CN103978555A - 一种气动执行元件快速动作提高配料精度的装置及搅拌站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气动执行元件快速动作提高配料精度的装置及搅拌站，其包括精称门气缸和快排阀，其中：精称门气缸具有第一气口和第二气口；快排阀具有进气口、出气口和排气口；第二气口与出气口相连接；料门打开状态下，压缩气体从快排阀的进气口进入快排阀，再经由快排阀的出气口，进入精称门气缸的第二气口中；料门关闭状态下，压缩气体从精称门气缸的第一气口进入，经由快排阀的出气口进入快排阀，并从快排阀的排气口排出。本发明能较好地控制骨料的过冲量，提高配料精度。

Description

一种气动执行元件快速动作提高配料精度的装置及搅拌站

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种气动执行元件快速动作提高配料精度的装置及搅拌站。

背景技术

搅拌站用于将多种骨料按照设定比例混合在一起得到符合使用标准的产品配料。现有技术中产品配料一般通过搅拌站自动控制系统将各种物料按照配方进行动态称重计量，然后送入搅拌罐搅拌成混合料。这种配料系统属于非线性、时变而且不允许超调的系统。影响系统配料速度和配料精度最重要的是料斗的震动、悬浮量和过冲量。

而引起其中的过冲量发生随机变化的根本原因在于，从电子装置发出停止信号到料门实际关闭需要一段时间，这段时间内料仓中流出的物料流不稳定。而且，在料门关闭时，需要气缸执行关门动作，关门过程实际上是在气缸进气腔和排气腔的气压平衡之后，进气腔的气压大于排气腔的气压之后开始的，显而易见排气腔的排气速度和进气腔的进气速度对气缸动作的快慢起着决定性的作用。提高进气腔的进气速度对关门动作的快慢起着决定性的作用。提高进气腔的进气速度可以通过减小气阻或加大进气气压来实现，但在本应用场合是次要因素。而提高气缸排气腔的排气速度为本应用场合的主要因素。而气缸排气口的气体需经软管到达阀盒后才能排出，从而导致气缸动作过慢，无法较好的控制骨料过冲量，进而降低配料精度。

为提高配料精度，目前采用的方法均为减小料口流量，比如:一种方法是通过增加机械限位，使料门无法完全打开，从而减小料口流量，此方法虽然能够保证石斗和砂斗的通用性，但由于气缸每次动作时不是其最大行程，因此对气缸的冲击较大，容易造成气缸的损坏。另一种方法是在斗体内部增加人字板，从而减小料口的流量，但此种方法无法保证石斗和砂斗的通用性。又一种方法是将电磁阀直接安装在气缸接口处，缩短气路的长度，该方法造成电磁阀的安装过于零散，且不易识别，容易造成电磁阀的错装；另外电磁阀直接裸露在外，在灰尘较多的环境下工作，容易损坏电磁阀的阀芯。

发明内容

本发明的目的是提出一种气动执行元件快速动作提高配料精度的装置及搅拌站，其能较好地控制骨料的过冲量，提高配料精度。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种气动执行元件快速动作提高配料精度的装置，其包括精称门气缸和快排阀，其中：所述精称门气缸具有第一气口和第二气口；所述快排阀具有进气口、出气口和排气口；所述第二气口与所述出气口相连接；所述料门打开状态下，压缩气体从所述快排阀的所述进气口进入所述快排阀，再经由所述快排阀的所述出气口，进入所述精称门气缸的所述第二气口中；所述料门关闭状态下，压缩气体从所述精称门气缸的所述第一气口进入，经由所述快排阀的所述出气口进入所述快排阀，并从所述快排阀的所述排气口排出。

进一步地，所述快排阀包括阀体及设置在所述阀体中的单向阀和先导单向阀，其中：所述进气口、出气口和排气口开设在所述阀体的三个侧壁；所述单向阀设置在所述进气口；所述先导单向阀设置在所述排气口。

进一步地，还包括消声器，其中：所述消声器与所述排气口相连接。

进一步地，还包括电磁阀，其具有第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，其中：所述第一进气口通过所述第一出气口与所述快排阀的所述进气口相连通，所述第二进气口通过所述第二出气口与所述快排阀的所述出气口相连通。

进一步地，还包括阀盒，所述电磁阀置于所述阀盒中。

进一步地，还包括弯头，所述第一气口通过所述弯头与所述第一管路连接。

本发明还提供一种搅拌站，其包括料门及上述各实施例中的气动执行元件快速动作提高配料精度的装置；所述气动执行元件快速动作提高配料精度的装置中的所述精称门气缸包括活塞杆，所述活塞杆与所述料门固定连接；压缩气体从所述气动执行元件快速动作提高配料精度的装置中所述电磁阀，进入所述气动执行元件快速动作提高配料精度的装置中所述快排阀的进气口，再通过所述快排阀的出气口进入所述精称门气缸的所述第二气口，所述活塞杆呈收缩状态，所述料门呈打开状态；压缩气体从所述电磁阀，进入所述精称门气缸的所述第一气口，再通过所述精称门气缸的所述第二气口进入所述快排阀的出气口，并从所述快排阀的排气口排出，所述活塞杆呈伸展状态，所述料门呈关闭状态。

