專利名稱：混凝土泵送設(shè)備、串聯(lián)油缸的行程控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油缸控制領(lǐng)域，更具體地，涉及ー種混凝土泵送設(shè)備、串聯(lián)油缸的行程控制裝置及方法。
背景技術(shù)：
如圖I所示，中國專利CN 101776107A公開了ー種串連油缸的行程控制裝置。請參考圖I，第一油缸10和第二油缸20串聯(lián)地設(shè)置，其無桿腔連接到閥60，泵80輸出的壓カ油通過閥60進入第一油缸10或第二油缸20的無桿腔。該行程控制裝置使用兩個接近開關(guān)30’和40’(其中，這兩個接近開關(guān)30’和40’錯開一定的距離D)形成控制區(qū)域，以檢測第一油缸10和第二油缸20的行程。通過油缸行程與控制區(qū)域之間的位置關(guān)系(例如未達到控制區(qū)域、達到控制區(qū)域和超過控制區(qū)域)及兩個串聯(lián)的第一油缸10和第二油缸20的連通腔的連通狀態(tài)(包括有桿腔連通和無桿腔連通)，判定連通腔的油液容積狀態(tài)(包括過少、合適、過多)，以便對連通腔的容積進行調(diào)整，從而將油缸行程控制在控制區(qū)域內(nèi)?！だ?，當(dāng)連通腔的油液容積過多時，控制器50控制補泄油閥70使得連通腔與油箱相連，從而對連通腔泄油。當(dāng)連通腔的油液容積過少時，控制器50控制補泄油閥70使得連通腔與系統(tǒng)的壓力油相連從而對連通腔補油。當(dāng)連通腔的油液容積合適時，控制器50控制補泄油閥70使得連通腔與外界斷開連接。由于現(xiàn)有技術(shù)的行程控制的精度是由接近開關(guān)30’和40’的距離D來保證的，而該距離D會受到安裝誤差的影響，從而影響了行程控制的精度，造成控制精度不穩(wěn)定的問題。另外，現(xiàn)有技術(shù)必須在前ー個油缸運動周期檢測油缸行程，然后在下ー個周期對行程迸行調(diào)節(jié)，因此，不能及時對油缸的行程進行調(diào)整，可能發(fā)生由于油缸的實際運動行程超過了預(yù)定的行程而撞缸的問題，也會發(fā)生行程過短而效率下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在提供ー種混凝土泵送設(shè)備、串聯(lián)油缸的行程控制裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能及時調(diào)整油缸行程的問題。為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了一種串聯(lián)油缸的行程控制裝置，串聯(lián)油缸包括串聯(lián)的第一油缸和第二油缸，第一油缸的活塞和第二油缸的活塞均在第一位置和第二位置之間運動，第二位置與第一位置之間的距離為設(shè)定行程，第一油缸與第二油缸相互串聯(lián)的腔體為連通腔，行程控制裝置包括第一位置檢測單元，安裝在第一油缸上，用于實時檢測第一油缸的活塞的第一運動位置并生成第一運動位置信號；第二位置檢測單元，安裝在第二油缸上，用于實時檢測第二油缸的活塞的第二運動位置并生成第二運動位置信號；控制器，與第一位置檢測單元和第二位置檢測單元連接，控制器接收第一運動位置信號和第二運動位置信號，井根據(jù)預(yù)定的控制策略控制連通腔的體積以控制串聯(lián)油缸的行程。進ー步地，第二位置與第一運動位置的差值為第一值，第二位置與第二運動位置的差值為第二值，第一值與第二值的和為實際行程，控制器計算出設(shè)定行程與實際行程的差值；控制器在差值大于零的情況下控制連通腔補油，控制器在值差小于零的情況下控制連通腔泄油。進ー步地，第一油缸的活塞和活塞桿上開設(shè)有第一測試孔，第二油缸的活塞和活塞桿上開設(shè)有第二測試孔，第一位置檢測單元的至少一部分穿設(shè)在第一測試孔內(nèi)，第二位置檢測單元的至少一部分穿設(shè)在第二測試孔內(nèi)。進ー步地，行程控制裝置還包括補泄油閥，與控制器連接，控制器控制補泄油閥向連通腔補油或泄油。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種混凝土泵送設(shè)備，包括泵送裝置，泵送裝置包括串聯(lián)油缸和用于控制串聯(lián)油缸的行程控制裝置，行程控制裝置是上述任ー種行程控制裝置。、
