CN102601863A - 搅拌筒转速控制系统以及混凝土搅拌车、混凝土搅拌泵车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种搅拌筒转速控制系统以及混凝土搅拌车、混凝土搅拌泵车，该搅拌筒转速控制系统包括：包括变量泵、用于驱动搅拌筒运动的液压马达和排量控制单元，所述液压马达通过油路与所述变量泵连接，所述油路上设有调速阀(3)，所述调速阀(3)的进口和出口分别与所述变量泵的出口和所述液压马达的进口相连，且所述调速阀(3)的进口和出口通过油路分别与所述排量控制单元连接，所述排量控制单元能够在所述调速阀(3)的进出口压差大于第一预设值时控制所述变量泵降低排量。本发明能够防止搅拌筒的转速波动过大，对提升混凝土的搅拌质量具有积极作用。

Description

搅拌筒转速控制系统以及混凝土搅拌车、混凝土搅拌泵车
技术领域
本发明涉及机械技术领域，特别是涉及了一种搅拌筒转速控制系统以及混凝土搅拌车、混凝土搅拌泵车。
背景技术
目前，在混凝土搅拌运输车和混凝土搅拌泵车中，搅拌筒是混凝土搅拌运输车和混凝土搅拌泵车的核心部件，且搅拌性能的优劣将直接关系着整车工作状况的好坏。其中，在混凝土搅拌运输车和混凝土搅拌泵车的运输过程中，会始终保持搅拌筒的转动，以保证所运载的混凝土不会凝固。
在运输过程中，搅拌筒转速对混凝土的搅拌质量具有重要的影响。由此，为确保混凝土的质量，往往要求搅拌筒的转速恒定，但实践起来比较困难，且成本较高。因此，提出一种新的搅拌筒转速控制系统以降低搅拌筒转速的波动是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种搅拌筒转速控制系统以及混凝土搅拌车、混凝土搅拌泵车，以降低搅拌筒转速的波动，进而提升混凝土的搅拌质量。
为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种搅拌筒转速控制系统，包括变量泵、用于驱动搅拌筒运动的液压马达和排量控制单元，所述液压马达通过油路与所述变量泵连接，所述油路上设有调速阀(3)，所述调速阀(3)的进口和出口分别与所述变量泵的出口和所述液压马达的进口相连，且所述调速阀(3)的进口和出口通过油路分别与所述排量控制单元连接，所述排量控制单元能够在所述调速阀(3)的进出口压差大于第一预设值时控制所述变量泵降低排量。该技术方案中，通过在主油路上采集调速阀进出口的压差信号控制驱动装置，以调节变量泵内的排量，从而在搅拌筒转速过快时降低搅拌筒转速(即搅拌筒转速大于预设转速值时降低搅拌筒转速)。
优选的，所述排量控制单元包括：排量调节杆(11)和驱动装置(10)；所述排量调节杆(11)与所述变量泵连接，并用于调节所述变量泵的排量；所述驱动装置(10)包括缸体、活塞及与所述活塞连接的活塞杆，所述活塞设于所述缸体内并将所述缸体分成左腔室和右腔室，所述调速阀(3)的进口和出口分别与所述左腔室和右腔室连通，所述活塞杆与所述排量调节杆(11)连接，并能够驱动所述排量调节杆(11)以调节所述变量泵的排量。
优选的，所述左腔室与所述右腔室的横截面面积相等。
优选的，所述搅拌筒转速控制系统还包括：弹簧(7)；所述弹簧(7)的一端与所述排量调节杆(11)连接，所述弹簧(7)能够在所述调速阀(3)的进出口压差低于第二预设值时，使所述活塞往初始位置运动，并使所述变量泵排量增大。该技术方案能够防止搅拌筒转速过高，且在搅拌筒转速过慢时提高搅拌筒转速。
优选的，所述搅拌筒转速控制系统还包括：控制模式切换开关、手动控制单元、插装阀(1)以及与所述插装阀(1)连接的电磁阀(2)；所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路与所述调速阀(3)并联；所述手动控制单元能够控制所述控制模式切换开关使所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路处于打开状态，且在所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路处于打开状态时，所述变量泵通过由所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路与所述液压马达连通。该技术方案中，通过手动控制单元，使搅拌筒转速控制系统能够满足不同工况的需要；且能够适应多种变速度工况，在高速大流量运转时，能够节省能耗，减少发热量。
优选的，所述手动控制单元包括所述弹簧(7)、与所述弹簧(7)的另一端连接的手动连接杆(12)；所述模式切换开关包括行程开关(9)和触发块(8)，所述触发块(8)设于所述手动连接杆(12)上，且所述接触块(8)位于所述弹簧(7)和所述行程开关(9)之间；所述手动连接杆(12)能够通过向所述行程开关(9)的方向运动使所述接触块(8)与所述行程开关(9)接触；所述接触块(8)能够在与所述行程开关(9)接触时触发所述行程开关(9)使所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路处于打开状态。
