入物料；其中，0＜t1≤60s；

物料推出步骤：当泵送单元无电流时，延时t1，泵送单元向物料输送单元中推入物料，直到泵送单元电流达到10～5000mA时，执行单元停止推出物料。

为了实现上述目的，根据本发明的又一方面，提供了一种双缸泵送设备，该设备包括上述双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置。

因此，本发明具有如下优点：1、减振效果更好：本发明的双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置，通过实时调节物料输送管内的泵送压力，使得泵送压力及流量均匀，可以减小由混凝土泵送压力及流量变化引发的泵送设备臂架振动，具有明显的减振效果。2、安装简单易行：本发明的双缸泵送 设备的物料泵送压力调节装置，直接安装在分配阀与输送管之间，可以在不改变泵送设备现有结构的基础上安装；双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置的调节器电磁液压阀，可直接接入泵送设备整车控制单元，不改变泵送设备现有电路，因此本发明安装简单易行，可行性高。

附图说明

附图1是本发明的压力调节装置的安装位置示意图；

附图2是本发明的压力调节装置的结构示意图；

附图3是本发明的压力调节装置与泵送设备其它系统的连接示意图；

附图4是未安装本发明的压力调节装置时泵送压力和流量变化示意图；

附图5是安装了本发明的压力调节装置后泵送压力调节效果对比图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

附图1是本发明的泵送设备物料泵送压力调节装置在泵送设备中的安装位置，本发明的物料泵送压力调节装置3安装于物料输送管4与分配阀2之间，设有两个运动行程相反的物料输送缸1，当一个物料输送缸1的行程为0且从一端开始推送时，另一个物料输送缸1的行程为最大值且从另一端开始回程。混凝土经物料输送缸1进入物料输送管4后，可以通过调整物料输送管4内混凝土的压力或流量，从而使得混凝土压力及流量均匀，减小其引起的泵送设备臂架振动。

附图2是本发明的物料泵送压力调节装置的结构图。其包括：输送管接头301、调节混凝土缸302、泵送压力调节油缸303、调节器电磁液压阀304，其中：调节混凝土缸302为中空，内设一个可以沿调节混凝土缸302内壁滑 动的活塞，并将调节混凝土缸302内部分为两个空间；输送管接头301设有三个端口，第一端口与混凝土泵送设备的2个物料输送缸1通过分配阀2连接，第二端口与混凝土泵送设备的物料输送管4连接；调节混凝土缸缸体一端与输送管接头301的第三端口连接，泵送压力调节油缸303的活塞杆伸入到调节混凝土缸302另一端，并与调节混凝土缸302的活塞连接；调节器电磁液压阀304与泵送压力调节油缸303连接，用于控制泵送压力调节油缸303的活塞的运动方向；调节器电磁液压阀304的电气端与控制单元相连，并根据控制单元的指令调整泵送压力调节油缸303活塞杆的运动方向，从而调整调节混凝土缸302的活塞的位置，使调节混凝土缸302通过输送管接头301从物料输送管4吸入或者推出混凝土，最终调节物料输送管4内的泵送压力，使得在物料输送管4中输送的混凝土压力平稳，流量均匀，从而减小其对物料输送管的冲击。

本发明可以采用以下四种控制单元：

实施例1

控制单元包括：

推送行程测量单元：用于测量混凝土泵送设备的物料输送缸的推送行程，并将推送行程送入处理单元；

处理单元：用于在推送行程达到0～50％时，控制调节混凝土缸从物料输送管中吸出混凝土，并在推送行程达到40％～100％时，控制调节混凝土缸停止吸入混凝土；或者用于在其中一个物料输送缸的推送行程达到60％～100％时，控制调节混凝土缸向物料输送管中推入混凝土，直到该物料输送缸推送行程达到最大值，且另外一个物料输送缸行程小于30％时，控制调节混凝土缸停止推出混凝土。