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種串聯(lián)油缸的行程控制方法，串聯(lián)油缸包括串聯(lián)的第一油缸和第二油缸，第一油缸的活塞和第二油缸的活塞均在第一位置和第二位置之間運動，第二位置與第一位置之間的距離為設(shè)定行程，第一油缸與第二油缸相互串聯(lián)的腔體為連通腔，行程控制方法包括實時檢測第一油缸的活塞的第一運動位置并生成第一運動位置信號；實時檢測第二油缸的活塞的第二運動位置并生成第二運動位置信號；接收第ー運動位置信號和第二運動位置信號，井根據(jù)預(yù)定的控制策略控制連通腔的體積以控制串聯(lián)油缸的行程。進ー步地，第二位置與第一運動位置的差值為第一值，第二位置與第二運動位置的差值為第二值；第一值與第二值的和為實際行程；根據(jù)預(yù)定的控制策略控制連通腔的體積以控制串聯(lián)油缸的行程包括計算出設(shè)定行程與實際行程的差值；在差值大于零的情況下控制連通腔補油，在值差小于零的情況下控制連通腔泄油。進ー步地，行程控制方法還包括根據(jù)差值、第一油缸和第二油缸的缸徑，計算出補油或泄油的體積，并根據(jù)體積控制實際的補油量或排油量。進ー步地，行程控制方法還包括根據(jù)補油或泄油的體積、和補油或泄油的流量，計算出補油或泄油的時間，從而控制補油量或泄油量。本發(fā)明使用活塞當(dāng)前的實時位置信息，對串聯(lián)油缸的連通腔的總體積進行實時控制，可及時精確地對油缸的行程進行控制，避免了撞缸和行程過短的問題。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進ー步理解，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。在附圖中圖I示意性示出了現(xiàn)有技術(shù)中的串連油缸的行程控制裝置的示意圖；圖2示意性示出了本發(fā)明ー個實施例中的串連油缸的行程控制裝置的示意圖；圖3示意性示出了本發(fā)明另一個實施例中的串連油缸的行程控制裝置的示意圖；以及圖4示意性示出了本發(fā)明中的串連油缸的行程控制方法的控制流程示意圖。圖中附圖標(biāo)記10、第一油缸；11、活塞桿；12、活塞；13、無桿腔；14、有桿腔；20、第二油缸；21、活塞桿；22、活塞；23、無桿腔；24、有桿腔；30、第一位置檢測單元；30’、接近開關(guān)；40’、接近開關(guān)；40、第二位置檢測單元；50、控制器；60、閥；70、補泄油閥；80、泵；90、泵;100、分配機構(gòu);110、閥;A、第一位置;B、第二位置;D、距離；L1、距離；L2、距離;0、左端；
X、第一運動位置；Y、第二運動位置。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。作為本發(fā)明的第一方面，提供了一種串聯(lián)油缸的行程控制裝置。如圖2和圖3所示，串聯(lián)油缸包括串聯(lián)的第一油缸10和第二油缸20，第一油缸10的活塞12和第二油缸20的活塞22均在第一位置A和第二位置B之間運動，第二位置B與第一位置A之間的距離為設(shè)定行程，第一油缸10與第二油缸20相互串聯(lián)的腔體為連通腔。 行程控制裝置包括第一位置檢測單元30，安裝在第一油缸10上，用于實時檢測第一油缸10的活塞12的第一運動位置X并生成第一運動位置信號；第二位置檢測單元40，安裝在第二油缸20上，用于實時檢測第二油缸20的活塞22的第二運動位置Y并生成第二運動位置信號；控制器50，與第一位置檢測單元30和第二位置檢測單元40連接，控制器50接收第一運動位置信號和第二運動位置信號，井根據(jù)預(yù)定的控制策略控制連通腔的體積以控制串聯(lián)油缸的行程。由于串連油缸在工作過程中，連通腔(即第一油缸和第二油缸的相互連通的兩個腔，例如，圖2和圖3中的有桿腔)的油液體積決定了油缸運動的行程，因此只要能夠控制連通腔的油液體積，就能地控制油缸的行程。在一個優(yōu)選的實施例中，第二位置B與第一運動位置X的差值為第一值，第二位置B與第二運動位置Y的差值為第二值，第一值與第二值的和為實際行程，控制器計算出設(shè)定行程與實際行程的差值；控制器50在差值大于零的情況下控制連通腔補油，控制器在值差小于零的情況下控制連通腔泄油。