CN104005329A - 一种振源恒压补偿系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种振源恒压补偿系统及方法，尤其是涉及一种用于共振破碎机的振源恒压补偿系统及方法。包括：第一恒压补偿组件，所述第一恒压补偿组件包括用于承受竖向配重块的第一油缸、设于第一油缸管路上并能单向导通的第一平衡阀。因此，本发明具有如下优点：1.无需人工调整配重块，施工前将振源位置电控调整至规定值，即可达到相应的破碎预压力要求；2.振源可随路面的位置和硬软情况进行自动调节，以适应路面波动的需求；3.消除振源的横向载荷，提高振源的可靠性和寿命。

Description

一种振源恒压补偿系统及方法

技术领域

本发明涉及一种压力补偿系统及方法，主要用于共振破碎机，具体涉及一种振源恒压补偿系统及方法。

背景技术

目前，国内外混凝土路面白改黑工程施工主要由直接加铺、重建、重锤破碎、共振破碎等施工法。共振碎石化技术是目前最具有优越性的混凝土路面“白改黑”施工解决方案。该工法所需的关键施工设备为共振破碎机。目前建筑市场上的共振破碎机，采用了基于高频大振幅激振器技术实现振源和振动头于一体，直接将振动传递给破碎锤头作用于路面，它的振源配重是通过增减配重箱体上的配重块的数量来调节，并且存在以下问题：

1.施工效率低：共振破碎机在平均软硬程度不同的施工段施工时需要人工调整配重块的数量，费时费力，降低了施工效率。

2.设备损耗大：共振破碎机在施工过程中，路面遇到坑洼和凸起的位置时，振源直接作用于路面，不能随路面的波动进行调节，导致共振破碎机振源既受到竖直方向的预压力，又受到了行进破碎前进方向的拉力或挤压力。这样加剧了振源部分的元件损耗率，提高了施工成本。

3.破碎效果差：振源直接作用路面，在同一施工段路面上有软硬不均的情况时，导致破碎效果不能达到规定要求，预压力和振源配重不能根据路面的情况自动调节，需要反复破碎或多次破碎后才到达规定破碎效果，降低了破碎效率，间接的降低了设备的经济性。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种用于共振破碎机的振源恒压补偿系统及方法。采用该振源恒压补偿系统及方法，无需人工调整配重块，施工前将振源位置电控调整至规定值，即可达到相应的破碎预压力要求，并且可以保证振源随路面的位置和硬软情况进行自动调节，以适应路面波动的需求，还可消除振源的横向载荷，提高振源的可靠性和寿命。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种振源恒压补偿系统，包括：第一恒压补偿组件，所述第一恒压补偿组件包括用于承受竖向配重块的第一油缸、设于第一油缸管路上并能单向导通的第一平衡阀。

优化的，在上述的一种振源恒压补偿系统中，所述第一恒压补偿组件还包括一个通过第一节流阀与第一油缸连接的第一蓄能器。

优化的，在上述的一种振源恒压补偿系统中，所述第一恒压补偿组件还包括一个与第一油缸相连接并且能测量第一油缸内压力的第一测压工具。

优化的，在上述的一种振源恒压补偿系统中，还包括第二恒压补偿组件，所述第二恒压补偿组件包括用于承受竖向配重块的第二油缸、设于第二油缸管路上并能单向导通的第二平衡阀。

优化的，在上述的一种振源恒压补偿系统中，所述第二恒压补偿组件还包括一个通过第二节流阀与第二油缸连接的第二蓄能器。

优化的，在上述的一种振源恒压补偿系统中，所述第二恒压补偿组件还包括一个与第二油缸相连接并且能测量第二油缸内压力的第二测压工具。

一种利用振源恒压补偿系统的压力补偿方法，包括：

步骤1，将配重箱顶升，使其完全脱离路面，读取第一测压工具测量的油缸压力数值，并记录为P1；

步骤2，收缩油缸杆，使其与车体完全脱开，保证配重箱完全作用于地面，读取第一测压工具测量的油缸压力数值，并记录为P2；

步骤3，根据检测的路面情况，确定施工时需要的预压力Q2，通过下述公式计算该预压力对应的压力值P3：

$P3=\frac{\begin{array}{ccccc}P1& Q2& P& Q1& Q2\end{array}}{Q1}$

其中：Q2是施工时需要的预压力，Q1是配重箱的重量；

步骤4，在施工过程中，每次操作配重下降时，当第一测压工具显示压力与P3一致，即表明达到了预定的预压力，则开始施工，若路面变化较大，需要调整预压力时，则重复步骤1至步骤3，重新计算P3。

