WO2012083645A1 - 一种臂架状态控制系统及应用该控制系统的混凝土泵送设备 - Google Patents

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vibration
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control system
control
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易小刚
吴名陵
胡栋华
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Hunan Sany Intelligent Control Equipment Co Ltd
Sany Heavy Industry Co Ltd
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Hunan Sany Intelligent Control Equipment Co Ltd
Sany Heavy Industry Co Ltd
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    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0445—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
    • E04G21/0454—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms with boom vibration damper mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous

Definitions

  • the present invention relates to the field of concrete pumping equipment, and more particularly to a boom state control system.
  • the present invention also relates to a concrete pumping apparatus including the above-described boom state control system and a boom state control method.
  • a distribution bar is generally provided on the concrete pumping device.
  • the distribution bar has two main forms: one is to mount the distribution bar together with the concrete pump.
  • the truck chassis which is usually the concrete pump truck; the other is to install the boom on the lifting platform, the crane or the wall pillar of the building.
  • the boom is composed of a multi-section boom, a concrete conveying pipe is fixed on the boom, and a hose is installed at the end of the conveying pipe.
  • a concrete conveying pipe is fixed on the boom
  • a hose is installed at the end of the conveying pipe.
  • the double piston Since the pumping mode of the concrete pump is the circulating supply of the double-piston feed cylinder, during the working process, the double piston has a commutation time, so that the concrete conveying is not continuous, but is carried out in a pulse manner, which is unavoidable.
  • the ground will produce a feed impact.
  • the boom of the boom Under the action of the pulsating impact, the boom of the boom will vibrate, especially when the concrete conveyance is large or the frequency of the pulsation impact is close to the natural frequency of the boom. It will be more intense and the vibration amplitude will increase greatly.
  • the control error caused by the time lag phenomenon during the action can reduce the vibration in time, improve the convenience of the boom operation and the construction efficiency, and prolong the service life of the boom.
  • Another object of the present invention is to provide a concrete pumping apparatus including the above-described boom state control system.
  • the present invention provides a boom state control system for a concrete pumping device, including a detecting device, a storage device, a control device, and an executing device.
  • the detecting device detects a position state of the boom of the concrete pumping device, obtains a position state signal, and detects a vibration state of the boom of the concrete pumping device in real time to obtain a vibration signal;
  • the storage device stores the vibration signal to obtain a periodic vibration signal of the boom;
  • the control device receives the position state signal, the vibration signal, and the periodic vibration signal, and according to a predetermined boom vibration range, Predetermining the advance adjustment time and the predetermined control strategy to obtain a control instruction for controlling the action of the executing device;
  • the executing device changes a state according to the control command, and controls the boom to operate within the vibration range of the predetermined boom.
  • the number of the detecting devices is plural, and the vibration states of the respective arm portions of the boom are respectively detected.
  • an input device is further included for inputting the predetermined advance adjustment time, the predetermined boom vibration range, and the size parameter of the boom to the control device.
  • a display is further included for displaying the vibration signal in real time.
  • the executing device comprises a control valve and an adjusting device, and the control valve controls the action of the adjusting device according to the control command to control the arm to vibrate within the vibration range of the predetermined boom.
  • the control valve is a proportional valve or an on-off valve.
  • the adjusting device is an adjustment cylinder or a support cylinder of the boom.
  • the detecting device is a tilt sensor, an acceleration sensor or a laser ranging sensor.
  • the detecting means is a pressure sensor for detecting the pressure of each supporting cylinder of the boom.
  • the present invention also provides a concrete pumping apparatus including a boom and a boom state control system for controlling a vibration state of the boom, the boom state control system being any of the above The boom state control system.
  • the boom state control system for a concrete pumping device comprises a detecting device, a storage device, a control device and an executing device.
  • the detecting device detects a position state of a boom of the concrete pumping device, and obtains a position status signal.
  • the storage device stores the vibration signal to obtain a periodic vibration signal of the boom;
  • the control device receives the position state signal, the vibration signal and the periodic vibration signal, and according to the predetermined arm
  • the frame vibration range, the predetermined advance adjustment time, and the predetermined control strategy result in a control command for controlling the action of the actuator; the actuator changes the state according to the control command, and the control boom operates within the predetermined boom vibration range.
