專(zhuān)利名稱(chēng)：泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)、控制方法及泵車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土泵車(chē)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。此外， 本發(fā)明還提供了一種泵車(chē)穩(wěn)定性控制方法及泵車(chē)。
背景技術(shù)：
混凝土泵車(chē)為一種典型的泵車(chē)，為了保證混凝土泵車(chē)施工過(guò)程的安全性，一般采取的做法是采用可移出的外伸支腿，以便延伸支腿長(zhǎng)度，從而擴(kuò)大泵車(chē)的支撐范圍，以減少側(cè)翻的危險(xiǎn)。然而，混凝土泵車(chē)作業(yè)過(guò)程中往往由于臂架的動(dòng)作、泵送作業(yè)等外部荷載，引起整車(chē)振動(dòng)，導(dǎo)致重心偏移，并且混凝土泵車(chē)的作業(yè)環(huán)境的地質(zhì)因素比較復(fù)雜，當(dāng)操作人員對(duì)于泵車(chē)的狀態(tài)估計(jì)不準(zhǔn)或者操作不當(dāng)時(shí)，有可能造成側(cè)翻。因此，整機(jī)穩(wěn)定性為衡量混凝土泵車(chē)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它決定混凝土泵車(chē)工作性能的好壞，關(guān)系到泵車(chē)設(shè)計(jì)的合理性和安全性，以及施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的操作人員的人身安全，為此，保證混凝土泵車(chē)工作過(guò)程中的穩(wěn)定性顯得尤為重要?，F(xiàn)有技術(shù)中一種典型的該穩(wěn)定性控制系統(tǒng)一般包括檢測(cè)裝置、控制裝置和報(bào)警裝置，檢測(cè)裝置主要用于檢測(cè)混凝土泵車(chē)的各部件的重心的當(dāng)前位置，將重心位置信號(hào)傳輸至控制裝置，控制裝置根據(jù)預(yù)定策略計(jì)算出整機(jī)重心，并與預(yù)先設(shè)定的平衡范圍進(jìn)行比較， 當(dāng)整機(jī)重心落在平衡范圍以外時(shí)，報(bào)警裝置報(bào)警。眾所周知，混凝土泵車(chē)工作中其受各方面環(huán)境和使用條件的影響，而現(xiàn)有技術(shù)中的檢測(cè)裝置僅考慮轉(zhuǎn)塔傾角、臂架伸展、支腿展開(kāi)角度和支腿位移這幾種因素來(lái)計(jì)算混凝土泵車(chē)系統(tǒng)的重心，進(jìn)行泵車(chē)防傾翻分析，考慮影響因素比較少，計(jì)算系統(tǒng)的重心的精確性比較差。并且，現(xiàn)有技術(shù)中用于判斷泵車(chē)重心位置的平衡范圍是提前設(shè)定的且固定的，判斷誤差比較大。因此，如何提供一種泵車(chē)的重心計(jì)算精確度比較高的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，提高泵車(chē)工作的安全性，是本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨為提供一種泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，對(duì)重心計(jì)算的精確性比較高， 提高了泵車(chē)施工的安全性。本發(fā)明的另一目的旨為提供一種具有上述穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的泵車(chē)，以及泵車(chē)穩(wěn)定性控制方法。為解決第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，包括檢測(cè)裝置、 控制裝置，所述檢測(cè)裝置，用于獲取泵送狀態(tài)參數(shù)、臂架姿態(tài)參數(shù)、支腿姿態(tài)參數(shù)、泵車(chē)機(jī)體位置狀態(tài)參數(shù)以及作用于臂架上的外載荷參數(shù)的當(dāng)前數(shù)值信號(hào)；所述控制裝置，包括整機(jī)重心計(jì)算單元、泵車(chē)穩(wěn)定性控制單元；整機(jī)重心計(jì)算單元，用于接收所述檢測(cè)裝置檢測(cè)的各參數(shù)的當(dāng)前數(shù)值信號(hào)，用于接收所述檢測(cè)裝置檢測(cè)的各參數(shù)的當(dāng)前數(shù)值信號(hào)，首先根據(jù)所述泵送狀態(tài)參數(shù)、臂架姿態(tài)參數(shù)以及所述外載荷參數(shù)計(jì)算臂架系統(tǒng)的重心位置，以及根據(jù)支腿姿態(tài)參數(shù)和泵車(chē)機(jī)體位置狀態(tài)參數(shù)計(jì)算所述泵車(chē)機(jī)體的重心位置，然后根據(jù)所述臂架系統(tǒng)的重心位置和所述泵車(chē)機(jī)體的重心位置計(jì)算所述混凝土泵車(chē)的整機(jī)重心位置；泵車(chē)穩(wěn)定性控制單元，根據(jù)所述整機(jī)重心在泵車(chē)穩(wěn)定區(qū)域的位置，對(duì)所述泵車(chē)進(jìn)行穩(wěn)定性控制。