CN102745155B - 背罐车过载保护系统和背罐车过载保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种背罐车过载保护系统，包括：移动油缸、主油缸、第一电控换向阀、第二电控换向阀和压力油源，还包括：开关阀，设置在移动油缸的无杆腔与第一电控换向阀组成的油路上，在筒仓的重量超载时，将移动油缸的无杆腔的压力油泄至回油路，以停止移动油缸的动作。根据本发明的技术方案，在举升重量超出额定负载时，进行卸荷，避免过载所引起的液压系统故障或机械元件损坏。本发明还提供了一种背罐车过载保护方法。

Description

背罐车过载保护系统和背罐车过载保护方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及背罐车过载保护系统和背罐车过载保护方法。

背景技术

目前，背罐车操作一般采用手动操作，整个液压系统比较简单，主要包括举升液压系统、移动液压系统和支腿液压系统三部分，除了完成正常的背罐、卸罐基本动作，很少考虑其它的安全措施。然而在实际应用中发现，背罐车的液压系统存在很大的安全隐患：例如，由于重型背罐车对所背筒仓并没有唯一限制，若重型背罐车举升超过负载规定的筒仓，则会造成液压件损坏或机械元件损坏的故障。

因此，需要一种过载保护技术，可以避免上述故障。

发明内容

考虑到上述背景技术，本发明的一个目的是提供一种背罐车过载保护系统，能够避免过载所造成的液压件损坏或机械元件损坏。

根据本发明的一个方面，提供了一种背罐车过载保护系统，包括：移动油缸、主油缸、第一电控换向阀、第二电控换向阀和压力油源，所述压力油源的出油口连接至所述第一电控换向阀的进油口和所述二电控换向阀的进油口，所述第一电控换向阀的工作口连接至所述移动油缸，所述第二电控换向阀的工作口连接至所述主油缸，所述第一电控换向阀和所述第二电控换向阀的回油口均与回油路连接，所述第一电控换向阀用于控制所述移动油缸换向，所述第二电控换向阀用于控制所述主油缸换向，所述移动油缸设置于所述背罐车的举升臂上，用于带动所述背罐车的筒仓在所述举升臂上移动，所述主油缸用于支撑所述举升臂，所述单向阻尼阀与所述第一电磁阀并联设置于主油缸无杆腔的油路上，还可以包括：开关阀，设置在所述移动油缸的无杆腔与所述第一电控换向阀组成的油路上，在所述筒仓的重量超载时，将所述移动油缸的无杆腔的压力油泄至所述回油路，以停止所述移动油缸的动作。

移动油缸属于移动液压系统中的主要元件，用于移动背罐车所运送的筒仓，筒仓中所装的粉料越多，则进入移动油缸的无杆腔的压力油越多，当筒仓中的粉料超出额定负载时，开关阀打开，移动油缸中的无杆腔中的压力油通过开关阀回油箱，移动油缸停止动作，这样就可有效避免负载超重引起的其他故障。

在上述技术方案中，优选的，所述开关阀包括溢流阀或卸荷阀，在所述筒仓的重量超载时，所述移动油缸的无杆腔的油路上的压力超出所述溢流阀或所述卸荷阀的压力阈值，所述溢流阀或所述卸荷阀执行泄油动作。

在上述技术方案中，优选的，在所述开关阀包括第二电磁阀时，所述背罐车过载保护系统还包括压力传感器和第一控制器，所述压力传感器用于在所述移动油缸移动所述筒仓时，检测所述移动油缸的压力；所述第一控制器根据所述压力传感器采集的压力信号判断所述移动油缸的压力是否超出压力阈值，在超出所述压力阈值时，向所述第二电磁阀发送控制信号，所述第二电磁阀在接收到所述控制信号后进行换向，以将压力油泄入回油路。

在开关阀是电控阀时，则需要增加相应的检测元件和相应的电控系统，检测元件即压力传感器，电控系统即控制器，控制器根据压力信号判断筒仓是否超载，在超载时，控制第二电磁阀换向，同样可以起到卸荷的作用，停止移动油缸动作，保护液压系统。

