CN103047228A - 反冲洗过滤装置及工作面液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反冲洗过滤装置及工作面液压系统。该反冲洗过滤装置包括第一换向阀、第二换向阀、第一过滤器、第二过滤器和蓄能器；第一过滤器的进液口通过所述第一换向阀选择性地接于进液通道或者排液通道，第一过滤器的出液口接于出液通道；第二过滤器的进液口通过第二换向阀选择性地接于进液通道或者排液通道，第二过滤器的出液口接于出液通道；蓄能器接于出液通道上。实施本发明的反冲洗过滤装置，能够有效提高过滤器的反冲洗流量以及提升反冲洗效果，另外，所需的元件较少，结构简单，成本较低。

Description

反冲洗过滤装置及工作面液压系统

技术领域

本发明涉及反冲洗过滤技术领域，特别涉及一种反冲洗过滤装置及工作面液压系统。

背景技术

在煤矿井下环境中，一般采用乳化液泵为液压支架等液压设备提供乳化液。乳化液中有害杂质过多将严重影响液压系统的正常工作，例如，使液压元件中相对运动部件之间的很小间隙以及节流小孔和缝隙等卡死或堵塞。

因此，在乳化液进入液压系统前需要先通过过滤器进行过滤，但在长时间使用后，过滤器的滤芯上的杂质附作物等将越积越多，从而导致过滤器的过滤性能下降，从而无法满足乳化液的过滤需要。

在现有技术中，一般通过反冲洗方式清除过滤器上的杂质附属物，具体而言，一般通过换向阀的换向使过滤器的进出液口反接，进而使乳化液泵提供的高压乳化液由过滤器的出液口进入，对滤芯进行反冲洗后从过滤器的进液口排出，从而实现滤芯的反冲洗效果。

然而，这种方式的反冲洗所能提供的最大流量为泵的输出流量，反冲洗效果不理想。因此，如何针对现有的过滤器反冲洗方式进行改进，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种反冲洗过滤装置及工作面液压系统，以便使过滤器在反冲洗时获得更大流量的冲洗液，从而有效提升反冲洗效果。

一方面，本发明提供了一种反冲洗过滤装置，该反冲洗过滤装置包括第一换向阀、第二换向阀、第一过滤器、第二过滤器和蓄能器；所述第一过滤器的进液口通过所述第一换向阀选择性地接于进液通道或者排液通道，所述第一过滤器的出液口接于出液通道；所述第二过滤器的进液口通过所述第二换向阀选择性地接于进液通道或者排液通道，所述第二过滤器的出液口接于出液通道；所述蓄能器接于出液通道上。

进一步地，所述反冲洗过滤装置还包括截止阀，所述截止阀设置于所述蓄能器与所述第一过滤器和所述第二过滤器的出液口之间的出液通道上。

进一步地，所述反冲洗过滤装置还包括第一压力表和第二压力表，所述第一压力表接于所述进液通道上，所述第二压力表接于所述第一过滤器和所述第二过滤器的出液口。

进一步地，所述反冲洗过滤装置还包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器接于所述进液通道上，所述第二压力传感器接于所述第一过滤器和所述第二过滤器的出液口。

进一步地，所述第一换向阀和所述第二换向阀均为电磁阀，并且在初始状态下，所述第一过滤器和所述第二过滤器的进液口分别通过所述第一换向阀和所述第二换向阀接于进液通道；

所述反冲洗过滤装置还包括电控单元，所述电控单元包括计算模块、判断模块和处理模块，所述计算模块根据所述第一传感器反馈的第一压力信号和所述第二传感器反馈的第二压力信号计算该第一压力信号与该第二压力信号的压力信号差；所述判断模块判断所述压力信号差是否大于等于第一预设值；所述处理模块在所述压力信号差大于等于第一预设值时控制所述第一换向阀得电和所述第二换向阀失电，或者控制所述第一换向阀失电和所述第二换向阀得电，或者先控制所述第一换向阀得电和所述第二换向阀失电，再控制所述第一换向阀失电和所述第二换向阀得电。

