一种用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式伺服可控装置，包括固定机构、张紧机构和自适应机构，所述固定机构安装在施工对象预留位置处，张紧机构安装在固定机构上，自适应机构安装在末端臂架上。本发明专利技术与现有技术相比，能够解决现有的泵车在大面积施工过程中末端软管需要人工操作定位而具有一定危险性的问题，同时能够提高作业人员的工作效率和施工准确性、安全性。安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式伺服可控装置
[0001]本专利技术涉及工程机械
，具体是一种用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式伺服可控装置。
技术介绍
[0002]混凝土泵车施工时臂架部分伸展较大，受力比较复杂。臂架的振动是影响混凝土泵车整车性能和施工质量的重要因素，振动过大会造成泵车臂架末端软管无法精确定位，直接影响泵车的疲劳寿命，还会造成人身财产事故。随着高压、大排量泵送和超长臂架技术的发展，臂架振动问题将越发严重，如何有效抑制泵车臂架振动的需求将更加迫切。
[0003]泵车臂架属于柔性悬臂结构，结构固有频率较低，混凝土的泵送是脉冲式的，泵送工作时，由于泵送机构和分配机构的换向冲击、换向工作频率与结构固有频率接近，以及混凝土在附着于柔性臂架上的输送管内以脉动流速运动等因素导致臂架产生周期性的振动。
[0004]根据现场测试发现，当泵车排量为100％时，发动机转速为1750r/min，砼缸的泵送频率为0.32Hz，末端臂架振动位移可达650mm。当泵车排量为70％时，发动机转速为1750r/min，砼缸的泵送频率为0.45Hz，末端臂架振动位移可达950mm。在混凝土泵送流量出现不稳定时，泵车末端的软管将可能产生近1.7m的偏移。
[0005]目前市场上大面积建筑屋顶施工较为常见，泵车臂架活动范围太大，市面上采用的油缸式臂架固定装置因为要频繁更换施工地点，操作起来非常麻烦，而且油缸式支撑装置不易固定，容易引起反弹，起不到防震作用，同时操作过程耗时过长严重影响施工进度。
[0006]因此，如何提供一种用于大面积施工的臂架稳定系统，使其不仅能够减轻臂架震动带来的危害，提高浇注精度，同时能提高项目施工的效率和作业人员的安全，已经成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式可控装置，能够解决现有的混凝土泵车臂架震动幅度大及末端软管可控性差的问题，提高作业人员施工过程中的工作效率和安全性。
[0008]本专利技术提供的技术方案如下：一种用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式可控装置，包括固定机构、张紧机构和自适应机构，所述固定机构安装在施工对象预留位置处，张紧机构安装在固定机构上，自适应机构安装在末端臂架上；
[0009]所述的固定机构由安装平台和固定支架组成，安装平台位于固定支架的上下两端，整个固定机构安装在待施工对象预留的安装处；
[0010]所述的张紧机构由液压马达、张紧轮与绳索组成，液压马达安装在固定支架上，张紧轮安装在液压马达的输出轴上，绳索一端缠绕在张紧轮上，另一端与自适应机构连接，绳索可随着张紧轮的转动而收缩；
[0011]所述自适应机构由固定环和万向轴组成，固定环安装在泵车末段臂架上，万向轴一端与固定环连接，另一端与张紧机构的绳索连接。
[0012]所述液压马达与布料臂架自身液压系统整合。
[0013]所述的安装平台由上下固定平板与固定支架组成，固定平板安装在施工对象预留位置处，固定支架与上下固定板安装在一起。
[0014]所述的自适应机构还包括吊钩，吊钩与臂架的夹角通过万向轴位置的变化而变化。
[0015]当确定施工对象时，提前留置固定机构的安装位置，将固定机构正确安装在预留位置，待泵车臂架末段确定好施工角度时，自适应机构在张紧机构的拉力下将臂架稳定下来，即可实施布料工作。一个工位的布料工作结束后继续按照上述流程进行下一位置的布料工作。
[0016]所述的用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式右控装置的施工方法，包括如下步骤和控制技术条件：
[0017](1)在大平面施工范围内，周边四个角落固定4根立柱，安装好伺服比例液压马达；
[0018](2)利用钢丝绳的一段与末端臂架臂节进行柔性固定，钢丝绳与臂节直接采用调整螺栓进行距离调节；
[0019](3)启动伺服比例液压马达，一个方位的马达收紧钢丝绳带动臂节移动的同时，另外三个马达放松钢丝绳，从而控制末端臂节的准确定位；
[0020](4)采用位移插值法对伺服比例液压马达进行精准控制，减少末端臂节的振动；对伺服比例液压马达进行精准控制按如下方式进行：
