一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法转让专利

申请号 : CN201510193551.9

文献号 : CN104790337B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 赵悟张衡武甜林亮亮吕兴坤董晨希冯忠绪

申请人 : 长安大学

摘要 :

本发明公开了一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,该洒布车包括承载车、融雪剂储罐和将融雪剂储罐内的融雪剂喷洒至路面上的喷洒系统;喷洒系统包括多个喷淋装置、输送管道、融雪剂泵和对融雪剂泵的泵速进行控制的交流变频调速系统,融雪剂泵为定量泵且其安装在输送管道上;该洒布作业控制方法包括步骤:一、洒布控制参数设定;二、承载车启动及喷淋装置打开;三、承载车移动及融雪剂洒布。该方法步骤简单、设计合理且实现方便、洒布量控制效果好,能有效控制融雪剂的洒布量和洒布均匀性。

权利要求 :

1.一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,洒布车包括承载车(1)、安装在承载车(1)上且内部装有融雪剂的融雪剂储罐(7)和将融雪剂储罐(7)内所装融雪剂喷洒至路面上的喷洒系统,所述喷洒系统安装在承载车(1)上;所述喷洒系统包括多个均安装在承载车(1)后部的喷淋装置(11)、连接于融雪剂储罐(7)的出液口与多个所述喷淋装置(11)之间的输送管道、将融雪剂储罐(7)内所装融雪剂泵送至多个所述喷淋装置(11)的融雪剂泵(3)和对融雪剂泵(3)的泵速进行控制的交流变频调速系统,所述融雪剂泵(3)为定量泵且其为电动泵,所述融雪剂泵(3)安装在所述输送管道上;多个所述喷淋装置(11)沿承载车(1)的宽度方向由左至右布设且其均位于同一水平面上,多个所述喷淋装置(11)均布设在同一直线上,且多个所述喷淋装置(11)呈均匀布设;所述交流变频调速系统包括对融雪剂泵(3)的转速进行实时检测的转速检测单元(13)、对融雪剂泵(3)的驱动电机(6)进行控制的控制器(12)和与控制器(12)相接的变频器(8),所述控制器(12)与参数设置单元相接,所述驱动电机(6)为异步电动机,所述变频器(8)与驱动电机(6)相接,所述转速检测单元(13)和驱动电机(6)均与控制器(12)相接,其特征在于:洒布作业控制方法包括以下步骤:步骤一、洒布控制参数设定:通过所述参数设置单元输入洒布控制参数,并通过控制器(12)对所输入的洒布控制参数进行同步存储;

所输入的洒布控制参数包括采样频率f0、喷嘴洒布参数、需打开喷淋装置(11)的数量M和需喷洒路面上融雪剂的洒布量λ,其中采样频率f0为转速检测单元(13)的采样频率,洒布量λ为每平方米路面上需喷洒融雪剂的体积且其单位为L/m2;需打开的M个所述喷淋装置(11)呈均匀布设;

所述喷洒系统中所包括喷淋装置(11)的数量为N个,M和N均为正整数且M≤N;所述喷洒系统中N个所述喷淋装置(11)的结构和尺寸均相同,N个所述喷淋装置(11)均为喷嘴;多个所述喷嘴均安装在呈水平布设的喷洒管(15)上,所述喷洒管(15)与所述输送管道相接且其沿承载车(1)的宽度方向布设;

所述喷嘴洒布参数包括喷嘴喷洒角度α、喷嘴洒布高度H和喷嘴旋转角度β,需打开的M个所述喷淋装置(11)的喷嘴洒布参数均相同;其中,喷嘴喷洒角度α为所述喷嘴的喷洒角度,喷嘴洒布高度H为所述喷嘴的距地高度且其单位为m,喷嘴旋转角度β为所述喷嘴的开口中心线与喷洒管(15)轴线之间的夹角;

所述承载车(1)上装有对其车速进行实时检测的车速检测单元(14),所述车速检测单元(14)与控制器(12)相接;所述车速检测单元(14)的采样频率与转速检测单元(13)的采样频率相同;

步骤二、承载车启动及喷淋装置打开:启动承载车(1),并使承载车(1)在需喷洒路面上匀速向前移动,同时打开所述喷洒系统中需打开的M个所述喷淋装置(11);

