CN103032388B - 一种混凝土泵的摆阀液压系统及混凝土泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土泵的摆阀液压系统，包括第一液压泵、液压蓄能器、电磁换向阀、控制器、第一压力传感器；第一液压泵通过电磁换向阀向液压蓄能器供给液压油；液压蓄能器用于向混凝土泵的摆阀油缸供给液压油；第一压力传感器用于检测液压蓄能器压力；当液压蓄能器压力达到预设阀值时，控制电磁换向阀换向切断向液压蓄能器供给液压油。本发明还提供了一种混凝土泵。本发明大大降低了混凝土泵换向振动和噪声问题，提高了节能效果。

Description

一种混凝土泵的摆阀液压系统及混凝土泵
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种混凝土泵的摆阀液压系统及混凝土泵。
背景技术
目前，混凝土泵送设备的泵送机构包括：主油缸、水箱、输送缸、砼活塞、摇阀油缸、搅拌系统、料斗和S管阀等主要零部件组成。如图1所示：在泵送状态时，主油缸液压系统的液压油泵向主油缸1a、1b供油，在主油缸1a、1b的作用下，砼活塞4b前进，4a后退。此时换向系统的齿轮油泵和液压蓄能器一起向摆阀油缸5b供油，摆阀油缸5b处于伸出状态，5a处于后退状态，通过摆臂作用，S管阀8接通混凝土输送缸3b，3b里面的混凝土在活塞4b的推动下，由S管进入输送管道；而料斗7里的混凝土被不断后退的活塞4a吸入混凝土输送缸3a。当4b前进，4a后退到位以后，控制系统发信号，使摆阀油缸5a伸出，5b后退，摆阀油缸5a、5b换向到位后，发出信号，使主油缸1a、1b换向，推动活塞4a前进，4b后退，上一轮吸进输送缸3a里的混凝土被推入S管8进入输送管道，同时，输送缸3b吸料。如此反复动作完成混凝土料的泵送。反泵时，通过反泵操作使吸入行程的混凝土缸与S管阀8连通，使处在推送行程的混凝土缸与料斗连通，从而将管路中的混凝土泵回料斗。搅拌系统6用于对料斗7中的混凝土进行再次搅拌，通过搅拌液压系统油泵向搅拌马达供油，驱动搅拌轴旋转，以防止混凝土泌水离析和坍落度损失，保证其可泵性。
现有的摆阀液压系统的液压蓄能器在泵送过程中进行充压，换向时向摇阀油缸5a和5b供给液压油。液压蓄能器冲压时间等于泵送时间，且液压蓄能器充压至溢流压力的时间是一定的。如果换向次数较小，充压时间则较长，当液压蓄能器达到溢流压力时，摆阀液压系统通过溢流阀溢流，因此存在较大的能量损失。
现有的摆阀液压系统换向压力不能根据混凝土阻力进行自我调节。摆阀液压系统一般设置了恒定的溢流压力，也就是摆阀油缸5a和5b的最大换向压力，由于液压蓄能器每次都会充压至设定的溢流压力，因此不管混凝土阻力也就是S管阀的换向阻力多大，摆阀油缸5a和5b的换向压力都是一定的。所以，当混凝土阻力小时，S管阀也会以一个较大的换向压力换向，因此，产生的振动和噪声也一样大。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种混凝土泵的摆阀液压系统及混凝土泵，以解决降低混凝土泵换向振动和噪声和/或提高节能效果的问题。
一方面，本发明提供了一种混凝土泵的摆阀液压系统，包括第一液压泵、液压蓄能器、电磁换向阀、控制器、第一压力传感器；第一液压泵通过电磁换向阀向液压蓄能器供给液压油；液压蓄能器用于向混凝土泵的摆阀油缸供给液压油；第一压力传感器用于检测液压蓄能器压力；当液压蓄能器压力达到预设阀值时，控制电磁换向阀换向切断向液压蓄能器供给液压油。
进一步地，还包括第二压力传感器，第二压力传感器用于检测混凝土泵的搅拌液压系统压力或者用于检测混凝土泵的摆阀油缸油路压力；控制器根据第二压力传感器信号设定所述预设阀值。
进一步地，当电磁换向阀换向切断向液压蓄能器供给液压油时，第一液压泵向混凝土泵的主油缸液压系统供给液压油，主油缸液压系统包括主油缸、混凝土输送缸、第二液压泵，第二液压泵向主油缸供油，主油缸驱动混凝土输送缸泵送混凝土。
