CN103410695B - 泵送机构及具有该泵送机构的泵车 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种泵送机构及具有该泵送机构的泵车，该泵送机构包括：第一和第二油缸，液压泵，第一和第二推送头，第一和第二感应器，第一感应器具有沿第一活塞杆的轴向间隔排列的多个第一感应点，第二感应器具有沿第二活塞杆的轴向间隔排列的多个第二感应点；和第一和第二位置传感器，第一位置传感器用于检测多个第一感应点且第二位置传感器用于检测多个第二感应点，以便通过第一位置传感器对多个第一感应点或第二位置传感器对多个第二感应点的检测控制液压泵的排量和泵送方向，第一和第二油缸在其远离推送头的一端处彼此串联。由此，本发明的泵送机构，不仅可以有效降低活塞换向所产生的冲击力，并且能够保证活塞的最大工作行程以提高泵送效率。

Description

泵送机构及具有该泵送机构的泵车

技术领域

本发明涉及物料泵送技术领域，特别是涉及一种泵送机构及具有该泵送机构的泵车。

背景技术

泵送机构是以两个串联的油缸的活塞杆带动两个推送头分别在两个输送缸内往复运动，以使两个输送缸交替吸入、推送物料(例如混凝土)而工作的。当油缸换向时，要求达到以下目的：(1)换向时冲击小；(2)实现推送头润滑位置的准确；(3)主油缸行程最大程度地利用。

现有的泵送机构的换向控制原理通常如下：一个油缸活塞杆缩回工作(即进行压缩行程)时，感应套一侧棱边进入位置感应器的感应范围内时，位置感应器发出一个开关信号，控制系统对该信号立即进行放大处理，输出主油缸和分配油缸换向控制指令，液压油方向控制元件立即换向，两支油缸进出油口液压油流动方向迅速改变，两主油缸活塞杆迅速变换运动方向，完成泵送系统换向过程

因此，现有的泵送机构在解决换向冲击方面，往往采用将缓冲时机提前，预留较大的缓冲行程，或采用简单地按某一比例降低主油泵换向时的排量，这些方法产生的效果不尽相同，但换向平稳性都不高，而且还有降低吸入效率等不利影响。

另外，现有的泵送机构在解决定点润滑方面，多采用对两油缸连通腔内的液压油容量进行判断和调整的方法，维持液压油容量的基本稳定，使润滑点在一定范围内浮动，需要增加一对位置感应器和液压回路，增加了产品成本，在油缸上打感应器安装孔，使油缸漏油故障率上升，这种方法的润滑点位置调整精度在泵送速度不变的情况下一般为40-50mm，在泵送速度变化时，误差还会加大。

现有的泵送机构在油缸行程利用方面，几乎没有控制方法，无论是液控换向，还是电控换向，都是以最大泵送速度下不撞缸为原则来确定换向指令控制点，不能照顾各种泵送速度下的工作行程，使得泵送系统在中低档泵送时，活塞杆运动行程较短，输送缸吸入效率低，整机泵送效率低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有能够减小变向冲击且提高泵送效率的泵送机构。

本发明的另一个目的在于提出一种具有该泵送机构的泵车。

根据本发明实施例的泵送机构，包括：第一和第二油缸，所述第一和所述第二油缸彼此串联，且所述第一和第二油缸分别包括第一和第二活塞以及一端与所述第一和第二活塞相连的第一和第二活塞杆；液压泵，所述液压泵分别与所述第一油缸和第二油缸相连通；第一和第二推送头，所述第一和第二推送头分别与所述第一活塞杆和所述第二活塞杆的另一端相连且可在第一输送缸和第二输送缸内往复运动；第一和第二感应器，所述第一感应器设在所述第一活塞杆上、靠近所述第一推送头且具有沿所述第一活塞杆的轴向间隔排列的多个第一感应点，所述第二感应器设在所述第二活塞杆上、靠近所述第二推送头且所述第二感应器具有沿所述第二活塞杆的轴向间隔排列的多个第二感应点；和第一和第二位置传感器，所述第一位置传感器用于检测所述多个第一感应点且所述第二位置传感器用于检测所述多个第二感应点，以便通过所述第一位置传感器对所述多个第一感应点或所述第二位置传感器对多个所述第二感应点的检测控制所述液压泵的排量和泵送方向，其中，第一和第二油缸在其远离第一或第二推送头的一端处彼此串联。

