專利名稱：攪拌車及其攪拌筒控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械領域，特別是涉及一種用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)。 本實用新型還涉及一種包括上述攪拌筒控制系統(tǒng)的攪拌車。
背景技術：
隨著工程建設項目的增多，攪拌車的應用越來越廣泛。由于機械式油泵的成本較低，因此大量應用于攪拌車上，以實現(xiàn)對攪拌筒轉(zhuǎn)速的 控制。現(xiàn)有技術中的攪拌筒控制系統(tǒng)包括操縱手柄、油泵變量桿和油門控制拉桿等裝 置，工作過程中，當需要進行攪拌筒的工作狀態(tài)的改變時，操作人員通過操縱手柄控制變量 桿，變量桿進而帶動機械式油泵動作，改變其開度及排油方向，從而改變驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速和 旋轉(zhuǎn)方向，實現(xiàn)對攪拌筒的正、反轉(zhuǎn)及中位停止的功能；另一方面，操作人員還通過油門控 制拉桿控制發(fā)動機的油門，進而控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，發(fā)動機通過其輸出軸控制機械式油泵 的泵油速度，進而控制攪拌筒的轉(zhuǎn)動速度，由于攪拌筒正轉(zhuǎn)時，攪拌車可以進料，反轉(zhuǎn)時，攪 拌車可以出料，因此控制攪拌筒的正、反轉(zhuǎn)速度，即控制了攪拌車的進、出料速度，最終實現(xiàn) 對攪拌車的進料、攪拌、攪動、停轉(zhuǎn)和出料等功能的控制。然而，在控制過程中，需要操作人員直接對變量桿或者發(fā)動機油門進行控制，不僅 控制過程復雜，而且控制精度較低，特別是在攪拌車的運輸過程中，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速是不斷變 化的，在其影響下，當機械式油泵的開度保持不變時，攪拌筒的轉(zhuǎn)速也不斷變化，導致攪拌 車行駛過程中無法實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速攪拌，從而影響攪拌質(zhì)量。因此，如何提高對攪拌筒運行的自動化控制水平，并提高對攪拌筒工作狀態(tài)的控 制精度，就成為本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)提高了對攪 拌筒運行的自動化控制水平，提高了對攪拌筒工作狀態(tài)的控制精度。本實用新型的另一目 的是提供一種包括上述攪拌筒控制系統(tǒng)的攪拌車。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，包括 目標指令輸入裝置、檢測裝置、控制裝置和執(zhí)行裝置，所述目標指令輸入裝置的輸出端與所 述控制裝置的輸入端連接，所述檢測裝置的輸入端與攪拌筒連接，其輸出端與所述控制裝 置的輸入端連接，所述控制裝置的輸出端與所述執(zhí)行裝置的輸入端連接，所述執(zhí)行裝置的 輸出端與所述攪拌筒的驅(qū)動裝置連接。優(yōu)選地，所述檢測裝置包括方向傳感器和磁鐵，二者中的一者安裝于所述攪拌筒， 另一者安裝于所述攪拌車的車體。優(yōu)選地，所述方向傳感器安裝于所述攪拌車的水箱支架，所述磁鐵安裝于所述攪 拌筒的前端。[0011]優(yōu)選地，所述控制裝置還包括輸入模塊，所述輸入模塊的輸出端與所述控制裝置 的處理模塊的輸入端連接。優(yōu)選地，所述控制裝置安裝于所述攪拌車的車尾部。優(yōu)選地，所述執(zhí)行裝置包括直流電機和油門傳感器，所述控制裝置的PWM信號輸 出端與所述直流電機的控制輸入端連接，所述控制裝置的電壓信號輸出端與所述油門傳感 器的輸入端連接。優(yōu)選地，還包括通訊裝置，所述通訊裝置的兩端分別與所述控制裝置和所述執(zhí)行 裝置連接。為解決上述技術問題，本實用新型還提供一種攪拌車，包括攪拌筒和與所述攪拌 筒連接攪拌筒控制系統(tǒng)，所述攪拌筒控制系統(tǒng)為上述任一項所述的攪拌筒控制系統(tǒng)。