一種攪拌車及其料況監控裝置、系統及方法
2023-05-01 13:20:11
一種攪拌車及其料況監控裝置、系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種攪拌車及其料況監控裝置、系統及方法，其中料況監控裝置包括：接收器，該接收器用於接收表示所述料況的料況信號；以及控制器，所述控制器用於進行防料況異常控制，該控制至少包括以下操作：在所述料況信號表示被攪拌料出現異常的情況下，控制所述攪拌裝置的攪拌加速，以防止混凝土發生異常現象。
【專利說明】一種攪拌車及其料況監控裝置、系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及攪拌車，具體地，涉及一種攪拌車及其料況監控裝置、系統及方法。
【背景技術】
[0002]混凝土攪拌運輸車是一種特殊的運輸車輛，簡稱攪拌車，主要用於將混凝土攪拌站預拌好的混凝土運輸至工地，其需要保證混凝土的質量。因此，要求攪拌筒不停地轉動來攪拌混凝土，以保證混凝土的質量。
[0003]由於一些原因混凝土的質量很可能受到影響。例如，在正常運輸過程中，通常對攪拌車與工地之間的距離有一定的要求，因此在攪拌筒不停攪動下，混凝土一般不會因發生凝結、勻質性差等現象而導致失效。但由於存在許多不可預知的情況，各種偶發原因都可能導致攪拌車需長時間待料等可能導致混凝土凝結、勻質性差等異常現象，如工地泵送設備發生故障，調度不合理而導致同一工地供料攪拌車過多等。當混凝土凝結到一定程度，可能引起攪拌筒負載不均，從而導致車身抖動，這對攪拌車安全和壽命都會產生不良影響。
[0004]目前，通常是通過人工來控制攪拌筒加速攪拌來實現防止混凝土出現異常，但是在該方法中，由於完全由駕駛員或機手來進行控制，因此，駕駛員或機手的主動性、判斷程度及疲勞程度等起著極為關鍵的作用。由於上述人為因素的存在，往往會導致混凝土出現凝結或部分凝結、勻質性差等引起混凝土質量下降的異常現象，這必然會影響現場施工，並會導致原料的浪費。
[0005]因此，急需一種料況監控裝置，以防止混凝土發生異常現象。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種攪拌車及其料況監控裝置、系統及方法，該攪拌車及其料況監控裝置、系統及方法在混凝土運輸過程中能夠防止混凝土發生異常現象。
[0007]為了實現上述目的，本發明提供一種攪拌車料況監控裝置，該攪拌車包括由液壓泵驅動的攪拌裝置，該料況監控裝置包括:接收器，該接收器用於接收表示所述料況的料況信號；以及控制器，所述控制器用於進行防料況異常控制，該防料況異常控制至少包括以下操作:在所述料況信號表示被攪拌料出現異常的情況下，控制所述攪拌裝置的攪拌加速。
[0008]本發明還提供一種攪拌車料況監控系統，所述攪拌車料況監控系統包括:上述攪拌車料況監控裝置；以及料況檢測器，與所述接收器連接，用於檢測被攪拌料的料況並發送表示所述料況的料況信號。
[0009]本發明還提供一種攪拌車，所述攪拌車包括上述攪拌車料況監控系統。
[0010]本發明還提供一種攪拌車料況監控方法，該攪拌車包括由液壓泵驅動的攪拌裝置，該料況監控方法包括:接收表示所述料況的料況信號；以及進行防料況異常控制，該防料況異常控制至少包括以下操作:在所述料況信號表示被攪拌料出現異常的情況下，控制所述攪拌裝置的攪拌加速。
[0011]本發明通過檢測被攪拌料的料況，並根據該料況判斷被攪拌料是否出現異常的情況，在出現異常的情況下控制所述攪拌裝置的攪拌加速，從而避免被攪拌料凝結或攪拌不均勻。
[0012]本發明的其他特徵和優點將在隨後的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0014]圖1是根據本發明的攪拌車料況監控系統的框圖；
[0015]圖2是根據本發明一種實施方式的攪拌車料況監控系統的框圖；
[0016]圖3是根據本發明的攪拌車料況監控裝置的框圖；
[0017]圖4示出了短時間滿載駐車時液壓泵進出口壓力的曲線圖和長時間滿載駐車時液壓泵進出口壓力的曲線圖；
[0018]圖5是根據本發明一種實施方式的長時間滿載駐車工況下的料況監控的流程圖；以及