  • the boom first acts under the action of the boom cylinder, so that the hose at the end of the boom reaches the pouring position, the detecting device detects the position state of the boom at this moment, transmits the position state signal to the control device, and then, the concrete conveying The pump enters the working state, and the concrete is conveyed to the pouring position through the pipeline.
  • the detecting device detects the vibration state of the boom, obtains a vibration signal, and transmits the vibration signal to the storage device and the control device, and the storage device according to the vibration signal Time-sequential storage, obtaining a periodic vibration signal of the boom, and transmitting the periodic vibration signal to the control device, after obtaining the periodic vibration signal, the control device according to the predetermined boom vibration range, the predetermined advance adjustment time, and the predetermined control strategy (ie, predetermined
  • the algorithm generates a control command and sends the control command to the executing device.
  • the executing device changes the working state according to the control command, and controls the position of the boom to control the amplitude of the boom within a predetermined range.
  • the boom state control system provided by the present invention not only can always know the working state of the boom through the detecting device and the storage device, but also can obtain the boom in a certain period of time.
  • the periodicity of the vibration inside so that according to the above rule and the state of the current boom, the control device can judge the vibration state of the boom at the next moment, so that the vibration range according to the predetermined boom and the predetermined advance adjustment time can be adjusted in advance.
  • the movement of the boom is controlled, which not only realizes the control of the vibration of the boom, but also avoids the control error caused by the time lag phenomenon during the detection process of the detecting device and the action of the executing device, and can achieve timely vibration reduction,
  • the accuracy of the vibration reduction is improved, thereby improving the convenience of the boom operation and the construction efficiency, and prolonging the service life of the boom.
  • the number of detecting devices of the boom state control system provided by the present invention is plural, and the vibration states of the respective arm arms of the boom are respectively detected. Therefore, the control device can always know the vibration state of each arm of the boom, control each arm of the boom, and finally realize the control of the state of the entire boom, thereby ensuring the safety of each arm when working, and avoiding
  • the vibration signal caused by the vibration of each arm cancels each other and the actual vibration state of each arm is inconsistent, which ensures that not only the control of the overall boom vibration but also the vibration of each arm vibration can be realized.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a boom state control system according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing the structure of a boom state control system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a structural block diagram of a boom state control system according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the structure of a boom state control system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the core of the invention is to provide a boom state control system capable of reducing the vibration of the boom boom on the basis of ensuring construction efficiency, and avoiding detection and execution of the device by the detecting device
  • the control error caused by the time lag phenomenon during the action can reduce the vibration in time, improve the convenience of the boom operation and the construction efficiency, and prolong the service life of the boom.
  • Another core of the present invention is to provide a boom state control system including the above Concrete pumping equipment.
  • FIG. 1 is a structural block diagram of a boom state control system according to a first embodiment of the present invention.
  • the boom state control system for concrete pumping apparatus comprises a detecting device 1, a storage device 2, a control device 3 and an executing device 4, and the detecting device 1 detects a concrete pumping device.
  • the position state of the boom 8 obtains a position status signal, and detects the vibration state of the boom 8 of the concrete pumping device in real time to obtain a vibration signal;
  • the storage device 2 stores the vibration signal to obtain a periodic vibration signal of the boom 8;
  • the executing device 4 changes the state according to the control command, and the control arm
  • the frame 8 operates within the vibration range of the predetermined boom.
  • the periodic vibration signal of the boom 8 described herein refers to the vibration state signal of the boom 8 recorded in chronological order. Since the vibration of the boom 8 is periodic, after recording for a period of time, naturally The periodic vibration signal of the boom 8 is formed, including the amplitude, frequency and phase angle of the boom vibration, according to the vibration periodicity of the boom 8, the vibration signal of the previous period, and the vibration of the boom at this moment.
  • the state can predict the vibration of the boom 8 at the next moment, so that the state of the boom can be controlled in advance;
  • the predetermined advance adjustment time described herein refers to a preset advance amount, which can be directly in the phase angle manner or directly Provided in a time period;
  • the boom vibration range described herein is: Using the position signal of the boom 8 as a reference value, the vibration signal detected by the detecting device 1 when the concrete pump is operated is used as a feedback value, feedback value and setting The difference between the values is the vibration range (amplitude) of the boom 8, and the predetermined boom vibration range is also the boom 8 controlling the control reference to ensure that the vibration of the boom 8 is within the above range; the predetermined control strategy described herein specifically refers to when the difference between the vibration feedback value of the boom 8 and the set value exceeds the predetermined boom In the vibration range, the control device 3 calculates the amount of operation and the operation time of the required actuator 4 based on the relationship between the amount of excess and the amount of excess and the operation of the actuator 4, and uses this as
  • the detecting device 1 and the control device 3 and the storage device 2 can communicate with each other.
