专利名称：混凝土泵送料位安全控制装置、方法和混凝土泵送设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及混凝土泵送领域，更具体地，涉及一种混凝土泵送料位安全控制装置、方法和混凝土泵送设备。
背景技术：
现有技术中的泵送设备通常是设置第一临界料位和第二临界料位，其中，第一临界料位低于第二临界料位，需要使料位处于这两个料位之间，以防止发生吸空的问题。进一步地，只要料位处于这两个料位之间，那么就会启动泵送。这样，有可能使料位迅速回落到第一临界料位以下，于是，混凝土泵送设备检测到这一情况后，停止泵送。接着，向料斗内加入物料，一小段时间后，料位又超过第一临界料位，于是混凝土泵送设备又开始泵送。如此循环，会造成频繁启动泵送和停止泵送，并导致吸空的现象。
发明内容
本发明旨在提供一种可防止频繁启动泵送和停止泵送，避免吸空问题发生的混凝土泵送料位安全控制装置、方法和混凝土泵送设备。为解决上述技术问题，根据本发明的第一个方面，提供了一种混凝土泵送料位安全控制装置，包括第一料位传感器，在物料到达第一位置且与第一料位传感器接触时发出第一信号；第二料位传感器，在物料到达第二位置且与第二料位传感器接触时发出第二信号，第一位置低于第二位置；和控制器，与第一料位传感器和第二料位传感器电连接；如果当前工况为启动状态且收到第二信号，则控制器发出启动泵送信号；如果当前工况为启动状态但未收到第二信号，则控制器不发出启动泵送信号。进一步地，其特征在于，如果当前工况为运行状态，但未收到第一信号和第二信号，则控制器发出停止泵送信号。进一步地，如果当前工况为运行状态，且收到第一信号，则控制器发出保持泵送信号。进一步地,第一料位传感器包括绝缘套和钢芯,绝缘套套在钢芯上，且钢芯的末端突出在绝缘套的外部以形成第一检测头，物料与第一检测头接触从而产生第一信号。进一步地，第二料位传感器具有与第一料位传感器相同的结构。进一步地，绝缘套是陶瓷套。进一步地，混凝土泵送料位安全控制装置还包括安装机构，安装机构包括安装座、支架和夹紧螺栓，安装座与支架的第一端连接，支架包括由支架的第一端向支架的第二端的方向依次设置的第一部分和第二部分；第二部分上设置有竖直的槽和两个竖直设置的传感器安装孔，槽由支架的第二端向支架的第一端的方向延伸，槽贯穿两个传感器安装孔并将第二部分分成第一夹片和第二夹片；第一夹片和第二夹片在水平方向上由夹紧螺栓连接；第一料位传感器和第二料位传感器通过夹紧螺栓分别夹持在一个传感器安装孔内。
进一步地，混凝土泵送料位安全控制装置还包括使能开关，与控制器连接，用于控制控制器的开启或关闭。根据本发明的第二个方面，提供了一种混凝土泵送设备，包括料斗和安装在料斗内壁上的混凝土泵送料位安全控制装置，该混凝土泵送料位安全控制装置是上述的混凝土泵送料位安全控制装置。根据本发明的第三个方面，提供了一种混凝土泵送料位安全控制方法，包括提供第一料位传感器，在物料到达第一位置且与第一料位传感器接触时发出第一信号；提供第二料位传感器，在物料到达第二位置且与第二料位传感器接触时发出第二信号，其中，第一位置低于第二位置；如果当前工况为启动状态且收到第二信号，则启动泵送；如果当前工况为启动状态且未收到第二信号，则不启动泵送。进一步地，如果当前工况为运行状态，但未收到第一信号和第二信号，则停止泵送。进一步地，如果当前工况为运行状态，且收到第一信号，则保持泵送。进一步地，提供具有绝缘套和钢芯的第一料位传感器，将绝缘套套在钢芯上，且使钢芯的末端突出在绝缘套的外部以形成第一检测头，物料与第一检测头接触从而产生第一信号。进一步地，将绝缘套用陶瓷材料制成。本发明只有在料位大于或等于第二位置时，才会生成启动泵送信号。这样，在第一位置和第二位置之间还储存有足够的物料以供泵送，且泵送消耗的物料会得到及时补充。因此，物料不会很快就被消耗到低于第一位置的程度，因此，不会频繁启动泵送和停止泵送，从而避免了泵吸空的问题，也避免了混凝土泵送设备的臂架的大幅度振荡。