进一步地，所述第一换向阀和所述第二换向阀均为液控阀，所述反冲洗过滤装置还包括第一先导阀和第二先导阀；

所述第一换向阀的液控端通过所述第一先导阀选择性地接于控制通道或者泄油通道；

所述第二换向阀的液控端通过所述第二先导阀选择性地接于控制通道或者泄油通道。

进一步地，所述控制通道的进液端接于所述第一过滤器和所述第二过滤器的出液口。

进一步地，所述第一先导阀和所述第二先导阀为电磁阀；并且在初始状态下，所述第一过滤器和所述第二过滤器的进液口分别通过所述第一换向阀和所述第二换向阀接于进液通道，所述第一换向阀和所述第二换向阀的液控端分别通过所述第一先导阀和所述第二先导阀接于泄油通道。

进一步地，所述反冲洗过滤装置还包括电控单元，所述电控单元包括计算模块、判断模块和处理模块；所述计算模块根据所述第一传感器反馈的第一压力信号和所述第二传感器反馈的第二压力信号计算该第一压力信号与该第二压力信号的压力信号差，所述判断模块判断所述压力信号差是否大于等于第一预设值；所述处理模块在所述压力信号差大于等于第一预设值时控制所述第一先导阀得电和所述第二先导阀失电，或者控制所述第二先导阀得电和所述第一先导阀失电，或者先控制所述第一先导阀得电和所述第二先导阀失电，再控制所述第一先导阀失电和所述第二先导阀得电。

另一方面，本发明还提供了一种工作面液压系统，所述工作面液压系统的进液口接于上述任一项所述的反冲洗过滤装置的出液通道上。

在本发明的反冲洗过滤装置处于过滤工况时，第一过滤器和第二过滤器的进液口分别通过第一换向阀和第二换向阀接于进液通道，出液口接于出液通道，从而将连接于进液通道的液泵（如乳化液泵或者油泵）输出的高压液体过滤后供应给与出液通道连接的液压系统，在该工况下，蓄能器处于蓄能状态；在反冲洗过滤装置处于反冲洗工况时，控制第一换向阀（第二换向阀）换向，使第一过滤器（第二过滤器）的进液口通过第一换向阀（第二换向阀）接于排液通道，这样来自液泵的高压液体经过第二过滤器（第一过滤器）过滤后到达第一过滤器（第二过滤器）的出液口，与此同时，蓄能器输出的高压液体也到达第一过滤器（第二过滤器）的出液口，两股高压液体合流对第一过滤器（第二过滤器）的滤芯进行反冲洗，如此便有效提高了第一过滤器（第二过滤器）的反冲洗流量以及提升了反冲洗效果，通过选用合适的蓄能器以及合适的蓄能器数目，能使反冲洗开始时的流量达到现有方案的两倍以上；另外，蓄能器设置在出液通道上，在过滤工况时，能够有效吸收压力冲击，减少震动和噪声；另外，本发明的反冲洗过滤装置所需的元件较少，结构简单，成本较低。

本发明提供的工作面液压系统连接有上述的反冲洗过滤装置，由于上述的反冲洗过滤装置具有上述技术效果，因此该工作面液压系统也具有相应的技术效果。

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为本发明实施例提供的一种用于反冲洗过滤装置的原理示意图。

