混凝土布料设备及其臂架振动抑制的控制器和装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种混凝土布料设备臂架的振动抑制控制器（5），控制器包括：输入模块，用于采集臂架油缸的输出力信号；处理模块，用于通过采集到的输出力计算相邻时刻输出力的变化量，将该变化量与设定阈值进行比较产生力控制信号，并传送给控制模块；控制模块用于根据力控制信号控制调整臂架油缸的输出力，以使输出力的变化量维持在设定的阈值范围内。本实用新型专利技术还提供一种实现上述方法的振动抑制装置及混凝土布料设备。本实用新型专利技术控制直接，时滞小；而且该控制过程与臂架姿态及臂架动态特性无直接关系，因此可适用于任一臂架姿态；另外，实现本实用新型专利技术方法的装置结构简单，移植性强，无需对原有系统进行改动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工程机械领域，具体地，涉及一种混凝土布料设备臂架的振动抑制控制器、装置以及包括该装置的混凝土布料设备。
技术介绍
对于目前的混凝土布料设备来说，在泵送时会产生压力波动，尤其是泵送设备通常采用双缸泵送的方式，因此在双缸交替工作的瞬间的压力波动更大。无论何种泵送方式，都会给输送管以及臂架带来较大的冲击，从而导致臂架的振动，而使得末端软管产生甩动，这不但影响整个设备的工作，还会影响臂架的使用寿命，甚至引起事故。就目前的各种抑制混凝土布料设备的臂架振动的技术而言，例如，在一种现有的 抑制臂架振动的方法中，通过检测臂架油缸和/或抑振油缸中油液的压力信息，将采集到的油液压力信息传送至抑振油缸控制单元，抑振油缸控制单元对其进行分析处理后输出控制信号，控制反复调整抑振油缸中有杆腔和无杆腔容积，使抑振油缸产生脉冲振动，该脉冲振动造成的臂架末端振动幅值小于或等于泵送造成的臂架末端振动幅度，并且相位相反。在另一种现有的抑制臂架振动的方法中，检测臂架末端振动情况和臂架姿态，将采集到的相关信号传送至减振控制单元，减振抑制单元经过分析处理后输出控制信号，控制臂架油缸的活塞位置，即臂架油缸的有杆腔和无杆腔的容积，由臂架内力产生于臂架末端相位相反的振动。虽然上述两种现有技术的方法获得控制信号的方式和所基于的检测量不同，但都是通过改变臂架油缸的有杆腔和无杆腔的容积，发生一个与臂架末端相位相反的振动来抑制臂架的原有振动。这样的控制方法通过增加相位相反的脉冲振动，势必增加臂架系统的应力，对臂架的使用寿命有较大的影响。而且第一种现有技术的方法的检测量较少，在这样信息较少的情况下获得的控制信号很难适应不同姿态的臂架，该控制信号往往只能针对一种特定的臂架姿态，当臂架的姿态改变时，其得到控制信号就难以获得理想的控制效果。第二种现有技术的方法直接检测臂架末端的振动情况和臂架的姿态，由此获得的控制信号所反映的信息比较全面，但是获得控制信号的算法复杂，而且由于参数过多导致控制的鲁棒性较差。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种振动抑制控制器，该控制器通过臂架油缸的输出力的变化量来控制抑制臂架的振动。为了实现上述目的，本技术提供一种混凝土布料设备臂架的振动抑制控制器，该臂架包括驱动臂架的各臂节运动的臂架油缸，所述控制器包括依次连接的输入模块、处理模块和控制模块，其中，所述输入模块用于采集所述臂架油缸的输出力信号；所述处理模块用于通过采集到的所述输出力计算相邻时刻所述输出力的变化量，将该变化量与设定阈值进行比较，根据所述比较的结果产生力控制信号，并将该力控制信号传送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述力控制信号控制调整所述臂架油缸的输出力，以使所述输出力的变化量维持在设定的阈值范围内。优选地，所述输入模块还用于采集所述臂架油缸的活塞的位置信号；所述处理模块还用于将采集到的所述位置信号与设定位置进行比较，根据所述比较的结果产生位置控制信号，并将该位置控制信号传送给所述控制模块；所述控制模块还用于根据所述位置控制信号控制所述活塞的位置，以使 所述活塞的位置维持在设定位置。本技术的另一个目的是提供一种混凝土布料设备臂架的振动抑制装置，该振动抑制装置包括上述振动抑制控制器。