进一步地，当电磁换向阀换向切断向液压蓄能器供给液压油时，第一液压泵向混凝土泵的搅拌液压系统供给液压油，搅拌液压系统包括搅拌马达，搅拌马达安装于混凝土泵的料斗上，驱动搅拌轴旋转。
进一步地，当电磁换向阀换向切断向液压蓄能器供给液压油时，假设混凝土泵主油缸液压系统的工作压力小于第一液压泵的工作压力，第一液压泵向混凝土泵的主油缸液压系统供给液压油；假设混凝土泵主油缸液压系统的工作压力大于第一液压泵的工作压力，第一液压泵向混凝土泵的搅拌液压系统供给液压油；
主油缸液压系统包括主油缸、混凝土输送缸、第二液压泵，第二液压泵向主油缸供油，主油缸驱动混凝土输送缸泵送混凝土；
搅拌液压系统包括搅拌马达，搅拌马达安装于混凝土泵的料斗上，驱动搅拌轴旋转。
进一步地，还包括液控单向阀，液控单向阀包括进油口、出油口、控制油口，出油口与第一液压泵的出口油路相通，进油口与搅拌液压系统相通，控制油口与主油缸液压系统相通，当控制油口压力大于进油口压力时，液控单向阀打开。
另一方面还提供了一种混凝土泵，包括上述的摆阀液压系统。
本发明提供的一种混凝土泵的摆阀液压系统及混凝土泵有益效果在于：
其一，本发明的摆阀液压系统，通过传感器检测液压蓄能器压力，当液压蓄能器压力达到预设阀值时，控制器切断第一液压泵向液压蓄能器充压，达到节能的效果。
其二，本发明的摆阀液压系统，通过传感器检测混凝土泵的搅拌液压系统压力或者用于检测混凝土泵的摆阀油缸油路压力，获取不同的混凝土阻力，控制器设定不同的液压蓄能器压力，可保证混凝土阻力小时候换向振动与噪声也小。当混凝土阻力小时，液压蓄能器冲压时间也短，因此也达到了节能的效果。摆阀液压系统不存在溢流能量损失，节能效果大大提高。
其三，当电磁换向阀换向切断向液压蓄能器供给液压油时，将摆阀液压系统中的第一液压泵向主油缸液压系统和/或搅拌液压系统供油，从而达到节能的效果。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有技术的混凝土泵的泵送机构示意图；
图2为本发明第一种混凝土泵的摆阀液压系统示意图；
图3为本发明第二种混凝土泵的摆阀液压系统示意图；
图4为本发明第三种混凝土泵的摆阀液压系统示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图2所示，一种混凝土泵的摆阀液压系统，包括：第一液压泵10、液压蓄能器13、电磁换向阀4、控制器2、第一压力传感器3、第二压力传感器1；第一液压泵10通过电磁换向阀4向液压蓄能器13供给液压油；液压蓄能器13用于向混凝土泵的摆阀油缸供给液压油；第一压力传感器3用于检测液压蓄能器13压力；第二压力传感器1用于检测混凝土泵的搅拌液压系统压力，安装于搅拌液压系统的工作油路中，通过获取搅拌马达12工作油路的压力，获取泵送的混凝土阻力大小。第二压力传感器1也可以安装于摆阀油缸油路中，检测混凝土泵的摆阀油缸油路压力，通过获取摆阀油缸换向阻力，来获取泵送的混凝土阻力大小。控制器2根据第二压力传感器1的压力信号设定一个预设阀值，当液压蓄能器压力达到所述预设阀值时，控制电磁换向阀换向切断向液压蓄能器供给液压油。
当混凝土泵开始工作后，安装在搅拌液压系统上的第二压力传感器1将压力信号采集后输送至控制器2，通过该压力信号，即可判断混凝土泵的料斗中混凝土阻力的大小，阻力越大则该压力越大。
控制器2得到该压力信号后即对其进行判断，并根据预先设定的数据库找出此搅拌压力（混凝土阻力）对应的液压蓄能器13压力。此对应关系数据库可通过试验得到，可保证不同的液压蓄能器13压力均能实现S管阀（摆阀）的换向。控制器2得到第二压力传感器1的压力信号后，即设定了一个预设阀值。