這樣，就建立了一種控制策略，該控制策略可以根據(jù)設(shè)定行程與實際行程的差值控制連通腔的體積，以達到控制串聯(lián)油缸行程的目的。顯然，可以利用其它的控制策略來控制連通腔的體積，例如，利用第一油缸10與第二油缸20的無桿腔的長度之和與第一油缸10或第二油缸20的總長度的關(guān)系，控制連通腔的體積。優(yōu)選地，行程控制裝置還包括補泄油閥70，與控制器50連接，控制器50控制補泄油閥70向連通腔補油或泄油。通過補油或泄油的操作，可以使改變第一油缸10和第二油缸20的連通腔的總體積，從而達到調(diào)節(jié)行程的目的。請參考圖2，第一油缸10和第二油缸20的左端為0，其第一位置A與左端O的距離為LI，第二位置B與左端O之間的距離為L2。因此，第一油缸10和第二油缸20的設(shè)定打程S為L2-L1。請參考圖2，活塞12與第二位置B之間的距離(即第一值)為L2-X，活塞22與第二位置B之間的距離(即第二值)為L2-Y。第一油缸10和第二油缸20的實際行程SO為第一值與第二值的和，即SO = L2-X+L2-Y = 2L2-X-Y，于是就可以使用上式構(gòu)造用于表示實際行程的表達式。接著，可通過控制器50得到設(shè)定行程與實際行程的差值A(chǔ)S，其中，AS=S-SO。當(dāng)AS < O時，需要通過補泄油閥70向連通腔內(nèi)補油，從而增大連通腔的體積，以調(diào)整行程的位置。當(dāng)AS > O時，需要通過補泄油閥70向連通腔內(nèi)補油，從而增大連通腔的體積，以調(diào)整行程的位置。這樣，在控制的過程中，不需要像現(xiàn)有技術(shù)中那樣利用第一油缸和第二油缸在上個運動周期時的歷史位置數(shù)據(jù)，僅需要使用活塞當(dāng)前的實時位置信息，對串聯(lián)油缸的連通腔的總體積進行實時控制，就能夠及時對油缸的行程精確控制，盡可能地避免由于行程過長而引起的撞缸的問題、或由于行程過短而引起效率下降的問題。另外，由于本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)任ー油缸運動周期內(nèi)的行程變化控制，使活塞在每個運動周期內(nèi)都能運動到位，因而提高了泵送效率和系統(tǒng)的使用壽命。另外，由于油缸上的潤滑點的位置是固定的，如果不能精確地控制活塞的行程，就不能保證活塞毎次都能運動到潤滑點的位置接受潤滑，以致影響了活塞的使用壽命。本發(fā)明能夠精確地控制活塞的行程，因而，可以保證活塞每次都能運動到潤滑點處，從而提高了活塞的使用壽命。
優(yōu)選地,第一油缸10的活塞12和活塞桿11上開設(shè)有第一測試孔，第二油缸20的活塞22和活塞桿21上開設(shè)有第二測試孔，第一位置檢測單元30的至少一部分穿設(shè)在第一測試孔內(nèi)，第二位置檢測單元40的至少一部分穿設(shè)在第二測試孔內(nèi)。例如，第一位置檢測単元30和第二位置檢測單元40可以是磁致傳感器。通過第一位置檢測單元和第二位置檢測單元可以實時而精確地檢測第一油缸10和第二油缸20的活塞的位置。工作時，泵80輸出的壓カ油經(jīng)過閥60進入第一油缸10或第二油缸20，從而推動第一油缸10或第二油缸20的活塞向外伸出。例如，當(dāng)?shù)诙透?0的無桿腔23進油時，第ニ油缸20的活塞向右伸出，其有桿腔24內(nèi)的液壓油流入第一油缸10的有桿腔14，從而使第一油缸10的活塞向左收縮。在此過程中，控制器50根據(jù)AS的結(jié)果控制補泄油閥70向第一油缸10與第二油缸20的連通腔(第一油缸10和第二油缸20的有桿腔)補油或泄油，從而實時地調(diào)整行程，以防止撞缸或行程不足的問題。當(dāng)?shù)诙透?0的活塞運行到第二位置B時，控制器50控制閥60向第一油缸10的無桿腔13供油，從而實現(xiàn)油缸的換向。作為本發(fā)明的第二方面，提供了ー種混凝土泵送設(shè)備(例如混凝土泵車等)，包括泵送裝置，泵送裝置包括串聯(lián)油缸和用于控制串聯(lián)油缸的行程控制裝置，該行程控制裝置是上述各實施例中的行程控制裝置。優(yōu)選地，補泄油閥70的壓カ油可來自于混凝土泵送設(shè)備的液壓系統(tǒng)中的任何一個泵。