混凝土泵及其泵送控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种混凝土泵及其泵送控制装置，泵送控制装置用于混凝土泵的发动机、主油泵及混凝土泵送系统的泵送控制，包括：多个传感器，用于采集转速、排量、泵送次数及压力信号；控制器判断泵送工况是否稳定，是则以节能工作单元的输出进行转速与排量控制；否则以快速响应单元的输出进行转速与排量的控制；快速响应单元，输出能够使泵送系统快速响应泵送工况要求的转速信号与排量信号；所述节能工作单元，计算满足泵送工况要求的所需功率，根据最佳燃油消耗曲线，计算并输出经济转速及相应的主油泵排量。本实用新型专利技术不仅在满足施工要求的前提下大大节约能耗而且可以延长泵车的泵送系统使用寿命。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及混凝土泵，尤其涉及混凝土泵的泵送控制装置及具有该泵送控制装置的混凝土泵。 
技术介绍
现有技术中，以柴油发动机为动力单元的混凝土泵(也称为混凝土输送泵)，包括混凝土泵车、拖泵、车载泵等。这些混凝土泵，利用柴油机输出动力，通过与柴油机相连的恒功率变量泵及与之相连的液压系统将能量传递至泵送液压缸，通过液压缸活塞的往复运动将混凝土泵送至要求位置，即泵送过程中存在“发动机——泵”，“泵——液压系统”之间的能量传递。 现有技术中，为了使发动机输出功率及扭矩均能满足泵送系统各种泵送工况要求，常以系统最大输出功率为基准进行柴油发动机工作状态的设定，其主要特征为预设发动机处于某固定转速下，发动机处于该固定转速下时其输出的功率可满足混凝土泵送所有工况要求，此种方法虽然可以满足混凝土泵应用要求，但在80％以上的使用过程中柴油发动机均处于高油耗率工作状态，因而造成较高的油耗，并且对周边环境也会产生不必要的排放及噪音污染。 为降低油耗及排放，现有技术中通常的做法是简单设定发动机功率模式，对发动机转速进行分档设置，针对典型工况划分为重载、经济和轻载等几个转速区间，重载模式用于提供最大泵送速度，轻载模式主要用于小方量泵送施工，经济模式能提供中等泵送速度，但混凝土施工非一般单一工况作业，要求泵送系统根据要求随时改变泵送速度，采用简单设定发动机功率方法难以对泵送工况的改变进行快速自适应响应。 公开号为CN101086232A(专利技术名称为“一种混凝土输送泵的节能控制方法”、公开日为2007年12月12日)的中国专利，其为解决该问题采用根 据负载压力及泵送速度，通过数据库查询法去选择不同的油门位置以对应不同的发动机转速和主油泵排量范围以实现发动机输出功率与泵送施工要求工况自适应响应。 但是该方法没有在满足施工要求的前提下使发动机完全工作于低油耗率状态，且由于数据库容量及数据采集量的限制，使数据库内容难以完全覆盖泵送系统全部实际工况，节能效果没有达到最优。 为实现最佳节油降噪效果，公开号为US7,322,802B2(专利名称为THICKMATTER PUMP COMPRISING A CONVEYANCE CAPCITY CONTROLSYSTEM)的美国专利，公开了“发动机——主油泵——负载”的完全匹配法，即在泵送开始前事先确定泵送工况，车载计算机通过节能计算，自动给出最佳发动机与泵的功率匹配模式以实现最佳节能效果。 但是该方法是以追求节能最大化而制定的，要求操作人员首先输入确定的混凝土泵送速度、混凝土标号等参数，实际工作过程中操作较为繁琐，对泵工有较高的技术要求，需要对泵工进行较细致的技术培训。 综上，目前国内混凝土泵送行业急需一种既能适应国内混凝土施工条件、操作简-->单便利、可以快速响应施工要求、满足施工速度并且可以达到较高的节油效果的混凝土泵送系统控制技术。 
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的为提供一种泵送控制装置，以适应国内混凝土施工条件、操作简单便利、可以快速响应施工要求、满足施工速度并且可以达到较高的节油效果。 本技术的另一目的为提供一种具有本技术泵送控制装置的混凝土泵。 为实现上述目的，本技术的技术方案如下： 一种泵送控制装置，用于混凝土泵的发动机、主油泵及泵送系统的泵送控制，其特征在于，所述泵送控制装置包括：多个传感器，用于采集发动机转速、主油泵的排量、混凝土泵送系统的泵送次数及泵送压力信号，并将所采集信号传送于控制器；控制器，与所述多个传感器、所述发动机及所述主 油泵相连接，所述控制器包括快速响应单元及节能工作单元；判断泵送工况是否稳定，若是，则以所述节能工作单元的输出控制所述发动机转速与主油泵排量；若否，则以所述快速响应单元的输出控制所述发动机转速与主油泵排量；所述快速响应单元，输出能够使所述泵送系统快速响应泵送工况要求的发动机转速信号与主油泵排量信号；所述节能工作单元，计算满足泵送工况要求的所需功率，根据现场试验获得的最佳燃油消耗曲线，计算并输出使得发动机工作在该所需功率要求下的经济转速及相应的主油泵排量。 