一種混凝土噴漿車的速凝劑調速方法及速凝劑系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于工程機械領域，具體地說，涉及一種用于混凝土噴漿車的速凝劑調速方法及速凝劑系統。
【背景技術】
[0002]混凝土噴漿車是在一種隧道或其他工程中廣泛使用的工程初期需要的支護設備，工作時，噴漿車中的混凝土經栗送管路輸送至噴射裝置，然后用高壓空氣將速凝劑輸送至噴射裝置中并與混凝土充分混合，然后高速噴出，含有速凝劑的混凝土迅速凝結，形成支護層。由于不同工況所需要的混凝土的速凝劑配比不同，為了保證混凝土質量，需要根據當前混凝土流量實時調整速凝劑的流量，目前調節速凝劑流量的方法是使用變頻電機。變頻電機帶動速凝劑栗運轉，通過對變頻電機進行調頻，調整速凝劑栗的轉速，這就需要提供380V的電源。而隧道施工通常在野外，傳統的變頻電機調速法對施工環境的要求比較苛刻。同時，變頻電機的成本也較高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于，提供一種無須變頻電機驅動即可進行速凝劑流量調節的混凝土噴漿車的速凝劑調速方法及速凝劑系統。
[0004]本發明所提供的速凝劑調速方法，速凝劑栗采用液壓馬達驅動，包括以下步驟:
[0005]獲取速凝劑栗液壓液壓馬達的當前轉速n，計算當前速凝劑流量Qs= f(n)；
[0006 ] 獲取當前混凝土流量Qt，計算當前速凝劑配比為M = Qs /Qt
[0007]獲取目標速凝劑配比值M0，計算目標速凝劑配比值與當前速凝劑配比值的差值E=Μ0-Μ；
[0008]輸出速凝劑栗液壓馬達的控制信號，使信號輸出值U= K*E，調節速凝劑栗液壓馬達的當前轉速，其中K為比例系數。
[0009]進一步地，上述獲取速凝劑栗液壓液壓馬達的當前轉速η的步驟包括:
[0010]周期性地檢測速凝劑栗液壓馬達的轉速；
[0011]取多次檢測的所述速凝劑液壓馬達的轉速平均值，作為當前速凝劑栗液壓馬達的轉速；
[0012]進一步地，所述速凝劑栗液壓馬達的控制信號為液壓馬達的流量控制信號。
[0013]本發明所提供的速凝劑系統，包括:
[0014]速凝劑栗、第一入口管道和出口管道，所述速凝劑栗采用液壓馬達驅動，所述速凝劑栗的入口通過第一入口管道與速凝劑源相連，所述速凝劑栗的出口通過出口管道與混凝土噴漿車的噴頭混合器相連，還包括:
[0015]第一獲取單元，用于獲取當前速凝劑栗液壓馬達的轉速η;
[0016]第二獲取單元，用于獲取當前混凝土流量Qt;
[0017]第三獲取單元，用于獲取目標速凝劑配比值M0;
[0018]控制單元，用于根據所述第一獲取單元獲取的所述轉速n、所述第二獲取單元獲取的當前混凝土流量Qt和所述第三獲取單元獲取的所述目標速凝劑配比值調節所述速凝劑栗液壓馬達的當前轉速至目標轉速。
[0019]進一步地，所述第一入口管道上還設有速凝劑過濾器。
[0020]進一步地，所述速凝劑源為速凝劑箱，所述速凝劑箱通過管道與速凝劑桶相連，所述管道上還設有抽液栗。
[0021]進一步地，所述抽液栗的動力為液壓馬達，所述液壓馬達從混凝土噴漿車的液壓系統直接取力。
[0022]進一步地，所述抽液栗的進口端設有底閥，抽液栗的出口端設有截止閥。
[0023]進一步地，所述速凝劑系統還包括防干燒控制器，所述速凝劑箱的箱體底部和/或所述速凝劑栗的第一入口管道上設有感應傳感器，所述感應傳感器與所述防干燒控制器相連，所述防干燒控制器用于根據所述感應傳感器發送的信號控制所述速凝劑栗液壓馬達的運行狀態。
[0024]進一步地，所述速凝劑系統還包括水箱，所述水箱通過第二入口管道與所述速凝劑栗連接，所所述速凝劑栗的入口處設有三通接頭，所述三通接頭的三個接口分別連接所述第一入口管道、第二入口管道和所述速凝劑栗入口。
[0025]與現有技術相比，本發明的速凝劑栗動力采用液壓馬達驅動，通過獲取速凝劑栗液壓馬達的當前轉速，將液壓馬達的當前轉速與速凝劑的流量相對應，通過對混凝土的目標速凝劑配比與當前速凝劑配比的差值進行比例控制，實現了混凝土配比的自動化控制，避免了使用變頻電機對工作環境的限制，本發明提供的速凝劑調速方法工作可靠，成本低廉。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發明的實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現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為了更好地理解本發明，而不應該理解為對本發明的限制。對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1是本發明一種優選實施方式的速凝劑調速方法的流程示意圖；
