专利名称：喷射机喷嘴控制装置、方法、系统以及工程机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及混凝土喷射机，具体地，涉及一种喷射机喷嘴控制装置、一种喷射机喷嘴控制方法、一种喷射机喷嘴控制系统以及一种工程机械。
背景技术：
当前混凝土喷射机作业时，会在喷嘴处加入速凝剂，与喷射出的混凝土混合，使混凝土被喷射到隧道壁等作业位置时能迅速凝固，从而快速定型，完成施工要求。根据混凝土的泵送排量与速凝剂的排量比例的不同，从混凝土与速凝剂混合到混凝土凝固所需的时间也不相同。因此，当两种排量比例一定时，如果喷射距离过长，可能出现混凝土还没喷到作业位置就开始凝固的现象，导致喷射质量变差，如果喷射距离过短，则可能出现混凝土喷到作业位置之后一小段时间内还不能凝固，会导致混凝土的掉落浪费。目前，喷射机作业时的喷射距离完全由操作人员自行把握调整，很难达到最佳喷射距离，因此常有喷射质量低或者混凝土浪费的情况发生。发明内容
本发明的目的是提供一种能够避免喷射质量低或者混凝土浪费的情况的喷射机喷嘴控制装置、一种喷射机喷嘴控制方法、一种喷射机喷嘴控制系统以及一种工程机械。
为了实现上述目的，本发明提供了一种喷射机喷嘴控制装置，该控制装置包括接收器，用于接收排量配比值和喷射距离实际测量值；以及控制器，用于根据所述排量配比值以及预先存储的排量配比值与喷射距离的对应关系，确定与所述排量配比值相对应的喷射距离，以该喷射距离为目标值，所述喷射距离实际测量值为反馈值，对所述喷嘴的伸缩进行调节。
相应地，本发明还提供一种喷射机喷嘴控制方法，该控制方法包括接收排量配比值和喷射距离实际测量值；以及根据所述排量配比值以及预先存储的排量配比值与喷射距离的对应关系，确定与所述排量配比值相对应的喷射距离，以该喷射距离为目标值，所述喷射距离实际测量值为反馈值，对所述喷嘴的伸缩进行调节。
相应地，本发明还提供一种喷射机喷嘴控制系统，该控制系统包括喷嘴控制装置和用于安装在所述喷嘴上的喷嘴伸缩阀，所述喷嘴控制装置本发明提供的喷射机喷嘴控制装置，所述喷嘴控制装置的控制器通过控制所述喷嘴伸缩阀对所述喷嘴的伸缩进行调节。
相应地，本发明还提供一种工程机械，该工程机械包括本发明提供的喷射机喷嘴控制系统。
通过上述技术方案，预先存储有排量配比值与喷射距离的对应关系，该对应关系为不同的排量配比值与其最合适的能够避免喷射质量低或者混凝土浪费的最佳喷射距离之间的对应关系，操作人员在作业时，首先将连接喷嘴的臂架调整到当前需要喷射的位置， 通过当前混凝土与速凝剂的排量配比值以及预先存储的排量配比值与喷射距离的对应关系可以确定出与该当前排量配比值相对应的一个最佳喷射距离，由此，可以通过调节喷嘴的伸缩使其达到该最佳喷射距离，利用该最佳喷射距离执行喷射动作，能够避免喷射质量低或者混凝土浪费的情况。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中
图1为本发明的喷射机喷嘴控制装置的示意图2为根据本发明的表示排量配比值与喷射距离的对应关系的二维坐标图3为本发明的喷射机喷嘴控制系统的示意图；以及
图4为本发明的喷射机喷嘴控制方法的流程图。
附图标记说明
I喷射机喷嘴控制系统2喷射机喷嘴控制装置
11接收器12控制器
13喷嘴伸缩阀14测距装置
15信息输入显不装置具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1为本发明的喷射机喷嘴控制装置2的框图。如图1所示，本发明提供了一种喷射机喷嘴控制装置2，该控制装置2包括接收器11，用于接收排量配比值和喷射距离实际测量值；以及控制器12，用于根据所述排量配比值以及预先存储的排量配比值与喷射距离的对应关系，确定与所述排量配比值相对应的喷射距离，以该喷射距离为目标值，所述喷射距离实际测量值为反馈值，对所述喷嘴的伸缩进行调节。
根据本发明，喷射机具有臂架以及安装在臂架前端的喷嘴，在作业时，调整臂架到喷射点位置附近，并通过调整喷嘴的伸缩来确定喷嘴到喷射点的喷射距离。
为了获取喷射距离实际测量值，通常需要在喷嘴外部安装测距装置，通过将测距装置与所述控制器12连接，对喷嘴到喷射点的实际距离进行测量。
根据本发明，所述接收器11为用于接收表示排量配比值及喷射距离测量值的信号的接收装置，控制器12与所述接收器11连接，该控制器12为用于根据预先设定的程序，接收来自接收器11的表示排量配比值的信号，根据该排量配比值以及预先存储的对应关系确定与该排量配比值相对应的喷射距离，并输出相应的喷嘴伸缩控制指令的PLC控制器。
