CN102777364A - 泵送机构及其控制方法以及混凝土泵送设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵送机构，包括泵送缸（1）、摆动缸（2）、第一换向阀（3）、第二换向阀（4）、主泵（5）和摆动泵（6），主泵（5）驱动泵送缸（1）并通过第一换向阀（3）控制泵送缸（1）的运动方向，摆动泵（6）驱动摆动缸（2）并通过第二换向阀（4）控制摆动缸（2）的运动方向，其中，该泵送机构还包括控制器（7），该控制器（7）根据泵送缸（1）的活塞杆和/或摆动缸（2）的活塞杆的运动行程，向第一换向阀（3）和第二换向阀（4）发送换向信号并且/或者向主泵（5）发送变排量信号。本发明还提供了一种具有该泵送机构的混凝土泵送设备以及一种相应的泵送机构的控制方法。该泵送机构具有操作方便、工作效率较高的优点。

Description

泵送机构及其控制方法以及混凝土泵送设备

技术领域

本发明涉及泵送机构，例如混凝土泵送机构、泥浆泵送机构等，本发明还涉及一种泵送机构的控制方法，本发明还涉及一种具有该泵送机构的混凝土泵送设备。

背景技术

泵送机构（例如混凝土泵送设备）是工程机械中广泛应用的一种设备，可以用于泵送混凝土、泥浆等粘稠状态的建筑材料。以混凝土泵送设备为例，通常可以包括两个泵送缸、两个砼缸、两个摆动缸、分配阀（例如S阀）、第一换向阀、第二换向阀、主泵和摆动泵。两个泵送缸可以相互串联，主泵驱动该两个泵送缸并通过第一换向阀控制泵送缸的运动方向。两个泵送缸则分别驱动两个砼缸。两个摆动缸可以相互联动，摆动泵驱动该两个摆动缸并通过第二换向阀控制两个摆动缸的运动方向。两个摆动缸的运动驱动分配阀摆动。

混凝土泵送设备的工作过程为，通过砼缸从料斗中吸取混凝土，然后通过输送管将混凝土浇筑到工作位置上。更具体地说，砼缸的活塞杆通过泵送缸驱动而往复运动，摆动缸的活塞杆的往复运动则驱动分配阀往复摆动，通过分配阀和砼缸的协调动作，使得分配阀交替地将其中一个砼缸与输送管连通，而另一个砼缸与料斗连通，从而实现混凝土在输送管道中近似连续的流动。

分配阀与砼缸的协调动作可以通过控制第一换向阀和第二换向阀来实现。并且，为了降低泵送油缸的冲击，通常还需要同时控制主泵的排量。在现有的泵送机构中，通常在两个泵送缸的缸体的预定位置上分别安装接近开关，当泵送缸的活塞杆通过接近开关时，接近开关发送信号给控制单元，控制单元接收到该信号后，以固定逻辑顺序发信号给主泵、第一换向阀和第二换向阀，也就是说，间隔预定时间（例如t1）给主泵发送降排量信号，间隔预定时间（例如t2）给第一换向阀发送换向信号，间隔预定时间（例如t3）给第二换向阀发送换向信号。t1值通常比t2值和t3值小，从而先使主泵降低排量从而降低泵送缸的活塞杆的运动速度，当泵送缸的活塞杆的运动速度降低到预定水平后，再使得第一换向阀和第二换向阀换向，从而减少对泵送缸的冲击。

在上述现有技术中，由于两个泵送缸的缸体的安装接近开关的位置都是固定的，因此给主泵、第一换向阀和第二换向阀发送控制信号的触发点相对固定。但是在实践中，由于泵送机构的两个泵送缸的最大行程可能需要根据具体作业需求而进行调节，因此需要相应地调节给主泵、第一换向阀和第二换向阀发送控制信号的触发点。在上述现有技术中，只能通过改变接近开关的安装位置来调节，从而需要拆装接近开关，导致操作不方便，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作方便、工作效率较高的泵送机构，并且提供一种相应的泵送机构的控制方法。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种泵送机构，该泵送机构包括泵送缸、摆动缸、第一换向阀、第二换向阀、主泵和摆动泵，所述主泵驱动所述泵送缸并通过所述第一换向阀控制所述泵送缸的运动方向，所述摆动泵驱动所述摆动缸并通过所述第二换向阀控制所述摆动缸的运动方向，其中，该泵送机构还包括控制器，该控制器根据所述泵送缸的活塞杆和/或所述摆动缸的活塞杆的运动行程，向所述第一换向阀和第二换向阀发送换向信号并且/或者向所述主泵发送变排量信号。

另一方面，本发明还提供了一种混凝土泵送设备，该混凝土泵送设备包括如上文所述的泵送机构。

还另一方面，本发明还提供了一种泵送机构的控制方法，所述泵送机构包括泵送缸、摆动缸、第一换向阀、第二换向阀、主泵和摆动泵，所述主泵驱动所述泵送缸并通过所述第一换向阀控制所述泵送缸的运动方向，所述摆动泵驱动所述摆动缸并通过所述第二换向阀控制所述摆动缸的运动方向，其中，所述控制方法包括控制步骤：根据所述泵送缸的活塞杆和/或所述摆动缸的活塞杆的运动行程，控制所述第一换向阀和第二换向阀换向并且/或者控制所述主泵改变排量。