在上述技术方案中，优选的，所述压力传感器安装在所述移动油缸的无杆腔处。

在上述技术方案中，优选的，所述压力传感器安装在所述移动油缸的无杆腔的油路上。

在上述技术方案中，优选的，还可以包括单向阻尼阀、第一电磁阀、速度传感器和第二控制器，所述单向阻尼阀与所述第一电磁阀并联设置于所述主油缸无杆腔的油路上，所述速度传感器安装在所述背罐车的举升臂上，用于检测所述举升臂的运动速度，所述第二控制器连接至所述速度传感器，所述第二控制器在根据所述速度传感器的检测信号判断出所述举升臂的运动速度超出速度阈值时，向所述第一电磁阀发送第一电信号，使所述主油缸的无杆腔的液压油通过所述单向阻尼阀回所述油箱。

在背罐车的举升液压系统中，通过平衡阀可有效防止筒仓下放时失速下降或冲击车架，若平衡阀出现故障，则筒仓还是会失速下降，并对机架产生巨大冲击，引起机架或底盘的故障。为了避免该故障，增加了速度传感器、单向阻尼阀、第一电磁阀，正常工作时，该第一电磁阀打开，当平衡阀出现故障时，该第一电磁阀闭合，使主油缸的液压油通过单向阻尼阀回油箱，增加回流阻力，进而减小举升臂的运动速度。

在上述技术方案中，优选的，所述第二控制器还用于向第二电控换向阀发送第二电信号，以减小所述第二电控换向阀的开度。

同时减小用于控制主油缸换向的第二电控换向阀的开度，进一步增加回油阻力，背压增大，筒仓的下降速度减缓，可以有效减轻举升臂对机架的冲击。

根据本发明的另一方面，还提供了一种背罐车过载保护方法，所述背罐车包括举升臂、移动油缸、主油缸、第一电控换向阀、第二电控换向阀，所述移动油缸设置于所述背罐车的举升臂上，用于带动筒仓在所述举升臂上移动，所述主油缸用于支撑所述举升臂，所述第二电控换向阀用于控制所述主油缸换向，所述第一电控换向阀用于控制所述移动油缸换向，包括以下步骤：检测所述移动油缸的无杆腔的油路上的压力，在所述压力超出压力阈值时，将所述无杆腔中的液压油泄入回油路，以停止所述移动油缸的动作。

移动油缸属于移动液压系统中的主要元件，用于移动背罐车所运送的筒仓，筒仓中所装的粉料越多，则进入移动油缸的无杆腔的压力油越多，当筒仓中的粉料超出额定负载时，开关阀打开，移动油缸中的无杆腔中的压力油通过开关阀回油箱，移动油缸停止动作，这样就可有效避免负载超重引起的其他故障。

在上述技术方案中，优选的，在所述移动油缸的无杆腔的油路上设置溢流阀或卸荷阀，在所述无杆腔的油路上的压力超出所述溢流阀或所述卸荷阀的压力阈值时，所述溢流阀或所述卸荷阀进行泄油。

在上述技术方案中，优选的，在所述移动油缸的无杆腔的油路上设置电控阀，检测所述移动油缸的无杆腔的压力；在判断出所述无杆腔的压力大于所述压力阈值时，控制所述电控阀动作，将所述无杆腔中的液压油泄入所述回油路。

在开关阀是电控阀时，则需要增加相应的检测元件和相应的电控系统，检测元件即压力传感器，电控系统即控制器，控制器根据压力信号判断筒仓是否超载，在超载时，控制电控阀换向，同样可以起到卸荷的作用，停止移动油缸动作，保护液压系统。

