一种移动式混凝土搅拌车固体上料自动控制系统的制作方法

本实用新型涉及移动式混凝土搅拌车，特别是涉及一种混凝土搅拌车的固体物料的上料系统。

背景技术：

目前，在偏远地区的小规模建筑施工、水利建设、路面硬化施工等场合进行混凝土搅拌和运输时，多采用滚筒搅拌机或强制搅拌机搅拌混凝土，再用运载车辆或人工将混凝土运送到指定位置，耗费大量的人力资源，占地面积较大，且需要动力电源。移动式混凝土搅拌车具有自己上料、搅拌和运输功能，解决了原有施工中的不足，具有广阔的应用前景。然而混凝土搅拌过程中各种物料的配比，是根据施工的不同需求确定的，且此比例的构成对工程质量起着决定性的作用，故此移动式混凝土搅拌车上料过程中的物料质量控制是移动式混凝土搅拌车的关键技术之一。

目前移动式混凝土搅拌车上拥有称重系统，驾驶员可以通过称重系统所属的触摸屏输入所需的混凝土组分的重量。在驾驶员利用铲斗装料的过程中，可以通过屏幕看出已经铲装了多少物料，还余下多少物料没装，但是由于驾驶员无法看到铲斗中还有多少物料，且铲斗中的固体物料(沙、石、水泥等)下降速度过快，致使驾驶员无法准确控制装入搅拌罐中的物料重量，因此需要一套系统准确的控制上料。

技术实现要素：

针对上述现状，本实用新型旨在提供一种移动式混凝土搅拌车固体上料自动控制系统，该系统通过加装一个可以进行逻辑判断的控制器，将原有称重系统测得的搅拌罐重量同时输送给触摸屏和控制器，控制器可以根据还有多少物料需要添加，在物料即将加到量时，通过调整卸料口的开度来控制物料进入搅拌罐的速度，当加入的物料重量等于驾驶员输入的需求物料重量时，立即关闭卸料板。因此本实用新型可以有效保证固体物料加注的精度，控制混凝土各组份的比例，确保工程质量。

本实用新型解决以上技术问题所采用的技术方案如下：一种移动式混凝土搅拌车固体上料自动控制系统，包括有发动机，所述发动机驱动连接一液压油泵，在所述液压油泵的出油端连接一供油管路，所述供油管路上安装一电磁换向阀，所述电磁换向阀的工作端连接一卸料板油缸，所述卸料板油缸的活塞杆连接一卸料板；一控制器，与所述电磁换向阀电连接，所述控制器同时电连接一称重系统、一位置传感器、一触摸屏。

所述电磁换向阀为三位四通控制阀。

所述液压油泵为一变量油泵。

所述卸料板安装在铲斗的卸料口处。

所述液压油泵的供油端、所述电磁换向阀的回油端均连接油箱。

所述称重系统实时称取搅拌罐的重量，并向控制器传送重量数据；所述触摸屏上预设添加的物料重量，所述控制器根据预设添加的物料重量和搅拌罐的重量，计算还没有添加够的物料重量。

所述位置传感器安装在卸料板油缸的活塞杆上或铲斗卸料口处。

与已有技术相比，本实用新型显著的有益效果体现在：

1)减轻了驾驶员的操作负担，驾驶员不用紧盯着触摸屏上的重量，由控制器自动计算并控制加入量。

2)减少了因驾驶的反映速度和误操作引起的混凝土各物料组份的偏差。

3)提升了移动式混凝土搅拌车的自动化程度。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为移动式混凝土搅拌车外形图；

图2为铲斗卸料板关闭-打开状态变化示意图；

图3为本实用新型移动式混凝土搅拌车固体物料上料系统控制图；

图4为物料流量控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本实用新型技术方案作的唯一限定，凡是在本实用新型技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本实用新型的保护范围。

如图1、2所示，混凝土搅拌车上在装料部位设置有动臂1、动臂油缸2、铲斗3、铲斗油缸4、卸料板5、卸料板油缸6。动臂油缸2驱动连接动臂1，动臂1前端连接铲斗3，通过动臂油缸2驱动动臂1旋转，从而将铲斗3举升到接料斗上方；铲斗油缸4用于驱动铲斗将物料收于铲斗3中；卸料板油缸6则用于打开或关闭铲斗卸料口上的卸料板5，当铲斗3上升到接料斗上方后，卸料板油缸6打开卸料板5，铲斗3中的物料释放到接料斗中，其放料过程如图2所示。

