CN103062166A - 一种复合型泵送电液系统 - Google Patents

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刘飞香
程永亮
郑大桥
李之雄
廖金军
邹黎勇
张廷寿
付庆龙
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Abstract

本发明公开了一种复合型泵送电液系统，包括由与第一油源连接的泵送回路或者通过第一单向阀与油源连接的泵送回路、通过第二单向阀与第二油源连接的分配回路、与泵送回路和分配回路连接的电控系统组成的双油源双回路系统，在所述泵送回路和分配回路之间设有开关阀和蓄能器。本发明具有回路简单、油源利用率高、运行可靠，分配阀换向快速、稳定的优点。

Description

一种复合型泵送电液系统
技术领域
本发明属于泵送设备传动与控制技术领域，具体涉及一种复合型泵送电液系统。
背景技术
混凝土已然成为现代建筑中应用最为广泛的材料之一，混凝土设备迎来了快速发展的黄金时期。经过近几十年的发展，混凝土泵送技术也日趋成熟。目前，混凝土泵送设备均采用液压传动，液压系统的效率和可靠性很大程度上决定了设备的性能。用于混凝土泵送设备的电液系统主要有两大类：一类是单油源双回路系统，采用同一油源分时交替驱动泵送油缸和分配阀油缸实现连续泵送；另一类是双油源双回路系统采用一个大流量油源驱动泵送油缸，一个恒压泵加一个作为辅助油源的蓄能器驱动分配阀油缸，交替动作实现连续泵送。
上述两种驱动系统都存在其自身的不足，单油源双回路系统在泵送速度设定得较低时分配阀换向缓慢，降低了泵送效率。双油源双回路系统，降低了主油源的使用率，且分配阀换向过程中系统回油流量大，难于实现全流量回油过滤，同时由于所增加且所增加元件必须完全正常，系统才能正常工作，这将影响系统的可靠性。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题提出一种回路简单、油源利用率高、运行可靠，分配阀换向快速、稳定的复合型泵送电液系统。
实现本发明目的采用的技术方案是：
复合型泵送电液系统，包括由与第一油源连接的泵送回路或者通过第一单向阀与油源连接的泵送回路、通过第二单向阀与第二油源连接的分配回路、与泵送回路和分配回路连接的电控系统组成的双油源双回路系统，在所述泵送回路和分配回路之间设有开关阀和蓄能器。
所述开关阀为第三单向阀。
所述开关阀由一个先导液动阀和一个主阀组成，当其主阀为液控截止式的单向阀时，第一油源通过或者不通过第一单向阀与泵送回路连接；当其主阀为允许双向流通的二位二通阀时，第一油源须通过第一单向阀与泵送回路连接。
所述开关阀由一个先导电磁阀和一个主阀组成，当其主阀为液控截止式的单向阀时，第一油源通过或者不通过第一单向阀与泵送回路连接，当其主阀为允许双向流通的二位二通阀时，第一油源须通过第一单向阀与泵送回路连接。
本发明是在原有双油源双回路系统基础上作出的改进，即在泵送回路换向模块和分配换向模块进油口之间接入一个可控制通断的开关阀。根据泵送回路工作压力与分配回路工作压力相对高低的不同或油源是否带有防倒流单向阀的不同和换向信号类型的不同，选用不同形式的开关阀，实现了开关阀通断状态与泵送逻辑的正确关联：确保液压系统在泵送油缸推吸料过程中，该开关阀关闭，第一油源能独立为泵送系统供油，第二油源能独立为蓄能器充液；在分配阀动作过程中，该开关阀开启，第一油源、第二油源和蓄能器同时给分配阀油缸供油，实现分配阀快速换向。
在泵送压力始终低于分配压力的应用场合，该开关阀状态为只允许从泵送回路到分配回路流通的第三单向阀，由两回路间压力关系就可以保证第三单向阀的启闭状态与泵送逻辑正确关联。
在泵送压力与分配压力大小关系不确定的应用场合，该开关阀状态为先导启闭且先导阀控制方式要与泵送换向控制方式一致，即电控换向系统先导阀必须是电磁阀，液控换向系统先导阀必须是液动阀；且当开关阀主阀为液控截止式单向阀时，第一油源装不装有防倒流的第一单向阀均可，当开关阀主阀为可双向流通的二位二通阀时，第一油源须装有防倒流单向阀。以确保该开关阀启闭状态与泵送逻辑正确关联。
