CN102734112B - 一种混凝土泵送设备及其混凝土输送液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土输送液压系统，包括摆动液压系统和臂架液压系统，摆动液压系统包括摆动油泵和分配阀，臂架液压系统包括臂架油泵和臂架阀，混凝土输送液压系统还包括换向阀，换向阀处于第一工作位置时，摆动油泵的出油口与分配阀的进油口连通；换向阀处于第二工作位置时，摆动油泵的出油口与臂架阀的进油口连通。该混凝土输送液压系统，在臂架油泵产生故障时，使摆动油泵及时地替代臂架油泵提供压力油，维持臂架的布料工作；且摆动油泵的排量、压力与臂架油泵的排量、压力均较为接近，无需采用复杂的油泵排量控制系统作为支撑。本发明还公开了一种包括上述混凝土输送液压系统的混凝土泵送设备。

Description

一种混凝土泵送设备及其混凝土输送液压系统

技术领域

本发明涉及混凝土泵送技术领域，特别涉及一种混凝土输送液压系统。本发明还涉及一种包括上述混凝土输送液压系统的混凝土泵送设备。

背景技术

混凝土泵送设备主要由泵送机构、布料的臂架机构以及支撑腿等组成。泵送机构负责将混凝土输送至布料机构中，臂架机构则将混凝土输送至指定位置，支撑腿用以平稳支撑布料机构，保证臂架机构的平稳工作。

臂架机构的正常工作需要臂架液压系统驱动，臂架液压系统通常采用臂架油泵单独供油，支撑腿液压系统一般与臂架液压系统共用臂架油泵作为动力源。臂架液压系统主要由臂架油泵，比例多路阀，油缸等组成，臂架油泵的动力油经比例多路阀直接驱动油缸伸缩，油缸的伸缩可以带动臂架运动进行布料作业。

由于臂架运动的特殊性，通常只有小臂架会采用定量柱塞泵，而从技术上出于节能等方面的考虑，大多数臂架液压系统，尤其针对大米数臂架液压系统，均采用具有负载敏感、压力切断以及恒功率控制功能的轴向柱塞泵，而且系统压力高达35MPa，功能繁多的控制机构决定其控制元件相对较多，而且各种功能互相关联，因此，臂架液压系统的故障几率相对较高，在现场施工当中主要表现为系统突然无压力或压力不足，从而导致混凝土泵车的臂架机构无法移动，失去布料功能。

针对上述故障，需要更换臂架液压系统的动力源，然而施工现场通常无法及时获得替换动力源设备，即便具有替换设备，故障设备也无法移开，因为臂架液压系统的故障导致臂架以及支撑腿无法收回，；此外，在施工现场更换动力源需要耗费一定的时间，混凝土容易凝固在混凝土缸、料斗以及输送管路中，进一步造成设备零部件的运转失灵。则布料臂架液压系统的动力源故障会造成设备零部件与人力的损失，此外，由于混凝土施工具有特殊性，通常为连续浇筑，且参与施工的作业面较大，布料机构的瘫痪会造成更严重的损失。

因此，如何维持混凝土泵送设备中布料臂架液压系统工作的连续稳定性是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种混凝土输送液压系统，该液压系统可以在臂架油泵发生故障时，由摆动油泵继续为臂架液压系统提供动力，实现应急供油，维持布料作业的连续性。本发明的另一目的是提供一种包括上述混凝土输送液压系统的混凝土泵送设备。

为达到本发明的第一个目的，本发明提供一种混凝土输送液压系统，包括摆动液压系统和臂架液压系统，所述摆动液压系统包括摆动油泵和分配阀，所述臂架液压系统包括臂架油泵和臂架阀，所述混凝土输送液压系统还包括换向阀，所述换向阀处于第一工作位置时，所述摆动油泵的出油口与所述分配阀的进油口连通；所述换向阀处于第二工作位置时，所述摆动油泵的出油口与所述臂架阀的进油口连通。

优选地，所述换向阀至所述臂架阀的通路上设有第一单向阀。

优选地，还包括蓄能器，所述蓄能器与所述分配阀的进油口连通，且所述换向阀处于第一工作位置时，所述蓄能器与所述摆动油泵的出油口连通。

优选地，所述换向阀为二位四通换向阀，所述换向阀处于第一工作位置时，所述臂架阀的进油口与油箱连通，所述换向阀处于第二工作位置时，所述分配阀的进油口与所述油箱连通；且所述换向阀至所述蓄能器的通路上设有第二单向阀。

优选地，所述换向阀至所述油箱的通路上设有节流阀。

优选地，所述臂架油泵的出油口至所述臂架阀的通路上设有第三单向阀。

优选地，所述换向阀为电液换向阀。

优选地，所述摆动油泵为具有恒压调整机构的恒压泵。

该混凝土输送液压系统，在臂架油泵产生故障时，可以使摆动油泵及时地替代臂架油泵为臂架动作执行元件提供压力油，维持臂架的布料工作，使布料输送管路的混凝土可以及时地浇筑至所需位置，减少损失的产生；而且，摆动油泵的排量、压力与臂架油泵的排量、压力均较为接近，转接臂架液压系统时，无需采用复杂的油泵排量控制系统作为支撑。则该发明实际上提供了一种应急的臂架系统动力油源，利用了混凝土输送系统本身的资源，无需外接油源，响应时间快，成本较低。