本實用新型所提供的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，包括目標指令輸入裝置、檢 測裝置、控制裝置和執(zhí)行裝置，目標指令輸入裝置的輸出端與控制裝置的輸入端連接，檢測 裝置的輸入端與攪拌筒連接，其輸出端與控制裝置的輸入端連接，控制裝置的輸出端與執(zhí) 行裝置的輸入端連接，執(zhí)行裝置的輸出端與攪拌筒的驅(qū)動裝置連接，本發(fā)明所提供的攪拌 筒控制系統(tǒng)各裝置之間的連接關系，使得各裝置的信號得以順利傳遞，其中，目標指令輸入 裝置輸入所述攪拌筒的工作狀態(tài)目標指令，檢測裝置檢測所述攪拌筒的狀態(tài)并得到檢測信 號的，控制裝置接收目標指令和檢測信號，并根據(jù)預存的控制策略得到并發(fā)出控制指令，執(zhí) 行裝置根據(jù)控制指令控制攪拌筒在目標指令狀態(tài)下運行。這樣，在攪拌車的工作過程中，首 先通過目標指令輸入裝置輸入目標指令，如攪拌筒正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停止、以第一速 度恒速、以第二速度恒速以及緊急停止等，同時，檢測裝置會時刻檢測控制攪拌筒的狀態(tài)， 并將其傳遞至控制裝置，控制裝置根據(jù)目標指令的要求，以及當前攪拌筒的狀態(tài)，運用已存 儲的算法得出執(zhí)行裝置的動作，并控制執(zhí)行裝置動作，執(zhí)行裝置進而帶動攪拌筒在目標指 令狀態(tài)下工作?？梢钥闯?，本實用新型所提供的攪拌筒控制系統(tǒng)軟硬件結(jié)合，實現(xiàn)了對攪拌 筒的工作狀態(tài)的自動控制，從而減少了工作人員的勞動強度，同時檢測裝置能夠時刻檢測 攪拌筒的工作狀態(tài)，并反饋至控制裝置，從而使得對攪拌筒的控制達到了閉環(huán)控制，保證了 控制精度。在一種優(yōu)選實施方式中，本實用新型所提供的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)的檢 測裝置包括方向傳感器和磁鐵，二者中的一者安裝于所述攪拌筒，另一者安裝于所述攪拌 車的車體。工作過程中，隨著攪拌筒的旋轉(zhuǎn)，當方向傳感器與磁鐵接近時，會產(chǎn)生電流，旋轉(zhuǎn) 的方向不同，電流的方向也不同，接近的程度不同，電流的大小也不同，方向傳感器將電流 方向信號和電流大小信號反饋至控制裝置，控制裝置即可得到攪拌筒的旋轉(zhuǎn)方向和在一段 時間內(nèi)的接近次數(shù)(即旋轉(zhuǎn)速度)，從而可以得到攪拌筒是否按照目標指令運行，進而計算 得出新的控制指令，控制執(zhí)行裝置改變機械式油泵的開度和流向，以及攪拌車的發(fā)動機的 轉(zhuǎn)速，使攪拌筒始終在目標狀態(tài)下工作。在另一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)的 執(zhí)行裝置包括直流電機和油門傳感器，控制裝置的PWM信號輸出端與直流電機的控制輸入 端連接，控制裝置的電壓信號輸出端與油門傳感器的輸入端連接，控制裝置輸出用于控制 直流電機工作的PWM信號和用于控制油門傳感器狀態(tài)的電壓信號，直流電機根據(jù)PWM信號 控制機械式油泵，油門傳感器根據(jù)電壓信號控制發(fā)動機。這樣，在控制裝置內(nèi)設置發(fā)動機轉(zhuǎn)速與電壓值之間的對應關系的程序，當需要發(fā)動機在某一轉(zhuǎn)速下工作時，向油門傳感器發(fā) 送電壓信號，通過電壓信號對油門傳感器進行控制，進行實現(xiàn)對發(fā)動機轉(zhuǎn)速的控制，進一步 調(diào)高了自動控制的程度，提高了控制的準確性。本實用新型所提供的攪拌車的有益效果與攪拌筒控制系統(tǒng)的有益效果類似，在此 不再贅述。

圖1為本實用新型一種具體實施方式
所提供的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)的 原理框圖；圖2為本實用新型第二種具體實施方式
