輸送缸輸送量計量方法和計量裝置以及輸送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種輸送缸輸送量計量方法和計量裝置以及輸送系統(tǒng)，涉及工程機械領域。該方法包括：檢測輸送缸換向緩沖時活塞檢測套最終離開緩沖區(qū)域的第一時間；檢測輸送缸泵送物料過程中物料被擠壓使得壓力閥打開的第二時間；檢測輸送缸泵送物料結束后壓力閥關閉的第三時間；根據(jù)第一時間和第三時間確定一個泵送行程中輸送缸的總運行時間；根據(jù)第二時間和第三時間確定輸送缸泵送物料的有效運行時間；從輸送缸總容積中去除活塞檢測套容積得到輸送缸有效容積；根據(jù)輸送缸有效容積、輸送缸的總運行時間以及輸送缸泵送物料的有效運行時間確定輸送缸實際輸送量。充分考慮了活塞檢測套對輸送缸容積和運行時間的影響，提高輸送缸輸送量計量的準確性。
【專利說明】
輸送缸輸送量計量方法和計量裝置以及輸送系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及工程機械領域，特別涉及一種輸送缸輸送量計量方法和計量裝置以及 輸送系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 污泥栗應用在污水處理廠中，通過輸送缸輸送脫水污泥至筒倉及其他存儲設備 中，一些污水處理廠將污泥輸送到其他工廠進行焚燒、干化、堆肥、或者填埋，需要對處理的 泥料進行計量，以此了解污泥的生產(chǎn)情況、財務計算等。
[0003] 傳統(tǒng)輸送缸的輸送量往往依據(jù)經(jīng)驗進行估計。例如，根據(jù)經(jīng)驗污泥含水率約為 80 %，以污泥栗輸送缸容積的80 %對其輸送量進行計算。這種計算方式基于經(jīng)驗，實際上輸 送缸每次輸送的物料情況并不相同，有時甚至相差甚遠，這種計算方式難于準確計量，往往 與實際輸送量有較大差別。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的一個技術問題是:如何提高輸送缸輸送量計量的準確性。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種輸送缸輸送量計量方法，包括:檢測輸 送缸換向緩沖時活塞檢測套最終離開緩沖區(qū)域的第一時間;檢測輸送缸栗送物料過程中物 料被擠壓使得壓力閥打開的第二時間；檢測輸送缸栗送物料結束后壓力閥關閉的第三時 間；根據(jù)第一時間和第三時間確定一個栗送行程中輸送缸的總運行時間；根據(jù)第二時間和 第三時間確定輸送缸栗送物料的有效運行時間；從輸送缸總容積中去除活塞檢測套容積得 到輸送缸有效容積;根據(jù)輸送缸有效容積、輸送缸的總運行時間以及輸送缸栗送物料的有 效運行時間確定輸送缸實際輸送量。
[0006] 在一些實施例中，根據(jù)輸送缸有效容積、輸送缸的總運行時間以及輸送缸栗送物 料的有效運行時間確定輸送缸實際輸送量包括:將一個輸送沖程中輸送缸栗送物料的有效 運行時間與輸送缸的總運行時間的比值與輸送缸有效容積相乘得到的值作為該輸送沖程 中輸送缸實際輸送量。
[0007]在一些實施例中，第三時間減去第一時間得到一個栗送行程中輸送缸的總運行時 間;第三時間減去第二時間得到輸送缸栗送物料的有效運行時間。
[0008] 在一些實施例中，通過設置于水槽處的第一接近開關檢測輸送缸換向緩沖時活塞 檢測套最終離開緩沖區(qū)域的第一時間;通過設置于壓力閥處的第二接近開關檢測壓力閥打 開的第二時間以及壓力閥關閉的第三時間。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種輸送缸輸送量計量裝置，其特征在于， 包括:第一接近開關，位于水槽處，用于檢測輸送缸換向緩沖時活塞檢測套的位置，并在活 塞檢測套最終離開緩沖區(qū)域的時刻發(fā)送第一檢測信號;第二接近開關，位于壓力閥處，用于 檢測壓力閥的打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)，并在壓力閥打開的時刻發(fā)送第二檢測信號，在壓力閥 關閉的時刻發(fā)送第三檢測信號;計算單元，與第一接近開關和第二接近開關連接，用于根據(jù) 第一檢測信號確定活塞檢測套最終離開緩沖區(qū)域的第一時間，根據(jù)第二檢測信號確定壓力 閥打開的第二時間，根據(jù)第三檢測信號確定壓力閥關閉的第三時間，根據(jù)第一時間、第二時 間、第三時間、輸送缸總容積以及活塞檢測套容積確定輸送缸實際輸送量。
