CN102213201A - 高效能混凝土或煤泥输送系统及控制方法及所用的两位三通液控换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效能混凝土或煤泥输送系统及控制方法及所用的两位三通液控换向阀，该系统包括有三个三位四通电磁换向阀及六个两位三通液控换向阀，三个三位四通电磁换向阀的输出端与六个两位三通液控换向阀的输入端合理连接，通过PLC指令三个三位四通电磁换向阀换向控制六个两位三通液控换向阀，从而控制由主液压泵流向主油缸和摆动油缸的油路通断以达到高效泵送的目的；该控制方法是通过PLC与传感器及与传感器配合工作的信号发生装置所组成的控制系统来改变油路连接及工作时序；该两位三通液控换向阀是根据该系统而专门设计的有别于传统滑阀的插装阀。本发明具有工作油温低、工作噪声小、工作效能高、使用寿命长、运行稳定可靠的优点。

Description

高效能混凝土或煤泥输送系统及控制方法及所用的两位三通液控换向阀

【技术领域】

本发明涉及混凝土或煤泥输送装置制造领域，尤其涉及一种高效能混凝土或煤泥输送系统及控制方法及应用于该系统的两位三通液控换向阀。

【背景技术】

混凝土或煤泥输送装置的电液控制系统，应用在混凝土或煤泥输送中以完成混凝土或煤泥的泵送、分配和搅拌的功能，专利号为200510031258.9的中国发明专利，公开了一种混凝土泵液压系统辅助蓄能增流装置(二)，该专利文献的背景技术和发明内容展示了两种电液控制系统，一种由工作油路和搅拌油路构成，即所谓双泵供油；一种由泵送油路、分配油路和搅拌油路构成，即所谓三泵供油；前者采用单进油双回油的工作方式，液压系统工作时需靠电液换向阀的相互截流保持压力，而长期截流加压会使电液换向阀增大内泄，同时也导致油温升高，缩短液压泵和电液换向阀的使用寿命，能耗高。后者在需控制成本的情况下，由于动力装置功率一定，为保证泵送油路所用液压泵的排量足够大，摆动分配油路所用液压泵排量不能太大，为保证摆动换向迅速，摆动油路需增加恒压和储能等铺助装置，长期恒压会导致油温升高，工作效率降低，能耗高，液压泵易损坏，如果使用大功率动力装置，经济性会下降，二者工作时所有油缸都需要处于压力状态，工作噪声大，故障率高；传统应用于混凝土输送系统中的三位四通电液控制阀，为产生内置油道，其所使用的阀芯为空心，在高压油的压力下，容易产生弯曲变形，具有体积大，流量小，密封效果差，内泄大，压力损失与噪音很大，故障率高，使用寿命短等缺点。针对这一背景，申请人做了长期的研发，以提供更好的效果。

【发明内容】

本发明的目的是解决现有技术存在的缺陷，提供了一种高效能混凝土或煤泥输送系统及控制方法及所用的两位三通液控换向阀，通过改变油路连接及工作时序的方法使该系统有助于降低油路的工作油温、降低工作噪声、提高工作效能、提高部件使用寿命、提高液压系统的可靠性。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下列技术方案：

高效能混凝土或煤泥输送系统，包括有电控系统、动力机构、搅拌机构、控制机构、泵送机构、摆动机构、回油箱以及用于检测泵送行程的第一、第二传感器，用于检测摆动行程的第三、第四传感器，所述的电控系统包括有PLC、手动开关及连接线路；所述动力机构包括有原动机、主液压泵及副液压泵；所述控制机构包括有三个三位四通电磁换向阀，其中，第一个三位四通电磁换向阀中位机能为Y型，第二个及第三个三位四通电磁换向阀中位机能为O型；还包括六个两位三通液控换向阀，该六个阀在控制端无压力输入时P口与T口接通，在控制端有压力输入时P口与A口接通；所述泵送机构包括有平行并排设置的第一主油缸、第二主油缸，两主油缸同向的一端通过液压管道接通，第一主油缸另一端通过活塞杆连接第一泵送管，第二主油缸另一端通过活塞杆连接第二泵送管，第一主油缸的活塞杆上固定设有可与所述第一传感器配合的第一信号发生装置，第二主油缸的活塞杆上固定设有可与所述第二传感器配合的第二信号发生装置；所述摆动机构包括有第一摆动油缸、第二摆动油缸，两摆动油缸的活塞杆对接形成“∧”形，其连接处设有当活塞杆伸缩时可推动其转动而可与所述第一泵送管或第二泵送管对接的摆动S管，摆动机构上还设有可与所述第三、第四传感器配合的第三信号发生装置；

所述动力机构、搅拌机构、控制机构、泵送机构及摆动机构的液压油路连接方式为：

主液压泵与第二个两位三通液控换向阀的P口连接；副液压泵分别与所述三个三位四通电磁换向阀的P1、P2、P3口连接，还与搅拌机构连接；三个三位四通电磁换向阀的T1、T2、T3口与回油箱连接；

第二个两位三通液控换向阀的A口同时连接第一个、第三个两位三通液控换向阀的A口；

第五个两位三通液控换向阀的A口同时连接第四个、第六个两位三通液控换向阀的A口，第一个、第二个及第三个两位三通液控换向阀的T口互通并与第五个两位三通液控换向阀的P口连接，第四个、第五个及第六个两位三通液控换向阀的T口均连接到回油箱；