本技术还提供一种混凝土布料设备臂架的振动抑制装置，该臂架包括驱动臂架的各臂节运动的臂架油缸，其中，所述振动抑制装置包括用于检测所述臂架油缸的输出力的第一传感器和控制器，所述控制器包括依次连接的输入模块、处理模块和控制模块，其中，所述第一传感器与所述控制器的输入模块连接，所述输入模块用于将所述输出力的信号传送到所述处理模块；所述处理模块用于通过采集到的所述输出力计算相邻时刻所述输出力的变化量，将该变化量与设定阈值进行比较，根据所述比较的结果产生力控制信号，并将该力控制信号传送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述力控制信号控制调整所述臂架油缸的输出力，以使所述输出力的变化量维持在设定的阈值范围内。优选地，所述振动抑制装置还包括用于检测所述臂架油缸的活塞的位置的第二传感器，其中，所述第二传感器与所述控制器的输入模块连接，所述输入模块用于将所述位移的信号传送到所述处理模块；所述处理模块还用于将采集到的所述位置信号与设定位置进行比较，根据所述比较的结果产生位置控制信号，并将该位置控制信号传送给所述控制模块；所述控制模块还用于根据所述位置控制信号控制所述活塞的位置，以使所述活塞的位置维持在设定位置。优选地，所述振动抑制装置还包括连接在所述控制模块和所述臂架油缸之间的抑振控制阀，所述抑振控制阀根据所述力控制信号和位置控制信号调整所述臂架油缸。优选地，所述振动抑制装置还包括控制开关，该控制开关控制所述控制器的开闭。本技术还提供一种混凝土布料设备，其中，该混凝土布料设备包括本技术所述的振动抑制装置。通过上述技术方案，监测和控制臂架油缸的输出力来抑制臂架的振动。本技术通过检测臂架油缸的输出力的变化来反映臂架的振动，而无需对臂架姿态及臂架末端位移的影响情况进行检测，因而控制直接，时滞小；而且直接控制臂架油缸的压力，将输出力的变化维持在一定范围内，该控制过程与臂架姿态及臂架动态特性无直接关系，因此可适用于任一臂架姿态；另外，实现本技术方法的装置结构简单，移植性强，无需对原有系统进行改动。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中图I是根据本技术优选实施方式的振动抑制装置与混凝土布料设备臂架连接的不意图；图2是根据本技术优选实施方式的振动抑制装置与臂架油缸连接的结构示意图；图3是根据本专利技术优选实施方式的振动抑制控制器的结构示意图。附图标记说明I臂架油缸2第一传感器3第二传感器4抑振控制阀5振动抑制控制器6液压锁7控制开关具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图所示的方向或者结合上下文进行适当的理解。本技术提供一种混凝土布料设备臂架的振动抑制方法，该臂架包括驱动臂架的各臂节运动的臂架油缸1，其中，所述抑制方法包括检测所述臂架油缸I的输出力的变化量；将该输出力的变化量维持在设定的阈值范围之内。上述技术方案主要是通过控制臂架油缸I的输出力来抑制臂架的振动。具体地，在实施本技术的振动抑制方法时，通常首先利用检测装置检测臂架油缸I的输出力的变化量，再通过控制装置将该变化量与设定的阈值相比较，如果该变化量的值超出阈值的范围时，则采取相应的动作减小该变化量，通常通过例如控制阀等执行器来控制臂架油缸I的输出力。本技术通过臂架油缸I的输出力的变化量来反映臂架的振动情况。并且，本技术的技术方案对振动抑制的方案不是通过促使一个与臂架振动相位相反的振动，而是减小输出力的变化量，从而从根源上抑制臂架的振动。在混凝土布料设备进行泵送的过程中，臂架的振动将导致臂架油缸I的输出力变化，而臂架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土布料设备臂架的振动抑制控制器（5），该臂架包括驱动臂架的各臂节运动的臂架油缸（1），所述控制器（5）包括依次连接的输入模块、处理模块和控制模块，其特征在于，所述输入模块用于采集所述臂架油缸（1）的输出力信号；所述处理模块用于通过采集到的所述输出力计算相邻时刻所述输出力的变化量，将该变化量与设定阈值进行比较，根据所述比较的结果产生力控制信号，并将该力控制信号传送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述力控制信号控制调整所述臂架油缸（1）的输出力，以使所述输出力的变化量维持在设定的阈值范围内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万梁，化世阳，王佳茜，罗前星，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：