通过上述技术方案，由于泵送机构还包括控制器，该控制器根据所述泵送缸的活塞杆和/或所述摆动缸的活塞杆的运动行程，向所述第一换向阀和第二换向阀发送换向信号并且/或者向所述主泵发送变排量信号，因此如果需要调节给主泵、第一换向阀和第二换向阀发送控制信号的触发点的位置时，只需相应地改变控制器中设置的泵送缸的活塞杆和/或所述摆动缸的活塞杆的预定行程即可，完全无需拆装接近开关，因此操作方便、工作效率较高。

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是根据本发明的一种实施方式的泵送机构的结构示意图；

图2是根据本发明的一种实施方式的泵送机构的控制原理示意图；

图3是如图2所示的泵送机构的更具体的控制原理示意图；

图4是如图2所示的泵送机构的控制器的控制原理示意图。

附图标记说明

1泵送缸；                2摆动缸；

3第一换向阀；            4第二换向阀；

5主泵；                  6摆动泵；

7控制器；                8第一传感器；

9第二传感器；            10砼缸；

11分配阀。

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。

一方面，本发明提供了一种泵送机构。如图1所示，根据本发明的一种包括泵送缸1、摆动缸2、第一换向阀3、第二换向阀4、主泵5和摆动泵6，所述主泵5驱动所述泵送缸1并通过所述第一换向阀3控制所述泵送缸1的运动方向，所述摆动泵6驱动所述摆动缸2并通过所述第二换向阀4控制所述摆动缸2的运动方向，其中，该泵送机构还包括控制器7，该控制器7根据所述泵送缸1的活塞杆和/或所述摆动缸2的活塞杆的运动行程，向所述第一换向阀3和第二换向阀4发送换向信号（例如i₂和i₃）并且/或者向所述主泵5发送变排量信号（例如i₁）。

如图1所示，泵送缸1的活塞杆与砼缸10的活塞杆连接，以驱动砼缸10的活塞杆往复运动。摆动缸2的活塞杆通过传动轴与分配阀11连接，以驱动分配阀11摆动。在图1所示的实施方式中，泵送机构包括两个泵送缸1、两个砼缸10、两个摆动缸2。两个泵送缸1相互串联，两个摆动缸2的活塞杆联动。但是本发明的泵送机构并不限于上述具体结构，泵送缸1、砼缸10、摆动缸2的个数可以适当地变化。在图1中还示出了水箱12和料斗13，其具体结构和连接关系为本领域所公知，在此不再赘述。

通过上述技术方案，由于泵送机构还包括控制器7，该控制器7根据所述泵送缸1的活塞杆和/或所述摆动缸2的活塞杆的运动行程，向所述第一换向阀3和第二换向阀4发送换向信号并且/或者向所述主泵5发送变排量信号，因此如果需要调节给主泵5、第一换向阀3和第二换向阀4发送控制信号的触发点的位置时，只需相应地改变控制器7中设置的泵送缸1的活塞杆和/或所述摆动缸2的活塞杆的预定行程即可，完全无需拆装接近开关，因此操作方便、工作效率较高。

优选地，如图3所示，当所述泵送缸1的活塞杆的运动行程达到第一预定行程L1时，所述控制器7向所述第一换向阀3发送换向信号i₂。当所述泵送缸1的活塞杆的运动行程达到第二预定行程L2时，所述控制器7向所述第二换向阀4发送换向信号i₃，所述第二预定行程L2比所述第一预定行程L1更接近所述泵送缸1的活塞杆的运动方向的行程末端。该换向信号i₂和i₃可以根据第一换向阀2和第二换向阀3的具体形式和泵送机构的具体泵送方式来确定。例如作为一种具体的实施方式，所述第一换向阀3为三位电磁换向阀，当所述泵送缸1的活塞杆的运动行程达到所述第一预定行程L1时，所述控制器7向所述第一换向阀3发送使得所述第一换向阀3的两侧电磁铁都失电的换向信号i₂，也就是说，使得第一换向阀3处于中位，从而主泵5停止驱动泵送缸1。作为一种具体的实施方式，所述第二换向阀4为三位电磁换向阀，当所述泵送缸1的活塞杆的运动行程达到所述第二预定行程L2时，所述控制器7向所述第二换向阀4发送使得所述第二换向阀4的与上次得电的一侧电磁铁相异的另一侧电磁铁得电的换向信号i₃。也就是说，如果第二换向阀4上一次是左侧电磁铁得电（位于左位），则现在就使得第二换向阀4的右侧电磁铁得电（位于右位），反之亦然，从而使得摆动缸2的活塞杆往复运动，从而使得分配阀11往复摆动。所述第一预定行程L1可以根据实际需要进行确定，通常为接近于行程末端的值，以便在泵送缸1的活塞杆的运动速度降低到接近零时向第一换向阀3发送换向信号。同时，第二预定行程L2也可以根据实际需要进行确定，通常比第一预定行程L2更接近泵送缸1的活塞杆的运动方向的行程末端，第一预定行程L1与第二预定行程L2之间的行程差（该行程差很小，例如可以为几毫米）能够使得第二换向阀4在第一换向阀3换向到位后再进行换向，以避免在第一换向阀3换向期间引起的压力波动影响第二换向阀4的换向，从而最大程度地减小对泵送缸1的冲击，同时使得分配阀11能够在物料（例如混凝土）几乎不流动的状态下切换工作位。