第一个两位三通液控换向阀的P口连接所述第一主油缸，第三个两位三通液控换向阀的P口连接所述第二主油缸；

第四个两位三通液控换向阀的P口连接所述第一摆动油缸，第六个两 位三通液控换向阀的P口连接所述第二摆动油缸；

第一个两位三通液控换向阀的控制端与所述第三个三位四通电磁换向阀的A3口连接；

第二个两位三通液控换向阀的控制端与所述第一个三位四通电磁换向阀的B1口连接；

第三个两位三通液控换向阀的控制端与所述第三个三位四通电磁换向阀的B3口连接；

第四个两位三通液控换向阀的控制端与所述第二个三位四通电磁换向阀的A2口连接；

第五个两位三通液控换向阀的控制端与所述第一个三位四通电磁换向阀的A1口连接；

第六个两位三通液控换向阀的控制端与所述第二个三位四通电磁换向阀的B2口连接。

进一步设计，所述的主液压泵与第二个两位三通液控换向阀的P口之间设有溢流阀，第一个、第二个及第三个两位三通液控换向阀的T口与第五个两位三通液控换向阀的P口之间设有溢流阀。

进一步设计，通过所述第四个、第五个、第六个两位三通液控换向阀的T口以及通过所述溢流阀到回油箱的油路上设有散热器及过滤器。

一种控制上述系统的方法，包括有手动泵送和自动泵送两种状态；

当运行手动泵送程序时，其包括有以下步骤：

a.通过手动开关让PLC指令第一个三位四通电磁换向阀的2Y端与第三个三位四通电磁换向阀的5Y端同时得电，第一主油缸缩退第二主油缸伸出；

b.通过手动开关让PLC指令第一个三位四通电磁换向阀的2Y端与第三个三位四通电磁换向阀的6Y端同时得电，第二主油缸缩退第一主油缸伸出；

c.通过手动开关让PLC指令第一个三位四通电磁换向阀的1Y端与第二个三位四通电磁换向阀的3Y端同时得电，第一摆动油缸伸出第二摆动油缸缩退；

d.通过手动开关让PLC指令第一个三位四通电磁换向阀的1Y端与第二个三位四通电磁换向阀的4Y端同时得电，第二摆动油缸伸出第一摆动 油缸缩退；

当运行自动泵送程序时，其包括有以下步骤：

a、当第四传感器有信号反馈到PLC，PLC指令第一个三位四通电磁换向阀的1Y端与第二个三位四通电磁换向阀的4Y端同时失电；然后指令第一个三位四通电磁换向阀的2Y与第三个三位四通电磁换向阀的5Y端同时得电，第一主油缸缩退第二主油缸伸出；

b、当第一传感器有信号反馈到PLC，PLC指令第一个三位四通电磁换向阀的2Y端与第三个三位四通电磁换向阀的5Y端同时失电；然后指令第一个三位四通电磁换向阀的1Y端与第二个三位四通电磁换向阀的3Y端同时得电，第一摆动油缸伸出第二摆动油缸缩退；

c、当第三传感器有信号反馈到PLC，PLC指令第一个三位四通电磁换向阀的1Y端与第三个三位四通电磁换向阀的3Y端同时失电；然后指令第一个三位四通电磁换向阀的2Y端与第三个三位四通电磁换向阀的6Y端同时得电，第二主油缸缩退第一主油缸伸出；

d、当第二传感器有信号反馈到PLC，PLC指令第一个三位四通电磁换向阀的2Y端与第三个三位四通电磁换向阀的6Y端同时失电；然后指令第一个三位四通电磁换向阀的1Y端与第二个三位四通电磁换向阀的4Y端同时得电，第二摆动油缸伸出第一摆动油缸缩退。

一种应用于上述系统的两位三通液控换向阀，其特征在于包括有阀芯、阀套以及复位弹簧；所述的阀套为一端设开口的中空圆形管体，在靠近设开口一端的阀套圆周上设有形成所述A口的上阀孔，在上阀孔下方所述阀套的圆周上设有形成所述P口的中阀孔，阀套下侧端面设有形成所述T口的下阀孔；所述阀芯为其外径与阀套内径相当的实心柱状体，插装于阀套内，所述复位弹簧安装在阀芯下端的阀套内；所述阀芯中部的外圆周上设有内凹的、用于形成流体通道的环状凹槽，阀芯上部沿轴线方向设有用于形成低压油导向室的腔体；阀套内侧下部周壁上设有可与阀芯配合形成密封面的台阶。

进一步设计，所述阀芯下端轴向设有圆柱形阶梯状凸台，所述复位弹簧一端套装在阶梯状凸台上，所述阀芯的阶梯状凸台和阀套的台阶上分别设有当两者配合时可形成锥形密封的倒角。

进一步设计，所述阀套为从上至下外径逐级减小的阶梯状圆形管体。

进一步设计，所述的上阀孔为6个，对称布置在阀套的圆周上。

进一步设计，所述的中阀孔为6个，对称布置在阀套的圆周上。

进一步设计，所述的下阀孔为7个，其中有6个大小相同，成环形阵列布置在阀套下侧端面上，另一个口径较大，设置在阀套下侧端面中部。

本发明与现有技术相比有如下优点：

1、本发明通过信号发生装置与传感器配合，传感器发出信号并被PLC接收，PLC根据其内部设定的程序先后分时分别作用于三个电磁换向阀，通过三个电磁换向阀控制六个两位三通液控换向阀，从而控制流向主油缸和摆动油缸的油路通断；电液控制系统通过对三个电磁换向阀、六个液控换向阀及四个传感器的精确分时控制、监测，使主油路在一个工作时刻只需单独驱动一个油缸系统，而另一个油路系统处于复位状态使液压油无阻力通过，同时使连接在该系统换向阀上的油缸处于封堵缓冲状态，因此具有油温低、噪音小、使用寿命长，制造维护成本低、能耗低、可靠性高的优点。