由此，根据本发明实施例的泵送机构，通过在第一和第二感应器上设置多个感应点，不仅可以有效降低活塞换向所产生的冲击力，并且能够保证活塞的最大工作行程以提高泵送效率。另外，本发明实施例的泵送机构结构简单，且便于维修和安装。

另外，根据本发明上述实施例的泵送机构还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二感应器中的每一个均包括两个感应点，当第一或第二位置传感器检测到所述两个感应点中的一个感应点后降低所述液压泵的排量，且当所述第一或第二位置传感器检测到另一个感应点后改变所述液压泵的泵送方向且以降低前的排量工作。

根据本发明的一个实施例，所述第一感应器的所述两个感应点和所述第二感应器的所述两个感应点之间的间隔距离S＝n*q*Δt/A，其中n为所述液压泵最大每秒转速，q为所述液压泵最大每秒排量，Δt为所述泵送机构响应时间以及A为所述第一或第二油缸面积。

根据本发明的一个实施例，所述两个感应点之间的间隔距离S可调。

根据本发明的一个实施例，当第一或第二位置传感器检测到所述一个感应点后，经过一个延迟时间T后再降低所述液压泵排量。

根据本发明的一个实施例，所述延迟时间T＝(n*q/n1/q1-1)*Δt，其中n为所述液压泵每秒最大转速，q为所述液压泵每秒最大排量，n1为所述液压泵当前每秒转速，q1为所述液压泵当前每秒排量以及Δt为所述泵送机构响应时间。

根据本发明的一个实施例，所述第一感应器为套接在所述第一活塞杆上的多个第一感应线圈，且所述多个第一感应线圈构成所述多个第一感应点，所述第二感应器为套接在所述第二活塞杆上的多个第二感应线圈，且所述多个第二感应线圈构成所述多个第二感应点。

根据本发明的一个实施例，所述第一位置传感器成对设置且分布设在所述第一油缸的径向两侧，所述第二位置传感器成对设置且分布设在所述第二油缸的径向两侧。

根据本发明的一个实施例，还包括第一润滑口和第二润滑口，所述第一润滑口设在所述第一输送缸上用于对所述第一推送头进行润滑，所述第二润滑口设在所述第二输送缸上用于对所述第二推送头进行润滑。

根据本发明另一方面的实施例的泵车，包括：泵送机构，所述泵送机构为上述实施例中的任一项所述的泵送机构。

由此，根据本发明的泵车，通过在第一和第二感应器上设置多个感应点，不仅可以有效降低活塞换向所产生的冲击力，并且能够保证活塞的最大工作行程以提高泵送效率。另外，本发明实施例的泵车构简单，且便于维修和安装。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的泵送机构的结构示意图；

图2-图5是根据本发明实施例的泵送机构的工作原理图；以及

图6是根据本发明实施例的泵送机构的泵送速度的线形示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面根据附图1-6来描述根据本发明实施例的泵送机构。

根据本发明实施例的泵送机构，包括：第一和第二油缸1和1’、液压泵(图中未示)、第一和第二推送头2和2’、第一和第二感应器3和3’和第一和第二位置传感器4和4’。

如图1所示，具体而言，第一油缸1和第二油缸1’彼此串联，即可通过连通管5将第一油缸1和第二油缸1’的一端相连通。第一油缸1和第二油缸1’分别包括第一活塞11和第二活塞11’以及一端分别与第一和第二活塞11和11’相连的第一和第二活塞杆12和12’。液压泵作为油缸的动力源分别通过进油口6和6’与第一油缸1和第二油缸1’相连通。通过交替向第一油缸1和第二油缸1’内注入液压油以推动第一活塞11和第二活塞11’的往复运动。

第一推送头2和第二推送头2’分别与第一油缸1的第一活塞杆12和第二油缸1’的第二活塞杆12’的另一端相连且通过第一和第二活塞11和11’的带动可在第一输送缸7和第二输送缸7’内往复运动，以泵送例如混凝土的物料。