在上述技术方案中，优选的，所述背罐车还包括单向阻尼阀、第一电磁阀，所述单向阻尼阀与所述第一电磁阀并联设置于所述主油缸无杆腔的油路上；所述过载保护方法还可以包括以下步骤：检测所述背罐车的举升臂的运动速度，在判断出所述举升臂的运动速度超出速度阈值时，控制所述第一电磁阀动作，使所述主油缸的无杆腔的液压油通过所述单向阻尼阀回流油箱。

在背罐车的举升液压系统中，通过平衡阀可有效防止筒仓下放时失速下降或冲击车架，若平衡阀出现故障，则筒仓还是会失速下降，并对机架产生巨大冲击，引起机架或底盘的故障。为了避免该故障，增加了速度传感器、单向阻尼阀、电磁阀，正常工作时，该电磁阀打开，当平衡阀出现故障时，该电磁阀闭合，使主油缸的液压油通过单向阻尼阀回油箱，增加回流阻力，进而减小举升臂的运动速度。

在上述技术方案中，优选的，在检测出所述举升臂的运动速度超出速度阈值时，减小所述第二电控换向阀的开度，所述电控换向阀用于控制所述主油缸换向。

同时减小用于控制主油缸换向的电控换向阀的开度，进一步增加回油阻力，背压增大，筒仓的下降速度减缓，可以有效减轻举升臂对机架的冲击。

当筒仓中粉料超过额定负载时，移动油路中的溢流阀达到设定压力打开，油液通过溢流阀回油箱，移动油缸停止动作，这样就可有效避免负载超重所引起的故障。当系统中各元件正常工作时，主油缸油路中的平衡阀可以有效防止筒仓下放时失速下降而冲击车架，若平衡阀出现故障，筒仓失速下降时，安装在背罐车举升臂上的速度传感器检测到举升臂的下降速度超过设定值时，速度传感器即发出信号给第二电磁阀，切换油路，增大回油路的背压，减缓筒仓对机架的冲击。并且该装置结构简单，性能稳定，可靠性好、易于实现

附图说明

图1是根据本发明的实施例的背罐车过载保护系统的示意图；

图2是根据本发明的实施例的背罐车过载保护方法的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是根据本发明的实施例的背罐车过载保护系统的示意图。

如图1所示，根据本发明的实施例的背罐车过载保护系统，包括至少一个移动油缸21、至少一个主油缸20、第一电控换向阀12、第二电控换向阀11和压力油源，所述第一电控换向阀12和所述二电控换向阀11的进油口均连接至所述压力油源的出油口，所述第一电控换向阀12和所述第二电控换向阀11的工作口分别连接至所述移动油缸21和所述主油缸20，所述第一电控换向阀12和所述第二电控换向阀11的回油口均与回油路连接，所述第一电控换向阀12用于控制所述移动油缸21换向，所述第二电控换向阀11用于控制所述主油缸20换向，所述移动油缸21设置于所述背罐车的举升臂上，用于带动所述背罐车的筒仓在所述举升臂上移动，所述主油缸20用于支撑所述举升臂，所述单向阻尼阀2与所述第一电磁阀3并联设置于主油缸20无杆腔的油路上，该背罐车过载保护系统还可以包括：开关阀5，设置在移动油缸21的无杆腔与第一电控换向阀12组成的油路上，在筒仓的重量超载时，将移动油缸21的无杆腔的压力油泄至回油路，以停止移动油缸21的动作。

移动油缸21属于移动液压系统中的主要元件，用于移动背罐车所运送的筒仓，筒仓中所装的粉料越多，则通过第一电控换向阀12（可通过操作手柄控制第一电控换向阀12阀芯的开度，从而调节压力油的流量）进入移动油缸21的无杆腔的压力油越多，当筒仓中的粉料超出额定负载时，开关阀5打开，移动油缸21中的无杆腔中的压力油通过开关阀回油箱，移动油缸21停止动作，这样就可有效避免负载超重引起的其他故障。

优选的，开关阀5可以包括溢流阀或卸荷阀（属于液控阀），在筒仓的重量超载时，移动油缸21的无杆腔的油路上的压力超出该溢流阀或该卸荷阀的压力阈值，溢流阀或卸荷阀执行泄油动作。