现以一个正泵工作循环为例说明开关阀的启闭逻辑与泵送逻辑的具体关联的实现如下：
分配阀处于左推右吸状态，泵送方向阀切换到左推右吸状态，于是左油缸推料右油缸吸料，此时二位二通阀处于关闭截止位，泵送（左推右吸）和充液互相独立无干扰，行程到位后，发出主油缸到位信号（压力信号或电信号），于是分配方向阀换向，同时，二位二通阀开启，泵送油源，分配油源和蓄能器同时给分配阀驱动油缸（右）供油，将分配阀切换到左吸右推状态，行程到位后，发出分配阀到位信号，于是泵送方向阀换向，同时，二位二通阀关闭，泵送（左吸右推）和充液互相独立无干扰，行程到位后，发出主油缸到位信号，于是分配方向阀换向，同时，二位二通阀开启，泵送油源，分配油源和蓄能器同时给分配阀驱动油缸供油，将分配阀切换到左推右吸状态，完成了一个正泵工作循环。
本发明取得的有益效果是：
1、在分配阀换向过程中，第一油源、第二油源和蓄能器同时给分配油缸供油，解决了传统单油源双回路系统低速泵送时分配阀换向缓慢的问题；
2、在分配阀换向过程中，液压系统总回油流量只取决于分配换向速度，与传统双油源双回路系统相比，在分配换向速度相同的情况下，系统总回油流量减少，解决了双油源双回路系统分配阀换向瞬间系统总回油流量大的问题，有利于实现全回油过滤；
3、突破了传统双油源双回路系统模式，使系统即使在蓄能器或第二油源出现故障，而得不到及时维护的情况下，将该故障元件与系统隔离后，系统仍能正常工作，提高了系统的可靠性；
4、本发明既具有单油源双回路系统的回路简单、油源利用率高和可靠性高等优点，又具有传统双油源双回路系统分配阀换向快速、稳定的优点，且使蓄能器容积和第二油源的流量大为减小。
以下结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的结构原理图。
图2是泵送压力低于分配压力时本发明的结构原理图。
图3是液控换向时本发明的结构原理图之一。
图4是液控换向时本发明的结构原理图之二。
图5 是电控换向时本发明的结构原理图之一。
图6 是电控换向时本发明的结构原理图之二。
具体实施方式
如图1所示，本发明的复合型泵送电液系统，包括由通过单向阀102与油源 101连接的泵送回路104（油源 101也可不设单向阀102与泵送回路104连接）、通过单向阀108与油源109连接的分配回路 106、与泵送回路 104和分配回路 106连接的电控系统 105组成的双油源双回路系统，在所述泵送回路 104和分配回路 106之间设有开关阀 103和蓄能器 107。  
本发明中的泵送回路和分配回路均系现有成熟技术，具体实现方式有多种，在此不再详细说明。
根据泵送回路与分配回路工作压力的相对高低的不同，泵送和分配换向控制方式的不同，本发明系统有如下三类具体实施方式：
实施例1
如图2所示，在泵送压力低于分配压力的情况下，本发明系统中的开关阀 103为单向阀201，油源101可通过或者不通过单向阀102与泵送回路 104连接。
在泵送压力始终低于分配压力的复合型泵送电液系统中，泵送回路与分配回路间的开关阀主要起控制油液从泵送回路到分配回路单向流通的作用，由两回路间压力关系可以保证单向阀201的启闭状态与泵送逻辑正确关联：在泵送机构推吸料的过程中，单向阀201处于关闭状态，油源101给泵送回路104供油，完成推吸料工作，同时，油源109给蓄能器107充液到设定压力。当打完一缸料时，泵送油缸到位停止，位置检测装置发出泵送油缸到位信号，于是分配方向阀换向，油源101通过单向阀201与油源109和蓄能器107同时给分配阀驱动油缸供油，使分配阀快速换向到位并停止，同时发出分配阀到位信号，接着泵送方向阀换向，泵送机构推吸料第二缸料，每打完两缸料完成一个工作循环。
实施例2