步骤三、承载车移动及融雪剂洒布:所述承载车(1)匀速向前移动过程中,通过M个所述喷淋装置(11),由后至前向需喷洒路面上喷洒融雪剂;

喷洒过程中,所述转速检测单元(13)和车速检测单元(14)分别对融雪剂泵(3)的转速和承载车(1)的车速进行实时检测,并将所检测信息同步传送至控制器(12),控制器(12)根据接收到的检测信息对融雪剂泵(3)的泵速进行控制,过程如下:步骤301、信号采集:按照步骤一中设定的采样频率f0,所述控制器(12)调用信号采集模块或通过信号采样电路,对此时转速检测单元(13)和车速检测单元(14)检测到的转速信号和车速信号同步进行采集,并将采集到的融雪剂泵(3)的转速值nB和承载车(1)的车速值vt同步传送至控制器(12);

步骤302、信号处理及融雪剂泵控制:所述控制器(12)调用信号处理模块,对步骤301中采集到的融雪剂泵(3)的转速值nB和承载车(1)的车速值vt进行处理并得出变频器控制参数,再根据得出的电机控制参数对融雪剂泵(3)的驱动电机(6)进行控制,过程如下:步骤3021、理论泵速计算:根据公式 并结合步骤一中设定的洒布控

制参数和步骤301中采集到的承载车(1)的车速值vt,计算得出此时驱动电机(6)的理论转速nt;

公式(1)中, 公式(2)中,qB为融雪剂泵(3)的排量且其单

位为L/r,n0为常数且n0=2~3;

步骤3022、变频器输出频率值计算:根据公式 并结合步骤一中设定

的洒布控制参数、步骤301中采集到的承载车(1)的车速值vt和步骤3021中计算得出的k,计算得出变频器(8)的输出频率值f;公式(4)中, 其中p为驱动电机(6)的极对数,s为驱动电机(6)的转差率,iBM为驱动电机(6)与融雪剂泵(3)的传动比;

步骤3023、变频器输出频率补偿:根据公式 结合步骤301中采集

到的融雪剂泵(3)的转速值nB,计算得出对步骤3022中计算得出的变频器(8)的输出频率值f进行补偿后的输出频率值fR;其中,补偿后的输出频率值fR为计算得出的变频器控制参数;

步骤3024、变频器输出频率调整:根据步骤3023中计算得出的补偿后的输出频率值fR,且通过控制器(12)控制变频器(8),将变频器(8)的输出频率调整为fR,完成此时对融雪剂泵(3)的泵速的控制过程;

步骤303、返回步骤301,并按照步骤302中所述的方法,对下一个采样时刻所采集的转速值nB和承载车(1)的车速值vt进行处理,并完成下一个采样时刻对融雪剂泵(3)的泵速的控制过程。

2.按照权利要求1所述的一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,其特征在于:还包括对承载车(1)的车速进行实时检测的车速检测单元(14),所述车速检测单元(14)与控制器(12)相接。

3.按照权利要求1或2所述的一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,其特征在于:多个所述喷淋装置(11)的结构和尺寸均相同,且多个所述喷淋装置(11)均为喷嘴;多个所述喷嘴均安装在呈水平布设的喷洒管(15)上,所述喷洒管(15)与所述输送管道相接且其沿承载车(1)的宽度方向布设。

4.按照权利要求3所述的一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,其特征在于:所述喷嘴为由控制器(12)进行开关控制的电动喷嘴且其与控制器(12)相接。

5.按照权利要求1或2所述的一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,其特征在于:所述交流变频调速系统还包括与控制器(12)相接的显示单元,所述参数设置单元和显示单元均布设于承载车(1)的驾驶室内;所述融雪剂储罐(7)内安装有对其内部所装融雪剂进行搅拌的搅拌装置。

6.按照权利要求1或2所述的一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,其特征在于:还包括对驱动电机(6)进行供电的发电机(5)和对发电机(5)进行驱动的发动机(4),所述发动机(4)与发电机(5)连接,且发电机(5)与驱动电机(6)连接;所述发动机(4)和发电机(5)均安装在承载车(1)上。

7.按照权利要求1或2所述的一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,其特征在于:所述承载车(1)为底盘车。

8.按照权利要求1或2所述的一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,其特征在于:所述融雪剂泵(3)为隔膜泵。

