專利名稱：攪拌筒恒速控制系統(tǒng)、恒速攪拌的運(yùn)輸車及其電控發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攪拌筒恒速控制系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)的攪拌運(yùn)輸車，以及將攪拌筒
恒速控制系統(tǒng)中的控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器合二為一的電控發(fā)動(dòng)機(jī)。上述發(fā)明可用于混凝土攪拌車的相關(guān)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
攪拌運(yùn)輸車的攪拌筒在運(yùn)輸途中若隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速而相應(yīng)變速是沒(méi)有積極意義的。若保持?jǐn)嚢柰矓嚢杷璧谋匾牡退伲却蟠蠊?jié)約能量，又保證攪拌物料的必要而合理的攪拌質(zhì)量，還延長(zhǎng)了設(shè)備壽命等。這就需要對(duì)攪拌運(yùn)輸車攪拌筒實(shí)行恒速控制的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提出一種經(jīng)濟(jì)的使攪拌運(yùn)輸車的攪拌筒可恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的解決方案。 本解決方案是一種用于攪拌運(yùn)輸車的攪拌筒恒速控制系統(tǒng)。它由運(yùn)輸車的發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，液壓泵輸出壓力油，通過(guò)管路與液壓馬達(dá)等相連并驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)機(jī)械傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)攪拌筒旋轉(zhuǎn)。其特點(diǎn)是其發(fā)動(dòng)機(jī)為電控速度的發(fā)動(dòng)機(jī)，即油門可用電信號(hào)控制，并且有表達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的電信號(hào)可輸出；其液壓泵為電控變量泵；以及該系統(tǒng)還包括一個(gè)控制器，它對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)本身所輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與變量泵排量的乘積為定值或相近值的關(guān)系，給出相應(yīng)的對(duì)電控變量泵的控制信號(hào)。 上述恒速控制系統(tǒng)，其中該控制器的上述乘積是用控制器的二個(gè)輸入端進(jìn)行調(diào)整， 一個(gè)輸入端有信號(hào)時(shí)，該乘積增大，另一個(gè)輸入端有信號(hào)時(shí)，該乘積減小。
本解決方案還包括一種攪拌運(yùn)輸車，其特點(diǎn)是該運(yùn)輸車使用上述恒速控制系統(tǒng)。
本解決方案還包括一種電控轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，其特點(diǎn)是該發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器與上述控制器合二為一。即發(fā)動(dòng)機(jī)本身的控制器內(nèi)，除了控制發(fā)動(dòng)機(jī)的控制邏輯外，還固化了上述對(duì)電控變量泵的控制邏輯，并且留有控制該電控變量泵的對(duì)應(yīng)的輸出端以及輸入端，該輸入端輸入發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器輸給的轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)上述數(shù)值關(guān)系，由輸出端輸出控制信號(hào)給電控變量泵。 本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。 1、用較簡(jiǎn)單的組成組件，實(shí)現(xiàn)了攪拌筒的恒速控制。當(dāng)攪拌運(yùn)輸車根據(jù)路況，加大或減小油門時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)高時(shí)低，但由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與變量泵排量之乘積保持不變，使攪拌筒實(shí)現(xiàn)恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣使攪拌筒維持了合理必要的較低轉(zhuǎn)速，獲得顯著的節(jié)能效果等利益。 2、由于直接利用電控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，而不必專門為攪拌筒安裝轉(zhuǎn)速傳感器，簡(jiǎn)化了環(huán)節(jié)，節(jié)約了成本。 3、當(dāng)長(zhǎng)期使用后，液壓容積效率下降時(shí)，可用調(diào)整乘積值來(lái)補(bǔ)償使維持必要的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。 4、當(dāng)采用發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器與恒速控制系統(tǒng)的控制器合二為一時(shí)，節(jié)約了控制器，進(jìn)一步降低了成本。