实施例2

控制单元可以包括：

电流测量单元：用于测量泵送设备中控制泵送油缸运动的泵送油缸电磁液压阀的电流，并将电磁液压阀电流送入处理单元；

处理单元：用于在电磁液压阀电流达到10～5000mA时，延时t1，控制调节混凝土缸从物料输送管中吸出混凝土，直到泵送油缸电磁液压阀无电流时，控制调节混凝土缸停止吸入混凝土；0＜t1≤60s；或者，用于在电磁液压阀电流无电流时，延时t1，控制调节混凝土缸向物料输送管(中推入混凝土，直到泵送油缸电磁液压阀电流达到10～5000mA时，控制调节混凝土缸停止推出混凝土。

实施例3

控制单元可以包括：

泵送压力比较单元：用于将泵送设备中泵送油缸的泵送压力和泵送周期T内最大泵送压力进行比对，并将比对结果送入第一处理单元；

物料输送缸压力比较单元：用于将混凝土泵送设备的其中一个物料输送缸的压力与泵送周期T内最大泵送压力进行比对，并将比对结果送入第二处理单元；

第一处理单元：用于在泵送设备中泵送油缸的泵送压力在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，延时t2后，控制调节混凝土缸从物料输送管中吸出混凝土，直到泵送油缸的泵送压力减小到最大泵送压力的P1时，控制调节混凝土缸停止吸入混凝土；或者用于在泵送设备中泵送油缸的泵送压力在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的P1～100％时，延时t2后，控制调节混凝土缸向物料输送管中推入混凝土，直到上述泵送油缸的泵送压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，控制调节混凝土缸停止推出混凝土；其中，0＜t2≤100ms；

第二处理单元：用于在混凝土泵送设备的其中一个物料输送缸的压力在 0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，延时t3后，控制调节混凝土缸从物料输送管中吸出混凝土，直到泵送油缸的泵送压力或物料输送缸的压力减小到最大泵送压力的P1时，控制调节混凝土缸停止吸入混凝土；或者用于当混凝土泵送设备的其中一个物料输送缸的压力在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的P1～100％时，延时t3后，控制调节混凝土缸向物料输送管中推入混凝土，直到上述泵送油缸的泵送压力或物料输送缸的压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，控制调节混凝土缸停止推出混凝土；其中，0＜t3≤60s，且t3＞t2。

实施例4

控制单元可以包括：

泵送流量比较单元：用于将混凝土泵送流量与泵送周期T内混凝土最大瞬时泵送流量进行比对，并将比对结果送入处理单元；

处理单元：用于在混凝土泵送流量在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内混凝土最大瞬时泵送流量的40％～100％时，控制调节混凝土缸从物料输送管中吸出混凝土，直到混凝土泵送流量减小到混凝土最大瞬时泵送流量的V₁(t)时，控制调节混凝土缸停止吸入混凝土；或者用于在混凝土泵送流量在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内混凝土最大瞬时泵送流量的V₁(t)～100％时，控制调节混凝土缸从物料输送管中吸出混凝土，直到混凝土泵送流量增加到混凝土最大瞬时泵送流量的40％～100％时，控制调节混凝土缸停止吸入混凝土。

上述四种控制单元可以是外部控制单元，其可以通过调节器电磁液压阀304控制泵送压力调节油缸303的活塞杆的运动方向，泵送压力调节油缸303的活塞杆带动泵送压力调节油缸的活塞沿泵送压力调节油缸的内壁滑动，达到调节混凝土缸302的活塞位置的目的。

优选地，如图3所示，与调节器电磁液压阀304电气端相连的上述四种控制单元也可以是混凝土泵送设备的整车控制单元，并且泵送压力调节油缸303与混凝土泵送设备的液压控制系统相连。