如图3所示，本发明系统中的开关阀 103由一个先导液动阀302和一个主阀组成，当其主阀为液控截止式的单向阀301时，油源101可通过或者不通过单向阀102与泵送回路 104连接；如图4所示，当其主阀为允许双向流通的二位二通阀401时，油源101须通过单向阀401与泵送回路 104连接。
在泵送压力与分配压力大小关系不确定的液控换向复合型泵送电液系统中，开关阀由一个先导液动阀302和一个主阀组成，当其主阀为液控截止式的单向阀301时，油源101装不装防倒流单向阀102均可；当其主阀为允许双向流通的二位二通阀401时，油源101须装有防倒流单向阀102。现以一个工作循环为例，说明该系统的工作过程。
启动正泵（反泵），分配阀就位于正泵（反泵）状态，到位后位置检测装置发出压力信号，液控截止式单向阀301或二位二通阀401关闭，泵送方向阀换向，油源101驱动泵送机构开始推吸第一缸料，行程到位后，发出到位压力信号，于是液控截止式的单向阀301或二位二通阀401开启，油源101通过液控截止式单向阀301或二位二通开关阀401与油源109和蓄能器107同时给分配阀驱动油缸供油，使分配阀快速换向到位并停止，同时发出分配阀到位压力信号，此时，液控截止式单向阀301或二位二通阀401关闭，泵送方向阀换向，泵送机构开始第二缸料，每打完两缸料完成一个工作循环。
实施例3
如图5所示，本发明系统中的开关阀 103由一个先导电磁阀501和一个主阀组成，当其主阀为液控截止式的单向阀301时，油源101可通过或者不通过单向阀102与泵送回路 104连接；如图6所示，当其主阀为允许双向流通的二位二通阀401时，油源101须通过单向阀102与泵送回路 104连接。
在泵送压力与分配压力大小关系不确定的电控换向复合型电液系统中，开关阀由一个先导电磁阀501和一个主阀组成，当其主阀为液控截止式的单向阀301时，油源101装不装防倒流单向阀102均可；当其主阀为允许双向流通的二位二通阀401时，油源101须装有防倒流单向阀102。现以一个工作循环为例，说明该系统的工作过程。
启动正泵（反泵），分配阀就位于正泵（反泵）状态，到位后位置检测装置发出到位电信号，电控系统发出换向指令泵送方向阀换向，同时电磁阀501失电，液控截止式单向阀301或二位二通阀401关闭，油源101驱动泵送机构开始推吸第一缸料，油源109给蓄能器107充液到设定值，泵送油缸行程到位后，位置检测装置发出到位电信号，于是电磁阀501得电，液控截止式的单向阀301或二位二通阀401开启，油源101通过液控截止式的单向阀301或二位二通阀401与油源109和蓄能器107同时给分配阀驱动油缸供油，使分配阀快速换向到位并停止，同时发出分配阀到位压力信号，液控截止式的单向阀301或二位二通阀401关闭，泵送方向阀换向，泵送机构开始第二缸料，每打完两缸料完成一个工作循环。

Claims (4)

1.一种复合型泵送电液系统，包括由与第一油源连接的泵送回路或者通过第一单向阀与油源连接的泵送回路、通过第二单向阀与第二油源连接的分配回路、与泵送回路和分配回路连接的电控系统组成的双油源双回路系统，其特征是在所述泵送回路和分配回路之间设有开关阀和蓄能器。
2.根据权利要求1所述的复合型泵送电液系统，其特征是所述开关阀为第三单向阀。
3.根据权利要求1所述的复合型泵送电液系统，其特征是所述开关阀由一个先导液动阀和一个主阀组成，当其主阀为液控截止式的单向阀时，第一油源通过或者不通过第一单向阀与泵送回路连接；当其主阀为允许双向流通的二位二通阀时，第一油源须通过第一单向阀与泵送回路连接。
4.根据权利要求1所述的复合型泵送电液系统，其特征是所述开关阀由一个先导电磁阀和一个主阀组成，当其主阀为液控截止式的单向阀时，第一油源通过或者不通过第一单向阀与泵送回路连接，当其主阀为允许双向流通的二位二通阀时，第一油源须通过第一单向阀与泵送回路连接。
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