CN111438822A - 一种混凝土砼车及其连续搅拌自动控制方法 - Google Patents

一种混凝土砼车及其连续搅拌自动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混凝土砼车，该混凝土砼车包括汽车底盘、固定设置于汽车底盘上的混凝土搅拌结构以及动力单元；其混凝土搅拌结构包括搅拌筒以及副搅拌结构，副搅拌结构的框体支架上设置有倾斜设置的桨叶叶片；而动力单元包括主动力轴以及辅助动力轴，并分别驱动搅拌筒以及副搅拌结构；本发明同时还公开了一种混凝土砼车的连续搅拌自动控制方法，该方法通过车速传感器和/或加速度传感器与控制器相连，控制器根据传感器接收到的数值变化来判断混凝土搅拌车当前所处工况，并根据确定的工况输出对应的控制信号来控制主动力轴以及辅助动力轴进行功率输出。本发明能对混凝土搅拌结构进行稳定性控制，提高搅拌筒的搅拌效果和搅拌效率。

Description

一种混凝土砼车及其连续搅拌自动控制方法
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域中的混凝土商砼车控制技术，具体涉及一种混凝土砼车及其连续搅拌自动控制方法。
背景技术
混凝土作为一种建筑材料主要由石头、砂子、水、水泥、粉煤灰、矿粉、添加剂等物料作为组分，经过搅拌混合后制成。一般来说，混凝土的浇筑成型质量除与原料有一定关系之外，与搅拌过程也有较大的关系，混凝土搅拌过程中，砂浆的均匀度直接影响到混凝土的浇筑性能、粘着性能以及成型后的固化强度和稳定性，进而影响到建筑物的整体结构，因而需要将混凝土的组分原料进行充分而均匀的搅拌。
作为现有技术中常用的工程机械，常用的混凝土搅拌装置主要设置于施工现场来在施工现场进行混凝土搅拌施工，随着现代建筑物浇注要求的提高，传统的混凝土搅拌设备通常需要加长搅拌时间来提高混凝土搅拌的均匀性程度来适应浇注要求，虽然能有效提高施工质量，但是也造成了施工效率的下降，使得混凝土搅拌车在工程建设中扮演着越来越重要的角色，混凝土搅拌车作为一种混凝土运输的专用重型车辆，兼有载运和搅拌混凝土的双重功能，能兼顾现场施工的质量和效率，同时有利于现场文明施工和环保，解决了原有施工中的不足，被广泛应用于各类工程建设中。
现有技术中的混凝土砼车主要由汽车底盘和混凝土搅拌结构组成，其汽车底盘多采用整车生产厂家提供的二类通用底盘，其工作时通过取力器将汽车发动机的动力取出，并驱动液压系统的液压变量泵，把机械能转化为液压能定量传给马达，马达再驱动减速机，由减速机驱动混凝土搅拌结构对混凝土进行搅拌，其混凝土搅拌结构的主体为搅拌筒，其搅拌筒内固定设置有用于搅拌的搅拌叶，混凝土搅拌结构通过搅拌筒的连续转动配合搅拌叶进行搅拌，通常来说，搅拌筒的速度和稳定性首先决定着混凝土的搅拌质量，其次会影响混凝土是否出现离析现象，搅拌筒的稳定转动有利于改善输送的混凝土的匀质性，减少燃油消耗，降低液压和机械件的磨损，为车辆的安全行驶也提供了保障。但由于混凝土砼车由于使用的特殊性，不像普通具有上装的车辆如泵车、拖车等行驶时上装不会作业的工程车辆，混凝土砼车需要在行驶过程中进行搅拌作业，其搅拌筒的搅拌速度由发动机转速及液压泵排量决定，若将发动机转速与变量泵排量设置为定值来进行搅拌筒恒速调节，驾驶员在驾驶车辆的过程中存在随机性加、减速或者其他影响发动机转速的操作都会使得靠发动机转速来控制变量泵输出的液压油流量会发生较大波动，若这种速度变化率过大，则会在短时间内影响发动机的扭矩输出配比，导致搅拌筒转动的稳定性下降，引起混凝土砼车的搅拌筒速度的快速变化，导致混凝土搅拌车在不同工况下所需功率差异性较大，从而使搅拌筒的搅拌稳定性的下降，发动机与负载的功率匹配性很难达到最佳，不仅会影响混凝土的搅拌质量，而且容易导致混凝土搅拌车的油耗增加或者出现动力输出的不足的情况，严重时还会导致搅拌筒的重心发生偏移，影响车辆的安全行驶。