而由于恒速控制系統(tǒng)只需要控制器較少的資源，較少的程序內(nèi)存，較少的輸出、輸入點(diǎn)，一般的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器具有該裕量，所以是經(jīng)濟(jì)的解決方案。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明控制器實(shí)施例的端子功能示意圖 圖3為一電控變量泵的輸入信號(hào)與泵排量對(duì)應(yīng)關(guān)系的特性圖 圖4為本發(fā)明中發(fā)動(dòng)機(jī)控制器與恒速系統(tǒng)控制器合二為一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖l，本發(fā)明的攪拌運(yùn)輸車的攪拌筒恒速控制系統(tǒng)包括電控發(fā)動(dòng)機(jī)1、電控變量液壓泵2、液壓馬達(dá)3、將液壓泵與液壓馬達(dá)相連的液壓管道4、機(jī)械傳動(dòng)裝置5、攪拌筒6以及控制器7. 電控發(fā)動(dòng)機(jī)1與電控變量液壓泵2相連并驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，通過(guò)相連的液壓管道4將
壓力油輸送給液壓馬達(dá)3，并驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)與之相連的機(jī)械傳動(dòng)裝置5 (通常
是減速器)，機(jī)械傳動(dòng)裝置以一定的速比，將轉(zhuǎn)速與扭矩變換，驅(qū)動(dòng)攪拌筒旋轉(zhuǎn)。 控制器7接收電控發(fā)動(dòng)機(jī)給出的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)，給電控變量泵輸出控制信號(hào)，控
制其排量。 參見(jiàn)圖2，是本發(fā)明的控制器一實(shí)施例的端子功能示意圖。本控制器通?？捎脝纹瑱C(jī)芯片或以其為核心來(lái)制成。"V+"、"V-"端為控制器電源端。"IN. S"與"IN.0"及"IN同步"是一組輸入信號(hào)線，與本電控發(fā)動(dòng)機(jī)電接口相連，接受發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的表征其轉(zhuǎn)速的電信號(hào)。可以是串行的數(shù)字信號(hào)(根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際信號(hào)輸出模式確定。例如Can總線)。"Out S"與"0ut O"是一組輸出信號(hào)，與電控變量泵的控制信號(hào)輸入端相連，信號(hào)可以是脈寬調(diào)制方式。"恒速/非恒速"端為輸入端，其高/低電平用于選擇攪拌筒處于恒速狀態(tài)或非恒速狀態(tài)。當(dāng)處于非恒速狀態(tài)時(shí)，通過(guò)"積+"端、"積-"端改變攪拌筒的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。當(dāng)處于恒速狀態(tài)時(shí)，可通過(guò)"調(diào)整"端與"積+"或"積-"端之一的"與"信號(hào)修正恒速的調(diào)定值。"調(diào)整"端可不置于控制面板，是為了僅供調(diào)整時(shí)使用。而進(jìn)入非恒速狀態(tài)的初始態(tài)時(shí)，控制器發(fā)出的對(duì)泵的控制信號(hào)使攪拌筒的轉(zhuǎn)速的初始值為0.由操作按鈕控制"積+"或"積-"來(lái)操縱攪拌筒的轉(zhuǎn)速。 應(yīng)當(dāng)指出，圖l所示的原理圖略去了閉式液壓系統(tǒng)的補(bǔ)油泵等的實(shí)際環(huán)節(jié)，僅為了說(shuō)明涉及的主要原理，同時(shí)電控變量泵也并不限于閉式系統(tǒng)，開(kāi)式系統(tǒng)同樣能完成上述任務(wù)。因此，權(quán)利要求不受此限。 控制器采用的輸入、輸出信號(hào)為脈沖信號(hào)，是可選方式之一。當(dāng)控制器帶有D/A、A/D 口時(shí)，可用電平信號(hào)，因此，權(quán)利要求并不局限于本實(shí)施方式。 同時(shí)，有需要的話，控制器也可設(shè)主控制面板及從控制面板，在運(yùn)輸車的駕駛室或其它需要的地方分別實(shí)施控制。 為了使攪拌筒運(yùn)行的速度保持在合理而必要的低速(例如2r/m)，應(yīng)使用下式成立或近似成立 n發(fā)XDpX nvlX nV2 + Dm+i = 2(r/m) 其中"n發(fā)"為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/m) ，"Dp"為泵排量(cc/r) ，" 11 "為泵容積效率，"nV2" 為馬達(dá)容積效率，"Dm"為馬達(dá)排量(cc/r) ， "i"為機(jī)械傳動(dòng)裝置減速比。
2 Z)附所以，n—- ^ ,、其中，"n發(fā)"是變動(dòng)的，其余參數(shù)都是基本確
Up—"發(fā)xriwxiiv2 (cc/r)，
定的量。 求得"Dp"后，參見(jiàn)圖3.此為一電控泵輸入電信號(hào)與排量的對(duì)應(yīng)關(guān)系的特性圖。由
此可得(或計(jì)算可得到)泵對(duì)應(yīng)的輸入電信號(hào)，由此可由控制器的輸出端供給之。 采用上述控制器的攪拌運(yùn)輸車，由發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸車的變速箱并通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)