上述四种实施例的控制单元均可以选用两种方式来控制调节器电磁液压阀的动作。

第一种方式是在物料输送管4中安装传感器，用于采集泵送压力P(t)及混凝土泵送流量V(t)，控制单元根据从传感器获取的泵送压力P(t)或混凝土泵送流量V(t)来控制调节器电磁液压阀304动作。可以将压力传感器安装在物料输送管4中采集泵送压力P(t)，可以将流量传感器安装在物料输送管4中采集混凝土泵送流量V(t)。控制单元根据接收到的由压力传感器获取到的混凝土泵送压力P(t)控制泵送压力调节油缸活塞动作的速度V，控制单元根据接收到的由流量传感器获取到的混凝土泵送流量V(t)控制泵送压力调节油缸每次吸入或推出的混凝土量。

第二种方式是根据泵送设备中泵送油缸电磁液压阀的动作来控制本发明臂架减振装置中的调节器电磁液压阀的动作。而由于物料输送缸1的活塞由泵送油缸控制，因此，泵送压力P(t)与通过泵送设备中控制泵送油缸运动的泵送油缸电磁液压阀得到泵送油缸压力P₁(t)有一定的相关性。

而泵送油缸的压力P₁(t)以及混凝土泵送流量V(t)可以通过控制泵送油缸运动的泵送油缸电磁液压阀的行程计算得出。因此，控制单元可以先根据泵送油缸电磁液压阀的动作判出泵送油缸压力P1(t)以及混凝土泵送流量V(t)，然后，基于公式P(t)＝G(P₁(t))得到混凝土泵送压力P(t)，其中，G(P₁(t))为泵送压力P(t)与P₁(t)之间的函数关系，其形式可以但不限于：G(P₁(t))＝K3*P₁(t)，式中，K3是大于0的比例系数(常数)；最后，控制单元再根据计算得到的泵送压力P(t)及混凝土泵送流量V(t)调整调节器电磁液压阀304的动作。

在以上两种方式中，调节混凝土缸302中混凝土的吸入量L1或推出量L2的确定基于公式：L1＝L2＝K*(V(t)max-V(t)min)，式中，K取0.01≤K≤0.8S，V(t)max、V(t)min分别为泵送过程中完成一次混凝土吸入或推出的时间段T内的任一时段t内混凝土泵送流量的最大与最小值。由于在实际泵送系统中，泵送流量是一个变化值，因此泵送压力调节器在每次动作是都需根据当前泵送流量的最大值和最小值，参考上述关系对吸入量进行实时调节。

调节混凝土缸302吸入混凝土的速度V1或推出混凝土的速度V2的确定基于公式：V1＝V2＝F(P′(t))，式中，P′(t)是完成一次混凝土吸入或推出的时间段T内的任一时段t内的泵送压力变化率，其中F(P′(t))为调节器动作的速度与压力变化率的函数关系，F(P′(t))的选择应尽量满足当压力变化剧烈时，压力调节器动作速度较快，当压力变化缓慢时，动作速度较慢的要求，其形式可以但不限于：F(P′(t))＝K2*P′(t)+B，其中K2是大于0的比例系数(常数)，B是一初始值，B为大于0的常数。P′(t)可以通过以下两种方式获得：1)P′(t)＝(P_t(t)-P₀(t))/P₀(t)，其中，P₀(t)为完成一次混凝土吸入或推出的时间段T内的任一时段t的开始时刻的泵送压力，P_t(t)为完成一次混凝土吸入或推出的时间段T内的任一时段t的结束时刻的泵送压力；2)利用压力传感器采集完成一次混凝土吸入或推出的时间段T内的任一时段t内的多个(例如5个以上)泵送压力值，对采集的多个泵送压力值进行拟合，得到混凝土泵送压力P(t)的函数关系式，对P(t)关于时间t求导，即得到P′(t)。

附图4是未采用本发明的臂架减振装置时的物料输送缸1的动作与物料输送管4内的混凝土泵送压力P(t)及泵送流量V(t)之间的关系。可以看出，泵送压力P(t)与泵送流量V(t)存在较强的相关性，并且泵送压力P(t)随着物料输送缸1动作波动较大。

