[发明专利]一种混凝土泵车和混凝土泵车臂架控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种混凝土泵车和混凝土泵车臂架控制系统及方法。

背景技术

混凝土泵车是将用于泵送混凝土的泵送机构和用于布料的臂架集成在汽车底盘上的专用车辆。工作时，利用汽车底盘柴油发动机的动力，通过分动箱将动力传给液压泵，然后带动混凝土泵送机构和臂架系统，泵送系统将料斗内的混凝土加压送入管道内，管道附在臂架上，臂架可移动，从而将泵送机构泵出的混凝土直接送到浇灌点。

混凝土泵车臂架普遍是由多节臂相互铰接而成，通过臂架油缸驱动相邻节臂展开和收拢，采用Z形、M形等多节臂折叠方式和单侧支撑技术，使得作业更加灵活，更便于狭窄施工场所作业。泵车的作业范围受臂架长度的制约，臂架长度越长其作业范围越大，适用范围也越广,但臂架越长，车辆行驶尺寸也越长，混凝土泵车在行驶及施工时往往受到限制。

混凝土泵车支腿作用是将整车稳定的支撑在地面上，直接承受整车的负载力矩和重量，臂架展开越长，整车的负载力矩就越大。防止混凝土泵车在作业施工过程中倾翻。支腿支撑的面积越大，臂架的作业范围也就越大。支腿的摆动范围影响泵车的作业范围，支腿的摆动状态直接关系到泵车作业的安全性。目前，混凝土泵车操作不当，经常发生混凝泵车倾翻的安全事故。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种混凝土泵车和混凝土泵车臂架控制系统及方法。以解决混凝土泵车施工作业的安全性问题。

一方面，本发明提供了一种混凝土泵车臂架控制系统，包括检测装置和控制器，检测装置用于检测混凝土泵车至少一个支腿展开状态信息，控制器根据检测装置信号规划臂架安全作业区域。

进一步地，支腿包括两个后支腿，检测装置包括用于检测两个后支腿展开状态信息的第一传感器。

进一步地，混凝土泵车包括转台和摆动油缸，后支腿通过销轴与转台连接，摆动油缸用于驱动后支腿摆动，第一传感器用于检测摆动油缸位移行程，或者用于检测后支腿摆动角度。

进一步地，支腿包括两个前支腿，检测装置包括检测两个前支腿展开状态信息的第二传感器。

进一步地，前支腿为伸缩型结构，第二传感器用于检测前支腿伸缩状态。

进一步地，前支腿为摆动型结构，第二传感器用于检测前支腿摆动角度。

另外，本发明还提供了一种混凝土泵车臂架控制方法，检测混凝土泵车至少一个支腿展开状态信息，根据系统模型合理规划臂架安全作业区域；当臂架动作超出安全作业区域时，发出报警提示信号和/或禁止臂架向非安全作业区域动作。

进一步地，将规划后的臂架安全作业区域显示出来。

进一步地，检测混凝土泵车两个后支腿展开状态信息和/或两个前支腿展开状态信息。

另外，本发明还提供了一种混凝土泵车，包括上述的混凝土泵车臂架控制系统。

本发明提供的一种混凝土泵车和混凝土泵车臂架控制系统及控制方法，检测装置检测至少一个支腿展开状态信号，控制器根据检测装置信号规划臂架安全作业区域，操作手只能控制臂架在安全作业区域动作，如果臂架超出安全作业区域动作会发出报警信号，防止混凝土泵车在作业施工过程中倾翻。

检测装置包括用于检测后支腿展开状态信号的第一传感器，如果后支腿为摆动型结构，第一传感器可以通过检测摆动油缸位移行程，通过计算获到支腿摆动角度。也可以采用角度传感器直接检测后支腿摆动角度。在一般情况，如果后支腿摆动角度越大，臂架的安全作业区域也就越大；反之，臂架的安全作业区域也就越小。

检测装置包括用于检测前支腿展开状态信号的第二传感器，如果前支腿为伸缩型结构，第二传感器检测前支腿伸缩状态。在一般情况，如果前支腿伸缩越长，臂架的安全作业区域也就越大；反之，臂架的安全作业区域也就越小。如果前支腿为摆动型结构，第二传感器检测前支腿摆动角度。

检测装置根据不同的支腿结构，选择不同的传感器获取伸缩或摆动等展开信息。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明混凝土泵车结构示意图；

图2为本发明混凝土泵车支腿安装结构示意图；

图3为本发明摆动油缸位移行程与支腿摆动角度函数关系原理图；

图4为本发明混凝土泵车臂架控制方法示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。