例如，在圖2所示的實施例中，可以來自于泵送機構(gòu)的泵80。再例如，在圖3所示的實施例中，還可以來自于混凝土泵送設(shè)備的分配機構(gòu)100的泵90等其它泵。其中，泵90通過閥110向分配機構(gòu)100提供壓カ油。在上述實施例的基礎(chǔ)上，作為本發(fā)明的第三方面，提供了一種串聯(lián)油缸的行程控制方法。請參考圖2和圖3，串聯(lián)油缸包括串聯(lián)的第一油缸10和第二油缸20，第一油缸10的活塞12和第二油缸20的活塞22均在第一位置A和第二位置B之間運動，第二位置B與第一位置A之間的距離為設(shè)定行程。第一油缸10與第二油缸20相互串聯(lián)的腔體為連通腔。請參考圖4，該行程控制方法包括實時檢測第一油缸10的活塞12的第一運動位置X并生成第一運動位置信號；實時檢測第二油缸20的活塞12的第二運動位置Y并生成第二運動位置信號；接收第一運動位置信號和第二運動位置信號，井根據(jù)預(yù)定的控制策略控制連通腔的體積以控制串聯(lián)油缸的行程。
第二位置B與第一運動位置X的差值為第一值(即L2-X)，第二位置B與第二運動位置Y的差值為第二值(即L2-Y);第一值與第二值的和為實際行程SO (即S0 = L2-X+L2-Y=2L2-X-Y)。優(yōu)選地，所述根據(jù)預(yù)定的控制策略控制所述連通腔的體積以控制所述串聯(lián)油缸的行程包括計算出設(shè)定行程S與實際行程SO的差值Λ S，其中，AS = S-SO ;在差值大于零的情況下控制連通腔補油，在值差小于零的情況下控制連通腔泄油。這樣，在控制的過程中，不需要象現(xiàn)有技術(shù)中那樣利用第一油缸和第二油缸在上個運動周期時的歷史位置數(shù)據(jù)，僅需要使用當(dāng)前的實時位置信息，就能夠及時對油缸的行程進行調(diào)整，盡可能地避免由于行程過長而引起的撞缸的問題、或由于行程過短而引起效率下降的問題。作為ー個優(yōu)選的實施例，行程控制方法還包括根據(jù)差值、第一油缸10和第二油缸20的缸徑，計算出補油或泄油的體積，并根據(jù)該體積控制實際的補油量或排油量。進ー步地，行程控制方法還包括根據(jù)補油或泄油的體積和補油或泄油的流量，計算出補油或泄油的時間，從而控制補油量或泄油量。這樣，通過控制補油和泄油的體積，就可以控制連通腔的總體積，從而起到精確控制行程的目的。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種串聯(lián)油缸的行程控制裝置，所述串聯(lián)油缸包括串聯(lián)的第一油缸(10)和第二油缸(20)，所述第一油缸(10)的活塞(12)和所述第二油缸(20)的活塞(22)均在第一位置(A)和第二位置(B)之間運動，所述第二位置(B)與所述第一位置(A)之間的距離為設(shè)定行程，所述第一油缸(10)與所述第二油缸(20)相互串聯(lián)的腔體為連通腔，其特征在于，所述行程控制裝置包括 第一位置檢測單元(30)，安裝在所述第一油缸(10)上，用于實時檢測所述第一油缸(10)的活塞(12)的第一運動位置(X)并生成第一運動位置信號； 第二位置檢測單元(40)，安裝在所述第二油缸(20)上，用于實時檢測所述第二油缸(20)的活塞(22)的第二運動位置(Y)并生成第二運動位置信號； 控制器(50)，與所述第一位置檢測單元(30)和所述第二位置檢測單元(40)連接，所述控制器(50)接收所述第一運動位置信號和第二運動位置信號，并根據(jù)預(yù)定的控制策略控制所述連通腔的體積以控制所述串聯(lián)油缸的行程。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行程控制裝置，其特征在于，所述第二位置(B)與所述第一運動位置(X)的差值為第一值，所述第二位置(B)與所述第二運動位置(Y)的差值為第二值，所述第一值與所述第二值的和為實際行程，所述控制器計算出所述設(shè)定行程與所述實際行程的差值；所述控制器(50)在所述差值大于零的情況下控制所述連通腔補油，所述控制器在所述值差小于零的情況下控制所述連通腔泄油。