因此，本发明具有如下优点：1.无需人工调整配重块，施工前将振源位置电控调整至规定值，即可达到相应的破碎预压力要求；2.振源可随路面的位置和硬软情况进行自动调节，以适应路面波动的需求；3.消除振源的横向载荷，提高振源的可靠性和寿命。

附图说明

图1为本发明的结构图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图中，第一油缸101、第一平衡阀102、第一节流阀103、第一蓄能器104、第一测压工具105、第二油缸201、第二平衡阀202、第二节流阀203、第二蓄能器204、第二测压工具205。

实施例：

参见图1，一种振源恒压补偿系统，包括：两个恒压补偿组件，分别为第一恒压补偿组件和第二恒压补偿组件。

其中，第一恒压补偿组件包括用于承受竖向配重块的第一油缸101、设于第一油缸101管路上并能单向导通的第一平衡阀102、通过第一节流阀103与第一油缸101连接的第一蓄能器104、与第一油缸101相连接并且能测量第一油缸101内压力的第一测压工具105。

第二恒压补偿组件包括用于承受竖向配重块的第二油缸201、设于第二油缸201管路上并能单向导通的第二平衡阀202、通过第二节流阀203与第二油缸201连接的第二蓄能器204、与第二油缸201相连接并且能测量第二油缸201内压力的第二测压工具205。

第一油缸101和第二油缸201用于承受竖向配重块的重力，为保证油缸能够锁止在固定位置，两条油缸的管路增加第一平衡阀102和第二平衡阀202。两个平衡阀在油缸升降过程为单向导通，升降到位后平衡阀可以将油缸行程锁止在固定位置；而在油缸下降过程中，通过需要消耗能量来控制油缸下降的速度，从而使负载按要求的速度平稳的下降。从而使油缸的位置和受力达到可控的目的，进而来控制振源的配重重力和预压力的大小。

油缸控制在固定位置后，第一油缸101和第二油缸201的无杆腔和有杆腔分别与第一蓄能器104和第二蓄能器204连接，当油缸内压力变化后，蓄能器能够对油缸缸内油液进行补偿，保证缸内压力的稳定,并能对缸内的压力波动进行滤波的作用。

第一节流阀103和第二节流阀203用于控制节流口的大小进而控制第一蓄能器104和第二蓄能器204补偿的速度，该速度与共振破碎机的行进速度相关；在一个施工区间内施工，节流口的大小设置成功后不需要调整。第一蓄能器104和第二蓄能器204的充气压力决定了蓄能器变化时的刚度，充气压力越大刚度越大，该刚度与油缸承载力和路面路况相关。

采用上述结构后，可以采用油缸控制配重箱体的升降，配重箱体对振源的预压力通过油缸缸内压力来控制。假设配重箱体固定加载配重重量F3，油缸承载力F1，油缸缸内压力值P1，油缸作用面积A，油缸缸径ΦD，蓄能器初始充气压力P2，若振源配重箱体固定加载配重块重量10--15吨，油缸无杆腔直径Φ110mm，1MPa下两根升降油缸承载力计算公式为F1＝P×A×2；其中F1为承载力，P为油缸无杆腔内压力，A为油缸无杆腔面积，则有：

F1＝110mm²×π÷4×1MPa×2＝19000N(1.9吨重力)；

振源所需预压力为F2＝F3-F1；其中F2为振源需要预压力，F3为配重箱体内固定加载的配重块重力；

假设F3为10吨；如需要振源预压力F2为8.1吨，则不需要人工调整配重块，只需电控调整缸内压力即可，此时升降油缸承载力F1＝F3-F2＝1.9吨。则升降油缸缸内压力P＝F1/A×2＝1MPa。

在施工时，第一蓄能器104和第二蓄能器204内的充气压力为根据油缸作用压力和路况的不同来调节，同一施工段内充气调整合适后不再调整，该充气压力决定了蓄能器的补偿刚度，刚度越大补偿量越小。由于油缸作用压力因固定配重而不变，所以该充气压力根据每次施工段的路面情况相关，路况较差，有过大的起伏、坑洼和凸起，则系统刚度需要小一些，充气压力要低一些；路况较好，路面平坦则刚度需要大一些，补偿量小一些，此时充气压力大一些。压力补偿的具体步骤如下：