符号说明：

1 第一压力表

2 第一压力传感器

3 第一换向阀

4 第一先导阀

5 第二换向阀

6 第二先导阀

7 蓄能器

8 截止阀

9 第二过滤器

10 第一过滤器

11 第二压力传感器

12 第二压力表

01 进液通道

02 排液通道

03 出液通道

04 控制通道

具体实施方式

应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图1，下面将结合实施例对本发明作详细说明。

如图所示，该实施例的反冲洗过滤装置包括所述反冲洗过滤装置包括第一换向阀3、第二换向阀5、第一过滤器10、第二过滤器9、第一先导阀4、第二先导阀6和蓄能器7。

其中，第一换向阀3和第二换向阀5均为液控阀；第一过滤器10的进液口通过第一换向阀3选择性地接于进液通道01或者排液通道02，即第一换向阀3至少具有两种工作位置，在第一工作位置，第一过滤器10的进液口通过第一换向阀3与进液通道01相通，在第二工作位置，第一过滤器10的进液口通过第一换向阀3与排液通道02相通；第一过滤器10的出液口接于出液通道03；第一换向阀3的液控端通过第一先导阀4选择性地接于控制通道04或者泄油通道，即第一先导阀4至少具有两种工作位置，在第一工作位置，第一换向阀3的液控端通向泄油通道（油箱），在第二工作位置，第一换向阀3的液控端与控制通道04相通，亦即通过控制第一先导阀4的工作状态即可控制第一换向阀3的工作状态；优选地，如图所示，第一换向阀3和第一先导阀4均为两位三通阀，并且各阀的第一位置为初始状态。

第二过滤器9的进液口通过第二换向阀5选择性地接于进液通道01或者排液通道02，即第二换向阀5至少具有两种工作位置，在第一工作位置，第二过滤器9的进液口通过第二换向阀5与进液通道01相通，在第二工作位置，第二过滤器9的进液口通过第二换向阀5与排液通道02相通；第二过滤器9的出液口接于出液通道03；第二换向阀5的液控端通过第二先导阀6选择性地接于控制通道04或者泄油通道，即第二先导阀6至少具有两种工作位置，在第一工作位置，第二换向阀5的液控端通向泄油通道（油箱），在第二工作位置，第二换向阀5的液控端与控制通道04相通，亦即通过控制第二先导阀6的工作状态即可控制第二换向阀5的工作状态；优选地，如图所示，第二换向阀5和第二先导阀6均为两位三通阀，并且各阀的第一工作位置为初始状态。

控制通道04的进液端接于第一过滤器10和第二过滤器9的出液口；蓄能器7接于出液通道03上。

在使用过程中，上述实施例的反冲洗过滤装置具有以下两种工况：一、在过滤工况时，各阀均处于第一工作位置，第一过滤器10和第二过滤器9的进液口分别通过第一换向阀3和第二换向阀5接于进液通道01，出液口接于出液通道03，从而将连接于进液通道01的液泵（如乳化液泵或者油泵）输出的高压液体过滤后供应给与出液通道03连接的液压系统，在过滤工况下，蓄能器7处于蓄能状态；二、在反冲洗工况时，可控制第一先导阀4（第二先导阀6）换向处于第二工作位置，使第一换向阀3（第二换向阀5）处于第二工作位置，进而使第一过滤器10（第二过滤器9）的进液口通过第一换向阀3（第二换向阀5）接于排液通道02，这样来自液泵的高压液体经过第二过滤器9（第一过滤器10）过滤后到达第一过滤器10（第二过滤器9）的出液口，与此同时，蓄能器7输出的高压液体也到达第一过滤器10（第二过滤器9）的出液口，这两股高压液体合流对第一过滤器10（第二过滤器9）的滤芯进行反冲洗，如此便有效了提高第一过滤器10（第二过滤器9）的反冲洗流量以及提升了反冲洗效果，通过选用合适的蓄能器7以及合适的蓄能器数目，能使反冲洗开始时的流量达到现有方案的两倍以上。另外，蓄能器设置在出液通道上，在过滤工况时，能够有效吸收压力冲击，减少震动和噪声；另外，本发明实施例的反冲洗过滤装置所需的元件较少，结构简单，成本较低。

需要说明的是，在具体实施过程中，上述实施例的反冲洗过滤装置还可以作如下一种或者多种优化设计：

1、该反冲洗过滤装置还包括截止阀8（例如球形截止阀），截止阀8设置于蓄能器7与第一过滤器10和第二过滤器9的出液口之间的液路上，这样当需要更换第一过滤器10或者第二过滤器9的滤芯时，可将截止阀8关闭，断开液泵与进液通道01的关系，等到过滤器两侧压力为零后即可进行滤芯的更换。