第一感应器3设在第一活塞杆12上、靠近第一推送头2,且具有沿第一活塞杆12的轴向间隔排列的多个第一感应点31。对应地，第二感应器3’设在第二活塞杆12’上、靠近第二推送头2’,且第二感应器3’具有沿第二活塞杆12’的轴向间隔排列的多个第二感应点31’。

第一位置传感器4可设在第一油缸1上，用于检测多个第一感应31点，而第二位置传感器4’可设在第二油缸1’上，用于检测多个第二感应点31’。当第一活塞11在进行压缩行程中(即图1中向右运动)，第一位置传感器4通过检测第一感应器3上的多个第一感应点31来精确感应第一活塞11在第一油缸1内的位置；同理，当第二活塞11’在进行压缩行程中(即图1中向右运动)，第二位置传感器4’通过检测第二感应器3’上的多个第二感应点31’来精确感应第二活塞11’在第二油缸1’内的位置。

通过多点准确感应活塞在油缸内的位置可以分段来控制液压泵的排量和换向时机。

下面以第一油缸1、第一推送头2、第一感应器3以及第一位置传感器4为例来说明上述实施例。

在第一活塞11进行压缩行程时，当第一位置传感器4检测到第一感应器3上的第一个感应点31(右起)后，控制器可先降低液压泵的排量并保持该排量，从而使第一活塞11在匀速状态下以较低的速度继续向右运动。

通过设置多个第一感应点31之间的间隔，使在第一位置传感器4检测到下一个或几个检测点之前，第一活塞11运动到接近第一油缸1的端部(即图1中第一油缸1的最右端)位置，由此保证了第一活塞11的最大工作行程，提高了泵送效率。

此时，再通过第一位置传感器4检测到相对应的第一感应点31，改变液压泵的泵送方向(即停止向第一油缸1内注油，改而向第二油缸1’内注油)，以使第一活塞变向(即第二活塞11’开始进行压缩行程，而第一活塞11则向左运动)，且有效降低了换向所带来的冲击力。

由于第一油缸1和第二油缸1’交替工作且工作方式和原理相同，因此，第二油缸1’的工作原理可参照上述第一油缸1的相关描述。

由此，根据本发明实施例的泵送机构，通过在第一和第二感应器3和3’上设置多个感应点31和31’，不仅可以有效降低活塞换向所产生的冲击力，并且能够保证活塞的最大工作行程以提高泵送效率。另外，本发明实施例的泵送机构结构简单，且便于维修和安装。

本发明实施例的泵送机构还包括第一润滑口8和第二润滑口8’，第一润滑口8设在第一输送缸7上用于对第一推送头2进行润滑，而第二润滑口8’设在第二输送缸7’上用于对第二推送头2’进行润滑。

由于通过多感应点31和31’能够实现对第一活塞11和第二活塞11’的定速和定点换向，能够精确控制活塞的工作行程相同，即活塞的回缩距离完全相同，进而保证第一推送头2和第二推送头2’的工作行程相同。因此可以在相应位置上设置第一润滑口8和第二润滑口8’，以对第一推送头2和第二推送头2’进行精准且充分的润滑。这样不仅延长了泵送机构的使用寿命，还能够提高减少泵送机构的功率损失。

另外，第一感应器3为套接在第一活塞杆12上的多个第一感应线圈，且多个第一感应线圈构成多个第一感应点31。第二感应器3’为套接在第二活塞杆上12’的多个第二感应线圈，且多个第二感应线圈构成多个第二感应点31’。因此第一位置传感器4和第二位置传感器4’在沿感应线圈的圆周方向上均能能检测到第一和第二感应点31和31’。

由此，第一位置传感器4可以成对设置且分布设在第一油缸1的径向两侧，第二位置传感器4’可以成对设置且分布设在第二油缸1’的径向两侧。这样设置能够保证一个第一位置传感器4或一个第二位置传感器4’损坏后，另一个第一位置传感器4或第二位置传感器4’仍能保证本发明实施例的泵送机构正常工作。