優(yōu)選地，所述泵車(chē)穩(wěn)定區(qū)域包括第一穩(wěn)定區(qū)域，根據(jù)所述支腿姿態(tài)參數(shù)確定各支腿的支撐點(diǎn)位置，各支腿的支撐點(diǎn)順序連接形成的第一多邊形邊界為所述第一穩(wěn)定區(qū)域的邊界；在所述第一穩(wěn)定區(qū)域的邊界以?xún)?nèi)設(shè)置第二穩(wěn)定區(qū)域，根據(jù)所述第一穩(wěn)定區(qū)域、預(yù)設(shè)安全作業(yè)參數(shù)確定的第二多邊形邊界為所述第二穩(wěn)定區(qū)域的邊界。優(yōu)選地，所述控制裝置還包括區(qū)域調(diào)整單元，所述區(qū)域調(diào)整單元結(jié)合所述泵送狀態(tài)參數(shù)調(diào)整所述第二穩(wěn)定區(qū)域的邊界。優(yōu)選地，所述控制裝置還包括穩(wěn)定性報(bào)警單元；當(dāng)所述整機(jī)重心位置位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以外，所述泵車(chē)穩(wěn)定性控制單元發(fā)出第一穩(wěn)定性報(bào)警信號(hào)，所述穩(wěn)定性報(bào)警單元進(jìn)行第一穩(wěn)定性報(bào)警提示；或者，當(dāng)所述整機(jī)重心位置位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以?xún)?nèi)，且所述整機(jī)重心到所述第二穩(wěn)定區(qū)域的邊界的最小距離小于等于預(yù)定安全距離時(shí)，所述泵車(chē)穩(wěn)定性控制單元發(fā)出第二穩(wěn)定性報(bào)警信號(hào)，所述穩(wěn)定性報(bào)警單元進(jìn)行第二穩(wěn)定性報(bào)警提示。優(yōu)選地,所述控制裝置還包括狀態(tài)鎖定單元；當(dāng)所述整機(jī)重心位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以外，所述狀態(tài)鎖定單元發(fā)出狀態(tài)鎖定控制信號(hào)，所述泵車(chē)的泵送狀態(tài)控制裝置和/或臂架姿態(tài)控制裝置根據(jù)該狀態(tài)鎖定信號(hào)，以鎖定所述泵車(chē)當(dāng)前的泵送狀態(tài)參數(shù)或/和所述臂架姿態(tài)參數(shù)。優(yōu)選地，所述控制裝置還包括自適應(yīng)調(diào)整單元；當(dāng)所述整機(jī)重心位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以外，所述自適應(yīng)調(diào)整單元發(fā)出自適應(yīng)調(diào)整信號(hào)，所述泵車(chē)的泵送狀態(tài)控制裝置和/或臂架姿態(tài)控制裝置根據(jù)該自適應(yīng)調(diào)整信號(hào)， 以調(diào)整所述泵車(chē)當(dāng)前的泵送狀態(tài)參數(shù)和/或所述臂架姿態(tài)參數(shù)，使所述整機(jī)重心位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以?xún)?nèi)。優(yōu)選地，所述檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)所述臂架系統(tǒng)上的外載荷檢測(cè)單元，其設(shè)置在所述泵車(chē)臂架上。優(yōu)選地，所述臂架系統(tǒng)的重心位置根據(jù)以下公式計(jì)算，具體公式如下
權(quán)利要求
1.一種泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，包括檢測(cè)裝置、控制裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)泵車(chē)當(dāng)前的泵送狀態(tài)參數(shù)、臂架姿態(tài)參數(shù)、支腿姿態(tài)參數(shù)、泵車(chē)機(jī)體位置狀態(tài)參數(shù)以及作用于泵車(chē)臂架系統(tǒng)上的外載荷參數(shù)；所述控制裝置，包括整機(jī)重心計(jì)算單元、泵車(chē)穩(wěn)定性控制單元；整機(jī)重心計(jì)算單元，用于接收所述檢測(cè)裝置檢測(cè)的各參數(shù)，其中，根據(jù)所述泵送狀態(tài)參數(shù)、臂架姿態(tài)參數(shù)以及所述外載荷參數(shù)計(jì)算所述臂架系統(tǒng)的重心位置，根據(jù)支腿姿態(tài)參數(shù)、 泵車(chē)機(jī)體位置狀態(tài)參數(shù)計(jì)算所述泵車(chē)機(jī)體的重心位置，根據(jù)所述臂架系統(tǒng)的重心位置、所述泵車(chē)機(jī)體的重心位置計(jì)算所述泵車(chē)的整機(jī)重心位置；泵車(chē)穩(wěn)定性控制單元，根據(jù)所述整機(jī)重心在泵車(chē)穩(wěn)定區(qū)域的位置，對(duì)所述泵車(chē)進(jìn)行穩(wěn)定性控制。
