本發(fā)明涉及一種混凝土攪拌簡智能化液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)，適用于機械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
混凝土攪拌運輸車攪拌筒的驅(qū)動力通常是直接取自底盤發(fā)動機上的動力。這就造成車輛行駛時混凝土攪拌筒的攪動速度與發(fā)動機轉(zhuǎn)速相互關(guān)聯(lián)，故攪拌筒的轉(zhuǎn)速易受攪拌運輸車的行駛速度和行駛條件的影響而無法實現(xiàn)恒速運轉(zhuǎn)。這使得攪拌運輸車在運輸過程中存在諸多不足。當車速頻繁變化時，車輛的行駛穩(wěn)定性會變差，也會增大不安全因素等。
國際各知名液壓件專業(yè)公司均已推出了電子恒速控制裝置，因此攪拌筒恒速柱制已經(jīng)成為混凝土攪拌運輸車不可或缺的一項技術(shù)。這既適應(yīng)了汽車電子技術(shù)發(fā)展的大方向，又體現(xiàn)了工程機械機電液一體化的現(xiàn)代發(fā)展趨勢。然而，由于價格方面的原因，國內(nèi)目前應(yīng)用較少，但是隨著現(xiàn)代施工工藝對混凝土品質(zhì)要求的不斷提高，傳統(tǒng)的液壓驅(qū)動方式必將被逐步淘汰。取而代之的必定是攪拌筒的轉(zhuǎn)速及驅(qū)動功率保持恒定，能夠保證混凝土品質(zhì)的恒速控制系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出了一種混凝土攪拌簡智能化液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的攪拌運輸車相比，在復(fù)雜路面行駛工況下可節(jié)油10％左右。能延長易損件的壽命．攪拌筒的總轉(zhuǎn)數(shù)較傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)可減少30％。因此，攪拌筒、葉片、減速機，托輪等的使用壽命均有大幅度提高。能減輕駕駛員的工作強度。在攪拌運輸車行駛過程中，智能化液壓驅(qū)動系統(tǒng)中的攪拌筒轉(zhuǎn)速控制裝置能自動地進行工作，能防止攪拌筒轉(zhuǎn)速過高或過低，便于駕駛員集中精力行駛，保證了交通安全。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：所述智能化液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)由液壓恒速閥和速度傳感器、控制單元等組成。液壓恒速閥與液壓變量泵(柱塞泵)相連接，速度傳感器與馬達相連接，傳感器和恒速閥的數(shù)據(jù)線均接八到控制單元。其工作原理是：當汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速在輸送途中發(fā)生變化時，與它相連接的液壓變量泵轉(zhuǎn)速也隨之變化，此時驅(qū)動罐體旋轉(zhuǎn)的馬達轉(zhuǎn)速也將發(fā)生變化，連接在馬達上的速度傳感器將速度變化信號傳輸?shù)娇刂茊卧?，控制單元又立即控制安裝在液壓變量泵上的恒速閥動作，自動調(diào)節(jié)液壓泵斜盤角度，使其輸出流量保持不變，從而使攪拌筒的轉(zhuǎn)速及驅(qū)動功率保持恒定。
所述液壓控制系統(tǒng)采用總線技術(shù)，運用主從控制的方式，以CAN現(xiàn)場總線作為通信總線。液壓支架的控制系統(tǒng)通過多位傳感器接收現(xiàn)場的參數(shù)信息，實時地監(jiān)視支架的支護狀態(tài)，控制活塞桿的位置，使得支架可以通過相應(yīng)指令控制完成拉架和自動推溜等操作。
所述數(shù)據(jù)采集器由多個模塊組成，主要包括供電模塊、壓力A/D轉(zhuǎn)換模塊、傾角通信模塊、顯示模塊、FLASH存儲模塊、報警模塊和CAN總線通信模塊等。其中，A/D轉(zhuǎn)換器可以將傳感器的模擬量轉(zhuǎn)化為10位精度的數(shù)字量，存儲在FLASH存儲模塊，傾角通信模塊則是采用十六進制表示的ASCII碼制數(shù)據(jù)。井下的相關(guān)數(shù)據(jù)信息主要通過CAN總線通信系統(tǒng)實時地反饋給傳輸器。當傳輸器檢測到系統(tǒng)設(shè)定的臨界狀態(tài)時，就會啟動相應(yīng)的報警狀態(tài)，從而實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的可靠性傳輸。
所述系統(tǒng)采用上位機循環(huán)節(jié)點控制下位機的方式可以有效地發(fā)揮CAN總線的位速率。信息在傳輸過程中的優(yōu)先權(quán)是有高低的，對于緊急的指令是有最高優(yōu)先權(quán)的，從而保證系統(tǒng)的安全性。在基于CAN總線技術(shù)的控制系統(tǒng)中，若有諸多節(jié)點指令向總線傳輸數(shù)據(jù)，按照優(yōu)先權(quán)的高低進行數(shù)據(jù)的先后傳輸，提高了整個控制系統(tǒng)的實時性。現(xiàn)場總線的響應(yīng)時間對于傳輸速率有較大的影響，響應(yīng)時間與協(xié)議的層次數(shù)量和復(fù)雜程度有關(guān)，響應(yīng)時間越長，傳輸?shù)乃俾试降汀?/p>