可以采用各种适当的方式来确定所述泵送缸1的活塞杆的运动行程。优选地，如图1和图2所示，泵送机构还包括用于实时检测所述泵送缸1的行程的第一传感器8，所述控制器7根据所述第一传感器8实时检测的所述泵送缸1的行程信号i₄来确定所述泵送缸1的活塞杆的运动行程。

优选地，当所述摆动缸2的活塞杆到达第三预定行程L3时，所述控制器7向所述第一换向阀3发送换向信号i₂。该换向信号i₂可以根据第一换向阀2的具体形式和泵送机构的具体泵送方式来确定。例如作为一种具体的实施方式，所述第一换向阀3为三位电磁换向阀，当所述摆动缸2的活塞杆到达第三预定行程L3时，所述控制器7向所述第一换向阀3发送使得所述第一换向阀3的与上次得电的一侧电磁铁相异的另一侧电磁铁得电的换向信号。也就是说，如果第一换向阀3上一次是左侧电磁铁得电位于左位，则现在就使得第一换向阀3的右侧电磁铁得电位于右位，反之亦然，从而使得泵送缸1的活塞杆往复运动。

如上文所述，在使得第一换向阀3和第二换向阀4换向之前，通常先降低主泵5的排量，以便降低泵送缸1的活塞杆的运动速度，从而使得泵送缸1的活塞杆能够逐渐降低运动速度，减少对泵送缸1的冲击。因此优选地，如图2和图3所示，当所述泵送缸1的活塞杆的运动行程到达第四预定行程L4时，所述控制器7向所述主泵5发送降低排量的信号i₁，所述第四预定行程L4比所述第一预定行程L1更远离所述泵送缸1的活塞杆的运动方向的行程末端。可以根据需要使得主泵5按照预定曲线降低排量，使得主泵泵送缸1的活塞杆的运动速度按相应的预定曲线逐渐降低，减少对泵送缸1的冲击。

摆动缸2通常设置有缓冲腔，当摆动缸2的活塞杆运动至缓冲腔内后会逐渐减速。优选地，如图2和图3所示，当所述摆动缸2的活塞杆的运动行程达到第五预定行程L5时，所述控制器7向所述主泵5发送提高排量的信号i₁，所述第五预定行程L5比所述第三预定行程L3更接近所述摆动缸2的活塞杆的运动方向的行程末端。从而适时地提高泵送缸1的活塞杆的运动速度。可以根据需要使得主泵5按照预定曲线提高排量，使得***建压而推动泵送缸1的活塞杆动作。所述第五预定行程L5可以根据实际情况进行确定，通常为接近于零的值。如上文所述，第五预定行程L5通常非常接近摆动缸2的活塞杆的运动方向的行程末端。

可以采用各种适当的方式来确定摆动缸2的活塞杆的运动行程，优选地，如图2和图3所示，泵送机构还包括用于实时检测所述摆动缸2的行程的第二传感器9，所述控制器7根据所述第二传感器9实时检测的所述摆动缸2的行程信号i₅来确定所述摆动缸2的活塞杆的运动行程。

如上文所述，第二传感器9用于实时检测两个摆动缸2的行程，而由于两个摆动缸2的活塞杆相互连接，因此两个摆动缸2的活塞杆是同步运动的，因此可以采用同一个第二传感器9来实时检测两个摆动缸2的行程，从而节约成本。而为了提高检测精度，如图1和图2所示，也可以采用两个第二传感器9来分别地实时检测两个摆动缸2的行程。

上述第一传感器8和第二传感器9可以采用本领域公知的各种能够实时检测制动缸（如本发明中的泵送缸1和摆动缸2）的行程的传感器，例如可以采用位移传感器。并且第一传感器8和第二传感器9可以通过各种适当的方式安装到泵送缸1和摆动缸2上，在此不再赘述。

可以根据工况确定所述第一换向阀3、第二换向阀4或主泵5发送控制信号时所述泵送缸1的活塞杆和/或所述摆动缸2的活塞杆所在的运动行程，这可以通过人工操作来完成。然而优选地，如图3所示，所述控制器7还包括专家库，该专家库用于存储多种工况下所述控制器7向所述第一换向阀3、第二换向阀4或主泵5发送控制信号时所述泵送缸1的活塞杆和/或所述摆动缸2的活塞杆所在的运动行程。从而能够实现泵送机构的自动控制。这些预定行程的具体值可以为经验值，可以通过试验或仿真，在各种模拟工况（包括泵送速度、泵送压力等）下，合理调节各预定行程L1、L2、L3、L4和L5的值，使运行性能达到最优，将各模拟工况和该工况下对应的L1、L2、L3、L4和L5的值存储到专家库中。当然，第三预定行程L3和第四预定行程L4也可以通过泵送缸1和摆动缸2的设计行程来确定，无需预存在专家库中。泵送机构的工况可以包括泵送机构的负载压力、所要求的泵送速度（泵送档位）等。