如图1-5所示，根据本发明的一个实施例，第一感应器3包括两个感应点a和b，第二感应器3’包括两个感应点a’和b’。当第一位置传感器4或第二位置传感器4’检测到两个感应点中的一个感应点后,立即降低液压泵的排量，且当第一位置传感器4或第二位置传感器4’检测到另一个感应点后改变液压泵的泵送方向且以降低前的排量工作。

下面参考图2-5并以第一油缸1、第一感应器3和第一位置传感器4为例具体描述上述实施例。

如图2所示，在第一活塞11进行压缩行程时，当第一位置传感器4检测到第一感应器3上的感应点a后，控制器可先降低液压泵的排量至最大排量的20％，并保持该排量，以使第一活塞11在匀速状态下以较低的速度继续向右运动。

在下一个感应点b进入到第一位置传感器4的检测范围之前，第一活塞11以较低速度匀速向右运动。

如图3和图4所示，当第一位置传感器4检测到感应点b时，液压泵立即停止向第一油缸1内注入液压油(液压泵排量为零)，而第一活塞11运动到其最大工作行程处。

如图5所示，液压泵改变泵送方向，即向第二油缸1’内注入液压油，并推动第二活塞11’向运动，而使第一活塞11改向左运动。

同样地，第二油缸1’第一感应器3’和第一位置传感器4’的工作原理可参照上述第一油缸1的相关描述。

本发明实施例的泵送机构，通过在第一感应器3和第二感应器3’上分别设置两个感应点，即可完成对第一活塞11和第二活塞11’的精准定速和定点变向，因此泵送机构的控制方法简单且有效。另外，本发明实施例的泵送机构可在原有泵送机构的基础上进行简单改造，无需投入大量资金进行大规模改造或重新制造。

在第一位置传感器4检测到检测点a后，第一活塞以低速继续运动的距离大约等于感应点a和感应点b之间的轴向间隔，因此感应点a和感应点b之间的轴向间隔既要满足第一活塞11的最大工作行程的需要，同时要保证第一活塞11不会撞缸。

优选地，两个第二感应点a和b以及a’和b’之间的间隔距离S＝n*q*Δt/A，其中n为液压泵最大每秒转速，q为液压泵最大每秒排量，Δt为泵送机构响应时间以及A为第一或第二油缸11或11’的面积。其中Δt为泵送机构的各种电磁阀、节气门等部件响应时间的总和。

由此，通过上述公式计算出的S既能够满足第一活塞11的最大工作行程的需要，也保证了第一活塞11不会发生撞缸。

另外，两个感应点a和b以及a’和b’之间的间隔距离S可调，当本发明的泵送机构更换不同转速和排量的液压泵时，可通过上述公式计算出合适的S，再根据计算出的S调整两个感应点a和b以及a’和b’之间的间隔距离。

液压泵并不是总在最大排量下工作，当液压泵工作排量小于其最大排量时，活塞的运动速度也不能达到其最大运动速度。因此，当第一或第二位置传感器4或4’检测到感应点a或a’后，立即降低液压泵排量，虽然对活塞换向的平稳性没有影响，但会延长从a点到b点或从a’点到b’点的运动时间，进而降低单位时间内物料的运送量。

根据本发明的另一个实施例，当第一或第二位置传感器4或4’检测到感应点a或a’后，液压泵经过一个延迟时间T后再降低排量。这样能够保证在液压泵以低排量工作时，不会由于活塞运动速度过慢而导致一个活塞压缩行程所需时间过长，从而降低了单位时间内物料的运送量。

优选地，延迟时间T＝(n*q/n1/q1-1)*Δt，其中n为液压泵每秒最大转速，q为液压泵每秒最大排量，n1为液压泵当前每秒转速，q1为液压泵当前每秒排量以及Δt为泵送机构响应时间。通过上述公式计算出的延时时间T，能够有效避免由于活塞运动速度过慢而导致一个活塞压缩行程所需时间过长，因此提高了本发明泵送机构的效率。

如图6所示，当液压泵以最大排量60％的排量工作时，第一位置传感器4检测到感应点a后，经过一个泵送机构响应时间Δt和延时时间T后，才将液压泵的排量降低到其最大排量的20％，并且使液压泵保证最大排量的20％直到第一位置传感器4检测到感应点b后。在第一位置传感器4检测到感应点b后，控制液压泵改变泵送方向。