虽然在现有技术中也有一些处理方式来对上述问题进行处理的，如有的搅拌车底盘设置有多态开关(如重载、中载、轻载等)，司机驾驶时可按自身判断选择合适的档位进行行驶，达到提高搅拌筒工作状态下稳定性的目的，但由于系统自适应能力差，操作起来比较麻烦，很多司机为了省事，都是直接挂在重载或者中载状态下，导致车辆油耗增加；也有采用独立动力系统来控制控制搅拌筒的运行的，不同于传统的依靠液压系统驱动搅拌筒转动的混凝土砼车，在这种具有独立动力系统的混凝土砼车上，搅拌筒的转动依靠于独立于液压系统的动力源，但是这种独立动力系统会明显增加设备制造和运行成本，实用性较差。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种混凝土砼车及其连续搅拌自动控制方法，以解决上述技术背景中的技术缺陷。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种混凝土砼车，包括汽车底盘、固定设置于汽车底盘上的混凝土搅拌结构以及动力单元；
所述混凝土搅拌结构包括搅拌筒，所述搅拌筒的内表面上设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片为阿基米德螺旋线叶片，搅拌叶片与搅拌筒的内侧壁相垂直，所述搅拌筒结构中还包括有一个副搅拌结构，所述副搅拌结构包括筒状框体支架，其框体支架对应的筒面上等间距设置有若干桨叶叶片，且所述桨叶叶片呈百叶状排布，且与搅拌筒的内侧壁的切线平面之间保持恒定的夹角，所述夹角为小于45°的锐角；
所述动力单元包括主动力轴以及辅助动力轴，主动力轴和辅助动力轴连接动力单元，分别为搅拌筒以及副搅拌结构提供运转动力，所述主动力轴为单向运转，其动力单元为汽车发动机，通过取力器将汽车发动机的动力取出，并通过液压泵驱动搅拌筒单向运转，而所述辅助动力轴通过双向离合结构与副搅拌结构相连，能以驱动副搅拌结构与搅拌筒同向或者反向运转。
作为进一步限定，所述取力器连接双输出动力分配器分别连接主动力轴以及辅助动力轴，此时，辅助动力轴与主动力轴均采用汽车发动机作为动力单元；在该动力状态条件下，所述主动力轴以恒定功率输出，而所述辅助动力轴为变功率输出，其功率输出最大值为主动力轴功率输出值的20％～30％。
作为进一步限定，所述辅助动力轴通过独立设置的动力系统进行运行。
作为进一步限定，所述辅助动力轴与副搅拌结构之间设置有一个液力变矩器，以根据辅助动力轴端输入动力的变化而自动地连续调节副搅拌结构的转速以及转向。
作为进一步限定，所述副搅拌结构的筒状框体支架与所述搅拌筒同心设置，且所述副搅拌结构的筒状框体支架的外柱面与所述搅拌叶片的顶面之间留有10～30cm的间隙空间。
作为进一步限定，所述副搅拌结构的筒状框体支架与所述搅拌筒偏心设置，且所述筒状框体支架的轴心与所述搅拌筒的轴心之间保持有-5～-7°的夹角。
作为进一步限定，所述桨叶叶片与搅拌筒的内侧壁的切线平面之间的恒定夹角为27°～35°，且所述桨叶叶片在搅拌筒轴心的径向上的投影高度为所述搅拌叶片在搅拌筒轴心的径向上的投影高度的1/6～1/5。
作为进一步限定，所述搅拌筒结构上位置相邻的桨叶叶片之间的间距为30～50cm。
一种混凝土砼车的连续搅拌自动控制方法，基于具有上述结构特征的混凝土砼车，在混凝土砼车上设置车速传感器和/或加速度传感器以及控制器，车速传感器和/或加速度传感器与控制器相连，控制器根据传感器接收到的数值变化来判断混凝土搅拌车当前所处工况，并根据确定的工况输出对应的控制信号，其具体控制方式为：