更具体地，所述控制器7还可以包括：用于采集当前工况信息的工况采集单元；以及工况匹配单元，该工况匹配单元用于根据所述工况采集单元采集到的工况信息，从所述专家库中找出与所述工况信息最接近的发送控制信号时的运动行程。

更优选地，所述控制器7还包括：运行性能检测单元，该运行性能检测单元用于检测所述泵送机构的运行性能，并将代表该运行性能的信号发送给所述控制器7，所述控制器7根据该代表运行性能的信号调节所述发送控制信号时的运动行程，以优化所述运行性能。由于实际工况的复杂性以及试验或仿真数据的有限性，专家库中存储的信息可能无法覆盖所有工况，该经验值无法保证运行性能最优，所以专家库存储的经验值可以只是用于在实际泵送作业时提供初始值。控制器7可以根据该代表运行性能的信号调节所述发送控制信号时的运动行程，以优化所述运行性能。

可以根据实际情况选择代表泵送机构的运行性能的参数，例如，所述运行性能可以包括：所述泵送机构的液压***是否存在压力冲击、所述泵送缸1的活塞是否撞缸或不到位、所述泵送缸1的活塞换向与所述摆动缸2的活塞换向是否匹配。这些性能的判断方式为本领域所公知，在此不再赘述。

控制器7根据代表运行性能的信号调节所述发送控制信号时的运动行程，该具体的调节方式例如可以为：当所述运行性能检测单元检测到所述泵送机构的液压***存在压力冲击时，所述控制器7调节所述第二预定行程L2；例如，当泵送机构的液压***存在压力冲击时，则增大第二预定行程L2，以便延迟第二换向阀4换向，降低液压***的压力冲击；当泵送机构的液压***不存在压力冲击时，则适当地减小第二预定行程L2，以便提前使第二换向阀4换向，提高泵送机构的泵送效率。当所述运行性能检测单元检测到所述泵送缸1的活塞撞缸或不到位时，所述控制器7调节所述第一预定行程L1；例如，当泵送缸1的活塞撞缸时，则减小第一预定行程L1，以便提前使第一换向阀3回中位，减少泵送缸1的活塞撞缸的可能性；当泵送缸1的活塞不到位时，则增大第一预定行程L1，以便延迟使第一换向阀3回中位，减少泵送缸1的活塞不到位的可能性。当所述运行性能检测单元检测到所述泵送缸1的活塞换向与所述摆动缸2的活塞换向不匹配时，所述控制器7调节所述第五预定行程L5。泵送缸1的活塞换向与所述摆动缸2的活塞换向是否不匹配体现了分配阀11的摆动与砼缸10的换向是否匹配，这例如可以通过分配阀11的摆动到位时间点与砼缸10开始建压的时间点之间的时间差来判断。在最优的情况下，砼缸10开始建压的时间点稍落后于分配阀11摆动到位的时间点，但是该时间差越小越好。因此，如果砼缸10开始建压的时间点落后于分配阀11摆动到位的时间点，但是时间差太大，则减小第五预定行程L5，以提前使砼缸10开始建压；如果砼缸10开始建压的时间点先于分配阀11摆动到位的时间点，则增大第五预定行程L5，以延迟使砼缸10开始建压。当然，该调节方式并不是唯一的，例如当所述运行性能检测单元检测到所述泵送机构的液压***存在压力冲击时，控制器7也可以通过调节第一预定行程L1和／或第五预定行程L5来进行优化，其他情况也类似。

更优选地，所述控制器7还包括更新单元，该更新单元用于将当前工况信息以及调节后的所述发送控制信号时的运动行程L1、L2、L3、L4和L5更新到所述专家库中。从而节约后续的调节过程，提高泵送机构的泵送效率和运行性能。

另一方面，本发明还提供了一种泵送混凝土泵送设备，该混凝土泵送设备包括如上文所述的泵送机构。

还另一方面，本发明提供了一种泵送机构的控制方法，所述泵送机构包括泵送缸1、摆动缸2、第一换向阀3、第二换向阀4、主泵5和摆动泵6，所述主泵5驱动所述泵送缸1并通过所述第一换向阀3控制所述泵送缸1的运动方向，所述摆动泵6驱动所述摆动缸2并通过所述第二换向阀4控制所述摆动缸2的运动方向，其中，所述控制方法包括控制步骤：根据所述泵送缸l的活塞杆和／或所述摆动缸2的活塞杆的运动行程，控制所述第一换向阀3和第二换向阀4换向并且／或者控制所述主泵5改变排量。

