混凝土泵送装置及混凝土泵送方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种混凝土泵送装置及混凝土泵送方法，装置包括：显示器、控制器、左料缸换向传感器、右料缸换向传感器、左换向电磁阀、右换向电磁阀、左右推进油缸、左右料缸、泵送比例阀，变量泵，控制器包括自动标定部以及速度计算部，自动标定部包括分段建模部、故障判断部、存储部，速度计算部根据所存储的建模结果计算出泵送速度，左右料缸以速度计算部计算出的泵送速度对混凝土进行泵送。根据本发明专利技术，能够有效提高系统长期运行的稳定性和精确性，提高施工质量，降低施工成本。

【技术实现步骤摘要】
混凝土泵送装置及混凝土泵送方法
本专利技术涉及一种混凝土泵送装置及混凝土泵送方法。
技术介绍
湿式喷射混凝土是指按一定配合比将水泥、粗细骨料和水一起搅拌好，然后借助各种类型的湿式喷射机，将拌好的混凝土，通过输料软管输送到喷嘴，并在喷嘴处添加液体速凝剂，用压缩空气补给能量，使混凝土形成料束，从喷嘴喷射到围岩面上。湿喷机是一种机械设备，主要用于高速公路(铁路)边坡绿化、边坡防护、山体治理、矿山复绿、荒漠治理、垃圾填埋处理等工程。目前现有的湿喷机对于混凝土泵送速度的计算主要通过两种方式实现，一种是直接通过混凝土主泵的液压油排量换算得到料缸的运动速度；一种是在空载情况下，通过测定混凝土泵在主泵不同排量下的料缸泵送频次得到排量与泵送速度的拟合线性模型，从而依据此标准线性模型计算得到混凝土泵送速度。上述第一种计算泵送速度的技术存在的问题主要是由于液压系统的效率变化以及恒功率泵的本身特性，主泵排量与料缸的运动速度并不成标准线性关系，尤其在超过液压泵额定功率的状态下。上述第二种技术不足之处在于虽然在空载情况下实际测定了排量与泵送速度对应数据，并拟合成线性模型，但是此模型是拟合成标准线性关系，有一定误差，并且在系统长时间工作后，部件的自然损耗会不断将此误差放大。因此如何提高混凝土泵送速度计算精度并且减小由于系统损耗造成的误差扩大就变得越来越迫切。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够提高混凝土泵送速度计算精度并且减小由于系统损耗造成的误差扩大的混凝土泵送装置。为实现上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种混凝土泵送装置，包括：显示器、控制器、左料缸换向传感器、右料缸换向传感器、左换向电磁阀、右换向电磁阀、左右推进油缸、左右料缸、泵送比例阀，变量泵，控制器包括自动标定部以及速度计算部，自动标定部包括分段建模部、故障判断部、存储部，分段建模部对泵送速度与多个泵送速度百分比的匹配进行建模，故障判断部判断是否存在系统故障，在判断为不存在系统故障的情况下，存储部对建模结果进行存储，速度计算部，该速度计算部根据所存储的建模结果计算出泵送速度，左右料缸以速度计算部计算出的泵送速度对混凝土进行泵送。优选地，通过显示器将泵送速度百分比发送给分段建模部。优选地，分类建模部以Sn为每个泵送行程平均运行时间且单位为ms，R为左右料缸的直径且单位为mm，L为泵送行程且单位为mm，Vn为泵送速度且单位为m3/h。优选地，分段模型中的任一线性模型的关系式如下，n为N中第n个泵送速度百分比，N为分段建模的分段数量，即共取N个泵送速度百分比，Pn为第n个泵送速度百分比对应的具体百分比值，Pn-1为第(n-1)个泵送速度百分比对应的具体百分比值，Vn对应第n个泵送速度百分比对应的泵送速度且单位为m3/h，Vn-1对应第(n-1)个泵送速度百分比对应的泵送速度且单位为m3/h，P为第(n-1)个到第n个泵送速度百分比之间的某一百分比值，VP为泵送速度百分比为P时的泵送速度且单位为m3/h。优选地，故障判断部在判断为存在系统故障的情况下，对系统故障进行修复。优选地，存储部在对建模结果进行存储之后，在显示器上提醒用户标定成功。优选地，建模为分段建模。优选地，控制器为嵌入式PLC。本专利技术的另一个技术方案为一种混凝土泵送方法，包括：分段建模步骤，对泵送速度与多个泵送速度百分比的匹配进行建模；故障判断步骤，判断是否存在系统故障；存储步骤，在判断为不存在系统故障的情况下，对建模结果进行存储；速度计算步骤，根据所存储的建模结果计算出泵送速度；以及泵送步骤，以速度计算步骤计算出的泵送速度对混凝土进行泵送。根据本专利技术所提供的混凝土泵送装置及混凝土泵送方法，能够提高混凝土泵送速度计算精度并且减小由于系统损耗造成的误差扩大。附图说明图1是本专利技术的混凝土泵送装置的示意图。图2是分段建模部的建模过程的示意图。图3是图2中的建模的成果的示意图。图4是自动标定部的运行过程的示意图。图5是混凝土泵送方法的过程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。本专利技术的第一实施方式是一种混凝土泵送装置。如图1所示，混凝土泵送装置包括：显示器、控制器、左料缸换向传感器、右料缸换向传感器、左换向电磁阀、右换向电磁阀、左右推进油缸、左右料缸、泵送比例阀，变量泵。控制器包括自动标定部以及速度计算部。控制器优选为嵌入式PLC。PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器)是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。自动标定部包括分段建模部、故障判断部、存储部。分段建模部对泵送速度与多个泵送速度百分比的匹配进行建模。该分段建模的动作为自动执行，不需要人为设置不同泵送速度百分比进行料缸泵送动作。泵送速度百分比是指变量泵某一控制电流相对于变量泵有效控制电流区间的百分比，泵送速度指的是单位时间内料缸的混凝土泵送量。在第一实施方式中，以匹配20个(即N＝20，n为20个百分比中第n个泵送速度百分比)泵送速度百分比为例进行说明，即5％、10％、…、…、95％、100％这样20个泵送速度百分比，但是泵送速度百分比的数量并不限于20个，例如也可以是50个，100个等等。如图2所示，首先将混凝土变量泵的排量控制电流区间从0到100％等分，除了0％以外，取20个测定点，即5％、10％、…、…、95％、100％。然后，通过显示器按上述测定点设置泵送速度百分比Pn，并将此值发送给控制器。控制器按照如上述设置的泵送速度百分比Pn执行建模，控制泵送油缸按一定速度运行。控制器根据左右料缸换向传感器的信号，对每个泵送行程进行计时。在泵送十次后停止，控制器根据泵送十次的时间，去掉最大值和最小值，计算得出每个行程的平均运行时间Sn(单位ms),料缸直径为R(单位mm),行程为L(mm),则料缸单次泵送量为πR2L。通过计算转化成泵送速度Vn即Vn＝36πR2L·10-6/Sn(单位m3/h)。重复上述过程，计算得到Vn对Sn的离散点即Vn对Pn的离散点。控制器根据相邻两个离散点参数，计算出20组(组号用n表示，例如n为1的话Vp对应P从0到5％这段区间的VP,以此类推)相邻两个离散点连线的多项式，即存储通过上述计算得到的20组泵送速度VP对P的线性模型,建模完成。图3示出了建模的成果。当湿喷机工作时，用户通过显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土泵送装置，其特征在于，包括：/n显示器、控制器、左料缸换向传感器、右料缸换向传感器、左换向电磁阀、右换向电磁阀、左右推进油缸、左右料缸、泵送比例阀，变量泵，/n控制器包括自动标定部以及速度计算部，/n自动标定部包括分段建模部、故障判断部、存储部，/n分段建模部对泵送速度与多个泵送速度百分比的匹配进行建模，/n故障判断部判断是否存在系统故障，在判断为不存在系统故障的情况下，存储部对建模结果进行存储，/n速度计算部，该速度计算部根据所存储的建模结果计算出泵送速度，/n左右料缸以速度计算部计算出的泵送速度对混凝土进行泵送。/n

