一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統及方法
2023-09-20 03:38:20 5
一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種混凝土泵車臂架控制系統，包括檢測裝置和控制器，檢測裝置用於檢測混凝土泵車至少一個支腿展開狀態信息，控制器根據檢測裝置信號規劃臂架安全作業區域。另外還提供了一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統控制方法。本發明通過獲取支腿展開狀態，控制器根據該信號規劃臂架安全作業區域，操作手只能控制臂架在安全作業區域動作，如果臂架超出安全作業區域動作會發出報警信號或者臂架無法動作，提高了混凝土泵車施工作業的安全性。
【專利說明】一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及工程機械領域，特別涉及一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統 及方法。
【背景技術】
[0002] 混凝土泵車是將用於泵送混凝土的泵送機構和用於布料的臂架集成在汽車底盤 上的專用車輛。工作時，利用汽車底盤柴油發動機的動力，通過分動箱將動力傳給液壓泵， 然後帶動混凝土泵送機構和臂架系統，泵送系統將料鬥內的混凝土加壓送入管道內，管道 附在臂架上，臂架可移動，從而將泵送機構泵出的混凝土直接送到澆灌點。
[0003] 混凝土泵車臂架普遍是由多節臂相互鉸接而成，通過臂架油缸驅動相鄰節臂展開 和收攏，採用Z形、Μ形等多節臂摺疊方式和單側支撐技術，使得作業更加靈活，更便於狹窄 施工場所作業。泵車的作業範圍受臂架長度的制約，臂架長度越長其作業範圍越大，適用範 圍也越廣，但臂架越長，車輛行駛尺寸也越長，混凝土泵車在行駛及施工時往往受到限制。
[0004] 混凝土泵車支腿作用是將整車穩定的支撐在地面上，直接承受整車的負載力矩和 重量，臂架展開越長，整車的負載力矩就越大。防止混凝土泵車在作業施工過程中傾翻。支 腿支撐的面積越大，臂架的作業範圍也就越大。支腿的擺動範圍影響泵車的作業範圍，支腿 的擺動狀態直接關係到泵車作業的安全性。目前，混凝土泵車操作不當，經常發生混凝泵車 傾翻的安全事故。
【發明內容】
[0005] 有鑑於此，本發明提出一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統及方法。以解 決混凝土泵車施工作業的安全性問題。
[0006] -方面，本發明提供了一種混凝土泵車臂架控制系統，包括檢測裝置和控制器，檢 測裝置用於檢測混凝土泵車至少一個支腿展開狀態信息，控制器根據檢測裝置信號規劃臂 架安全作業區域。
[0007] 進一步地，支腿包括兩個後支腿，檢測裝置包括用於檢測兩個後支腿展開狀態信 息的第一傳感器。
[0008] 進一步地，混凝土泵車包括轉臺和擺動油缸，後支腿通過銷軸與轉臺連接，擺動油 缸用於驅動後支腿擺動，第一傳感器用於檢測擺動油缸位移行程，或者用於檢測後支腿擺 動角度。
[0009] 進一步地，支腿包括兩個前支腿，檢測裝置包括檢測兩個前支腿展開狀態信息的 第二傳感器。
[0010] 進一步地，前支腿為伸縮型結構，第二傳感器用於檢測前支腿伸縮狀態。
[0011] 進一步地，前支腿為擺動型結構，第二傳感器用於檢測前支腿擺動角度。
[0012] 另外，本發明還提供了一種混凝土泵車臂架控制方法，檢測混凝土泵車至少一個 支腿展開狀態信息，根據系統模型合理規劃臂架安全作業區域；當臂架動作超出安全作業 區域時，發出報警提示信號和/或禁止臂架向非安全作業區域動作。
[0013] 進一步地，將規劃後的臂架安全作業區域顯示出來。
[0014] 進一步地，檢測混凝土泵車兩個後支腿展開狀態信息和/或兩個前支腿展開狀態 信息。
[0015] 另外，本發明還提供了一種混凝土泵車，包括上述的混凝土泵車臂架控制系統。
[0016] 本發明提供的一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統及控制方法，檢測裝置 檢測至少一個支腿展開狀態信號，控制器根據檢測裝置信號規劃臂架安全作業區域，操作 手只能控制臂架在安全作業區域動作，如果臂架超出安全作業區域動作會發出報警信號， 防止混凝土泵車在作業施工過程中傾翻。