为达到本发明的另一目的，本发明还提供一种混凝土泵送设备，包括混凝土输送液压系统以及电气控制系统，所述混凝土输送液压系统为上述任一项所述的混凝土输送液压系统。由于上述混凝土输送液压系统具有上述技术效果，具有上述混凝土输送液压系统的混凝土泵送设备也具有相同的技术效果。

附图说明

图1为本发明所提供混凝土输送液压系统一种具体实施方式的示意图；

图2为本发明所提供混凝土输送液压系统另一种具体实施方式的示意图。

具体实施方式

本发明的一个核心是提供一种混凝土输送液压系统，该液压系统可以在臂架油泵发生故障时，由摆动油泵继续为臂架液压系统提供动力，实现应急供油，维持布料作业的连续性。本发明的另一核心是提供一种包括上述混凝土输送液压系统的混凝土泵送设备。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供混凝土输送液压系统一种具体实施方式的示意图。

该实施方式的混凝土输送液压系统，包括摆动液压系统和臂架液压系统，摆动液压系统包括摆动油泵1和分配阀，摆动油泵1为分配阀提供压力油，在压力油作用下，分配阀切换与两个混凝土缸的连通，两个混凝土缸分别处于排出和吸入混凝土两种工作状态，分配阀始终与排出混凝土的混凝土缸连通，从而实现混凝土的连续泵送；臂架液压系统包括臂架油泵2和臂架阀，臂架油泵2的压力油经由臂架阀流出至相应的臂架动作执行元件，以驱动执行元件工作，如臂架油缸，臂架阀可以采用比例多路阀，以精确地控制液压油的流量和流向。

混凝土输送液压系统还包括换向阀3，换向阀3处于第一工作位置时，摆动油泵1的出油口与分配阀的进油口连通；换向阀3处于第二工作位置时，摆动油泵1的出油口与臂架阀的进油口连通。

正常工作状态时，换向阀3处于第一工作位置，即摆动油泵1为分配阀提供压力油，臂架阀则由臂架油泵2提供压力油；当臂架油泵2发生故障时，即臂架油泵2不再提供压力油，或者提供的压力油动力不足时，控制换向阀3换向，使换向阀3处于第二工作位置，则摆动油泵1可以为臂架阀提供动力，则控制臂架动作的执行元件可以在摆动油泵1的液压油驱动下继续工作，实现混凝土的布料。当然，混凝土由布料臂架输送至相应位置后，为保证混凝土的持续供应，摆动油泵1仍需为分配阀提供动力。换向阀3优选地采用电液换向阀，如图1所示，电液换向阀处于得电状态，位于右位即第二工作位置，摆动油泵1的出油口与臂架阀的进油口连通，电液换向阀失电时，位于左位即第一工作位置，摆动油泵1的出油口与分配阀连通。电液换向阀便于电气系统控制，尤其本方案中的换向阀3需执行换向的频率较高，由人工操作电气系统控制换向阀3得电和失电，可以较为容易地实现本发明的目的，且电液换向阀可以保证较大的流量。

该混凝土输送液压系统，在臂架油泵2产生故障时，可以使摆动油泵及时地替代臂架油泵2为臂架动作执行元件提供压力油，维持臂架的布料工作，使布料输送管路的混凝土可以及时地浇筑至所需位置，减少损失的产生；而且，摆动油泵1的排量、压力与臂架油泵2的排量、压力均较为接近，转接臂架液压系统时，无需采用复杂的油泵排量控制系统作为支撑。则该发明实际上提供了一种应急的臂架系统动力油源，利用了混凝土输送系统本身的资源，无需外接油源，响应时间快，成本较低。

请参考图2，图2为本发明所提供混凝土输送液压系统另一种具体实施方式的示意图。

换向阀3至臂架阀的通路上可以设置第一单向阀5，则第一单向阀5仅允许压力油自换向阀3流向臂架阀，而无法反向流动，当臂架阀与摆动油泵1连通时，该第一单向阀5有助于保护摆动油泵1不受损害，同理也可以在换向阀3至分配阀的通路上设置单向阀。同样，还可以在臂架油泵2至臂架阀的通路上设置第三单向阀7，在臂架油泵2处于正常工作状态时，保护臂架油泵2不受损害。

还可以在混凝土输送液压系统中设置蓄能器6，换向阀3处于第一工作位置时，蓄能器6与摆动油泵1的出油口以及分配阀的进油口连通。当换向阀3处于第一工作位置时，分配阀在两个混凝土缸出口之间进行切换，切换的时间间隔大约为每个混凝土缸将缸内吸入的混凝土向外排出的时间，在此时间内，分配阀通常不需要液压油，系统压力较高，自摆动油泵1流出的的液压油可以流入蓄能器6内进行储存，减少系统功率损失，当分配阀开始切换时，需要大流量液压油，系统压力降低，蓄能器6可以将储存的液压油向外释放，与摆动油泵1共同为分配阀的切换提供压力油。因此，设置蓄能器6之后，相当于设置了辅助动力泵，提高分配阀的工作效率。

