[发明专利]搅拌筒转速自适应控制装置、方法、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种搅拌筒转速自适应控制装置、方法、设备及存储介质，通过新增设的旋转叶片和旋转轴来感知搅拌筒内混凝土的实时质量状态，该实时质量状态是由扭矩转速采集模块采集新增设的旋转叶片的扭矩和转速等参数，再通过转换关系式转换而得到的，然后通过质量状态判断搅拌筒内混凝土的离析状态，根据离析状态通过转速调节模块来实现搅拌筒转速的自适应调节，防止了混凝土发生离析问题，提高了混凝土的质量，同时在混凝土质量稳定的情况下，适当降低搅拌筒的转速，降低了燃油消耗，减小了液压系统和机械件的机械磨损。

技术领域

本发明属于工程机械控制技术领域，尤其涉及一种混凝土搅拌运输车搅拌筒转速自适应控制装置、方法、设备及存储介质。

背景技术

随着建筑业的发展和工程量的增加，混凝土搅拌运输车的使用量大大增加。在车辆运输混凝土的过程中，不适当的搅拌筒转速会造成以下情况的发生：一是影响运送的混凝土的匀质性，二是增加不必要的燃油消耗，三是加大了动力源—液压系统和搅拌筒的机械磨损。因此，在混凝土搅拌运输车运送混凝土的过程中、装料和卸料工况时，保证搅拌筒合适的转速意义重大。

目前，根据混凝土搅拌运输车的工作特性，在混凝土搅拌运输车装料和卸料工况时对搅拌筒的转速进行非恒定控制，在运送混凝土的过程中对搅拌筒的转速进行恒定控制，并不能对搅拌筒的转速进行自适应控制，对混凝土的匀质性存在一定影响，增加了燃油消耗，增加了液压系统和机械件的机械磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种搅拌筒转速自适应控制装置、方法、设备及存储介质，以解决现有转速控制对混凝土匀质性的影响，增加燃油消耗，以及增加液压系统和机械件的机械磨损等问题。

本发明独立权利要求的技术方案解决了上述发明目的中的一个或多个。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种搅拌筒转速自适应控制装置，包括旋转轴、旋转叶片、扭矩转速采集模块、搅拌电机、控制模块以及转速调节模块；所述旋转轴设于搅拌筒的底部，且旋转轴的一端位于搅拌筒内，另一端位于搅拌筒外；所述旋转叶片设于所述旋转轴上，且旋转叶片位于搅拌筒内；所述扭矩转速采集模块设于搅拌筒外的旋转轴上；所述搅拌电机的输出轴与旋转轴的另一端连接；所述转速调节模块的输出端与搅拌筒连接；所述扭矩转速采集模块、搅拌电机以及转速调节模块分别与所述控制模块连接；

所述扭矩转速采集模块用于采集旋转叶片的扭矩和转速；所述控制模块用于根据所述旋转叶片的扭矩和转速以及搅拌筒的转速获得混凝土的实时屈服强度和实时塑性粘度，并根据所述混凝土的实时屈服强度和实时塑性粘度发出速度控制指令，以及用于控制搅拌电机的运行；所述转速调节模块用于根据所述速度控制指令调节所述搅拌筒的转速，并将搅拌筒的转速反馈给所述控制模块；所述搅拌电机用于在所述控制模块的控制下驱动旋转轴的转动。

本发明中，在搅拌筒内原有搅拌叶片和搅拌轴的基础上，在搅拌筒的底部新增设旋转叶片和旋转轴，为了新增设的旋转叶片和旋转轴不影响原有搅拌叶片和搅拌轴的正常工作，新增设的旋转叶片和旋转轴应为小型化结构；通过新增设的旋转叶片和旋转轴来感知搅拌筒内混凝土的实时质量状态，该实时质量状态是由扭矩转速采集模块采集新增设的旋转叶片的扭矩和转速等参数，再通过转换关系式转换而得到的，然后通过质量状态判断搅拌筒内混凝土的离析状态，根据离析状态通过转速调节模块来实现搅拌筒转速的自适应调节，防止了混凝土发生离析问题，提高了混凝土的质量，同时在混凝土质量稳定的情况下，适当降低搅拌筒的转速，降低了燃油消耗，减小了液压系统和机械件的机械磨损。

进一步地，所述转速调节模块包括油泵、液压马达以及减速电机，所述油泵的输入端与油箱连接，油泵的输出端与液压马达连接，油泵的控制端与所述控制模块连接，所述液压马达与减速电机连接，所述减速电机与所述搅拌筒连接。

油泵根据速度控制指令输出对应排量的液压油至液压马达，从而控制液压马达的运动速度，液压马达又控制减速电机的转速，从而控制搅拌筒的转速。