CN102295248B - 液压升降调平装置及其控制使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压升降调平装置及其控制使用方法，属于液压调控技术领域。该装置包括液压控制回路、限位开关和电控器；液压控制回路含有液压缸，分别与液压缸数量匹配的第一液控单向阀和两位三通电磁换向阀，一平衡缸，一两位四通电磁换向阀，一第二液控单向阀，一三位四通电磁换向阀，一液压动力油源。该方法是分别控制三位四通电磁换向阀的一侧或另一侧线圈得电，并控制两位四通电磁换向阀和两位三通电磁换向阀失电；根据液压缸到达升降高位处或低位处的三种情况，分别采取停止供油、单独驱动液压缸或延时一段时间后停止供油三种步骤。该装置及方法将每一次液压升降控制分成先快速升降再单独控制液压缸动作，从而可以精确调节液压缸的升降。

Description

液压升降调平装置及其控制使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于调节液压升降装置平衡的装置，属于液压调控技术领域。

背景技术

实际生产中，有许多需要升降的设备或器件采用多点液压升降装置。比如转炉上的裙罩、大型平台或某些车辆等，就是通过与其四角处(或多处)相连的四个(或多个)油缸的伸缩完成升降。但是这些采用多点液压升降装置的设备或器件在频繁升降中，多个油缸之间的升降位置会形成累积误差，从而在反复升降多次后使设备或器件无法保持水平而倾斜，由此带来设备损伤甚至损毁等重大事故。

为了保证采用多点液压升降装置的设备或器件在升降后的各点位置保持平衡，现有技术中常见的是对多点液压升降装置的每一点(即每个油缸)分别进行控制，以期通过同步升降或分步升降使设备或器件的各点升降位置达到平衡，这一过程即升降调平。通过同步升降实现调平的如申请号为200610019913.3的中国专利公开了一种多点同步升降装置及其升降方法，该装置及方法通过对应每个升降点设置一套液压升降装置和位移传感器，实时检测计算各升降点的负载、位移和高差，自动控制液压升降装置的运行速度，使各升降点的位移偏差处于设定范围，从而实现设备同步升降。这种多点同步升降调平方式，控制部分过于复杂，而且使用多个液压动力，既不经济又容易出现故障。通过分步升降实现调平的如专利号为200620018742.8的中国专利公开了一种舞台车液压支腿装置，该专利在舞台车的各支腿上设置支腿液压缸，各支腿液压缸分别与多路换向阀中的一支路换向阀连接，各支路换向阀的进油口连接液压动力油源；通过各支路换向阀分别单独控制各支腿液压缸，从而适应各种不平整的场地。这种液压调平方式，只是为适应各种不平整的场地而使各支腿可单独升降而已，并不能保证各支腿升降后的各位置能够保持在一个水平面。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种能够使采用多点液压升降的设备或器件等在每一次升降后均保持水平且结构简单的液压升降调平装置，同时给出该液压升降调平装置的控制使用方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种液压升降调平装置，包括用于驱动设备器件升降的液压控制回路、设于设备器件升降高低位处的限位开关和连接限位开关信号输出端的电控器；所述液 压控制回路含有与设备器件至少两处联接的液压缸，分别与液压缸数量匹配的第一液控单向阀和两位三通电磁换向阀，一个平衡缸，一个两位 四通电磁换向阀，一个第二液控单向阀，一个三位四通电磁换向阀，一个液压动力油源；所述液压缸的下缸体通过油管分别一一对应连接第一 液控单向阀的出油口和两位三通电磁换向阀的常闭出油口，所述液压缸的上缸体通过油管连接三位四通电磁换向阀的出油口之一，所述第一液 控单向阀的进油口通过油管连接平衡缸的一侧油口，所述平衡缸的另一侧油口通过油管分别连接两位四通电磁换向阀的常开出油口和常闭回油口，所述两位三通电磁换向阀的常闭进油口通过油管连接两位四通电 磁换向阀的常闭出油口，所述两位四通电磁换向阀的常开进油口通过油管连接第二液控单向阀的出油口，所述第二液控单向阀的进油口通过油管连接三位四通电磁换向阀的出油口之二，所述三位四通电磁换向阀的进油口和回油口通过油管分别连接液压动力油源的出油口和回油口，所述三位四通电磁换向阀的出油口之一通过油管分别连接所述液控单向 阀的控制油口，所述电控器的输出端通过线缆分别连接所述电磁换向阀的线圈。

