本發(fā)明涉及一種混凝土攪拌簡(jiǎn)智能化液壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

混凝土攪拌運(yùn)輸車攪拌筒的驅(qū)動(dòng)力通常是直接取自底盤發(fā)動(dòng)機(jī)上的動(dòng)力。這就造成車輛行駛時(shí)混凝土攪拌筒的攪動(dòng)速度與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相互關(guān)聯(lián)，故攪拌筒的轉(zhuǎn)速易受攪拌運(yùn)輸車的行駛速度和行駛條件的影響而無法實(shí)現(xiàn)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。這使得攪拌運(yùn)輸車在運(yùn)輸過程中存在諸多不足。當(dāng)車速頻繁變化時(shí)，車輛的行駛穩(wěn)定性會(huì)變差，也會(huì)增大不安全因素等。

國(guó)際各知名液壓件專業(yè)公司均已推出了電子恒速控制裝置，因此攪拌筒恒速柱制已經(jīng)成為混凝土攪拌運(yùn)輸車不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)。這既適應(yīng)了汽車電子技術(shù)發(fā)展的大方向，又體現(xiàn)了工程機(jī)械機(jī)電液一體化的現(xiàn)代發(fā)展趨勢(shì)。然而，由于價(jià)格方面的原因，國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用較少，但是隨著現(xiàn)代施工工藝對(duì)混凝土品質(zhì)要求的不斷提高，傳統(tǒng)的液壓驅(qū)動(dòng)方式必將被逐步淘汰。取而代之的必定是攪拌筒的轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)功率保持恒定，能夠保證混凝土品質(zhì)的恒速控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種混凝土攪拌簡(jiǎn)智能化液壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的攪拌運(yùn)輸車相比，在復(fù)雜路面行駛工況下可節(jié)油10％左右。能延長(zhǎng)易損件的壽命．?dāng)嚢柰驳目傓D(zhuǎn)數(shù)較傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)可減少30％。因此，攪拌筒、葉片、減速機(jī)，托輪等的使用壽命均有大幅度提高。能減輕駕駛員的工作強(qiáng)度。在攪拌運(yùn)輸車行駛過程中，智能化液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的攪拌筒轉(zhuǎn)速控制裝置能自動(dòng)地進(jìn)行工作，能防止攪拌筒轉(zhuǎn)速過高或過低，便于駕駛員集中精力行駛，保證了交通安全。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：所述智能化液壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)由液壓恒速閥和速度傳感器、控制單元等組成。液壓恒速閥與液壓變量泵(柱塞泵)相連接，速度傳感器與馬達(dá)相連接，傳感器和恒速閥的數(shù)據(jù)線均接八到控制單元。其工作原理是：當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在輸送途中發(fā)生變化時(shí)，與它相連接的液壓變量泵轉(zhuǎn)速也隨之變化，此時(shí)驅(qū)動(dòng)罐體旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)轉(zhuǎn)速也將發(fā)生變化，連接在馬達(dá)上的速度傳感器將速度變化信號(hào)傳輸?shù)娇刂茊卧?，控制單元又立即控制安裝在液壓變量泵上的恒速閥動(dòng)作，自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓泵斜盤角度，使其輸出流量保持不變，從而使攪拌筒的轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)功率保持恒定。

所述液壓控制系統(tǒng)采用總線技術(shù)，運(yùn)用主從控制的方式，以CAN現(xiàn)場(chǎng)總線作為通信總線。液壓支架的控制系統(tǒng)通過多位傳感器接收現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)信息，實(shí)時(shí)地監(jiān)視支架的支護(hù)狀態(tài)，控制活塞桿的位置，使得支架可以通過相應(yīng)指令控制完成拉架和自動(dòng)推溜等操作。

所述數(shù)據(jù)采集器由多個(gè)模塊組成，主要包括供電模塊、壓力A/D轉(zhuǎn)換模塊、傾角通信模塊、顯示模塊、FLASH存儲(chǔ)模塊、報(bào)警模塊和CAN總線通信模塊等。其中，A/D轉(zhuǎn)換器可以將傳感器的模擬量轉(zhuǎn)化為10位精度的數(shù)字量，存儲(chǔ)在FLASH存儲(chǔ)模塊，傾角通信模塊則是采用十六進(jìn)制表示的ASCII碼制數(shù)據(jù)。井下的相關(guān)數(shù)據(jù)信息主要通過CAN總線通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)地反饋給傳輸器。當(dāng)傳輸器檢測(cè)到系統(tǒng)設(shè)定的臨界狀態(tài)時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的報(bào)警狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的可靠性傳輸。

所述系統(tǒng)采用上位機(jī)循環(huán)節(jié)點(diǎn)控制下位機(jī)的方式可以有效地發(fā)揮CAN總線的位速率。信息在傳輸過程中的優(yōu)先權(quán)是有高低的，對(duì)于緊急的指令是有最高優(yōu)先權(quán)的，從而保證系統(tǒng)的安全性。在基于CAN總線技術(shù)的控制系統(tǒng)中，若有諸多節(jié)點(diǎn)指令向總線傳輸數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先權(quán)的高低進(jìn)行數(shù)據(jù)的先后傳輸，提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。現(xiàn)場(chǎng)總線的響應(yīng)時(shí)間對(duì)于傳輸速率有較大的影響，響應(yīng)時(shí)間與協(xié)議的層次數(shù)量和復(fù)雜程度有關(guān)，響應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，傳輸?shù)乃俾试降汀?/p>