[0010] 在一些實施例中，計算單元用于根據(jù)第一時間和第三時間確定一個栗送行程中輸 送缸的總運行時間，根據(jù)第二時間和第三時間確定輸送缸栗送物料的有效運行時間，從輸 送缸總容積中去除活塞檢測套容積得到輸送缸有效容積，并根據(jù)輸送缸有效容積、輸送缸 的總運行時間以及輸送缸栗送物料的有效運行時間確定輸送缸實際輸送量。
[0011] 在一些實施例中，計算單元用于將一個輸送沖程中輸送缸栗送物料的有效運行時 間與輸送缸的總運行時間的比值與輸送缸有效容積相乘得到的值作為該輸送沖程中輸送 缸實際輸送量。
[0012] 在一些實施例中，計算單元還用于將各個輸送沖程的輸送缸實際輸送量進行累 加，得到輸送缸實際輸送總量。
[0013] 在一些實施例中，計算單元用于將第三時間減去第一時間得到一個栗送行程中輸 送缸的總運行時間，將第三時間減去第二時間得到輸送缸栗送物料的有效運行時間。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種輸送系統(tǒng)，包括輸送缸、壓力閥以及上 述的輸送缸輸送量計量裝置。
[0015] 本發(fā)明實現(xiàn)了輸送缸輸送量的準確計量，并且充分考慮了活塞檢測套對輸送缸有 效容積的影響以及對輸送缸總運行時間的影響，提高了輸送缸輸送量計量的準確性。
[0016] 通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其 優(yōu)點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1示出本發(fā)明輸送系統(tǒng)的一個實施例的結構示意圖。
[0019] 圖2示出本發(fā)明輸送缸輸送量計量方法一個實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下 對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應用或使 用的任何限制。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提 下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，直接測量輸送缸輸送量比較困難，因此提出一種輸送缸輸送量的間 接測量方法。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，在實際應用當中，物料的輸送量和輸送缸的體積有關系，并且 輸送缸的截面積是固定不變的，假設物料完全裝滿在輸送缸內，活塞從輸送缸的頭部運行 至終點為活塞滿行程，也就是輸送缸的實際長度，則輸送缸體積V =輸送缸截面積S X輸送 缸長度L(活塞滿行程）。然而，實際中每次進入輸送缸的物料的多少是不確定的，很難是完 全裝滿的，輸送缸的截面積是固定的不需要測量，則實際輸送物料體積Vl=輸送缸截面積S X物料能夠占用輸送缸的長度Ll(活塞實際行程）。但是輸送缸內不能測量到活塞實際在什 么位置能夠讓壓力閥打開，并將物料輸送出去。為了解決該問題，考慮到活塞在栗送物料時 整個運行過程近似為勻速運動速度，因此輸送缸長度L與輸送缸有效輸送長度為L1之間比 例關系等于輸送缸的總運行時間以及輸送缸栗送物料的有效運行時間之間的比例關系。至 此，本發(fā)明將對輸送缸輸送量進行測量轉化為對輸送缸的總運行時間以及輸送缸栗送物料 的有效運行時間之間的比例關系、輸送缸有效容積的測量。
