[发明专利]混凝土布料设备及其臂架振动抑制的方法、控制器和装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种混凝土布料设备臂架的振动抑制方法、控制器、装置以及包括该装置的混凝土布料设备。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的是提供一种振动抑制方法，该方法通过控制臂架油缸的输出力的变化量来抑制臂架的振动。

为了实现上述目的，本发明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，其中，所述抑制方法包括：

检测所述臂架油缸的输出力的变化量；

将该输出力的变化量维持在设定的阈值范围之内。

优选地，利用第一传感器检测所述臂架油缸的输出力，计算相邻时刻所述输出力的差值即为所述臂架油缸的输出力的变化量。

优选地，所述抑制方法还包括：

检测所述臂架油缸的活塞的位置；

将该活塞的位置维持在设定位置。

优选地，利用第二传感器检测所述臂架油缸的活塞的位置。

优选地，所述臂架油缸与抑振控制阀相连，利用该抑振控制阀调节所述臂架油缸的输出力和活塞位置。

本发明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控制器，该控制器能够实现上述的振动抑制方法。

本发明还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。

本发明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。