本發(fā)明的有益效果是：該控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的攪拌運(yùn)輸車相比，在復(fù)雜路面行駛工況下可節(jié)油10％左右。能延長(zhǎng)易損件的壽命．?dāng)嚢柰驳目傓D(zhuǎn)數(shù)較傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)可減少30％。因此，攪拌筒、葉片、減速機(jī)，托輪等的使用壽命均有大幅度提高。能減輕駕駛員的工作強(qiáng)度。在攪拌運(yùn)輸車行駛過程中，智能化液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的攪拌筒轉(zhuǎn)速控制裝置能自動(dòng)地進(jìn)行工作，能防止攪拌筒轉(zhuǎn)速過高或過低，便于駕駛員集中精力行駛，保證了交通安全。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的智能化液壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理圖。

圖中：1.發(fā)動(dòng)機(jī)；2.變量油泵；3.馬達(dá)；4.傳感器；5.減速機(jī)；6.攪拌筒；7.控制單元；8.恒速閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，所述智能化液壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)由液壓恒速閥和速度傳感器、控制單元等組成。液壓恒速閥與液壓變量泵(柱塞泵)相連接，速度傳感器與馬達(dá)相連接，傳感器和恒速閥的數(shù)據(jù)線均接八到控制單元。其工作原理是：當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在輸送途中發(fā)生變化時(shí)，與它相連接的液壓變量泵轉(zhuǎn)速也隨之變化，此時(shí)驅(qū)動(dòng)罐體旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)轉(zhuǎn)速也將發(fā)生變化，連接在馬達(dá)上的速度傳感器將速度變化信號(hào)傳輸?shù)娇刂茊卧?，控制單元又立即控制安裝在液壓變量泵上的恒速閥動(dòng)作，自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓泵斜盤角度，使其輸出流量保持不變，從而使攪拌筒的轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)功率保持恒定。

液壓控制系統(tǒng)采用總線技術(shù)，運(yùn)用主從控制的方式，以CAN現(xiàn)場(chǎng)總線作為通信總線。液壓支架的控制系統(tǒng)通過多位傳感器接收現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)信息，實(shí)時(shí)地監(jiān)視支架的支護(hù)狀態(tài)，控制活塞桿的位置，使得支架可以通過相應(yīng)指令控制完成拉架和自動(dòng)推溜等操作。支架的控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，主要由微處理器、數(shù)據(jù)采集器、操作裝置等組成，按照設(shè)定的程序指令，分析和控制支架的各個(gè)工況狀態(tài)。

為了保證輸送途中混凝土的質(zhì)量，混凝土攪拌運(yùn)輸車滿載預(yù)拌混凝土的攪拌筒在整個(gè)運(yùn)輸過程中都必須轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)攪拌運(yùn)輸車以經(jīng)濟(jì)車速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速正好符合攪拌筒的需要，但在上坡或起步時(shí)．發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，油泵則按比例增大供油量，由此會(huì)消耗額外的動(dòng)力。這就會(huì)帶來幾個(gè)方面的問題：一是降低了攪拌運(yùn)輸車的行駛性能；二是增加了耗油量，造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，從而增加了運(yùn)行成本；三是增加了碳的排放，也就加大了對(duì)環(huán)境的污染。當(dāng)攪拌運(yùn)輸車處于裝料、卸料時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間以怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，攪拌筒的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常的攪拌轉(zhuǎn)速，混凝土拌合物中稀水泥漿容易從底部析出，混凝土也因失漿而骨料外露，出現(xiàn)離析現(xiàn)象，則其粘聚性下降，就會(huì)直接影響混凝土的攪拌質(zhì)量，這樣便會(huì)影響工程的質(zhì)量，容易造成質(zhì)量事故。

為了解決這一問題，就需要液壓系統(tǒng)能夠保證攪拌筒的攪拌轉(zhuǎn)速必須保持恒定，不受汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速變化的影響，即攪拌轉(zhuǎn)速與車輛的行走速度無關(guān)，以避免運(yùn)輸過程牛出現(xiàn)因道路情況變化而使汽車速度頻繁變化導(dǎo)致攪拌筒的攪拌轉(zhuǎn)速忽高忽低，筒內(nèi)混凝土流動(dòng)不均勻，產(chǎn)生嚴(yán)重的離析而使坍塌度變大，破壞混凝土品質(zhì)的問題。

混凝土攪拌運(yùn)輸車實(shí)現(xiàn)攪拌的工作原理是通過傳動(dòng)軸將汽車底盤的動(dòng)力取出，并驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的液壓變量泵，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能傳遞給定量馬達(dá)，馬達(dá)再驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，由減速機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)攪拌裝置內(nèi)的混凝土進(jìn)行攪拌。

數(shù)據(jù)采集器由多個(gè)模塊組成，主要包括供電模塊、壓力A/D轉(zhuǎn)換模塊、傾角通信模塊、顯示模塊、FLASH存儲(chǔ)模塊、報(bào)警模塊和CAN總線通信模塊等。其中，A/D轉(zhuǎn)換器可以將傳感器的模擬量轉(zhuǎn)化為10位精度的數(shù)字量，存儲(chǔ)在FLASH存儲(chǔ)模塊，傾角通信模塊則是采用十六進(jìn)制表示的ASCII碼制數(shù)據(jù)。井下的相關(guān)數(shù)據(jù)信息主要通過CAN總線通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)地反饋給傳輸器。當(dāng)傳輸器檢測(cè)到系統(tǒng)設(shè)定的臨界狀態(tài)時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的報(bào)警狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的可靠性傳輸。