2、由于此系统所使用的二位三通液控换向阀的阀芯与阀套都采用了同一种耐磨高硬度合金加工而成，加上阀芯为实体阀芯，阀芯长度比常规滑阀阀芯短三分之二以上，比传统的换向阀更可靠更耐用。

3、该二位三通液控换向阀体积小、流量比常规滑阀大，无内置控制油道油孔，采用了低压外控外泄方式，所以压力损失小，噪音大大降低，效能显著提高。

4、二位三通液控换向阀的T口始终处于低压加油位置，所以控制和反应非常灵敏，由于有锥阀的密封效果，内泄很低，油温大大降低，系统效率大大提高。

【附图说明】

下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：

图1是本发明的电液控制系统的原理示意图一。

图2是本发明的电液控制系统的原理示意图二。

图3是本发明的传感器、电液换向阀与PLC连接示意图。

图4是本发明的泵送油缸和摆动油缸的配合原理结构示意图。

图5是图4的爆炸结构示意图。

图6是本发明所用的两位三通液控换向阀的爆炸结构示意图。

图7是本发明所用的两位三通液控换向阀的剖面结构示意图。

图8是本发明所用的两位三通液控换向阀安装于阀座内的示意图。

【具体实施方式】

如图1-5所示，一种高效能低功耗混凝土或煤泥输送系统，包括有电控系统、动力机构I、搅拌机构II、控制机构III、泵送机构IV、摆动机构V、回油箱34以及用于检测泵送行程的第一、第二传感器25、26，用于检测摆动行程的第三、第四传感器21、22，电控系统包括有PLC、手动开关及连接线路(图未示)；动力机构I包括有原动机8、主液压泵9及副液压泵10；控制机构III包括有三个三位四通电磁换向阀1、2、3，其中，第一个三位四通电磁换向阀1中位机能为Y型，第二个及第三个三位四通电磁换向阀2、3中位机能为O型；还包括六个两位三通液控换向阀13、14、15、16、18、19，该六个阀在控制端无压力输入时P口与T口接通，在控制端有压力输入时P口与A口接通；泵送机构IV包括有平行并排设置的第一主油缸27、第二主油缸28，两主油缸同向的一端通过液压管道接通，第一主油缸27另一端通过活塞杆连接第一泵送管35，第二主油缸28另一端通过活塞杆连接第二泵送管36，第一主油缸27的活塞杆上固定设有可与第一传感器25配合的第一信号发生装置29，第二主油缸28的活塞杆上固定设有可与第二传感器26配合的第二信号发生装置30；摆动机构V包括有第一摆动油缸24、第二摆动油缸20，两摆动油缸的活塞杆对接形成“∧”形，其连接处设有摆动S管37，摆动机构V上还设有可与所述第三、第四传感器21，22配合的第三信号发生装置23；搅拌机构为现有技术，在此不作描述。

本发明中，第一、第二传感器25、26固定设置在混凝土泵送设备上，第一信号发生装置29为固定设置在第一主油缸27活塞杆上的挡块；第二信号发生装置30为固定设置在第二主油缸28活塞杆上的挡块；第三、第四传感器21、22通过V形板31固定安装在混凝土泵送设备上，第三信号发生装置23为设置在第一摆动油缸24、第二摆动油缸20连接处随两者的伸缩而转动的扇形挡板。

本发明中，摆动S管37随第一摆动油缸24、第二摆动油缸20的伸缩而左右摆动；当第二摆动油缸20的活塞杆伸出时，摆动S管37的管口摆到右端R处，从而实现与第二泵送管36对接；当第一摆动油缸24的活塞杆伸出时，摆动S管37的管口摆到左端L处，从而实现与第一泵送管35对接。

本发明的动力机构I、搅拌机构II、控制机构III、泵送机构IV及摆动机构V的液压油路连接方式为：

主液压泵9与第二个两位三通液控换向阀14的P口连接；副液压泵10分别与所述三个三位四通电磁换向阀1、2、3的P1、P2、P3口连接，同时还与搅拌机构连接；三个三位四通电磁换向阀1、2、3的T1、T2、T3口与回油箱连接；

第二个两位三通液控换向阀14的A口同时连接第一个、第三个两位三通液控换向阀13、15的A口；

第五个两位三通液控换向阀18的A口同时连接第四个、第六个两位三通液控换向阀15、19的A口，第一个、第二个及第三个两位三通液控换向阀13、14、15的T口互通并与第五个两位三通液控换向阀18的P口连接，第四个、第五个及第六个两位三通液控换向阀16、18、19的T口均连接到回油箱34；