通过上述技术方案，由于在控制步骤中，根据所述泵送缸1的活塞杆和／或所述摆动缸2的活塞杆的运动行程，控制所述第一换向阀3和第二换向阀4换向并且／或者控制所述主泵5改变排量，因此如果需要调节控制主泵5、第一换向阀3和第二换向阀4时的行程位置时，无需拆装接近开关，因此操作方便、工作效率较高。

优选地，在所述控制步骤中，当所述泵送缸1的活塞杆的运动行程达到第一预定行程L1时，使所述第一换向阀3换向。在所述控制步骤中，当所述泵送缸1的活塞杆的运动行程达到第二预定行程L2时，使所述第二换向阀4换向，所述第二预定行程L2比所述第一预定行程L1更接近所述泵送缸1的活塞杆的运动方向的行程末端。该换向方式可以根据第一换向阀2和第二换向阀3的具体形式和泵送机构的具体泵送方式来确定。例如作为一种具体的实施方式，所述第一换向阀3为三位电磁换向阀，当所述泵送缸1的活塞杆的运动行程达到所述第一预定行程L1时，使得第一换向阀3处于中位，从而主泵5停止驱动泵送缸1。作为一种具体的实施方式，所述第二换向阀4为三位电磁换向阀，当所述泵送缸1的活塞杆的运动行程达到所述第二预定行程L2时，可以使得所述第二换向阀4的与上次得电的一侧电磁铁相异的另一侧电磁铁得电。也就是说，如果第二换向阀4上一次是左侧电磁铁得电（位于左位），则现在就使得第二换向阀4的右侧电磁铁得电（位于右位），反之亦然，从而使得摆动缸2的活塞杆往复运动，从而使得分配阀11往复摆动。所述第一预定行程L1可以根据实际需要进行确定，通常为接近于行程末端的值，以便在泵送缸1的活塞杆的运动速度降低到接近零时向第一换向阀3发送换向信号。同时，第二预定行程L2也可以根据实际需要进行确定，通常比第一预定行程L2更接近泵送缸1的活塞杆的运动方向的行程末端，第一预定行程L1与第二预定行程L2之间的行程差（该行程差很小，例如可以为几毫米）能够使得第二换向阀4在第一换向阀3换向到位后再进行换向，以避免在第一换向阀3换向期间引起的压力波动影响第二换向阀4的换向，从而最大程度地减小对泵送缸1的冲击，同时使得分配阀11能够在物料（例如混凝土）几乎不流动的状态下切换工作位。

在所述控制步骤中，当所述摆动缸2的活塞杆到达第三预定行程L3时，使得所述第一换向阀3换向。该换向方式可以根据第一换向阀2的具体形式和泵送机构的具体泵送方式来确定。例如作为一种具体的实施方式，所述第一换向阀3为三位电磁换向阀，当所述摆动缸2的活塞杆到达第三预定行程L3时，使得所述第一换向阀3的与上次得电的一侧电磁铁相异的另一侧电磁铁得电的换向信号。也就是说，如果第一换向阀3上一次是左侧电磁铁得电位于左位，则现在就使得第一换向阀3的右侧电磁铁得电位于右位，反之亦然，从而使得泵送缸1的活塞杆往复运动。

如上文所述，在使得第一换向阀3和第二换向阀4换向之前，通常先降低主泵5的排量，以便降低泵送缸1的活塞杆的运动速度，从而使得泵送缸1的活塞杆能够逐渐降低运动速度，减少对泵送缸1的冲击。因此优选地，如图2和图3所示，在所述控制步骤中，当所述泵送缸1的活塞杆的运动行程到达第四预定行程L4时，使得所述主泵5降低排量，所述第四预定行程L4比所述第一预定行程L1更远离所述泵送缸1的活塞杆的运动方向的行程末端。可以根据需要使得主泵5按照预定曲线降低排量，使得主泵泵送缸1的活塞杆的运动速度按相应的预定曲线逐渐降低，减少对泵送缸1的冲击。

摆动缸2通常设置有缓冲腔，当摆动缸2的活塞杆运动至缓冲腔内后会逐渐减速。优选地，如图2和图3所示，在所述控制步骤中，当所述摆动缸2的活塞杆的运动行程达到第五预定行程L5时，使得所述主泵5提高排量，所述第五预定行程L5比所述第三预定行程L3更接近所述摆动缸2的活塞杆的运动方向的行程末端。从而适时地提高泵送缸1的活塞杆的运动速度。可以根据需要使得主泵5按照预定曲线提高排量，使得***建压而推动泵送缸1的活塞杆动作。所述第五预定行程L5可以根据实际情况进行确定，通常为接近于零的值。如上文所述，第五预定行程L5通常非常接近摆动缸2的活塞杆的运动方向的行程末端。