本技术的泵送控制装置，优选的，所述多个传感器包括采集发动机转速信号的转速传感器、采集主油泵排量电流信号的排量传感器、采集泵送系统压力的压力传感器及用以计算混凝土泵送系统当前泵送速度的泵送次数计数器。 本技术的泵送控制装置，优选的，所述泵送控制装置还具有：发动机控制单元，连接于所述发动机ECU与所述控制器之间，接收所述转速传感器的转速信号与控制器输出的转速信号，以PID控制方式控制发动机ECU驱动油门执行器使发动机转速保持在稳定范围内；主油泵控制单元，连接于所述控制器及所述主油泵之间，接收所述排量传感器的主油泵排量电流信号与控制器输出的排量信号，以PID控制方式对主油泵的实时排量进行精确控制。 一种混凝土泵，该混凝土泵具有本技术的泵送控制装置。 本技术的有益效果在于，本技术的泵送控制装置，是一种具有节能功能的混凝土泵送机构控制系统，其特点在于具有快速响应模式和节能工作模式，并且系统可以自动在两种模式间快速转换，以满足对施工要求的快速响应及节能减排的要求。本技术的泵送控制装置，采用PID控制方式来稳定发动机转速及主油泵排量，采用数学模型计算方式合理匹配发动机——泵——负载之间关系。不仅在满足施工要求的前提下大大节约能耗而且可以延长泵车的泵送系统使用寿命。 附图说明图1A为本技术实施例的泵送控制装置的示意图。 图1B为本技术另一实施例的泵送控制装置的示意图。--> 图2为本技术实施例的泵送控制装置的工作流程图。 图3为本技术实施例的泵送控制装置的发动机最佳燃油消耗曲线图。 具体实施方式体现本技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本技术。 本技术实施例的混凝土泵，具有本技术实施例的泵送控制装置。本技术实施例的混凝土泵优选的为混凝土泵车，也可为其他类型的混凝土泵，例如拖泵和车载泵。 下面以混凝土泵车为例具体介绍本技术实施例的泵送控制装置。 本技术实施例的泵送控制装置，用于混凝土泵车的发动机、主油泵(又称主变量液压泵)及混凝土泵送系统的泵送控制。 本技术为解决现有技术中存在的问题，提供泵送控制装置，可以使以柴油机为动力单元的混凝土泵送系统，在工作过程中有较快的响应速度来满足实时变化的泵送工况；在泵送工况稳定(或称泵送系统进入稳定工作状态)时，即泵送系统以稳定的泵送次数进行泵送作业时，按照匹配模型的运算，使发动机转速和主油泵排量合理匹配，在满足驱动要求和协调泵送系统控制运转的前提下，降低发动机的油耗量和排放。 根据本技术的泵送控制装置，当以柴油机为动力单元的泵送系统启动后，该控制装置按快速响应模式控制泵送系统按照施工要求进行快速响应，发动机以较高转速(相对于经济转速而言的较高转速)运行使泵送系统能在较短时间进入稳定工作状态；当泵送系统进入稳定工作状态后根据系统各个工作参数调整发动机转速和主油泵排量使之合理匹配进入节能工作模式。 本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵送控制装置，用于混凝土泵的发动机、主油泵及混凝土泵送系统的泵送控制，其特征在于，所述泵送控制装置包括：多个传感器，用于采集发动机转速、主油泵的排量、泵送系统的泵送次数及泵送压力信号，并将所采集信号传送于控制器；控制器，与所述多个传感器、所述发动机及所述主油泵相连接，所述控制器包括快速响应单元及节能工作单元；判断泵送工况是否稳定，若是，则以所述节能工作单元的输出控制所述发动机转速与主油泵排量；若否，则以所述快速响应单元的输出控制所述发动机转速与主油泵排量；所述快速响应单元，输出能够使所述泵送系统快速响应泵送工况要求的发动机转速信号与主油泵排量信号；所述节能工作单元，计算满足泵送工况要求的所需功率，根据现场试验获得的最佳燃油消耗曲线，计算并输出使得发动机工作在该所需功率要求下的经济转速及相应的主油泵排量。

【技术特征摘要】
1.一种泵送控制装置，用于混凝土泵的发动机、主油泵及混凝土泵送系统的泵送控制，其特征在于，所述泵送控制装置包括：多个传感器，用于采集发动机转速、主油泵的排量、泵送系统的泵送次数及泵送压力信号，并将所采集信号传送于控制器；控制器，与所述多个传感器、所述发动机及所述主油泵相连接，所述控制器包括快速响应单元及节能工作单元；判断泵送工况是否稳定，若是，则以所述节能工作单元的输出控制所述发动机转速与主油泵排量；若否，则以所述快速响应单元的输出控制所述发动机转速与主油泵排量；所述快速响应单元，输出能够使所述泵送系统快速响应泵送工况要求的发动机转速信号与主油泵排量信号；所述节能工作单元，计算满足泵送工况要求的所需功率，根据现场试验获得的最佳燃油消耗曲线，计算并输出使得发动机工作在该所需功率要求下的经济转速及相应的主油泵排量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪庆，揭琳锋，李悦，谢恒星，
申请(专利权)人：中集车辆集团有限公司，扬州中集通华专用车有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]