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行程控制裝置，其特征在于，所述第一油缸(10)的活塞(12)和活塞桿(11)上開設(shè)有第一測試孔，所述第二油缸(20)的活塞(22)和活塞桿(21)上開設(shè)有第二測試孔，所述第一位置檢測單元(30)的至少一部分穿設(shè)在所述第一測試孔內(nèi)，所述第二位置檢測單元(40)的至少一部分穿設(shè)在所述第二測試孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行程控制裝置，其特征在于，所述行程控制裝置還包括補泄油閥(70)，與所述控制器(50)連接，所述控制器(50)控制所述補泄油閥(70)向所述連通腔補油或泄油。
5.一種混凝土泵送設(shè)備，包括泵送裝置，所述泵送裝置包括串聯(lián)油缸和用于控制所述串聯(lián)油缸的行程控制裝置，其特征在于，所述行程控制裝置是權(quán)利要求I至4中任一項所述的行程控制裝置。
6.一種串聯(lián)油缸的行程控制方法，所述串聯(lián)油缸包括串聯(lián)的第一油缸(10)和第二油缸(20)，所述第一油缸(10)的活塞和所述第二油缸(20)的活塞均在第一位置(A)和第二位置(B)之間運動，所述第二位置(B)與所述第一位置(A)之間的距離為設(shè)定行程，所述第一油缸(10)與所述第二油缸(20)相互串聯(lián)的腔體為連通腔，其特征在于，所述行程控制方法包括 實時檢測所述第一油缸(10)的活塞(12)的第一運動位置(X)并生成第一運動位置信號; 實時檢測所述第二油缸(20)的活塞(12)的第二運動位置(Y)并生成第二運動位置信號; 接收所述第一運動位置信號和第二運動位置信號，并根據(jù)預(yù)定的控制策略控制所述連通腔的體積以控制所述串聯(lián)油缸的行程。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的行程控制方法，其特征在于，所述第二位置(B)與所述第一運動位置(X)的差值為第一值，所述第二位置(B)與所述第二運動位置(Y)的差值為第二值；所述第一值與所述第二值的和為實際行程； 所述根據(jù)預(yù)定的控制策略控制所述連通腔的體積以控制所述串聯(lián)油缸的行程包括計算出所述設(shè)定行程與所述實際行程的差值；在所述差值大于零的情況下控制所述連通腔補油，在所述值差小于零的情況下控制所述連通腔泄油。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的行程控制方法，其特征在于，所述行程控制方法還包括根據(jù)所述差值、第一油缸(10)和第二油缸(20)的缸徑，計算出補油或泄油的體積，并根據(jù)所述體積控制實際的補油量或排油量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的行程控制方法，其特征在于，所述行程控制方法還包括根據(jù)所述補油或泄油的體積、和補油或泄油的流量，計算出補油或泄油的時間，從而控制所述補油量或泄油量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種混凝土泵送設(shè)備、串聯(lián)油缸的行程控制裝置及方法。該串聯(lián)油缸的行程控制裝置包括第一位置檢測單元(30)，安裝在第一油缸(10)上，用于實時檢測活塞(12)的第一運動位置(X)并生成第一運動位置信號；第二位置檢測單元(40)，安裝在第二油缸(20)上，用于實時檢測活塞(22)的第二運動位置(Y)并生成第二運動位置信號；控制器(50)，與第一位置檢測單元(30)和第二位置檢測單元(40)連接，控制器(50)接收第一運動位置信號和第二運動位置信號，并根據(jù)預(yù)定的控制策略控制連通腔的體積以控制串聯(lián)油缸的行程。根據(jù)本發(fā)明的行程控制裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中不能及時調(diào)整油缸行程的問題。
文檔編號F15B11/16GK102705282SQ201210218468
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者萬梁, 彭志強, 李仁玉, 李四中, 王佳茜 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司