專利名稱：泵送供料匹配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建設(shè)機械領(lǐng)域，具體涉及混凝土泵送時放料速度與泵送速度匹配問題，主要應(yīng)用于混凝土拖式泵、混凝土車載泵、混凝土臂架泵車等工程機械。
背景技術(shù)：
目前，混凝土泵在混凝土澆注施工作業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。泵送混凝土?xí)r，操作工人將商品混凝土從攪拌運輸車放入混凝土泵的料斗內(nèi)，混凝土泵通過兩個主油缸分別推動兩個輸送缸內(nèi)的混凝土活塞往復(fù)運動?；炷粱钊谝贿呏饔透椎膸酉禄乜s，將混凝土吸入輸送缸中，同時，另一輸送缸筒中的混凝土活塞在泵送主油缸的帶動下伸出，將其在上一個循環(huán)行程中吸入的混凝土推出，如此循環(huán)往復(fù)從而完成混凝土的連續(xù)泵送。在混凝土的泵送施工中，為適應(yīng)不同的澆筑工況，泵送速度也作相應(yīng)的調(diào)整，從每分鐘一立方米到每分鐘四立方米。相應(yīng)的輸送車放料速度也要與之相適應(yīng)。一般是泵送操作工人在泵送目標地點遙控泵送啟停、泵送速度以及臂架移動、放料操作工人在攪拌運輸車處控制運輸車放料速度。兩者相距較遠，互相通過喇叭信號或者對講機交流，在噪聲干擾嚴重的工地很容易因信息傳達不暢導(dǎo)致誤操作。若放料速度太慢，則導(dǎo)致料斗內(nèi)混凝土液位過低，發(fā)生吸空現(xiàn)象以及混凝土飛濺，不僅降低了混凝土泵的效率，對于臂架泵車還會加劇臂架的抖動，若放料速度過快，則有可能導(dǎo)致混凝土溢出料斗，造成不必要的浪費。因此，如何使液位信息有效傳達，并且實現(xiàn)放料速度自動匹配泵送速度成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所需要解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺點，提供一種使用方便、性能可靠的供料匹配系統(tǒng)。通過下面的技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題—種泵送供料匹配系統(tǒng)，包括檢測模塊、控制模塊、通訊模塊、人機界面模塊以及執(zhí)行模塊，配合泵送系統(tǒng)和攪拌車放料系統(tǒng)進行工作，其特征在于檢測模塊由多個液位傳感器構(gòu)成，液位傳感器放置在料斗中；通訊模塊包括與混凝土泵車通訊部分和與攪拌運輸車通訊部分；人機交互模塊包括放料操作部分和顯示訊響部分；執(zhí)行模塊是安裝在攪拌運輸車上的輔助放料裝置。優(yōu)選的，上述液位傳感器由四個懸置于泵送機構(gòu)的料斗內(nèi)的導(dǎo)電棒組成，導(dǎo)電棒的上端高度一致，分別連接上拉電阻接電源正極，車體連接電源負極，導(dǎo)電棒的下端根據(jù)高度不同，分別設(shè)置為最高液位導(dǎo)電棒、次高液位導(dǎo)電棒、次低液位導(dǎo)電棒和最低液位導(dǎo)電棒。優(yōu)選的，上述通訊模塊中的與混凝土泵車通訊部分與報警信息至泵車液位指示屏以及喇叭連接；所述通訊模塊中的與攪拌運輸車通訊部分采用無線通訊，在無線電干擾嚴重的工作場合，采用屏蔽電纜連接。[0010]優(yōu)選的，上述人機交互模塊具體包括位于攪拌運輸車的放料控制桿、液位指示燈以及位于混凝土泵料斗側(cè)面的液位警示燈、遙控器上的液位指示燈和警示喇叭。[0011]優(yōu)選的，上述輔助放料裝置是在現(xiàn)有人力操縱桿處加裝輔助放料電機。優(yōu)選的，上述輔助放料裝置由檢測開關(guān)、操作手柄和步進電機構(gòu)成。優(yōu)選的，上述輔助放料裝置由四個微動開關(guān)安裝在放料操作手柄的響應(yīng)扳動位置，兩個步進電機驅(qū)動攪拌運輸車的操作桿，完成輔助以及自動放料操作。