[发明专利]混凝土泵及其泵送控制装置与泵送控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土泵，尤其涉及混凝土泵的泵送控制装置、混凝土泵的泵送控制方法及具有该泵送控制装置的混凝土泵。

背景技术

现有技术中，以柴油发动机为动力单元的混凝土泵(也称为混凝土输送泵)，包括混凝土泵车、拖泵、车载泵等。这些混凝土泵，利用柴油机输出动力，通过与柴油机相连的恒功率变量泵及与之相连的液压系统将能量传递至泵送液压缸，通过液压缸活塞的往复运动将混凝土泵送至要求位置，即泵送过程中存在“发动机——泵”，“泵——液压系统”之间的能量传递。

现有技术中，为了使发动机输出功率及扭矩均能满足泵送系统各种泵送工况要求，常以系统最大输出功率为基准进行柴油发动机工作状态的设定，其主要特征为预设发动机处于某固定转速下，发动机处于该固定转速下时其输出的功率可满足混凝土泵送所有工况要求，此种方法虽然可以满足混凝土泵应用要求，但在80％以上的使用过程中柴油发动机均处于高油耗率工作状态，因而造成较高的油耗，并且对周边环境也会产生不必要的排放及噪音污染。

为降低油耗及排放，现有技术中通常的做法是简单设定发动机功率模式，对发动机转速进行分档设置，针对典型工况划分为重载、经济和轻载等几个转速区间，重载模式用于提供最大泵送速度，轻载模式主要用于小方量泵送施工，经济模式能提供中等泵送速度，但混凝土施工非一般单一工况作业，要求泵送系统根据要求随时改变泵送速度，采用简单设定发动机功率方法难以对泵送工况的改变进行快速自适应响应。

公开号为CN101086232A(发明名称为“一种混凝土输送泵的节能控制方法”、公开日为2007年12月12日)的中国专利，其为解决该问题采用根据负载压力及泵送速度，通过数据库查询法去选择不同的油门位置以对应不同的发动机转速和主油泵排量范围以实现发动机输出功率与泵送施工要求工况自适应响应。

但是该方法没有在满足施工要求的前提下使发动机完全工作于低油耗率状态，且由于数据库容量及数据采集量的限制，使数据库内容难以完全覆盖泵送系统全部实际工况，节能效果没有达到最优。

为实现最佳节油降噪效果，公开号为US7,322,802B2(专利名称为THICK MATTER PUMP COMPRISING A CONVEYANCE CAPCITY CONTROL SYSTEM)的美国专利，公开了“发动机——主油泵——负载”的完全匹配法，即在泵送开始前事先确定泵送工况，车载计算机通过节能计算，自动给出最佳发动机与泵的功率匹配模式以实现最佳节能效果。

但是该方法是以追求节能最大化而制定的，要求操作人员首先输入确定的混凝土泵送速度、混凝土标号等参数，实际工作过程中操作较为繁琐，对泵工有较高的技术要求，需要对泵工进行较细致的技术培训。

综上，目前国内混凝土泵送行业急需一种既能适应国内混凝土施工条件、操作简单便利、可以快速响应施工要求、满足施工速度并且可以达到较高的节油效果的混凝土泵送系统控制技术。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种泵送控制装置，以适应国内混凝土施工条件、操作简单便利、可以快速响应施工要求、满足施工速度并且可以达到较高的节油效果。

本发明的目的还在于提供一种泵送控制方法，以适应国内混凝土施工条件、操作简单便利、可以快速响应施工要求、满足施工速度并且可以达到较高的节油效果。

本发明的另一目的为提供一种具有本发明泵送控制装置的混凝土泵。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种泵送控制装置，用于混凝土泵的发动机、主油泵及混凝土泵送系统的泵送控制，其特征在于，所述泵送控制装置包括：多个传感器，用于采集发动机转速、主油泵的排量、泵送系统的泵送次数及泵送压力信号，并将所采集信号传送于控制器；控制器，所述控制器包括快速响应单元及节能工作单元；判断泵送工况是否稳定，若是，则以所述节能工作单元的输出控制所述发动机转速与主油泵排量；若否，则以所述快速响应单元的输出控制所述发动机转速与主油泵排量；所述快速响应单元，输出能够使所述泵送系统快速响应泵送工况要求的发动机转速信号与主油泵排量信号；所述节能工作单元，计算满足泵送工况要求的所需功率，根据现场试验获得的最佳燃油消耗曲线，计算并输出使得发动机工作在该所需功率要求下的经济转速及相应的主油泵排量。

本发明的泵送控制装置，优选的，所述多个传感器包括采集发动机转速信号的转速传感器、采集主油泵排量电流信号的排量传感器、采集泵送系统压力的压力传感器及用以计算混凝土泵送系统当前泵送速度的泵送次数计数器。