[0028]圖2是本發明一種優選實施方式的速凝劑系統結構示意圖
[0029]圖3是本發明第二種優選實施方式的速凝劑系統結構示意圖
【具體實施方式】
[0030]為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請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申請一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0031 ] 實施例一
[0032]本實施例所提供的速凝劑調速方法，速凝劑栗1采用液壓馬達驅動，請參考圖1，圖1展示了本實施例提供的速凝劑調速方法的流程，包括以下步驟:
[0033]S101，獲取速凝劑栗液壓液壓馬達的當前轉速η和當前速凝劑流量Qs = f (η);
[0034]步驟S101的目的在于獲取當前的速凝劑流量，由于速凝劑流量與液壓馬達的轉速存在函數關系，因此，可以通過當前工作情況下速凝劑栗液壓馬達2的轉速求得當前的速凝劑流量Qs = f(n)。通常情況下采用轉速傳感器檢測當前液壓馬達的轉速。
[0035]作為優選的方案，可以按照以下步驟獲取當前速凝劑栗液壓馬達2轉速:
[0036]a、周期性地檢測速凝劑栗液壓馬達2的轉速；
[0037]b、取多次檢測的所述速凝劑液壓馬達的轉速平均值，作為當前速凝劑栗液壓馬達2的轉速；
[0038]由于本方案采用比例控制，具有較大的超調量，通過上述周期性檢測方式，可以提高速凝劑栗液壓馬達2轉速的檢測精度。
[0039 ] S10 2，獲取當前混凝土流量Qt，計算當前速凝劑配比為M = Qs /Qt
[0040]S103，獲取目標速凝劑配比值M0，計算目標速凝劑配比值與當前速凝劑配比值的差值 Ε=Μ0-Μ;
[0041]S104，輸出速凝劑栗液壓馬達2的控制信號，使信號輸出值U = K*E，調節速凝劑栗液壓馬達2的當前轉速，其中K為比例系數。
[0042]由于速凝劑栗液壓馬達2的流量直接控制著馬達轉數，因此上述速凝劑栗液壓馬達2的控制信號為速凝劑栗液壓馬達2的流量控制信號，當目標速凝劑配比值與當前速凝劑配比值的差值E為正數，說明當前速凝劑流量較小，應該加大速凝劑栗液壓馬達的轉速。因此，控制器輸出的控制信號輸出值U為正，控制信號U將加大速凝劑栗液壓馬達的流量，流量增大，則速凝劑栗液壓馬達的轉速增大，從而提升速凝劑的流量。反之，當目標速凝劑配比值與當前速凝劑配比值的差值E為負數，說明當前速凝劑流量較大，應該降低速凝劑栗液壓馬達的轉速。因此，控制器輸出的控制信號輸出值U為負，減小速凝劑栗液壓馬達的流量，流量減小，則速凝劑栗液壓馬達的轉速減小，從而減小速凝劑的流量。步驟S104所述的比例系數K，可根據實際工況進行調整，K值越大，控制系統對誤差的反應越靈敏，調節速度越快。缺點是K值增大，超調量隨之增大，可能導致無法穩定在設定值，使得速凝劑配比發生震蕩。
[0043]本實施例中，速凝劑栗的動力采用液壓馬達，通過獲取速凝劑栗液壓馬達的當前轉速，將液壓馬達的當前轉速與速凝劑的流量相對應，通過獲取混凝土的目標速凝劑配比與當前速凝劑配比的差值，對該差值進行比例控制，實現了混凝土配比的自動化控制，避免了使用變頻電機對工作環境的限制。
[0044]實施例二
[0045]請參考圖2，圖2示出了本發明所提供的速凝劑系統的結構。
[0046]本發明所提供的速凝劑系統，包括:
[0047]速凝劑栗1、第一入口管道3和出口管道4，所述速凝劑栗1的入口通過第一入口管道3與速凝劑源相連，所述速凝劑栗1的出口通過出口管道4與混凝土噴漿車的噴頭混合器相連，還包括:
[0048]第一獲取單元5，用于獲取當前速凝劑栗液壓馬達2的轉速η;
[0049]第二獲取單元6，用于獲取當前混凝土流量Qt;
[0050]第三獲取單元7，用于獲取目標速凝劑配比值M0;
[0051]控制單元8，用于根據所述第一獲取單元5獲取的所述轉速n、所述第二獲取單元6獲取的當前混凝土流量Qt和所述第三獲