[0022]圖1示出本發(fā)明輸送系統(tǒng)的一個實施例的結構示意圖。如圖1所示，該實施例的極 限載荷模式下的輸送系統(tǒng)包括輸送缸10、壓力閥20以及輸送缸輸送量計量裝置30，還包括 提升閥40,活塞50及其檢測套51。通過設置活塞檢測套51，在栗送結束的時候將系統(tǒng)的運行 速度降低，避免因為栗送速度過快換向時給各個部件造成機械的碰撞損壞。其中，輸送缸輸 送量計量裝置30包括第一接近開關31、第二接近開關32、計算單元33。第一接近開關31，位 于水槽處，用于檢測輸送缸換向緩沖時活塞檢測套的位置。第二接近開關32,位于壓力閥 處，用于檢測壓力閥的打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)。計算單元33,與第一接近開關31和第二接近開 關32連接，根據(jù)兩開關的檢測信號確定輸送缸實際輸送量。
[0023]該輸送系統(tǒng)的工作過程如下：
[0024]在吸入物料行程中，提升閥40打開，壓力閥20關閉，活塞勻速向左運行，當活塞檢 測套51的A面到達第一接近開關31位置，此時第一接近開關31點亮，上升沿觸發(fā)信號(此時 設為T1Q)，活塞50運行速度降低，作為液壓系統(tǒng)自動換向時候的緩沖，活塞50繼續(xù)向左低速 運行，運行行程是一個活塞檢測套51的距離，直至完全結束，此時能檢測到活塞檢測套51的 B面，在這個過程中第一接近開關31 -直點亮。吸入物料的行程結束，提升閥40關閉，這個行 程包括點亮第一接近開關31之前的較快速度運行階段和第一接近開關31點亮之后的低速 緩沖運行階段。
[0025] 吸入物料結束，活塞50處于輸送缸10最左端，此時第一接近開關31還處于點亮階 段，然后輸送缸10進行栗送，運行速度較低，活塞50向右運行，壓力閥20也處于關閉狀態(tài)。首 先活塞檢測套51的B面離開第一接近開關31，然后活塞檢測套51的A面離開第一接近開關 31，當活塞檢測套51的A面離開第一接近開關31時，第一接近開關31熄滅，下降沿觸發(fā)信號 (第一接近開關31的下降沿觸發(fā)信號設為第一檢測信號，表示活塞檢測套最終離開緩沖區(qū) 域，此時設為第一時間Tn)，然后輸送缸10繼續(xù)栗送，系統(tǒng)較快勻速向前運行。
[0026]由于吸入物料不會完全填滿整個輸送缸10,活塞50會擠壓物料，形成一定的壓力， 當壓力足夠大時壓力閥20打開，第二接近開關32點亮，上升沿觸發(fā)信號(第二接近開關32的 上升沿觸發(fā)信號設為第二檢測信號，此時設為第二時間T 12)。當物料完全被輸送，壓力降低， 壓力閥20關閉，第二接近開關32熄滅，下降沿觸發(fā)信號(第二接近開關32的下降沿觸發(fā)信號 設為第三檢測信號，此時設為第三時間T 13)，栗送行程結束。栗送行程包括第一接近開關31 熄滅之前低速運行階段和第二接近開關32熄滅之后較高速度運行階段。
[0027]從第一接近開關31下降沿開始，至第二接近開關32下降沿截止，為一個栗送行程 中輸送缸的總運行時設定行程為Si。從第二接近開關32上升沿開始，至第 二接近開關32下降沿截止，為輸送缸栗送物料的有效運行時間T 2，T2 = T13-T12，設定行程為 &。整個輸送過程視為勻速運行，速度為V。則通過公式(1)進行推導：
[0029] 通過上式得出以下結論：
[0031] 其中，Qi表示輸送缸有效容積，Qi = Qoj 〇，Qo表示單個輸送缸容積，Q' 〇表示活塞檢 測套占用輸送缸容積，Q2表不一個栗送過程中輸送缸實際輸送量。nr2表不輸送缸橫截面積， 本實施例是以圓柱形的輸送缸為例進行描述，對于其他形狀的輸送缸，由于其橫截面積是 一定的，因此本實施例的結論同樣適用于其他形狀的輸送缸。
[0032] 由此可見，本發(fā)明的輸送缸輸送量計量方法，充分考慮了活塞檢測套對輸送缸有 效容積的影響以及對輸送缸總運行時間的影響，提高了輸送缸輸送量計量的準確性。此外， 利用接近開關，在較低成本下，即可實現(xiàn)對一個栗送行程中輸送缸的總運行時間和輸送缸 栗送物料的有效運行時間的精確測量。