附图5是采用了本发明的臂架减振装置后的物料输送缸1、调节混凝土缸302的动作与物料输送管4内的混凝土泵送压力P(t)、泵送流量V(t)之间 的关系。

采用本发明实施例1的控制单元时，当混凝土泵送设备的其中一个物料输送缸1的推送行程达到20％时，泵送压力P(t)和流量V(t)增大，调节混凝土缸302以速度V1从物料输送管4中吸出混凝土，直到上述物料输送缸1的推送行程达到70％时，调节混凝土缸302停止吸入混凝土；当混凝土泵送设备的其中一个物料输送缸1的推送行程达到90％时，泵送流量V(t)和泵送压力P(t)将减小，调节混凝土缸302以速度V2向物料输送管4中推入混凝土，直到上述物料输送缸1推送行程达到最大值且另一个吸料混凝土缸1还未开始推送时，调节混凝土缸302停止推出混凝土；如此反复，以维持物料输送管4内的泵送压力恒定，从而减小混凝土泵送设备的振动。通过推送行程确定吸入或者推出混凝土的方法更加容易实现。

采用本发明实施例2的控制单元时，当泵送设备中控制泵送油缸运动的泵送油缸电磁液压阀电流达到100mA时，延时1s，调节混凝土缸302从混凝土输送管4中吸出混凝土，直到泵送油缸电磁液压阀无电流时，调节混凝土缸302停止吸入混凝土；当泵送油缸电磁液压阀无电流时，延时1s，调节混凝土缸302向混凝土输送管4中推入混凝土，直到上述泵送油缸电磁液压阀电流达到100mA时，调节混凝土缸302停止推出混凝土，如此反复，以维持物料输送管4内的泵送压力恒定，从而减小混凝土泵送设备的振动。

采用本发明实施例3的控制单元时，当泵送设备中泵送油缸的泵送压力在0.1T内增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的65％时，延时50ms，或者当混凝土泵送设备的其中一个物料输送缸1的压力在0.1T内增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的65％时，延时100ms，调节混凝土缸302从混凝土输送管4中吸出混凝土，直到泵送油缸的泵送压力或物料输送缸1的压力减小到最大泵送压力的20％时，调节混凝土缸302停止吸入混凝土；当泵送油缸的泵送压力在0.1T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的20％ 时，延时50ms，或者当混凝土泵送设备的其中一个物料输送缸1的压力在0.1T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的20％时，延时100ms，调节混凝土缸302向混凝土输送管4中推入混凝土，直到上述泵送油缸的泵送压力或物料输送缸1的压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的65％时，调节混凝土缸302停止推出混凝土，如此反复，以维持混凝土输送管4内的泵送压力恒定，从而减小混凝土泵送设备的振动。

采用本发明实施例4的控制单元时，当混凝土泵送流量在0.1T内增加到一个泵送周期T内混凝土最大瞬时泵送流量的65％时，调节混凝土缸302从混凝土输送管4中吸出混凝土，直到混凝土泵送流量减小到混凝土最大瞬时泵送流量的20％时，调节混凝土缸302停止吸入混凝土；当混凝土泵送流量在0.1T内减小到一个泵送周期T内混凝土最大瞬时泵送流量的20％时，调节混凝土缸302从混凝土输送管4中吸出混凝土，直到混凝土泵送流量增加到混凝土最大瞬时泵送流量的65％时，调节混凝土缸302停止吸入混凝土，如此反复，以维持混凝土输送管4内的泵送压力恒定，从而减小混凝土泵送设备的振动。

由图5可见，未安装泵送调节器时(图5中的实线曲线)，泵送压力波动较大，流量不均匀，从而导致混凝土对输送管的冲击较大，振动较强；安装了本发明的泵送调节器后(图5中的虚线曲线)，混凝土压力平稳，流量均匀，极大地减小了混凝土对物料输送管的冲击，减振效果明显。其中物料输送缸的行程是指物料输送缸的活塞与物料输送缸远离分配阀一端的距离。