S1、根据车速传感器和/或加速度传感器的数值变化判断混凝土砼车的行驶状态：
若判定混凝土砼车处于正加速状态或者匀速状态，则辅助动力轴带动副搅拌结构与搅拌筒同向旋转；
若判定混凝土砼车处于负加速状态，则辅助动力轴带动副搅拌结构与搅拌筒反向旋转；
S2、判断主动力轴上液压泵的液压泵压差信号，当液压泵的压差信号绝对值＞预先设定的稳定工作状态下的压差值阈值时，控制器认定混凝土砼车当前处于加速非稳定负载行驶工况，此时，辅助动力轴带动副搅拌结构与搅拌筒旋转，且辅助动力轴的输出功率为：
Wa＝(P1/Pv)Wmax
其中，P1为液压泵的实时压差值与预先设定的稳定工作状态下的压差值的差值；Pv为预先设定的稳定工作状态下的压差值，而Wmax为辅助动力轴的功率输出最大值；
而当液压泵的压差信号绝对值≤预先设定的稳定工作状态下的压差值时，控制器认定混凝土砼车当前处于加速稳定负载行驶工况，此时，辅助动力轴与副搅拌结构通过双向离合结构分离，并随搅拌筒进行惯性转动。
本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明优化了混凝土砼车的搅拌筒结构，通过对搅拌筒筒体、搅拌叶片以及副搅拌结构的设置实现了浆料在罐体内部的多方向的搅拌受力，在搅拌筒筒体内形成压力差和混合流，降低浆液内的结块现象，提高了混凝土浆料的搅拌效率和搅拌效果；
2、通过双搅拌结构中的副搅拌结构进行设计，配合阿基米德螺旋线叶片进行混凝土搅拌的组合搅拌方式能有效对浆料中的大体积固态颗粒进行搅拌，避免了传统搅拌筒中叶片挤压混凝土浆料时，接触浆料的一面与竖直方向为锐角或直角时，混凝土容易在凹槽内沉积的问题，提高浆料利用率并降低设备损耗；
3、通过副搅拌结构的正、反向旋转，配合合适倾角倾斜设置的桨叶叶片能在混凝土砼车加减速过程中稳定混凝土浆液液流，可以有效提高浆液的搅拌效率，并且可以降低桨叶的磨损；
4、搅拌筒中的副搅拌结构能通过自动控制方法自适应匹配转速和转向，来配合搅拌筒的搅拌叶片来实现持续、稳定的浆液搅拌，自动化程度高，可有效降低驾驶员的操作强度，进而降低设备能耗和设备使用成本，提高混凝土砼车的车体稳定性。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例中结构示意图。
图2为本发明的实施例一的搅拌筒结构简图。
图3为本发明的实施例二的搅拌筒结构简图。
图4为本发明的较佳实施例的系统控制流程图。
其中：1、汽车底盘；2、动力单元；3、搅拌筒；4、副车架；31、液力变矩器；32、搅拌筒筒体；33、搅拌叶片；34、筒状框体支架；35、桨叶叶片。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
在下述实施例中，本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
参见图1的一种混凝土砼车的较佳实施例，在本实施例中，混凝土砼车包括汽车底盘1，该汽车底盘1为整车生产厂家提供的二类通用底盘，其上固定设置有副车架4，并通过副车架4对搅拌筒3进行固定，而搅拌筒3前端连接有动力单元2，该动力单元2中包括取力器，并在取力器后部连接双输出动力分配器，工作时动力单元2通过取力器将汽车发动机的动力取出，并驱动液压系统的液压变量泵，把机械能转化为液压能定量传给动力单元2中的双输出动力分配器。
而双输出动力分配器的两个动力输出端分别连接主动力轴以及辅助动力轴，其中，主动力轴通过减速器连接搅拌筒3并驱动搅拌筒3，从而使搅拌筒3在搅拌筒3外侧的托轮组的支撑下进行转动，主动力轴以恒定功率输出；而辅助动力轴通过减速器连接液力变矩器31，并通过液力变矩器31作为离合结构连接副搅拌结构，以根据辅助动力轴端输入动力的变化而自动且连续地调节副搅拌结构的转速以及转向。