第一个两位三通液控换向阀13的P口连接第一主油缸27，第三个两位三通液控换向阀15的P口连接第二主油缸28；

第四个两位三通液控换向阀16的P口连接第一摆动油缸24，第六个两位三通液控换向阀19的P口连接第二摆动油缸20；

第一个两位三通液控换向阀13的控制端7Y与第三个三位四通电磁换向阀3的A3口连接；

第二个两位三通液控换向阀14的控制端8Y与第一个三位四通电磁换向阀1的B1口连接；

第三个两位三通液控换向阀15的控制端9Y与第三个三位四通电磁换向阀3的B3口连接；

第四个两位三通液控换向阀16的控制端10Y与第二个三位四通电磁换向阀2的A2口连接；

第五个两位三通液控换向阀18的控制端11Y与第一个三位四通电磁换向阀1的A1口连接；

第六个两位三通液控换向阀19的控制端12Y与第二个三位四通电磁换向阀3的B2口连接。

为保证系统运行压力安全，在主液压泵9与第二个两位三通液控换向阀14的P口之间设有溢流阀12，第一个、第二个及第三个两位三通液控 换向阀13、14、15的T口与第五个两位三通液控换向阀18的P口之间设有溢流阀17。

通过第四个、第五个、第六个两位三通液控换向阀16、18、19的T口以及通过溢流阀12、17到回油箱34的油路上设有散热器31及过滤器32。

本发明的控制方法如下：

机器启动，系统空载运行，三个三位四通电磁换向阀都处于复位状态，此时第一个三位四通电磁换向阀1的P1口不通，A1、B1、T1三口相通，而第二个及第三个三位四通电磁换向阀的输入输出口均处于封堵状态，这样，工作油路上的所有二位三通液控换向阀处于复位状态，形成二位三通液控换向阀14的P口与T口相通，二位三通液控换向阀18的P口与T口相通，从主液压泵输出的高压油，经溢流阀12限压后，由二位三通液控换向阀14的P口流入T口流出，再经溢流阀17限压后，经二位三通液控换向阀18的P口流入T口流出，然后经散热装置31与过滤器32回到回油箱；这样便形成了无阻力的空载运行状态，更节能发热量更低。

空机运行后，通过手动开关使第一个三位四通电磁换向阀1的2Y端及第三个三位四通电磁换向阀3的5Y端同时得电，第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与B1口接通、T1口与A1口接通，第三个三位四通电磁换向阀3的P3口与A3口接通、T3口与B口3接通；低压控制油经第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与B1口流向第二个二位三通液控换向阀14的控制端8Y，经第三个三位四通电磁换向阀3的P3口与A3口流向第一个二位三通液控换向阀13的控制端7Y，两液控阀的阀芯下移，从而使第二个二位三通液控换向阀14的P口与A口接通，第一个二位三通液控换向阀13的P口与A口接通，从主液压泵输出的高压油经溢流阀12限压后，经第二个二位三通液控换向阀14的P口与A口流向第一个二位三通液控换向阀13的A口与P口，从第一个二位三通液控换向阀的P口流出的高压油进入泵送油缸27中，同时由于泵送油缸28中的腔油经第三个二位三通液控换向阀15的P口与T口流回回油箱，因此泵送油缸27缩退，泵送油缸28伸出。

同样，通过开关使第一个三位四通电磁换向阀1的2Y端及第三个三位四通电磁换向阀3的6Y端同时得电，第一个三位四通电磁换向阀1的 P1口与B1口接通、T1口与A1口接通，第三个三位四通电磁换向阀3的P3口与B3口接通、T3口与A3口接通，低压控制油经第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与B1口流向第二个二位三通液控换向阀14的控制端8Y，经第三个三位四通电磁换向阀3的P3口与B3口流向第三个二位三通液控换向阀15的控制端9Y，两液控阀的阀芯下移，从而使第二个二位三通液控换向阀14的P口与A口接通，第三个二位三通液控换向阀15的P口与A口接通，从主液压泵输出的高压油经溢流阀12限压后，经第二个二位三通液控换向阀14的P口与A口流向第三个二位三通液控换向阀15的A口与P口，从第三个二位三通液控换向阀的P口流出的高压油进入泵送油缸28中，同时由于泵送油缸27中的腔油经第一个二位三通液控换向阀13的P口与T口流回回油箱，因此泵送油缸28缩退，泵送油缸27伸出。

这样就完成了两个泵送油缸的手动动作控制。

空机运行后，通过手动开关使第一个三位四通电磁换向阀1的1Y端及第二个三位四通电磁换向阀2的3Y端同时得电，第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与A1接通、T1口与B1口接通，第二个三位四通电磁换向阀2的P2口与A2口接通、T2口与B2口接通，低压控制油经第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与A1口流向第五个二位三通液控换向阀18的控制端11Y，经第二个三位四通电磁换向阀3的P2口与A2口流向第四个二位三通液控换向阀16的控制端10Y，这样，两液控阀的阀芯下移，从而使第五个二位三通液控换向阀18的P口与A口接通、第四个二位三通液控换向阀16的P口与A口接通，此时由于第一个三位四通电磁换向阀1换向1Y端，使第二个二位三通液控换向阀14复位，第二个二位三通液控换向阀14的P口与T口接通，从主液压泵输出的高压油经溢流阀12限压后，经第二个二位三通液控换向阀14的P口与T口及溢流阀17限压后流向第五个二位三通液控换向阀18的P口与A口，再流入第四个二位三通液控换向阀16的A口与P口，从第四个二位三通液控换向阀16的P口流出的高压油进入摆动油缸24中，同时由于第二个三位四通电磁换向阀换向3Y端，第六个二位三通液控换向阀19复位，摆动油缸20中的腔油经第六个二位三通液控换向阀19的P口与T口流回回油箱，因此摆动油缸24伸出，摆动油缸20缩退。