  • the cable connection, the storage device 2 and the control device 3, and the control device 3 and the actuator device 4 can also be connected by a communication cable.
  • the boom 8 first operates under the action of the boom cylinder, so that the hose at the end of the boom 8 reaches the pouring position, and the detecting device 1 detects the position state of the boom 8 at this time, and obtains a position status signal, and the above
  • the position status signal is transmitted to the control device 3, and then the concrete delivery pump enters the working state, and the concrete is conveyed to the pouring position through the pipeline.
  • the detecting device 1 detects the vibration state of the boom 8, obtains a vibration signal, and generates a vibration signal.
  • the storage device 2 stores the vibration signals in chronological order, obtains a periodic vibration signal of the boom 8, and transmits the periodic vibration signal to the control device 3, and the control device 3 obtains periodic vibration.
  • the control command is obtained, and the control command is sent to the executing device 4, and the executing device 4 changes the working state according to the control command, Controlling the state of the boom 8 to thereby amplitude the boom 8 System is within a predetermined range.
  • the detecting device 1 re-detects the position state signal of the boom 8 to control the new position state signal as the set value.
  • the boom state control system provided by the present invention can not only know the working state of the boom at all times through the detecting device 1 and the storage device 2, but also can obtain the periodicity of the vibration of the boom 8 in a certain period of time. Therefore, according to the above rule and the state of the current boom 8, the control device 3 can determine the vibration state of the boom 8 at the next moment, so that the arm can be advanced according to the predetermined boom vibration range, the predetermined advance adjustment time, and the control strategy.
  • the movement of the frame 8 is controlled, not only the control of the vibration of the boom but also the control error caused by the time lag during the detection process of the detecting device 1 and the operation of the executing device 4 can be avoided, and the vibration can be timely damped. , greatly improving the accuracy of vibration reduction, thereby improving the convenience of the boom operation and construction efficiency, and prolonging the service life of the boom 8.
  • the boom 8 of the concrete pumping device is composed of a multi-section arm
  • the arms of the boom 8 are vibrated by the concrete pump, and The vibration of each arm is different, and the vibration of each arm may cancel each other.
  • the number of the detecting devices 1 of the boom state control system provided by the present invention may be A plurality of vibration states of the respective arm portions of the boom 8 are detected.
  • the control device 3 can always know the vibration state of each arm of the boom and control the arm of the boom 8, so that not only the control of the state of the entire boom 8 but also the control can be realized.
  • the control of each arm of the boom 8 ensures the safety of each arm during operation, and avoids the discrepancy between the vibration signal caused by the vibration of each arm and the actual vibration state of each arm, which ensures not only the Control of the vibration of the overall boom and control of the vibration of each arm can be achieved.
  • control device 3 needs to set a module for controlling the vibration of each arm of the boom, and respectively controls according to the specific parameters of the different arm.
  • the above detecting device 1 may be a tilt sensor, an acceleration sensor or a laser distance measuring sensor.
  • the inclination sensor detects the change of the inclination angle of the vibration of each arm of the boom 8 , and then the control device 3 converts the change of the above angle into a change of the displacement, and finally obtains the vibration range of each section arm;
  • the acceleration sensor detection arm The acceleration of each arm of the frame 8 during the movement changes, and then the control device 3 converts the change of the acceleration into a change of the displacement, and finally obtains the vibration range of each of the arms;
  • the laser ranging sensor directly detects each of the booms 8 The displacement of the arm during the movement changes to obtain the vibration range of each arm.
  • the vibration of each arm of the boom can be obtained by detecting the change of the pressure of each support cylinder of the boom of the concrete pumping device, so the detecting device 1 can also be a pressure sensor for detecting each of the booms 8 Support the pressure of the cylinder.
  • the detecting device 1 can also be other devices capable of detecting the vibration of the boom 8.
  • FIG. 2 is a structural block diagram of a boom state control system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a structural block diagram of a boom state control system according to a third embodiment of the present invention.
  • the boom state control system provided by the present invention may further include a display 6 for displaying the vibration signal detected by the detecting device in real time, so that the operator can always know the vibration state of the boom 8 .
