混凝土布料设备及其臂架振动抑制的方法、控制器和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混凝土布料设备臂架的振动抑制方法，包括：检测臂架的末端的振动方向信号和振动烈度信号；当振动烈度信号超出振动烈度阈值时，根据振动方向信号来通过控制阀选择性地控制液压泵与臂架油缸的有杆腔或无杆腔连通，根据振动烈度信号调整泵输出压力P1，通过调整臂架油缸的有杆腔或无杆腔的压力以使振动信号维持在设定阈值的范围之内，当振动烈度信号不超出振动烈度阈值时，控制液压泵输出置零。通过上述技术方案，根据臂架的振动来调整臂架油缸的输出压力。本发明专利技术通过检测臂架的振动情况来进行相应控制，检测简单方便，并且能够进行实时调整，控制直接且时滞小，控制精度较高，节能效果明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械领域，具体地，涉及一种混凝土布料设备臂架的振动抑制方法、控制器、装置以及包括该装置的混凝土布料设备。
技术介绍
对于目前的混凝土布料设备来说，在泵送时会产生压力波动，尤其是泵送设备通常采用双缸泵送的方式，因此在双缸交替工作的瞬间的压力波动更大。无论何种泵送方式，都会给输送管以及臂架带来较大的冲击，从而导致臂架的振动，而使得末端软管产生甩动，这不但影响整个设备的工作，还会影响臂架的使用寿命，甚至引起事故。就目前的各种抑制混凝土布料设备的臂架振动的技术而言，例如，在一种现有的抑制臂架振动的方法中，通过检测臂架油缸和/或抑振油缸中液压油的压力信息，将采集到的液压油压力信息传送至抑振油缸控制单元，抑振油缸控制单元对其进行分析处理后输出控制信号，控制反复调整抑振油缸中有杆腔和无杆腔容积，使抑振油缸产生脉冲振动，该脉冲振动造成的臂架末端振动幅值小于或等于泵送造成的臂架末端振动幅度，并且相位相反。在另一种现有的抑制臂架振动的方法中，检测臂架末端振动情况和臂架姿态，将采集到的相关信号传送至减振控制单元，减振抑制单元经过分析处理后输出控制信号，控制臂架油缸的活塞位置，即臂架油缸的有杆腔和无杆腔的容积，由臂架内力产生于臂架末端相位相反的振动。虽然上述两种现有技术的方法获得控制信号的方式和所基于的检测量不同，但都是通过改变臂架油缸的有杆腔和无杆腔的容积，发生一个与臂架末端相位相反的振动来抑制臂架的原有振动。这样的控制方法通过增加相位相反的脉冲振动，势必增加臂架系统的应力，对臂架的使用寿命有较大的影响。而且第一种现有技术的方法的检测量较少，在这样信息较少的情况下获得的控制信号很难适应不同姿态的臂架，该控制信号往往只能针对一种特定的臂架姿态，当臂架的姿态改变时，其得到控制信号就难以获得理想的控制效果。第二种现有技术的方法直接检测臂架末端的振动情况和臂架的姿态，由此获得的控制信号所反映的信息比较全面，但是获得控制信号的算法复杂，而且由于参数过多导致控制的鲁棒性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混凝土布料设备臂架的振动抑制方法，该方法根据臂架末端的振动情况来调整臂架油缸的输出压力，从而更简单而精确地抑制臂架末端的振动。为了实现上述目的，本专利技术提供一种混凝土布料设备臂架的振动抑制方法，该臂架包括驱动臂架的各臂节运动的臂架油缸，所述混凝土布料设备还包括控制阀和液压泵，该液压泵通过该控制阀与所述臂架油缸相连，其中，所述抑制方法包括检测所述臂架的末端的振动方向信号和振动烈度信号；当所述振动烈度信号超出所述振动烈度阈值时，根据所述振动方向信号来通过所述控制阀选择性地控制所述液压泵与所述臂架油缸的有杆腔或无杆腔连通，根据所述振动烈度信号调整泵输出压力P1，通过调整所述臂架油缸的有杆腔或无杆腔的压力以使所述振动信号维持在设定阈值的范围之内，当所述振动烈度信号不超出所述振动烈度阈值时，控制所述液压泵输出置零。优选地，根据所述振动烈度信号确定预期控制压力Ptl,并根据预期控制压力P。调整泵输出压力Pi。 优选地，所述液压泵为电控泵，通过调整所述液压泵的控制电流来调整所述液压泵的泵输出压力Pp优选地，所述振动抑制方法还包括检测所述臂架油缸的有杆腔或无杆腔的压力P2，根据所述有杆腔或无杆腔的压力P2和预期泵控制压力P。的差值来对所述泵输出压力P1进行修正。优选地，所述泵输出压力P1的修正值A的大小取决于所述有杆腔或无杆腔的压力P2和预期泵控制压力P。的差值，A =f (P2 - P0)。