CN201279835Y - 搅拌筒恒速控制系统、恒速搅拌的运输车及其电控发动机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种搅拌筒恒速控制系统，使用该系统的搅拌运输车以及将搅拌筒恒速控制系统中的控制器与发动机控制器合二为一的电控发动机。本实用新型的目的在使搅拌筒的转速保持必要的恒定的低转速以达到节能等优点，其方案的要点在利用电控发动机已有的转速信号与电控变量液压泵的排量的电信号的配合以实现恒定流量，使搅拌筒的转速不随发动机必需变动的转速而波动。

Description

搅拌筒恒速控制系统、恒速搅拌的运输车及其电控发动机
技术领域
本实用新型涉及一种搅拌筒恒速控制系统，使用该系统的搅拌运输车，以及将搅拌筒恒速控制系统中的控制器与发动机控制器合二为一的电控发动机。上述实用新型可用于混凝土搅拌车的相关领域。
背景技术
搅拌运输车的搅拌筒在运输途中若随发动机的转速而相应变速是没有积极意义的。若保持搅拌筒搅拌所需的必要的低速，既大大节约能量，又保证搅拌物料的必要而合理的搅拌质量，还延长了设备寿命等。这就需要对搅拌运输车搅拌筒实行恒速控制的技术。
发明内容
本实用新型的目的，在于提出一种经济的使搅拌运输车的搅拌筒可恒速运转的解决方案。
本解决方案是：一种用于搅拌运输车的搅拌筒恒速控制系统。它由运输车的发动机作为动力来源，由发动机驱动液压泵，液压泵输出压力油，通过管路与液压马达等相连并驱动液压马达旋转，经过机械传动，驱动搅拌筒旋转。其特点是：其发动机为电控速度的发动机，即油门可用电信号控制，并且有表达发动机实际转速的电信号可输出；其液压泵为电控变量泵；以及该系统还包括一个控制器，它对电控发动机本身所输出的发动机实际转速信号，根据使发动机转速与变量泵排量的乘积为定值或相近值的关系，给出相应的对电控变量泵的控制信号。
上述恒速控制系统，其中：该控制器的上述乘积是用控制器的二个输入端进行调整，一个输入端有信号时，该乘积增大，另一个输入端有信号时，该乘积减小。
本解决方案还包括一种搅拌运输车，其特点是：该运输车使用上述恒速控制系统。
本解决方案还包括一种电控转速发动机，其特点是：该发动机的控制器与上述控制器合二为一。即发动机本身的控制器内，除了控制发动机的控制逻辑外，还固化了上述对电控变量泵的控制逻辑，并且留有控制该电控变量泵的对应的输出端以及输入端，该输入端输入发动机转速传感器输给的转速信号，根据上述数值关系，由输出端输出控制信号给电控变量泵。
本实用新型采用以上技术方案，具有以下明显的优点和特点。
1、用较简单的组成组件，实现了搅拌筒的恒速控制。当搅拌运输车根据路况，加大或减小油门时，发动机的转速时高时低，但由于发动机转速与变量泵排量之乘积保持不变，使搅拌筒实现恒速转动，这样使搅拌筒维持了合理必要的较低转速，获得显著的节能效果等利益。
2、由于直接利用电控发动机的转速信号，而不必专门为搅拌筒安装转速传感器，简化了环节，节约了成本。
3、当长期使用后，液压容积效率下降时，可用调整乘积值来补偿使维持必要的运转速度。
4、当采用发动机的控制器与恒速控制系统的控制器合二为一时，节约了控制器，进一步降低了成本。而由于恒速控制系统只需要控制器较少的资源，较少的程序内存，较少的输出、输入点，一般的发动机的控制器具有该裕量，所以是经济的解决方案。
附图说明
图1为本实用新型实施例的系统结构示意图
图2为本实用新型控制器实施例的端子功能示意图
图3为一电控变量泵的输入信号与泵排量对应关系的特性图
图4为本实用新型中发动机控制器与恒速系统控制器合二为一的系统结构示意图
具体实施方式
参见图1，本实用新型的搅拌运输车的搅拌筒恒速控制系统包括电控发动机1、电控变量液压泵2、液压马达3、将液压泵与液压马达相连的液压管道4、机械传动装置5、搅拌筒6以及控制器7.
电控发动机1与电控变量液压泵2相连并驱动其旋转，通过相连的液压管道4将压力油输送给液压马达3，并驱动其旋转，液压马达驱动与之相连的机械传动装置5(通常是减速器)，机械传动装置以一定的速比，将转速与扭矩变换，驱动搅拌筒旋转。
控制器7接收电控发动机给出的实际转速信号，给电控变量泵输出控制信号，控制其排量。
参见图2，是本实用新型的控制器一实施例的端子功能示意图。本控制器通常可用单片机芯片或以其为核心来制成。“V+”、“V-”端为控制器电源端。“IN·S”与“IN·O”及“IN同步”是一组输入信号线，与本电控发动机电接口相连，接受发动机输出的表征其转速的电信号。可以是串行的数字信号(根据发动机的实际信号输出模式确定。例如Can总线)。“Out·S”与“Out·O”是一组输出信号，与电控变量泵的控制信号输入端相连，信号可以是脉宽调制方式。“恒速/非恒速”端为输入端，其高/低电平用于选择搅拌筒处于恒速状态或非恒速状态。当处于非恒速状态时，通过“积+”端、“积-”端改变搅拌筒的转速及转向。当处于恒速状态时，可通过“调整”端与“积+”或“积-”端之一的“与”信号修正恒速的调定值。“调整”端可不置于控制面板，是为了仅供调整时使用。而进入非恒速状态的初始态时，控制器发出的对泵的控制信号使搅拌筒的转速的初始值为0.由操作按钮控制“积+”或“积-”来操纵搅拌筒的转速。
应当指出，图1所示的原理图略去了闭式液压系统的补油泵等的实际环节，仅为了说明涉及的主要原理，同时电控变量泵也并不限于闭式系统，开式系统同样能完成上述任务。因此，权利要求不受此限。
控制器采用的输入、输出信号为脉冲信号，是可选方式之一。当控制器带有D/A、A/D口时，可用电平信号，因此，权利要求并不局限于本实施方式。
同时，有需要的话，控制器也可设主控制面板及从控制面板，在运输车的驾驶室或其它需要的地方分别实施控制。
为了使搅拌筒运行的速度保持在合理而必要的低速(例如2r/m)，应使用下式成立或近似成立：
n发×DP×ηV1×ηV2÷Dm÷i＝2(r/m)
其中“n发”为发动机转速(r/m)，“DP”为泵排量(cc/r)，“ηV1”为泵容积效率，“ηV2”为马达容积效率，“Dm”为马达排量(cc/r)，“i”为机械传动装置减速比。
所以，
Figure Y200820153854D00051
其中，“n发”是变动的，其余参数都是基本确定的量。
求得“DP”后，参见图3.此为一电控泵输入电信号与排量的对应关系的特性图。由此可得(或计算可得到)泵对应的输入电信号，由此可由控制器的输出端供给之。
采用上述控制器的搅拌运输车，由发动机同时驱动运输车的变速箱并通过发动机的取力口驱动液压泵，当根据运输的路况及其它实际条件，司机用油门控制发动机转速时，控制器自动调节泵的流量使保持基本恒定，以使搅拌筒转速维持恒定。
参见图4，在该示意图中，发动机控制器1.a将图1中控制器7的功能合二为一。即不专设一恒速控制器。由于通常的电控发动机，其控制器、控制器电源、发动机转速传感器及其连线、以及控制器读入、处理转速信号的程序及寄存器等相关软、硬件已是其必要的一部分。合二为一后，就避免了重复的设置及处理，减少了环节，实现了节约。
而且恒速控制系统的控制器除了上述软、硬件外，占用的其它资源(输入、输出端、程序)较少，一般，合理分配资源就不会增加发动机控制器的硬件成本。因此在总体上说，系统更简单，连线少、成本低，具有经济意义。