[0019]圖6是根據本發明另一實施方式的攪拌車料況監控系統的框圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用於`說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。應注意，以下用到的各預設值可以通過多次試驗或實際經驗來設定。
[0021]圖1是根據本發明的攪拌車料況監控系統的框圖。如圖1所示，本發明所提供的攪拌車料況監控系統100可以包括:料況監控裝置120 ;料況檢測器110，與料況監控裝置120連接，用於檢測被攪拌料的料況並發送表示料況的料況信號。
[0022]通常，料況信號可以包括所述液壓泵的出口壓力、所述攪拌車的振動頻率、或所述攪拌車的振動幅度，但是本領域技術人員應該理解本發明並不限制於此。
[0023]圖2是根據本發明的攪拌車料況監控裝置的框圖。攪拌車包括液壓泵和由該液壓泵驅動的攪拌裝置。如圖2所示，本發明所提供的攪拌車料況監控裝置120可以包括:接收器121，用於接收表示料況的料況信號；以及控制器122，用於進行防料況異常控制，該防料況異常控制至少包括以下操作:在所述料況信號表示被攪拌料出現異常的情況下，控制所述攪拌裝置的攪拌加速。
[0024]圖3是根據本發明一種實施方式的攪拌車料況監控系統的框圖。在該實施方式中，料況信號可以為液壓泵的出口壓力，料況檢測器110可以為壓力傳感器111。如圖3所示，本實施方式中所提供的攪拌車料況監控系統100可以包括:料況監控裝置120 ;壓力傳感器111，該壓力傳感器111與料況監控裝置120連接，用於檢測液壓泵的出口壓力。以下將對該種情況進行詳細描述。
[0025]在該實施方式中，控制器122執行的防料況異常控制包括以下步驟:記錄當前液壓泵的出口壓力Ptl ;從記錄所述Ptl後開始在經歷時間間隔A t之後，記錄液壓泵的出口壓力P';如果P'減去PO的差值大於預設值△ P，則控制攪拌裝置的攪拌加速。其中該時間間隔At可以針對實際情況進行多次試驗獲得。[0026]在該實施方式中的優選實施例中，當攪拌裝置以經加速後的攪拌速度運行的持續時間達到預設時間時，控制器122可以控制攪拌速度恢復至加速前的速度。由於在預設時間內經過對混凝土的快速攪拌後，已經避免了混凝土的凝結，因此，可以將攪拌速度恢復至原始速度，以節省攪拌車的能源。
[0027]上述防料況異常控制還可以包括:如果P'減去Ptl的差值小於或等於預設值AP，經歷時間間隔At之後，再次記錄液壓泵的出口壓力P';再次比較P'減去Ptl的差值與預設值AP的大小，並按照上述兩種比較結果進行控制，即P' — PciSAP和P' -P0^ AP兩種結果。
[0028]如圖3所示，可選擇地，本發明的一種實施方式所提供的料況監控系統100還可以包括:圖1中用虛線框表示的速度傳感器113和壓力傳感器112。速度傳感器113可以與接收器121連接，用於檢測攪拌車的車速；壓力傳感器112也可以與接收器121連接，用於檢測液壓泵進口壓力，並將進口壓力值傳送至接收器121。
[0029]圖4示出了短時間滿載駐車時液壓泵進出口壓力的曲線圖和長時間滿載駐車時液壓泵進出口壓力的曲線圖。如圖4所示，兩個曲線圖中位於下方的曲線為液壓泵進口壓力的曲線，而位於上方的曲線為液壓泵出口壓力的曲線。從圖4中可以看出，在長時間滿載駐車時，由於混凝土凝結而導致攪拌負載加大，使得液壓泵出口壓力大幅上升；而在短時間滿載駐車的情況下，液壓泵出口壓力較為穩定，被攪拌料很少出現異常情況下。因此，可以在長時間滿載駐車工況時，即，在攪拌車的車速保持為0的時間達到預設時間值且液壓泵的進出口壓力的壓差達到滿載時的壓差(根據實際攪拌料種類和攪拌車型號滿載時的壓差可以為不同的值)的情況下，控制器122開始進行料況監控，以便開啟防料況異常控制，而如果攪拌車不處於長時間滿載駐車工況時，則可以禁止或停止料況監控。以下將參考圖5來詳細描述在長時間滿載駐車工況的情況下，進行防料況異常控制的過程，但是本領域技術人員應該理解，本發明並不被限制於長時間滿載駐車工況，在任何合適的可能出現混凝土凝結的情況下，均可應用本發明多提供的技術方案。