优选地，该方法还包括以下步骤：根据工况在专家库中获取向所述第一换向阀3、第二换向阀4或主泵5发送控制信号时所述泵送缸1的活塞杆和/或所述摆动缸2的活塞杆所在的运动行程，所述专家库用于存储多种工况下所述控制器7向所述第一换向阀3、第二换向阀4或主泵5发送控制信号时所述泵送缸1的活塞杆和/或所述摆动缸2的活塞杆所在的运动行程。从而能够实现泵送机构的自动控制。这些预定行程的具体值可以为经验值，可以通过试验或仿真，在各种模拟工况（包括泵送速度、泵送压力等）下，合理调节各预定行程L1、L2、L3、L4和L5的值，使运行性能达到最优，将各模拟工况和该工况下对应的L1、L2、L3、L4和L5的值存储到专家库中。当然，第三预定行程L3和第四预定行程L4也可以通过泵送缸1和摆动缸2的设计行程来确定，无需预存在专家库中。泵送机构的工况可以包括泵送机构的负载压力、所要求的泵送速度（泵送档位）等。

更具体地，该控制方法还包括：工况采集步骤：采集当前工况信息；以及工况匹配步骤：根据所述工况采集步骤采集到的工况信息，从所述专家库中找出与所述工况信息最接近的发送控制信号时的运动行程。

更优选地，该控制方法还包括运行性能检测步骤：检测所述泵送机构的运行性能；在所述控制步骤中，根据该运行性能调节所述发送控制信号时的运动行程，以优化所述运行性能。由于实际工况的复杂性以及试验或仿真数据的有限性，专家库中存储的信息可能无法覆盖所有工况，该经验值无法保证运行性能最优，所以专家库存储的经验值可以只是用于在实际泵送作业时提供初始值。因此，根据该运行性能调节所述发送控制信号时的运动行程，能够优化所述运行性能。

可以根据实际情况选择代表泵送机构的运行性能的参数，例如，所述运行性能可以包括：所述泵送机构的液压***是否存在压力冲击、所述泵送缸1的活塞是否撞缸或不到位、所述泵送缸1的活塞换向与所述摆动缸2的活塞换向是否匹配。这些性能的判断方式为本领域所公知，在此不再赘述。

根据运行性能调节所述发送控制信号时的运动行程，该具体的调节方式例如可以为：当所述泵送机构的液压***存在压力冲击时，调节所述第二预定行程L2；例如，当泵送机构的液压***存在压力冲击时，则增大第二预定行程L2，以便延迟第二换向阀4换向，降低液压***的压力冲击；当泵送机构的液压***不存在压力冲击时，则适当地减小第二预定行程L2，以便提前使第二换向阀4换向，提高泵送机构的泵送效率。当所述泵送缸1的活塞撞缸或不到位时，调节所述第一预定行程L1；例如，当泵送缸1的活塞撞缸时，则减小第一预定行程L1，以便提前使第一换向阀3回中位，减少泵送缸1的活塞撞缸的可能性；当泵送缸1的活塞不到位时，则增大第一预定行程L1，以便延迟使第一换向阀3回中位，减少泵送缸1的活塞不到位的可能性。当所述泵送缸1的活塞换向与所述摆动缸2的活塞换向不匹配时，调节所述第五预定行程L5。泵送缸1的活塞换向与所述摆动缸2的活塞换向是否不匹配体现了分配阀11的摆动与砼缸10的换向是否匹配，这例如可以通过分配阀11的摆动到位时间点与砼缸10开始建压的时间点之间的时间差来判断。在最优的情况下，砼缸10开始建压的时间点稍落后于分配阀11摆动到位的时间点，但是该时间差越小越好。因此，如果砼缸10开始建压的时间点落后于分配阀11摆动到位的时间点，但是时间差太大，则减小第五预定行程L5，以提前使砼缸10开始建压；如果砼缸10开始建压的时间点先于分配阀11摆动到位的时间点，则增大第五预定行程L5，以延迟使砼缸10开始建压。当然，该调节方式并不是唯一的，例如当所述运行性能检测步骤中检测到所述泵送机构的液压***存在压力冲击时，控制步骤也可以通过调节第一预定行程L1和/或第五预定行程L5来进行优化，其他情况也类似。

更优选地，该控制方法还包括更新步骤：将当前工况信息以及调节后的所述发送控制信号时的运动行程L1、L2、L3、L4和L5更新到所述专家库中。从而节约后续的调节过程，提高泵送机构的泵送效率和运行性能。

下面参照图3对本发明优选实施方式提供的泵送机构总的工作过程进行简要的说明。首先，第一换向阀3处于其中一个工作位（例如左位），第二换向阀4处于其中一个工作位（例如左位），从而泵送缸1的活塞杆和摆动缸2的活塞杆一起运动。当泵送缸1的活塞杆运动到第四预定行程时，使得主泵5降低排量，从而泵送缸1进入缓冲行程，泵送缸1的活塞杆主要在惯性作用下减速。当检测到泵送缸1的活塞杆的运动行程达到第一预定行程L1时，使得第一换向阀3位于中位，从而使得泵送缸1的活塞杆停止运动。当检测到泵送缸1的活塞杆的运动行程达到第二预定行程L2时（此时第一换向阀3已基本完成换向过程），使得第二换向阀4换向（例如切换至右位），从而使得分配阀11在没有物料（例如混凝土）流动的状态下切换工作位。当摆动缸2的活塞杆运动到第三预定行程L3时，使第一换向阀3换向（例如切换至右位），从而使得泵送缸1的活塞杆能够反向运动（但是由于此时主泵5的排量很低，因此泵送缸1的活塞杆还几乎不动）。随着摆动缸2的活塞杆进入缓冲腔而减速运动，当摆动缸2的活塞杆的运动速度达到第五预定行程L5时，使得主泵5按预定曲线提高排量，使得***建压而推动泵送缸1的活塞杆运动。以此循环，泵送机构将物料浇筑到工作位置，并且泵送缸的冲击较小、泵送缸和分配阀的运动的协调性较好，从而泵送机构的整体性能较好。

