CN108469512A - 泵送阻力测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种泵送阻力测试系统及方法，包括变径管、直管、推送活塞、推送油缸、驱动装置和数据接收装置；变径管与直管连接，驱动装置与推送油缸连接，推送油缸与推送活塞连接，以推动推送活塞在直管内移动；推送油缸的有杆腔设置有第一压力传感器，推送油缸的无杆腔设置有第二压力传感器。通过在推送油缸的有杆腔设置第一压力传感器，在推送油缸的无杆腔设置第二压力传感器，从而获得推送油缸推动推动活塞在直管中移动时，推送油缸所受到的背压和推送油缸在往前推进过程中的驱动力大小，通过比较空载测试和非空载测试时第一压力传感器和第二压力传感器测得的压力数据计算获得泵送阻力，大大减小了泵送阻力的误差。

Description

泵送阻力测试系统及方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种泵送阻力测试系统及方法。

背景技术

目前混凝土输送行业，对于混凝土实际的泵送阻力问题，基本都是遵循的混凝土泵送阻力宾汉母体模型进行计算得到，但是针对不同标号以及配比的混凝土实际泵送阻力差距较大，单纯通过计算进行估算，往往对实际结果有较大误差。因此有必要研究不同配比混凝土泵送过程受到的泵送阻力，进而评价混凝土的泵送性能。

发明内容

本发明提供一种泵送阻力测试系统及方法，用以解决现有技术中对泵送阻力的估算误差大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明一方面提供一种泵送阻力测试系统，包括变径管、直管、推送活塞、推送油缸、驱动装置和数据接收装置；其中，所述变径管与所述直管连接，所述驱动装置与所述推送油缸连接，所述推送油缸与所述推送活塞连接，以推动所述推送活塞在所述直管内移动；

所述推送油缸的有杆腔设置有第一压力传感器，所述推送油缸的无杆腔设置有第二压力传感器，所述第一压力传感器与所述第二压力传感器均与所述数据接收装置电连接。

进一步的，所述推送油缸内设置有位移测量传感器，所述位移测量传感器与所述数据接收装置电连接。

进一步的，上述系统还包括过渡连接部件，所述过渡连接部件分别与所述直管和所述推送油缸连接，所述过渡连接部件上设置有倾角传感器，所述倾角传感器与所述数据接收装置电连接。

进一步的，上述系统还包括设置在所述过渡连接部件上的第一铰接架。

进一步的，所述直管上设置有第二铰接架，所述系统还包括倾角变换装置，所述倾角变换装置包括变幅油缸、变幅油缸平衡阀和变幅油缸换向控制阀，其中，所述变幅油缸包括缸体及内设在缸体内的活塞杆，所述活塞杆还与所述第二铰接架相连接，所述驱动装置与所述变幅油缸通过第一管路连接，所述第一管路上设置有所述变幅油缸平衡阀，在所述变幅油缸平衡阀与所述驱动装置之间设置有变幅油缸换向控制阀。

进一步的，所述驱动装置与所述推送油缸之间通过第二管路连接，所述第二管路上设置有推送油缸比例换向阀。

进一步的，上述系统还包括安全溢流阀，所述安全溢流阀通过第三管路与所述推送油缸比例换向阀和所述变幅油缸换向控制阀连接。

进一步的，所述驱动装置包括变量液压泵及与其连接的驱动电机。

本发明另一方面提供一种应用于上述系统的泵送阻力测试方法，包括：

在变径管和直管内均不装载任何被测粘稠物的情况下，驱动装置驱动推送油缸，使得与所述推送油缸连接的推送活塞在直管内以第一速度V₀移动，获得第一压力传感器测得的第一压力P₁和第二压力传感器测得的第二压力P₂；

在变径管和直管内均装载被测粘稠物的情况下，驱动装置驱动推送油缸，使得与所述推送油缸连接的推送活塞在直管内以第一速度V₀移动，获得第一压力传感器测得的第三压力P₁'和第二压力传感器测得的第四压力P′₂；

计算获得被测粘稠物在第一速度下的泵送阻力为：

其中，A₁为所述推送油缸的有杆腔液压油作用面积，A₂送油缸的有杆腔液压油作用面积。

本发明提供的泵送阻力测试系统及方法，通过在推送油缸的有杆腔设置第一压力传感器，在推送油缸的无杆腔设置第二压力传感器，从而获得推送油缸推动推动活塞在直管中移动时，推送油缸所受到的背压和推送油缸在往前推进过程中的驱动力大小，通过比较空载测试(即变径管与直管内均不装载任何被测粘稠物)和非空载测试时第一压力传感器和第二压力传感器测得的压力数据，计算获得泵送阻力，大大减小了泵送阻力的误差。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明实施例提供的泵送阻力测试系统的一结构示意图；