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1示意性示出了本发明中的混凝土泵送料位安全控制装置的使用状态图；图2示意性示出了安装机构的主视图；图3示意性示出了图2的俯视图；以及图4示意性示出了本发明中的电路连接关系图。图中附图标记10、第一料位传感器；11、第一检测头；12、绝缘套；13、钢芯；20、第二料位传感器；21、第二检测头；30、安装机构；31、安装座；32、支架；33、夹紧螺栓；34、槽；35、传感器安装孔；36、第一夹片；37、第二夹片；40、料斗；50、控制器；60、泵送电磁阀；70、使能开关。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。作为本发明的第一方面，请参考图1，提供了一种混凝土泵送料位安全控制装置，包括第一料位传感器10，在物料到达第一位置且与第一料位传感器10接触时发出第一信号；第二料位传感器20，在物料到达第二位置且与第二料位传感器20接触时发出第二信号，第一位置低于第二位置；和控制器50,与第一料位传感器10和第二料位传感器20电连接；如果当前工况为启动状态且收到第二信号，则控制器50发出启动泵送信号；如果当前工况为启动状态但未收到第二信号，则控制器50不发出启动泵送信号。当第一料位传感器10与物料接触时，第一料位传感器10发出第一信号；当第二料位传感器20与物料接触时，第二料位传感器20发出第二信号。也就是说，当控制器50收到第一信号时，表明料位大于或等于第一位置，当没有收到第一信号时，表明料位低于第一位置；当控制器50收到第二信号时，表明料位大于或等于第二位置，没有收到第二信号时，表明料位低于第二位置。当生成启动泵送信号后，混凝土泵送设备可以由非泵送状态进入泵送状态，如果未生成启动泵送信号，则保持在非泵送状态。本发明只有在料位大于或等于第二位置时，才会生成启动泵送信号。这样，在第一位置和第二位置之间还储存有足够的物料以供泵送，且泵送消耗的物料会得到及时补充。因此，物料不会很快就被消耗到低于第一位置的程度，因此，不会频繁启动泵送和停止泵送，从而避免了泵吸空的问题，也避免了混凝土泵送设备的臂架的大幅度振荡。使第一料位传感器10和第二料位传感器20处于不同的高度，可避免料位在临界状态而导致料位传感器输出的检测信号发生振荡的现象，与仅采用一个料位传感器的方案相比，具有更高的精度和可靠性。另外，本发明可通过第一料位传感器和第二料位传感器实现对料位的检测，不需要人工观察料位，因此，并通过与物料接触的方式直接检测料位的高低，能够可靠地对料位进行实时检测，及时发现物料不足的情况，避免了操作人员只能凭经验控制泵送的情况，解决了现有技术中料位控制时费时、费力、不可靠的问题。优选地，如果当前工况为运行状态，但未收到第一信号和第二信号，则控制器50发出停止泵送信号。此时，料位低于第一位置，即物料不足，于是生成停止泵送信号以使混凝土泵送设备停止泵送。优选地，如果当前工况为运行状态，且收到第一信号，则控制器50发出保持泵送信号。在运行状态时，只要收到第一信号(无论是否收到第二信号)，都表明料位高于或等于第一位置，于是生成保持泵送信号，这样，混凝土泵送设备维持运行状态，并继续泵送。优选地，第一料位传感器10包括绝缘套12和钢芯13，绝缘套12套在钢芯13上，且钢芯13的末端突出在绝缘套12的外部以形成第一检测头11，物料与第一检测头11接触从而产生第一信号。其中，绝缘套12可以使钢芯13与料斗等容器保持绝缘，以使料斗等容器与钢芯13之间具有不同的电位。由于物料是放置在料斗等容器中的，因此，物料与料斗等容器具有相同的电位，当物料与钢芯13的末端接触时，就会使钢芯13具有与物料、料斗等容器相同的电位，从而产生第一信号。优选地，第二料位传感器20具有与第一料位传感器10相同的结构。优选地，绝缘套12是陶瓷套。当然，绝缘套12也可以是由其它绝缘材料制成的，例如塑料等。特别地，由于料斗壁与混凝土泵送设备的整车大梁处于同一电位，即电瓶负极，此时，控制器会检测到一个负电平信号(第一信号或第二信号)。