[发明专利]搅拌车恒速控制装置及实现搅拌车恒速的闭环控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及搅拌车领域，具体地涉及搅拌车恒速控制装置及实现搅拌车恒速的闭环控制方法。

背景技术

混凝土搅拌车是一种具有运输和搅拌混凝土双重功能的专用车辆。无论车辆在公路上高速行驶还是在交通信号灯前停留，罐体必须保持转速的连续一致，否则在长距离运输混凝土时会出现冷凝、分层和离析等现象，大大影响混凝土质量。在装、卸料时，混凝土搅拌车也要维持在一定的目标转速上，以使操作安全高效。

然而，运输以及装、卸料过程中，随着发动机转速变化，液压油泵改变供油量，罐体的转速也会随之偏离目标转速。这样一来，不但增大了发动机的功率消耗、加快搅拌筒的磨损，在影响混凝土搅拌车行驶性能的同时，也无法均匀搅拌混凝土，降低混凝土质量。所以在运输以及装、卸料过程中，保持搅拌车在对应的目标转速上恒速运行，是混凝土搅拌机要解决的重要课题。

传统的液压传动方案，通过控制手柄改变液压油泵斜盘控制拉杆，在价格上具有优势，很受厂家和用户欢迎。但这种方案的缺陷也很明显，因为用控制手柄改变罐体的转速不能及时反映罐体转速的变化，恒速误差大，随着建筑技术的发展，对混凝土质量要求也越来越高，这种传统液压传动方案已经不能满足需求。

随着技术的发展，出现了电控恒速控制方式。图1是示出一种现有的电控恒速控制装置的方框图。如图1所示，操作人员通过遥控器或近控柜1控制主控制器2，主控制器2协调控制油门执行器3和油泵执行器4，油门执行器3控制发动机5工作，油泵执行器4控制油泵6工作进而控制搅拌筒7的转速，同时又用一个转速传感器8测量搅拌筒7的转速并向主控制器2输出反馈信号，使得主控制器2可以实时的调整对油门执行器3和油泵执行器4的控制，达到搅拌筒7恒速运转的目的。图1所示出的恒速控制装置采用的油泵是电控泵，电控泵价格比普通机械泵高，导致该恒速控制装置的成本高，并且纯电控装置出故障后不便于排查、维修。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本较低的电控和机械控制相结合的闭环恒速控制装置和方法。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种搅拌机恒速控制装置，所述搅拌机恒速控制装置包括：测量装置，所述测量装置用于测量所述搅拌车的罐体的转速和转向，并输出测量信号；控制装置，用于接收所述测量信号，并输出控制信号；驱动装置，用于接收所述控制信号，以及输出相应的驱动信号；电机，根据所述驱动信号做出对应的动作；传动装置和液压油泵，所述传动装置将所述电机的动作传动到所述液压油泵以控制所述液压油泵的排量，来调节所述罐体的转速。进一步地，所述测量装置实时测量所述罐体的转速并向所述控制装置输出测量信号形成反馈，由此形成一个电控和机械控制相结合的闭环恒速控制装置。

优选地，所述液压油泵可以是普通的机械泵。

可替换地，测量装置包括一个或多个接近开关。

可替换地，测量装置安装在所述搅拌车的所述罐体、减速机或拖轮上。

可替换地，电机可以是步进电机、直线电机或伺服电机。

优选地，所述传动装置包括小齿轮和扇形齿轮，所述小齿轮安装在所述电机的输出轴上，所述扇形齿轮安装在所述液压油泵的控制拉杆上，所述小齿轮与所述扇形齿轮啮合，当所述电机转动时，通过所述小齿轮带动所述扇形齿轮，进而带动所述液压油泵的所述控制拉杆来调整所述液压油泵的排量。

可替换地，所述传动装置可采用齿轮连接方式、皮带连接方式或拉线连接方式等。

根据本发明的另一方面，提供一种实现搅拌车恒速的闭环控制方法，所述方法包括：通过测量装置测量所述搅拌车罐体的转向和转速，并输出测量信号；控制装置接收所述测量装置输出的所述测量信号，并输出控制信号；驱动装置接收所述控制装置输出的所述控制信号并输出相应的驱动信号；所述驱动信号驱动电机做出对应的动作；通过传动装置将所述电机的所述动作传动到液压油泵的控制拉杆，以控制所述液压油泵的排量，来调节所述罐体的转速。

进一步地，搅拌车运输过程、装料过程以及卸料过程中，对罐体转速的要求不同。由于本发明提供的恒速控制方法和装置可根据不同预设值控制罐体的旋转。因此，可通过在所述控制装置中设定不同的预设值，使对罐体的恒速控制满足不同阶段的需要。

本发明采用了闭环控制调节形式，跟传统的液压传动方式相比大大降低了恒速误差，根据对根据本发明的一个优选实施例的实际测试，其恒速误差可控制在10%以内。