9.按照权利要求1所述的一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,其特征在于:步骤二中进行承载车启动及喷淋装置打开时,先根据公式 并结合步骤一中设定的洒布控制参数,计算得出承载车(1)的推荐车速v0;公式(6)中,公式(2)中,qB为融雪剂泵(3)的排量且其单位为L/r,n0为常数且n0=2~3;n1为融雪剂泵(3)的理想转速且 其中nmin nmax分别为融雪剂泵(3)的最小转速和最大转速;步骤三、承载车移动及融雪剂洒布:所述承载车(1)匀速向前移动过程中,控制承载车(1)以速度v0匀速向前移动。

说明书 :

一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于洒布控制技术领域,尤其是涉及一种乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法。

背景技术

[0002] 融雪剂洒布车是一种重要的公路养护设备,现代公路养护过程中,当冬季强降雪和严寒地带路面结冰时,需在路面洒上一薄层融雪剂,融雪剂的洒布时间不限,可在雪前、雪中或雪后洒布,融雪剂的效用可延长数月,甚至整个冬季。目前,融雪剂洒布车的洒布作业控制系统大多都采用的是传统沥青洒布车上所使用的控制系统,该控制系统采用变量液压泵驱动液压马达,再由液压马达驱动沥青泵,且通过调节变量液压泵的排量对沥青泵的流量进行调整,该控制系统中采用的变量液压泵为电液比例变量泵,电液比例变量泵的电流与所控制液压系统的压力成一定的比例关系,通过控制电流能达到对变量液压泵进行控制的目的,并实现控制沥青泵喷洒量的目的,因而上述控制系统的控制核心是通过控制使电液比例变量泵的电流和洒布车的车速保持一定的关系。但实际使用过程中,由于液压驱动机构易产生泄露问题,并且出现故障后不易维修,同时液压驱动机构所用油液受温度变化影响大,对油液污染、外负载比较敏感,因而采用上述控制系统进行调速过程中,调速精度较低;另外,在寒冷的冬天,液压驱动系统的启动也比较困难。
[0003] 随着交流变频调速技术的广泛推广,将交流变频调速系统应用于液压系统,且通过调速电机驱动融雪剂泵,交流变频调速技术具有以下优点:第一、能使普通异步电动机实现无级调速,启动电流小,减少电源设备容量,启动平滑,消除机械的冲击力,保护机械设备;第二、对电机具有保护功能,降低电机的维修费用,并具有显著的节电效果;第三、没有溢流损耗,系统发热减少,免去了敏感的伺服元件,对传动介质及过滤要求可适当降低。因而,现如今缺少一种设计合理、实现方便且使用效果好的乳液型融雪剂洒布车及洒布作业控制方法,其将交流变频调速系统作为融雪剂洒布车的控制系统,对洒布量进行控制。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种乳液型融雪剂洒布车,其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好,通过交流变频调速系统控制融雪剂泵的泵速对融雪剂的洒布量进行有效控制。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种乳液型融雪剂洒布车,其特征在于:包括承载车、安装在承载车上且内部装有融雪剂的融雪剂储罐和将融雪剂储罐内所装融雪剂喷洒至路面上的喷洒系统,所述喷洒系统安装在承载车上;所述喷洒系统包括多个均安装在承载车后部的喷淋装置、连接于融雪剂储罐的出液口与多个所述喷淋装置之间的输送管道、将融雪剂储罐内所装融雪剂泵送至多个所述喷淋装置的融雪剂泵和对融雪剂泵的泵速进行控制的交流变频调速系统,所述融雪剂泵为定量泵且其为电动泵,所述融雪剂泵安装在所述输送管道上;多个所述喷淋装置沿承载车的宽度方向由左至右布设且其均位于同一水平面上,多个所述喷淋装置均布设在同一直线上,且多个所述喷淋装置呈均匀布设;所述交流变频调速系统包括对融雪剂泵的转速进行实时检测的转速检测单元、对融雪剂泵的驱动电机进行控制的控制器和与控制器相接的变频器,所述控制器与参数设置单元相接,所述驱动电机为异步电动机,所述变频器与驱动电机相接,所述转速检测单元和驱动电机均与控制器相接。
