一种用于搅拌主机的预警设备、系统、方法和工程机械的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于搅拌主机的预警设备、系统、方法和搅拌主机，该方法包括：接收搅拌主机的电机的当前电流值；根据当前电流值来判断搅拌主机是否出现抱轴，包括：混凝土生产过程中，计算当前电流值与正常生产情况下的电流值的带载电流差值，根据带载电流差值与带载差值阈值的比较结果确定是否出现抱轴；搅拌主机空载的情况下，计算当前电流值与正常情况下的空载电流值的空载电流差值，根据空载电流差值与空载差值阈值的比较结果确定是否出现抱轴。本发明通过对搅拌主机的电机的电流的监测来实现对搅拌主机的抱轴情况的自动检测，能够及时提醒工作人员对搅拌主机进行清理，从而有效避免了因搅拌主机的轴上粘结过多的原料而引起的长时间停工。
【专利说明】一种用于搅拌主机的预警设备、系统、方法和工程机械
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于搅拌主机的预警技术，具体地，涉及一种用于搅拌主机的预警设备、系统、方法和工程机械。
【背景技术】
[0002]在生产混凝土的过程中，在各种骨料、粉料、添加剂和水等原料被投入搅拌主机进行搅拌之后，会有一部分原料粘结在搅拌主机的轴上。搅拌主机工作一段时间之后，若不对搅拌主机进行清理，就会造成搅拌主机抱轴的现象。这样不仅会严重降低混凝土的生产效率，而且会影响搅拌主机的使用寿命，带来严重的经济损失。
[0003]目前对搅拌主机进行清理的方式主要是定期安排搅拌主机清理人员定期进行巡检，若发现结块，则立即对搅拌主机进行清理。但是，由于各种标号的混凝土的配比、投料方式、搅拌时间等都不相同，所以在生产过程中粘结在搅拌主机的轴上的原料的多少也不相同，因此，目前采取的定期巡检进行清理会存在以下缺点:
[0004]1、因为粘结在搅拌主机的轴上的原料过多而造成清理难度很大，从而花费大量的时间来进行停工检修清理，这将严重影响搅拌站的生产效率；
[0005]2、如果需要进行连续生产，则无法了解搅拌主机是否需要清理，容易出现搅拌主机抱轴的情况；
[0006]3、人为进行巡检会造成对搅拌主机的抱轴的判断不稳定。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种用于搅拌主机的预警设备、系统、方法和工程机械，用于解决对搅拌主机的抱轴情况的自动检测的问题。
[0008]为了实现上述目的，本发明提供了一种用于搅拌主机的预警设备，该设备包括:接收装置，用于接收所述搅拌主机的电机的当前电流值；以及控制装置，与所述接收装置连接，用于执行以下至少一者:在混凝土生产过程中，计算所述当前电流值与正常生产情况下的电流值的带载电流差值，将该带载电流差值与预先设定的带载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定所述搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号；在所述搅拌主机空载的情况下，计算所述当前电流值与正常情况下的空载电流值的空载电流差值，将该空载电流差值与预先设定的空载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定所述搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号。
[0009]相应地，本发明还提供了一种用于搅拌主机的预警系统，该系统包括:检测装置，用于检测所述搅拌主机的电机的当前电流值，并输出该电流值；以上所述的设备；以及报警装置，用于接收来自所述控制装置的报警信号，并根据该报警信号进行报警。
[0010]相应地，本发明还提供了一种工程机械，该工程机械包括以上所述的系统。
[0011]相应地，本发明还提供了一种用于搅拌主机的预警方法，该方法包括:接收所述搅拌主机的电机的当前电流值；以及根据所述当前电流值来判断所述搅拌主机是否出现抱轴，包括以下步骤的至少一者:在混凝土生产过程中，计算所述当前电流值与正常生产情况下的电流值的带载电流差值，将该带载电流差值与预先设定的带载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定所述搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号；在所述搅拌主机空载的情况下，计算所述当前电流值与正常情况下的空载电流值的空载电流差值，将该空载电流差值与预先设定的空载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定所述搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号。
[0012]通过上述技术方案，本发明通过对搅拌主机的电机的电流的监测来实现对搅拌主机的抱轴情况的自动检测，能够及时提醒工作人员对搅拌主机进行清理，从而有效避免了因搅拌主机的轴上粘结过多的原料而引起的长时间停工。