在实际作业时，操作人员首先通过调整臂架将喷嘴调整到喷射点位置，然后开启本发明的喷射机喷嘴控制装置2，所述接收器11接收操作人员设定的混凝土与速凝剂的排量配比值，并接收来自测距装置的喷嘴到喷射点的喷射距离实际测量值。所述控制器12中预先存储有排量配比值与喷射距离的对应关系，控制器12根据来自接收器11的排量配比值以及预先存储的排量配比值与喷射距离的对应关系来确定与该排量配比值相对应的喷射距离，以该喷射距离为目标值，所述喷射距离实际测量值为反馈值，输出控制喷嘴伸缩动作的控制信号，对所述喷嘴的伸缩进行调节，以调节喷嘴到喷射点的喷射距离。
本发明的喷射机喷嘴控制装置2可以通过本地信号(例如通过安装在该控制装置 2本体上的开关)或远程信号(例如通过遥控开关设备)进行开启。
根据本发明的技术方案，所述排量配比值与喷射距离的对应关系可以通过预先对喷射机进行喷射实验来获得，通过喷射实验，针对不同的排量配比值，分别找出最佳喷射距离。由此，操作人员可以调节所需的混凝土排量与速凝剂排量的排量配比值，并通过接收器 11将其输入到控制器12中，同时，由操作人员不断调节喷嘴到喷射点的距离，以寻找与输入的排量配比值对应的最佳喷射距离。在确定对应的最佳喷射距离之后，通过安装在喷嘴处的测距装置记录下当前的喷射距离并发送给接收器11。操作人员重复上述操作步骤，不断调节两种排量的排量配比值，寻找不同配比情况下的最佳喷射距离。
优选地，所述控制器12还用于根据预先设定的程序，记录下每次输入的排量配比值和最佳喷射距离，并按照大小顺序对其进行整理，构建排量配比值与最佳喷射距离的对应关系，例如构建图2所示的二维坐标图，其中横坐标为混凝土与速凝剂的排量配比值(即混凝土在混凝土与速凝剂混合物中所占的百分比)X (%)，纵坐标为找出的与排量配比值对应的最佳喷射距离y (m)o
当排量配比值X越大，即混凝土相对速凝剂变多，混凝土离析需要的时间变长，最佳喷射距离y越大；反之，当排量配比值X越小，即混凝土相对速凝剂变少，混凝土的离析时间变短，最佳喷射距离I越小。
通过将该二维坐标系相邻的数据点相连，可以构成一条多段线，每一线段对应的 f(x)函数都可以由该多段线上的两个点确定，测量的实验数据越多，该多段线越接近实际的特性曲线。在保证足够多的实验数据的情况下，所需的每一个混凝土排量与速凝剂排量的配比值都可以从该多段线中找到一个对应的近似的最佳喷射距离。
在完成排量配比值与最佳喷射距离的对应关系的构建后，所述控制器12根据预先设定的程序，将其进行存储。在实际作业中，控制器12根据该预先存储的对应关系来确定与输入的排量配比值相对应的喷射距离。
为了避免喷嘴的频繁动作，对所述喷射距离设置有上限值和下限值，所述喷射距离的上限值和下限值可以根据实际操作的需要进行确定，当所述喷射距离实际测量值在所述喷射距离的下限值与上限值之间时，控制器12不对喷嘴进行伸缩控制。
所述喷嘴可以通过安装在该喷嘴上的喷嘴伸缩阀来进行伸缩调节。由此，当所述喷射距离实际测量值小于所述喷射距离的下限值时，控制器12控制喷嘴收缩阀得电，控制喷嘴收缩，增大喷射距离；当所述喷射距离实际测量值大于所述喷射距离的下限值时，控制器12控制喷嘴伸出阀得电，控制喷嘴伸出，减小喷射距离。
如图3所示，本发明还提供了一种喷射机喷嘴控制系统1，该控制系统I包括喷嘴控制装置和用于安装在所述喷嘴上的喷嘴伸缩阀13，所述喷嘴控制装置为本发明提供的喷射机喷嘴控制装置2，所述控制装置2的控制器12通过控制所述喷嘴伸缩阀13对所述喷嘴的伸缩进行调节。
优选地，所述喷嘴伸缩阀13为开关量阀，通过来自控制器12的开关量信号进行伸缩控制。
为了对喷嘴到喷射点的实际距离进行测量，优选地，如图3所示，本发明提供的控制系统I还包括与所述控制装置2的接收器11连接的测距装置14，该测距装置14用于获取喷射距离实际测量值。
该测距装置14可以安装在喷嘴外部，通过对喷嘴到喷射点的实际距离进行测量， 将测得的距离信号发送给接收器11。优选地，该测距装置14与所述喷嘴平行安装。该测距装置14优选为激光传感器。
优选地，如图3所示，本发明提供的控制系统I还包括与所述控制装置2的接收器 11和控制器12连接的信息输入显示装置15，操作人员可以通过该信息输入显示装置15可视地输入排量配比值，所述控制器12还用于将所确定的与该排量配比值相对应的喷射距离通过该信息输入显示装置15进行显示。所述信息输入显示装置15例如可以为触摸显示屏。