[0006] 上述一种乳液型融雪剂洒布车,其特征是:还包括对承载车的车速进行实时检测的车速检测单元,所述车速检测单元与控制器相接。
[0007] 上述一种乳液型融雪剂洒布车,其特征是:多个所述喷淋装置的结构和尺寸均相同,且多个所述喷淋装置均为喷嘴;多个所述喷嘴均安装在呈水平布设的喷洒管上,所述喷洒管与所述输送管道相接且其沿承载车的宽度方向布设。
[0008] 上述一种乳液型融雪剂洒布车,其特征是:所述喷嘴为由控制器进行开关控制的电动喷嘴且其与控制器相接。
[0009] 上述一种乳液型融雪剂洒布车,其特征是:所述交流变频调速系统还包括与控制器相接的显示单元,所述参数设置单元和显示单元均布设于承载车的驾驶室内;所述融雪剂储罐内安装有对其内部所装融雪剂进行搅拌的搅拌装置。
[0010] 上述一种乳液型融雪剂洒布车,其特征是:还包括对驱动电机进行供电的发电机和对发电机进行驱动的发动机,所述发动机与发电机连接,且发电机与驱动电机连接;所述发动机和发电机均安装在承载车上。
[0011] 上述一种乳液型融雪剂洒布车,其特征是:所述承载车为底盘车。
[0012] 上述一种乳液型融雪剂洒布车,其特征是:所述融雪剂泵为隔膜泵。
[0013] 同时,本发明公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、洒布量控制效果好的乳液型融雪剂洒布车洒布作业控制方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
[0014] 步骤一、洒布控制参数设定:通过所述参数设置单元输入洒布控制参数,并通过控制器对所输入的洒布控制参数进行同步存储;
[0015] 所输入的洒布控制参数包括采样频率f0、喷嘴洒布参数、需打开喷淋装置的数量M和需喷洒路面上融雪剂的洒布量λ,其中采样频率f0为转速检测单元的采样频率,洒布量λ为每平方米路面上需喷洒融雪剂的体积且其单位为L/m2;需打开的M个所述喷淋装置呈均匀布设;
[0016] 所述喷洒系统中所包括喷淋装置的数量为N个,M和N均为正整数且M≤N;所述喷洒系统中N个所述喷淋装置的结构和尺寸均相同,N个所述喷淋装置均为喷嘴;多个所述喷嘴均安装在呈水平布设的喷洒管上,所述喷洒管与所述输送管道相接且其沿承载车的宽度方向布设;
[0017] 所述喷嘴洒布参数包括喷嘴喷洒角度α、喷嘴洒布高度H和喷嘴旋转角度β,需打开的M个所述喷淋装置的喷嘴洒布参数均相同;其中,喷嘴喷洒角度α为所述喷嘴的喷洒角度,喷嘴洒布高度H为所述喷嘴的距地高度且其单位为m,喷嘴旋转角度β为所述喷嘴的开口中心线与喷洒管轴线之间的夹角;
[0018] 所述承载车上装有对其车速进行实时检测的车速检测单元,所述车速检测单元与控制器相接;所述车速检测单元的采样频率与转速检测单元的采样频率相同;
[0019] 步骤二、承载车启动及喷淋装置打开:启动承载车,并使承载车在需喷洒路面上匀速向前移动,同时打开所述喷洒系统中需打开的M个所述喷淋装置;
[0020] 步骤三、承载车移动及融雪剂洒布:所述承载车匀速向前移动过程中,通过M个所述喷淋装置,由后至前向需喷洒路面上喷洒融雪剂;
[0021] 喷洒过程中,所述转速检测单元和车速检测单元分别对融雪剂泵的转速和承载车的车速进行实时检测,并将所检测信息同步传送至控制器,控制器根据接收到的检测信息对融雪剂泵的泵速进行控制,过程如下:
[0022] 步骤301、信号采集:按照步骤一中设定的采样频率f0,所述控制器调用信号采集模块或通过信号采样电路,对此时转速检测单元和车速检测单元检测到的转速信号和车速信号同步进行采集,并将采集到的融雪剂泵的转速值nB和承载车的车速值vt同步传送至控制器;
[0023] 步骤302、信号处理及融雪剂泵控制:所述控制器调用信号处理模块,对步骤301中采集到的融雪剂泵的转速值nB和承载车的车速值vt进行处理并得出变频器控制参数,再根据得出的电机控制参数对融雪剂泵的驱动电机进行控制,过程如下:
[0024] 步骤3021、理论泵速计算:根据公式 并结合步骤一中设定的洒布控制参数和步骤301中采集到的承载车的车速值vt,计算得出此时驱动电机的理论转速nt;