[0033] 在輸送缸輸送量計量裝置30中，其第一接近開關31在活塞檢測套最終離開緩沖區(qū) 域的時刻發(fā)送第一檢測信號，其第二接近開關32在壓力閥打開的時刻發(fā)送第二檢測信號， 在壓力閥關閉的時刻發(fā)送第三檢測信號，其計算單元33根據(jù)第一檢測信號確定活塞檢測套 最終離開緩沖區(qū)域的第一時間，根據(jù)第二檢測信號確定壓力閥打開的第二時間，根據(jù)第三 檢測信號確定壓力閥關閉的第三時間，并根據(jù)第一時間、第二時間、第三時間、輸送缸總容 積以及活塞檢測套容積確定輸送缸實際輸送量。具體的，計算單元33根據(jù)第一時間和第三 時間確定一個栗送行程中輸送缸的總運行時間，即將第三時間減去第一時間得到一個栗送 行程中輸送缸的總運行時間;根據(jù)第二時間和第三時間確定輸送缸栗送物料的有效運行時 間，即將第三時間減去第二時間得到輸送缸栗送物料的有效運行時間，從輸送缸總容積中 去除活塞檢測套容積得到輸送缸有效容積，并根據(jù)輸送缸有效容積、輸送缸的總運行時間 以及輸送缸栗送物料的有效運行時間確定輸送缸實際輸送量。例如，將一個輸送沖程中輸 送缸栗送物料的有效運行時間與輸送缸的總運行時間的比值與輸送缸有效容積相乘得到 的值作為該輸送沖程中輸送缸實際輸送量。
[0034] 基于前述方法可以計算出單個輸送沖程的輸送缸實際輸送量，計算單元33將各個 輸送沖程的輸送缸實際輸送量進行累加，即可得到輸送缸實際輸送總量。
[0035] 下面結合圖2描述本發(fā)明一個實施例的輸送缸輸送量計量方法。
[0036] 圖2示出本發(fā)明輸送缸輸送量計量方法的一個實施例的流程示意圖。如圖2所示， 該實施例的輸送缸輸送量計量方法包括：
[0037]步驟S202,檢測輸送缸換向緩沖時活塞檢測套最終離開緩沖區(qū)域的第一時間。
[0038]參考前述，例如可以通過設置于水槽處的第一接近開關31檢測輸送缸換向緩沖時 活塞檢測套最終離開緩沖區(qū)域的第一時間。
[0039]步驟S204,檢測輸送缸栗送物料過程中物料被擠壓使得壓力閥打開的第二時間。 [0040]步驟S206,檢測輸送缸栗送物料結束后壓力閥關閉的第三時間。
[0041]參考前述，例如通過設置于壓力閥處的第二接近開關32檢測壓力閥打開的第二時 間以及壓力閥關閉的第三時間。
[0042] 步驟S208，根據(jù)第一時間和第三時間確定一個栗送行程中輸送缸的總運行時間。 [0043]其中，第三時間減去第一時間可以得到一個栗送行程中輸送缸的總運行時間。
[0044] 步驟S210，根據(jù)第二時間和第三時間確定輸送缸栗送物料的有效運行時間。
[0045] 其中，第三時間減去第二時間可以得到輸送缸栗送物料的有效運行時間。
[0046] 步驟S212,從輸送缸總容積中去除活塞檢測套容積得到輸送缸有效容積。
[0047] 步驟S214,根據(jù)輸送缸有效容積、輸送缸的總運行時間以及輸送缸栗送物料的有 效運行時間確定輸送缸實際輸送量。
[0048] 其中，將一個輸送沖程中輸送缸栗送物料的有效運行時間與輸送缸的總運行時間 的比值與輸送缸有效容積相乘得到的值作為該輸送沖程中輸送缸實際輸送量。
[0049] 基于前述方法可以計算出單個輸送沖程的輸送缸實際輸送量，將各個輸送沖程的 輸送缸實際輸送量進行累加，即可得到輸送缸實際輸送總量。
[0050] 本發(fā)明實現(xiàn)了輸送缸輸送量的準確計量，并且充分考慮了活塞檢測套對輸送缸有 效容積的影響以及對輸送缸總運行時間的影響，提高了輸送缸輸送量計量的準確性。
[0051] 本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件 來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀 存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0052] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種輸送缸輸送量計量方法，其特征在于，包括： 檢測輸送缸換向緩沖時活塞檢測套最終離開緩沖區(qū)域的第一時間； 檢測輸送缸栗送物料過程中物料被擠壓使得壓力閥打開的第二時間； 檢測輸送缸栗送物料結束后壓力閥關閉的第三時間； 根據(jù)所述第一時間和所述第三時間確定一個栗送行程中輸送缸的總運行時間； 根據(jù)所述第二時間和所述第三時間確定輸送缸栗送物料的有效運行時間； 從輸送缸總容積中去除活塞檢測套容積得到輸送缸有效容積； 根據(jù)所述輸送缸有效容積、所述輸送缸的總運行時間以及所述輸送缸栗送物料的有效 運行時間確定輸送缸實際輸送量。