图2为本发明实施例提供的泵送阻力测试方法的一流程示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的泵送阻力测试系统的一结构示意图；如图1所示，本实施例提供一种泵送阻力测试系统，包括变径管1、直管2、推送活塞3、推送油缸6、驱动装置和数据接收装置；其中，所述变径管1与所述直管2连接，所述驱动装置与所述推送油缸6连接，所述推送油缸6与所述推送活塞3连接，以推动所述推送活塞3在所述直管2内移动。

所述推送油缸6的有杆腔设置有第一压力传感器5，所述推送油缸6的无杆腔设置有第二压力传感器7，所述第一压力传感器5与所述第二压力传感器7均与所述数据接收装置电连接。

具体的，变径管1与直管2通过法兰或抱箍连接，推送油缸6与推送活塞3通过法兰螺栓连接，推送油缸6与直管2位于同一轴线上。推送活塞3设于直管2内，驱动装置与推送油缸6连接，用于为推送油缸6提供动力，使得推送油缸6推动推动活塞在直管2内移动。

在推送油缸6的有杆腔设置有第一压力传感器5，用于测量推送油缸6所受到的背压，在推送油缸6的无杆腔设置有第二压力传感器7，用于测量推送油缸6在往前推进过程中的驱动力大小。第一压力传感器5与第二压力传感器7均与数据接收装置电连接，以将第一压力传感器5和第二压力传感器7各自测得的压力数据发送给数据接收装置，然后根据接收到的压力数据进行计算，以获得泵送阻力。

本实施例中的泵送阻力测试系统，通过在推送油缸6的有杆腔设置第一压力传感器5，在推送油缸6的无杆腔设置第二压力传感器7，从而获得推送油缸6推动推动活塞在直管2中移动时，推送油缸6所受到的背压和推送油缸6在往前推进过程中的驱动力大小，通过比较空载测试(即变径管1与直管2内均不装载任何被测粘稠物)和非空载测试时第一压力传感器5和第二压力传感器7测得的压力数据，计算获得泵送阻力。上述测试系统可以将被测粘稠物在推送油缸6推动下通过管道(即直管2和变径管1)输送的阻力进行直接测量，通过第一压力传感器5和第二压力传感器7可将被测粘稠物在管道中的阻力转化为直接测量物理量，参与泵送阻力的计算，采用上述测试系统计算获得的泵送阻力误差小，更加接近实际情况。

在本发明一个具体实施例中，所述推送油缸6内设置有位移测量传感器8，所述位移测量传感器8与所述数据接收装置电连接。位移测量传感器8可以精确地测量在推送过程中的推送速度、加速度、推送距离等数据。

在本发明另一个具体实施例中，上述测试系统还包括过渡连接部件4，所述过渡连接部件4分别与所述直管2和所述推送油缸6连接，所述过渡连接部件4上设置有倾角传感器19，所述倾角传感器19与所述数据接收装置电连接。

具体的，直管2与过渡连接部件4通过法兰螺栓连接，过渡连接部件4与推送油缸6通过法兰连接，以将推送油缸6与直管2固定在同一轴线上，过渡连接部件4上设置有倾角传感器19，倾角传感器19用于测量直管2与水平线的倾角，倾角传感器19还与数据接收装置连接，以将测得的倾角发送给数据接收装置。进一步的，上述测试系统还包括设置在所述过渡连接部件4上的第一铰接架9，第一铰接架9用于支撑过渡连接部件4，同时使得过渡连接部件4可绕着第一铰接架9转动一定角度。

在本发明另一个具体实施例中，所述直管2上设置有第二铰接架10，所述系统还包括倾角变换装置，所述倾角变换装置包括变幅油缸11、变幅油缸平衡阀13和变幅油缸换向控制阀14，其中，所述变幅油缸11包括缸体及内设在缸体内的活塞杆，所述活塞杆还与所述第二铰接架10相连接，所述驱动装置与所述变幅油缸11通过第一管路连接，所述第一管路上设置有所述变幅油缸平衡阀13，在所述变幅油缸平衡阀13与所述驱动装置之间设置有变幅油缸换向控制阀14。倾角变换装置用于改变直管2与水平线的倾角，以进一步满足测试需求。驱动装置包括变量液压泵15及与其连接的驱动电机16。

驱动电机16工作时，驱动变量液压泵15，为第一管路提供压力油，压力油一路经过第一管路直接供给变幅油缸换向控制阀14，控制变幅油缸11变幅运动，同时在变幅油缸换向控制阀14与变幅油缸11之间设置有变幅油缸平衡阀13，以保证变幅油缸11在无动作时保持位置。变幅油缸11上还设置有变幅铰接架12，变幅铰接架12用于支撑变幅油缸11，变幅油缸11还可绕着变幅铰接架12转动一定角度。

进一步的，驱动装置与推送油缸6之间通过第二管路连接，第二管路上设置有推送油缸6比例换向阀。驱动电机16工作时，驱动变量液压泵15，为第二管路提供压力油，压力油经过第二管路直接供给推送油缸6比例换向阀，通过推送油缸6比例换向阀可以控制推送油缸6的运动方向以及运动速度。