优选地，所述泵送输出压力P1的修正值A为定值，当有杆腔或无杆腔的压力P2大于所述预期泵控制压力P。时，使所述泵输出压力P1减小A，当有杆腔或无杆腔的压力P2小于所述预期泵控制压力Ptl时，使所述泵输出压力P1增大A。本专利技术还提供一种混凝土布料设备臂架的振动抑制控制器，该混凝土布料设备包括驱动臂架的各臂节运动的臂架油缸，所述混凝土布料设备还包括控制阀和液压泵，该液压泵通过该控制阀与所述臂架油缸相连，所述控制器包括依次连接的输入模块、处理模块和控制模块，其中，所述输入模块用于采集所述臂架的末端的振动方向信号和振动烈度信号，并将该振动信号传送到所述处理模块；所述处理模块用于储存振动烈度阈值，将所述振动烈度信号与所述振动烈度阈值进行比较，当所述振动烈度信号大于所述振动烈度阈值时，所述处理模块根据所述振动烈度信号产生泵输出压力控制信号和根据振动方向信号产生方向控制信号，并将该方向控制信号和泵输出压力控制信号传送给所述控制模块，当所述振动烈度信号小于或等于所述振动烈度阈值时，所述处理模块产生停止信号并将该停止信号传送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述方向控制信号控制所述控制阀以使所述液压泵与所述臂架油缸的有杆腔或无杆腔连通，和根据所述泵输出压力控制信号控制泵输出压力P1,或根据所述停止信号控制所述液压泵输出置零。优选地，所述处理模块还用于根据所述振动烈度信号确定预期泵控制压力Ptl，并根据该预期泵控制压力Ptl产生所述泵输出压力控制信号。优选地，所述液压泵为电控泵，所述处理模块根据所述泵输出压力控制信号获得所述液压泵的泵电流控制信号，并将该泵电流控制信号输出到控制模块，所述控制模块通过所述泵电流控制信号调整所述液压泵的控制电流。优选地，所述输入模块还用于采集所述臂架油缸的有杆腔或无杆腔的压力信号，并将该有杆腔或无杆腔的压力信号传送到所述处理模块；所述处理模块还用于根据所述臂架油缸的有杆腔或无杆腔的压力P2和所述预期泵控制压力Ptl的差值获得所述泵输出压力信号的修正值A，利用该修正值A修正所述泵输出压力控制信号，并将修正后的所述泵输出压力控制信号传送到所述控制模块，所述修正值A的大小取决于所述有杆腔或无杆腔的压力P2和所述预期泵控制压力Ptl的差值，A=f(P2 — P0)。优选地，所述输入模块还用于采集所述臂架油缸的有杆腔或无杆腔的压力信号，并将该油缸输出压力信号传送到所述处理模块；所述处理模块还用于储存为定值的所述泵送输出压力信号的修正值A，利用该修正值A修正所述泵输出压力控制信号，并将所述方向控制信号和修正后的泵输出压力控制信号传送到所述控制模块，当所述臂架油缸的有杆腔或无杆腔的压力P2大于所述预期泵控制压力Ptl时，使所述泵输出压力控制信号减小A，当所述有杆腔或无杆腔的压力P2小于所述预期泵控制压力Ptl时，使所述泵输出压力控制信号增大A。本专利技术还提供一种混凝土布料设备臂架的振动抑制装置，该臂架包括驱动臂架的各臂节运动的臂架油缸，所述混凝土布料设备还包括控制阀和液压泵，该液压泵通过该控制阀与所述臂架油缸相连，所述控制器的控制模块与所述控制阀和液压泵电连接，所述控制信号包括方向控制信号和泵输出压力控制信号，其中，所述振动抑制装置包括用于检测所述臂架的末端的振动方向信号和振动烈度信号的第一传感器和控制器，所述控制器包括依次连接的输入模块、处理模块和控制模块，其中，所述传感器与所述控制器的输入模块连接，所述输入模块用于将所述振动烈度信号传送到所述处理模块；所述处理模块用于储存振动烈度阈值，将所述振动烈度信号与所述振动烈度阈值进行比较，当所述振动烈度信号大于所述振动烈度阈值时，所述处理模块根据所述振动烈度信号产生泵输出压力控制信号和根据振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土布料设备臂架的振动抑制方法，该臂架包括驱动臂架的各臂节运动的臂架油缸（1），所述混凝土布料设备还包括控制阀（2）和液压泵（3），该液压泵（3）通过该控制阀（2）与所述臂架油缸（1）相连，其特征在于，所述抑制方法包括：检测所述臂架的末端的振动方向信号和振动烈度信号；当所述振动烈度信号超出所述振动烈度阈值时，根据所述振动方向信号来通过所述控制阀（2）选择性地控制所述液压泵（3）与所述臂架油缸（1）的有杆腔或无杆腔连通，根据所述振动烈度信号调整泵输出压力P1，通过调整所述臂架油缸（1）的有杆腔或无杆腔的压力，以使所述振动信号维持在设定阈值的范围之内，当所述振动烈度信号不超出所述振动烈度阈值时，控制所述液压泵（3）输出置零。