  • a display 6 for displaying the vibration signal detected by the detecting device in real time, so that the operator can always know the vibration state of the boom 8 .
  • the above display may be any device that can display information to an operator such as a liquid crystal display or a touch screen.
  • FIG. 4 is a structural block diagram of a boom state control system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the executing device 4 includes a control valve 41 and an adjusting device 42.
  • the control valve 41 changes the state under the control command of the control device 3, thereby changing the working state of the adjusting device 42, realizing the control of the vibration of the boom 8, and controlling
  • the valve 41 and the adjustment device 42 can be connected by a pipe.
  • control valve 41 can be a proportional valve or an on-off valve
  • adjustment device 42 can be an additional adjustment cylinder dedicated to adjusting the vibration range of the boom 8 , and of course can also be the existing boom 8 of the concrete pumping device. Supporting the cylinder to reduce the number of parts and the change of the structure of the concrete pumping equipment, to achieve the purpose of vibration reduction by controlling the corresponding supporting cylinder to move in the opposite direction.
  • the present invention also provides a concrete pumping apparatus, including a boom and a boom state control system for controlling the vibration state of the boom.
  • a concrete pumping apparatus including a boom and a boom state control system for controlling the vibration state of the boom.

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Description

一种臂架状态控制系统及应用该控制系统的混凝土泵送设备 本申请要求于 2010 年 12 月 24 日提交中国专利局、 申请号为 201010606015.4、 发明名称为 "混凝土泵送设备及其臂架状态控制系统"的 中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及混凝土泵送设备领域，特别是涉及一种臂架状态控制系统。 本发明还涉及一种包括上述臂架状态控制系统的混凝土泵送设备和一种臂 架状态控制方法。
背景技术
随着国民经济和城市建设的高速发展， 混凝土泵送设备作为施工过程 中的主要工程机械， 发挥的作用越来越重要。
