[发明专利]混凝土泵车臂架控制系统、方法及混凝土泵车

说明书

本公开涉及一种混凝土泵车臂架控制系统、方法及混凝土泵车，其中，臂架包括多节臂，相邻臂在同一竖直面内可转动地连接，臂架控制系统包括：多个变幅驱动部件，变幅驱动部件设在相邻两节臂之间；多个倾角检测部件，一一对应地安装于多节臂的始端，被配置为检测所在臂振动时始端在三个正交方向上的加速度和角速度；回转角度检测部件，被配置为检测臂架在水平面内的回转角度；和控制器，被配置为根据多个倾角检测部件和回转角度检测部件的检测值得出多节臂的姿态，以获得多节臂各自相对于目标位置的变形偏移量，并根据变形偏移量使对应的变幅驱动部件动作调节臂的位置，从而使臂架保持在目标位置。

技术领域

本公开涉及混凝土泵车技术领域，尤其涉及一种混凝土泵车臂架控制系统、方法及混凝土泵车。

背景技术

泵车是一种用于将混凝土输送到具体施工点的机械设备，在如今的建筑施工中经常被用到。泵车输送混凝土的工作流程主要由泵送系统、臂架系统组成。泵送系统将混凝土注入臂架管道中，臂架系统负责支撑管道，将混凝土输送至指定的施工目标位置上。泵车臂架分为5节臂、6节臂或7节臂，每节臂架由相应的油缸支撑，油缸伸或缩对应控制每节臂架的展开或落下。臂架的左右运动由回转支撑控制，从而实现控制臂架以各种姿态进行工作。

泵车在工作时，臂架的稳定性是衡量泵车性能的重要指标。泵车在泵送时，随着输送管中混凝土流量的不断变化及泵送系统换向的冲击，造成臂架产生较大振动，会导致臂架出料口定位不准，增加操作危险及加速臂架机械结构的劳损等问题。严重影像了客户的使用体验及设备的使用寿命。

发明内容

本公开的实施例提供了一种混凝土泵车臂架控制系统、方法及混凝土泵车，能够提高混凝土泵车工作时臂架的稳定性。

根据本公开的第一方面，提供了一种混凝土泵车臂架控制系统，包括：

臂架包括多节臂，相邻臂在同一竖直面内可转动地连接，臂架控制系统包括：

多个变幅驱动部件，变幅驱动部件设在相邻两节臂之间；

多个倾角检测部件，一一对应地安装于多节臂的始端，被配置为检测所在臂振动时始端在三个正交方向上的加速度和角速度；

回转角度检测部件，被配置为检测臂架在水平面内的回转角度；和

控制器，被配置为根据多个倾角检测部件和回转角度检测部件的检测值得出多节臂的姿态，以获得多节臂各自相对于目标位置的变形偏移量，并根据变形偏移量使对应的变幅驱动部件动作调节臂的位置，从而使臂架保持在目标位置。

在一些实施例中，控制器被配置为使变幅驱动部件动作带动相应的臂朝向与偏移方向相反的方向调节。

在一些实施例中，倾角检测部件包括：

三轴加速度传感器，被配置为检测所在臂的始端在三个正交轴上的加速度；和

三轴陀螺仪传感器，被配置为检测所在臂的始端在三个正交轴上的角速度。

在一些实施例中，多节臂中第一节臂的始端可转动地连接于混凝土泵车的回转装置上，回转角度检测部件设在回转装置上。

在一些实施例中，多节臂的姿态包括：各节臂的弯曲角度以及相邻臂之间的夹角。

在一些实施例中，控制器被配置为根据多节臂各自的变形偏移量得到臂架的空间坐标描述矩阵，并对空间坐标描述矩阵进行变换得到多节臂的空间倾斜角真值，并根据空间倾斜角真值使对应的变幅驱动部件动作调节臂的位置。

在一些实施例中，变幅驱动部件为液压缸，臂架控制系统还包括控制阀，被配置为控制液压缸的伸缩，控制阀包括PWM阀或CAN总线阀。

根据本公开的第二方面，提供了一种混凝土泵车，包括：上述实施例的混凝土泵车臂架控制系统。