基于上述技术方案，本发明的优点是：

由于本发明设置了快排阀和电磁阀，该快排阀具有进气口、出气口和排气口，并将精称门气缸的第一气口通过第一管路连接电磁阀的进气口，快排阀的进气口通过第二管路与电磁阀的出气口相连接，精称门气缸的第二气口与快排阀的出气口相连接，精称门气缸的第二气口排出的气体可以经由快排阀的出气口进入快排阀中，从快排阀的排气口快速排出，从而精称门气缸的第二气口的气压下降速度非常快，活塞杆伸展动作以及所述料门关闭动作非常迅速，进而能够较好地控制骨料的过冲量，提高配料精度，这样可以无需改变料斗口径的大小，因此既可保证石斗和砂斗的通用性，也不会对精称门气缸的使用寿命产生影响。

此外，同时各电磁阀统一放在阀盒内，方便识别，同时可以保证电磁阀能够在较为干净的环境下工作，降低电磁阀损坏的几率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明所提供的气动执行元件快速动作提高配料精度的装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中快排阀的结构原理示意图；

图3为图1中电磁阀的结构原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，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。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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系统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保护范围的限制。

如图1～3所示，本发明所提供的气动执行元件快速动作提高配料精度的装置包括精称门气缸，精称门气缸包括活塞杆1和缸体2，活塞杆1与搅拌站的料门(图中为示出)相连接。缸体2具有第一气口21和第二气口22，气体从第一气口21进入，再通过第二气口22排出时，活塞杆1呈伸展状态，同时所述料门呈关闭状态；气体从第二气口22进入，再通过第一气口21排出时，活塞杆1呈收缩状态，同时所述料门呈打开状态。

本发明所提供的气动执行元件快速动作提高配料精度的装置还包括快排阀3和电磁阀4，其中：快排阀3具有进气口31、出气口32和排气口33。本实施例中的电磁阀4采用二位五通阀(如图3所示)，具有第一进气口A、第二进气口B、第一出气口P和第二出气口S，第一进气口A和第二进气口B分别连接气源。第二出气口S通过第一管路6连接第一气口21，第一出气口P通过第二管路7与快排阀3的进气口31相连接。电磁阀4断电状态下，气体从第二进气口B进入经第二出气口S，进入第一气口21，精称门气缸1执行“伸”动作；电磁阀4通电状态下，气体从第一进气口A进入经第一出气口P进入第二气口22，精称门气缸1执行“缩”动作。

第二气口22与快排阀3的出气口32相连接，由于出气口32的气压非常低，因此，压缩气体从第二气口22排出的气体可以经由出气口32进入快排阀3中，从排气口33快速排出，从而第二气口22的气压下降速度非常快。而活塞杆1伸展动作的执行与第二气口22的气压下降速度几乎成正比，因此，活塞杆1能够以与第二气口22的气压下降速度相匹配的速度执行伸展动作，进而使所述料门快速地执行关闭动作。

而现有技术中，压缩气体从第二气口22排出的气体，需要经由第二管道7，因此，第二气口22的气压下降速度较慢，与第二管道7的长度以及其中空管径相关，第二管道7的长度越长、中空管径越小，第二气口22的气压下降速度越慢；第二管道7的长度越短、中空管径越大，第二气口22的气压下降速度越快。但无论第二管道7的长度多短，或者是，中空管径多大，现有技术的第二管道7始终是第二气口22的气压下降速度快的制约因素，与此相对应地，活塞杆1的伸展动作以及所述料门的关闭动作都会受到影响，进而造成骨料的过冲量的控制受影响，最后导致配料精度不高。本发明中将第二气口22排出的气体可以经由出气口32进入快排阀3中，从快排阀3的排气口33快速排出，从而第二气口22的气压下降速度非常快，活塞杆1伸展动作以及所述料门关闭动作非常迅速，进而能够较好地控制骨料的过冲量，提高配料精度。

作为快排阀3的一种实现方式，快排阀3可以包括阀体34及设置在阀体34中的单向阀35和先导单向阀36，其中：进气口31、出气口32和排气口33开设在阀体34的三个侧壁，单向阀35设置在进气口31，气体只能从进气口31进入。先导单向阀36设置在排气口33，当气体压力达到设定值时，气体可以从排气口33排出。当从进气口31给精称门气缸供气时，由于出气口32的压力非常低，因此气体从出气口32进入精称门气缸的第二气口22，使精称门气缸能够执行收缩动作，即所述料门执行打开动作；当精称门气缸执行伸展动作时，气体通过出气口32从精称门气缸的第二气口22排出，将排气口33单向阀压开，气体直接从排气口33排出。

优选地，本发明所提供的气动执行元件快速动作提高配料精度的装置还包括消声器8，其中：消声器8与快排阀3的排气口33相连接。由于精称门气缸1的缸体内部气体直接排出空气，速度非常快，会产生尖锐的噪声，本发明通过消声器8可以消除噪声。