同样，空机运行后，通过开关使第一个三位四通电磁换向阀1的1Y端及第二个三位四通电磁换向阀2的4Y端同时得电，第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与A1口接通、T1口与B1口接通，第二个三位四通电磁换向阀2的P2口与B2口接通、T2口与A2口接通，低压控制油经第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与B1口流向第五个二位三通液控换向阀18的控制端11Y，经第二个三位四通电磁换向阀2的P2口与B2口流向第六个二位三通液控换向阀19的控制端12Y，两液控阀的阀芯下移，从而使第五个二位三通液控换向阀18的P口与A口接通、第六个二位三通液控换向阀19的P口与A口接通，此时由于第一个三位四通电磁换向阀1换向1Y端，使第二个二位三通液控换向阀14复位，第二个二位三通液控换向阀14的P口与T口接通，从主液压泵输出的高压油经溢流阀12限压后，经第二个二位三通液控换向阀14的P口与T口及溢流阀17限压后流向第五个二位三通液控换向阀18的P口与A口，再流入第六个二位三通液控换向阀19的A口与P口，从第六个二位三通液控换向阀19的P口流出的高压油进入摆动油缸20中，同时由于第二个三位四通电磁换向阀换向4Y端，第四个二位三通液控换向阀16复位，摆动油缸24中的腔油经第四个二位三通液控换向阀16的P口与T口流回回油箱，因此摆动油缸20伸出，摆动油缸24缩退。

这样就完成了两个摆动油缸的手动动作控制。

本发明中，手动控制状态时，三个三位四通电磁换向阀1、2、3的工作状态如表1所示。

系统状态

1Y

2Y

3Y

4Y

5Y

6Y

第一主油缸27吸料(第二主油缸28送料)

☆

☆

第二主油缸28吸料(第一主油缸27送料)

☆

☆

第一摆动油缸24加压

☆

☆

第二摆动油缸20加压

☆

☆

表1(☆表示得电)

本发明的系统使用自动运行状态时，通过PLC与传感器21、22、25、26及与传感器配合工作的信号发生装置23、29、30所组成的控制系统配合工作来共同完成。

当第四传感器22感应到扇形挡板23时，表示摆动S管37接口已与 第二泵送管36对接，第四传感器22反馈信号到PLC，PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的2Y端及第三个三位四通电磁换向阀3的5Y端同时得电，第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与B1口接通、T1口与A1口接通，第三个三位四通电磁换向阀3的P3口与A3口接通、T3口与B3口接通，低压控制油经第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与B1口流向第二个二位三通液控换向阀14的控制端8Y，经第三个三位四通电磁换向阀3的P3口与A3口流向第一个二位三通液控换向阀13的控制端7Y，两液控换向阀的阀芯下移，从而使第二个二位三通液控换向阀14的P口与A口接通、第一个二位三通液控换向阀13的P口与A口接通，从主液压泵输出的高压油经溢流阀12限压后，经第二个二位三通液控换向阀14的P口与A口流向第一个二位三通液控换向阀13的P口与A口，从第一个二位三通液控换向阀的P口流出的高压油进入第一主油缸27中，同时由于第二主油缸28中的腔油经第三个二位三通液控换向阀15的P口与T口流回回油箱，因此第一主油缸27缩退使第一泵送管35进行吸料动作，第二主油缸28伸出使泵送管36进行送料动作。

当第一主油缸27上的挡块29移动到第一传感器25处，表示第一泵送管35已完成吸料动作，第一传感器25反馈信号到PLC，然后PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的2Y端及第三个三位四通电磁换向阀3的5Y端同时失电，使第一个三位四通电磁换向阀1阀芯复位而使其B1口与T1口接通，从而使第二个二位三通液控换向阀14复位，换向阀14阀芯复位，接通第二个二位三通液控换向阀14的P口与T口，使主油路中的高压油无阻流过第二个二位三通液控换向阀14流向摆动换向系统，而第三个三位四通电磁换向阀3复位而其A3口为隔断状态，可维持第一个二位三通液控换向阀13的P口与A口接通，从而锁定第一主油缸27不动，同样也锁定第二主油缸28；PLC再指令第一个三位四通电磁换向阀1的1Y端及第二个三位四通电磁换向阀的3Y端得电，第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与A1口接通、T1口与B1口接通，第二个三位四通电磁换向阀2的P2口与A2口接通、T2口与B2口接通，低压控制油经第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与A1口流向第五个二位三通液控换向阀18的控制端11Y，经第二个三位四通电磁换向阀2的P2口与A2口流向第四个二位三通液控换向阀16的控制端10Y，两液控换阀的阀芯下移，从而使第五 个二位三通液控换向阀18的P口与A口接通、第四个二位三通液控换向阀16的P口与A口接通，此时由于第一个三位四通电磁换向阀1换向1Y端，使第二个二位三通液控换向阀14复位，第二个二位三通液控换向阀14的P口与T口接通，从主液压泵输出的高压油经溢流阀12限压后，经第二个二位三通液控换向阀14的P口与T口及溢流阀17限压后流向第五个二位三通液控换向阀18的P口与A口，再流入第四个二位三通液控换向阀16的A口与P口，从第四个二位三通液控换向阀16的P口流出的高压油进入第一摆动油缸24中，同时由于第二个三位四通电磁换向阀换向3Y端，第六个二位三通液控换向阀19复位，摆动油缸20中的腔油经第六个二位三通液控换向阀19的P口与T口流回到回油箱，因此在高压油作用下第一摆动油缸24伸出，第二摆动油缸20缩退，从而推动摆动S管37换向L端与第一泵送管35对接。