为了使混凝土能够准确地泵送至目标位置， 一般在混凝土泵送设备上 设置布料杆， 现有技术中， 布料杆主要有两种设置形式： 一种是将布料杆 和混凝土输送泵一起装在卡车底盘上， 也就是通常所述的混凝土泵车； 另 一种是将布料杆安装在升降台、 吊车或者建筑物的墙柱上。
布料杆包括多节臂架， 臂架上固定混凝土输送管道， 输送管道的末端 安装有软管。 随着布料杆的各节臂架位置的变化， 混凝土输送管道的位置 发生改变， 也就改变了混凝土的输送目标位置， 从而， 在混凝土输送泵的 作用下混凝土沿着混凝土输送管道就可以被输送至目标位置。
由于混凝土输送泵的泵送方式为双活塞供料缸循环供料， 在工作过程 中， 双活塞存在换向时间， 使得混凝土的输送并非是连续进行， 而是以脉 冲的方式进行， 从而不可避免地会产生供料冲击， 在脉动冲击的作用下， 布料杆的臂架会产生振动， 特别是当混凝土的输送量较大或者脉动冲击的 频率与臂架的固有频率接近时， 臂架的振动会更加剧烈， 振动幅度也会大 幅度地增加， 这不仅使得输送管道的出料口的位置很难控制， 而且会造成 臂架的开裂， 甚至还会导致对施工人员的人身伤害； 为了防止上述情况的 发生， 在实际操作过程中， 工作人员不得不降低混凝土输送泵的泵送量， 然而， 这样又会影响施工效率。 因此， 如何在保证施工效率的基础上， 减小布料杆臂架的振动， 延长 臂架的使用寿命， 保证施工人员的人身安全， 就成为本领域技术人员目前 需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种臂架状态控制系统， 该臂架状态控制系统能 够在保证施工效率的基础上， 减小布料杆臂架的振动， 并且可以避免由于 检测装置检测过程中及执行装置动作过程中的时滞现象而造成的控制误 差， 能够做到及时减振， 提高了臂架操作的方便性和施工效率， 延长了臂 架的使用寿命。 本发明的另一目的是提供一种包括上述臂架状态控制系统 的混凝土泵送设备。
为解决上述技术问题， 本发明提供一种臂架状态控制系统， 用于混凝 土泵送设备， 包括检测装置、 存储装置、 控制装置和执行装置，
所述检测装置检测所述混凝土泵送设备的臂架的位置状态， 得到位置 状态信号， 并实时检测所述混凝土泵送设备的臂架的振动状态， 得到振动 信号；
所述存储装置存储所述振动信号， 得到所述臂架的周期振动信号； 所述控制装置接收所述位置状态信号、 所述振动信号和所述周期振动 信号， 并根据预定臂架振动范围、 预定提前调整时间和预定控制策略得出 控制所述执行装置动作的控制指令；
所述执行装置根据所述控制指令改变状态， 控制所述臂架在所述预定 臂架振动范围内动作。
优选地， 所述检测装置的数目为多个， 且分别检测所述臂架的各节臂 的振动状态。
优选地， 还包括输入装置， 用于向所述控制装置输入所述预定提前调 整时间、 所述预定臂架振动范围和所述臂架的尺寸参数。
优选地， 还包括显示器， 用于实时显示所述振动信号。
优选地， 所述执行装置包括控制阀和调整装置， 所述控制阀根据所述 控制指令控制所述调整装置的动作， 控制所述臂架在所述预定臂架振动范 围内震动。 优选地， 所述控制阀为比例阀或者开关阀。
优选地， 所述调整装置为调整油缸或者所述臂架的支撑油缸。
优选地， 所述检测装置为倾角传感器、 加速度传感器或者激光测距传 感器。
优选地， 所述检测装置为压力传感器， 用于检测所述臂架的各支撑油 缸的压力。
为解决上述技术问题， 本发明还提供一种混凝土泵送设备， 包括臂架 和用于控制所述臂架的振动状态的臂架状态控制系统， 所述臂架状态控制 系统为上述任一项所述的臂架状态控制系统。
本发明所提供的用于混凝土泵送设备的臂架状态控制系统， 包括检测 装置、 存储装置、 控制装置和执行装置， 检测装置检测混凝土泵送设备的 臂架的位置状态， 得到位置状态信号， 并实时检测混凝土泵送设备的臂架 的振动状态， 得到振动信号； 存储装置存储振动信号， 得到臂架的周期振 动信号； 控制装置接收位置状态信号、 振动信号和周期振动信号， 并根据 预定臂架振动范围、 预定提前调整时间和预定控制策略得出控制执行装置 动作的控制指令； 执行装置根据控制指令改变状态， 控制臂架在预定臂架 振动范围内动作。
工作过程中， 臂架首先在臂架油缸的作用下动作， 使臂架末端的软管 到达浇筑位置， 检测装置此刻检测臂架的位置状态， 将位置状态信号传输 至控制装置， 然后， 混凝土输送泵进入工作状态， 将混凝土通过管道输送 至浇筑位置， 与此同时， 检测装置检测臂架的振动状态， 得到振动信号， 并将振动信号传输至存储装置和控制装置， 存储装置将上述振动信号按照 时间顺序存储， 得到臂架的周期振动信号， 并将上述周期振动信号传输至 控制装置， 控制装置在得到周期振动信号以后， 根据预定臂架振动范围、 预定提前调整时间和预定控制策略（即预定算法）， 得出控制指令， 并将控 制指令发送至执行装置， 执行装置根据控制指令改变工作状态， 实现对臂 架位置的控制， 从而将臂架的振幅控制在预定范围以内。
