一種具有變頻調(diào)速功能的混凝土電泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型主要涉及工程機械領(lǐng)域，具體地說，涉及一種具有變頻調(diào)速功能的混凝土電泵。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝電泵是通過電動機作為動力源驅(qū)動各執(zhí)行部件動作的混凝土泵。電動機驅(qū)動混凝土泵的液壓泵的主軸轉(zhuǎn)動，并泵出液壓油提供給臂架系統(tǒng)、泵送機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、攪拌機構(gòu)及支腿等中的液壓部件。
[0003]傳統(tǒng)的混凝土電泵，為了克服較大的啟動轉(zhuǎn)矩和瞬間變大的負荷，采用的電動機都大于實際所需功率，工作時電動機的功率利用率一般在50%?70%之間，電動機常常處于輕載工作狀態(tài)，造成了電動機資源的浪費。另一方面，混凝土電泵的工作情況是時刻變化的，這些都取決于混凝土配合比、塌落度及工地的施工進度等多種因素。電動機若始終處于最高速運轉(zhuǎn)，勢必也會造成電能的浪費和機械磨損。
[0004]因此，電動機如果根據(jù)施工工況要求進行科學(xué)合理的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制，將可以大大降低施工成本，起到避免能源浪費的作用，是混凝土電泵節(jié)能控制的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種混凝土電泵，該混凝土電泵解決了現(xiàn)有技術(shù)中電動機轉(zhuǎn)速不變造成的能源浪費問題。
[0006]本實用新型的混凝土電泵，包括:PLC控制器，所述PLC控制器用于接收混凝土泵施工的工況信號；變頻器，所述變頻器經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊連接所述PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)所述工況信號控制所述變頻器輸出不同的頻率；電動機，所述電動機與所述PLC控制器連接，所述變頻器根據(jù)不同的輸出頻率，驅(qū)動所述電動機以不同的速度轉(zhuǎn)動；主油泵，所述主油泵與所述電動機連接，所述電動機用于驅(qū)動主油泵向混凝土泵的液壓執(zhí)行部件供油。
[0007]進一步地，所述主油泵為設(shè)置有電液比例閥的變量泵，所述電液比例閥連接所述PLC控制器，所述電液比例閥根據(jù)所述工況信號，調(diào)節(jié)所述主油泵的排量。
[0008]進一步地，所述混凝土電泵還包括:壓力變送器，所述壓力變送器用于檢測所述主油泵的系統(tǒng)壓力，并將壓力信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出至所述PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)所述壓力信號控制所述變頻器調(diào)整輸出頻率。
[0009]進一步地，所述混凝土電泵還包括:
[0010]遙控器或控制面板，所述遙控器或控制面板連接所述PLC控制器，在對所述遙控器或控制面板進行操作指示時，發(fā)送所述工況信號至所述PLC控制器。
[0011]進一步地，所述混凝土電泵的液壓執(zhí)行部件連接有兩個接近開關(guān)，所述PLC控制器接收所述接近開關(guān)的工況信號；一個接近開關(guān)為安裝在電動機軸端檢測電動機轉(zhuǎn)速，另一個接近開關(guān)為檢測液壓執(zhí)行元件中的活塞到位信號。
[0012]本實用新型根據(jù)工況信號，可控制變頻器輸出不同的頻率，并進一步地驅(qū)動電動機以不同的速度轉(zhuǎn)動。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可根據(jù)施工工況科學(xué)合理地對電動機匹配轉(zhuǎn)速，提高了功率因素，改善了電動機的電源質(zhì)量，電動機的功率與實際負荷相匹配，在混凝土電泵高負載和低負載時電動機具有不同的轉(zhuǎn)速，具有節(jié)約能源的優(yōu)點；本實用新型不僅能節(jié)約能源，而且能延長電機和主油泵以及整個系統(tǒng)的使用壽命，使電動機和主油泵不需要長時間工作在最高轉(zhuǎn)速。
[0013]在本實用新型的優(yōu)選實施例中，還可以根據(jù)主油泵的系統(tǒng)壓力，對變頻器的輸出頻率及電動機的轉(zhuǎn)速進行二次調(diào)整，對施工狀態(tài)可進行實時檢測和控制，在節(jié)能的前提下，也保證了施工作業(yè)的順利進行。
