水洗控制系统、水洗系统及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及建筑施工设备技术领域，尤其涉及一种水洗控制系统、水洗系统及作业机械。


背景技术：

2.水洗系统主要用于在作业机械工作任务完成后，清洗料斗、走台、支腿、臂架等部件，一般安装于作业机械上，可以将作业机械上残余或洒漏的物料冲洗干净，水洗系统的设置，能够保持作业机械的整洁，延长作业机械的使用寿命。
3.现有的水洗系统一般通过管路与阀门配合进行控制，整个控制过程需要多个阀门、管路与液压组件和水泵组件配合才能完成，控制结构复杂，需要人工手动操控阀门实现水洗系统开闭和状态调控，操作繁琐，人工控制阀门开闭时，容易出现误操作，损坏系统元件，且水洗系统调控过程自动化程度低，随动性差。
4.因此，现在亟需一种自动化程度高、结构简单的水洗系统来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种水洗控制系统、水洗系统及作业机械，用以解决现有技术中水洗系统控制结构复杂、操作繁琐、易出现误操作、自动化程度低的缺陷。
6.第一方面，本实用新型提供一种水洗控制系统，该系统包括：用于获取水洗工况下的工作参数的数据采集组件、用于根据所述水洗工况下的工作参数确定相应的驱动匹配参数的控制组件以及用于驱动执行水洗任务的驱动组件；
7.所述数据采集组件与所述控制组件通信连接，所述控制组件与所述驱动组件连接。
8.根据本实用新型提供的一种水洗控制系统，所述数据采集组件包括用于获取水洗工况下的压力参数的压力传感器和用于获取水洗工况下的流量参数的流量传感器；
9.所述压力传感器和所述流量传感器均与所述控制组件通信连接。
10.根据本实用新型提供的一种水洗控制系统，所述驱动组件为液压驱动单元，所述液压驱动单元包括用于根据驱动匹配参数驱动执行水洗任务的液压马达。
11.根据本实用新型提供的一种水洗控制系统，所述驱动匹配参数包括驱动力矩和驱动流量。
12.根据本实用新型提供的一种水洗控制系统，所述控制组件包括：处理器和存储器，所述处理器与所述存储器连接。
13.根据本实用新型提供的一种水洗控制系统，所述控制组件为工控机、ecu或单片机。
14.第二方面，本实用新型还提供一种水洗系统，包括上述任一种所述的水洗控制系统以及用于执行水洗任务的水洗组件，所述水洗组件分别与所述数据采集组件和所述驱动组件连接。
15.根据本实用新型提供的一种水洗系统，所述水洗组件包括：水泵以及喷淋器，所述水泵的输入端与所述驱动组件连接，所述水泵的输出端与所述喷淋器连接，所述水泵还与所述数据采集组件连接。
16.根据本实用新型提供的一种水洗系统，所述喷淋器为水枪。
17.第三方面，本实用新型还提供一种作业机械，所述作业机械包括上述任一种所述的水洗系统，所述水洗系统用于对所述作业机械上残留的物料进行冲洗。
18.本实用新型提供的水洗控制系统、水洗系统及作业机械，通过数据采集组件获取水洗工况下的工作参数，并将水洗工况下的工作参数发送至控制组件，控制组件根据水洗工况下的工作参数确定相应的驱动匹配参数，并根据驱动匹配参数控制驱动组件驱动执行水洗任务。该水洗控制系统通过数据采集组件、控制组件和驱动组件配合即可实现自动水洗控制，结构更加简单，自动化程度更高，避免了人工操控繁琐、易出现误操作的问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型提供的水洗控制系统的结构示意图之一；
21.图2是本实用新型提供的水洗控制系统的结构示意图之二；
22.图3是某水洗工况下的工作特性曲线；
23.图4是本实用新型提供的水洗系统的结构示意图之一；
24.图5是本实用新型提供的水洗系统的结构示意图之二；
25.图6是水洗系统的自动控制原理示意图；
26.附图标记：
27.110：水洗组件；
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120：数据采集组件；
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130：控制组件；
28.140：驱动组件；
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210：压力传感器；