可见，该负电平信号生成方式简单、且稳定，不易受到干扰而波动，因此，提高了系统的可靠性、降低了故障率。优选地，请参考图1至图3，混凝土泵送料位安全控制装置还包括安装机构30，安装机构30包括安装座31、支架32和夹紧螺栓33，安装座31与支架32的第一端连接，支架32包括由支架32的第一端向支架32的第二端的方向依次设置的第一部分和第二部分；第二部分上设置有竖直的槽34和两个竖直设置的传感器安装孔35，槽34由支架32的第二端向支架32的第一端的方向延伸，槽34贯穿两个传感器安装孔35并将第二部分分成第一夹片36和第二夹片37 ;第一夹片36和第二夹片37在水平方向上由夹紧螺栓33连接；第一料位传感器10和第二料位传感器20通过夹紧螺栓33分别夹持在一个传感器安装孔35内。特别地，安装座31为相对于支架32的轴向倾斜设置的安装板，由于安装座31是倾斜设置的，因此，在安装的时候，可以适应料斗内壁的形状，使支架32位于水平状态。安装时，将第一料位传感器10和第二料位传感器20分别插入一个传感器安装孔35内，然后拧紧夹紧螺栓33。由于第一夹片36与第二夹片37之间存在槽34，因此，第一夹片36和第二夹片37会向相互靠拢的方向运动。从而将第一料位传感器10和第二料位传感器20可靠地夹紧在第一夹片36与第二夹片37之间。当需要检测不同的料位时，可以将夹紧螺栓33松开，将第一料位传感器10和第二料位传感器20向上或向下移动，并再次通过夹紧螺栓33将其重新夹紧固定，就可方便地调节第一检测头11和第二检测头21的安装高度。这样，可实现对不同料位的控制，以满足不同料斗、不同泵送系统的要求，具有适应性强的特点。优选地，料位安全控制装置还包括使能开关70，与控制器50连接，用于控制控制器50的开启或关闭。当使能开关70打开时,控制器50能够正常响应第一信号、第二信号等，可以正常地控制送料装置的运行。当使能开关70关闭时，不再对任何信号产生响应，也不再对泵送进行任何控制。作为本发明的第二方面，提供了一种混凝土泵送设备，包括料斗40和安装在料斗40内壁上的混凝土泵送料位安全控制装置，该混凝土泵送料位安全控制装置是上述的混凝土泵送料位安全控制装置。优选地，料位安全控制装置通过其安装机构30的安装座31与料斗40的内壁连接。优选地，安装座31通过螺栓等与料斗40的内壁连接。此时，第一料位传感器10和第二料位传感器20都沿竖直方向安装在支架32上，只不过第一料位传感器10与第二料位传感器20的自由端(即第一检测头11和第二检测头21)的高度不同。优选地，混凝土泵送设备可以是混凝土泵车等。特别地，物料，即混凝土，由混凝土搅拌车等送入料斗40内，由于混凝土直接与料斗40的内壁接触，因此，混凝土具有与料斗40相同的电位。另外，由于料斗40安装在整车上，而整车具有与蓄电池的负极相同的电位，料斗40及其内的混凝土具有与蓄电池的负极相同的稳定的电位。当混凝土与第一检测头11或第二检测头21接触时，就会使第一检测头11或第二检测头21具有与蓄电池的负极相同的电位，于是产生第一信号或第二信号。因此，第一信号和第二信号是一个稳定而可靠的低电平信号，不会受到外部的干扰，提高了控制的可靠性的准确性。相对于超声波等距离检测方案来说，本发明直接检测物料的电平，更直接、更可靠、更准确。下面参考图4对使用本发明中的料位安全控制装置的混凝土泵送设备的工作过程进行详细说明。控制器50包括第一输入端子INOl、第二输入端子IN02和第三输入端子IN03等多个输入端子，还包括第一输出端子0UT01、第二输出端子0UT02、第三输出端子0UT03和第四输出端子0UT04等多个输出端子。其中，第一输入端子INOl与第一料位传感器10的输出端连接，第二输入端子IN02与第二料位传感器20的输出端连接，第三输入端子IN03与使能开关70连接。第一输出端子0UT01、第二输出端子0UT02、第三输出端子0UT03和第四输出端子0UT04分别与泵送电磁阀电连接。1.当第三输入端子IN03无输入时(即使能开关70断开)，此时，控制器50的料位安全控制功能关闭，对泵送动作不做任何限制。2.