[0013]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]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:
[0015]图1是本发明提供的用于搅拌主机的预警设备的结构框图；
[0016]图2是本发明提供的两种不同标号的混凝土的带载电流差值的曲线图；
[0017]图3是本发明提供的用于搅拌主机的预警系统的结构框图；
[0018]图4是本发明提供的安装检测装置的硬件原理图；以及
[0019]图5是本发明提供的用于搅拌主机的预警方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020]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。
[0021]图1是本发明提供的用于搅拌主机的预警设备10的结构框图，如图1所示，该设备包括接收装置101和控制装置102，接收装置101用于接收搅拌主机的电机的当前电流值，控制装置102与接收装置101连接，用于执行以下至少一者:在混凝土生产过程中，计算接收到的当前电流值与正常生产情况下的电流值的带载电流差值，将该带载电流差值与预先设定的带载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号；在搅拌主机空载的情况下，计算接收到的当前电流值与正常情况下的空载电流值的空载电流差值，将该空载电流差值与预先设定的空载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定搅拌主机出现抱轴，输出报警信号。
[0022]需要说明的是，本发明提到的正常生产情况和正常情况指的是搅拌主机未出现抱轴的情况。
[0023]具体来说，搅拌主机的电机的电流由搅拌电机的功率和电压决定,而在搅拌主机的电机的电压稳定的情况下，电流由功率直接决定。而搅拌主机的电机的功率由搅拌时搅拌主机的轴产生的阻力决定,所以搅拌时搅拌主机的轴的阻力越大,则电机的电流就越大。而对于同一标号的混凝土来说，在混凝土生产过程中，在各种原料搅拌均匀后搅拌主机的轴受到的阻力是恒定的，所以电机的电流就是恒定的，也就是说稳定电流是恒定的。为了使结果更加准确，本发明提到的在混凝土生产过程中接收的电流值为稳定电流值。所以，控制装置102在开始执行确定搅拌主机是否出现抱轴的步骤之前，可以首先判断电流是否稳定，例如，可以判断电流值在500ms的变化是否超过0.5A。这里，判断电流是否稳定的过程为本领域技术人员的公知技术，于此不予赘述。
[0024]由于不同标号的混凝土在生产过程中的稳定电流是不同的，所以需要对不同标号的混凝土设定不同的标准。在一个实施方式中，接收装置101可接收搅拌主机当前搅拌的混凝土的标号，然后控制装置102根据该标号来确定正常生产情况下的与该标号相对应的电流值。在另一个实施方式中，接收装置101可接收投入搅拌主机的原料的配比，然后控制装置102根据配比来确定搅拌主机当前搅拌的混凝土的标号，再根据该标号来确定正常生产情况下的与该标号相对应的电流值。
[0025]为了能够向操作人员提供更加准确的信息，以上提到的带载差值阈值可以包括第一带载差值阈值和第二带载差值阈值。在混凝土生产过程中，在接收到的带载电流差值大于第一带载差值阈值而小于或等于第二带载差值阈值的情况下，可以确定搅拌主机出现轻度抱轴，并输出相应的报警信号；在接收到的带载电流差值大于第二带载差值阈值的情况下，可以确定搅拌主机出现重度抱轴，并输出相应的报警信号。
[0026]当然，以上提到的带载差值阈值也可以仅包括一个带载差值阈值，例如，可以为第一带载差值阈值或第二带载差值阈值，或者其他适当的值。在混凝土生产过程中，在接收到的带载电流差值大于该带载差值阈值的情况下，可以确定搅拌主机出现抱轴，并输出相应的报警信号。
[0027]相应地，以上提到的空载差值阈值也可以包括第一空载差值阈值和第二空载差值阈值，在搅拌主机空载的情况下，在接收到的空载电流差值大于第一空载差值阈值而小于或等于第二空载差值阈值的情况下，可以确定搅拌主机出现轻度抱轴，并输出相应的报警信号；在接收到的空载电流差值大于第二空载差值阈值的情况下，可以确定搅拌主机出现重度抱轴，并输出相应的报警信号。
[0028]当然，以上提到的空载差值阈值也可以仅包括一个空载差值阈值，例如，可以为第一空载差值阈值或第二空载差值阈值，或者其他适当的值。在搅拌主机空载的情况下，在接收到的空载电流差值大于该空载差值阈值的情况下，可以确定搅拌主机出现抱轴，并输出相应的报警信号。
[0029]本领域技术人员应当理解，搅拌主机的抱轴的轻重程度不仅可以分为“轻度抱轴”和“重度抱轴”两个级别，可以根据需要设定多个级别，以达到更加精确的预警目的。
[0030]本领域技术人员应当理解，控制装置102可以设定为每隔一段时间记录一个带载电流差值至数据库中，操作人员可以根据观察带载电流差值的变化来判断是否需要对搅拌主机进行清理。同理，控制装置102还可以设定为每隔一段时间记录一个空载电流差值至数据库中，操作人员可以根据观察空载电流差值的变化来判断是否需要对搅拌主机进行清理。
