一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)，包括檢測裝置和控制器，檢測裝置用于檢測混凝土泵車至少一個支腿展開狀態(tài)信息，控制器根據(jù)檢測裝置信號規(guī)劃臂架安全作業(yè)區(qū)域。另外還提供了一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)控制方法。本發(fā)明通過獲取支腿展開狀態(tài)，控制器根據(jù)該信號規(guī)劃臂架安全作業(yè)區(qū)域，操作手只能控制臂架在安全作業(yè)區(qū)域動作，如果臂架超出安全作業(yè)區(qū)域動作會發(fā)出報警信號或者臂架無法動作，提高了混凝土泵車施工作業(yè)的安全性。
【專利說明】一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，特別涉及一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統(tǒng) 及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土泵車是將用于泵送混凝土的泵送機構(gòu)和用于布料的臂架集成在汽車底盤 上的專用車輛。工作時，利用汽車底盤柴油發(fā)動機的動力，通過分動箱將動力傳給液壓泵， 然后帶動混凝土泵送機構(gòu)和臂架系統(tǒng)，泵送系統(tǒng)將料斗內(nèi)的混凝土加壓送入管道內(nèi)，管道 附在臂架上，臂架可移動，從而將泵送機構(gòu)泵出的混凝土直接送到澆灌點。
[0003] 混凝土泵車臂架普遍是由多節(jié)臂相互鉸接而成，通過臂架油缸驅(qū)動相鄰節(jié)臂展開 和收攏，采用Z形、Μ形等多節(jié)臂折疊方式和單側(cè)支撐技術(shù)，使得作業(yè)更加靈活，更便于狹窄 施工場所作業(yè)。泵車的作業(yè)范圍受臂架長度的制約，臂架長度越長其作業(yè)范圍越大，適用范 圍也越廣，但臂架越長，車輛行駛尺寸也越長，混凝土泵車在行駛及施工時往往受到限制。
[0004] 混凝土泵車支腿作用是將整車穩(wěn)定的支撐在地面上，直接承受整車的負(fù)載力矩和 重量，臂架展開越長，整車的負(fù)載力矩就越大。防止混凝土泵車在作業(yè)施工過程中傾翻。支 腿支撐的面積越大，臂架的作業(yè)范圍也就越大。支腿的擺動范圍影響泵車的作業(yè)范圍，支腿 的擺動狀態(tài)直接關(guān)系到泵車作業(yè)的安全性。目前，混凝土泵車操作不當(dāng)，經(jīng)常發(fā)生混凝泵車 傾翻的安全事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提出一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)及方法。以解 決混凝土泵車施工作業(yè)的安全性問題。
[0006] -方面，本發(fā)明提供了一種混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)，包括檢測裝置和控制器，檢 測裝置用于檢測混凝土泵車至少一個支腿展開狀態(tài)信息，控制器根據(jù)檢測裝置信號規(guī)劃臂 架安全作業(yè)區(qū)域。
[0007] 進(jìn)一步地，支腿包括兩個后支腿，檢測裝置包括用于檢測兩個后支腿展開狀態(tài)信 息的第一傳感器。
[0008] 進(jìn)一步地，混凝土泵車包括轉(zhuǎn)臺和擺動油缸，后支腿通過銷軸與轉(zhuǎn)臺連接，擺動油 缸用于驅(qū)動后支腿擺動，第一傳感器用于檢測擺動油缸位移行程，或者用于檢測后支腿擺 動角度。
[0009] 進(jìn)一步地，支腿包括兩個前支腿，檢測裝置包括檢測兩個前支腿展開狀態(tài)信息的 第二傳感器。
[0010] 進(jìn)一步地，前支腿為伸縮型結(jié)構(gòu)，第二傳感器用于檢測前支腿伸縮狀態(tài)。
[0011] 進(jìn)一步地，前支腿為擺動型結(jié)構(gòu)，第二傳感器用于檢測前支腿擺動角度。
[0012] 另外，本發(fā)明還提供了一種混凝土泵車臂架控制方法，檢測混凝土泵車至少一個 支腿展開狀態(tài)信息，根據(jù)系統(tǒng)模型合理規(guī)劃臂架安全作業(yè)區(qū)域；當(dāng)臂架動作超出安全作業(yè) 區(qū)域時，發(fā)出報警提示信號和/或禁止臂架向非安全作業(yè)區(qū)域動作。
[0013] 進(jìn)一步地，將規(guī)劃后的臂架安全作業(yè)區(qū)域顯示出來。
[0014] 進(jìn)一步地，檢測混凝土泵車兩個后支腿展開狀態(tài)信息和/或兩個前支腿展開狀態(tài) 信息。
[0015] 另外，本發(fā)明還提供了一種混凝土泵車，包括上述的混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)。
[0016] 本發(fā)明提供的一種混凝土泵車和混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)及控制方法，檢測裝置 檢測至少一個支腿展開狀態(tài)信號，控制器根據(jù)檢測裝置信號規(guī)劃臂架安全作業(yè)區(qū)域，操作 手只能控制臂架在安全作業(yè)區(qū)域動作，如果臂架超出安全作業(yè)區(qū)域動作會發(fā)出報警信號， 防止混凝土泵車在作業(yè)施工過程中傾翻。