優(yōu)選的，上述液位指示燈和喇叭有三組，每一組設(shè)置一面板，面板上設(shè)置有喇叭和多個液位指示燈，三組面板分別設(shè)置在放料操作桿面板、料斗側(cè)面面板以及遙控器面板上。供料匹配系統(tǒng)由一組液位傳感器、控制模塊、通訊模塊、人機界面以及執(zhí)行模塊構(gòu)成。液位傳感器放置于料斗中，分別檢測出最高、次高、最低以及次低液位；控制模塊根據(jù)液位傳感器輸出信號判斷液位狀況、控制泵送系統(tǒng)以及攪拌車放料系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作；通訊模塊包括與泵送操作系統(tǒng)通訊和與攪拌運輸車控制系統(tǒng)通訊兩部分；人機界面包括放料操作、顯示訊響兩部分；執(zhí)行模塊采用步進電機輔助放料。本實用新型采用閉環(huán)系統(tǒng)理念設(shè)計，并且獨立于現(xiàn)有系統(tǒng)。使現(xiàn)有設(shè)備升級安裝自動化放料系統(tǒng)易于實現(xiàn)。四個料位傳感器懸置于料斗內(nèi)，分別取不同的探測高度，采集混凝土的液位信息。液位信息反饋到控制器，執(zhí)行放料操作。攪拌運輸車輔助放料機構(gòu)由步進電機輔助驅(qū)動操作桿替代傳統(tǒng)的純手動操作。若料斗內(nèi)液位低于最低值時，則高速放料，同時執(zhí)行延時。延時結(jié)束如果液位仍低于最低值，則停止泵送并且在料斗處顯示盤以及遙控器顯示盤上聲光報警；若液位高于最低值低于次低值，則高速放料；若液位高于次低值低于次聞值，則正常放料；若液位聞于次聞值低于最聞值，則低速放料；若液位聞于最聞值，則停止放料，并且料斗顯示器和遙控器顯示面板聲光報警。本實用新型采用模塊式設(shè)計I、檢測模塊由一組料位傳感器組成，料位傳感器采用若干特定長度的導(dǎo)電棒懸置于料斗內(nèi)，根據(jù)其與料斗內(nèi)混凝土漿的導(dǎo)通狀態(tài)判斷液位狀況。此導(dǎo)電棒應(yīng)具備無混凝土漿液附著、耐磨損、耐腐蝕的特性。2、通訊模塊分與混凝土泵車通訊和與攪拌運輸車通訊兩部分。與混凝土泵車通訊部分讀取泵送狀態(tài)與泵送速度、同時發(fā)送液位狀態(tài)與報警信息至泵車液位指示屏顯示以及喇叭。與攪拌運輸車通訊部分采用無線通訊，在無線電干擾嚴重的工作場合，可以采用屏蔽電纜連接。傳輸控制攪拌運輸車放料的信號以及液位報警信號。3、人機交互模塊包括位于攪拌運輸車的放料控制桿、液位指示燈顯示以及位于混凝土泵料斗側(cè)面的液位警示燈、遙控器上的液位指示燈、警示喇叭。4、執(zhí)行模塊是安裝在攪拌運輸車上的輔助放料裝置。即在現(xiàn)有人力操縱桿處加裝輔助放料電機，人力推動操作桿時會觸發(fā)電機驅(qū)動電路，采用助力方式改變攪拌筒的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)速度。同時電機驅(qū)動電路又與自動控制模塊連接，從而實現(xiàn)放料的自動控制。由于系統(tǒng)采用了電控方式，有效的提高了設(shè)備的自動化水平、擴展了設(shè)備的功能。極大的降低了勞動強度，節(jié)約了勞動力成本，提高現(xiàn)場施工效率，并且克服了人力操縱放料與泵送速度協(xié)調(diào)不佳的問題，對于吸空、飛濺現(xiàn)象也可以完全消除。本系統(tǒng)可以在混凝土泵與攪拌運輸車上配套使用，也可以單獨使用完成部分功能。
圖I是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型導(dǎo)電棒結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型液位指示燈和警示喇叭面板示意圖；圖4是本實用新型輔助放料裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標記1_液位傳感器；1_1_導(dǎo)電棒；1-2_料斗；2_1_液位指不燈；2_2_警不喇口八；3_輔助放料裝置；3_1_檢測開關(guān)；3_2_操作手柄；3_3_步進電機。