本申请还可以提供一种泵送设备，该泵送设备可以包括上述任意一种泵送设备的物料泵送压力调节装置的实施方式，该泵送设备具体可为混凝土泵送设备。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

1、减振效果更好：本发明的物料泵送压力调节装置，可实时调节物料 输送管内的泵送压力，使得泵送的物料压力及流量均匀，减小其引起的泵送设备臂架振动，具有明显的减振效果。

2、安装简单易行：本发明的物料泵送压力调节装置，直接安装在分配阀与输送管之间，可以在不改变泵送设备现有结构的基础上安装；泵送设备物料泵送压力调节装置的驱动电磁液压阀，直接接入泵送设备整车控制单元，不改变泵送设备现有电路，因此本发明安装简单易行，可行性高。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了物料输送缸1、分配阀2、物料泵送压力调节装置3、物料输送管4、输送管接头301、调节混凝土缸302、泵送压力调节油缸303、调节器电磁液压阀304等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (20)

1.一种双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置，包括，泵送单元和物料输送单元，所述物料输送单元连接于所述泵送单元之后，其特征在于，还包括：

检测单元，用于检测所述泵送设备的泵送参数，并发送检测信号；

控制单元，与所述检测单元电连接，用于根据接收的所述检测信号发出控制信号，以调节泵送压力；

执行单元，与控制单元电连接，用于根据所述控制信号，完成从所述物料输送单元吸入物料或推出物料至所述物料输送单元。

2.根据权利要求1所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，所述执行单元包括，

物料暂存机构，与所述物料输送单元连接，用于暂存所述物料输送单元中的部分物料；

致动机构，与所述物料暂存机构连接并用于驱动所述物料暂存机构从所述物料输送单元内吸出物料或推送物料至所述物料输送单元；

所述控制单元与所述致动机构电连接。

3.根据权利要求2所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，所述物料暂存机构包括：

调节混凝土缸，内设一个沿调节混凝土缸内壁滑动的活塞，该调节混凝土缸与物料输送单元连接。

4.根据权利要求3所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，所述致动机构包括：

压力调节缸和控制阀，所述压力调节缸的活塞杆伸入到调节混凝土缸内，并与调节混凝土缸的活塞连接；所述控制阀与压力调节缸连接；所述控制阀的电气端与所述控制单元电连接。

5.根据权利要求1所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，所述控制单元包括：

处理单元：用于当泵送单元的其中一个物料输送缸的推送行程达到0～50％时，控制执行单元从物料输送单元中吸出物料，直到上述物料输送缸的推送行程达到40％～100％时，控制执行单元停止吸入物料；或者当泵送单元的其中一个物料输送缸的推送行程达到60％～100％时，控制执行单元向物料输送单元中推入物料，直到上述物料输送缸推送行程达到最大值，且另外一个物料输送缸行程小于30％时，控制执行单元停止推出物料。

6.根据权利要求1所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，所述控制单元包括：

处理单元：用于当泵送流量在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内最大瞬时泵送流量的40％～100％时，控制执行单元从物料输送单元中吸出物料，直到物料泵送流量减小到物料最大瞬时泵送流量的V₁(t)时，控制执行单元停止吸入物料；或者在物料泵送流量在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大瞬时泵送流量的V₁(t)～100％时，控制执行单元从物料输送单元中推出物料，直到物料泵送流量增加到最大瞬时泵送流量的60％～70％时，控制执行单元停止推出物料；V₁(t)＝10％～80％。

7.根据权利要求1所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，所述控制单元包括：

第一处理单元：用于在泵送单元的泵送压力在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内达到最大泵送压力的50％～100％时，延时t2后，控制执行单元从物料输送单元中吸出混凝土，直到泵送单元的泵送压力减小到最大泵送压力的P₁时，控制执行单元停止吸入物料；或者在泵送单元的泵送压力在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的P₁～100％时，延时t2后，控制执行单元向物料输送单元中推入混凝土，直到泵送压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，控制执行单元停止推出物料；0＜t2≤60ms；P₁＝10％～80％；