[0017] 檢測裝置包括用於檢測後支腿展開狀態信號的第一傳感器，如果後支腿為擺動型 結構，第一傳感器可以通過檢測擺動油缸位移行程，通過計算獲到支腿擺動角度。也可以採 用角度傳感器直接檢測後支腿擺動角度。在一般情況，如果後支腿擺動角度越大，臂架的安 全作業區域也就越大；反之，臂架的安全作業區域也就越小。
[0018] 檢測裝置包括用於檢測前支腿展開狀態信號的第二傳感器，如果前支腿為伸縮型 結構，第二傳感器檢測前支腿伸縮狀態。在一般情況，如果前支腿伸縮越長，臂架的安全作 業區域也就越大；反之，臂架的安全作業區域也就越小。如果前支腿為擺動型結構，第二傳 感器檢測前支腿擺動角度。
[0019] 檢測裝置根據不同的支腿結構，選擇不同的傳感器獲取伸縮或擺動等展開信息。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實 施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
[0021] 圖1為本發明混凝土泵車結構示意圖；
[0022] 圖2為本發明混凝土泵車支腿安裝結構示意圖；
[0023] 圖3為本發明擺動油缸位移行程與支腿擺動角度函數關係原理圖；
[0024] 圖4為本發明混凝土泵車臂架控制方法示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相 互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。
[0026] 如圖1所示，本發明優選一種混凝土泵車，包括底盤、轉臺1、臂架4、兩個前支腿6、 兩個後支腿3,轉臺1安裝在底盤上，臂架4安裝在轉臺1上。
[0027] 如圖2所示，支腿包括兩個前支腿6和兩個後支腿3,兩個前支腿6分布在底盤前 端左右兩側，安裝在轉臺1上，兩個前支腿6採用伸縮型結構，前支腿6可以伸長和縮短。後 支腿3通過銷軸2與轉臺1連接，擺動油缸5用於驅動後支腿3擺動，使得後支腿3展開。 其擺動軌跡在以銷軸2為圓心的圓弧上。
[0028] 檢測裝置包括第一傳感器，第一傳感器安裝在擺動油缸5上，檢測擺動油缸5位移 行程，然後通過計算得到後支腿3的擺動角度。
[0029] 如圖3所示，計算後支腿3擺動角度原理如下：假設混凝土泵車後支腿3的夾角為 α。在三角形ABC和三角形ABD中，有如下結論：
[0030] α = β
【權利要求】
1. 一種混凝土泵車臂架控制系統，其特徵在於，包括檢測裝置和控制器，檢測裝置用於 檢測混凝土泵車至少一個支腿展開狀態信息，控制器根據檢測裝置信號規劃臂架（4)安全 作業區域。
2. 根據權利要求1所述的混凝土泵車臂架控制系統，其特徵在於，支腿包括兩個後支 腿（3)，檢測裝置包括用於檢測兩個後支腿（3)展開狀態信息的第一傳感器。
3. 根據權利要求2所述的混凝土泵車臂架控制系統，其特徵在於，混凝土泵車包括轉 臺（1)和擺動油缸（5)，後支腿（3)通過銷軸（2)與轉臺連接，擺動油缸（5)用於驅動後支 腿（3)擺動，第一傳感器用於檢測擺動油缸（5)位移行程，或者用於檢測後支腿（3)擺動角 度。
4. 根據權利要求1至3任意一項所述的混凝土泵車臂架控制系統，其特徵在於，支腿包 括兩個前支腿￠)，檢測裝置包括檢測兩個前支腿（6)展開狀態信息的第二傳感器。
5. 根據權利要求4所述的混凝土泵車臂架控制系統，其特徵在於，前支腿（6)為伸縮型 結構，第二傳感器用於檢測前支腿（6)伸縮狀態。
6. 根據權利要求4所述的混凝土泵車臂架控制系統，其特徵在於，前支腿（6)為擺動型 結構，第二傳感器用於檢測前支腿（6)擺動角度。
7. -種混凝土泵車臂架控制方法，其特徵在於，檢測混凝土泵車至少一個支腿展開狀 態信息，根據系統模型合理規劃臂架（4)安全作業區域；當臂架（4)動作超出安全作業區域 時，發出報警提示信號和/或禁止臂架（4)向非安全作業區域動作。
8. 根據權利要求7所述混凝土泵車臂架控制方法，其特徵在於，將規劃後的臂架（4)安 全作業區域顯示出來。
9. 根據權利要求7或8所述混凝土泵車臂架控制方法，其特徵在於，檢測混凝土泵車兩 個後支腿（3)展開狀態信息和/或兩個前支腿（6)展開狀態信息。
10. -種混凝土泵車，其特徵在於，包括如權利要求1至6任意一項所述的混凝土泵車 臂架控制系統。
【文檔編號】E04G21/04GK104088465SQ201410335873
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月15日 優先權日:2014年7月15日
【發明者】劉強, 譚凌群, 葉術廣 申請人:三一汽車製造有限公司