[发明专利]一种臂架行程控制油缸装置及臂架振动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种臂架行程控制油缸装置及臂架振动控制系统。

背景技术

混凝土泵车臂架是典型的柔性多体系统，臂架跨度大，刚度低，固有频率较低。在实际泵送过程中，臂架系统特别是高节臂段易发生剧烈振动，这种剧烈振动不但影响泵车正常的施工，同时会降低泵车正常使用寿命。臂架产生剧烈振动的主要原因有以下几个方面：臂架姿态复杂多变，不同姿态的臂架系统的固有频率相差较大，表现为泵车在某些姿态下工作时振动幅度明显高于稳定工作状态。当泵送工作油缸和换向油缸的工作频率与臂架系统的固有频率比值在范围内时，臂架系统的振动幅值加大，泵车臂架和车体发生大幅度振动，会使得混凝土浇筑过程不稳定，尾部软管剧烈振动而造成浇筑位置出现偏差。

目前泵车臂架的振动已成为工程机械难以解决的问题之一，现有的混凝土泵车并没有针对臂架进行有效的振动控制，混凝土泵送过程中，臂架和其输送管经常处于剧烈振动，严重时会造成液压元件、密封装置的损坏以及结构连接位置的断裂。随着混凝土泵车作业高度的不断提高，臂架跨度越来越大，臂架轻量化的趋势，臂架在工作过程中的振动效应越发显著，为了对泵车施工过程中的稳定性和安全性进行保障，亟需针对泵车臂架与臂架输送管的振动进行控制。

发明内容

本发明提供一种臂架行程控制油缸装置及臂架振动控制系统，用以实现对泵车臂架的振动实现有效地控制。

本发明实施例提供的一种臂架行程控制油缸装置，包括：用于填充液压油的第一腔体、位于所述第一腔体中的活塞和连接所述活塞的活塞杆，还包括：磁流变阻尼器；

所述磁流变阻尼器包括：用于填充磁流变液的第二腔体以及位于磁流变液中的线圈；所述线圈缠绕在所述活塞杆上，用于根据输入的控制信号，驱动所述活塞杆产生与臂架之间相对加速度相反的阻尼力，控制所述臂架之间的相对加速度。

本发明实施例提供的一种臂架振动控制系统，包括：本发明实施例提供的上述臂架行程控制油缸装置中的磁流变阻尼器、控制器和安装在臂架两端的加速度传感器，所述控制器分别与加速度传感器和所述磁流变阻尼器相连；其中：

所述加速度传感器，用于检测臂架之间的相对加速度；

所述控制器，用于采集加速度传感器采集的臂架之间相对加速度的信号；对所述信号进行处理，得到臂架之间的相对位移和相对速度；按照设定的控制算法，计算所述臂架行程控制油缸装置中磁流变阻尼器的驱动力；根据计算出的所述驱动力的大小，以及所述相对位移和相对速度，确定所述磁流变阻尼器的控制信号；根据确定的控制信号驱动所述磁流变阻尼器；

所述磁流变阻尼器，用于根据所述控制器输入的控制信号，驱动所述臂架行程控制油缸装置中的活塞杆产生与臂架之间相对加速度相反的阻尼力，控制所述臂架之间的相对加速度。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实例提供的臂架振动控制系统以及针对臂架振动控制过程设计的臂架行程控制油缸，将磁流变阻尼器的结构融合到了行程控制油缸的具体结构中，并且通过对臂架加速度的采集，获取臂架之间的相对位移和相对速度，根据预设的控制算法，计算出臂架行程控制油缸装置中磁流变阻尼器的驱动力，根据计算出的驱动力的大小，以及臂架间相对位移和相对速度，确定磁流变阻尼器的控制信号，通过该控制信号驱动磁流变阻尼器对臂架行程控制油缸装置中的活塞杆产生与臂架间相对加速度相反的阻尼力，从而实现了对臂架之间振动的有效控制，保障了具有臂架系统的工程机械在工作时的稳定性和安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的臂架行程控制油缸装置的结构图之一；

图2为本发明实施例提供的臂架行程控制油缸装置的结构图之二；

图3为本发明实施例提供的臂架振动控制系统的结构图；

图4为本发明实施例提供的采用臂架振动控制系统的臂架的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种臂架行程控制油缸装置及臂架振动控制系统的具体实施方式进行说明。

首先对本发明实施例提供的臂架行程控制油缸装置的结构进行详细地说明。