优选的，在所述开关阀5包括第二电磁阀时，所述背罐车过载保护系统还包括压力传感器和第一控制器（图中未示出），压力传感器用于在移动油缸21移动所述筒仓时，检测所述移动油缸21的压力；所述第一控制器根据所述压力传感器采集的压力信号判断所述移动油缸21的压力是否超出压力阈值，在超出所述压力阈值时，向第二电磁阀发送控制信号，第二电磁阀在接收到该控制信号后进行换向，以将压力油泄入回油路。

在开关阀5是电控阀时，则需要增加相应的检测元件和相应的电控系统，检测元件即压力传感器，电控系统即控制器，控制器根据压力信号判断筒仓是否超载，在超载时，控制第二电磁阀换向，同样可以起到卸荷的作用，停止移动油缸21动作，保护液压系统。

在上述技术方案中，优选的，压力传感器安装在移动油缸21的无杆腔处，或者安装在移动油缸21的无杆腔的油路上。

优选的，该背罐车过载保护系统还可以包括单向阻尼阀2、第一电磁阀3、速度传感器（图中未示出）和第二控制器（图中未示出），单向阻尼阀2与第一电磁阀3并联设置于主油缸20无杆腔的油路上，速度传感器安装在背罐车的举升臂上，用于检测所述举升臂的运动速度；所述第二控制器连接至所述第二控制器，在根据速度传感器的检测信号检测出举升臂的运动速度超出速度阈值时，向第一电磁阀3发送第一电信号，使主油缸20的无杆腔的液压油通过所述单向阻尼阀2回油箱。

在背罐车的举升液压系统中，通过平衡阀4可有效防止筒仓下放时失速下降或冲击车架，若平衡阀4出现故障，则筒仓还是会失速下降，并对机架产生巨大冲击，引起机架或底盘的故障。为了避免该故障，增加了速度传感器、单向阻尼阀2、第一电磁阀3，正常工作时，该第一电磁阀3打开，当平衡阀4出现故障时，该第一电磁阀3闭合，使主油缸20的液压油通过单向阻尼阀2回油箱，增加回流阻力，进而减小举升臂的运动速度。

在上述技术方案中，优选的，第二控制器还用于向多路阀10中的第二电控换向阀11发送第二电信号，以减小第二电控换向阀11的开度，第二电控换向阀11用于控制所述主油缸换向。

同时减小用于控制主油缸20换向的第二电控换向阀11的开度，进一步增加回油阻力，背压增大，筒仓的下降速度减缓，可以有效减轻举升臂对机架的冲击。

从图1中可以看出，多路阀10中还包括第三换向阀13，压力油源1的出油口连接至该第三换向阀13的进油口，第三换向阀13的工作口连接至支腿油缸22，第三换向阀13用于控制支腿油缸22换向。

应该理解，上述技术方案中的第一控制器和第二控制器可以集成在一个控制器中，第一控制器和第二控制器也可以为同一个控制器，该控制器可以是在现有电子设备中应用的处理器。

图2是根据本发明的实施例的背罐车过载保护方法的流程图。

如图2所示，根据本发明的实施例的背罐车过载保护方法，所述背罐车包括举升臂、移动油缸、主油缸、第一电控换向阀、第二电控换向阀，所述移动油缸设置于所述背罐车的举升臂上，用于带动筒仓在所述举升臂上移动，该主油缸用于支撑所述举升臂，第二电控换向阀用于控制所述主油缸换向，第一电控换向阀用于控制所述移动油缸换向，包括以下步骤：步骤202，检测移动油缸的无杆腔的油路上的压力；步骤204，在压力超出压力阈值时，将无杆腔中的液压油泄入回油路，以停止移动油缸的动作。

移动油缸属于移动液压系统中的主要元件，用于移动背罐车所运送的筒仓，筒仓中所装的粉料越多，则进入移动油缸的无杆腔的压力油越多，当筒仓中的粉料超出额定负载时，开关阀打开，移动油缸中的无杆腔中的压力油通过开关阀回油箱，移动油缸停止动作，这样就可有效避免负载超重引起的其他故障。