当第三输入端子IN03有输入时(即使能开关70闭合)，控制器50的料位安全控制功能开启( I)如果处于启动状态a.如果第一输入端子INOl和第二输入端子IN02均无输入、或第一输入端子INOl有输入但第二输入端子IN02无输入,表不料位低于第二料位传感器20的第二检测头21的位置。在这种情况下，控制器50的控制泵送电磁阀60的输出端子无信号输出，无泵送动作；b.如果第一输入端子INOl和第二输入端子IN02均有输入，表不料位高于第二检测头21的位置，那么控制器50的控制泵送电磁阀60的输出端子有信号输出，于是，通过泵送电磁阀60控制泵送开始动作。(2)处于运行状态(即已经开始泵送)a.如果第一输入端子INOl和第二输入端子IN02均有输入，或者第一输入端子INOl有输入而第二输入端子IN02无输入，表示在泵送过程中料斗中料位高于第一检测头11的位置，控制器50控制泵送电磁阀60使泵送动作保持下去；b.如果第一输入端子INOl和第二输入端子IN02I均无输入，表不在泵送过程中，料斗中料位已经低于第一检测头11的位置，控制器50控制泵送电磁阀60使泵送动作停止。进一步地，泵送停止后，只有在料位重新高于第二检测头21的位置(即第一输入端子INOl和第二输入端子IN02I均有输入)时，控制器50才会发出信号恢复泵送动作。与现有技术相比，本发明实现了对料斗中料位的实时监测，并通过控制器50实现对泵送的自动、智能控制，具有简单、高效、可靠的特点，能有效防止泵送吸空的情况发生。作为本发明的第三方面，提供了一种混凝土泵送料位安全控制方法，包括提供第一料位传感器10，在物料到达第一位置且与第一料位传感器10接触时发出第一信号；提供第二料位传感器20，在物料到达第二位置且与第二料位传感器20接触时发出第二信号，其中，第一位置低于第二位置；如果当前工况为启动状态且收到第二信号，则启动泵送；如果当前工况为启动状态且未收到第二信号，则不启动泵送。本发明只有在料位大于或等于第二位置时，才会启动泵送。这样，在第一位置和第二位置之间还储存有足够的物料以供泵送，且泵送消耗的物料会得到及时补充。因此，物料不会很快就被消耗到低于第一位置的程度，因此，不会引起频繁启动泵送和停止泵送，从而避免了泵吸空的问题，也避免了混凝土泵送设备的臂架的大幅度振荡。优选地，如果当前工况为运行状态，但未收到第一信号和第二信号，则停止泵送。优选地，如果当前工况为运行状态，且收到第一信号，则保持泵送。优选地，提供具有绝缘套12和钢芯13的第一料位传感器10，将绝缘套12套在钢芯13上，且使钢芯13的末端突出在绝缘套12的外部以形成第一检测头11，物料与第一检测头11接触从而产生第一信号。优选地,将绝缘套12用陶瓷材料制成。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种混凝土泵送料位安全控制装置，其特征在于，包括第一料位传感器(10)，在物料到达第一位置且与所述第一料位传感器(10)接触时发出第一信号；第二料位传感器(20)，在物料到达第二位置且与所述第二料位传感器(20)接触时发出第二信号，所述第一位置低于所述第二位置；和控制器(50)，与所述第一料位传感器(10)和所述第二料位传感器(20)电连接；如果当前工况为启动状态且收到所述第二信号，则所述控制器(50)发出启动泵送信号；如果当前工况为启动状态但未收到所述第二信号，则所述控制器(50 )不发出所述启动泵送信号。
2.根据权利要求1所述的混凝土泵送料位安全控制装置，其特征在于，如果所述当前工况为运行状态，但未收到所述第一信号和所述第二信号，则所述控制器(50)发出停止泵送信号。
3.根据权利要求1所述的混凝土泵送料位安全控制装置，其特征在于，如果所述当前工况为运行状态，且收到所述第一信号，则所述控制器(50)发出保持泵送信号。
4.根据权利要求1所述的混凝土泵送料位安全控制装置，其特征在于，所述第一料位传感器(10 )包括绝缘套(12 )和钢芯(13 )，所述绝缘套(12 )套在所述钢芯(13 )上，且所述钢芯(13)的末端突出在所述绝缘套(12)的外部以形成第一检测头(11)，所述物料与所述第一检测头(11)接触从而产生所述第一信号。
