CN204436762U

CN204436762U - 一种具有变频调速功能的混凝土电泵

Info

Publication number: CN204436762U
Application number: CN201520038634.6U
Authority: CN
Inventors: 李恒征
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2025-01-20

Abstract

本实用新型公开了一种具有变频调速功能的混凝土电泵。该混凝土电泵包括：PLC控制器、D/A转换模块、变频器、电动机、压力变送器、主油泵，PLC控制器用于接收混凝土泵施工的工况信号以及压力变送器的压力信号，PLC控制器根据工况信号以及各传感器信号控制变频器输出不同的频率，变频器根据不同的输出频率驱动电动机以不同的速度转动，电动机用于驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油。本实用新型可根据施工工况科学合理地对电动机匹配转速，提高了功率因素，改善了电动机的电源质量，电动机的功率与实际负荷相匹配，在混凝土电泵高负载和低负载时电动机具有不同的转速，具有节约能源的优点。

Description

一种具有变频调速功能的混凝土电泵

技术领域

本实用新型主要涉及工程机械领域，具体地说，涉及一种具有变频调速功能的混凝土电泵。

背景技术

混凝电泵是通过电动机作为动力源驱动各执行部件动作的混凝土泵。电动机驱动混凝土泵的液压泵的主轴转动，并泵出液压油提供给臂架系统、泵送机构、变幅机构、回转机构、搅拌机构及支腿等中的液压部件。

传统的混凝土电泵，为了克服较大的启动转矩和瞬间变大的负荷，采用的电动机都大于实际所需功率，工作时电动机的功率利用率一般在50％～70％之间，电动机常常处于轻载工作状态，造成了电动机资源的浪费。另一方面，混凝土电泵的工作情况是时刻变化的，这些都取决于混凝土配合比、塌落度及工地的施工进度等多种因素。电动机若始终处于最高速运转，势必也会造成电能的浪费和机械磨损。

因此，电动机如果根据施工工况要求进行科学合理的转速调节控制，将可以大大降低施工成本，起到避免能源浪费的作用，是混凝土电泵节能控制的关键。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种混凝土电泵，该混凝土电泵解决了现有技术中电动机转速不变造成的能源浪费问题。

本实用新型的混凝土电泵，包括：PLC控制器，所述PLC控制器用于接收混凝土泵施工的工况信号；变频器，所述变频器经D/A转换模块连接所述PLC控制器，所述PLC控制器根据所述工况信号控制所述变频器输出不同的频率；电动机，所述电动机与所述PLC控制器连接，所述变频器根据不同的输出频率，驱动所述电动机以不同的速度转动；主油泵，所述主油泵与所述电动机连接，所述电动机用于驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油。

进一步地，所述主油泵为设置有电液比例阀的变量泵，所述电液比例阀连接所述PLC控制器，所述电液比例阀根据所述工况信号，调节所述主油泵的排量。

进一步地，所述混凝土电泵还包括：压力变送器，所述压力变送器用于检测所述主油泵的系统压力，并将压力信号经A/D转换模块输出至所述PLC控制器，所述PLC控制器根据所述压力信号控制所述变频器调整输出频率。

进一步地，所述混凝土电泵还包括：

遥控器或控制面板，所述遥控器或控制面板连接所述PLC控制器，在对所述遥控器或控制面板进行操作指示时，发送所述工况信号至所述PLC控制器。

进一步地，所述混凝土电泵的液压执行部件连接有两个接近开关，所述PLC控制器接收所述接近开关的工况信号；一个接近开关为安装在电动机轴端检测电动机转速，另一个接近开关为检测液压执行元件中的活塞到位信号。

本实用新型根据工况信号，可控制变频器输出不同的频率，并进一步地驱动电动机以不同的速度转动。与现有技术相比，本实用新型可根据施工工况科学合理地对电动机匹配转速，提高了功率因素，改善了电动机的电源质量，电动机的功率与实际负荷相匹配，在混凝土电泵高负载和低负载时电动机具有不同的转速，具有节约能源的优点；本实用新型不仅能节约能源，而且能延长电机和主油泵以及整个系统的使用寿命，使电动机和主油泵不需要长时间工作在最高转速。

在本实用新型的优选实施例中，还可以根据主油泵的系统压力，对变频器的输出频率及电动机的转速进行二次调整，对施工状态可进行实时检测和控制，在节能的前提下，也保证了施工作业的顺利进行。

附图说明

构成本实用新型的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一实施例的混凝土电泵的结构框图；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1所示是本实用新型一实施例的混凝土电泵的结构框图。该实施例的混凝土电泵至少包括PLC控制器、D/A转换模块、变频器、电动机和主油泵。

PLC控制器用于接收混凝土泵施工的工况信号。变频器连接PLC控制器，PLC控制器根据工况信号控制变频器输出不同的频率；电动机与变频器连接，变频器根据不同的输出频率，驱动电动机以不同的速度转动；主油泵与电动机连接，电动机用于驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油。