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220：流量传感器；
29.230：液压驱动单元；
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240：处理器；
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250：存储器；
30.260：水泵；
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270：喷淋器。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.图1示出了本实用新型提供的水洗控制系统，该系统包括：
33.用于获取水洗工况下的工作参数的数据采集组件120、用于根据水洗工况下的工作参数确定相应的驱动匹配参数的控制组件130以及用于驱动执行水洗任务的驱动组件140；
34.数据采集组件120与控制组件130通信连接，控制组件130与驱动组件140连接。
35.在本实施例中，数据采集组件120获取水洗工况下的工作参数，并将水洗工况下的工作参数发送至控制组件130；控制组件130根据水洗工况下的工作参数确定相应的驱动匹配参数，并根据驱动匹配参数控制驱动组件140驱动执行水洗任务。
36.具体地，参见附图2，数据采集组件120包括用于获取水洗工况下的压力参数的压力传感器210和用于获取水洗工况下的流量参数的流量传感器220；
37.压力传感器210和流量传感器220均与控制组件130通信连接。
38.数据采集组件120主要用来获取当前水洗工况下的工作参数，比如压力、流量等信息，因此，本实施例通过压力传感器210获取水洗工况下的压力参数信息，通过流量传感器获取水洗工况下的的流量参数信息。
39.可以理解的是，压力传感器210和流量传感器220可以通过有线或者无线的方式与控制组件130进行数据传输，本实施例采用通信连接的方式，在实际应用过程中可以根据实际需要合理设定。
40.在本实施例中，驱动组件140为液压驱动单元230，液压驱动单元230包括用于根据驱动匹配参数驱动执行水洗任务的液压马达。
41.具体地，液压驱动单元230主要包括动力元件、执行元件、控制元件，其中，动力元件主要指油泵，执行元件主要指液压马达，控制元件主要指压力阀、流量阀、方向阀等各种阀。
42.此外，液压驱动单元230还包括辅助元件和工作介质，辅助元件涉及压力表、滤油器、冷却器、油箱以及各种管接头等器件，工作介质主要指各类液压传动中的液压油或乳化液等，该液压驱动单元230是水洗任务执行时的驱动源，用于为水洗任务执行提供驱动力。
43.可以理解的是，本实施例中驱动匹配参数主要包括驱动力矩和驱动流量。驱动力矩是指驱使原动件转动的力矩，它与原动件的角速度方向相同，并作正功。驱动流量主要由执行元件的速度决定，当执行元件的形式和大小确定以后即可根据所要求的速度获得相应的流量。
44.具体地，本实施例中控制组件130包括：处理器240和存储器250，处理器240与存储器250连接。
45.在本实施例中，存储器250具体用于存储各水洗工况下的工作参数与相应的驱动匹配参数；
46.处理器240具体用于接收根据水洗工况下的工作参数，从存储器250中调取相应的驱动匹配参数，并根据驱动匹配参数控制驱动组件140驱动执行水洗任务。
47.在控制组件130中，预先存储有各水洗工况下的工作参数与相应的驱动匹配参数，该数据可以通过工作特性曲线表示，图3示出了某水洗工况下的工作特性曲线，其纵坐标轴为某水洗工况下水洗组件的工作参数，如压力、流量等，横坐标为动力匹配参数，如驱动力矩、驱动流量等。
48.具体地，可以是以水洗工况下的压力数据为纵坐标、以驱动力矩为横坐标组成的工作特性曲线，也可以是以水洗工况下的流量为纵坐标、以驱动流量为横坐标组成的工作特性曲线，该工作特性曲线主要反映各个水洗工况下的工作参数与其驱动参数的对应关系。
49.图4示出了本实施例提供的水洗系统，该水洗系统包括上述水洗控制系统以及水洗组件110，水洗组件110分别与水洗控制系统中的数据采集组件120和驱动组件140连接，水洗组件110用于执行水洗任务，水洗组件110在执行水洗任务时产生水洗工况下的工作参数。
50.具体地，参见附图5，水洗组件110包括：水泵260以及喷淋器270，水泵260的输入端与驱动组件140连接，水泵260的输出端与喷淋器270连接，水泵260还与数据采集组件120连接。