下面来描述根据本发明实施例的泵车。

描述根据本发明实施例的泵车包括泵送机构，该泵送机构为上述任一项实施例所述的泵送机构。

由此，根据本发明的泵车，通过在第一和第二感应器3和3’上设置多个感应点31和31’，不仅可以有效降低活塞换向所产生的冲击力，并且能够保证活塞的最大工作行程以提高泵送效率。另外，本发明实施例的泵车构简单，且便于维修和安装。

根据本发明实施例的泵车的其他构成可以是本领域技术人员已知的，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种泵送机构，其特征在于，包括：

第一和第二油缸，所述第一和所述第二油缸彼此串联，且所述第一和第二油缸分别包括第一和第二活塞以及一端与所述第一和第二活塞相连的第一和第二活塞杆；

液压泵，所述液压泵分别与所述第一油缸和第二油缸相连通；

第一和第二推送头，所述第一和第二推送头分别与所述第一活塞杆和所述第二活塞杆的另一端相连且可在第一输送缸和第二输送缸内往复运动；

第一和第二感应器，所述第一感应器设在所述第一活塞杆上、靠近所述第一推送头且具有沿所述第一活塞杆的轴向间隔排列的多个第一感应点，所述第二感应器设在所述第二活塞杆上、靠近所述第二推送头且所述第二感应器具有沿所述第二活塞杆的轴向间隔排列的多个第二感应点；和

第一和第二位置传感器，所述第一位置传感器用于检测所述多个第一感应点且所述第二位置传感器用于检测所述多个第二感应点，以便通过所述第一位置传感器对所述多个第一感应点或所述第二位置传感器对多个所述第二感应点的检测控制所述液压泵的排量和泵送方向，

其中，第一和第二油缸在其远离第一或第二推送头的一端处彼此串联。

2.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述第一和第二感应器中的每一个均包括两个感应点，当第一或第二位置传感器检测到所述两个感应点中的一个感应点后降低所述液压泵的排量，且当所述第一或第二位置传感器检测到另一个感应点后改变所述液压泵的泵送方向且以降低前的排量工作。

3.根据权利要求2所述的泵送机构，其特征在于，所述第一感应器的所述两个感应点和所述第二感应器的所述两个感应点之间的间隔距离S＝n*q*Δt/A，其中n为所述液压泵最大每秒转速，q为所述液压泵最大每秒排量，Δt为所述泵送机构响应时间以及A为所述第一或第二油缸面积。

4.根据权利要求2所述的泵送机构，其特征在于，所述两个感应点之间的间隔距离S可调。

5.根据权利要求2所述的泵送机构，其特征在于，当第一或第二位置传感器检测到所述一个感应点后，经过一个延迟时间T后再降低所述液压泵排量。

6.根据权利要求5所述的泵送机构，其特征在于，所述延迟时间T＝(n*q/n1/q1-1)*Δt，其中n为所述液压泵每秒最大转速，q为所述液压泵每秒最大排量，n1为所述液压泵当前每秒转速，q1为所述液压泵当前每秒排量以及Δt为所述泵送机构响应时间。

7.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述第一感应器为套接在所述第一活塞杆上的多个第一感应线圈，且所述多个第一感应线圈构成所述多个第一感应点，所述第二感应器为套接在所述第二活塞杆上的多个第二感应线圈，且所述多个第二感应线圈构成所述多个第二感应点。

8.根据权利要求7所述的泵送机构，其特征在于，所述第一位置传感器成对设置且分布设在所述第一油缸的径向两侧，所述第二位置传感器成对设置且分布设在所述第二油缸的径向两侧。

9.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，还包括第一润滑口和第二润滑口，所述第一润滑口设在所述第一输送缸上用于对所述第一推送头进行润滑，所述第二润滑口设在所述第二输送缸上用于对所述第二推送头进行润滑。

10.一种泵车，其特征在于，包括：

泵送机构，所述泵送机构如权利要求1-9中任一项所述的泵送机构。