[0017] 檢測裝置包括用于檢測后支腿展開狀態(tài)信號的第一傳感器，如果后支腿為擺動型 結(jié)構(gòu)，第一傳感器可以通過檢測擺動油缸位移行程，通過計算獲到支腿擺動角度。也可以采 用角度傳感器直接檢測后支腿擺動角度。在一般情況，如果后支腿擺動角度越大，臂架的安 全作業(yè)區(qū)域也就越大；反之，臂架的安全作業(yè)區(qū)域也就越小。
[0018] 檢測裝置包括用于檢測前支腿展開狀態(tài)信號的第二傳感器，如果前支腿為伸縮型 結(jié)構(gòu)，第二傳感器檢測前支腿伸縮狀態(tài)。在一般情況，如果前支腿伸縮越長，臂架的安全作 業(yè)區(qū)域也就越大；反之，臂架的安全作業(yè)區(qū)域也就越小。如果前支腿為擺動型結(jié)構(gòu)，第二傳 感器檢測前支腿擺動角度。
[0019] 檢測裝置根據(jù)不同的支腿結(jié)構(gòu)，選擇不同的傳感器獲取伸縮或擺動等展開信息。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0021] 圖1為本發(fā)明混凝土泵車結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明混凝土泵車支腿安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖3為本發(fā)明擺動油缸位移行程與支腿擺動角度函數(shù)關(guān)系原理圖；
[0024] 圖4為本發(fā)明混凝土泵車臂架控制方法示意圖。

【具體實施方式】
[0025] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0026] 如圖1所示，本發(fā)明優(yōu)選一種混凝土泵車，包括底盤、轉(zhuǎn)臺1、臂架4、兩個前支腿6、 兩個后支腿3,轉(zhuǎn)臺1安裝在底盤上，臂架4安裝在轉(zhuǎn)臺1上。
[0027] 如圖2所示，支腿包括兩個前支腿6和兩個后支腿3,兩個前支腿6分布在底盤前 端左右兩側(cè)，安裝在轉(zhuǎn)臺1上，兩個前支腿6采用伸縮型結(jié)構(gòu)，前支腿6可以伸長和縮短。后 支腿3通過銷軸2與轉(zhuǎn)臺1連接，擺動油缸5用于驅(qū)動后支腿3擺動，使得后支腿3展開。 其擺動軌跡在以銷軸2為圓心的圓弧上。
[0028] 檢測裝置包括第一傳感器，第一傳感器安裝在擺動油缸5上，檢測擺動油缸5位移 行程，然后通過計算得到后支腿3的擺動角度。
[0029] 如圖3所示，計算后支腿3擺動角度原理如下：假設(shè)混凝土泵車后支腿3的夾角為 α。在三角形ABC和三角形ABD中，有如下結(jié)論：
[0030] α = β

【權(quán)利要求】
1. 一種混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測裝置和控制器，檢測裝置用于 檢測混凝土泵車至少一個支腿展開狀態(tài)信息，控制器根據(jù)檢測裝置信號規(guī)劃臂架（4)安全 作業(yè)區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)，其特征在于，支腿包括兩個后支 腿（3)，檢測裝置包括用于檢測兩個后支腿（3)展開狀態(tài)信息的第一傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)，其特征在于，混凝土泵車包括轉(zhuǎn) 臺（1)和擺動油缸（5)，后支腿（3)通過銷軸（2)與轉(zhuǎn)臺連接，擺動油缸（5)用于驅(qū)動后支 腿（3)擺動，第一傳感器用于檢測擺動油缸（5)位移行程，或者用于檢測后支腿（3)擺動角 度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)，其特征在于，支腿包 括兩個前支腿￠)，檢測裝置包括檢測兩個前支腿（6)展開狀態(tài)信息的第二傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)，其特征在于，前支腿（6)為伸縮型 結(jié)構(gòu)，第二傳感器用于檢測前支腿（6)伸縮狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的混凝土泵車臂架控制系統(tǒng)，其特征在于，前支腿（6)為擺動型 結(jié)構(gòu)，第二傳感器用于檢測前支腿（6)擺動角度。
7. -種混凝土泵車臂架控制方法，其特征在于，檢測混凝土泵車至少一個支腿展開狀 態(tài)信息，根據(jù)系統(tǒng)模型合理規(guī)劃臂架（4)安全作業(yè)區(qū)域；當(dāng)臂架（4)動作超出安全作業(yè)區(qū)域 時，發(fā)出報警提示信號和/或禁止臂架（4)向非安全作業(yè)區(qū)域動作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述混凝土泵車臂架控制方法，其特征在于，將規(guī)劃后的臂架（4)安 全作業(yè)區(qū)域顯示出來。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述混凝土泵車臂架控制方法，其特征在于，檢測混凝土泵車兩 個后支腿（3)展開狀態(tài)信息和/或兩個前支腿（6)展開狀態(tài)信息。
10. -種混凝土泵車，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6任意一項所述的混凝土泵車 臂架控制系統(tǒng)。
【文檔編號】E04G21/04GK104088465SQ201410335873
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】劉強, 譚凌群, 葉術(shù)廣 申請人:三一汽車制造有限公司