2.如權(quán)利要求I所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其特征在于，所述泵車(chē)穩(wěn)定區(qū)域包括第一穩(wěn)定區(qū)域，根據(jù)所述支腿姿態(tài)參數(shù)確定各支腿的支撐點(diǎn)位置，各支腿的支撐點(diǎn)順序連接形成的第一多邊形邊界為所述第一穩(wěn)定區(qū)域的邊界；在所述第一穩(wěn)定區(qū)域的邊界以?xún)?nèi)設(shè)置第二穩(wěn)定區(qū)域，根據(jù)所述第一穩(wěn)定區(qū)域、預(yù)設(shè)安全作業(yè)參數(shù)確定的第二多邊形邊界為所述第二穩(wěn)定區(qū)域的邊界。
3.如權(quán)利要求2所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還包括區(qū)域調(diào)整單元，所述區(qū)域調(diào)整單元結(jié)合所述泵送狀態(tài)參數(shù)調(diào)整所述第二穩(wěn)定區(qū)域的邊界。
4.如權(quán)利要求2或3所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還包括穩(wěn)定性報(bào)警單元；當(dāng)所述整機(jī)重心位置位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以外，所述泵車(chē)穩(wěn)定性控制單元發(fā)出第一穩(wěn)定性報(bào)警信號(hào)，所述穩(wěn)定性報(bào)警單元進(jìn)行第一穩(wěn)定性報(bào)警提示；或者，當(dāng)所述整機(jī)重心位置位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以?xún)?nèi)，且所述整機(jī)重心到所述第二穩(wěn)定區(qū)域的邊界的最小距離小于等于預(yù)定安全距離時(shí)，所述泵車(chē)穩(wěn)定性控制單元發(fā)出第二穩(wěn)定性報(bào)警信號(hào)，所述穩(wěn)定性報(bào)警單元進(jìn)行第二穩(wěn)定性報(bào)警提示。
5.如權(quán)利要求2或3所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還包括狀態(tài)鎖定單元；當(dāng)所述整機(jī)重心位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以外，所述狀態(tài)鎖定單元發(fā)出狀態(tài)鎖定控制信號(hào)，所述泵車(chē)的泵送狀態(tài)控制裝置和/或臂架姿態(tài)控制裝置根據(jù)該狀態(tài)鎖定信號(hào)，以鎖定所述泵車(chē)當(dāng)前的泵送狀態(tài)參數(shù)或/和所述臂架姿態(tài)參數(shù)。
6.如權(quán)利要求2或3所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還包括自適應(yīng)調(diào)整單元；當(dāng)所述整機(jī)重心位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以外，所述自適應(yīng)調(diào)整單元發(fā)出自適應(yīng)調(diào)整信號(hào)，所述泵車(chē)的泵送狀態(tài)控制裝置和/或臂架姿態(tài)控制裝置根據(jù)該自適應(yīng)調(diào)整信號(hào)，以調(diào)整所述泵車(chē)當(dāng)前的泵送狀態(tài)參數(shù)和/或所述臂架姿態(tài)參數(shù)，使所述整機(jī)重心位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以?xún)?nèi)。
7.如權(quán)利要求I所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包括用于檢測(cè)所述臂架系統(tǒng)上的外載荷檢測(cè)單元，其設(shè)置在所述泵車(chē)臂架上。
8.如權(quán)利要求I所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，其特征在于，所述臂架系統(tǒng)的重心位置根據(jù)以下公式計(jì)算，具體公式如下
9.一種泵車(chē)，其特征在于，具有權(quán)利要求I至8任一項(xiàng)所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。
10.一種泵車(chē)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，包括下述步驟S101，檢測(cè)泵車(chē)當(dāng)前的泵送狀態(tài)參數(shù)、臂架姿態(tài)參數(shù)、支腿姿態(tài)參數(shù)、泵車(chē)機(jī)體位置狀態(tài)參數(shù)以及作用于泵車(chē)臂架系統(tǒng)上的外載荷參數(shù)；S102，根據(jù)所述泵送狀態(tài)參數(shù)、臂架姿態(tài)參數(shù)以及所述外載荷參數(shù)計(jì)算所述臂架系統(tǒng)的重心位置，根據(jù)支腿姿態(tài)參數(shù)和泵車(chē)機(jī)體位置狀態(tài)參數(shù)計(jì)算所述泵車(chē)機(jī)體的重心位置， 根據(jù)所述臂架系統(tǒng)的重心位置、所述泵車(chē)機(jī)體的重心位置計(jì)算所述泵車(chē)的整機(jī)重心位置；S103，根據(jù)所述整機(jī)重心在泵車(chē)穩(wěn)定區(qū)域的位置關(guān)系，對(duì)所述泵車(chē)進(jìn)行穩(wěn)定性控制。