Claims (4)

1、一种用于搅拌运输车的搅拌筒恒速控制系统，它由运输车的发动机作为动力来源，由发动机驱动液压泵，液压泵输出压力油，驱动液压马达旋转，经过机械传动，驱动搅拌筒旋转，其特征在于，其发动机为电控速度的发动机，即油门可用电信号控制，并且有表达发动机实际转速的电信号可输出；其液压泵为电控变量液压泵；以及该系统还包括一个控制器，它对电控发动机本身所输出的发动机实际转速信号，根据使发动机转速与变量泵排量的乘积为定值或相近值的关系，给出相应的对电控变量泵的控制信号。
2、如权利要求1所述的恒速控制系统，其特征在于，其中该控制器的上述乘积是用控制器的二个输入端进行调整，一个输入端有信号时，该乘积增大，另一个输入端有信号时，该乘积减小。
3、一种搅拌运输车，其特征在于，该运输车使用权利要求1所述的恒速控制系统。
4、一种电控转速发动机，其特征在于，该发动机的控制器与权利要求1所述的控制器合二为一，即发动机本身的控制器内，除了控制发动机的控制逻辑外，还固化了权利要求1所述的对电控变量液压泵的控制逻辑，并且留有控制该电控变量液压泵的对应的输出端以及输入端，该输入端，读入发动机转速传感器输给的转速信号，根据权利要求1所述的关系，由输出端输出控制信号给电控变量泵。
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GR01 Patent grant
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Denomination of utility model: Mixing drum constant speed control system, constant speed stirring carrier vehicle and electronic-controlled engine thereof

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Granted publication date: 20090729

Pledgee: Bank of China, Limited by Share Ltd, Shanghai, Zhabei branch

Pledgor: Shanghai Huafeng Industrial Control Technology Corporation

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