第二处理单元：用于在泵送单元的其中一个物料输送缸的压力在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，延时t3后，控制执行单元从物料输送单元中吸出物料，直到泵送油缸的泵送压力或物料输送缸的压力减小到最大泵送压力的P₁时，控制执行单元吸入物料；或者在泵送单元的其中一个物料输送缸的压力在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的P₁～100％时，延时t3后，控制执行单元向物料输送单元推入混凝土，直到泵送单元的泵送压力或物料输送缸的压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，控制执行单元停止推出物料；其中，0＜t3≤60s，t3＞t2，0＜t2≤60ms。

8.根据权利要求1所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，所述控制单元包括：

处理单元：用于当泵送单元电流达到10～5000mA时，延时t1，控制执行单元从物料输送单元中吸出物料，直到泵送单元无电流时，控制执行单元停止吸入物料；其中，0＜t1≤60s；或者当泵送单元无电流时，延时t1，控制执行单元向物料输送单元中推入物料，直到泵送单元电流达到10～5000mA时，控制执行单元停止推出物料。

9.根据权利要求1所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，所述检测单元包括：用于采集物料泵送压力P(t)的传感器、用于采集物料泵送流量V(t)的传感器、用于采集泵送单元电流的传感器、用于采集泵送单元的物料输送缸推送行程的传感器中的一种或多种；通过传感器检测泵送单元的以下一种参数：泵送压力P(t)、泵送流量V(t)、电流、物料输送缸推送行程，或者通过传感器检测泵送单元压力P₁(t)后，基于公式P(t)＝G(P₁(t))求得泵送压力P(t)；然后分别获得物料吸入量L1或物料推出量L2、以及吸入泵送物料的速度V1或推出泵送物料的速度V2。

10.根据权利要求9所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，G(P₁(t))＝K3*P₁(t)；其中K3取值范围为0.01～30。

11.根据权利要求9所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，吸入或推出物料的速度V的确定基于公式：

V＝V1＝V2＝F(P’(t)，S)；

其中，V1、V2分别为吸入、推出泵送物料的速度；P′(t)是完成一次泵送物料吸入或推出的时间段T内的任一时段t内的泵送压力变化率，S为泵送物料缸径向截面积，F(P′(t))为吸入或推出泵送物料的速度与泵送压力变化率P′(t)的函数关系，F(P′(t))＝K2*max(P′(t))*S+B，K2取值为0.01～30，B取值为0.05～100；0＜t≤T。

12.根据权利要求9所述的双缸泵送设备的泵送压力调节装置，其特征在于，吸入量L1或推出量L2的确定基于公式：

L1＝L2＝K*(V(t)max-V(t)min)；

V(t)max、V(t)min分别为泵送过程中完成一次物料吸入或推出的时间段T内的任一时段t内泵送物料泵送流量V(t)的最大值与最小值；0.01≤K≤0.8S。

13.一种双缸泵送设备的泵送压力调节方法，其特征在于，包括：获得泵送设备的泵送参数，并根据获得的所述泵送参数，完成从所述物料输送单元吸入物料或推出物料至所述物料输送单元，以调节泵送压力。

14.根据权利要求13所述的双缸泵送设备的泵送压力调节方法，其特征在于，包括以下两个选择步骤：

物料吸入步骤：泵送单元的泵送压力在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内达到最大泵送压力的50％～100％时，延时t2后，泵送单元从物料输送单元中吸出物料，直到泵送单元的泵送压力减小到最大泵送压力的P₁(t)时，执行单元停止吸入物料；或者泵送单元的泵送压力在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的P1(t)～80％时，延时t2后，泵送单元向物料输送单元中推入物料，直到泵送压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，执行单元停止推出物料；其中，0＜t2≤60ms；P₁(t)＝10％～80％；