步骤1，将配重箱顶升，使其完全脱离路面，读取第一测压工具测量的油缸压力数值，并记录为P1；

步骤2，收缩油缸杆，使其与车体完全脱开，保证配重箱完全作用于地面，读取第一测压工具测量的油缸压力数值，并记录为P2；

步骤3，根据检测的路面情况，确定施工时需要的预压力Q2，通过下述公式计算该预压力对应的压力值P3：

$P3=\frac{\begin{array}{ccccc}P1& Q2& P& Q1& Q2\end{array}}{Q1}$

其中：Q2是施工时需要的预压力，Q1是配重箱的重量；

步骤4，在施工过程中，每次操作配重下降时，当第一测压工具显示压力与P3一致，即表明达到了预定的预压力，则开始施工，若路面变化较大，需要调整预压力时，则重复步骤1至步骤3，重新计算P3。

振源作用在待破碎路面上，测定路面的软硬程度和最佳的预压力需求，调节第一油缸101和第二油缸201内的压力，即调整作用在振源的配重预压力以适应路面要求；此部分只需在施工路面首次使用时测试，油缸缸内压力电控调整合适后不再需要调整，每次施工时调整至该压力即可。如路面需要8.1吨预压力，则每次调整油缸缸内压力为1MPa即可。

同一段路面有坑洼和凸起位置时，振源作用在路面上，会随着路面的波动进行升降，振源的波动会引起油缸的位置变化，油缸位置变化会造成缸内压力的波动，而蓄能器内的油液会补偿油缸缸内压力的波动，保持缸内压力的稳定，缸内压力的稳定即保证了振源作用在路面预压力是固定的。此过程为振源恒压补偿系统自动调节，不需要人工调节。

同一段路面有软硬不同的路面时，需要不同的预压力，在较硬的路面时，振源无法破碎路面时必然会造成油缸行程变长，油缸行程加长后作用在油缸无杆腔内压力降低，蓄能器内油液补偿后仍会造成无杆腔压力降低，无杆腔压力降低则造成油缸承载力的下降，此时将会有更多的配重作用在振源上，此时预压力的自动增加适应路面的变硬过程；反之则相反。此过程为振源恒压补偿系统自动调节，无需人工手动调节。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了第一油缸101、第一平衡阀102、第一节流阀103、第一蓄能器104、第一测压工具105、第二油缸201、第二平衡阀202、第二节流阀203、第二蓄能器204、第二测压工具205等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语，是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种振源恒压补偿系统，其特征在于，包括：第一恒压补偿组件，所述第一恒压补偿组件包括用于承受竖向配重块的第一油缸(101)、设于第一油缸(101)管路上并能单向导通的第一平衡阀(102)。

2.根据权利要求1所述的一种振源恒压补偿系统，其特征在于，所述第一恒压补偿组件还包括一个通过第一节流阀(103)与第一油缸(101)连接的第一蓄能器(104)。

3.根据权利要求1所述的一种振源恒压补偿系统，其特征在于，所述第一恒压补偿组件还包括一个与第一油缸(101)相连接并且能测量第一油缸(101)内压力的第一测压工具(105)。

4.根据权利要求1所述的一种振源恒压补偿系统，其特征在于，还包括第二恒压补偿组件，所述第二恒压补偿组件包括用于承受竖向配重块的第二油缸(201)、设于第二油缸(201)管路上并能单向导通的第二平衡阀(202)。

5.根据权利要求4所述的一种振源恒压补偿系统，其特征在于，所述第二恒压补偿组件还包括一个通过第二节流阀(203)与第二油缸(201)连接的第二蓄能器(204)。

6.根据权利要求4所述的一种振源恒压补偿系统，其特征在于，所述第二恒压补偿组件还包括一个与第二油缸(201)相连接并且能测量第二油缸(201)内压力的第二测压工具(205)。

7.一种利用振源恒压补偿系统的压力补偿方法，其特征在于，包括：

步骤1，将配重箱顶升，使其完全脱离路面，读取第一测压工具测量的油缸压力数值，并记录为P1；

步骤2，收缩油缸杆，使其与车体完全脱开，保证配重箱完全作用于地面，读取第一测压工具测量的油缸压力数值，并记录为P2；

步骤3，根据检测的路面情况，确定施工时需要的预压力Q2，通过下述公式计算该预压力对应的压力值P3：

$P3\frac{\begin{array}{ccccc}P1& 2& P& 1& 2\end{array}}{1}$

其中：Q2是施工时需要的预压力，Q1是配重箱的重量；

步骤4，在施工过程中，每次操作配重下降时，当第一测压工具显示压力与P3一致，即表明达到了预定的预压力，则开始施工，若路面变化较大，需要调整预压力时，则重复步骤1至步骤3，重新计算P3。