在上述技术方案中，优选的，在移动油缸的无杆腔的油路上设置溢流阀或卸荷阀，在所述无杆腔的油路上的压力超出溢流阀或卸荷阀的压力阈值时，溢流阀或卸荷阀进行泄油。

在上述技术方案中，优选的，在所述移动油缸的无杆腔的油路上设置电控阀（例如电磁阀），采用压力传感器检测所述移动油缸的无杆腔的压力，在判断出所述无杆腔的压力大于所述压力阈值时，控制所述电控阀动作，将所述无杆腔中的液压油泄入所述回油路。

在开关阀是电控阀时，则需要增加相应的检测元件和相应的电控系统，检测元件即压力传感器，电控系统即控制器，控制器根据压力信号判断筒仓是否超载，在超载时，控制电控阀换向，同样可以起到卸荷的作用，停止移动油缸动作，保护液压系统。

在上述技术方案中，优选的，所述背罐车还包括单向阻尼阀、第一电磁阀，单向阻尼阀与第一电磁阀并联设置于主油缸无杆腔的油路上；该背罐车过载保护方法还可以包括以下步骤：检测背罐车的举升臂的运动速度，在判断出举升臂的运动速度超出速度阈值时，控制电磁阀动作，使所述主油缸的无杆腔的液压油通过所述单向阻尼阀回所述油箱，其中，所述主油缸用于支撑所述举升臂，所述单向阻尼阀和所述电磁阀并联设置于所述主油缸无杆腔的油路上。

在背罐车的举升液压系统中，通过平衡阀可有效防止筒仓下放时失速下降或冲击车架，若平衡阀出现故障，则筒仓还是会失速下降，并对机架产生巨大冲击，引起机架或底盘的故障。为了避免该故障，增加了速度传感器、单向阻尼阀、电磁阀，正常工作时，该电磁阀打开，当平衡阀出现故障时，该电磁阀闭合，使主油缸的液压油通过单向阻尼阀回油箱，增加回流阻力，进而减小举升臂的运动速度。

在上述技术方案中，优选的，在检测出举升臂的运动速度超出速度阈值时，减小所述电控换向阀的开度，所述电控换向阀用于控制所述主油缸换向。

同时减小用于控制主油缸换向的电控换向阀的开度，进一步增加回油阻力，背压增大，筒仓的下降速度减缓，可以有效减轻举升臂对机架的冲击。

因此，根据本发明的技术方案，当筒仓中粉料超过额定负载时，移动油路中的溢流阀达到设定压力打开，油液通过溢流阀回油箱，移动油缸停止动作，这样就可有效避免负载超重所引起的故障。当系统中各元件正常工作时，主油缸油路中的平衡阀可以有效防止筒仓下放时失速下降而冲击车架，若平衡阀出现故障，筒仓失速下降时，安装在背罐车举升臂上的速度传感器检测到举升臂的下降速度超过设定值时，速度传感器即发出信号给第二电磁阀，切换油路，增大回油路的背压，减缓筒仓对机架的冲击。并且该装置结构简单，性能稳定，可靠性好、易于实现。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种背罐车过载保护系统，包括移动油缸(21)、主油缸(20)、第一电控换向阀(12)、第二电控换向阀(11)和压力油源，所述第一电控换向阀(12)和所述二电控换向阀(11)的进油口均连接至所述压力油源的出油口，所述第一电控换向阀(12)和所述第二电控换向阀(11)的工作口分别连接至所述移动油缸(21)和所述主油缸(20)，所述第一电控换向阀(12)和所述第二电控换向阀(11)的回油口均与回油路连接，所述第一电控换向阀(12)用于控制所述移动油缸(21)换向，所述第二电控换向阀(11)用于控制所述主油缸(20)换向，所述移动油缸(21)设置于所述背罐车的举升臂上，用于带动所述背罐车的筒仓在所述举升臂上移动，所述主油缸(20)用于支撑所述举升臂，其特征在于，还包括：

