[发明专利]臂架振动抑制方法、系统及臂架式工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及臂架式工程机械技术领域，尤其涉及一种臂架振动抑制方法。本发明还涉及一种臂架振动抑制系统及具有上述臂架振动抑制系统的臂架式工程机械。

背景技术

混凝土泵车是一种常见的臂架式工程机械，混凝土泵车广泛用在基本建设工地上输送混凝土，特别是用于大型施工工地的混凝土输送作业，可大大的减轻施工工地混凝土输送的繁重体力劳动，提高施工进度和工作效率。

混凝土泵车是将混凝土泵送机构、臂架系统、支撑机构等集成在汽车底盘上，集行驶、泵送、布料于一体的高效混凝土输送设备。臂架系统是混凝土输送管的支撑和运动载体，臂架系统是由多个臂架、连杆通过销轴铰接而成，采用设置在相应臂架上的液压油缸驱动来完成各种运动形态的机构。

混凝土泵车在泵送过程中，泵送油缸与摆缸的配合不协调使得混凝土在输送管道中流动不连续，导致臂架末端产生振动和摆动，使得施工时臂架末端的定位性较差；另外，由于臂架振动，容易导致臂架局部位置早期疲劳损坏而出现裂纹，直接影响混凝土泵车的使用寿命，带来安全隐患。

为了解决臂架振动过大的问题，现有技术中通常采用调节泵送频率的方法来实现，尽量的使得泵送频率远离臂架固有频率，从而防止臂架振动过大。这种臂架振动抑制方法，在调节泵送频率的同时限制了泵车排量的调节范围，而且泵车在不同工况下的固有频率难以获得，从而导致这种方法对臂架振动的抑制效果不佳，而且不具备移植性及通用性。

因此，如何在不限制泵车排量的调节范围的情况下，有效抑制臂架的振动，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种臂架振动抑制方法，该臂架振动抑制方法可在不限制泵车排量的调节范围的情况下，有效抑制臂架的振动。本发明的第二个目的是提供一种臂架振动抑制系统，本发明的第三个目的是提供一种具有上述臂架振动抑制系统的臂架式工程机械。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种臂架振动抑制方法，包括以下步骤：

步骤A，实时检测末节臂架的末端振动的振幅A、相位&及周期T；

步骤B，将所述振幅A与预设值进行比较，若所述振幅A大于预设值则进入步骤C；若所述振幅A小于预设值，则结束；

步骤C，驱动至少一节臂架上的臂架油缸动作，使得所述末节臂架的末端产生一个具有振幅A1、相位&1、周期T的运动分量，且所述振幅A1与所述振幅A的差值小于预设差值，相位&1与相位&的差值为nT/2，其中n为奇数。

优选的，所述步骤A具体包括：

步骤A1，实时检测末节臂架的末端的位置，

步骤A2，根据所述位置的变化，计算所述末节臂架的末端振动的振幅A、相位&及周期T。

优选的，所述步骤A具体为：实时检测末节臂架的末端振动的振幅A、相位&及周期T。

优选的，通过控制臂架油缸多路阀来控制所述臂架油缸动作。

优选的，所述步骤C具体可以包括：

步骤C 1，根据振幅A1，计算所述臂架油缸的运动量，其中，振幅A1与所述振幅A的差值小于预设差值；

步骤C2，确定所述臂架油缸多路阀的阀门开度及作用时长；

步骤C3，根据振动相位&1，确定多路阀控制的投入时刻，其中，相位&1与相位&的差值为nT/2，n为奇数；

步骤C4，驱动所述臂架油缸动作。

本发明提供的臂架振动抑制方法，首先实时检测末节臂架的末端振动的振幅A、相位&及周期T，再将振幅A与预设值进行比较，若振幅A大于预设值，则驱动至少一节臂架上的臂架油缸动作，使得末节臂架的末端产生一个具有振幅A1、相位&1、周期T的运动分量，且所述振幅A1与所述振幅A的差值小于预设差值，相位&1与相位&的差值为nT/2，其中n为奇数。

这种臂架振动抑制方法，在采集及分析了末节臂架的末端振动的振幅、相位及周期的基础上，控制至少一节臂架上的臂架油缸进行动作，使得末节臂架的末端产生一个运动分量，该运动分量具有振幅A1、相位&1、周期T，由减振投入时刻确定相位&1，减振施加量的大小确定振幅A1，减振作用时长确定周期T，该运动分量的振动方向与所检测到的末节臂架的末端振动的方向相反，因此，该运动分量可完全或部分抵消臂架末端的振动，从而使得末节臂架的末端的振动幅度在预设范围内。