[0021]设1，2，3，4为伺服比例液压马达单元的四个节点，其中，节点1，2，3，4分别设置在4个比例液压马达的输出端，节点位移是U1、U2、U3、U4；弹性扭角U5、U6、U7、U8；其中OXYZ为伺服比例液压马达的单元坐标系。通过改变节点之间的位置，改变其横向位移和弹性扭角；
[0022]伺服比例液压马达的轴线上任一点的横向位移U1、U2、U3、U4采用公式(1
‑
1)W5(x,t)进行计算；旋转扭角行程U5、U6、U7、U8采用公式(1
‑
2)弹性扭角V5(x,t)进行计算；
[0023]其中，伺服比例液压马达单元函数分别为：伺服比例液压马达节点1，2，3，4位移参数计算公式分别由(1
‑
3)、(1
‑
4)、(1
‑
5)表示，建立如表1
‑
1、1
‑
2参数方程，
[0024]所示伺服比例液压马达轴的轴线上任一点的横向位移W5(x,t)和弹性扭角V5(x,t)可分别
[0025]表示为
[0026][0027]其中伺服比例液压马达单元型函数分别为
[0028][0029]式中：
[0030][0031]公式(1
‑
6)中L1、L2、L3分别表示节点3与2、节点2与3、节点3与4之间的长度，Ui(t)为图示节点位移。
[0032]本专利技术的创新点在于：
[0033]1、施工范围针对大面积区域施工；
[0034]2、打破以往传统，以往研究主动控制，通过改变液压系统、改变臂架的形状材料改变固有频率等方式，本专利技术采用被动控制方法，将一个泵车臂架悬臂梁的机构改为闭环控制；
[0035]3、将起重机滚筒收放钢丝绳原理应用在臂架牵引式移动；
[0036]4、钢丝拉索的弹性变形可以吸收臂架振动带来冲击，降低臂架断裂的危险性；
[0037]5、液压马达采用伺服比例液压马达四个方位驱动，比例液压马达采用位移差值函数控制法，精准控制钢丝绳位移，同时保证振动幅度最低，有效的控制臂架移动范围。
[0038]采用本专利技术既可以满足大范围的布料需求，又可以实现小范围高精度布料操作，同时降低了臂架水平方向的振动。
附图说明
[0039]图1是本专利技术所述的用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式可控装置的电流数值与振动幅值关系图。
[0040]图2是本专利技术所述的用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式可控装置的具体原理图。
[0041]图3是本专利技术所述的用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式可控装置的整体结构示意图。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式伺服可控装置，包括固定机构、张紧机构和自适应机构，其特征在于：所述固定机构安装在施工对象预留位置处，张紧机构安装在固定机构上，自适应机构安装在末端臂架上；所述的固定机构由安装平台和固定支架组成，安装平台位于固定支架的上下两端；所述的张紧机构由液压马达、张紧轮与绳索组成，液压马达安装在固定支架上，张紧轮安装在液压马达的输出轴上，绳索一端缠绕在张紧轮上，另一端与自适应机构连接，绳索可随着张紧轮的转动而收缩；所述自适应机构由固定环和万向轴组成，固定环安装在泵车末段臂架上，万向轴一端与固定环连接，另一端与张紧机构的绳索连接。2.根据权利要求1所述的用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式伺服可控装置，其特征在于：所述液压马达与布料臂架自身液压系统整合。3.根据权利要求1所述的用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式伺服可控装置，其特征在于：所述的安装平台由上下固定平板与固定支架组成，固定平板安装在施工对象预留位置处，固定支架与上下固定板安装在一起。4.根据权利要求1所述的用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式伺服可控装置，其特征在于：所述的自适应机构还包括吊钩，吊钩与臂架的夹角通过万向轴位置的变化而变化。5.根据权利要求1所述的用于大面积施工的泵车臂架防振动三维拉索式伺服可控装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤和控制技术条件：(1)在大平面施工范围内，周边四个角落固定4根立柱，安装好伺服比例液压马达；(2)利用钢丝绳的一段与末端臂架臂节进行柔性固定，钢丝绳与臂节直接采用调整螺栓进行距离调节；(3)启动伺服比例液压马达，一个方位的马...
【专利技术属性】
技术研发人员：李威，陈正龙，贺良，贾骁，马娇，刘云霞，陈宏庆，蔡敢为，
申请(专利权)人：湖南三一工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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