可以看出， 本发明所提供的臂架状态控制系统通过检测装置和存储装 置不仅可以时刻了解臂架的工作状态， 而且还可以得到臂架在一定时间段 内的振动的周期规律， 从而根据上述规律和当前的臂架的状态， 控制装置 可以判断臂架下一时刻的振动状态， 这样， 就可以根据预定臂架振动范围 和预定提前调整时间， 提前对臂架的动作进行控制， 不仅实现了对臂架振 动的控制， 而且可以避免由于检测装置检测过程中及执行装置动作过程中 的时滞现象而造成的控制误差， 能够做到及时减振， 大大提高了减振的准 确性，进而提高了臂架操作的方便性和施工效率，延长了臂架的使用寿命。
在一种优选实施方式中， 本发明所提供的臂架状态控制系统的检测装 置的数目为多个， 且分别检测臂架的各节臂的振动状态。 从而， 控制装置 可以时刻了解臂架的各节臂的振动状态， 对臂架的各节臂进行控制， 最终 实现对整个臂架的状态的控制， 保证了各节臂工作时的安全性， 避免了由 于各节臂的振动相互抵消而造成的振动信号与各节臂实际振动状态的不 符， 保证了不仅可以实现对整体臂架振动的控制和对各节臂振动的控制。
本发明所提供的混凝土泵送设备的有益效果与臂架状态控制系统的有 益效果类似， 在此不再赘述。
附图说明
图 1为本发明第一种具体实施方式所提供的臂架状态控制系统的结构 框图；
图 2为本发明第二种具体实施方式所提供的臂架状态控制系统的结构 框图；
图 3为本发明第三种具体实施方式所提供的臂架状态控制系统的结构 框图；
图 4为本发明第四种具体实施方式所提供的臂架状态控制系统的结构 框图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种臂架状态控制系统， 该臂架状态控制系统能 够在保证施工效率的基础上， 减小布料杆臂架的振动， 并且可以避免由于 检测装置检测过程中及执行装置动作过程中的时滞现象而造成的控制误 差， 能够做到及时减振， 提高了臂架操作的方便性和施工效率， 延长了臂 架的使用寿命。 本发明的另一核心是提供一种包括上述臂架状态控制系统 的混凝土泵送设备。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案， 下面结合附图和具 体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图 1 , 图 1为本发明第一种具体实施方式所提供的臂架状态控 制系统的结构框图。
如图 1所示， 本发明所提供的用于混凝土泵送设备的臂架状态控制系 统， 包括检测装置 1、 存储装置 2、 控制装置 3和执行装置 4, 检测装置 1 检测混凝土泵送设备的臂架 8的位置状态， 得到位置状态信号， 并实时检 测混凝土泵送设备的臂架 8的振动状态， 得到振动信号； 存储装置 2存储 振动信号， 得到臂架 8的周期振动信号； 控制装置 3接收位置状态信号、 振动信号和周期振动信号， 并根据预定臂架振动范围、 预定提前调整时间 和预定控制策略得出控制执行装置 4动作的控制指令； 执行装置 4根据控 制指令改变状态， 控制臂架 8在预定臂架振动范围内动作。
具体地， 本文所述的臂架 8的周期振动信号是指按照时间顺序记录的 臂架 8的振动状态信号， 由于臂架 8的振动是具有周期性的， 因此， 在记 录一段时间以后， 自然就形成了臂架 8的周期振动信号， 其中包括臂架振 动的振幅、 频率以及相位角等信息， 根据臂架 8振动周期性的特点、 前一 周期振动信号以及这一时刻的臂架的振动状态， 可以预测臂架 8在下一时 刻的振动， 从而可以对臂架的状态进行提前控制； 本文所述的预定提前调 整时间是指预先设定的提前量， 具体可以以相位角的方式或者直接以时间 段的方式提供； 本文所述的臂架振动范围是： 将臂架 8位置状态信号作为 基准值， 将混凝土输送泵工作时检测装置 1检测的振动信号作为反馈值， 反馈值与设定值之间的差值即为臂架 8的振动范围（振幅 ), 而预定臂架振 动范围也就是对臂架 8进行控制的控制基准， 以保证臂架 8的振动在上述 范围以内； 本文所述的预定控制策略具体是指， 当臂架 8的振动反馈值与 设定值的差值超出了预定臂架振动范围时， 控制装置 3根据超出量， 以及 超出量与执行装置 4的动作之间的关系， 计算出所需执行装置 4的动作量 和动作时间， 并将其作为控制指令， 控制执行装置 4动作。