同样，控制器2通过第一压力传感器3采集液压蓄能器13的压力信号，并将该压力信号输至控制器2，当液压蓄能器13压力达到控制器2根据第二压力传感器1的压力信号设定的预设阀值时，控制器2即对安装在摆阀液压系统上的电磁换向阀4发出换向信号，电磁换向阀4得电后，电磁换向阀4处于右位，电磁换向阀4切断液压蓄能器13供油，液压蓄能器13停止充压。电磁换向阀4切断液压蓄能器13供油后，将第一液压泵10的压力油引入主油缸液压系统。
混凝土泵的主油缸液压系统包括主油缸、混凝土输送缸、第二液压泵11，第二液压泵11向主油缸供油，主油缸驱动混凝土输送缸泵送混凝土。第一液压泵10的压力油引入主油缸液压系统后，第一液压泵10和第二液压泵11共同向主油缸供油，提高了主油缸液压系统的工作效果，达到节能的目的。控制器2设定不同的液压蓄能器13压力，混凝土阻力小时，液压蓄能器13压力也小，混凝土阻力大时，液压蓄能器13压力也大，可保证混凝土阻力小时候换向振动与噪声也小。当混凝土阻力小时，液压蓄能器13冲压时间也短，因此也达到了节能的效果。摆阀液压系统不存在溢流能量损失，节能效果大大提高。
如图3所示，由于第一液压泵10工作压力较小，当主油缸液压系统工作压力超过第一液压泵10工作压力后，第一液压泵10无法给主油缸液压系统供油，同样会通过溢流阀溢流。因此，可将第一液压泵10的液压油引入搅拌液压系统中，驱动搅拌马达12工作，加快搅拌马达12的搅拌速度，提高吸料性等。
搅拌液压系统包括搅拌马达12，搅拌马达12安装于混凝土泵的料斗上，驱动搅拌轴旋转。
如图4所示，综合以上图2和图3两种方式，可在主油缸液压系统工作压力小于第一液压泵10工作压力时，将第一液压泵10的液压油引入主油缸液压系统；当主油缸液压系统工作压力大于第一液压泵10工作压力时，将第一液压泵10的液压油引入搅拌液压系统。因此，在连通搅拌马达12的油路上设置有液控单向阀5，液控单向阀5包括进油口、出油口、控制油口，出油口与第一液压泵10的出口油路相通，进油口与搅拌液压系统的搅拌马达12油路相通，控制油口与主油缸液压系统相通，当控制油口压力大于进油口压力时，液控单向阀反向打开，第一液压泵10的液压油引入搅拌液压系统，驱动搅拌马达12工作，加快搅拌马达12的搅拌速度，提高吸料性。液控单向阀关闭时，第一液压泵10的液压油引入主油缸液压系统，提高主油缸液压系统工作效率，达到节能的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (4)

1.一种混凝土泵的摆阀液压系统，其特征在于，包括第一液压泵、液压蓄能器、电磁换向阀、控制器、第一压力传感器；第一液压泵通过电磁换向阀向液压蓄能器供给液压油；液压蓄能器用于向混凝土泵的摆阀油缸供给液压油；第一压力传感器用于检测液压蓄能器压力；当液压蓄能器压力达到预设阀值时，控制电磁换向阀换向切断向液压蓄能器供给液压油；
还包括第二压力传感器，第二压力传感器用于检测混凝土泵的搅拌液压系统压力或者用于检测混凝土泵的摆阀油缸油路压力；控制器根据第二压力传感器信号设定所述预设阀值；
当电磁换向阀换向切断向液压蓄能器供给液压油时，若混凝土泵主油缸液压系统的工作压力小于第一液压泵的工作压力，第一液压泵向混凝土泵的主油缸液压系统供给液压油；若混凝土泵主油缸液压系统的工作压力大于第一液压泵的工作压力，第一液压泵向混凝土泵的搅拌液压系统供给液压油。
2.根据权利要求1所述的摆阀液压系统，其特征在于，主油缸液压系统包括主油缸、混凝土输送缸、第二液压泵，第二液压泵向主油缸供油，主油缸驱动混凝土输送缸泵送混凝土；
搅拌液压系统包括搅拌马达，搅拌马达安装于混凝土泵的料斗上，驱动搅拌轴旋转。
3.根据权利要求1所述的摆阀液压系统，其特征在于，还包括液控单向阀，液控单向阀包括进油口、出油口、控制油口，出油口与第一液压泵的出口油路相通，进油口与搅拌液压系统相通，控制油口与主油缸液压系统相通，当控制油口压力大于进油口压力时，液控单向阀打开。
4.一种混凝土泵，其特征在于，包括如权利要求1至3任意一项所述的摆阀液压系统。
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