所提供的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng) 的原理框圖；圖3為圖2所示的攪拌筒控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)提高了對攪 拌筒運行的自動化控制水平，提高了對攪拌筒工作狀態(tài)的控制精度。本實用新型的另一核 心是提供一種包括上述攪拌筒控制系統(tǒng)的攪拌車。為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，
以下結(jié)合附圖和具體實施 方式對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖1為本實用新型一種具體實施方式
所提供的用于攪拌車的攪拌筒 控制系統(tǒng)的原理框圖。在一種具體實施方式
中，如圖1所示，本實用新型所提供的用于攪拌車的攪拌筒 控制系統(tǒng)，包括目標指令輸入裝置21、檢測裝置22、控制裝置23和執(zhí)行裝置24，目標指令輸 入裝置21的輸出端與控制裝置23的輸入端連接，檢測裝置22的輸入端與攪拌筒25連接， 其輸出端與控制裝置23的輸入端連接，控制裝置23的輸出端與執(zhí)行裝置24的輸入端連 接，執(zhí)行裝置24的輸出端與攪拌筒25的驅(qū)動裝置連接，上述連接關系保證了信號的順利傳 遞，其中，目標指令輸入裝置21輸入攪拌筒25的工作狀態(tài)目標指令；檢測裝置22檢測攪拌 筒25的狀態(tài)，得到檢測信號，控制裝置23接收目標指令和檢測信號，并根據(jù)預存的控制策 略得到并發(fā)出控制指令，執(zhí)行裝置24根據(jù)控制指令控制攪拌筒25在目標指令狀態(tài)下運行 的。具體地，本文所述的連接主要用于說明信號的傳遞路徑，既包括通過有線方式連 接實現(xiàn)信號的傳遞，也包括通過無線方式連接實現(xiàn)信號的傳遞。由于攪拌筒的工作狀態(tài)受機械式油泵26(示于圖2中)的開度和方向的影響，同 時還受發(fā)動機27 (示于圖2中)的轉(zhuǎn)速的影響，因此執(zhí)行裝置24既包括油泵執(zhí)行裝置，又 包括油門執(zhí)行裝置；為了方便輸入，上述目標指令輸入裝置21可以為遙控器211 (示于圖2 中)，遙控器211可以通過有線的方式或者無線的方式向控制裝置23發(fā)出目標指令。這樣，在攪拌車的工作過程中，操作人員首先通過目標指令輸入裝置21向控制裝 置23發(fā)射目標指令，如攪拌筒正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停止、以第一速度恒速、以第二速度 恒速以及緊急停止等，具體上述不同的目標指令可以通過設置于目標指令輸入裝置21的按鈕輸入；同時，檢測裝置22會時刻檢測控制攪拌筒25的狀態(tài)，將檢測信號傳輸至控制裝 置23，控制裝置23得到目標指令和檢測信號以后，根據(jù)目標指令的要求，以及當前攪拌筒 25的狀態(tài)，運用已存儲的算法得出控制執(zhí)行裝置24的控制指令，進而控制執(zhí)行裝置24動 作，執(zhí)行裝置24動作最終實現(xiàn)攪拌筒25在目標指令狀態(tài)下工作。攪拌筒25以某一恒定速度旋轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)時可以保證物料攪拌的均勻，反轉(zhuǎn)時可以得 到卸料速度，從而可以根據(jù)卸料時間得到卸料量，防止卸料量不足?？梢钥闯?，本實用新型所提供的攪拌筒控制系統(tǒng)軟硬件結(jié)合，實現(xiàn)了對攪拌筒25 的工作狀態(tài)的自動控制，從而減少了工作人員的勞動強度，同時檢測裝置22能夠時刻檢測 攪拌筒25的工作狀態(tài)，并反饋至控制裝置23，使得對攪拌筒25的控制達到了閉環(huán)控制，保 證了控制的精度，閉環(huán)控制還可以防止攪拌筒25在車輛行駛過程中反轉(zhuǎn)，從而避免了攪拌 車在行駛過程中卸料，造成物料的浪費。請參考圖2和圖3，圖2為本實用新型第二種具體實施方式
