一种折叠臂架类结构收回控制方法、控制系统及工程机械技术方案

本发明专利技术公开了一种折叠臂架类结构收回控制方法、控制系统及工程机械，所述折叠臂架类结构收回控制方法，包括：获取一节臂油缸的无杆腔压力P

【技术实现步骤摘要】
一种折叠臂架类结构收回控制方法、控制系统及工程机械


[0001]本专利技术涉及一种折叠臂架类结构收回控制方法、控制系统及工程机械，属于建筑工程机械


技术介绍

[0002]混凝土泵送设备是一种利用管道将混凝土输送到施工现场的建筑工程机械。它以柴油机为动力，驱动液压泵产生高压压力油，进而驱动主油缸及与其相连的两个混凝土输送缸实现交替往复运动，并在换向阀的有序配合动作下，使混凝土不断地从料斗吸入输送缸并通过输送管输送到施工现场，在机场、码头、道路、桥梁、建筑房屋等混凝土施工方面，具有重要作用。
[0003]混凝土泵车的臂架结构由臂架、连杆和油缸三大部分组成。当泵车处于非工作状态，尤其处于行驶状态时，出于安全考虑，需保证臂架始终出于折叠收拢状态，且臂架与臂架支撑保持一定的预应力紧密贴合。臂架油缸安装于臂架一节臂与回转支撑之间以及相邻臂架之间，用于驱动各节臂绕轴线旋转，实现臂架的伸展和收回动作。各臂架油缸的伸缩控制采用电控换向阀控制，通过控制电磁铁的得、失电状态实现驱动油缸的伸缩动作，通过控制阀芯开度，实现油缸运动速度控制。由此协同动作控制整个臂架展开或收回。
[0004]现有技术中，各臂架油缸的伸缩控制采用电控换向阀控制，通过控制电磁铁的得、失电状态实现驱动油缸的伸缩动作，通过控制阀芯开度，实现油缸运动速度控制。由此协同动作控制整个臂架展开或收回。臂架完成泵送作业后，臂架折叠收回并放置于车架上主支撑上。主支撑位置安装接近开关，当臂架收回至接近开关1
‑
1信号接受范围，控制器在一段时间间隔Δt后使一节臂油缸对应的换向阀阀口开度降为零。
[0005]现有技术中由于臂架自重及运动惯性的原因，臂架在换向阀阀口关闭后一段时间还会继续运动，产生一段附加位移。此位移的大小与臂架下降速度、操作手经验及操作习惯有直接关系。如果臂架下降速度过快，附加位移就会增大。
[0006]除此之外，由于实际工况恶劣，接近开关可能由于污染导致探头灵敏度降低或杂物等原因导致弹簧卡滞，最终导致接受信号延迟也会导致控制一节臂油缸的换向阀延迟闭合。上述原因都会导致臂架和主支撑间“过压”或冲击碰撞，多次作用下将会使主支撑损坏，严重的甚至导致车架开裂，严重影响使用寿命。
[0007]相反的，如果臂架下落速度过慢，在相同时间间隔Δt下降位移减少，则会造成臂架和主支撑之间压不实，出现“欠压”现象，泵车行走过程，臂架就容易晃动，影响整车稳定性和安全性。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种折叠臂架类结构收回控制方法、控制系统及工程机械，能够实现臂架平稳精准收回。为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种折叠臂架类结构收回控制方法，所述折叠臂架类结构包括一节臂、用于控制一节臂运动的一节臂油缸和用于控制一节臂油缸动作的电控换向阀，所述折叠臂架类结构收回控制方法，包括：
[0010]获取一节臂油缸的无杆腔压力P
A
；
[0011]响应于P
A
大于等于预设压力P
A0
’
，通过控制电控换向阀的电流从I0降低至I
t1
，控制臂架收回的速度由高速转换为低速；
[0012]臂架收回中获取到一节臂臂架位置的信号时，通过控制电控换向阀控制电流I
t1
在预设时间段Δt1内减小至零，控制臂架收回的速度从低速逐渐减速至停止；
[0013]臂架收回到位时获取一节臂油缸的无杆腔压力P
A
；
[0014]若P
A
不在预设区间内，微调臂架，直到P
A
在预设区间内；若P
A
在预设区间内，完成臂架收回。
[0015]结合第一方面，进一步地，所述折叠臂架类结构还包括臂架缓冲支撑装置，臂架收回完成后，臂架停止在与所述臂架缓冲支撑装置间相互作用的临界位置。
[0016]结合第一方面，进一步地，所述预设压力P
A0
’
，通过以下步骤得到：
[0017]根据车架和主支撑的材质及结构，确定车架、主支撑及车架与主支撑间焊缝材料能安全作业的许用力F1；
[0018]根据许用力F1，通过下式计算一节臂油缸对一节臂的作用力F2：
[0019]F2
×
L3+F1
×
L2＝G
×
L1
ꢀꢀ
(1)