如图4所示，本发明还提供了一种喷射机喷嘴控制方法，该控制方法包括接收排量配比值和喷射距离实际测量值；以及根据所述排量配比值以及预先存储的排量配比值与喷射距离的对应关系，确定与所述排量配比值相对应的喷射距离，以该喷射距离为目标值， 所述喷射距离实际测量值为反馈值，对所述喷嘴的伸缩进行调节。
根据本发明提供的方法，当所述喷射距离实际测量值小于所述喷射距离的下限值时，控制所述喷嘴收缩；当所述喷射距离实际测量值大于所述喷射距离的上限值时，控制所述喷嘴伸出。
本发明还提供了一种工程机械，该工程机械包括本发明提供的喷射机喷嘴控制系
采用本发明提供的喷射机喷嘴控制装置、方法、系统以及工程机械，通过控制喷嘴的伸缩使其达到与当前排量配比值最合适的喷射距离来执行喷射动作，能够避免喷射质量低或者混凝土浪费的情况。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
权利要求
1.一种喷射机喷嘴控制装置(2)，其特征在于，该控制装置(2)包括 接收器(11 )，用于接收排量配比值和喷射距离实际测量值；以及 控制器(12)，用于根据所述排量配比值以及预先存储的排量配比值与喷射距离的对应关系，确定与所述排量配比值相对应的喷射距离，以该喷射距离为目标值，所述喷射距离实际测量值为反馈值，对所述喷嘴的伸缩进行调节。
2.根据权利要求I所述的控制装置(2)，其特征在于，当所述喷射距离实际测量值小于所述喷射距离的下限值时，所述控制器(12)控制所述喷嘴收缩；当所述喷射距离实际测量值大于所述喷射距离的上限值时，所述控制器(12)控制所述喷嘴伸出。
3.一种喷射机喷嘴控制方法，其特征在于，该控制方法包括 接收排量配比值和喷射距离实际测量值；以及 根据所述排量配比值以及预先存储的排量配比值与喷射距离的对应关系，确定与所述排量配比值相对应的喷射距离，以该喷射距离为目标值，所述喷射距离实际测量值为反馈值，对所述喷嘴的伸缩进行调节。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，当所述喷射距离实际测量值小于所述喷射距离的下限值时，控制所述喷嘴收缩；当所述喷射距离实际测量值大于所述喷射距离的上限值时，控制所述喷嘴伸出。
5.一种喷射机喷嘴控制系统(I )，其特征在于，该控制系统(I)包括喷嘴控制装置和用于安装在所述喷嘴上的喷嘴伸缩阀(13)，所述喷嘴控制装置为权利要求I或2所述的喷射机喷嘴控制装置(2 )，该控制装置(2 )的控制器(12 )通过控制所述喷嘴伸缩阀(13)对所述喷嘴的伸缩进行调节。
6.根据权利要求5所述的控制系统(I)，其特征在于，所述喷嘴伸缩阀(13)为开关量阀。
7.根据权利要求5所述的控制系统(I)，其特征在于，该控制系统(I)还包括与所述控制装置(2)的接收器(11)连接的测距装置(14)，该测距装置(14)用于获取喷射距离实际测量值。
8.根据权利要求7所述的控制系统(I)，其特征在于，所述测距装置为激光传感器。
9.根据权利要求5所述的控制系统(I)，其特征在于，该控制系统(I)还包括与所述控制装置(2)的接收器(11)和控制器(12)连接的信息输入显示装置(15)，该信息输入显示装置(15)用于输入所述排量配比值以及用于对所确定的与所述排量配比值相对应的喷射距离进行显示。
10.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包括权利要求5-9中任一项权利要求所述的喷射机喷嘴控制系统(I)。
全文摘要
本发明公开了一种喷射机喷嘴控制装置、一种喷射机喷嘴控制方法、一种喷射机喷嘴控制系统以及一种工程机械。本发明提供的控制方法包括接收排量配比值和喷射距离实际测量值；以及根据所述排量配比值以及预先存储的排量配比值与喷射距离的对应关系，确定与所述排量配比值相对应的喷射距离，以该喷射距离为目标值，所述喷射距离实际测量值为反馈值，对所述喷嘴的伸缩进行调节。采用本发明提供的喷射机喷嘴控制装置、方法、系统以及工程机械，能够避免喷射质量低或者混凝土浪费的情况。
文档编号E04G21/04GK102979537SQ20121052024
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者李祥科, 谭语, 曾鑫, 王希翼 申请人:中联重科股份有限公司