其中， 检测装置 1和控制装置 3以及存储装置 2之间均可以通过通信 电缆连接， 存储装置 2与控制装置 3以及控制装置 3与执行装置 4之间也 可以通过通信电缆连接。
工作过程中， 臂架 8首先在臂架油缸的作用下动作， 使臂架 8末端的 软管到达浇筑位置， 检测装置 1检测臂架 8此时的位置状态， 得到位置状 态信号， 并将上述位置状态信号传输至控制装置 3 , 然后， 混凝土输送泵 进入工作状态， 将混凝土通过管道输送至浇筑位置， 与此同时， 检测装置 1检测臂架 8的振动状态，得到振动信号，并将振动信号传输至存储装置 2 和控制装置 3 ,存储装置 2将上述振动信号按照时间顺序存储，得到臂架 8 的周期振动信号， 并将上述周期振动信号传输至控制装置 3 , 控制装置 3 在得到周期振动信号以后， 根据预定臂架振动范围、 预定提前调整时间和 预定控制策略（即预定算法）， 得出控制指令， 并将控制指令发送至执行装 置 4, 执行装置 4根据控制指令改变工作状态， 实现对臂架 8状态的控制， 从而将臂架 8的振幅控制在预定范围以内。
当然， 当浇筑位置改变， 臂架 8的位置状态发生变化时， 检测装置 1 会重新检测臂架 8的位置状态信号， 从而以新的位置状态信号为设定值进 行控制。
可以看出， 本发明所提供的臂架状态控制系统通过检测装置 1和存储 装置 2不仅可以时刻了解臂架的工作状态， 而且还可以得到臂架 8在一定 时间段内的振动的周期规律， 从而根据上述规律和当前的臂架 8的状态， 控制装置 3可以判断臂架 8下一时刻的振动状态， 这样， 就可以根据预定 臂架振动范围、 预定提前调整时间和控制策略， 提前对臂架 8的动作进行 控制， 不仅实现了对臂架振动的控制， 而且可以避免由于检测装置 1检测 过程中及执行装置 4动作过程中的时滞现象而造成的控制误差， 能够做到 及时减振， 大大提高了减振的准确性， 进而提高了臂架操作的方便性和施 工效率， 延长了臂架 8的使用寿命。
在一种具体实施方式中， 由于混凝土泵送设备的臂架 8是由多节臂构 成的， 在浇注过程中， 受混凝土输送泵的影响， 臂架 8的各节臂均处于振 动状态， 且各节臂的振动各不相同， 而且艮有可能出现各节臂的振动相互 抵消的情况， 此时， 如果仅对臂架的最末节臂的振动进行检测和控制， 依 然不可避免地会导致其他节臂受振动作用的影响而损坏， 因此， 为了更有 效地对臂架 8的振动进行控制， 本发明所提供的臂架状态控制系统的检测 装置 1的数目可以为多个， 且分别检测臂架 8的各节臂的振动状态。
此种情况下， 控制装置 3可以时刻了解臂架的各节臂的振动状态， 并 对臂架 8的各节臂进行控制， 最终不仅可以实现对整个臂架 8的状态的控 制， 而且实现了对臂架 8的各节臂的控制，保证了各节臂工作时的安全性， 避免了由于各节臂的振动相互抵消而造成的振动信号与各节臂实际振动状 态的不符， 保证了不仅可以实现对整体臂架振动的控制和对各节臂振动的 控制。
当然， 此时控制装置 3中需要设定分别对臂架的各节臂的振动进行控 制的模块， 根据不同节臂的具体参数分别进行控制。
上述检测装置 1可以为倾角传感器、 加速度传感器或者激光测距传感 器。 工作过程中， 倾角传感器检测臂架 8的各节臂振动过程中的倾角的变 化， 然后控制装置 3将上述角度的变化转化为位移的变化， 最终得到各节 臂的振动范围； 加速度传感器检测臂架 8的各节臂在运动过程中的加速度 的变化， 然后控制装置 3将上述加速度的变化转化为位移的变化， 最终得 到各节臂的振动范围； 激光测距传感器直接检测臂架 8的各节臂在运动过 程中的位移的变化， 得到各节臂的振动范围。 进一步地， 还可以通过检测 混凝土泵送设备的臂架的各支撑油缸的压力的变化得到臂架的各节臂的振 动， 因此检测装置 1还可以为压力传感器， 用于检测臂架 8的各支撑油缸 的压力。 当然， 检测装置 1也可以为其他能够检测臂架 8的振动的装置。
请参考图 2, 图 2为本发明第二种具体实施方式所提供的臂架状态控 制系统的结构框图。
由于对于不同的臂架 8或者同一臂架 8处于不同的状态时， 甚至同一 臂架 8处于同一状态而控制要求不同时， 对需要改变控制装置 3内的预定 的提前调整时间、 预定臂架振动范围和臂架的尺寸参数等信息， 为了方便 上述参数的改变， 本发明所提供的臂架状态控制系统还可以包括输入装置 5 , 以便向控制装置 3输入预定提前调整时间、预定臂架振动范围和臂架的 尺寸参数， 从而， 可以满足各种不同臂架振动控制的需要。 请参考图 3 , 图 3为本发明第三种具体实施方式所提供的臂架状态控 制系统的结构框图。