上述液压升降调平装置的控制使用方法，包括以下步骤：

1)由电控器控制启动液压动力油源，

上升时，由电控器控制三位四通电磁换向阀的一侧线圈得电，并控制两位四通电磁换向阀和两位三通电磁换向阀失电，

下降时，由电控器控制三位四通电磁换向阀的另一侧线圈得电，并控制两位四通电磁换向阀和两位三通电磁换向阀失电；

2)当液压缸到达升降高位处或低位处并触动限位开关时，

如果液压缸同一时刻全部到达升降高位处或低位处，则电控器控制液压动力油源停止供油，

如果液压缸没有同一时刻全部到达升降高位处或低位处，则电控器控制两位四通电磁换向阀得电，平衡缸停止工作，同时控制没有收到限位开关响应信号的两位三通电磁换向阀得电，高压油经过该得电的两位三通电磁换向阀直接驱动对应的液压缸动作，直到限位开关响应后，电控器控制该得电的两位三通电磁换向阀重新失电，同时控制液压动力油源停止供油，

如果液压缸中处于对角的二个同一时刻到达升降高位处或低位处，则延时一段时间后由电控器控制液压动力油源停止供油。

本发明的液压升降调平装置及其控制使用方法将驱动设备器件的每一次液压升降控制分成衔接的两步，第一步用一个平衡缸即可拖动多个液压缸(一拖多)快速升降，第二步当液压缸到达升降高低位时，根据相应限位开关的响应，实现单独控制各液压缸动作，从而可以精确调节设备器件各处的液压缸到达升降高、低位的位移(通过小距离微调更容易保证各液压缸位移的精度)，使设备器件各处的液压缸均处于同一升降高低位上，进而保证设备器件在每一次升降后均保持水平状态。此外，本发明的液压升降调平装置的液压控制回路简单实用，只需一个液压动力油源即可。

上述液压升降调平装置的完善是：所述限位开关分别是相对设备器件四角位于升降高位处的四个和位于升降低位处的四个；所述液压缸是与设备器件四角处联接的四个，所述第一液控单向阀和两位三通电磁换向阀分别是四个。

上述液压升降调平装置的控制使用方法的完善是：所述一段时间是2秒。

附图说明

下面结合附图对本发明的液压升降调平装置及其控制使用方法作进一步说明。

图1是本发明实施例的液压升降调平装置及其控制使用方法的液压控制回路示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的液压升降调平装置是本发明液压升降调平装置的一个优选实施例，本实施例以转炉上的裙罩作为需升降的设备器件举例来说明。本实施例的液压升降调平装置包括用于驱动裙罩(图中未示出)升降的液压控制回路、设于裙罩升降高低位处的八个限位开关(图中未示出，分别是相对裙罩四角位于升降高位处的四个高位限位开关和位于升降低位处的四个低位限位开关)和连接限位开关信号输出端的电控器(图中未示出)。

液压控制回路含有与裙罩四角处联接的四个液压缸13、14、15、16，分别与液压缸数量匹配的四个第一液控单向阀9、10、11、12和四个两 位三通电磁换向阀4、5、6、7，一个平衡缸8，一个两位四通电磁换向 阀3，一个第二液控单向阀2，一个三位四通电磁换向阀1，一个液压动 力油源(图中未示出)。