【附圖說明】
[0014]構(gòu)成本實用新型的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0015]圖1是本實用新型一實施例的混凝土電泵的結(jié)構(gòu)框圖；
【具體實施方式】
[0016]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0017]圖1所示是本實用新型一實施例的混凝土電泵的結(jié)構(gòu)框圖。該實施例的混凝土電泵至少包括PLC控制器、D/A轉(zhuǎn)換模塊、變頻器、電動機和主油泵。
[0018]PLC控制器用于接收混凝土泵施工的工況信號。變頻器連接PLC控制器，PLC控制器根據(jù)工況信號控制變頻器輸出不同的頻率；電動機與變頻器連接，變頻器根據(jù)不同的輸出頻率，驅(qū)動電動機以不同的速度轉(zhuǎn)動；主油泵與電動機連接，電動機用于驅(qū)動主油泵向混凝土泵的液壓執(zhí)行部件供油。
[0019]PLC控制器接收的工況信號可以由遙控器或控制面板產(chǎn)生，遙控器或控制面板連接PLC控制器，在對遙控器或控制面板進行操作指示時，發(fā)送工況信號至PLC控制器。
[0020]遙控器或控制面板上可以設(shè)置各種操作手柄或按鈕，如啟動按鈕、攪拌按鈕、泵送按鈕、退活塞按鈕等。根據(jù)各按鈕或手柄的開關(guān)狀態(tài)，可得到各種工況信號，并可預(yù)設(shè)該工況電動機所需要的轉(zhuǎn)速。
[0021]比如當(dāng)電動機通過遙控器或操作面板啟動，沒有任何泵送動作時，電動機此時不需要太高的轉(zhuǎn)速要求，可以根據(jù)工況需要通過PLC控制器控制變頻器，進而實現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)速的設(shè)定。
[0022]在只需要攪拌功能的工況時，可以通過變頻器給電動機設(shè)定一個合理的工作轉(zhuǎn)速VO ;在泵送工況時，電動機可合理設(shè)定相應(yīng)的轉(zhuǎn)速Vl ;主缸點動設(shè)定轉(zhuǎn)速V2 ;擺缸點動設(shè)定轉(zhuǎn)速V3 ;退活塞設(shè)定轉(zhuǎn)速V4 ;轉(zhuǎn)速VO?V4的設(shè)定可通過科學(xué)合理的驗證得出，能夠滿足各種工況的要求。
[0023]此外，前述工況信號也可通過檢測接近開關(guān)的實時狀態(tài)得到，該接近開關(guān)連接混凝土電泵的液壓執(zhí)行部件，PLC控制器接收接近開關(guān)實時的工況信號。在電機軸端安裝一個接近開關(guān)檢測轉(zhuǎn)速信號輸入給PLC控制器，PLC控制器再根據(jù)該脈沖信號的頻率計算出電動機的轉(zhuǎn)速，輸出控制信號給變頻器，變頻器再修正電動機的轉(zhuǎn)速。液壓執(zhí)行元件中的活塞到位信號經(jīng)接近開關(guān)檢測后也發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器控制換向電磁閥換向。通過檢測攪拌馬達是否轉(zhuǎn)動以及泵送系統(tǒng)的主油缸是否動作，從而確定當(dāng)前工況，PLC控制器控制變頻器的輸出頻率，進而將電動機的轉(zhuǎn)速控制在該工況的預(yù)設(shè)值。
[0024]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可根據(jù)施工工況科學(xué)合理地對電動機匹配轉(zhuǎn)速，在混凝土電泵高負載和低負載時電動機具有不同的轉(zhuǎn)速，從而避免了混凝土電泵的負載與電動機的轉(zhuǎn)速不匹配而造成的能源浪費，具有節(jié)能的優(yōu)點。
[0025]為了使得主油泵的排量適應(yīng)于當(dāng)前工況，優(yōu)選該主油泵為設(shè)置有電液比例閥的變量泵，該電液比例閥連接PLC控制器，電液比例閥根據(jù)工況信號，調(diào)節(jié)主油泵的排量。對于斜盤式柱塞泵而言，該電液比例閥可以連接設(shè)置于斜盤上的變量活塞，根據(jù)工況調(diào)整斜盤的傾斜度，進而實現(xiàn)主油泵排量的調(diào)整。
[0026]在實際施工作業(yè)過程中，可能出現(xiàn)如堵管憋壓等狀態(tài)，從而影響混凝土電泵的工作，進而造成混凝土電泵的負載與電動機的轉(zhuǎn)速不匹配。為了克服該問題，本實用新型的混凝土電泵優(yōu)選還設(shè)置有壓力變送器，壓力變送器用于檢測主油泵的系統(tǒng)壓力，并將壓力信號輸出至PLC控制器，PLC控制器根據(jù)壓力信號控制變頻器調(diào)整輸出頻率。