当第三传感器21感应到扇形挡板23时，表示摆动S管接口37已与第一泵送管35对接，第三传感器21反馈信号到PLC，然后PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的1Y端及第二个三位四通电磁换向阀2的3Y端同时失电，使第一个三位四通电磁换向阀1阀芯复位而使其T1口与A1口接通，从而使第五个二位三通液控换向阀18复位，接通第五个二位三通液控换向阀18的P口与T口，使主油路中的高压油无阻流过第五个二位三通液控换向阀18流向回油箱，而第二个三位四通电磁换向阀2复位而其A2口为隔断状态，可维持第四个二位三通液控换向阀16的P口与A口接通，从而锁定第一摆动油缸24不动；然后PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的2Y端及第三个三位四通电磁换向阀3的6Y端同时得电，第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与B1口接通、T1口与A1口接通，第三个三位四通电磁换向阀3的P3口与B3口接通、T3口与A3口接通，低压控制油经第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与B1口流向第二个二位三通液控换向阀14的控制端8Y，经第三个三位四通电磁换向阀3的P3口与B3口流向第三个二位三通液控换向阀15的控制端9Y，两液控阀的阀芯下移，从而使第二个二位三通液控换向阀14的P口与A口接通、第三个二位三通液控换向阀15的P口与A口接通，从主液压泵输出的高压油经溢流阀12限压后，经第二个二位三通液控换向阀14的P口与A口流向第 三个二位三通液控换向阀15的P口与A口，从第三个二位三通液控换向阀15的P口流出的高压油进入第二主油缸28中，同时由于第三个三位四通电磁换向阀3换向6Y端，第一个二位三通液控换向阀13复位，从而第一主油缸27中的腔油经第一个二位三通液控换向阀13的P口与T口流回回油箱，因此第二主油缸28缩退使第二泵送管36进行吸料动作，第一主油缸27伸出使第一泵送管35进行送料动作。

当第二主油缸28上的挡块30移动到第二传感器26处，表示第二泵送管36已完成吸料动作，第二传感器26反馈信号到PLC，然后PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的2Y端及第三个三位四通电磁换向阀3的6Y端同时失电，使第一个三位四通电磁换向阀1阀芯复位而使其B1口与T1口接通，从而使第二个二位三通液控换向阀14复位，接通第二个二位三通液控换向阀14的P口与T口，使主油路中的高压油无阻流过第二个二位三通液控换向阀14流向摆动换向系统，而第三个三位四通电磁换向阀3复位而其B3口为隔断状态，可维持第三个二位三通液控换向阀15的P口与A口接通，从而锁定第二主油缸28不动，同样也锁定第一主油缸27；然后PLC再指令第一个三位四通电磁换向阀1的1Y端及第二个三位四通电磁换向阀的4Y端得电，第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与A1口接通、T1口与B1口接通，第二个三位四通电磁换向阀2的P2口与B2口接通、T2口与A2口接通，低压控制油经第一个三位四通电磁换向阀1的P1口与A1口流向第五个二位三通液控换向阀18的控制端11Y，经第二个三位四通电磁换向阀2的P2口与B2口流向第六个二位三通液控换向阀19的控制端12Y，两液控阀的阀芯下移，从而使第五个二位三通液控换向阀18的P口与A口接通、第六个二位三通液控换向阀19的P口与A口接通，此时由于第一个三位四通电磁换向阀1换向1Y端，使第二个二位三通液控换向阀14复位，第二个二位三通液控换向阀14的P口与T口接通，从主液压泵输出的高压油经溢流阀12限压后，再经第二个二位三通液控换向阀14的P口与T口及溢流阀17限压后流向第五个二位三通液控换向阀18的P口与A口，再流入第六个二位三通液控换向阀19的A口与P口，从第六个二位三通液控换向阀19的P口流出的高压油进入第二摆动油缸20中，同时由于第二个三位四通电磁换向阀换向4Y端，第四个二位三通 液控换向阀16复位，摆动油缸24中的腔油经第四个二位三通液控换向阀16的P口与T口流回回油箱，因此在高压油作用下第二摆动油缸20伸出，第一摆动油缸24缩退，从而推动摆动S管37换向R端与第二泵送管36对接。

这样系统就完成了一个周期的运行，循环回到第一步继续运行。

本发明处于自动动控制状态时，三位四通电磁换向阀1、2、3的工作状态如表2所示，六个两位三通液控换向阀13、14、15、16、18、19的工作状态如表3所示。

系统状态

1Y

2Y

3Y

4Y

5Y

6Y

第一主油缸27吸料(第二主油缸28送料)

☆

☆

第一摆动油缸24加压

☆

☆

第二主油缸28吸料(第一主油缸27送料)

☆

☆

第二摆动油缸20加压

☆

☆

表2(☆表示得电)

系统状态

7Y

8Y

9Y

10Y

11Y

12Y

第一主油缸27吸料(第二主油缸28送料)