[0031]例如，图2示出了对两种不同标号的混凝土(即标号为C30的混凝土和标号为C20的混凝土)所记录的正常生产情况下的带载电流差值的曲线图，其中横轴为混凝土的搅拌盘数，纵轴为带载电流差值。图中仅提供了电流差值曲线图的一部分，在实际操作中，操作人员可以根据经验来设定出现抱轴现象的带载差值阈值，例如，在操作人员观察到带载电流差值超过2A (图中未示出)的情况下，可判断搅拌主机出现轻度抱轴，在观察到带载电流差值超过4A (图中未示出)的情况下，可判断搅拌主机出现重度抱轴。本领域技术人员应当理解，对于不同标号的混凝土，带载差值阈值可以相同，也可以不同。
[0032]图3是本发明提供的用于搅拌主机的预警系统的结构框图，如图3所示，该系统不仅包括用于搅拌主机的预警设备10，还包括检测装置20和报警装置30。
[0033]检测装置20用于检测搅拌主机的电机的当前电流值，并输出该电流值。该检测装置20可以安装在搅拌主机的电源线上，该检测装置20可以为电流互感器。如图4所示，搅拌主机的电机40通过接触器50、断路器60、以及电源线连接至三相电源上，检测装置20(图中所示为电流互感器)安装在该电源线上。
[0034]在使用一台搅拌主机之前，该检测装置20还用于检测出搅拌主机在空载情况下的空载电流值(即正常情况下的空载电流值)和各种标号的混凝土在生产过程中的正常生产情况下的电流值，并存储至数据库中，以作为控制装置102判断是否出现抱轴现象的依据。
[0035]报警装置30用于接收来自控制装置102的报警信号，并根据该报警信号进行报警，该报警可以为声音或显示等方式。其中，为了区别轻度抱轴和重度抱轴，可以通过采用不同的声音或显示不同的文字等方式分别对轻度抱轴和重度抱轴进行报警。
[0036]本领域技术人员应当理解，在搅拌主机开始搅拌之前，控制装置102还需要判断原料的配比是否在误差范围之内，否则不能进行生产。这部分属于本领域的公知技术，于此不予赘述。
[0037]相应地，本发明还提供了一种工程机械，包括上述用于搅拌主机的预警系统。
[0038]图5是本发明提供的用于搅拌主机的预警方法的流程图，如图5所示，首先接收搅拌主机的电机的当前电流值，然后判断搅拌主机是否处于空载状态。若搅拌主机不是空载状态，即在混凝土生产过程中，计算接收到的当前电流值与正常生产情况下的电流值的带载电流差值，将该带载电流差值与预先设定的带载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号；否则，在带载电流差值小于或等于带载差值阈值的情况下，进入下一次判断过程。若搅拌主机是空载状态，则计算接收到的当前电流值与正常情况下的空载电流值的空载电流差值，将该空载电流差值与预先设定的空载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号；否则，在空载电流差值小于或等于空载差值阈值的情况下，进入下一次判断过程。
[0039]图5仅示出了本发明的一种实施方式，本发明还可以以以下方式实施:仅在混凝土生产过程结束之后，对处于空载情况下的搅拌主机进行是否出现抱轴的判断。
[0040]需要说明的是，有关本发明提供的用于搅拌主机的预警方法的具体细节及益处与本发明提供的用于搅拌主机的预警设备和系统相对应，于此不再赘述。
[0041]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。
[0042]通过本发明公开的技术，操作人员可以实时掌握搅拌主机是否出现抱轴现象，能够有效地对搅拌主机的安全进行监控，避免了定期检查时搅拌主机的轴上粘结过多的混凝土而造成的大面积停工清理。[0043]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。
[0044]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】
1.一种用于搅拌主机的预警设备，其特征在于，该设备包括:接收装置，用于接收所述搅拌主机的电机的当前电流值；以及控制装置，与所述接收装置连接，用于执行以下至少一者: 在混凝土生产过程中，计算所述当前电流值与正常生产情况下的电流值的带载电流差值，将该带载电流差值与预先设定的带载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定所述搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号； 在所述搅拌主机空载的情况下，计算所述当前电流值与正常情况下的空载电流值的空载电流差值，将该空载电流差值与预先设定的空载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定所述搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述当前电流值为稳定电流值。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于， 所述接收装置还用于接收所述搅拌主机当前搅拌的混凝土的标号；以及所述控制装置用于根据该标号，确定所述正常生产情况下的电流值，该电流值为与所述标号相对应的电流值。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于， 所述接收装置还用于接收投入所述搅拌主机的原料的配比； 所述控制器还用于: 根据所述配比，确定所述搅拌主机当前搅拌的混凝土的标号；以及根据该标号，确定所述正常生产情况下的电流值，该电流值为与所述标号相对应的电流值。