[0025] 公式(1)中, 公式(2)中,qB为融雪剂泵的排量且其单位为L/r,n0为常数且n0=2~3;
[0026] 步骤3022、变频器输出频率值计算:根据公式 并结合步骤一中设定的洒布控制参数、步骤301中采集到的承载车的车速值vt和步骤3021中计算得出的k,计算得出变频器的输出频率值f;公式(4)中, 其中p为驱动电机的极对数,s为驱动电机的转差率,iBM为驱动电机与融雪剂泵的传动比;
[0027] 步骤3023、变频器输出频率补偿:根据公式 结合步骤301中采集到的融雪剂泵的转速值nB,计算得出对步骤3022中计算得出的变频器的输出频率值f进行补偿后的输出频率值fR;其中,补偿后的输出频率值fR为计算得出的变频器控制参数;
[0028] 步骤3024、变频器输出频率调整:根据步骤3023中计算得出的补偿后的输出频率值fR,且通过控制器控制变频器,将变频器的输出频率调整为fR,完成此时对融雪剂泵的泵速的控制过程;
[0029] 步骤303、返回步骤301,并按照步骤302中所述的方法,对下一个采样时刻所采集的转速值nB和承载车的车速值vt进行处理,并完成下一个采样时刻对融雪剂泵的泵速的控制过程。
[0030] 上述方法,其特征是:步骤二中进行承载车启动及喷淋装置打开时,先根据公式并结合步骤一中设定的洒布控制参数,计算得出承载车的推荐车速v0;公式(6)中, 公式(2)中,qB为融雪剂泵的排量且其单位为L/
r,n0为常数且n0=2~3;n1为融雪剂泵的理想转速且 其中nmin nmax分别为融雪剂泵的最小转速和最大转速;步骤三、承载车移动及融雪剂洒布:所述承载车匀速向前移动过程中,控制承载车以速度v0匀速向前移动。
[0031] 本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0032] 1、所采用的乳液型融雪剂洒布车结构简单、设计合理且加工制作及安装布设方便,投入成本较低。
[0033] 2、所采用的喷洒系统为车载式的喷洒系统,实际安装简便,并且能移动方便。
[0034] 3、承载车只需满足行走与承载需求即可,多种类型车辆均可作为承载车使用。
[0035] 4、采用交流变频调速系统对融雪剂泵的转速进行控制,不仅电路简单、实现方便,并且调速效果好,融雪剂泵的转速控制精度高。并且,能充分发挥交流变频调速系统的优势,通过控制器对变频器进行控制,达到对融雪剂泵的转速进行调整的目的,启动过程方便、快捷,并且节能。
[0036] 5、所采用的乳液型融雪剂洒布车使用操作简便,喷洒量调整方便、喷洒均匀且性能可靠、喷洒状态平稳,后期维修方便,维修成本较低,能有效满足喷洒作业质量要求,通过交流变频调速系统控制融雪剂泵的泵速对融雪剂的洒布量进行有效控制。
[0037] 6、所采用的洒布作业控制方法步骤简单、设计合理且实现方便、洒布量控制效果好,根据实时车速和实时泵速对变频器进行控制,且当实时泵速与理论泵速不相同时对变频器的输出频率值进行补偿,以保证融雪剂的洒布流量及洒布的均匀性。实际使用过程中,通过调整洒布量λ和M的数量(即洒布宽度),便能简便且高质量完成路面上融雪剂的洒布作业控制过程。
[0038] 下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0039] 图1为本发明乳液型融雪剂洒布车的结构示意图。
[0040] 图2为本发明乳液型融雪剂洒布车的电路原理框图。
[0041] 图3为本发明喷嘴的喷洒状态示意图。
[0042] 图4为本发明喷嘴在喷洒管上的安装位置示意图。
[0043] 图5为本发明洒布作业控制方法的流程框图。
[0044] 附图标记说明:
[0045] 1—承载车;        2—触摸式显示屏;  3—融雪剂泵;
[0046] 4—发动机;        5—发电机;        6—驱动电机;
[0047] 7—融雪剂储罐;    8—变频器;        9—电控箱;
[0048] 10—爬梯;         11—喷淋装置;     12—控制器;
[0049] 13—转速检测单元; 14—车速检测单元; 15—喷洒管。