整个上料过程中，现有技术下驾驶员可以通过称重系统所属的触摸屏预先输入需要加入的物料总量，也可以通过触摸屏看到搅拌罐中已加入的物料量，然而驾驶员仅可以看到物料的相关重量，而不能具体控制物料的加入量。因此，本实用新型在上料系统中加入一控制器106，如图3所示，对液压驱动车辆，所述上料系统的自动控制工作主要由控制器来完成，该上料系统的系统构成除卸料板5、卸料板油缸6外，还包括发动机101、液压油泵102、电磁换向阀103、搅拌罐104、称重系统105、控制器106、位置传感器107、触摸屏108、触摸屏可由驾驶员109操作。

发动机101驱动液压油泵102工作，而液压油泵102可以经过电磁换向阀103向卸料板油缸6供油，作为油缸活塞杆伸缩的动力源；卸料板油缸6的活塞杆连接卸料板5，带动卸料板5开启或关闭铲斗卸料口。本实用新型中加入控制器106控制电磁换向阀103上电，电磁换向阀103电磁铁的上电方位不同，会造成卸料板油缸内有杆腔和无杆腔的液体压力不同、流向不同，所以活塞杆产生伸或缩。液压油泵102的供油端、电磁换向阀103的回油端均连接油箱。称重系统105可以称搅拌罐104中物料的重量，并将其结果传递给控制器106，并在触摸屏108上显示出来。位置传感器107安装在卸料板油缸6的活塞杆上或铲斗卸料口处都可以。

所以优选地，电磁换向阀103选用三位四通阀。

所以优选地，液压油泵102选择一变量油泵。

称重系统105实时称取搅拌罐的重量，控制器根据驾驶员输入的需求物料量与目前已经加入罐中的物料量进行比较，当还有很多物料需要加入时控制器尚且不控制卸料板5的开度，当快要接近需求量时，控制器106则发出指令换开电磁换向阀103，推动卸料油缸6，带动卸料板5逐渐缩小卸料口开度，直至加入的物料数量等于需求量时，控制器106则发出指令换开电磁换向阀103，卸料油缸活塞杆缩回，带动卸料板将卸料口关闭，停止向搅拌罐加入物料。

在卸料板油缸6活塞杆上或铲斗上安装位置传感器107，位置传感器107的信息反馈给控制器106，当加入的物料还没有达到需求量时，控制器通过精确控制卸料板的开度来控制进料量。

至于控制器的控制流程，如图4所示，首先由驾驶员输入本次预加入的固体物料量m_req，设搅拌罐加入该物料前原始重量为m₀，当驾驶员输入m_req并点击确认键后，系统会利用原始搅拌罐的重量m₀及m_req计算出固体物料达到需求时的搅拌罐重量m_stop，理论上m_stop＝m₀+m_req时达到标准。

由于驾驶员在装料过程中，搅拌罐的重量是逐渐增大的，设m_i是物料加入量，当m_stop-m₀-m_i＞0时，说明物料还没有加够。根据物料的种类、粒度、物料的流动特性、铲斗的形状等，可以根据经验在控制器中设定一个界限值a，对于该类物质，当m_req-m_i＞a是暂且不用考虑控制卸料板的开度，当0＜m_req-m_i＜a，开始控制卸料板的开度，以及当m_req-m_i的值越来越小时，开度也随之越来越小，这些完全可以由系统预先自定义，比如极限值到达a时，自动关闭50％，到达b时，自动关闭75％，到达c时全部关闭(a、b、c的值越来越小)。直至物料即将加满，系统发出蜂鸣声音提示驾驶员已装载的物料重量接近m_req，控制器会控制电磁换向阀将卸料板关闭。

整个过程只需驾驶员在触摸屏上添加所需要的物料的量，点击确认，并开始利用铲斗向搅拌罐中铲装物料即可，当物料要达到需求量时，控制器将自动控制卸料板，无需驾驶员人为控制及关注已加入的物料量。固体物料加足后，再根据设定比例加入水，达到总重量要求即可。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型试制成功，将逐步改变国内长期进口的状况，提高了企业的市场竞争力，使企业不断发展壮大，为企业创造很好的效益。