具體實施方式
為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實施本實用新型，
以下結(jié)合附圖及具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細描述。結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。如圖1-3所示，本實用新型由4個液位傳感器I、處理芯片及其外圍電路、3組指示燈與警示喇叭2-2和輔助放料機構(gòu)3構(gòu)成。一組液位傳感器由4個懸置于泵送機構(gòu)的料斗1-2內(nèi)的導(dǎo)電棒1-1組成。導(dǎo)電棒1-1上端分別連接上拉電阻接電源正極，車體連接電源負極地，由導(dǎo)電棒1-1輸出信號。當導(dǎo)電棒1-1與料斗1-2內(nèi)混凝土漿液不接觸時，導(dǎo)電棒
1-1輸出正電源信號；當混凝土漿液上升與導(dǎo)電棒i-ι接觸時，導(dǎo)電棒i-ι輸出地信號。根據(jù)4個導(dǎo)電棒1-1與混凝土漿液的接觸情況通過處理芯片可以判斷出當前混凝土漿的液位情況，發(fā)送給液位指示燈2-1、警示喇叭2-2、泵送系統(tǒng)以及輔助放料機構(gòu)4液位相關(guān)信息對應(yīng)的狀態(tài)當液位低于最低液位，即四個導(dǎo)電棒1-1均與混凝土漿液不接觸，液位指示燈
2-1顯示最低液位報警，警示喇叭2-2短促鳴笛三秒，提醒操作人員注意，同時輔助放料裝置3執(zhí)行快速放料，經(jīng)過十秒后，若液位仍然低于最低液位，則停止泵送；當液位高于最低液位并且低于次低液位時，即四個導(dǎo)電棒1-1有且僅有一個與混凝土漿液接觸，液位指示燈2-1顯示次低液位、警示喇叭2-2不動作，同時輔助放料裝置3執(zhí)行高速放料；當液位高于次低液位并且低于次高液位時，即四個導(dǎo)電棒1-1有且僅有兩個與混凝土漿液接觸，液位指示燈2-1顯示正常液位，警示喇叭2-2不動作，輔助放料裝置3正常速度放料。當液位高于次高液位并且低于最高液位時，即四個導(dǎo)電棒i-ι有且僅有一個與混凝土不接觸，液位指示燈2-1顯示次高液位、警示喇叭2-2不動作、輔助放料裝置3低速放料。當液位高于最高液位時，即四個導(dǎo)電棒1-1均與混凝土漿液接觸，液位指示燈2-1顯示最高液位、警示喇叭2-2連續(xù)鳴笛三秒，提醒操作人員注意，同時輔助放料裝置3停止放料。如圖4所示，輔助放料裝置3由檢測開關(guān)3-1、操作手柄3-2、步進電機3_3構(gòu)成。步進電機驅(qū)動電路有兩路信號輸入檢測開關(guān)3-1信號以及直接輸入信號，檢測開關(guān)信號優(yōu)先于直接輸入信號。4個檢測開關(guān)分別安裝在兩個操作手柄3-2上，用于手動操作時檢測攪拌運輸車放料、攪拌、加速和減速的動作。根據(jù)檢測到的信號驅(qū)動電路驅(qū)動步進電機執(zhí)行相應(yīng)的動作。當自動控制啟動時，位于混凝土泵車的上的處理芯片會根據(jù)液位傳感器I的狀態(tài)，直接發(fā)送給步進電機驅(qū)動電路控制信號，控制攪拌運輸車的放料與攪拌以及攪拌筒旋轉(zhuǎn)速度。以上所述，僅是用以說明本實用新型的具體實施案例而已，并非用以限定本實用新型的可實施范圍，舉凡本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員在未脫離本實用新型所指示的精神與原理下所完成的一切等效改變或修飾，仍應(yīng)由 本實用新型權(quán)利要求的范圍所覆蓋。