具体实施方式

[0050] 如图1、图2所示的一种乳液型融雪剂洒布车,包括承载车1、安装在承载车1上且内部装有融雪剂的融雪剂储罐7和将融雪剂储罐7内所装融雪剂喷洒至路面上的喷洒系统,所述喷洒系统安装在承载车1上。所述喷洒系统包括多个均安装在承载车1后部的喷淋装置11、连接于融雪剂储罐7的出液口与多个所述喷淋装置11之间的输送管道、将融雪剂储罐7内所装融雪剂泵送至多个所述喷淋装置11的融雪剂泵3和对融雪剂泵3的泵速进行控制的交流变频调速系统,所述融雪剂泵3为定量泵且其为电动泵,所述融雪剂泵3安装在所述输送管道上。多个所述喷淋装置11沿承载车1的宽度方向由左至右布设且其均位于同一水平面上,多个所述喷淋装置11均布设在同一直线上,且多个所述喷淋装置11呈均匀布设。所述交流变频调速系统包括对融雪剂泵3的转速进行实时检测的转速检测单元13、对融雪剂泵3的驱动电机6进行控制的控制器12和与控制器12相接的变频器8,所述控制器12与参数设置单元相接,所述驱动电机6为异步电动机,所述变频器8与驱动电机6相接,所述转速检测单元13和驱动电机6均与控制器12相接。
[0051] 本实施例中,所述融雪剂储罐7内安装有对其内部所装融雪剂进行搅拌的搅拌装置,保证融雪剂的均匀性。
[0052] 实际使用时,多个所述喷淋装置11的数量不少于10个。
[0053] 并且,所述融雪剂储罐7的后部装有爬梯10。
[0054] 本实施例中,本发明所述的一种乳液型融雪剂洒布车,还包括对承载车1的车速进行实时检测的车速检测单元14,所述车速检测单元14与控制器12相接。
[0055] 本实施例中,多个所述喷淋装置11的结构和尺寸均相同,且多个所述喷淋装置11均为喷嘴。多个所述喷嘴均安装在呈水平布设的喷洒管15上,所述喷洒管15与所述输送管道相接且其沿承载车1的宽度方向布设。
[0056] 并且,所述喷嘴为由控制器12进行开关控制的电动喷嘴且其与控制器12相接。
[0057] 本实施例中,所述交流变频调速系统还包括与控制器12相接的显示单元,所述参数设置单元和显示单元均布设于承载车1的驾驶室内。
[0058] 并且,所述参数设置单元和所述显示单元集成为触摸式显示屏2。实际接线时,所述触摸式显示屏2与控制器12相接。
[0059] 实际布设安装时,所述控制器12布设于电控箱9内,所述电控箱9安装在承载车1上。
[0060] 同时,本发明所述的一种乳液型融雪剂洒布车,还包括对驱动电机6进行供电的发电机5和对发电机5进行驱动的发动机4,所述发动机4与发电机5连接,且发电机5与驱动电机6连接;所述发动机4和发电机5均安装在承载车1上。
[0061] 本实施例中,所述发动机4为承载车1自带的发动机。
[0062] 实际使用时,所述发动机4也可以额外布设,如小型汽油机等。
[0063] 本实施例中,所述承载车1为底盘车。
[0064] 实际使用过程中,所述承载车1可以采用其它类型的车辆。所述承载车1的作用是作为融雪剂洒布过程中的行走与承载装置。并且,通过所述触摸式显示屏2对转速检测单元13和车速检测单元14所检测信息进行同步显示。
[0065] 本实施例中,所述融雪剂泵3为隔膜泵。
[0066] 由于融雪剂泵3为定量泵,因而融雪剂泵3的排量一定,改变融雪剂泵3的转速(即泵速),即可改变融雪剂泵3的流量,从而改变所述喷洒系统的喷洒量。所述融雪剂泵3由驱动电机6进行驱动,且二者之间进行传动连接。本实施例中,所述融雪剂泵3与驱动电机6之间通过皮带进行传动连接,皮带的打滑起到对融雪剂泵3进行保护的作用,能有效防止融雪剂泵3的转速过高。所述驱动电机6由变频器8进行变频调速,通过控制器12改变供电频率对变频器6的输出频率进行调整,从而达到对驱动电机6的转速进行控制的目的。