换向阀3可以为二位四通换向阀，如图2所示，换向阀3处于左位即第一工作位置时，臂架阀的进油口连接油箱，分配阀的进油口与摆动油泵1连通；换向阀3处于右位即第二工作位置时，分配阀的进油口连接油箱，臂架阀的进油口与摆动油泵1连通，且换向阀3至蓄能器6的通路上设有第二单向阀4。当分配阀连接油箱时，第二单向阀4可以防止蓄能器6内存储的压力油回流至油箱。

还可以在换向阀3至油箱的通路上设置节流阀8，节流阀8通常处于打开状态，不影响油路的通断；当第二单向阀4丧失控制流向作用时，关闭节流阀8，截断换向阀3与油箱的通路，防止换向阀3处于第二工作位置时，蓄能器6存储的液压油自失灵的第二单向阀4流回油箱。

对于以上各实施例，摆动油泵1具体可以为具有恒压调整机构11的恒压泵，恒压泵的摆动油泵1的排量适中，与各种型号臂架油泵2的排量以及压力均接近，适用范围广；当系统不需要能量时，恒压泵的排量自动回零，无能量输出，节省能源。恒压泵转接臂架液压系统时的调整工序较为简单，当确定臂架油泵2发生故障后，停止运行设备，及时地调整恒压泵的恒压调整机构11，将摆动液压系统的技术参数调整至臂架液压系统的技术参数，首先调整摆动液压系统的溢流阀9压力，再将恒压调整到适宜的数值，则恒压泵可以更为精确地满足臂架液压系统的压力需要，且调节迅速简单，满足应急需求。

对于以上各实施方式，应急驱动臂架液压系统的具体操作步骤如下：臂架油泵2产生故障，无法实施有效布料时，人工调整摆动液压系统的技术参数，然后由人工操控换向阀3换向，如图1或图2所示，使电液换向阀得电，泵送作业停止，混凝土泵车开始布料作业；布料作业完成后，人工使电液换向阀失电，重新开始泵送作业，布料作业停止。布料作业和泵送作业的切换由操作人员根据具体的施工状况予以控制。

除了上述混凝土输送液压系统，本发明还提供一种混凝土泵送设备，包括混凝土输送液压系统以及电气控制系统，所述混凝土输送液压系统为上述任一项所述的混凝土输送液压系统。由于上述混凝土输送液压系统具有上述技术效果，具有上述混凝土输送液压系统的混凝土输送设备也具有相同的技术效果，在此不赘述。

以上对本发明所提供的一种混凝土泵送设备及其混凝土输送液压系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种混凝土输送液压系统，包括摆动液压系统和臂架液压系统，所述摆动液压系统包括摆动油泵(1)和分配阀，所述臂架液压系统包括臂架油泵(2)和臂架阀，其特征在于，所述混凝土输送液压系统还包括换向阀(3)，所述换向阀(3)处于第一工作位置时，所述摆动油泵(1)的出油口与所述分配阀的进油口连通；所述换向阀(3)处于第二工作位置时，所述摆动油泵(1)的出油口与所述臂架阀的进油口连通。

2.根据权利要求1所述的混凝土输送液压系统，其特征在于，所述换向阀(3)至所述臂架阀的通路上设有第一单向阀(5)。

3.根据权利要求2所述的混凝土输送液压系统，其特征在于，还包括蓄能器(6)，所述蓄能器(6)与所述分配阀的进油口连通，且所述换向阀(3)处于第一工作位置时，所述蓄能器(6)与所述摆动油泵(1)的出油口连通。

4.根据权利要求3所述的混凝土输送液压系统，其特征在于，所述换向阀(3)为二位四通换向阀，所述换向阀(3)处于第一工作位置时，所述臂架阀的进油口与油箱连通，所述换向阀(3)处于第二工作位置时，所述分配阀的进油口与所述油箱连通；且所述换向阀(3)至所述蓄能器(6)的通路上设有第二单向阀(4)。

5.根据权利要求4所述的混凝土输送液压系统，其特征在于，所述换向阀(3)至所述油箱的通路上设有节流阀(8)。

6.根据权利要求5所述的混凝土输送液压系统，其特征在于，所述臂架油泵(2)的出油口至所述臂架阀的通路上设有第三单向阀(7)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的混凝土输送液压系统，其特征在于，所述换向阀(3)为电液换向阀。

8.根据权利要求7所述的混凝土输送液压系统，其特征在于，所述摆动油泵(1)为具有恒压调整机构(11)的恒压泵。

9.一种混凝土泵送设备，包括混凝土输送液压系统以及电气控制系统，其特征在于，所述混凝土输送液压系统为权利要求1至8任一项所述的混凝土输送液压系统。