优选的，所述模式切换开关通过信号线与所述电磁阀(2)连接，且能够通过所述信号线将用于打开所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路的控制信号输出给所述电磁阀(2)，所述电磁阀(2)能够在收到所述控制信号后打开所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路，使所述变量泵通过由所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路与所述液压马达连通。
本发明实施例还提供了一种混凝土搅拌车，包括上述的搅拌筒转速控制系统，该混凝土搅拌车具有上述搅拌筒转速控制系统对应的积极效果。
本发明实施例还提供了一种混凝土搅拌泵车，包括上述的搅拌筒转速控制系统，该混凝土搅拌泵车具有上述搅拌筒转速控制系统对应的积极效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的搅拌筒转速控制系统的结构示意图；
图2为针对图1所示的搅拌筒转速控制系统的局部示意图；
图3为针对图1所示的搅拌筒转速控制系统的局部示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例一提供一种搅拌筒转速控制系统，该搅拌筒转速控制系统包括变量泵、用于驱动搅拌筒运动的液压马达和排量控制单元，且液压马达通过油路与变量泵连接；如图1所示，该变量泵包括柱塞泵4、变量活塞5和柱塞泵排量控制阀6；通过该柱塞泵排量控制阀6，可以控制变量活塞5调节柱塞泵4的排量。
在该实施例中，如图1、图2和图3所示，在油路上设有调速阀3，且调速阀3的进口和出口分别与变量泵的出口和液压马达的进口相连，且调速阀3的进口和出口通过油路分别与排量控制单元连接；进一步的，排量控制单元可以根据调速阀3进口和出口的压力控制变量泵的排量；具体的，排量控制单元能够在调速阀3的进出口压力差大于第一预设值时控制变量泵降低排量，这里的第一预设值可以为与调速阀的特性相关的压力值。
进一步地，该排量控制单元包括排量调节杆11和驱动装置10；该排量调节杆11与变量泵连接，并用于调节变量泵的排量；该驱动装置10包括缸体、活塞以及与活塞连接的活塞杆，该活塞设于缸体内并将缸体分成左腔室和右腔室，该调速阀3的进口和出口分别与左腔室和右腔室连通，且该活塞杆与排量调节杆11连接，并能够驱动排量调节杆11以调节变量泵的排量。
进一步地，该搅拌筒转速控制系统还包括弹簧7，且弹簧7的一端与排量调节杆11连接，并能够驱动排量调节杆11控制变量泵的排量；具体的，弹簧7能够在调速阀3的进出口压差低于第二预设值时，使活塞(即驱动装置10内的活塞)往初始位置运动，并使变量泵排量增大。这里的第二预设值可以根据弹簧的弹性系数和驱动装置的工作特性来确定，也可以与第一预设值相等。
在上述技术方案中，活塞的初始位置可以为：在搅拌筒转速为预设转速或在转速范围以内，且弹簧和驱动装置产生的、使排量调节杆运动的力维持相等时，活塞所对应的位置。
混凝土搅拌车在行驶过程中，发动机转速的变化会引起变量泵的输出流量变化，进而导致油路中的压力波动和搅拌筒转速波动。在本实施例中，当变量泵的输出流量过大时，调速阀3的进出口压差大于第一预设值，此时驱动装置10的活塞左腔压力大于右腔压力，在上述压力差驱使下，通过排量调节杆驱使变量泵的排量降低，进而降低变量泵的输出流量，最终实现降低搅拌筒转速的目的。当发动机转速降低，导致变量泵的输出流量过低，此时，调速阀进出口压力差减小，液压马达的转速过低，排量调节杆在弹簧7回复力的作用下，驱使排量调节杆11往初始位置运动，进而调大变量泵的排量和流量，最终实现增大搅拌筒转速的目的。
进一步地，在油路上还可以设有插装阀1以及与插装阀1连接的电磁阀2，插装阀1和电磁阀2构成的支路与调速阀并联，能够保证大流量的液压油通过该支路通流。
本发明实施例中，搅拌筒转速控制系统还包括控制模式切换开关和手动控制单元；该手动控制单元能够控制该控制模式切换开关使插装阀1和电磁阀2构成的支路处于打开状态，且在插装阀1和电磁阀2构成的支路处于打开状态时，变量泵通过由插装阀1和电磁阀2构成的支路与液压马达连通。
具体的，如图1、图3所示，手动控制单元包括弹簧7及与弹簧7的另一端连接的手动连接杆12；模式切换开关包括接触块8和行程开关9；接触块8固定在手动连接杆12上，且接触块8位于弹簧7和行程开关9之间；在手动连接杆12向行程开关9的方向运动时，手动连接杆12使弹簧7处于伸长状态，并使接触块8能够与行程开关9接触；接触块8能够在与行程开关9接触时，触发该行程开关9使插装阀1和电磁阀2构成的支路处于打开状态。
进一步的，模式切换开关通过信号线与电磁阀2连接，且能够通过信号线将用于打开插装阀1和电磁阀2构成的支路的控制信号输出给电磁阀2，且电磁阀2能够在收到该控制信号后打开该插装阀1和电磁阀2构成的支路，使变量泵通过由插装阀1和电磁阀2构成的支路与液压马达连通。
其中，行程开关9能够在与接触块8接触时，产生用于打开插装阀1和电磁阀2的控制信号；且接触块8通过信号线与电磁阀2连接，并能够将用于打开插装阀1和电磁阀2的控制信号输出给电磁阀2；电磁阀2能够在接收到控制信号后打开插装阀1和电磁阀2，从而使得油路上的液压油从打开的插装阀1和电磁阀2构成的支路通过。