2、该反冲洗过滤装置还包括第一压力表1和第二压力表12，第一压力表1接于进液通道01上，第二压力表12接于第一过滤器10和第二过滤器9的出液口，如此设置有助于直观地反应过滤器的前后压力差，为滤芯堵塞情况提供依据。

3、该反冲洗过滤装置还包括第一压力传感器2和第二压力传感器11，第一压力传感器2接于进液通道01上，第二压力传感器11接于第一过滤器10和第二过滤器9的出液口，这样有助于将过滤器的前后压力信号传输至其他位置。更优选地，第一先导阀4和第二先导阀6均为电磁阀，这样有助于通过电控方式改变第一先导阀4和第二先导阀6的工作状态。更优选地，该反冲洗过滤装置还包括电控单元，该电控单元包括计算模块、判断模块和处理模块；计算模块用于根据第一传感器2反馈的第一压力信号和第二传感器12反馈的第二压力信号计算该第一压力信号与该第二压力信号的压力信号差，判断模块用于判断该压力信号差是否大于等于第一预设值（可人为设定）；处理模块在该压力信号差大于等于第一预设值时控制第一先导阀4得电和第二先导阀6失电，或者控制第二先导阀6得电和第一先导阀4失电，或者先控制第一先导阀4得电和第二先导阀6失电，再控制第一先导阀4失电和第二先导阀6得电；直至该压力信号差小于第一预设值；在实施时，该电控单元可采用专用电路或者PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）搭建。

需要说明的是，上述各种实施例中，控制通道04的进液端接于第一过滤器10和第二过滤器9的出液口，但在其他实施例中，也可以将控制通道04的进液端接于其他压力液源。

需要说明的是，上述各种实施例中，第一换向阀3和第二换向阀5均为液控阀，并且分别采用第一先导阀4和第二先导阀6实现对第一换向阀3和第二换向阀5的状态控制，但在其他实施例中，第一换向阀3和第二换向阀5也可以采用其他类型，这样通过直接控制第一换向阀3和第二换向阀5的状态，也能实现本发明的功能，例如：第一换向阀3和第二换向阀5均为电磁阀，通过驱动电路控制第一换向阀3和第二换向阀5的得失电状态即可使反冲洗过滤装置处于过滤工况或者反冲洗工况下；进一步地，反冲洗过滤装置还可包括电控单元，该电控单元包括计算模块、判断模块和处理模块，该计算模块用于根据第一传感器2反馈的第一压力信号和第二传感器11反馈的第二压力信号计算该第一压力信号与该第二压力信号的压力信号差；判断模块用于判断所述压力信号差是否大于等于第一预设值；处理模块用于在该压力信号差大于等于第一预设值时控制第一换向阀3得电和该第二换向阀5失电，或者控制第一换向阀3失电和第二换向阀5得电，或者先控制第一换向阀3得电和第二换向阀5失电，再控制第一换向阀3失电和第二换向阀5得电；在实施时，该电控单元可采用专用电路或者PLC搭建。

本发明实施例还提供了一种工作面液压系统，如支架液压系统，该工作面液压系统的进液口连接于上述实施例所述的反冲洗过滤装置的出液通道，由于上述的反冲洗过滤装置具有上述技术效果，因此，该工作面液压系统也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，其他部分的具体实施过程可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

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 (10)

1.一种反冲洗过滤装置，其特征在于：

所述反冲洗过滤装置包括第一换向阀（3）、第二换向阀（5）、第一过滤器（10）、第二过滤器（9）和蓄能器（7）；

所述第一过滤器（10）的进液口通过所述第一换向阀（3）选择性地接于进液通道（01）或者排液通道（02），所述第一过滤器（10）的出液口接于出液通道（03）；

所述第二过滤器（9）的进液口通过所述第二换向阀（5）选择性地接于进液通道（01）或者排液通道（02），所述第二过滤器（9）的出液口接于出液通道（03）；

所述蓄能器（7）接于出液通道（03）上。

2.如权利要求1所述的反冲洗过滤装置，其特征在于：所述反冲洗过滤装置还包括截止阀（8），所述截止阀（8）设置于所述蓄能器（7）与所述第一过滤器（10）和所述第二过滤器（9）的出液口之间的出液通道（03）上。