☆

☆

☆

第一摆动油缸24加压

☆

☆

☆

第二主油缸28吸料(第一主油缸27送料)

☆

☆

☆

第二摆动油缸20加压

☆

☆

☆

表3(☆表示加压)

如图6至图7所示，一种应用上述系统的两位三通液控换向阀，包括有阀芯1、阀套2以及复位弹簧5；阀套2为一端设开口的中空圆形管体，在靠近设开口一端的阀套2圆周上设有6个对称布置、形成A口的上阀孔201，在上阀孔201下方阀套2的圆周上设有6个对称布置、形成P口的中阀孔202，阀套2下侧端面设有7个形成T口的下阀孔203，其中有6个大小相同，环形阵列布置在阀套2下侧端面上，另一个口径较大，设置在阀套2下侧端面中部。阀芯1为其外径与阀套2内径相当的实心柱状体，插装于阀套2内，阀芯1中部的外圆周上设有内凹的、用于形成流体通道的环状凹槽101，阀芯1上部沿轴线方向设有用于形成低压油导向 室的腔体102；阀套2内侧下部周壁上设有可与阀芯1配合形成密封面的台阶204。

阀芯1下端轴向设有圆柱形阶梯状凸台103，复位弹簧5一端套装在阶梯状凸台103上，阀芯1的阶梯状凸台103和阀套2的台阶204上分别设有当两者配合时可形成锥形密封的倒角1031、2041。

阀套2外侧圆周上设有安装密封圈的凹槽205，如图8所示，本发明的两位三通液控换向阀插装在阀座4内，在阀座4上方设有可限制阀芯超行程移位的盖板3，在盖板3上设有导通阀芯腔体102的通道301，在阀座4上设有导通阀芯上阀孔201的通道401、导通阀芯中阀孔202的通道402，导通阀芯下阀孔203的通道403。

Claims (10)

1.高效能混凝土或煤泥输送系统，包括有电控系统、动力机构(I)、搅拌机构(II)、控制机构(III)、泵送机构(IV)、摆动机构(V)、回油箱(34)以及用于检测泵送行程的第一、第二传感器(25，26)，用于检测摆动行程的第三、第四传感器(21，22)，其特征在于所述的电控系统包括有PLC、手动开关及连接线路；所述动力机构(I)包括有原动机(8)、主液压泵(9)及副液压泵(10)；所述控制机构(III)包括有三个三位四通电磁换向阀(1，2，3)，其中，第一个三位四通电磁换向阀(1)中位机能为Y型，第二个及第三个三位四通电磁换向阀(2，3)中位机能为O型；还包括六个两位三通液控换向阀(13，14，15，16，18，19)，该六个阀在控制端无压力输入时P口与T口接通，在控制端有压力输入时P口与A口接通；所述泵送机构(IV)包括有平行并排设置的第一主油缸(27)、第二主油缸(28)，两主油缸同向的一端通过液压管道接通，第一主油缸(27)另一端通过活塞杆连接第一泵送管(35)，第二主油缸(28)另一端通过活塞杆连接第二泵送管(36)，第一主油缸(27)的活塞杆上固定设有可与所述第一传感器(25)配合的第一信号发生装置(29)，第二主油缸(28)的活塞杆上固定设有可与所述第二传感器(26)配合的第二信号发生装置(30)；所述摆动机构(V)包括有第一摆动油缸(24)、第二摆动油缸(20)，两摆动油缸的活塞杆对接形成“∧”形，其连接处设有当活塞杆伸缩时可推动其转动而可与所述第一泵送管(35)或第二泵送管(36)对接的摆动S管(37)，摆动机构(V)上还设有可与所述第三、第四传感器(21，22)配合的第三信号发生装置(23)；

所述动力机构(I)、搅拌机构(II)、控制机构(III)、泵送机构(IV)及摆动机构(V)的液压油路连接方式为：

主液压泵(9)与第二个两位三通液控换向阀(14)的P口连接；副液压泵(10)分别与所述三个三位四通电磁换向阀(1，2，3)的P1、P2、P3口连接，还与搅拌机构(II)连接；三个三位四通电磁换向阀(1，2，3)的T1、T2、T3口与回油箱(34)连接；

第二个两位三通液控换向阀(14)的A口同时连接第一个、第三个两位三通液控换向阀(13，15)的A口；

第五个两位三通液控换向阀(18)的A口同时连接第四个、第六个两位三通液控换向阀(15，19)的A口，第一个、第二个及第三个两位三通液控换向阀(13、14、15)的T口互通并与第五个两位三通液控换向阀(18)的P口连接，第四个、第五个及第六个两位三通液控换向阀(16、18、19)的T口均连接到回油箱(34)；

第一个两位三通液控换向阀(13)的P口连接所述第一主油缸(27)，第三个两位三通液控换向阀(15)的P口连接所述第二主油缸(28)；

第四个两位三通液控换向阀(16)的P口连接所述第一摆动油缸(24)，第六个两位三通液控换向阀(19)的P口连接所述第二摆动油缸(20)；

第一个两位三通液控换向阀(13)的控制端(7Y)与所述第三个三位四通电磁换向阀(3)的A3口连接；

第二个两位三通液控换向阀(14)的控制端(8Y)与所述第一个三位四通电磁换向阀(1)的B1口连接；

第三个两位三通液控换向阀(15)的控制端(9Y)与所述第三个三位四通电磁换向阀(3)的B3口连接；

第四个两位三通液控换向阀(16)的控制端(10Y)与所述第二个三位四通电磁换向阀(2)的A2口连接；

第五个两位三通液控换向阀(18)的控制端(11Y)与所述第一个三位四通电磁换向阀(1)的A1口连接；

第六个两位三通液控换向阀(19)的控制端(12Y)与所述第二个三位四通电磁换向阀(3)的B2口连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效能混凝土或煤泥输送系统，其特征在于所述的主液压泵(9)与第二个两位三通液控换向阀(14)的P口之间设有溢流阀(12)，第一个、第二个及第三个两位三通液控换向阀(13、14、15)的T口与第五个两位三通液控换向阀(18)的P口之间设有溢流阀(17)。