本發(fā)明的有益效果是：該控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的攪拌運輸車相比，在復(fù)雜路面行駛工況下可節(jié)油10％左右。能延長易損件的壽命．攪拌筒的總轉(zhuǎn)數(shù)較傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)可減少30％。因此，攪拌筒、葉片、減速機，托輪等的使用壽命均有大幅度提高。能減輕駕駛員的工作強度。在攪拌運輸車行駛過程中，智能化液壓驅(qū)動系統(tǒng)中的攪拌筒轉(zhuǎn)速控制裝置能自動地進行工作，能防止攪拌筒轉(zhuǎn)速過高或過低，便于駕駛員集中精力行駛，保證了交通安全。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明的智能化液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)的工作原理圖。
圖中：1.發(fā)動機；2.變量油泵；3.馬達；4.傳感器；5.減速機；6.攪拌筒；7.控制單元；8.恒速閥。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1，所述智能化液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)由液壓恒速閥和速度傳感器、控制單元等組成。液壓恒速閥與液壓變量泵(柱塞泵)相連接，速度傳感器與馬達相連接，傳感器和恒速閥的數(shù)據(jù)線均接八到控制單元。其工作原理是：當汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速在輸送途中發(fā)生變化時，與它相連接的液壓變量泵轉(zhuǎn)速也隨之變化，此時驅(qū)動罐體旋轉(zhuǎn)的馬達轉(zhuǎn)速也將發(fā)生變化，連接在馬達上的速度傳感器將速度變化信號傳輸?shù)娇刂茊卧刂茊卧至⒓纯刂瓢惭b在液壓變量泵上的恒速閥動作，自動調(diào)節(jié)液壓泵斜盤角度，使其輸出流量保持不變，從而使攪拌筒的轉(zhuǎn)速及驅(qū)動功率保持恒定。
液壓控制系統(tǒng)采用總線技術(shù)，運用主從控制的方式，以CAN現(xiàn)場總線作為通信總線。液壓支架的控制系統(tǒng)通過多位傳感器接收現(xiàn)場的參數(shù)信息，實時地監(jiān)視支架的支護狀態(tài)，控制活塞桿的位置，使得支架可以通過相應(yīng)指令控制完成拉架和自動推溜等操作。支架的控制器是整個控制系統(tǒng)的核心，主要由微處理器、數(shù)據(jù)采集器、操作裝置等組成，按照設(shè)定的程序指令，分析和控制支架的各個工況狀態(tài)。
為了保證輸送途中混凝土的質(zhì)量，混凝土攪拌運輸車滿載預(yù)拌混凝土的攪拌筒在整個運輸過程中都必須轉(zhuǎn)動，當攪拌運輸車以經(jīng)濟車速行駛時，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速正好符合攪拌筒的需要，但在上坡或起步時．發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高，油泵則按比例增大供油量，由此會消耗額外的動力。這就會帶來幾個方面的問題：一是降低了攪拌運輸車的行駛性能；二是增加了耗油量，造成了一定的經(jīng)濟損失，從而增加了運行成本；三是增加了碳的排放，也就加大了對環(huán)境的污染。當攪拌運輸車處于裝料、卸料時，發(fā)動機長時間以怠速運轉(zhuǎn)，攪拌筒的轉(zhuǎn)速遠遠低于正常的攪拌轉(zhuǎn)速，混凝土拌合物中稀水泥漿容易從底部析出，混凝土也因失漿而骨料外露，出現(xiàn)離析現(xiàn)象，則其粘聚性下降，就會直接影響混凝土的攪拌質(zhì)量，這樣便會影響工程的質(zhì)量，容易造成質(zhì)量事故。
為了解決這一問題，就需要液壓系統(tǒng)能夠保證攪拌筒的攪拌轉(zhuǎn)速必須保持恒定，不受汽車發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速變化的影響，即攪拌轉(zhuǎn)速與車輛的行走速度無關(guān)，以避免運輸過程牛出現(xiàn)因道路情況變化而使汽車速度頻繁變化導(dǎo)致攪拌筒的攪拌轉(zhuǎn)速忽高忽低，筒內(nèi)混凝土流動不均勻，產(chǎn)生嚴重的離析而使坍塌度變大，破壞混凝土品質(zhì)的問題。
混凝土攪拌運輸車實現(xiàn)攪拌的工作原理是通過傳動軸將汽車底盤的動力取出，并驅(qū)動液壓系統(tǒng)的液壓變量泵，把機械能轉(zhuǎn)化為液壓能傳遞給定量馬達，馬達再驅(qū)動減速機，由減速機驅(qū)動攪拌裝置轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對攪拌裝置內(nèi)的混凝土進行攪拌。
數(shù)據(jù)采集器由多個模塊組成，主要包括供電模塊、壓力A/D轉(zhuǎn)換模塊、傾角通信模塊、顯示模塊、FLASH存儲模塊、報警模塊和CAN總線通信模塊等。其中，A/D轉(zhuǎn)換器可以將傳感器的模擬量轉(zhuǎn)化為10位精度的數(shù)字量，存儲在FLASH存儲模塊，傾角通信模塊則是采用十六進制表示的ASCII碼制數(shù)據(jù)。井下的相關(guān)數(shù)據(jù)信息主要通過CAN總線通信系統(tǒng)實時地反饋給傳輸器。當傳輸器檢測到系統(tǒng)設(shè)定的臨界狀態(tài)時，就會啟動相應(yīng)的報警狀態(tài)，從而實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的可靠性傳輸。