四个液压缸13、14、15、16的下缸体通过油管分别一一对应连接四个第一液控单向阀9、10、11、12的出油口和四个两位三通电磁换向 阀4、5、6、7的常闭出油口C，四个液压缸13、14、15、16的上缸体通过油管连接三位四通电磁换向阀1的出油口之一B，四个第一液控单 向阀9、10、11、12的进油口通过油管连接平衡缸8的一侧油口，平衡 缸8的另一侧油口通过油管分别连接两位四通电磁换向阀3的常开出油口A₁和常闭回油口T₁，四个两位三通电磁换向阀4、5、6、7的常闭进油口D通过油管连接两位四通电磁换向阀3的常闭出油口B₁，两位四通 电磁换向阀3的常开进油口P₁通过油管连接第二液控单向阀2的出油口，第二液控单向阀2的进油口通过油管连接三位四通电磁换向阀1的出油口之二A，三位四通电磁换向阀1的进油口P和回油口T通过油管分别连接液压动力油源的出油口和回油口，三位四通电磁换向阀3的出油口之一B通过油管分别连接所述液控单向阀(即第一液控单向阀9、10、11、12和第二液控单向阀2)的控制油口，电控器的输出端通过线缆分别连接所述电磁换向阀(即两位三通电磁换向阀4、5、6、7，两位 四通电磁换向阀3和三位四通电磁换向阀1)的线圈。

裙罩正常升降是通过三位四通电磁换向阀1以及平衡缸8来实现，裙罩调平功能是通过两位三通电磁换向阀4、5、6、7和两位四通电磁换向 阀3来实现，本实施例液压升降调平装置的液压控制使用具体过程如下：裙罩在上升过程中，电控器控制启动液压动力油源并控制三位四通 电磁换向阀1的一侧线圈b得电，从液压动力油源出来的高压油流经两 位四通电磁换向阀3和第二液控单向阀2(此时的两位四通电磁换向阀3和四个两位三通电磁换向阀4、5、6、7均处于失电状态)直接进入平衡缸8，高压油从平衡缸8出来后再分别经过四个第一液控单向阀9、10、11、12分流到四个液压缸13、14、15、16的下缸体内，推动四个液压缸13、14、15、16上升，从而实现裙罩提升，在这一过程中，四个液压缸13、14、15、16是被同一液压动力油源驱动一起动作，因此可以快速完成裙罩的提升，四个液压缸13、14、15、16上缸体内的高压油流经三位四通电磁换向阀1回流液压动力油源。当四个液压缸13、14、15、16到达裙罩升降高位处并触动高位限位开关时，分为三种情况：1、如果四个液压缸13、14、15、16同一时刻全部到达升降高位处(即位于裙罩升降高位处的四个限位开关同时响应)，则电控器控制液 压动力油源停止供油，完成裙罩提升。这种情况最理想，但在实际生产中基本不会出现。

2、如果四个液压缸13、14、15、16没有同一时刻全部到达升降高位处(即位于裙罩升降高位处的四个限位开关没有同时响应)，则电控 器控制两位四通电磁换向阀3得电，平衡缸8停止工作，同时控制没有收到限位开关响应信号的那个两位三通电磁换向阀得电，高压油经过该得电的两位三通电磁换向阀直接驱动对应的四个液压缸13、14、15、16中某个动作，直到限位开关响应后，电控器控制该得电的两位三通电磁 换向阀重新失电，同时控制液压动力油源停止供油，完成裙罩提升。这种情况是实际生产中经常出现的。

3、如果四个液压缸13、14、15、16中处于对角的二个同一时刻到达升降高位处(即位于裙罩升降高位对角处的二个限位开关同时响应)，则延时一段时间(本实施例设定为2秒)由电控器控制液压动力油源停止供油，完成裙罩提升。这种情况是实际生产中较少出现的，在这种情况中，通过电控器延时一段时间后停止液压动力油源，而不再控制没有收到限位开关响应信号的其他两位三通电磁换向阀得电，这样做可以减少对液压缸的调节频率。

裙罩在下降过程中，电控器控制启动液压动力油源并控制三位四通 电磁换向阀1的另一侧线圈a得电，(此时的两位四通电磁换向阀和四个两位三通电磁换向阀失电)，从液压动力油源出来的高压油流经两位 四通电磁换向阀3直接进入四个液压缸13、14、15、16的上缸体内，推动四个液压缸13、14、15、16下降，从而实现裙罩下降，同时高压油流经两位四通电磁换向阀3进入四个第一液控单向阀9、10、11、12的控制油口，使四个第一液控单向阀9、10、11、12反向导通，四个液 压缸13、14、15、16下缸体内的高压油流经四个第一液控单向阀9、10、11、12、平衡缸8、两位四通电磁换向阀3、第二液控单向阀2和三位 四通电磁换向阀1回流液压动力油源。