3.如权利要求1所述的反冲洗过滤装置，其特征在于：所述反冲洗过滤装置还包括第一压力表（1）和第二压力表（12），所述第一压力表（1）接于所述进液通道（01）上，所述第二压力表（12）接于所述第一过滤器（10）和所述第二过滤器（9）的出液口。

4.如权利要求1至3任一项所述的反冲洗过滤装置，其特征在于：所述反冲洗过滤装置还包括第一压力传感器（2）和第二压力传感器（11），所述第一压力传感器（2）接于所述进液通道（01）上，所述第二压力传感器（11）接于所述第一过滤器（10）和所述第二过滤器（9）的出液口。

5.如权利要求4所述的反冲洗过滤装置，其特征在于：

所述第一换向阀（3）和所述第二换向阀（5）均为电磁阀，并且在初始状态下，所述第一过滤器（10）和所述第二过滤器（9）的进液口分别通过所述第一换向阀（3）和所述第二换向阀（5）接于进液通道（01）；

所述反冲洗过滤装置还包括电控单元，所述电控单元包括计算模块、判断模块和处理模块，所述计算模块根据所述第一传感器（2）反馈的第一压力信号和所述第二传感器（11）反馈的第二压力信号计算该第一压力信号与该第二压力信号的压力信号差；所述判断模块判断所述压力信号差是否大于等于第一预设值；所述处理模块在所述压力信号差大于等于第一预设值时控制所述第一换向阀（3）得电和所述第二换向阀（5）失电，或者控制所述第一换向阀（3）失电和所述第二换向阀（5）得电，或者先控制所述第一换向阀（3）得电和所述第二换向阀（5）失电，再控制所述第一换向阀（3）失电和所述第二换向阀（5）得电。

6.如权利要求4所述的反冲洗过滤装置，其特征在于：

所述第一换向阀（3）和所述第二换向阀（5）均为液控阀，所述反冲洗过滤装置还包括第一先导阀（4）和第二先导阀（6）；

所述第一换向阀（3）的液控端通过所述第一先导阀（4）选择性地接于控制通道（04）或者泄油通道；

所述第二换向阀（5）的液控端通过所述第二先导阀（6）选择性地接于控制通道（04）或者泄油通道。

7.如权利要求6所述的反冲洗过滤装置，其特征在于：所述控制通道（04）的进液端接于所述第一过滤器（10）和所述第二过滤器（9）的出液口。

8.如权利要求6所述的反冲洗过滤装置，其特征在于：

所述第一先导阀（4）和所述第二先导阀（6）为电磁阀；

并且在初始状态下，所述第一过滤器（10）和所述第二过滤器（9）的进液口分别通过所述第一换向阀（3）和所述第二换向阀（5）接于进液通道（01），所述第一换向阀（3）和所述第二换向阀（5）的液控端分别通过所述第一先导阀（4）和所述第二先导阀（6）接于泄油通道。

9.如权利要求8所述的反冲洗过滤装置，其特征在于：

所述反冲洗过滤装置还包括电控单元，所述电控单元包括计算模块、判断模块和处理模块；

所述计算模块根据所述第一传感器（2）反馈的第一压力信号和所述第二传感器（11）反馈的第二压力信号计算该第一压力信号与该第二压力信号的压力信号差；所述判断模块判断所述压力信号差是否大于等于第一预设值；所述处理模块在所述压力信号差大于等于第一预设值时控制所述第一先导阀（4）得电和所述第二先导阀（6）失电，或者控制所述第二先导阀（6）得电和所述第一先导阀（4）失电，或者先控制所述第一先导阀（4）得电和所述第二先导阀（6）失电，再控制所述第一先导阀（4）失电和所述第二先导阀（6）得电。

10.一种工作面液压系统，其特征在于，所述工作面液压系统的进液口接于权利要求1至9任一项所述的反冲洗过滤装置的出液通道（03）上。

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