开关阀(5)，设置在所述移动油缸(21)的无杆腔与所述第一电控换向阀(12)组成的油路上，在所述筒仓的重量超载时，将所述移动油缸(21)的无杆腔的压力油泄至所述回油路，以停止所述移动油缸(21)的动作；

单向阻尼阀(2)、第一电磁阀(3)、速度传感器和第二控制器，所述单向阻尼阀(2)与所述第一电磁阀(3)并联设置于所述主油缸(20)无杆腔的油路上，所述速度传感器安装在所述背罐车的举升臂上，用于检测所述举升臂的运动速度；

所述第二控制器连接至所述速度传感器，在根据所述速度传感器的检测信号判断出所述举升臂的运动速度超出速度阈值时，向所述第一电磁阀(3)发送第一电信号，使所述主油缸(20)的无杆腔的液压油通过所述单向阻尼阀(2)回油箱。

2.根据权利要求1所述的背罐车过载保护系统，其特征在于，所述开关阀(5)包括溢流阀或卸荷阀，在所述筒仓的重量超载时，所述移动油缸(21)的无杆腔的油路上的压力超出所述溢流阀或所述卸荷阀的压力阈值，所述溢流阀或所述卸荷阀执行泄油动作。

3.根据权利要求1述的背罐车过载保护系统，其特征在于，在所述开关阀(5)包括第二电磁阀时，所述背罐车过载保护系统还包括压力传感器和第一控制器，所述压力传感器用于在所述移动油缸(21)移动所述筒仓时，检测所述移动油缸(21)的压力；

所述第一控制器根据所述压力传感器采集的压力信号判断所述移动油缸(21)的压力是否超出压力阈值，在超出所述压力阈值时，向所述第二电磁阀发送控制信号，所述第二电磁阀在接收到所述控制信号后进行换向，以将压力油泄入回油路。

4.根据权利要求3所述的背罐车过载保护系统，其特征在于，所述压力传感器安装在所述移动油缸(21)的无杆腔处或所述移动油缸(21)无杆腔的油路上。

5.根据权利要求1所述的背罐车过载保护系统，其特征在于，所述第二控制器还用于向第二电控换向阀(11)发送第二电信号，以减小所述第二电控换向阀(11)的开度。

6.一种背罐车过载保护方法，所述背罐车包括举升臂、移动油缸、主油缸、第一电控换向阀、第二电控换向阀，所述移动油缸设置于所述背罐车的举升臂上，用于带动筒仓在所述举升臂上移动，所述主油缸用于支撑所述举升臂，所述第二电控换向阀用于控制所述主油缸换向，所述第一电控换向阀用于控制所述移动油缸换向，其特征在于，包括以下步骤：

检测所述移动油缸的无杆腔的油路上的压力；

在所述压力超出压力阈值时，将所述无杆腔中的液压油泄入回油路，以停止所述移动油缸的动作；

所述背罐车还包括单向阻尼阀、第一电磁阀，所述单向阻尼阀与所述第一电磁阀并联设置于所述主油缸无杆腔的油路上，所述过载保护方法还包括以下步骤：检测所述背罐车的举升臂的运动速度，在判断出所述举升臂的运动速度超出速度阈值时，控制所述第一电磁阀动作，使所述主油缸的无杆腔的液压油通过所述单向阻尼阀回流油箱。

7.根据权利要求6所述的背罐车过载保护方法，其特征在于，在所述移动油缸的无杆腔的油路上设置溢流阀或卸荷阀，在所述无杆腔的油路上的压力超出所述溢流阀或所述卸荷阀的压力阈值时，所述溢流阀或所述卸荷阀进行泄油。

8.根据权利要求6所述的背罐车过载保护方法，其特征在于，在检测出举升臂的运动速度超出速度阈值时，减小所述第二电控换向阀的开度。