上述泵送机构及其控制方法可以应用于各种泵送设备，例如可以用于混凝土泵送设备、泥浆泵送设备等。

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。

Claims (28)

1.一种泵送机构，该泵送机构包括泵送缸（1）、摆动缸（2）、第一换向阀（3）、第二换向阀（4）、主泵（5）和摆动泵（6），所述主泵（5）驱动所述泵送缸（1）并通过所述第一换向阀（3）控制所述泵送缸（1）的运动方向，所述摆动泵（6）驱动所述摆动缸（2）并通过所述第二换向阀（4）控制所述摆动缸（2）的运动方向，其特征在于，该泵送机构还包括控制器（7），该控制器（7）根据所述泵送缸（1）的活塞杆和/或所述摆动缸（2）的活塞杆的运动行程，向所述第一换向阀（3）和第二换向阀（4）发送换向信号并且/或者向所述主泵（5）发送变排量信号。

2.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，当所述泵送缸（1）的活塞杆的运动行程达到第一预定行程（L1）时，所述控制器（7）向所述第一换向阀（3）发送换向信号。

3.根据权利要求2所述的泵送机构，其特征在于，所述第一换向阀（3）为三位电磁换向阀，当所述泵送缸（1）的活塞杆的运动行程达到所述第一预定行程（L1）时，所述控制器（7）向所述第一换向阀（3）发送使得所述第一换向阀（3）的两侧电磁铁都失电的换向信号。

4.根据权利要求2所述的泵送机构，其特征在于，当所述泵送缸（1）的活塞杆的运动行程达到第二预定行程（L2）时，所述控制器（7）向所述第二换向阀（4）发送换向信号，所述第二预定行程（L2）比所述第一预定行程（L1）更接近所述泵送缸（1）的活塞杆的运动方向的行程末端。

5.根据权利要求4所述的泵送机构，其特征在于，所述第二换向阀（4）为三位电磁换向阀，当所述泵送缸（1）的活塞杆的运动行程达到所述第二预定行程（L2）时，所述控制器（7）向所述第二换向阀（4）发送使得所述第二换向阀（4）的与上次得电的一侧电磁铁相异的另一侧电磁铁得电的换向信号。

6.根据权利要求3所述的泵送机构，其特征在于，当所述摆动缸（2）的活塞杆到达第三预定行程（L3）时，所述控制器（7）向所述第一换向阀（3）发送换向信号。

7.根据权利要求6所述的泵送机构，其特征在于，所述第一换向阀（3）为三位电磁换向阀，当所述摆动缸（2）的活塞杆到达第三预定行程（L3）时，所述控制器（7）向所述第一换向阀（3）发送使得所述第一换向阀（3）的与上次得电的一侧电磁铁相异的另一侧电磁铁得电的换向信号。

8.根据权利要求6所述的泵送机构，其特征在于，当所述泵送缸（1）的活塞杆的运动行程到达第四预定行程（L4）时，所述控制器（7）向所述主泵（5）发送降低排量的信号，所述第四预定行程（L4）比所述第一预定行程（L1）更远离所述泵送缸（1）的活塞杆的运动方向的行程末端。

9.根据权利要求8所述的泵送机构，其特征在于，当所述摆动缸（2）的活塞杆的运动行程达到第五预定行程（L5）时，所述控制器（7）向所述主泵（5）发送提高排量的信号，所述第五预定行程（L5）比所述第三预定行程（L3）更接近所述摆动缸（2）的活塞杆的运动方向的行程末端。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的泵送机构，其特征在于，所述控制器（7）还包括专家库，该专家库用于存储多种工况下所述控制器（7）向所述第一换向阀（3）、第二换向阀（4）或主泵（5）发送控制信号时所述泵送缸（1）的活塞杆和/或所述摆动缸（2）的活塞杆所在的运动行程。

11.根据权利要求10所述的泵送机构，其特征在于，所述控制器（7）还包括：用于采集当前工况信息的工况采集单元；以及工况匹配单元，该工况匹配单元用于根据所述工况采集单元采集到的工况信息，从所述专家库中找出与所述工况信息最接近的发送控制信号时的运动行程。

12.根据权利要求10所述的泵送机构，其特征在于，所述控制器（7）还包括：运行性能检测单元，该运行性能检测单元用于检测所述泵送机构的运行性能，并将代表该运行性能的信号发送给所述控制器（7），所述控制器（7）根据该代表运行性能的信号调节所述发送控制信号时的运动行程，以优化所述运行性能。