的取力口驅(qū)動(dòng)液壓泵，當(dāng)根據(jù)運(yùn)輸?shù)穆窙r及其它實(shí)際條件，司機(jī)用油門控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，
控制器自動(dòng)調(diào)節(jié)泵的流量使保持基本恒定，以使攪拌筒轉(zhuǎn)速維持恒定。 參見(jiàn)圖4，在該示意圖中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器l.a將圖1中控制器7的功能合二為一。
即不專設(shè)一恒速控制器。由于通常的電控發(fā)動(dòng)機(jī)，其控制器、控制器電源、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感
器及其連線、以及控制器讀入、處理轉(zhuǎn)速信號(hào)的程序及寄存器等相關(guān)軟、硬件已是其必要的
一部分。合二為一后，就避免了重復(fù)的設(shè)置及處理，減少了環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約。 而且恒速控制系統(tǒng)的控制器除了上述軟、硬件外，占用的其它資源(輸入、輸出
端、程序)較少，一般，合理分配資源就不會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的硬件成本。因此在總體上
說(shuō)，系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，連線少、成本低，具有經(jīng)濟(jì)意義。
權(quán)利要求
一種用于攪拌運(yùn)輸車的攪拌筒恒速控制系統(tǒng)。它由運(yùn)輸車的發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，液壓泵輸出壓力油，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)機(jī)械傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)攪拌筒旋轉(zhuǎn)。其特征在于，其發(fā)動(dòng)機(jī)為電控速度的發(fā)動(dòng)機(jī)，即油門可用電信號(hào)控制，并且有表達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的電信號(hào)可輸出；其液壓泵為電控變量液壓泵；以及該系統(tǒng)還包括一個(gè)控制器，它對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)本身所輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與變量泵排量的乘積為定值或相近值的關(guān)系，給出相應(yīng)的對(duì)電控變量泵的控制信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的恒速控制系統(tǒng)，其特征在于，其中該控制器的上述乘積是用控制器的二個(gè)輸入端進(jìn)行調(diào)整， 一個(gè)輸入端有信號(hào)時(shí)，該乘積增大，另一個(gè)輸入端有信號(hào)時(shí)，該乘積減小。
3. —種攪拌運(yùn)輸車，其特征在于，該運(yùn)輸車使用權(quán)利要求1所述的恒速控制系統(tǒng)。
4. 一種電控轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，該發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器與權(quán)利要求1所述的控制器合二為一。即發(fā)動(dòng)機(jī)本身的控制器內(nèi)，除了控制發(fā)動(dòng)機(jī)的控制邏輯外，還固化了權(quán)利要求l所述的對(duì)電控變量液壓泵的控制邏輯，并且留有控制該電控變量液壓泵的對(duì)應(yīng)的輸出端以及輸入端，該輸入端，讀入發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器輸給的轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)系，由輸出端輸出控制信號(hào)給電控變量泵。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種攪拌筒恒速控制系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)的攪拌運(yùn)輸車以及將攪拌筒恒速控制系統(tǒng)中的控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器合二為一的電控發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明的目的在使攪拌筒的轉(zhuǎn)速保持必要的恒定的低轉(zhuǎn)速以達(dá)到節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，其方案的要點(diǎn)在利用電控發(fā)動(dòng)機(jī)已有的轉(zhuǎn)速信號(hào)與電控變量液壓泵的排量的電信號(hào)的配合以實(shí)現(xiàn)恒定流量，使攪拌筒的轉(zhuǎn)速不隨發(fā)動(dòng)機(jī)必需變動(dòng)的轉(zhuǎn)速而波動(dòng)。
文檔編號(hào)B28C7/00GK101716802SQ20081020095
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者朱明 申請(qǐng)人:上海華豐工業(yè)控制技術(shù)工程有限公司