此时，辅助动力轴与主动力轴均采用汽车发动机作为动力单元，在该动力布置的状态条件下，辅助动力轴为变功率输出，其功率输出最大值为主动力轴功率输出值的24％，其功率过大，容易在搅拌筒3工作的过程中，在浆料中造成较大的扰流，影响车辆行驶的稳定性，同时，对作为搅拌结构的搅拌叶片33以及桨叶叶片35造成比较大的负荷，容易使得搅拌叶片33以及桨叶叶片35变形脱落；而功率过小则容易被搅拌筒3的动力影响，使得副搅拌结构起不到剪切和稳定混凝土浆流的效果和目的。该结构特征可以有效减少额外的独立动力单元的设置以减少设备的复杂程度，降低设计和使用成本。而在另外的实施例中，辅助动力轴也可以通过独立设置的动力系统进行运行，以获得更为稳定和精确的控制精度。
而参见图2的实施例一的搅拌筒结构简图，在本实施例中，搅拌筒3作为主搅拌结构，其内表面上设置有搅拌叶片33作为搅拌单元，这些搅拌叶片33为阿基米德螺旋线叶片，且这些搅拌叶片33与搅拌筒的内侧壁相垂直，由多片叶片焊接而成并设置有间断点以减少搅拌叶片33在搅拌过程中的压力，并方便进行维护和更换；而副搅拌结构包括筒状框体支架34，其筒状框体支架34对应的筒面上等间距设置有若干桨叶叶片35，其筒状框体支架34与搅拌筒筒体32的轴心为同心设置，且筒状结构的筒状框体支架34的外柱面以及桨叶叶片35的最外缘与搅拌叶片33的顶面之间留有20cm的间隙空间；而桨叶叶片35在筒状框体支架34的筒面上百叶状排布，与搅拌筒的内侧壁的切线平面之间的夹角为30°，且桨叶叶片35在搅拌筒筒体32轴心的径向上的投影高度为搅拌叶片33在搅拌筒筒体32轴心的径向上的投影高度的1/5，而相邻的桨叶叶片35之间的间距为42cm。这种搅拌结构通过筒状框体支架34与搅拌筒3的同心设置，能有效提高设备匹配度，同时，搅拌筒3与筒状框体支架34在相互运动过程中的稳定性更好，不需要额外设置稳定结构来提高和稳定搅拌筒3与筒状框体支架34之间的匹配状态。
而在图3所示的另一实施例的搅拌筒结构简图中，搅拌筒3作为主搅拌结构，其内侧的搅拌叶片33与图2的实施例一中的搅拌筒3上的结构一致，而副搅拌结构的筒状框体支架34以及桨叶叶片35的设置差异仅在于同比例缩小的尺寸差异。在该实施例中，副搅拌结构的筒状框体支架34在搅拌筒筒体32内与搅拌筒筒体32的轴心偏心设置，且筒状框体支架34的轴心与搅拌筒筒体32的轴心之间保持有-6°的夹角。偏心设置的副搅拌结构有效利用了-6°的倾角，使得桨叶叶片35能在搅拌筒3运动过程中，在浆液中形成更为有效的切向力，来提高浆料的搅拌效果和效率，并在搅拌过程中，对浆液流中的大颗粒物和结块进行持续剪切，提高浆液流的均一性程度，且相对于同心设置的双搅拌结构，其结构的不对称性也使得，搅拌筒3的搅拌效率更高。
利用具有上述偏角和高度特征的桨叶叶片35制成的副搅拌结构能有效匹配阿基米德螺旋线叶片的搅拌叶片33，其与搅拌筒3同向转动时，能在搅拌筒3内侧形成两级搅拌流，其内侧搅拌流为搅拌叶片33带动，外侧搅拌流为桨叶叶片35带动，搅拌叶片33与桨叶叶片35之间的间隙空间成形成内部流速差，使得混凝土浆料在两级搅拌流之间的形成相互摩擦，提高搅拌效率和混合效果的同时，通过两层混凝土浆料之间的摩擦来减少混凝土浆料对搅拌筒筒体32内壁、搅拌叶片33、桨叶叶片35的摩擦，有效减少设备损耗，而且搅拌叶片33内侧也不易在内侧产生浆液积聚，进而也缓解了搅拌叶片33基部易结块的问题，虽然副搅拌结构需要动力输入增加了能耗，但由于其搅拌效率更高，所以，从能耗效果的输出比来看，实际上是减少了设备能耗。而当混凝土砼车在进行过程中，由于车辆产生颠簸或者加、减速过程中混凝土搅拌车功率差异性较大，会导致取力器输送到动力单元2中的功率产生连续变换，且功率差异性较大，此时，通过副搅拌结构与搅拌筒3反向转动，使得副搅拌结构上的桨叶叶片35的倾角设置，使得桨叶叶片35能对混凝土浆料的液面产生一个下压力，使得混凝土浆料内部处于一个相对稳定的状态，在搅拌筒3内具有较佳的稳定性，从而在车辆恢复匀速功率稳定后或者行进到平地上时，能使搅拌筒3更快恢复到最佳工作状态。