[0020]式(1)中，L1为臂架重心所在线与臂架收回完成后一节臂销轴中心线的垂直距离；L2为许用应力所在线与臂架收回完成后一节臂销轴中心线的垂直距离；L3为一节臂油缸轴线与一节臂销轴中心线的距离；G为臂架重力；
[0021]根据一节臂油缸受力平衡，一节臂油缸无杆腔铰接点对一节臂油缸的作用力F2与一节臂油缸有杆腔铰接点对一节臂油缸的作用力F3大小相等，则F2＝F3；
[0022]对一节臂油缸及平衡阀进行受力分析：
[0023]P1＝P3K
A
+P
L
ꢀꢀ
(2)
[0024]P1+P3K
C
＝P
S
ꢀꢀ
(3)
[0025]P
A
＝P1ꢀꢀ
(4)
[0026]P
B
＝P3ꢀꢀ
(5)
[0027]式(2)
‑
(5)中，P1为无杆腔平衡阀进油口压力；P3为有杆腔平衡阀进油口压力；K
A
为一节臂油缸有杆腔与无杆腔面积比；P
L
为有杆腔铰接点对一节臂油缸活塞作用力产生的压强，P
L
＝F3
×
S
A
；S
A
为有杆腔活塞横截面积；K
C
为平衡阀开启比；P
S
为平衡阀设定压力；P
A
为一节臂油缸无杆腔压力；P
B
为一节臂油缸有杆腔压力；
[0028]由式(2)
‑
(5)计算一节臂油缸无杆腔压力P
A
，通过下式表示：
[0029][0030]计算一节臂收回的目标位置对应的一节臂油缸无杆腔压力P
A0
；将P
A0
作为臂架不发生过压或欠压现象时一节臂油缸无杆腔的临界压力；
[0031]根据计算或测试得到修正值ΔP，则预设压力P
A0
’
＝P
A0
‑
ΔP。
[0032]结合第一方面，进一步地，所述预设区间为：P
kN
＜P
A0
＜P
kσ
，其中P
kN
为保证整机行驶
转弯过程中不会发生甩尾时对应的一节臂油缸无杆腔压力，与臂架重力、摩擦系数、整机最小转弯半径相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种折叠臂架类结构收回控制方法，所述折叠臂架类结构包括一节臂、用于控制一节臂运动的一节臂油缸和用于控制一节臂油缸动作的电控换向阀，其特征在于，所述折叠臂架类结构收回控制方法，包括：获取一节臂油缸的无杆腔压力P
A
；响应于P
A
大于等于预设压力P
A0
’
，通过控制电控换向阀的电流从I0降低至I
t1
，控制臂架收回的速度由高速转换为低速；臂架收回中获取到一节臂臂架位置的信号时，通过控制电控换向阀控制电流I
t1
在预设时间段Δt1内减小至零，控制臂架收回的速度从低速逐渐减速至停止；臂架收回到位时获取一节臂油缸的无杆腔压力P
A
；若P
A
不在预设区间内，微调臂架，直到P
A
在预设区间内；若P
A
在预设区间内，完成臂架收回。2.根据权利要求1所述的折叠臂架类结构收回控制方法，其特征在于，所述折叠臂架类结构还包括臂架缓冲支撑装置，臂架收回完成后，臂架停止在与所述臂架缓冲支撑装置间相互作用的临界位置。3.根据权利要求1所述的折叠臂架类结构收回控制方法，其特征在于，所述预设压力P
A0
’
，通过以下步骤得到：根据车架和主支撑的材质及结构，确定车架、主支撑及车架与主支撑间焊缝材料能安全作业的许用力F1；根据许用力F1，通过下式计算一节臂油缸对一节臂的作用力F2：F2
×
L3+F1
×
L2＝G
×
L1
ꢀꢀ
(1)式(1)中，L1为臂架重心所在线与臂架收回完成后一节臂销轴中心线的垂直距离；L2为许用应力所在线与臂架收回完成后一节臂销轴中心线的垂直距离；L3为一节臂油缸轴线与一节臂销轴中心线的距离；G为臂架重力；根据一节臂油缸受力平衡，一节臂油缸无杆腔铰接点对一节臂油缸的作用力F2与一节臂油缸有杆腔铰接点对一节臂油缸的作用力F3大小相等，则F2＝F3；对一节臂油缸及平衡阀进行受力分析：P1＝P3K
A
+P
L
ꢀꢀ
(2)P1+P3K
C
＝P
S
ꢀꢀ
(3)P
A
＝P1ꢀꢀ
(4)P
B
＝P3ꢀꢀ
(5)式(2)
‑
(5)中，P1为无杆腔平衡阀进油口压力；P3为有杆腔平衡阀进油口压力；K
A
为一节臂油缸有杆腔与无杆腔面积比；P
L
为有杆腔铰接点对一节臂油缸活塞作用力产生的压强，P
L
＝F3
×
S
A
；S
A
为有杆腔活塞横截面积；K
C
为平衡阀开启比；P
S
为平衡阀设定压力；P
A
为一节臂油缸无杆腔压力；P
B
为一节臂油缸有...

【专利技术属性】
技术研发人员：石峰，石秋梅，王福鑫，王超，赵东祥，苗联军，
申请(专利权)人：徐州徐工施维英机械有限公司，
类型：发明
国别省市：