5.根据权利要求4所述的混凝土泵送料位安全控制装置，其特征在于，所述第二料位传感器(20)具有与所述第一料位传感器(10)相同的结构。
6.根据权利要求4所述的混凝土泵送料位安全控制装置，其特征在于，所述绝缘套(12)是陶瓷套。
7.根据权利要求1所述的混凝土泵送料位安全控制装置，其特征在于，所述混凝土泵送料位安全控制装置还包括安装机构(30 )，所述安装机构(30 )包括安装座(31)、支架(32 )和夹紧螺栓(33 )，所述安装座(31)与所述支架(32 )的第一端连接，所述支架(32 )包括由所述支架(32 )的第一端向所述支架(32)的第二端的方向依次设置的第一部分和第二部分；所述第二部分上设置有竖直的槽(34)和两个竖直设置的传感器安装孔(35)，所述槽 (34)由所述支架(32)的第二端向所述支架(32)的第一端的方向延伸，所述槽(34)贯穿所述两个传感器安装孔(35)并将所述第二部分分成第一夹片(36)和第二夹片(37);所述第一夹片(36)和第二夹片(37)在水平方向上由所述夹紧螺栓(33)连接；所述第一料位传感器(10 )和所述第二料位传感器(20 )通过所述夹紧螺栓(33 )分别夹持在一个所述传感器安装孔(35)内。
8.根据权利要求1所述的混凝土泵送料位安全控制装置，其特征在于，所述混凝土泵送料位安全控制装置还包括使能开关(70 )，与所述控制器(50 )连接，用于控制所述控制器 (50)的开启或关闭。
9.一种混凝土泵送设备，包括料斗(40)和安装在所述料斗(40)内壁上的混凝土泵送料位安全控制装置，其特征在于，所述混凝土泵送料位安全控制装置是权利要求1至8中任一项述的混凝土泵送料位安全控制装置。
10.一种混凝土泵送料位安全控制方法，其特征在于，包括提供第一料位传感器(10)，在物料到达第一位置且与所述第一料位传感器(10)接触时发出第一信号；提供第二料位传感器(20)，在物料到达第二位置且与所述第二料位传感器(20)接触时发出第二信号，其中，所述第一位置低于所述第二位置；如果当前工况为启动状态且收到所述第二信号，则启动泵送；如果当前工况为启动状态且未收到所述第二信号，则不启动泵送。
11.根据权利要求10所述的混凝土泵送料位安全控制方法，其特征在于，如果所述当前工况为运行状态，但未收到所述第一信号和所述第二信号，则停止泵送。
12.根据权利要求10所述的混凝土泵送料位安全控制方法，其特征在于，如果所述当前工况为运行状态，且收到所述第一信号，则保持泵送。
13.根据权利要求10所述的混凝土泵送料位安全控制方法，其特征在于，提供具有绝缘套(12)和钢芯(13)的所述第一料位传感器(10)，将所述绝缘套(12)套在所述钢芯(13) 上，且使所述钢芯(13)的末端突出在所述绝缘套(12)的外部以形成第一检测头(11 )，所述物料与所述第一检测头(11)接触从而产生所述第一信号。
14.根据权利要求13所述的混凝土泵送料位安全控制方法，其特征在于，将所述绝缘套(12)用陶瓷材料制成。
全文摘要
本发明提供了一种混凝土泵送料位安全控制装置、方法和混凝土泵送设备。混凝土泵送料位安全控制装置包括第一料位传感器，在物料到达第一位置且与第一料位传感器接触时发出第一信号；第二料位传感器，在物料到达第二位置且与第二料位传感器接触时发出第二信号，第一位置低于第二位置；和控制器，与第一料位传感器和第二料位传感器电连接；如果当前工况为启动状态且收到第二信号，则控制器发出启动泵送信号；如果当前工况为启动状态但未收到第二信号，则控制器不发出启动泵送信号。本发明只有在料位大于或等于第二位置时，才会生成启动泵送信号，因此，不会频繁启动泵送和停止泵送。
文档编号E04G21/02GK103015724SQ20121058429
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者黄晓东, 张韬 申请人:中联重科股份有限公司