同时，本发明开公开了一种混凝土砼车的连续搅拌自动控制方法，该方法在具有图2或者图3结构特征的混凝土砼车上设置加速度传感器，并将加速度传感器接入混凝土砼车控制器，并根据传感器接收到的数值变化来判断混凝土搅拌车当前所处工况，并根据确定的工况输出对应的控制信号，其控制流程如图4所示，
其首先根据加速度传感器的数值变化判断混凝土砼车的行驶状态：
若判定混凝土砼车处于正加速状态或者匀速状态，则辅助动力轴带动副搅拌结构与搅拌筒同向旋转；
若判定混凝土砼车处于负加速状态，则辅助动力轴带动副搅拌结构与搅拌筒反向旋转。
然后判断主动力轴上液压泵的液压泵压差信号，当液压泵的压差信号绝对值＞预先设定的稳定工作状态下的压差值阈值时，控制器认定混凝土砼车当前处于加速非稳定负载行驶工况，此时，辅助动力轴带动副搅拌结构与搅拌筒旋转，且辅助动力轴的输出功率为：
Wa＝(P1/Pv)Wmax
其中，P1为液压泵的实时压差值与预先设定的稳定工作状态下的压差值的差值；Pv为预先设定的稳定工作状态下的压差值，而Wmax为辅助动力轴的功率输出最大值；
而当液压泵的压差信号绝对值≤预先设定的稳定工作状态下的压差值时，控制器认定混凝土砼车当前处于加速稳定负载行驶工况，此时，辅助动力轴与副搅拌结构通过液力变矩器暂时分离，并随搅拌筒进行惯性转动。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种混凝土砼车，其特征在于，包括汽车底盘、固定设置于汽车底盘上的混凝土搅拌结构以及动力单元；
所述混凝土搅拌结构包括搅拌筒，所述搅拌筒的内表面上设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片为阿基米德螺旋线叶片，搅拌叶片与搅拌筒的内侧壁相垂直，所述搅拌筒结构中还包括有一个副搅拌结构，所述副搅拌结构包括筒状框体支架，其框体支架对应的筒面上等间距设置有若干桨叶叶片，且所述桨叶叶片呈百叶状排布，且与搅拌筒的内侧壁的切线平面之间保持恒定的夹角，所述夹角为小于45°的锐角；
所述动力单元包括主动力轴以及辅助动力轴，主动力轴和辅助动力轴连接动力单元，分别为搅拌筒以及副搅拌结构提供运转动力，所述主动力轴为单向运转，其动力单元为汽车发动机，通过取力器将汽车发动机的动力取出，并通过液压泵驱动搅拌筒单向运转，而所述辅助动力轴通过双向离合结构与副搅拌结构相连，能以驱动副搅拌结构与搅拌筒同向或者反向运转。
2.根据权利要求1所述的混凝土砼车，其特征在于，所述取力器连接双输出动力分配器，并通过双输出动力分配器分别连接主动力轴以及辅助动力轴，所述主动力轴以恒定功率输出，而所述辅助动力轴为变功率输出，其功率输出最大值为主动力轴功率输出值的20％～30％。
3.根据权利要求1所述的混凝土砼车，其特征在于，所述辅助动力轴通过独立设置的动力系统进行运行。
4.根据权利要求1所述的混凝土砼车，其特征在于，所述辅助动力轴与副搅拌结构之间设置有一个液力变矩器，以根据辅助动力轴端输入动力的变化而自动地连续调节副搅拌结构的转速以及转向。
5.根据权利要求1所述的混凝土砼车，其特征在于，所述副搅拌结构的筒状框体支架与所述搅拌筒同心设置，且所述副搅拌结构的筒状框体支架的外柱面与所述搅拌叶片的顶面之间留有10～30cm的间隙空间。
