[发明专利]布料设备复合液压驱动方法、控制系统、控制器和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种布料设备液压驱动方法，具体地，涉及一种布料设备复合液压驱动方法。进一步地，本发明涉及一种用于实现所述布料设备复合液压驱动方法的布料设备复合驱动控制系统。同时，本发明涉及一种控制器。此外，本发明还涉及一种包括所述布料设备复合驱动控制系统的布料设备，例如混凝土泵车。

背景技术

混凝土、砂浆等粘稠物料的布料设备，例如混凝土泵车、混凝土布料机、砂浆布料机等上公知地具有布料臂架，布料臂架包括依次铰接的多个臂节，其中第一臂节（本领域技术人员也称为“基本臂节”）铰接到回转台上，从而通过回转台的回转能够带动布料臂架回转，回转台通过回转液压马达驱动。所述布料臂架上安装有物料输送管道（例如混凝土输送管），末节臂节上的物料输送管的一端连接布料软管，以供施工人员抓持布料软管进行布料。布料臂架的第一臂节与回转台之间以及相邻的臂节之间分别铰接有臂架油缸，以驱动各节臂节展开或折叠。同时，由于布料设备的布料臂架展开时重心通常处于布料设备的底座（例如混凝土泵车底盘）范围之外，因此为了保证布料作业的安全性，布料设备上还具有伸缩支腿，以在布料作业时进行支撑。此外，布料设备进行布料作业时，由于粘稠物料对物料输送管的冲击，尤其是布料设备不连续输料时，布料臂架存在显著的振动，从而影响到布料作业的质量和施工安全，因此现有的布料设备（例如混凝土泵车）上一般设置有臂架液压减振机构，例如中国发明专利申请CN200610032361.X、CN201110006149.7以及本申请人的发明专利申请CN201210294389.6中公开的臂架液压减振机构。现有技术中公开的臂架液压减振机构形式多样，其基本原理均是通过臂架液压减振机构中的减振油路向连接于相应臂架油缸的减振油缸引入液压油或直接向某一臂架油缸引入液压油，由此对悬架油缸的位置或悬架油缸内部的活塞位置进行动态调节，使得悬架油缸的输出力发生变化或者使得悬架油缸带动布料臂架的相应臂节产生与布料臂架的布料作业振动相反的振动位移，以相对有效地消除或抵消布料臂架的振动。

但是，上述现有技术的布料设备的臂架液压减振机构通常采用独立的液压供油系统，其需要采用作为独立油源的液压泵，这增加了布料设备的重量，成本较高，而且在臂架液压减振机构不工作时，作为臂架液压减振机构的独立油源的液压泵一直在空转，从而使得布料设备的液压系统发热，并存在不必要的能量浪费。

如果使得臂架液压减振机构与布料臂架的各个臂架油缸（以及回转马达）共用油源，即共用液压泵，由于各个臂架油缸在布料作业过程中时常进行速度调节，其液压油供油流量经常发生变化，即需要进行相对精确的流量控制，如果缺乏相对可靠的复合液压驱动控制，而贸然使得臂架液压减振机构与各个臂架油缸共用油源，则可能严重影响到布料臂架各臂节的作业运动，并且臂架液压减振机构也不能正确发挥作用。现有技术中的一些相对低级的布料设备的臂架液压减振机构有的直接从主进油油路上引入减振控制用液压油，这使得布料臂架的臂节运动非常不稳定，并且臂架液压减振机构也无法有效地发挥作用，例如CN200610032361.X。

具体地，图1显示现有技术中用于布料设备的布料臂架的液压驱动原理图，其中对各个臂架油缸的驱动油路以及负载敏感变量泵进行了简化显示。图1中仅以两个臂架油缸为例进行了显示。

为了使得各个臂架油缸实现精确的流量调节，并使得流量稳定不受外部负载变化的影响，各个臂架油缸的进油油路采用了压力补偿的流量控制结构，其基本思路是采用定差减压阀与流量调节阀串联而成的调速阀（本领域技术人员也称为“压力补偿器”）的原理。例如，在图1中，两个臂架油缸均处于无杆腔进油，而有杆腔回油的伸出过程，在该伸出过程之中进回油的液压结构等同于图1所示。在此需要说明的是，图1仅是简化显示，在实际的各个臂架油缸的伸缩控制回路中，图1中所示的各个可调式流量调节阀采用的电控比例换向阀（一般为电控比例多路换向阀中的一联换向阀），各个定差减压阀设置在各个电控比例换向阀的分支进油油路上（液压泵的主进油油路向各联电控比例换向阀的分支进油油路供油），公知地，电控比例换向阀通过对比例电磁铁的控制能够调节通流开度，以实现流量调节，在此情形下各联电控比例换向阀与相应的定差减压阀与图1所示的压力补偿流量控制结构（即调速阀）与原理相同，并且通过电控比例换向阀作为臂架油缸的伸缩换向阀控制阀，相应地，图1中原理性简化显示的各个臂架油缸的有杆腔连接于油箱的油路则连接到相应的电控比例换向阀上，从而通过电控比例换向阀向油箱回油。