进一步的，上述测试还包括安全溢流阀17，安全溢流阀17通过第三管路与推送油缸比例换向阀18和变幅油缸换向控制阀14连接。在系统出现故障时，起到保护作用。

使用上述测试系统进行测试时，在某一固定倾斜角下，变径管1与直管2内均不装载任何被测粘稠物(即空载状态)，测量不同运动速度、不同加速度下进行的推送阻力，记录所有数据；将被测粘稠物装入变径管1与直管2内，并装填满(即装载状态)，调整倾斜角，使得与空载时的倾斜角一致，测量不同运动速度、不同加速度下进行的推送阻力，记录所有数据。将空载状态和装载状态下获得的数据进行计算，最终获得泵送阻力。

图2为本发明实施例提供的泵送阻力测试方法的一流程示意图，如图2所示，本实施提供一种应用于上述实施例中的泵送阻力测试系统的泵送阻力测试方法，包括：

步骤101，在变径管1和直管2内均不装载任何被测粘稠物的情况下，驱动装置驱动推送油缸6，使得与所述推送油缸6连接的推送活塞3在直管2内以第一速度V₀移动，获得第一压力传感器5测得的第一压力P₁和第二压力传感器7测得的第二压力P₂。

步骤102，在变径管1和直管2内均装载被测粘稠物的情况下，驱动装置驱动推送油缸6，使得与所述推送油缸6连接的推送活塞3在直管2内以第一速度V₀移动，获得第一压力传感器5测得的第三压力P₁'和第二压力传感器7测得的第四压力P′₂。

步骤103，计算获得被测粘稠物在第一速度下的泵送阻力为：

其中，A₁为所述推送油缸6的有杆腔液压油作用面积，A₂送油缸的有杆腔液压油作用面积。

在本实施例中，由于采用上述泵送阻力测试系统可针对不同标号及配比的混凝土进行测试，因此，通过应用于泵送阻力测试系统中的测试方法获得的泵送阻力更加接近实际值，大大减小了计算误差。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

此外，所描述的特征、结构或特性可以任何其他合适的方式结合到一个或多个实施例中。在上面的描述中，提供一些具体的细节，例如材料等，以提供对本发明的实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将明白，本发明无需上述一个或多个具体的细节便可实现，或者也可采用其它方法、组件、材料等实现。在其它示例中，周知的结构、材料或操作并未详细示出或描述以免模糊本发明的各个方面。

虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。

Claims (9)

1.一种泵送阻力测试系统，其特征在于，包括变径管、直管、推送活塞、推送油缸、驱动装置和数据接收装置；其中，所述变径管与所述直管连接，所述驱动装置与所述推送油缸连接，所述推送油缸与所述推送活塞连接，以推动所述推送活塞在所述直管内移动；

所述推送油缸的有杆腔设置有第一压力传感器，所述推送油缸的无杆腔设置有第二压力传感器，所述第一压力传感器与所述第二压力传感器均与所述数据接收装置电连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述推送油缸内设置有位移测量传感器，所述位移测量传感器与所述数据接收装置电连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括过渡连接部件，所述过渡连接部件分别与所述直管和所述推送油缸连接，所述过渡连接部件上设置有倾角传感器，所述倾角传感器与所述数据接收装置电连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括设置在所述过渡连接部件上的第一铰接架。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述直管上设置有第二铰接架，所述系统还包括倾角变换装置，所述倾角变换装置包括变幅油缸、变幅油缸平衡阀和变幅油缸换向控制阀，其中，所述变幅油缸包括缸体及内设在缸体内的活塞杆，所述活塞杆还与所述第二铰接架相连接，所述驱动装置与所述变幅油缸通过第一管路连接，所述第一管路上设置有所述变幅油缸平衡阀，在所述变幅油缸平衡阀与所述驱动装置之间设置有变幅油缸换向控制阀。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述驱动装置与所述推送油缸之间通过第二管路连接，所述第二管路上设置有推送油缸比例换向阀。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括安全溢流阀，所述安全溢流阀通过第三管路与所述推送油缸比例换向阀和所述变幅油缸换向控制阀连接。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驱动装置包括变量液压泵及与其连接的驱动电机。

9.一种应用于权利要求1-8中任一项所述系统的泵送阻力测试方法，其特征在于，包括：

在变径管和直管内均不装载任何被测粘稠物的情况下，驱动装置驱动推送油缸，使得与所述推送油缸连接的推送活塞在直管内以第一速度V₀移动，获得第一压力传感器测得的第一压力P₁和第二压力传感器测得的第二压力P₂；

在变径管和直管内均装载被测粘稠物的情况下，驱动装置驱动推送油缸，使得与所述推送油缸连接的推送活塞在直管内以第一速度V₀移动，获得第一压力传感器测得的第三压力P₁'和第二压力传感器测得的第四压力P₂'；

计算获得被测粘稠物在第一速度下的泵送阻力为：

其中，A₁为所述推送油缸的有杆腔液压油作用面积，A₂送油缸的有杆腔液压油作用面积。