PLC控制器接收的工况信号可以由遥控器或控制面板产生，遥控器或控制面板连接PLC控制器，在对遥控器或控制面板进行操作指示时，发送工况信号至PLC控制器。

遥控器或控制面板上可以设置各种操作手柄或按钮，如启动按钮、搅拌按钮、泵送按钮、退活塞按钮等。根据各按钮或手柄的开关状态，可得到各种工况信号，并可预设该工况电动机所需要的转速。

比如当电动机通过遥控器或操作面板启动，没有任何泵送动作时，电动机此时不需要太高的转速要求，可以根据工况需要通过PLC控制器控制变频器，进而实现电动机转速的设定。

在只需要搅拌功能的工况时，可以通过变频器给电动机设定一个合理的工作转速V0；在泵送工况时，电动机可合理设定相应的转速V1；主缸点动设定转速V2；摆缸点动设定转速V3；退活塞设定转速V4；转速V0～V4的设定可通过科学合理的验证得出，能够满足各种工况的要求。

此外，前述工况信号也可通过检测接近开关的实时状态得到，该接近开关连接混凝土电泵的液压执行部件，PLC控制器接收接近开关实时的工况信号。在电机轴端安装一个接近开关检测转速信号输入给PLC控制器，PLC控制器再根据该脉冲信号的频率计算出电动机的转速，输出控制信号给变频器，变频器再修正电动机的转速。液压执行元件中的活塞到位信号经接近开关检测后也发送给PLC控制器，PLC控制器控制换向电磁阀换向。通过检测搅拌马达是否转动以及泵送系统的主油缸是否动作，从而确定当前工况，PLC控制器控制变频器的输出频率，进而将电动机的转速控制在该工况的预设值。

在上述技术方案的基础上，可根据施工工况科学合理地对电动机匹配转速，在混凝土电泵高负载和低负载时电动机具有不同的转速，从而避免了混凝土电泵的负载与电动机的转速不匹配而造成的能源浪费，具有节能的优点。

为了使得主油泵的排量适应于当前工况，优选该主油泵为设置有电液比例阀的变量泵，该电液比例阀连接PLC控制器，电液比例阀根据工况信号，调节主油泵的排量。对于斜盘式柱塞泵而言，该电液比例阀可以连接设置于斜盘上的变量活塞，根据工况调整斜盘的倾斜度，进而实现主油泵排量的调整。

在实际施工作业过程中，可能出现如堵管憋压等状态，从而影响混凝土电泵的工作，进而造成混凝土电泵的负载与电动机的转速不匹配。为了克服该问题，本实用新型的混凝土电泵优选还设置有压力变送器，压力变送器用于检测主油泵的系统压力，并将压力信号输出至PLC控制器，PLC控制器根据压力信号控制变频器调整输出频率。

在上述技术方案的基础上，通过对变频器的输出频率及电动机的转速进行二次调整，可以满足工况的需求，在节能的前提下，也保证了施工作业的顺利进行。

应当清楚，除了前述部件外，本实用新型该实施例的混凝土电泵还可以包括臂架系统、泵送机构、行走机构、变幅机构、回转机构等部分，各部分的结构可以参考现有技术，本文在此不再赘述。此外，各种结构的混凝土泵车、车载泵和拖泵等均可以适用于本实用新型的技术方案。

综上所述，本实用新型前述实施例可控制变频器输出不同的频率，并进一步地驱动电动机以不同的速度转动，可实现混凝土电泵的负载与电动机的转速之间科学合理地匹配，具有节约能源的优点。此外，前述实施例还可以根据主油泵的系统压力，对变频器的输出频率及电动机的转速进行二次调整，在节能的前提下，也保证了施工作业的顺利进行。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种具有变频调速功能的混凝土电泵，其特征在于，包括：PLC控制器，所述PLC控制器用于接收混凝土泵施工的工况信号；变频器，所述变频器连接所述PLC控制器，所述PLC控制器根据所述工况信号控制所述变频器输出不同的频率；电动机，所述电动机与所述变频器连接，所述变频器根据不同的输出频率，驱动所述电动机以不同的速度转动；主油泵，所述主油泵与所述电动机连接，所述电动机用于驱动主油泵向混凝土泵的液压执行部件供油；所述主油泵为设置有电液比例阀的变量泵，所述电液比例阀连接所述PLC控制器，所述电液比例阀根据所述工况信号，调节所述主油泵的排量；压力变送器，所述压力变送器用于检测所述主油泵的系统压力，并将压力信号输出至所述PLC控制器，所述PLC控制器根据所述压力信号控制所述变频器调整输出频率。

2.根据权利要求1所述的具有变频调速功能的混凝土电泵，其特征在于，所述混凝土电泵的液压执行部件连接有两个接近开关，所述PLC控制器接收所述接近开关的工况信号；一个接近开关为安装在电动机轴端检测电动机转速，另一个接近开关为检测液压执行元件中的活塞到位信号。

3.根据权利要求2所述的具有变频调速功能的混凝土电泵，其特征在于，还包括：遥控器或控制面板，所述遥控器或控制面板连接所述PLC控制器，在对所述遥控器或控制面板进行操作指示时，发送所述工况信号至所述PLC控制器。