物料推出步骤：泵送单元的其中一个物料输送缸的压力在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，延时t3后，泵送单元从物料输送单元中吸出物料，直到泵送油缸的泵送压力或物料输送缸的压力减小到最大泵送压力的P₁(t)时，执行单元停止吸入物料；或者泵送单元的其中一个物料输送缸的压力在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内最大泵送压力的P₁(t)～80％时，延时t3后，泵送单元向物料输送单元推入物料，直到上述泵送单元的泵送压力或物料输送缸的压力增加到一个泵送周期T内最大泵送压力的50％～100％时，执行单元停止推出物料；其中，0＜t3≤60s，t3＞t2。

15.根据权利要求13所述的双缸泵送设备的泵送压力调节方法，其特征在于，包括以下两个选择步骤：

物料吸入步骤：当泵送流量在0.1T～0.3T内增加到一个泵送周期T内达到物料最大瞬时泵送流量的40％～100％时，泵送单元从物料输送单元中吸出物料，直到物料泵送流量减小到物料最大瞬时泵送流量的V₁(t)时，执行单元停止吸入物料；

物料推出步骤：当物料泵送流量在0.1T～0.3T内减小到一个泵送周期T内物料最大瞬时泵送流量的V₁(t)～100％时，泵送单元向物料输送单元中推出物料，直到物料泵送流量增加到物料最大瞬时泵送流量的60％～70％时，执行单元停止推出物料。

16.根据权利要求13所述的双缸泵送设备的泵送压力调节方法，其特征在于，包括以下两个选择步骤：

物料吸入步骤：当泵送单元的其中一个物料输送缸的推送行程达到0～50％时，泵送单元从物料输送单元中吸出物料，直到上述物料输送缸的推送行程达到40％～100％时，执行单元停止吸入物料；

物料推出步骤：当泵送单元的其中一个物料输送缸的推送行程达到60％～100％时，泵送单元向物料输送单元中推入物料，直到上述物料输送缸推送行程达到最大值，且另外一个物料输送缸行程小于30％时，执行单元停止推出物料。

17.根据权利要求13所述的双缸泵送设备的泵送压力调节方法，其特征在于，包括以下两个选择步骤：

物料吸入步骤：当泵送单元电流达到10～5000mA时，延时t1，泵送单元从物料输送单元中吸出物料，直到泵送单元无电流时，执行单元停止吸入物料；其中，0＜t1≤60s；

物料推出步骤：当泵送单元无电流时，延时t1，泵送单元向物料输送单元中推入物料，直到泵送单元电流达到10～5000mA时，执行单元停止推出物料。

18.根据权利要求13～17之一所述的双缸泵送设备的泵送压力调节方法，其特征在于，吸入或推出泵送物料的速度V的确定基于公式：

V＝V1＝V2＝F(P’(t)，S)；

其中，V1、V2分别为吸入、推出泵送物料的速度；P′(t)是完成一次泵送物料吸入或推出的时间段T内的任一时段t内的泵送压力变化率，S为泵送物料缸径向截面积，F(P′(t))为吸入或推出泵送物料的速度与泵送压力变化率P′(t)的函数关系，F(P′(t))＝K2*max(P′(t))*S+B，K2取值为0.01～30，B取值为0.05～100；0＜t≤T。

19.根据权利要求13～17之一所述的双缸泵送设备的泵送压力调节方法，其特征在于，泵送物料的吸入量L1或推出量L2的确定基于公式：

L1＝L2＝K*(V(t)max-V(t)min)；

V(t)max、V(t)min分别为泵送过程中完成一次物料吸入或推出的时间段T内的任一时段t内泵送物料泵送流量V(t)的最大值与最小值；0.01≤K≤0.8S。

20.一种双缸泵送设备，其特征在于，包括权利要求1～12中任一项所述的双缸泵送设备的物料泵送压力调节装置。