【技术特征摘要】
1.一种混凝土泵送装置，其特征在于，包括：
显示器、控制器、左料缸换向传感器、右料缸换向传感器、左换向电磁阀、右换向电磁阀、左右推进油缸、左右料缸、泵送比例阀，变量泵，
控制器包括自动标定部以及速度计算部，
自动标定部包括分段建模部、故障判断部、存储部，
分段建模部对泵送速度与多个泵送速度百分比的匹配进行建模，
故障判断部判断是否存在系统故障，在判断为不存在系统故障的情况下，存储部对建模结果进行存储，
速度计算部，该速度计算部根据所存储的建模结果计算出泵送速度，
左右料缸以速度计算部计算出的泵送速度对混凝土进行泵送。


2.根据权利要求1所述的混凝土泵送装置，其特征在于，
通过显示器将泵送速度百分比发送给分段建模部。


3.根据权利要求1所述的混凝土泵送装置，其特征在于，
分段建模部以如下公式对泵送速度进行计算，



Sn为每个泵送行程平均运行时间且单位为ms，
R为左右料缸的直径且单位为mm，
L为泵送行程且单位为mm，
Vn为泵送速度且单位为m3/h。


4.根据权利要求3所述的混凝土泵送装置，其特征在于，
分段模型中的任一线性模型的关系式如下，



n为分段建模所有分段中的第n个泵送速度百分比，
Pn为第n个泵送速度百分比...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾松林，
申请(专利权)人：安百拓南京建筑矿山设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32