[0027]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過對變頻器的輸出頻率及電動機的轉(zhuǎn)速進行二次調(diào)整，可以滿足工況的需求，在節(jié)能的前提下，也保證了施工作業(yè)的順利進行。
[0028]應(yīng)當(dāng)清楚，除了前述部件外，本實用新型該實施例的混凝土電泵還可以包括臂架系統(tǒng)、泵送機構(gòu)、行走機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)等部分，各部分的結(jié)構(gòu)可以參考現(xiàn)有技術(shù)，本文在此不再贅述。此外，各種結(jié)構(gòu)的混凝土泵車、車載泵和拖泵等均可以適用于本實用新型的技術(shù)方案。
[0029]綜上所述，本實用新型前述實施例可控制變頻器輸出不同的頻率，并進一步地驅(qū)動電動機以不同的速度轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)混凝土電泵的負載與電動機的轉(zhuǎn)速之間科學(xué)合理地匹配，具有節(jié)約能源的優(yōu)點。此外，前述實施例還可以根據(jù)主油泵的系統(tǒng)壓力，對變頻器的輸出頻率及電動機的轉(zhuǎn)速進行二次調(diào)整，在節(jié)能的前提下，也保證了施工作業(yè)的順利進行。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有變頻調(diào)速功能的混凝土電泵，其特征在于，包括:PLC控制器，所述PLC控制器用于接收混凝土泵施工的工況信號；變頻器，所述變頻器連接所述PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)所述工況信號控制所述變頻器輸出不同的頻率；電動機，所述電動機與所述變頻器連接，所述變頻器根據(jù)不同的輸出頻率，驅(qū)動所述電動機以不同的速度轉(zhuǎn)動；主油泵，所述主油泵與所述電動機連接，所述電動機用于驅(qū)動主油泵向混凝土泵的液壓執(zhí)行部件供油；所述主油泵為設(shè)置有電液比例閥的變量泵，所述電液比例閥連接所述PLC控制器，所述電液比例閥根據(jù)所述工況信號，調(diào)節(jié)所述主油泵的排量；壓力變送器，所述壓力變送器用于檢測所述主油泵的系統(tǒng)壓力，并將壓力信號輸出至所述PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)所述壓力信號控制所述變頻器調(diào)整輸出頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有變頻調(diào)速功能的混凝土電泵，其特征在于，所述混凝土電泵的液壓執(zhí)行部件連接有兩個接近開關(guān)，所述PLC控制器接收所述接近開關(guān)的工況信號；一個接近開關(guān)為安裝在電動機軸端檢測電動機轉(zhuǎn)速，另一個接近開關(guān)為檢測液壓執(zhí)行元件中的活塞到位信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有變頻調(diào)速功能的混凝土電泵，其特征在于，還包括:遙控器或控制面板，所述遙控器或控制面板連接所述PLC控制器，在對所述遙控器或控制面板進行操作指示時，發(fā)送所述工況信號至所述PLC控制器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有變頻調(diào)速功能的混凝土電泵。該混凝土電泵包括：PLC控制器、D/A轉(zhuǎn)換模塊、變頻器、電動機、壓力變送器、主油泵，PLC控制器用于接收混凝土泵施工的工況信號以及壓力變送器的壓力信號，PLC控制器根據(jù)工況信號以及各傳感器信號控制變頻器輸出不同的頻率，變頻器根據(jù)不同的輸出頻率驅(qū)動電動機以不同的速度轉(zhuǎn)動，電動機用于驅(qū)動主油泵向混凝土泵的液壓執(zhí)行部件供油。本實用新型可根據(jù)施工工況科學(xué)合理地對電動機匹配轉(zhuǎn)速，提高了功率因素，改善了電動機的電源質(zhì)量，電動機的功率與實際負荷相匹配，在混凝土電泵高負載和低負載時電動機具有不同的轉(zhuǎn)速，具有節(jié)約能源的優(yōu)點。
【IPC分類】F04B49-06, F04B15-02, F04B17-03
【公開號】CN204436762
【申請?zhí)枴緾N201520038634
【發(fā)明人】李恒征
【申請人】宿州學(xué)院
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月20日