[0067] 所述交流变频调速系统为常用的变频调速系统,所述控制器12为单片机、PLC控制或DSP控制器,现有交流变频调速系统中所采用的控制器件均为控制器12使用。并且,所述交流变频调速系统为闭环控制系统,能有效减小控制误差,通过转速检测单元13对融雪剂泵3的转速进行实时检测并将所检测的转速信息同步传送至控制器12,同时通过车速检测单元14对承载车1的车速进行实时检测并将所检测的转速信息同步传送至控制器12,控制器12通过控制变频器8对驱动电机6的转速进行调整,从而达到对融雪剂泵3的转速进行控制的目的。
[0068] 实际使用过程中,采用本本发明所述乳液型融雪剂洒布车进行融雪剂洒布时,启动承载车1在需喷洒路面上匀速向前移动,且承载车1匀速向前移动过程中,通过所述喷洒系统由后至前向需喷洒路面上喷洒融雪剂。实际进行融雪剂喷洒时,通过控制承载车1的车速,并通过所述交流变频调速系统对融雪剂泵3的转速进行控制,便能对所述喷洒系统在需喷洒路面上的喷洒量进行有效控制。由于驱动电机6由发电机5进行供电,发电机5由发动机4进行驱动,因而本发明所述乳液型融雪剂洒布车的洒布作业时间长,并能进行夜间洒布。
同时,所述喷洒系统用电启动,在寒冷的冬季和严寒地带使用时,更方便、快捷。
[0069] 如图5所示,对乳液型融雪剂洒布车的洒布作业进行控制时,包括以下步骤:
[0070] 步骤一、洒布控制参数设定:通过所述参数设置单元输入洒布控制参数,并通过控制器12对所输入的洒布控制参数进行同步存储。
[0071] 所输入的洒布控制参数包括采样频率f0、喷嘴洒布参数、需打开喷淋装置11的数量M和需喷洒路面上融雪剂的洒布量λ,其中采样频率f0为转速检测单元13的采样频率,洒布量λ为每平方米路面上需喷洒融雪剂的体积且其单位为L/m2;需打开的M个所述喷淋装置11呈均匀布设。
[0072] 所述喷洒系统中所包括喷淋装置11的数量为N个,M和N均为正整数且M≤N;所述喷洒系统中N个所述喷淋装置11的结构和尺寸均相同,N个所述喷淋装置11均为喷嘴;多个所述喷嘴均安装在呈水平布设的喷洒管15上,所述喷洒管15与所述输送管道相接且其沿承载车1的宽度方向布设;
[0073] 结合图3和图4,所述喷嘴洒布参数包括喷嘴喷洒角度α、喷嘴洒布高度H和喷嘴旋转角度β,需打开的M个所述喷淋装置11的喷嘴洒布参数均相同;其中,喷嘴喷洒角度α为所述喷嘴的喷洒角度,喷嘴洒布高度H为所述喷嘴的距地高度且其单位为m,喷嘴旋转角度β为所述喷嘴的开口中心线与喷洒管15轴线之间的夹角。
[0074] 所述承载车1上装有对其车速进行实时检测的车速检测单元14,所述车速检测单元14与控制器12相接;所述车速检测单元14的采样频率与转速检测单元13的采样频率相同。
[0075] 本实施例中,喷嘴喷洒角度α为所述喷嘴的喷洒扇形角。
[0076] 本实施例中,所述喷嘴为长缝喷嘴,所述长缝喷嘴喷洒出的融雪剂形状为扇形。
[0077] 步骤二、承载车启动及喷淋装置打开:启动承载车1,并使承载车1在需喷洒路面上匀速向前移动,同时打开所述喷洒系统中需打开的M个所述喷淋装置11。
[0078] 步骤三、承载车移动及融雪剂洒布:所述承载车1匀速向前移动过程中,通过M个所述喷淋装置11,由后至前向需喷洒路面上喷洒融雪剂;
[0079] 喷洒过程中,所述转速检测单元13和车速检测单元14分别对融雪剂泵3的转速和承载车1的车速进行实时检测,并将所检测信息同步传送至控制器12,控制器12根据接收到的检测信息对融雪剂泵3的泵速进行控制,过程如下:
[0080] 步骤301、信号采集:按照步骤一中设定的采样频率f0,所述控制器12调用信号采集模块或通过信号采样电路(转速检测单元13和车速检测单元14均与所述信号采样电路相接,且所述信号采样电路与控制器12相接),对此时转速检测单元13和车速检测单元14检测到的转速信号和车速信号同步进行采集,并将采集到的融雪剂泵3的转速值nB和承载车1的车速值vt同步传送至控制器12;
[0081] 步骤302、信号处理及融雪剂泵控制:所述控制器12调用信号处理模块,对步骤301中采集到的融雪剂泵3的转速值nB和承载车1的车速值vt进行处理并得出变频器控制参数,再根据得出的电机控制参数对融雪剂泵3的驱动电机6进行控制,过程如下:
[0082] 步骤3021、理论泵速计算:根据公式 并结合步骤一中设定的洒布控制参数和步骤301中采集到的承载车1的车速值vt,计算得出此时驱动电机6的理论转速nt;
[0083] 公式(1)中, 公式(2)中,qB为融雪剂泵3的排量且其单位为L/r(即升/转),n0为常数且n0=2~3;其中,n0为M个所述喷淋装置11喷洒时的融雪剂的重叠层数;
[0084] 步骤3022、变频器输出频率值计算:根据公式 并结合步骤一中设定的洒布控制参数、步骤301中采集到的承载车1的车速值vt和步骤3021中计算得出的k,计算得出变频器8的输出频率值f;公式(4)中, 其中p为驱动电机6的极对数,s为驱动电机6的转差率,iBM为驱动电机6与融雪剂泵3的传动比;
[0085] 步骤3023、变频器输出频率补偿:根据公式 结合步骤301中采集到的融雪剂泵3的转速值nB,计算得出对步骤3022中计算得出的变频器8的输出频率值f进行补偿后的输出频率值fR;其中,补偿后的输出频率值fR为计算得出的变频器控制参数;
[0086] 步骤3024、变频器输出频率调整:根据步骤3023中计算得出的补偿后的输出频率值fR,且通过控制器12控制变频器8,将变频器8的输出频率调整为fR,完成此时对融雪剂泵3的泵速的控制过程;
[0087] 步骤303、返回步骤301,并按照步骤302中所述的方法,对下一个采样时刻所采集的转速值nB和承载车1的车速值vt进行处理,并完成下一个采样时刻对融雪剂泵3的泵速的控制过程。
[0088] 本实施例中,步骤3022中所述驱动电机6与融雪剂泵3的传动比为所述驱动电机6的转速与融雪剂泵3的转速之比。
[0089] 本实施例中,步骤二中进行承载车启动及喷淋装置打开时,先根据公式并结合步骤一中设定的洒布控制参数,计算得出承载车1的推荐车速v0;公式(6)中, 公式(2)中,qB为融雪剂泵3的排量且其单位为
L/r,n0为常数且n0=2~3;n1为融雪剂泵3的理想转速且 其中nmin nmax分别为融雪剂泵3的最小转速和最大转速;步骤三、承载车移动及融雪剂洒布:所述承载车1匀速向前移动过程中,控制承载车1以速度v0匀速向前移动。
[0090] 由公式(4)可知,变频器8的输出频率值和实时车速(即车速检测单元14所检测的车速信息)存在一一对应关系。由公式(5)可知,补偿后的变频器的输出频率值fR,与实时车速和实时泵速nB(即转速检测单元13所检测的车速信息)满足对应关系。实际使用过程中,根据实时车速和实时泵速对变频器8进行控制,且当实时泵速与理论泵速不相同时对变频器8的输出频率值进行补偿,以保证融雪剂的洒布流量及洒布的均匀性。实际使用过程中,通过调整洒布量λ和M的数量(即洒布宽度),便能简便且高质量完成路面上融雪剂的洒布作业控制过程。
[0091] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。