3.根据权利要求1或2所述的一种高效能混凝土或煤泥输送系统，其特征在于通过所述第四个、第五个、第六个两位三通液控换向阀(16，18，19)的T口以及通过所述溢流阀(12，17)到回油箱(34)的油路上设有散热器(31)及过滤器(32)。

4.一种应用于权利要求1所述系统的控制方法，其特征在于包括有手动泵送和自动泵送两种状态；

当运行手动泵送程序时，其包括有以下步骤：

a.通过手动开关让PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的2Y端与第三个三位四通电磁换向阀3的5Y端同时得电，第一主油缸27缩退第二主油缸28伸出；

b.通过手动开关让PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的2Y端与第三个三位四通电磁换向阀3的6Y端同时得电，第二主油缸28缩退第一主油缸27伸出；

c.通过手动开关让PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的1Y端与第二个三位四通电磁换向阀2的3Y端同时得电，第一摆动油缸24伸出第二摆动油缸20缩退；

d.通过手动开关让PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的1Y端与第二个三位四通电磁换向阀2的4Y端同时得电，第二摆动油缸20伸出第一摆动油缸24缩退；

当运行自动泵送程序时，其包括有以下步骤：

a、当第四传感器22有信号反馈到PLC，PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的1Y端与第二个三位四通电磁换向阀2的4Y端同时失电；然后指令第一个三位四通电磁换向阀1的2Y与第三个三位四通电磁换向阀3的5Y端同时得电，第一主油缸27缩退第二主油缸28伸出；

b、当第一传感器25有信号反馈到PLC，PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的2Y端与第三个三位四通电磁换向阀3的5Y端同时失电；然后指令第一个三位四通电磁换向阀1的1Y与第二个三位四通电磁换向阀二的3Y端同时得电，第一摆动油缸24伸出第二摆动油缸20缩退；

c、当第三传感器21有信号反馈到PLC，PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的1Y端与第三个三位四通电磁换向阀3的3Y端同时失电；然后指令第一个三位四通电磁换向阀1的2Y与第三个三位四通电磁换向阀3的6Y端同时得电，第二主油缸28缩退第一主油缸27伸出；

d、当第二传感器26有信号反馈到PLC，PLC指令第一个三位四通电磁换向阀1的2Y端与第三个三位四通电磁换向阀3的6Y端同时失电；然后指令第一个三位四通电磁换向阀1的1Y端与第二个三位四通电磁换向阀二的4Y端同时得电，第二摆动油缸20伸出第一摆动油缸24缩退。

5.一种应用于权利要求1所述系统的两位三通液控换向阀，其特征在于包括有阀芯(1)、阀套(2)以及复位弹簧(5)；所述的阀套(2)为一端设开口的中空圆形管体，在靠近设开口一端的阀套(2)圆周上设有形成所述A口的上阀孔(201)，在上阀孔(201)下方所述阀套(2)的圆周上设有形成所述P口的中阀孔(202)，阀套(2)下侧端面设有形成所述T口的下阀孔(203)；所述阀芯(1)为其外径与阀套(2)内径相当的实心柱状体，插装于阀套(2)内，所述复位弹簧(5)安装在阀芯(1)下端的阀套(2)内；所述阀芯(1)中部的外圆周上设有内凹的、用于形成流体通道的环状凹槽(101)，阀芯(1)上部沿轴线方向设有用于形成低压油导向室的腔体(102)；阀套(2)内侧下部周壁上设有可与阀芯(1)配合形成密封面的台阶(204)。

6.根据权利要求5所述的一种两位三通液控换向阀，其特征在于所述阀芯(1)下端轴向设有圆柱形阶梯状凸台(103)，所述复位弹簧(5)一端套装在阶梯状凸台(103)上，所述阀芯(1)的阶梯状凸台(103)和阀套(2)的台阶(204)上分别设有当两者配合时可形成锥形密封的倒角(1031)、(2041)。

7.根据权利要求6所述的一种两位三通液控换向阀，其特征在于所述阀套(2)为从上至下外径逐级减小的阶梯状圆形管体。

8.根据权利要求5至7任一项所述的一种两位三通液控换向阀，其特征在于所述的上阀孔(201)为6个，对称布置在阀套(2)的圆周上。

9.根据权利要求5至7任一项所述的一种两位三通液控换向阀，其特征在于所述的中阀孔(202)为6个，对称布置在阀套(2)的圆周上。

10.根据权利要求5至7任一项所述的一种两位三通液控换向阀，其特征在于所述的下阀孔(203)为7个，其中有6个大小相同，成环形阵列布置在阀套(2)下侧端面上，另一个口径较大，设置在阀套(2)下侧端面中部。

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