11.如權(quán)利要求10所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，所述泵車(chē)穩(wěn)定區(qū)域包括第一穩(wěn)定區(qū)域，根據(jù)所述支腿姿態(tài)參數(shù)確定各支腿的支撐點(diǎn)位置，各支腿的支撐點(diǎn)順序連接形成的第一多邊形邊界為所述第一穩(wěn)定區(qū)域的邊界；在所述第一穩(wěn)定區(qū)域的邊界以?xún)?nèi)設(shè)置第二穩(wěn)定區(qū)域，根據(jù)所述第一穩(wěn)定區(qū)域、預(yù)設(shè)安全作業(yè)參數(shù)確定的第二多邊形邊界為所述第二穩(wěn)定區(qū)域的邊界。
12.如權(quán)利要求11所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，所述步驟S103具體為當(dāng)所述整機(jī)重心位置位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以外，發(fā)出第一穩(wěn)定性報(bào)警信號(hào)以進(jìn)行第一穩(wěn)定性報(bào)警提示；或者，當(dāng)所述整機(jī)重心位置位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以?xún)?nèi)，且所述整機(jī)重心到所述第二穩(wěn)定區(qū)域邊界的最小距離小于/等于預(yù)定安全距離時(shí)，發(fā)出第二穩(wěn)定性報(bào)警信號(hào)以進(jìn)行第二穩(wěn)定性報(bào)警提示。
13.如權(quán)利要求11所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，所述步驟S103具體為當(dāng)所述整機(jī)重心位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以外，發(fā)出狀態(tài)鎖定控制信號(hào)，所述泵車(chē)的泵送狀態(tài)控制裝置和/或臂架姿態(tài)控制裝置根據(jù)該狀態(tài)鎖定信號(hào)，以鎖定所述泵車(chē)當(dāng)前的泵送狀態(tài)參數(shù)或/和所述臂架姿態(tài)參數(shù)。
14.如權(quán)利要求11所述的泵車(chē)穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，所述步驟S103具體為 當(dāng)所述整機(jī)重心位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以外，發(fā)出自適應(yīng)調(diào)整信號(hào)，所述泵車(chē)的泵送狀態(tài)控制裝置和/或臂架姿態(tài)控制裝置根據(jù)該自適應(yīng)調(diào)整信號(hào)，以調(diào)整所述泵車(chē)當(dāng)前的泵送狀態(tài)參數(shù)或/和所述臂架姿態(tài)參數(shù)，使所述泵車(chē)整機(jī)重心位于所述第二穩(wěn)定區(qū)域以?xún)?nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種泵車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，包括檢測(cè)裝置、控制裝置，所述檢測(cè)裝置用于檢測(cè)泵車(chē)當(dāng)前的泵送狀態(tài)參數(shù)、臂架姿態(tài)參數(shù)、支腿姿態(tài)參數(shù)、泵車(chē)機(jī)體位置狀態(tài)參數(shù)以及作用于臂架系統(tǒng)上的外載荷參數(shù)的當(dāng)前數(shù)值信號(hào)；所述控制裝置用于接收上述各參數(shù)的當(dāng)前數(shù)值信號(hào)，并根據(jù)各參數(shù)計(jì)算所述混凝土泵車(chē)的整機(jī)重心位置，并根據(jù)整機(jī)重心在泵車(chē)穩(wěn)定區(qū)域的位置，對(duì)所述泵車(chē)進(jìn)行穩(wěn)定性控制。該穩(wěn)定性控制系統(tǒng)全面考慮泵車(chē)自身因素和外部載荷影響因素，對(duì)重心計(jì)算的精確性比較高，提高混凝土泵車(chē)施工的安全性。此外，本發(fā)明還提供了一種泵車(chē)穩(wěn)定性控制方法及包括上述穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的泵車(chē)。
文檔編號(hào)F16F15/02GK102588505SQ20121002529
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者吳名陵, 易小剛, 魏志魁 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司