[0030]圖5是根據本發明一種實施方式的長時間滿載駐車工況下的防料況異常控制的流程圖。在該實施方式中，料況信號為液壓泵的出口壓力。如圖5所示，在步驟401，接收器121接收速度傳感器檢測到的攪拌車的車速及壓力傳感器112和壓力傳感器111檢測到的液壓泵進出口壓力值，控制器122根據車速和液壓泵進出口壓差來判斷目前攪拌車是否處於長時間滿載駐車工況。如果目前不是長時間滿載駐車工況，則在步驟402，控制器122禁止進行防料況異常控制。如果是長時間滿載駐車工況，在步驟404處，控制器122記錄開始進行防料況異常控制時的液壓泵出口壓力Po。並且在步驟405處，在記錄Ptl後經過時間間隔At，控制器122記錄液壓泵出口壓力P'。之後在步驟406，控制器122判斷P'減去Ptl的值是否大於預設值AP。如果P' — Pc^ AP，則在步驟407，控制器122可控制例如遠程油門來使攪拌裝置(如攪拌筒)加速攪拌，並在經過時間h的加速後，控制攪拌裝置的速度恢復至加速前的速度。當將攪拌裝置的速度恢復至加速前的速度後，控制器122返回至步驟404，即記錄經過攪拌後液壓泵出口的壓力P。。如果P' -P0^ AP，則返回至步驟405，在重新經過時間間隔At後，記錄液壓泵出口壓力P'。而且，對於該實施方式，在防料況異常控制過程中，一旦攪拌車不處於長時間滿載駐車工況時，則可以結束防料況異常控制。
[0031]圖6是根 據本發明另一實施方式的攪拌車料況監控系統的框圖。由於在料況發生異常時，會導致車身振動頻率或振動幅度發生變換，因此，在該實施方式中，料況信號可以為車身振動頻率或振動幅度，料況檢測器110可以為頻率或振幅檢測器114，通過檢測車身振動頻率或振動幅度來防止料況發生異常。如圖6所示，本實施方式中所提供的攪拌車料況監控系統100可以包括:料況監控裝置120 ;頻率或振幅檢測器114，該頻率或振幅檢測器114與料況監控裝置120連接，用於檢測攪拌車車身的振動頻率或振動幅度。
[0032]在此實施方式中，所述料況監控裝置120進行的防料況異常控制包括:記錄所述攪拌車的振動頻率fo或振動幅度Aci ;從記錄所述振動頻率&或振動幅度Aci後開始在經歷時間間隔At之後，記錄所述攪拌車的振動頻率f'或振動幅度A';如果&減去f'的差值大於預設值Af?或者A'減去Atl大於預設值AA，則控制所述攪拌裝置的攪拌加速。
[0033]由於在該實施方式中，料況監控過程與上述以液壓泵的出口壓力為料況信號的監控過程類似，本領域的技術人員可以通過上述過程來實現該實施方式中的監控過程，因此，出於簡潔的目的，本說明書不再對其進行詳細描述。
[0034]此外，本發明還提供一種攪拌車，該攪拌車可以包括上述料況監控系統。
[0035]本發明提供的料況監控裝置可以實時監控混凝土的質量情況，並可以有效保證混凝土的質量，防止出現凝結、勻質性下降等導致混凝土質量下降的情況，同時，有效減輕了操作人員的工作量，並提高了防料況異常控制的可靠性。
[0036]雖然，本說明書給出了通過液壓泵出口壓力、車身振動頻率、或車身振動幅度來進行料況質量判斷，但是本領域技術人員應該理解，本發明並不限制於此，還可以通過其他方式來進行料況質量判斷，例如，可以通過混凝土的含水量來進行料況判斷。因此，任何合適的料況判斷方式均可以應用至本發明中，以實現本發明的技術方案。
[0037]以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。
`[0038]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0039]此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【權利要求】
1.一種攪拌車料況監控裝置，該攪拌車包括由液壓泵驅動的攪拌裝置，其特徵在於，該料況監控裝置包括: 接收器，該接收器用於接收表示所述料況的料況信號；以及 控制器，所述控制器用於進行防料況異常控制，該防料況異常控制至少包括以下操作:在所述料況信號表示被攪拌料出現異常的情況下，控制所述攪拌裝置的攪拌加速。
2.根據權利要求1所述的攪拌車料況監控裝置，其特徵在於，所述料況信號包括所述液壓泵的出口壓力、所述攪拌車的振動頻率或所述攪拌車的振動幅度。