13.根据权利要求12所述的泵送机构，其特征在于，所述运行性能包括：所述泵送机构的液压***是否存在压力冲击、所述泵送缸（1）的活塞是否撞缸或不到位、所述泵送缸（1）的活塞换向与所述摆动缸（2）的活塞换向是否匹配。

14.根据权利要求13所述的泵送机构，其特征在于，当所述运行性能检测单元检测到所述泵送机构的液压***存在压力冲击时，所述控制器（7）调节所述第二预定行程（L2）；并且/或者当所述运行性能检测单元检测到所述泵送缸（1）的活塞撞缸或不到位时，所述控制器（7）调节所述第一预定行程（L1）；并且/或者当所述运行性能检测单元检测到所述泵送缸（1）的活塞换向与所述摆动缸（2）的活塞换向不匹配时，所述控制器（7）调节所述第五预定行程（L5）。

15.根据权利要求12所述的泵送机构，其特征在于，所述控制器（7）还包括更新单元，该更新单元用于将当前工况信息以及调节后的所述发送控制信号时的运动行程更新到所述专家库中。

16.一种混凝土泵送设备，其特征在于，该混凝土泵送设备包括根据权利要求1至15中任意一项所述的泵送机构。

17.一种泵送机构的控制方法，所述泵送机构包括泵送缸（1）、摆动缸（2）、第一换向阀（3）、第二换向阀（4）、主泵（5）和摆动泵（6），所述主泵（5）驱动所述泵送缸（1）并通过所述第一换向阀（3）控制所述泵送缸（1）的运动方向，所述摆动泵（6）驱动所述摆动缸（2）并通过所述第二换向阀（4）控制所述摆动缸（2）的运动方向，其特征在于，所述控制方法包括控制步骤：根据所述泵送缸（1）的活塞杆和/或所述摆动缸（2）的活塞杆的运动行程，控制所述第一换向阀（3）和第二换向阀（4）换向并且/或者控制所述主泵（5）改变排量。

18.根据权利要求17所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，在所述控制步骤中，当所述泵送缸（1）的活塞杆的运动行程达到第一预定行程（L1）时，使所述第一换向阀（3）换向。

19.根据权利要求18所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，在所述控制步骤中，当所述泵送缸（1）的活塞杆的运动行程达到第二预定行程（L2）时，使所述第二换向阀（4）换向，所述第二预定行程（L2）比所述第一预定行程（L1）更接近所述泵送缸（1）的活塞杆的运动方向的行程末端。

20.根据权利要求18所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，在所述控制步骤中，当所述摆动缸（2）的活塞杆到达第三预定行程（L3）时，使得所述第一换向阀（3）换向。

21.根据权利要求20所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，在所述控制步骤中，当所述泵送缸（1）的活塞杆的运动行程到达第四预定行程（L4）时，使得所述主泵（5）降低排量，所述第四预定行程（L4）比所述第一预定行程（L1）更远离所述泵送缸（1）的活塞杆的运动方向的行程末端。

22.根据权利要求21所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，在所述控制步骤中，当所述摆动缸（2）的活塞杆的运动行程达到第五预定行程（L5）时，使得所述主泵（5）提高排量，所述第五预定行程（L5）比所述第三预定行程（L3）更接近所述摆动缸（2）的活塞杆的运动方向的行程末端。

23.根据权利要求17至22中任意一项所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：根据工况在专家库中获取向所述第一换向阀（3）、第二换向阀（4）或主泵（5）发送控制信号时所述泵送缸（1）的活塞杆和/或所述摆动缸（2）的活塞杆所在的运动行程，所述专家库用于存储多种工况下所述控制器（7）向所述第一换向阀（3）、第二换向阀（4）或主泵（5）发送控制信号时所述泵送缸（1）的活塞杆和/或所述摆动缸（2）的活塞杆所在的运动行程。

24.根据权利要求23所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，该控制方法还包括：

工况采集步骤：采集当前工况信息；以及

工况匹配步骤：根据所述工况采集步骤采集到的工况信息，从所述专家库中找出与所述工况信息最接近的发送控制信号时的运动行程。

25.根据权利要求23所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，该控制方法还包括运行性能检测步骤：检测所述泵送机构的运行性能；

在所述控制步骤中，根据该运行性能调节所述发送控制信号时的运动行程，以优化所述运行性能。

26.根据权利要求25所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，所述运行性能包括：所述泵送机构的液压***是否存在压力冲击、所述泵送缸（1）的活塞是否撞缸或不到位、所述泵送缸（1）的活塞换向与所述摆动缸（2）的换向是否匹配。

27.根据权利要求26所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，在所述控制步骤中：当所述泵送机构的液压***存在压力冲击时，调节所述第二预定行程（L2）；并且/或者当所述泵送缸（1）的活塞撞缸或不到位时，调节所述第一预定行程（L1）；并且/或者当所述泵送缸（1）的活塞换向与所述摆动缸（2）的换向不匹配时，调节所述第五预定行程（L5）。

28.根据权利要求25所述的泵送机构的控制方法，其特征在于，该控制方法还包括更新步骤：将当前工况信息以及调节后的所述发送控制信号时的运动行程更新到所述专家库中。

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