上述各实施例中，本发明所提供的气动执行元件快速动作提高配料精度的装置还包括阀盒9，阀盒9的侧壁设置有多个接口，比如图1中示出的接口91～96。第一管路6穿过接口91与阀盒9中的电磁阀4相连接，第二管路7穿过接口92与阀盒9中的电磁阀4相连接。同时，由于搅拌站中的每一气缸相应地由一个电磁阀进行控制，本发明将各电磁阀均统一置于阀盒9中，方便识别，同时可以保证电磁阀能够在较为干净的环境下工作，降低电磁阀损坏的几率。

上述各实施例中，本发明所提供的气动执行元件快速动作提高配料精度的装置还包括弯头10，缸体2的第一气口21通过弯头10与第一管路6连接。

本发明所提供的气动执行元件快速动作提高配料精度的装置还提供一种搅拌站，其包括粗称门气缸M、计量斗气缸N、料门及上述各实施例中的气动执行元件快速动作提高配料精度的装置。本实施例中搅拌站包括两个粗称门气缸M、两个计量斗气缸N、两个料门和两个所述气动执行元件快速动作提高配料精度的装置。阀盒9共有6个接口，接口91～96，接口91和接口92连接气动执行元件快速动作提高配料精度的装置，接口93和接口94分别通过管道(比如：PU管)连接粗称门气缸M的两个气口，接口95和接口96分别通过管道(比如：PU管)连接计量斗气缸N的两个气口。所述气动执行元件快速动作提高配料精度的装置中的精称门气缸的活塞杆1与所述料门固定连接。正常状态下，活塞杆1处于伸展状态，保持所述料门的关闭。

上述的“粗称门气缸”和“精称门气缸”均指与料门相连接、用于完成配料的气缸。配料过程中，粗称时“粗称门”和“精称门”同时打开；当粗称结束，“粗称门”关闭，精称门”打开，完成最终配料。“计量斗气缸”是计量过程中使用到的气缸，以与粗称门气缸”和“精称门气缸”相区别。

工作时，所述气动执行元件快速动作提高配料精度的装置中电磁阀4通电，压缩气体从电磁阀4，通过所述气动执行元件快速动作提高配料精度的装置中快排阀3的进气口31进入所述精称门气缸，再通过3快排阀的出气口32进入所述精称门气缸的第二气口22，活塞杆1呈收缩状态，同时所述料门呈打开状态。

当配料值达到设定值时，电磁阀4断电，压缩气体从电磁阀4，通过所述精称门气缸的第一气口21进入所述精称门气缸，再通过所述精称门气缸的第二气口22进入快排阀3的出气口32，并从快排阀3的排气口33排出，活塞杆1呈伸展状态，同时所述料门呈关闭状态，从而能够很好的控制骨料过冲量，提高配料精度。而且，通过控制骨料的过冲量，可以无需改变料斗口径的大小，因此既可保证石斗和砂斗的通用性，也不会对精称门气缸的使用寿命产生影响。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种气动执行元件快速动作提高配料精度的装置，其特征在于，包括精称门气缸和快排阀，其中：所述精称门气缸具有第一气口和第二气口；所述快排阀具有进气口、出气口和排气口；所述第二气口与所述出气口相连接；所述料门打开状态下，压缩气体从所述快排阀的所述进气口进入所述快排阀，再经由所述快排阀的所述出气口，进入所述精称门气缸的所述第二气口中；所述料门关闭状态下，压缩气体从所述精称门气缸的所述第一气口进入，经由所述快排阀的所述出气口进入所述快排阀，并从所述快排阀的所述排气口排出。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述快排阀包括阀体及设置在所述阀体中的单向阀和先导单向阀，其中：所述进气口、出气口和排气口开设在所述阀体的三个侧壁；所述单向阀设置在所述进气口；所述先导单向阀设置在所述排气口。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括消声器，其中：所述消声器与所述排气口相连接。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括电磁阀，其具有第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，其中：所述第一进气口通过所述第一出气口与所述快排阀的所述进气口相连通，所述第二进气口通过所述第二出气口与所述快排阀的所述出气口相连通。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括阀盒，所述电磁阀置于所述阀盒中。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括弯头，所述第一气口通过所述弯头与所述第一管路连接。

7.一种搅拌站，其特征在于，包括料门及如权利要求1-6中任一项所述的气动执行元件快速动作提高配料精度的装置；所述气动执行元件快速动作提高配料精度的装置中的所述精称门气缸包括活塞杆，所述活塞杆与所述料门固定连接；

压缩气体从所述气动执行元件快速动作提高配料精度的装置中所述电磁阀，进入所述气动执行元件快速动作提高配料精度的装置中所述快排阀的进气口，再通过所述快排阀的出气口进入所述精称门气缸的所述第二气口，所述活塞杆呈收缩状态，所述料门呈打开状态；

压缩气体从所述电磁阀，进入所述精称门气缸的所述第一气口，再通过所述精称门气缸的所述第二气口进入所述快排阀的出气口，并从所述快排阀的排气口排出，所述活塞杆呈伸展状态，所述料门呈关闭状态。