3.根據權利要求2所述的攪拌車料況監控裝置，其特徵在於，在所述料況信號為所述液壓泵的出口壓力的情況下，所述防料況異常控制包括: 記錄當前所述液壓泵的出口壓力P。； 從記錄所述Ptl後開始在經歷時間間隔At之後，記錄所述液壓泵的出口壓力P'； 如果P'減去 Ptl的差值大於預設值A P，則控制所述攪拌裝置的攪拌加速。
4.根據權利要求3所述的攪拌車料況監控裝置，其特徵在於，如果P'減去Ptl的差值小於或等於所述預設值AP，則記錄又一所述時間間隔At之後的所述液壓泵的出口壓力以作為出口壓力P'。
5.根據權利要求2所述的攪拌車料況監控裝置，其特徵在於，在所述料況信號為所述攪拌車的振動頻率或振動幅度的情況下，所述防料況異常控制包括: 記錄所述攪拌車的振動頻率fo或振動幅度A0 ； 從記錄所述振動頻率fo或振動幅度A0後開始在經歷時間間隔A t之後，記錄所述攪拌車的振動頻率f'或振動幅度A'； 如果&減去f'的差值大於預設值Af?或者A'減去Atl大於預設值A A，則控制所述攪拌裝置的攪拌加速。
6.根據權利要求2-5中任一項權利要求所述的攪拌車料況監控裝置，其特徵在於， 所述接收器還用於接收所述攪拌車的車速及所述液壓泵進口壓力； 所述控制器用於在所述車速保持為0的時間達到預設時間值且所述液壓泵的進出口壓力的壓差達到滿載時的壓差的情況下，開始進行所述防料況異常控制。
7.根據權利要求1所述的攪拌車料況監控裝置，其特徵在於，所述控制器還用於當所述攪拌裝置以經加速後的攪拌速度運行的持續時間達到預設時間時，控制所述攪拌速度恢復至加速前的速度。
8.一種攪拌車料況監控系統，其特徵在於，所述攪拌車料況監控系統包括: 上述權利要求1-7中任一項權利要求所述的攪拌車料況監控裝置；以及 料況檢測器，與所述接收器連接，用於檢測被攪拌料的料況並發送表示所述料況的料況信號。
9.一種攪拌車，其特徵在於，所述攪拌車包括權利要求8所述的攪拌車料況監控系統。
10.一種攪拌車料況監控方法，該攪拌車包括由該液壓泵驅動的攪拌裝置，其特徵在於，該攪拌車料況監控方法包括: 接收表示所述料況的料況信號；以及 進行防料況異常控制，該防料況異常控制至少包括以下操作:在所述料況信號表示被攪拌料出現異常的情況下，控制所述攪拌裝置的攪拌加速。
11.根據權利要求10所述的攪拌車料況監控方法，其特徵在於，所述料況信號包括所述液壓泵的出口壓力、所述攪拌車的振動頻率、或所述攪拌車的振動幅度。
12.根據權利要求10所述的攪拌車料況監控方法，其特徵在於，在所述料況信號為所述液壓泵的出口壓力的情況下，所述防料況異常控制包括: 記錄當前所述液壓泵的出口壓力P。； 從記錄所述Ptl後開始在經歷時間間隔At之後，記錄所述液壓泵的出口壓力P'； 如果P'減去Ptl的差值大於預設值A P，則控制所述攪拌裝置的攪拌加速。
13.根據權利要求12所述的攪拌車料況監控方法，其特徵在於，如果P'減去Ptl的差值小於或等於所述預設值AP，則記錄又一所述時間間隔之後的所述液壓泵的出口壓力以作為出口壓力P'。
14.根據權利要求11所述的攪拌車料況監控方法，在所述料況信號為所述攪拌車的振動頻率或振動幅度的情況下，所述防料況異常控制包括: 記錄所述攪拌車的振動頻率fo或振動幅度A0 ； 如果所述振動頻率&或振動幅度A0後開始在經歷時間間隔△ t之後，記錄所述攪拌車的振動頻率f'或振動幅度A'； 如果&減去f'的差值大於預設值Af?或者A'減去Atl大於預設值A A，則控制所述攪拌裝置的攪拌加速。
15.根據權利要求11-14中任一項權利要求所述的攪拌車料況監控方法，其特徵在於，所述監控方法還包括:` 接收所述攪拌車的車速及所述液壓泵進口； 在所述車速保持為0的時間達到預設時間值且所述液壓泵的進出口壓力的壓差達到滿載時的壓差的情況下，開始進行防料況異常控制。
16.根據權利要求10所述的攪拌車料況監控方法，其特徵在於，所述監控方法還包括:當所述攪拌裝置以經加速後的攪拌速度運行的持續時間達到預設時間時，控制所述攪拌速度恢復至加速前的速度。
【文檔編號】B28C7/02GK103640090SQ201310642678
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】吳亮, 萬梁, 陳祺 申請人:中聯重科股份有限公司