權(quán)利要求1.一種泵送供料匹配系統(tǒng)，包括檢測模塊、控制模塊、通訊模塊、人機界面模塊以及執(zhí)行模塊，配合泵送系統(tǒng)和攪拌車放料系統(tǒng)進行工作，其特征在于檢測模塊由多個液位傳感器構(gòu)成，液位傳感器放置在料斗中；通訊模塊包括與混凝土泵車通訊部分和與攪拌運輸車通訊部分；人機交互模塊包括放料操作部分和顯示訊響部分；執(zhí)行模塊是安裝在攪拌運輸車上的輔助放料裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵送供料匹配系統(tǒng)，其特征在于所述液位傳感器由四個懸置于泵送機構(gòu)的料斗內(nèi)的導(dǎo)電棒組成，導(dǎo)電棒的上端高度一致，分別連接上拉電阻接電源正極，車體連接電源負極，導(dǎo)電棒的下端根據(jù)高度不同，分別設(shè)置為最高液位導(dǎo)電棒、次高液位導(dǎo)電棒、次低液位導(dǎo)電棒和最低液位導(dǎo)電棒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的泵送供料匹配系統(tǒng)，其特征在于所述通訊模塊中的與混凝土泵車通訊部分與報警信息至泵車液位指示屏以及喇叭連接；所述通訊模塊中的與攪拌運輸車通訊部分采用無線通訊，在無線電干擾嚴重的工作場合，采用屏蔽電纜連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的泵送供料匹配系統(tǒng)，其特征在于所述人機交互模塊具體包括位于攪拌運輸車的放料控制桿、液位指示燈以及位于混凝土泵料斗側(cè)面的液位警示燈、遙控器上的液位指示燈和警示喇叭。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的泵送供料匹配系統(tǒng)，其特征在于所述輔助放料裝置是在現(xiàn)有人力操縱桿處加裝輔助放料電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的泵送供料匹配系統(tǒng)，其特征在于所述輔助放料裝置由檢測開關(guān)、操作手柄和步進電機構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泵送供料匹配系統(tǒng)，其特征在于所述輔助放料裝置由四個微動開關(guān)安裝在放料操作手柄的響應(yīng)扳動位置，兩個步進電機驅(qū)動攪拌運輸車的操作桿，完成輔助以及自動放料操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泵送供料匹配系統(tǒng)，其特征在于所述液位指示燈和喇叭有三組，每一組設(shè)置一面板，面板上設(shè)置有喇叭和多個液位指示燈，三組面板分別設(shè)置在放料操作桿面板、料斗側(cè)面面板以及遙控器面板上。
專利摘要本實用新型提出了一種泵送供料匹配系統(tǒng)，通過安裝在料斗內(nèi)的一組四支液位傳感器實時探測料斗內(nèi)混凝土漿液的液位信息，然后通過三處指示燈以及警示喇叭提醒操作工人，同時通過無線電與攪拌運輸車上的輔助放料裝置通訊，完成自動放料控制。四個液位傳感器分別探測液位的四個特征狀態(tài)，根據(jù)不同的狀態(tài)，控制泵送以及放料在合適的速度。輔助放料裝置采用四個微動開關(guān)探測操作桿的動作狀態(tài)，根據(jù)操作桿的不同動作，兩個步進電機驅(qū)動操作桿執(zhí)行相應(yīng)動作。本實用新型有效解決因放料速度過快、混凝土砂漿流落地面；放料速度過慢、混凝土泵吸入空氣，液面過低、S閥擺動時的混凝土飛濺現(xiàn)象。由于采用模塊化設(shè)計，部分功能獨立工作，方便地安裝在現(xiàn)有系統(tǒng)上。
文檔編號E04G21/02GK202359819SQ20112045270
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者喬艷紅, 崔潤哲, 張如偉, 李勇, 李康, 王飛, 羅勇, 范愛華 申請人:山推楚天工程機械有限公司