51.可以理解的是，喷淋器270可以采用水枪。本实施例中水洗组件110主要通过水泵260将水送至水枪，通过水枪将水喷射出，实现水洗功能。
52.在实际应用中，考虑到水洗工况下的压力或者流量过低，执行水洗任务的水洗组件110无法正常工作，压力或者流量过高，容易带来安全隐患，所以在压力或流量过低或过高时，均需要控制水洗组件110停止工作。因此，图3中ab段为工作状态，oa段和bc段为停止状态，当输入信号达到a点值时，水洗系统开始工作，当输入信号达到b点值后水洗系统停止工作，因此a1b1段为水洗系统工作时对应的动力匹配参数。
53.可以理解的是，本实施例中提到的工况，具体是根据实际作业环境设定的，比如在该水洗系统应用于混凝土泵车上时，可以根据混凝土附着程度设定多个工作模式，例如，一级水洗模式、二级水洗模式、三级水洗模式等，依次适用于混凝土附着量少的作业环境、混凝土附着较多的作业环境以及混凝土附着严重的作业环境，各个工作模式对水洗组件的压力和流量要求不同。
54.据此，在数据采集组件120获取到水洗工况下的工作参数后，通过工作特性曲线可以获得相应的驱动匹配参数，根据获得的驱动匹配参数，可以控制驱动组件140驱动水洗组件110在该工况对应的理想工作状态下工作，可以满足不同工况下水洗组件的动力需求，实现了水洗过程的闭环、随动控制，响应速度大大提高。
55.该闭环控制原理如图6所示，通过预先将各工况下水洗组件110的工作参数与相应的动力匹配参数集成存储至控制组件130内，后续实时获取水洗组件110的工作参数，通过控制组件130可以得到相应的动力匹配参数，进而根据动力匹配参数可以调整水洗组件110的运行状态，将其调整至当前工况下较佳的工作状态，满足当前工况需求，从而实现更加可靠的自动控制。整个控制过程减少了阀门等机械控制元件，所需硬件结构更加简单，降低了手动调控的复杂性，且避免了人工操控机械元件易出现误操作的问题。
56.更优地，本实施例提供的水洗系统中还可以设置报警单元，控制组件130还用于判断水洗组件110的压力参数和/或流量参数是否异常，可以预先设定压力阈值和流量阈值，通过实测数据与阈值数据对比，可以确定实测数据是否出现异常，在判定压力参数异常、流量参数异常或者二者均出现异常时，生成预警指令，控制报警单元发出警报，从而避免水洗组件110因压力过高或流量过大而损坏。
57.在实际应用中，上述报警单元可以通过报警器实现，例如声光报警器，通过发出提示音和提示灯光，实现异常报警功能。
58.可以理解的是，本实施例中控制组件130可以选用工控机、ecu(electronic control unit，电子控制单元)或单片机，主要实现数据存储和数据处理功能，具体可以根据实际需要合理选择。
59.当控制组件130采用ecu时，由于ecu本身是作业机械的控制系统，所以水洗系统与其所依附的作业机械共用同一控制系统。
60.需要说明的是，整个系统的被控对象主要指的是水泵260，本质上基于水泵260的工作参数，获得相应的驱动匹配参数，再利用驱动匹配参数调整水泵260的工作状态，即以反馈信号作为输入信号，使水泵260始终满足当前工况下的工作特性需求，实现水洗系统的自动化、闭环、随动控制。
61.不难发现，本实施例提供的水洗系统，通过数据采集组件120、控制组件130、驱动组件140和水洗组件110配合即可实现水洗控制，该系统通过信号控制(即线控)代替手动机械控制，省去了机械操作机构，自动化程度更高，操控更加便捷。
62.另一方面，本实用新型实施例还提供了一种作业机械，该作业机械包括上述水洗系统。该水洗系统可以通过固定或者可拆卸的方式安装于作业机械上，便于对作业机械上残留的物料进行冲洗。
63.具体地，该作业机械可以是混凝土泵车。在实际应用中，该水洗系统可以安装于混凝土泵车的副梁上，在混凝土泵车完成工作任务后，可以将车辆料斗、走台、支腿、臂架等部件上残余或洒漏的混凝土冲洗干净。
64.在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是电连接，也可以是通信连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
65.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。