裙罩在下降过程中通常不需要进行调平，但如果需要进行调平的话，其调平的过程与上述裙罩上升过程类同，即当四个液压缸13、14、15、16到达裙罩升降低位处并触动低位限位开关时，也分为三种情况，具体过程在此不再一一赘述。

综上，本实施例的液压升降调平装置及其控制使用方法具有以下特点：

1.每一次液压升降分成衔接的两步，在一拖四(用一个平衡缸拖动四个液压缸)快速升降之后单独控制各液压缸动作，可以精确调节裙罩各点(即各液压缸)到达升降高低位的位移，使裙罩各点处于同一高低位(即各点平衡)，从而保证裙罩在每一次升降后均保持水平状态；

2.液压控制回路简单，控制裙罩各点平衡的精度高。

显然，本实施例的液压升降调平装置可以想到的变化有：1)裙罩可以扩展为其他各种设备器件；2)液压缸及其与裙罩的联接处不限于四个和四角处，也可以是二个、对角处或更多个、更多处，但至少应是二个和二处，同时第一液控单向阀和两位三通电磁换向阀的数量也相应变化；3)本发明实施例的液压控制回路的原理可以被借鉴移用于气压控制回路。

本发明的不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同或等效替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种液压升降调平装置的控制使用方法，所述液压升降调平装置包括用于驱动设备器件升降的液压控制回路、设于设备器件升降高低位处的限位开关和连接限位开关信号输出端的电控器；所述液压控制回路含有与设备器件至少两处联接的液压缸，分别与液压缸数量匹配的第一液控单向阀和两位三通电磁换向阀，一个平衡缸，一个两位四通电磁换向阀，一个第二液控单向阀，一个三位四通电磁换向阀，一个液压动力油源；所述液压缸的下缸体通过油管分别一一对应连接第一液控单向阀的出油口和两位三通电磁换向阀的常闭出油口，所述液压缸的上缸体通过油管连接三位四通电磁换向阀的出油口之一，所述第一液控单向阀的进油口通过油管连接平衡缸的一侧油口，所述平衡缸的另一侧油口通过油管分别连接两位四通电磁换向阀的常开出油口和常闭回油口，所述两位三通电磁换向阀的常闭进油口通过油管连接两位四通电磁换向阀的常闭出油口，所述两位四通电磁换向阀的常开进油口通过油管连接第二液控单向阀的出油口，所述第二液控单向阀的进油口通过油管连接三位四通电磁换向阀的出油口之二，所述三位四通电磁换向阀的进油口和回油口通过油管分别连接液压动力油源的出油口和回油口，所述三位四通电磁换向阀的出油口之一通过油管分别连接所述第一液控单向阀和所述第二液控单向阀的控制油口，所述电控器的输出端通过线缆分别连接所述两位三通电磁换向阀、两位四通电磁换向阀和三位四通电磁换向阀的线圈；其特征在于该方法包括以下步骤：

1）由电控器控制启动液压动力油源，

上升时，由电控器控制三位四通电磁换向阀的一侧线圈得电，并控制两位四通电磁换向阀和两位三通电磁换向阀失电，

下降时，由电控器控制三位四通电磁换向阀的另一侧线圈得电，并控制两位四通电磁换向阀和两位三通电磁换向阀失电；

2）当液压缸到达升降高位处或低位处并触动限位开关时，

如果液压缸同一时刻全部到达升降高位处或低位处，则电控器控制液压动力油源停止供油，

如果液压缸没有同一时刻全部到达升降高位处或低位处，则电控器控制两位四通电磁换向阀得电，平衡缸停止工作，同时控制没有收到限位开关响应信号的两位三通电磁换向阀得电，高压油经过该得电的两位三通电磁换向阀直接驱动对应的液压缸动作，直到限位开关响应后，电控器控制该得电的两位三通电磁换向阀重新失电，同时控制液压动力油源停止供油，

如果液压缸中处于对角的二个同一时刻到达升降高位处或低位处，则延时一段时间后由电控器控制液压动力油源停止供油。

2.根据权利要求1所述液压升降调平装置的控制使用方法，其特征在于：所述一段时间是2秒。

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