所提供的用于攪拌車的 攪拌筒控制系統(tǒng)的原理框圖；圖3為圖2所示的攪拌筒控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。在一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)的檢 測裝置22包括方向傳感器221和磁鐵(圖中未示出)，二者中的一者安裝于攪拌筒25，另 一者安裝于攪拌車的車體。具體地，本文所述的車體是指攪拌車中除攪拌筒25以外的結(jié)構(gòu)，由于方向傳感器 221需要在磁鐵磁場作用下產(chǎn)生電流，為了提高所產(chǎn)生電流的強度，進而提高檢測精度，因 此磁鐵的安裝位置一般應保證當攪拌筒25旋轉(zhuǎn)至某一位置時，二者能夠非常接近。工作過程中，隨著攪拌筒25的旋轉(zhuǎn)，當方向傳感器221與磁鐵接近時，由于接近 方向的不同，所產(chǎn)生的電流的方向也不同，同時接近的程度不同，所產(chǎn)生的電流的大小也不 同，因此，可以根據(jù)電流方向得到攪拌筒25的旋轉(zhuǎn)方向，同時根據(jù)電流的脈沖得到攪拌筒 25的旋轉(zhuǎn)速度，方向傳感器221進而將電流方向信號和電流大小信號反饋至控制裝置23， 控制裝置23即可得到攪拌筒25的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度，從而可以判斷攪拌筒25是否按 照目標指令運行，并可以進行相應地調(diào)整，控制執(zhí)行裝置24改變機械式油泵26的開度和流 向，以及攪拌車的發(fā)動機27的轉(zhuǎn)速，使攪拌筒27始終在目標狀態(tài)下工作，很容易地保證攪 拌筒25以某一速度恒速轉(zhuǎn)動。為了在滿足功能要求的基礎上，保證連接的方便性，在一種具體實施方式
中，可以 將方向傳感器221安裝于攪拌車的水箱支架上，方便方向傳感器221的連線的布置，將磁鐵 安裝于攪拌筒25的前端，使磁鐵隨攪拌筒25 —起運動。為了方便輸入攪拌筒25的工作狀態(tài)目標指令，控制裝置23中還可以設置輸入模 塊，輸入模塊的輸出端與控制裝置23的處理模塊的輸入端連接，這樣，既可以通過遙控器 221進行目標指令的輸入，還可以通過控制裝置23的輸入模塊進行目標指令的輸入。由于車尾部的空間較大，具體地，控制裝置23可以安裝于攪拌車的車尾部。這樣， 還可以方便連接線束的布置，減少線束的使用，節(jié)省了成本。請繼續(xù)參考圖2，本實用新型所提供的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)的執(zhí)行裝置 具體可以包括直流電機241和油門傳感器242，控制裝置23的PWM信號輸出端與直流電機 241的控制輸入端連接，控制裝置23的電壓信號輸出端與油門傳感器242的輸入端連接， 直流電機241根據(jù)PWM信號控制機械式油泵26，油門傳感器242根據(jù)電壓信號控制發(fā)動機27，發(fā)動機27進而控制機械式油泵26。這樣，在控制裝置23內(nèi)設置發(fā)動機轉(zhuǎn)速與電壓值之 間的對應關系的程序，當需要發(fā)動機27在某一轉(zhuǎn)速下工作時，向油門傳感器242發(fā)送電壓 信號，通過電壓信號對油門傳感器242進行控制，進行實現(xiàn)對發(fā)動機轉(zhuǎn)速的控制，進一步調(diào) 高了自動控制的程度，提高了控制的準確性。具體地，上述電壓信號的電壓伏值范圍可以為OV至5V，最高電壓和最低電壓分別 對應發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速。當然，電壓信號的電壓伏值范圍還可以為其他值。為了保證控制的可靠性，防止由于執(zhí)行裝置24的故障導致對攪拌筒25的控制出 現(xiàn)差錯，本實用新型所提供的攪拌筒控制系統(tǒng)還包括通訊裝置，通訊裝置的兩端分別與控 制裝置23和執(zhí)行裝置24連接，以實現(xiàn)向控制裝置23傳遞執(zhí)行裝置24的狀態(tài)信號，使控制 裝置能夠時刻了解執(zhí)行裝置24的狀態(tài)。另外，為解決上述技術問題，本實用新型還提供一種攪拌車，包括攪拌筒和與攪拌 筒連接的攪拌筒控制系統(tǒng)，其中，攪拌筒控制系統(tǒng)為上述的攪拌筒控制系統(tǒng)，攪拌車的其他 結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術相同，本文不再贅述。