在另一种具体实施方式中， 本发明所提供的臂架状态控制系统还可以 包括显示器 6, 用于实时显示检测装置检测的振动信号， 从而， 操作人员 可以时刻了解臂架 8的振动状态， 以便方便人为干预， 同时还可以判断检 测装置 1的工作状态， 防止由于检测装置 1的故障对控制系统的控制造成 影响， 同时还可以显示输入装置 5输入的各种参数， 保证输入的准确性。
上述显示器可以为液晶显示器、 触摸屏等任何一种可以将信息展示给 操作人员的装置。
请参考图 4, 图 4为本发明第四种具体实施方式所提供的臂架状态控 制系统的结构框图。
具体地， 执行装置 4包括控制阀 41和调整装置 42, 控制阀 41在控制 装置 3的控制指令的作用下改变状态， 从而改变调整装置 42的工作状态， 实现对臂架 8振动的控制， 控制阀 41和调整装置 42之间可以通过管路连 接。
当然， 控制阀 41可以为比例阀或者开关阀； 调整装置 42可以为额外 设置的专用于调整臂架 8的振动范围的调整油缸， 当然也可以为混凝土泵 送设备中现有的臂架 8的支撑油缸， 以减少零件的数目和对混凝土泵送设 备的结构的改变， 通过控制相应的支撑油缸向相反的方向运动， 达到减振 的目的。
此外， 本发明还提供一种混凝土泵送设备， 包括臂架和用于控制所述 臂架的振动状态的臂架状态控制系统， 该混凝土泵送设备其他各部分的结 构请参考现有技术， 本文不再赘述。
以上对本发明所提供的混凝土泵送设备及其臂架状态控制系统进行 述， 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。 应 当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前 提下， 还可以对本发明进行若干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本发 明权利要求的保护范围内。

Claims

权 利 要 求
1、一种臂架状态控制系统，用于混凝土泵送设备， 包括检测装置（1)、 存储装置 （2)、 控制装置（3)和执行装置（4), 其特征在于，
所述检测装置（ 1 )检测所述混凝土泵送设备的臂架（ 8 )的位置状态， 得到位置状态信号， 并实时检测所述混凝土泵送设备的臂架（ 8 )的振动状 态， 得到振动信号；
所述存储装置（2)存储所述振动信号， 得到所述臂架（8) 的周期振 动信号；
所述控制装置（ 3 )接收所述位置状态信号、 所述振动信号和所述周期 振动信号， 并根据预定臂架振动范围、 预定提前调整时间和预定控制策略 得出控制所述执行装置 （4)动作的控制指令；
所述执行装置（4)根据所述控制指令改变状态， 控制所述臂架（8) 在所述预定臂架振动范围内动作。
2、根据权利要求 1所述的臂架状态控制系统， 其特征在于， 所述检测 装置（ 1 )的数目为多个， 且分别检测所述臂架（ 8 )的各节臂的振动状态。
3、根据权利要求 1所述的臂架状态控制系统， 其特征在于， 还包括输 入装置（ 5 ), 用于向所述控制装置（ 3 )输入所述预定提前调整时间、 所述 预定臂架振动范围和所述臂架（8) 的尺寸参数。
4、根据权利要求 1所述的臂架状态控制系统， 其特征在于， 还包括显 示器（6), 用于实时显示所述振动信号。
5、根据权利要求 1所述的臂架状态控制系统， 其特征在于， 所述执行 装置（4) 包括控制阀 （41 )和调整装置 （42), 所述控制阀 （41)根据所 述控制指令控制所述调整装置（42)的动作， 控制所述臂架（8)在所述预 定臂架振动范围内振动。
6、根据权利要求 5所述的臂架状态控制系统， 其特征在于， 所述控制 阀 （41) 为比例阀或者开关阀。
7、根据权利要求 5所述的臂架状态控制系统， 其特征在于， 所述调整 装置（42)为调整油缸或者所述臂架（8) 的支撑油缸。
8、根据权利要求 1至 7任一项所述的臂架状态控制系统，其特征在于， 所述检测装置（1 )为倾角传感器、 加速度传感器或者激光测距传感器。
9、根据权利要求 1至 7任一项所述的臂架状态控制系统，其特征在于， 所述检测装置（1 )为压力传感器， 用于检测所述臂架（8) 的各支撑油缸 的压力。
10、 一种混凝土泵送设备， 包括臂架（8)和用于控制所述臂架（8) 的振动状态的臂架状态控制系统， 其特征在于， 所述臂架状态控制系统为 权利要求 1至 9任一项所述的臂架状态控制系统。
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