6.根据权利要求1所述的混凝土砼车，其特征在于，所述副搅拌结构的筒状框体支架与所述搅拌筒偏心设置，且所述筒状框体支架的轴心与所述搅拌筒的轴心之间保持有-5～-7°的夹角。
7.根据权利要求1所述的混凝土砼车，其特征在于，所述桨叶叶片与搅拌筒的内侧壁的切线平面之间的恒定夹角为27°～35°，且所述桨叶叶片在搅拌筒轴心的径向上的投影高度为所述搅拌叶片在搅拌筒轴心的径向上的投影高度的1/6～1/5。
8.根据权利要求1所述的混凝土砼车，其特征在于，所述搅拌筒结构上位置相邻的桨叶叶片之间的间距为30～50cm。
9.一种混凝土砼车的连续搅拌自动控制方法，其特征在于，采用具有如权利要求1～8中任一一种结构特征的混凝土砼车作为工具，该控制方法在混凝土砼车上设置车速传感器和/或加速度传感器以及控制器，车速传感器和/或加速度传感器与控制器相连，控制器根据传感器接收到的数值变化来判断混凝土搅拌车当前所处工况，并根据确定的工况输出对应的控制信号，其具体控制方式为：
S1、根据车速传感器和/或加速度传感器的数值变化判断混凝土砼车的行驶状态：
若判定混凝土砼车处于正加速状态或者匀速状态，则辅助动力轴带动副搅拌结构与搅拌筒同向旋转；
若判定混凝土砼车处于负加速状态，则辅助动力轴带动副搅拌结构与搅拌筒反向旋转；
S2、判断主动力轴上液压泵的液压泵压差信号，当液压泵的压差信号绝对值＞预先设定的稳定工作状态下的压差值阈值时，控制器认定混凝土砼车当前处于加速非稳定负载行驶工况，此时，辅助动力轴带动副搅拌结构与搅拌筒旋转，且辅助动力轴的输出功率为：
Wa＝(P1/Pv)Wmax
其中，P1为液压泵的实时压差值与预先设定的稳定工作状态下的压差值的差值；Pv为预先设定的稳定工作状态下的压差值，而Wmax为辅助动力轴的功率输出最大值；
而当液压泵的压差信号绝对值≤预先设定的稳定工作状态下的压差值时，控制器认定混凝土砼车当前处于加速稳定负载行驶工况，此时，辅助动力轴与副搅拌结构通过双向离合结构暂时分离，并随搅拌筒进行惯性转动。
10.一种混凝土砼车行车电脑可读的存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有可运行权利要求9所述控制方法的运行软件。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112497505A (zh) * 2020-12-04 2021-03-16 厦门雅迅网络股份有限公司 混凝土运输车辆及其节能控制方法、终端设备、存储介质
CN113262825A (zh) * 2021-04-25 2021-08-17 杭州多能信息技术有限公司 一种用于胺液净化的树脂床
CN113352885A (zh) * 2021-07-08 2021-09-07 潍柴动力股份有限公司 动力输出装置pto离合器的控制方法及装置
CN113858436A (zh) * 2021-08-31 2021-12-31 深圳硅山技术有限公司 一种混凝土搅拌车的控制方法、系统及混凝土搅拌车

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT7919356A0 (it) * 1979-01-17 1979-01-17 Novate Milanese Milano Compagn Tamburo per autobetoniera specialmente adatto al confezionamento e al trasporto di calcestruzzi pastosi.