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土布料设备臂架的振动抑制方法，该臂架包括驱动臂架的各臂节运动的臂架油缸(I)，所述混凝土布料设备还包括控制阀(2 )和液压泵(3 )，该液压泵(3 )通过该控制阀(2)与所述臂架油缸(I)相连，其特征在于，所述抑制方法包括 检测所述臂架的末端的振动方向信号和振动烈度信号； 当所述振动烈度信号超出所述振动烈度阈值时，根据所述振动方向信号来通过所述控制阀(2 )选择性地控制所述液压泵(3 )与所述臂架油缸(I)的有杆腔或无杆腔连通，根据所述振动烈度信号调整泵输出压力P1，通过调整所述臂架油缸(I)的有杆腔或无杆腔的压力，以使所述振动信号维持在设定阈值的范围之内，当所述振动烈度信号不超出所述振动烈度阈值时，控制所述液压泵(3)输出置零。2.根据权利要求1所述的振动抑制方法，其特征在于，根据所述振动烈度信号确定预期控制压力P。，并根据预期控制压力P。调整泵输出压力Pu3.根据权利要求1或2所述的振动抑制方法，其特征在于，所述液压泵(3)为电控泵，通过调整所述液压泵(3)的控制电流来调整所述液压泵(3)的泵输出压力Pp4.根据权利要求3所述的振动抑制方法，其特征在于，所述振动抑制方法还包括检测所述臂架油缸(I)的有杆腔或无杆腔的压力P2，根据所述有杆腔或无杆腔的压力P2和预期泵控制压力Ptl的差值来对所述泵输出压力P1进行修正。5.根据权利要求4所述的振动抑制方法，其特征在于，所述泵输出压力P1的修正值Λ的大小取决于所述有杆腔或无杆腔的压力P2和预期泵控制压力P。的差值，Δ =f (P2 - P0)。6.根据权利要求4所述的振动抑制方法，其特征在于，所述泵送输出压力P1的修正值Λ为定值，当有杆腔或无杆腔的压力P2大于所述预期泵控制压力Ptl时，使所述泵输出压力P1减小Λ，当有杆腔或无杆腔的压力P2小于所述预期泵控制压力P。时，使所述泵输出压力P1增大Λ。7.—种混凝土布料设备臂架的振动抑制控制器(4)，该臂架包括驱动臂架的各臂节运动的臂架油缸(1)，所述混凝土布料设备还包括控制阀(2)和液压泵(3)，该液压泵(3)通过该控制阀(2)与所述臂架油缸(I)相连，所述控制器(4)包括依次连接的输入模块、处理模块和控制模块，其特征在于， 所述输入模块用于采集所述臂架的末端的振动方向信号和振动烈度信号，并将该振动信号传送到所述处理模块； 所述处理模块用于储存振动烈度阈值，将所述振动烈度信号与所述振动烈度阈值进行比较，当所述振动烈度信号大于所述振动烈度阈值时，所述处理模块根据所述振动烈度信号产生泵输出压力控制信号和根据振动方向信号产生方向控制信号，并将该方向控制信号和泵输出压力控制信号传送给所述控制模块，当所述振动烈度信号小于或等于所述振动烈度阈值时，所述处理模块产生停止信号并将该停止信号传送给所述控制模块； 所述控制模块用于根据所述方向控制信号控制所述控制阀(2)以使所述液压泵(3)与所述臂架油缸(I)的有杆腔或无杆腔连通，和根据所述泵输出压力控制信号控制泵输出压力P1，或根据所述停止信号控制所述液压泵(3)输出置零。8.根据权利要求7所述的控制器(8)，其特征在于， 所述处理模块还用于根据所述振动烈度信号确定预期泵控制压力Ptl,并根据该预期泵控制压力Ptl产生所述泵输出压力控制信号。9.根据权利要求7或8所述的控制器(4)，其特征在于，所述液压泵(3)为电控泵，所述处理模块根据所述泵输出压力控制信号获得所述液压泵(3)的泵电流控制信号，并将该泵电流控制信号输出到控制模块，所述控制模块通过所述泵电流控制信号调整所述液压泵(3)的控制电流。10.根据权利要求9所述的控制器(4)，其特征在于，所述输入模块还用于采集所述臂架油缸(I)的有杆腔或无杆腔的压力信号，并将该有杆腔或无杆腔的压力信号传送到所述处理模块；所述处理模块还用于根据所述臂架油缸(I)的有杆腔或无杆腔的压力P2和所述预期泵控制压力Ptl的差值获得所述泵输出压力信号的修正值Λ，利用该修正值Λ修正所述泵输出压力控制信号，并将修正后的所述泵输出压力控制信号传送到所述控制模块，所述修正值Λ的大小取决于所述有杆腔或无杆腔的压力P2和所述预期泵控制压力Ptl的差值...

【专利技术属性】
技术研发人员：万梁，化世阳，王佳茜，罗前星，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：