2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述輸送缸有效容積、所述輸送缸 的總運行時間以及所述輸送缸栗送物料的有效運行時間確定輸送缸實際輸送量包括： 將一個輸送沖程中所述輸送缸栗送物料的有效運行時間與所述輸送缸的總運行時間 的比值與所述輸送缸有效容積相乘得到的值作為該輸送沖程中輸送缸實際輸送量。3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述第三時間減去所述第一時間得到 一個栗送行程中輸送缸的總運行時間;所述第三時間減去所述第二時間得到輸送缸栗送物 料的有效運行時間。4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于， 通過設置于水槽處的第一接近開關檢測輸送缸換向緩沖時活塞檢測套最終離開緩沖 區(qū)域的第一時間； 通過設置于壓力閥處的第二接近開關檢測壓力閥打開的第二時間以及壓力閥關閉的 第三時間。5. -種輸送缸輸送量計量裝置，其特征在于，包括： 第一接近開關，位于水槽處，用于檢測輸送缸換向緩沖時活塞檢測套的位置，并在活塞 檢測套最終離開緩沖區(qū)域的時刻發(fā)送第一檢測信號； 第二接近開關，位于壓力閥處，用于檢測壓力閥的打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)，并在壓力閥打 開的時刻發(fā)送第二檢測信號，在壓力閥關閉的時刻發(fā)送第三檢測信號； 計算單元，與第一接近開關和第二接近開關連接，用于根據(jù)第一檢測信號確定活塞檢 測套最終離開緩沖區(qū)域的第一時間，根據(jù)第二檢測信號確定壓力閥打開的第二時間，根據(jù) 第三檢測信號確定壓力閥關閉的第三時間，根據(jù)所述第一時間、所述第二時間、所述第三時 間、輸送缸總容積以及活塞檢測套容積確定輸送缸實際輸送量。6. 如權利要求5所述的裝置，其特征在于，其中，所述計算單元用于根據(jù)所述第一時間 和所述第三時間確定一個栗送行程中輸送缸的總運行時間，根據(jù)所述第二時間和所述第三 時間確定輸送缸栗送物料的有效運行時間，從輸送缸總容積中去除活塞檢測套容積得到輸 送缸有效容積，并根據(jù)所述輸送缸有效容積、所述輸送缸的總運行時間以及所述輸送缸栗 送物料的有效運行時間確定輸送缸實際輸送量。7. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，其中，所述計算單元用于將一個輸送沖程中 所述輸送缸栗送物料的有效運行時間與所述輸送缸的總運行時間的比值與所述輸送缸有 效容積相乘得到的值作為該輸送沖程中輸送缸實際輸送量。8. 如權利要求7所述的裝置，其特征在于，其中，所述計算單元還用于將各個輸送沖程 的輸送缸實際輸送量進行累加，得到輸送缸實際輸送總量。9. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，其中，所述計算單元用于將所述第三時間減 去所述第一時間得到一個栗送行程中輸送缸的總運行時間，將所述第三時間減去所述第二 時間得到輸送缸栗送物料的有效運行時間。10. -種輸送系統(tǒng)，包括輸送缸、壓力閥以及權利要求5 - 9任一項所述的輸送缸輸送量 計量裝置。
【文檔編號】G01F22/00GK105928585SQ201610235417
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】蔡振旭, 王鵬, 張曉琳, 張淑君
【申請人】徐州徐工施維英機械有限公司