WO2004024409A1 (en) * 2002-09-11 2004-03-25 Nepean Engineering Pty Ltd A mixing apparatus for concrete
JP2006297643A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd ミキサ車の攪拌装置
CN202412459U (zh) * 2011-12-30 2012-09-05 中国重汽集团青岛重工有限公司 混凝土搅拌罐螺旋线叶片
WO2013065060A1 (en) * 2011-11-03 2013-05-10 Amit Arun Gokhale Scmd transit mixer for production & transportation of concrete
EP2752279A1 (en) * 2011-09-02 2014-07-09 Kayaba Industry Co., Ltd. Mixer truck
CN104118054A (zh) * 2014-07-15 2014-10-29 翁兴星 一种混凝土搅拌输送车
CN105480141A (zh) * 2014-09-19 2016-04-13 中联重科股份有限公司 混凝土搅拌车的控制系统、方法、装置及混凝土搅拌车
CN208576029U (zh) * 2018-06-15 2019-03-05 中建西部建设贵州有限公司 混凝土搅拌装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT7919356A0 (it) * 1979-01-17 1979-01-17 Novate Milanese Milano Compagn Tamburo per autobetoniera specialmente adatto al confezionamento e al trasporto di calcestruzzi pastosi.
WO2004024409A1 (en) * 2002-09-11 2004-03-25 Nepean Engineering Pty Ltd A mixing apparatus for concrete
JP2006297643A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd ミキサ車の攪拌装置
EP2752279A1 (en) * 2011-09-02 2014-07-09 Kayaba Industry Co., Ltd. Mixer truck
WO2013065060A1 (en) * 2011-11-03 2013-05-10 Amit Arun Gokhale Scmd transit mixer for production & transportation of concrete
CN202412459U (zh) * 2011-12-30 2012-09-05 中国重汽集团青岛重工有限公司 混凝土搅拌罐螺旋线叶片
CN104118054A (zh) * 2014-07-15 2014-10-29 翁兴星 一种混凝土搅拌输送车
CN105480141A (zh) * 2014-09-19 2016-04-13 中联重科股份有限公司 混凝土搅拌车的控制系统、方法、装置及混凝土搅拌车
CN208576029U (zh) * 2018-06-15 2019-03-05 中建西部建设贵州有限公司 混凝土搅拌装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112497505A (zh) * 2020-12-04 2021-03-16 厦门雅迅网络股份有限公司 混凝土运输车辆及其节能控制方法、终端设备、存储介质
CN113262825A (zh) * 2021-04-25 2021-08-17 杭州多能信息技术有限公司 一种用于胺液净化的树脂床
CN113352885A (zh) * 2021-07-08 2021-09-07 潍柴动力股份有限公司 动力输出装置pto离合器的控制方法及装置
CN113352885B (zh) * 2021-07-08 2022-07-15 潍柴动力股份有限公司 动力输出装置pto离合器的控制方法及装置
CN113858436A (zh) * 2021-08-31 2021-12-31 深圳硅山技术有限公司 一种混凝土搅拌车的控制方法、系统及混凝土搅拌车
CN113858436B (zh) * 2021-08-31 2023-03-14 深圳硅山技术有限公司 一种混凝土搅拌车的控制方法、系统及混凝土搅拌车

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