以上對本實用新型所提供的攪拌車及其攪拌筒控制系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中 應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于 幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來 說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改 進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求一種用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，其特征在于，包括目標指令輸入裝置(21)、檢測裝置(22)、控制裝置(23)和執(zhí)行裝置(24)，所述目標指令輸入裝置(21)的輸出端與所述控制裝置(23)的輸入端連接，所述檢測裝置(22)的輸入端與攪拌筒(25)連接，其輸出端與所述控制裝置(23)的輸入端連接，所述控制裝置(23)的輸出端與所述執(zhí)行裝置(24)的輸入端連接，所述執(zhí)行裝置(24)的輸出端與所述攪拌筒(25)的驅(qū)動裝置連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測裝置(22)包括方向傳感器(221)和磁鐵，二者中的一者安裝于所述攪拌筒(25)，另一者安裝于 所述攪拌車的車體。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述方向傳感 器(25)安裝于所述攪拌車的水箱支架，所述磁鐵安裝于所述攪拌筒(25)的前端。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置(23)還包括輸入模塊，所述輸入模塊的輸出端與所述控制裝置(23)的處理模塊的輸入端 連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置(23)安裝于所述攪拌車的車尾部。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行裝置(24)包括直流電機(241)和油門傳感器(242)，所述控制裝置(23)的PWM信號輸出端與所 述直流電機(241)的控制輸入端連接，所述控制裝置(23)的電壓信號輸出端與所述油門傳 感器(242)的輸入端連接。
7.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，其特征在于，還包 括通訊裝置，所述通訊裝置的兩端分別與所述控制裝置(23)和所述執(zhí)行裝置(24)連接。
8.一種攪拌車，包括攪拌筒和與所述攪拌筒連接攪拌筒控制系統(tǒng)，其特征在于，所述攪 拌筒控制系統(tǒng)為權利要求1至7任一項所述的攪拌筒控制系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種用于攪拌車的攪拌筒控制系統(tǒng)，包括目標指令輸入裝置(21)、檢測裝置(22)、控制裝置(23)和執(zhí)行裝置(24)，所述目標指令輸入裝置(21)的輸出端與所述控制裝置(23)的輸入端連接，所述檢測裝置(22)的輸入端與攪拌筒(25)連接，其輸出端與所述控制裝置(23)的輸入端連接，所述控制裝置(23)的輸出端與所述執(zhí)行裝置(24)的輸入端連接，所述執(zhí)行裝置(24)的輸出端與所述攪拌筒(25)的驅(qū)動裝置連接。本實用新型所提供的系統(tǒng)提高了對攪拌筒運行的自動化控制水平，提高了對攪拌筒工作狀態(tài)的控制精度。本實用新型還公開了一種包括上述攪拌筒控制系統(tǒng)的攪拌車。
文檔編號B28C5/42GK201693678SQ20102026927
公開日2011年1月5日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權日2010年7月22日
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