5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的设备，其特征在于， 所述带载差值阈值包括第一带载差值阈值和第二带载差值阈值， 所述控制装置用于在混凝土生产过程中， 在所述带载电流差值大于所述第一带载差值阈值而小于或等于所述第二带载差值阈值的情况下，确定所述搅拌主机出现轻度抱轴，输出相应的报警信号；及 在所述带载电流差值大于所述第二带载差值阈值的情况下，确定所述搅拌主机出现重度抱轴，输出相应的报警信号。
6.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的设备，其特征在于， 所述空载差值阈值包括第一空载差值阈值和第二空载差值阈值， 所述控制装置用于在所述搅拌主机空载的情况下， 在所述空载电流差值大于所述第一空载差值阈值而小于或等于所述第二空载差值阈值的情况下，确定所述搅拌主机出现轻度抱轴，输出相应的报警信号；及 在所述空载电流差值大于所述第二空载差值阈值的情况下，确定所述搅拌主机出现重度抱轴，输出相应的报警信号。
7.一种用于搅拌主机的预警系统，其特征在于，该系统包括: 检测装置，用于检测所述搅拌主机的电机的当前电流值，并输出该电流值； 权利要求1至6中任一项权利要求所述的设备；以及 报警装置，用于接收来自所述控制装置的报警信号，并根据该报警信号进行报警。
8.—种工程机械，其特征在于，包括权利要求7所述的系统。
9.一种用于搅拌主机的预警方法，其特征在于，该方法包括: 接收所述搅拌主机的电机的当前电流值；以及 根据所述当前电流值来判断所述搅拌主机是否出现抱轴，包括以下步骤的至少一者:在混凝土生产过程中，计算所述当前电流值与正常生产情况下的电流值的带载电流差值，将该带载电流差值与预先设定的带载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定所述搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号； 在所述搅拌主机空载的情况下，计算所述当前电流值与正常情况下的空载电流值的空载电流差值，将该空载电流差值与预先设定的空载差值阈值进行比较，并根据比较结果来确定所述搅拌主机是否出现抱轴，在确定出现抱轴的情况下输出报警信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述当前电流值为稳定电流值。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 接收所述搅拌主机当前搅拌的混凝土的标号；以及 根据该标号，确定所述正常生产情况下的电流值，该电流值为与所述标号相对应的电流值。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 接收投入所述搅拌主机的原料的配比； 根据所述配比，确定所述搅拌主机当前搅拌的混凝土的标号；以及根据该标号，确 定所述正常生产情况下的电流值，该电流值为与所述标号相对应的电流值。
13.根据权利要求9-12中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述带载差值阈值包括第一带载差值阈值和第二带载差值阈值，在混凝土生产过程中， 在所述带载电流差值大于所述第一带载差值阈值而小于或等于所述第二带载差值阈值的情况下，确定所述搅拌主机出现轻度抱轴，输出相应的报警信号；及 在所述带载电流差值大于所述第二带载差值阈值的情况下，确定所述搅拌主机出现重度抱轴，输出相应的报警信号。
14.根据权利要求9-12中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述空载差值阈值包括第一空载差值阈值和第二空载差值阈值，在所述搅拌主机空载的情况下， 在所述空载电流差值大于所述第一空载差值阈值而小于或等于所述第二空载差值阈值的情况下，确定所述搅拌主机出现轻度抱轴，输出相应的报警信号；以及 在所述空载电流差值大于所述第二空载差值阈值的情况下，确定所述搅拌主机出现重度抱轴，输出相应的报警信号。
【文档编号】G08B21/00GK103680048SQ201310698964
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】康伟, 邓立波, 李林志, 蒋博韬 申请人:中联重科股份有限公司