因此，基于上述的插装阀1、电磁阀2、接触块8、行程开关9，当搅拌筒需要正向高速旋转(即系统需要正向高速大流量工作)时，则手动连接杆12将产生一个大的位移，并使置于手动连接杆12上的接触块8与行程开关9接触，并产生信号(电信号)控制电磁阀2，以打开插装阀1和电磁阀2构成的支路，液压油从打开的插装阀1和电磁阀2构成的支路通过，进入马达，实现马达的高速运转，从而实现搅拌筒的高速旋转。
本发明实施例中，当搅拌筒需要反向旋转时，插装阀1相当于一个单向阀，主油路液压油直接从插装阀1进入主泵吸油口。
综上所述，本发明实施例中，通过采用机械液压式转速控制回路，在回路上设置排量控制单元来限制变量泵的输出流量的波动范围，以实现液压马达的输入流量大致稳定，从而实现限制搅拌筒转速波动的目的。另，这种搅拌筒转速控制方式，在变量泵流量过大时，在源头上降低其输出流量，可以降低整个系统的能源消耗。
实施例二
基于与上述实施例一同样的发明构思，本发明另一实施例还提供了一种混凝土搅拌车，包括上述实施例一提供的搅拌筒转速控制系统。
实施例三
基于与上述实施例一同样的发明构思，本发明另一实施例还提供了一种混凝土搅拌泵车，包括上述实施例一提供的搅拌筒转速控制系统。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种搅拌筒转速控制系统，包括变量泵、用于驱动搅拌筒运动的液压马达和排量控制单元，所述液压马达通过油路与所述变量泵连接，其特征在于，所述油路上设有调速阀(3)，所述调速阀(3)的进口和出口分别与所述变量泵的出口和所述液压马达的进口相连，且所述调速阀(3)的进口和出口通过油路分别与所述排量控制单元连接，所述排量控制单元能够在所述调速阀(3)的进出口压差大于第一预设值时控制所述变量泵降低排量。
2.如权利要求1所述的搅拌筒转速控制系统，其特征在于，所述排量控制单元包括：排量调节杆(11)和驱动装置(10)；
所述排量调节杆(11)与所述变量泵连接，并用于调节所述变量泵的排量；
所述驱动装置(10)包括缸体、活塞及与所述活塞连接的活塞杆，所述活塞设于所述缸体内并将所述缸体分成左腔室和右腔室，所述调速阀(3)的进口和出口分别与所述左腔室和右腔室连通，所述活塞杆与所述排量调节杆(11)连接，并能够驱动所述排量调节杆(11)以调节所述变量泵的排量。
3.如权利要求2所述的搅拌筒转速控制系统，其特征在于，所述左腔室与所述右腔室的横截面面积相等。
4.如权利要求2或3所述的搅拌筒转速控制系统，其特征在于，所述搅拌筒转速控制系统还包括：弹簧(7)；
所述弹簧(7)的一端与所述排量调节杆(11)连接，所述弹簧(7)能够在所述调速阀(3)的进出口压差低于第二预设值时，使所述活塞往初始位置运动，并使所述变量泵排量增大。
5.如权利要求4所述的搅拌筒转速控制系统，其特征在于，所述搅拌筒转速控制系统还包括：控制模式切换开关、手动控制单元、插装阀(1)以及与所述插装阀(1)连接的电磁阀(2)；
所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路与所述调速阀(3)并联；
所述手动控制单元能够控制所述控制模式切换开关使所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路处于打开状态，且在所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路处于打开状态时，所述变量泵通过由所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路与所述液压马达连通。
6.如权利要求5所述的搅拌筒转速控制系统，其特征在于，所述手动控制单元包括所述弹簧(7)、与所述弹簧(7)的另一端连接的手动连接杆(12)；
所述模式切换开关包括行程开关(9)和触发块(8)，所述触发块(8)设于所述手动连接杆(12)上，且所述接触块(8)位于所述弹簧(7)和所述行程开关(9)之间；
所述手动连接杆(12)能够通过向所述行程开关(9)的方向运动使所述接触块(8)与所述行程开关(9)接触；
所述接触块(8)能够在与所述行程开关(9)接触时触发所述行程开关(9)使所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路处于打开状态。
7.如权利要求6所述的搅拌筒转速控制系统，其特征在于，所述模式切换开关通过信号线与所述电磁阀(2)连接，且能够通过所述信号线将用于打开所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路的控制信号输出给所述电磁阀(2)，所述电磁阀(2)能够在收到所述控制信号后打开所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路，使所述变量泵通过由所述插装阀(1)和所述电磁阀(2)构成的支路与所述液压马达连通。
8.一种混凝土搅拌车，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的搅拌筒转速控制系统。
9.一种混凝土搅拌泵车，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的搅拌筒转速控制系统。
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