[发明专利]一种搅拌车卸料速度控制方法及控制装置和搅拌车

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于工程机械领域的控制方法，特别涉及一种搅拌车卸料速度控制方法。另外，本发明还涉及一种搅拌车卸料速度控制装置，以及具有该控制装置的搅拌车。

背景技术

图1为混凝土机械施工的场景。左边的机械为混凝土运输搅拌车、右边的机械为混凝土泵车。混凝土运输搅拌车将商品混凝土从混凝土搅拌站运送到施工现场，搅拌车再将混凝土倾倒入混凝土泵车的料斗中，混凝土泵车再将料斗中的混凝土料泵送到施工地点。搅拌车的搅拌筒21用于装混凝土料，在卸料时混凝土通过卸料槽22进入泵送设备的料斗23中，料斗23中的混凝土通过输送缸24泵送，输送缸24由主油缸25做功，主油缸25带动输送缸24中的砼活塞往复运动。料斗23中的混凝土料不断的被吸入输送缸24，然后又经由输送缸24泵送到施工现场。

搅拌车放料是需要人手工操作的。操作员将操作一个手柄来控制搅拌车的放料速度。然而泵车料斗中的混凝土料的剩余量不容易观察到。操作员只能凭经验控制搅拌车放料速度。经常出现的问题是，放料速度很难控制，总是时快时慢。1)放料速度太快，泵车料斗中混凝土料会溢出，造成浪费；操作员往往会拿铁锹把溢出的混凝土料铲回到料斗中，耗费体力，增加操作员的劳动强度。2)放料速度太慢，料斗中的混凝土会很快耗尽，泵车泵送系统将会吸空，影响泵送效率，同时也容易引起臂架大幅振荡。

为了更好的控制搅拌车放料速度，泵车料斗中的混凝土剩余容量必须可以实时监控到，或者泵车吸料的速度必须与搅拌车放料的速度保持一致，从而实现混凝土的料斗中混凝土量在一定的水平。

目前，现有技术中没有很好的解决所存在的问题，对于搅拌车卸料与泵车泵料的速度无法做到在整个工作的过程中相互协调、动态的、实时的调整卸料速度或泵料速度，以保证彼此的一致性，减少溢料或吸空情况的发生。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷和不足，本发明提供一种搅拌车卸料速度控制方法。通过检测工作现场泵送设备发出的工作声音，并对声音信号处理、采样分析以及特征提取，对信号特征进行计算后，得出基于该声音状态下的泵送设备，适应性的调整搅拌车的卸料速度，与泵送设备在工作中形成动态的、实时的协调配合，辅助操作工更好的完成卸料、泵料，且整个工作过程中减少出现溢料、吸空情况。

另外，本发明还提供一种搅拌车卸料速度控制装置，基于实现上述方法的装置。

另外，本发明还提供一种搅拌车。安装有该控制装置，使搅拌车在卸料时能够很好的控制、调节自身的卸料速度，更好的与泵送设备协调配合工作，减少卸料过程中泵送设备的料斗出现溢料或吸空情况。

本发明提供的一种搅拌车卸料速度控制方法，包括如下步骤：

a、检测泵送设备泵料时发出的工作声音，获取声音信号；

b、对获取的声音信号进行处理、采样分析及特征提取；

c、根据步骤b中获取的信息特征，计算得到泵送设备泵料时的泵料速度；

d、根据预存的控制策略，以得到的所述泵料速度控制搅拌车的卸料速度。

优选的，所述步骤d中的控制策略为：根据泵送设备泵料速度与搅拌筒卸料速度的对应关系，以及搅拌筒卸料速度与搅拌筒转速之间的线性比例关系，以得到的所述泵料速度计算出搅拌筒的目标转速；根据计算得到的所述搅拌筒目标转速，控制搅拌筒在目标转速下转动，以控制搅拌车的卸料速度。

优选的，所述步骤a中，泵送设备泵料时发出的工作声音包括输送缸泵送换向时产生的金属撞击声。

优选的，所述步骤c中：根据步骤b获取的信息，计算得出输送缸的换向周期、并根据换向周期计算得出单位时间内输送缸的换向频率，结合所述输送缸的长度和内径参数，计算得出所述泵料速度。

优选的，所述换向频率的计算公式为：f＝1/T，其中f为所述换向频率，T为所述换向周期，所述泵料速度的计算公式为：其中D为所述输送缸的内径，L为所述输送缸的长度，所述步骤d中，按照下述公式计算得出所述搅拌筒的目标转速：所述搅拌筒卸料速度与所述输送缸的泵料速度之间的关系为：ν_卸≈ν_泵，所述搅拌筒的卸料速度与所述搅拌筒的转速呈比例线性关系，公式为：ν_卸≈Cν_筒，其中C为比例系数，最后得出所述搅拌筒的目标转速计算公式为：即：所述比例系数C是指搅拌筒满料的情况下，搅拌筒每转一圈混凝土卸料量的平均值。

本发明提供的一种搅拌车卸料速度控制装置，所述控制装置包括：