CN104454718A - Bipv太阳能组件正压封装设备的液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种BIPV太阳能组件正压封装设备的液压系统,包括在上箱的纵、横方向分布有主、辅油缸，其中纵向首尾排列按间隔交为错设置有主油缸和辅助油缸，中排全部设置辅助油缸；横向排列的第一列全部为辅助油缸，第二列为主油缸、辅助油缸和主油缸依次交错排列，所述排列的主油缸和辅助油缸分别与上箱连接；所述的主油缸、辅助油缸与液压系统连接。本发明具有在升降过程中任意位置的锁紧回路、增速回路、同步回路、应急能源回路、卸荷及远程调压回路、压力实时监测装置、保压及泄压回路、辅助油缸的补液回路，同时液压泵采用变量泵或组合泵，降低能耗，同步精度高、保压时间长、结构紧凑简约、调节方便的特点。

Description

BIPV太阳能组件正压封装设备的液压系统
技术领域
本发明公开了一种BIPV太阳能组件正压封装设备的液压系统,具有能耗低、同步精度高、保压时间长、结构紧凑简约、调节方便的特点。
背景技术
随着大幅面高力学性能太阳能组件的发展，尤其是太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术，简称光伏建筑—体化(BIPV) 。BIPV组件不仅需要满足太阳能组件的性能要求，同时要满足幕墙的三性实验要求和建筑物安全性能要求，因此需要有比普通组件更高的力学性能和采用不同的结构方式。
目前，市场上销售使用的各种型号的太阳能组件封装设备，标准有效封装面积在3600mmx2200mm，其它非标封装设备也基本上在其尺寸左右，相差不多，同时都是负压封装设备，即封装压力最大达到跟外界空气平衡的状态。
针对上述所述设计了一种BIPV太阳能组件正压封装设备，设备的最大有效封装面积在9800mmx2800mm，为达到组件之间具有更高的力学性能，要求在封装过程中施加更大的压力，将钢化玻璃牢牢粘合在一起，为了达到上述的正压压力，采用多个油缸倒装于龙门架体上，多个油缸的无杆腔进行压制，充分利用油缸的效率，使其结构简约。
如果仍按照之前普通太阳能组件封装设备液压系统来设计这种BIPV太阳能组件正压封装设备的液压系统，不但不能满足正压时需要的保压功能，而且同步不容易实现、容易造成升降过程中上箱变形较大甚至出现油缸卡死现象，并且液压系统特别庞大、电机、泵、各种阀的能耗很大，造成浪费。
发明内容
鉴于上述的状况，本发明是针对一种BIPV太阳能组件正压封装设备的液压系统，具有能耗低、同步精度高、保压时间长、结构紧凑简约、调节方便的特点。
本发明所采用的技术方案是：一种BIPV太阳能组件正压封设备的装液压系统，包括在上箱的纵、横方向分布有主、辅油缸，其中纵向首尾排列按间隔交为错设置有主油缸和辅助油缸，中排全部设置辅助油缸；横向排列的第一列全部为辅助油缸，第二列为主油缸、辅助油缸和主油缸依次交错排列，所述排列的主油缸和辅助油缸分别与上箱连接；所述的主油缸、辅助油缸与液压系统连接。
本发明中，所述主油缸为双作用活塞油缸，每个缸有由两个油口。本发明在，所述辅助油缸为单作用柱塞油缸，每个缸只有一个油
口。
本发明中，所涉及的液压系统，包括并联连接的辅助油缸及并联连接的主油缸；所述的辅助油缸通过管路并联连接，通过其上分布的供油管上分别依次设有补液阀、辅助油箱滤油器，通过辅助油箱滤油器接辅助油箱，所述的补液阀通过管路连接在单向节流阀与液压锁之间的一个管路上;所述辅助油缸的并联管路通过连接第一两位三通电磁换向阀和第二两位两通电磁阀，该第一两位三通电磁换向阀连接辅助油箱及与单向节流阀和两位两通电磁阀之间的一个管路连接；所述的主油缸采用双作用活塞缸，每一主油缸上有两个油口；其中每一主油缸无杆腔油口通过管路一路接同步马达并联连接后接压力变送器、压力表开关、压力表及液压锁、单向节流阀、Y型三位四通电液换向阀的A口后，还连接有单向电磁阀、单向阀连接同步马达，其中单向阀接油箱；所述的每一主油缸有杆腔通过管路并联后接液压锁，该液压锁与两位两通电磁阀连接，通过两位两通电磁阀连接Y型三位四通电液换向阀的B口，所述的Y型三位四通电液换向阀的T口接油箱，其F口的管路依次接单向阀、变量泵及电动机、主油箱滤油器接油箱；所述的Y型三位四通电液换向阀的F口连接的管路还分别与电磁溢流阀、压力变开关、压力表、高压球阀和蓄能器连接，所述的电磁溢流阀和连接的远程调压阀分别与油箱连接。
本发明有益效果：非常合理的适用于这种BIPV太阳能组件正压封装设备，解决了多个油缸同步、快速、增压、保压、低耗，调节方便、并且位置空间小而紧凑。给这种BIPV太阳能组件正压封装设备带来了非常可观的效益。另外，主油缸的液压系统回路中在不增加液压泵排量的前提下，设置了增速回路，实现快速合盖，以便待压组件到位后可以快速的抽真空，及主油缸的液压系统回路中设有同步回路，利用同步马达实现同步运动，并且同步马达只需满足主油缸的同步就可实现整个系统的同步，结构简单，同步精度高，不易出现多缸卡死现象。此外，主油缸的液压系统回路中设置有上箱任意位置自锁回路，以防上箱坠落，并且此回路自锁性能好。本发明的辅助油缸通过多个补液阀与辅助油箱相连，实现升降目的，以及主油缸和辅助油缸的无杆腔回路中装有机械压力表和电子压力传感器，便于PLC实时监测、控制。为此，本发明在整个液压系统回路中设有卸荷、远程调压的功能。
附图说明
图1是液压油缸分布图；
图2是液压系统原理图。
具体实施方式
下面将结合附图实施例，对本发明作进一步说明。
参照图1所示的一种BIPV太阳能组件正压封装设备的液压系统。本实施例是在上箱6的纵、横方向分布有三排和九列油缸，其中纵向首尾排列按间隔交为错设置有主油缸1和辅助油缸2，中排全部设置辅助油缸2；横向九列的第一列全部为辅助油缸2，第二列为主油缸1、辅助油缸2和主油缸1依次交错排列，所述排列的主油缸1和辅助油缸2分别与上箱6连接。本发明中的主油缸1为双作用活塞缸，两个油口，内部由主油缸无杆腔4和主油缸有杆腔5组成，均匀分布，提供上箱6升降运动的动力，主油缸1与上箱6连接方式采用铰接式连接，能更好同步起升。所述的辅助油缸2为柱塞缸，一个油口，内部只有辅助油缸无杆腔3，与上箱6连接方式采用压板式螺栓刚性连接，跟随主油缸1运动。本发明的主油缸1和辅助油缸2与液压系统连接。
上述中，所提及的主油缸1和辅助油缸2倒装于设备的龙门架体（图中未示意）上。主油缸1采用铰接连接，辅助油缸2采用压板式连接。
图2给出了图1液压系统原理图。所述的辅助油缸2采用十九个，通过管路并联连接，其中每三个辅助油缸2为一组通过一个供油管连接，在所述每一供油管上分别依次设有补液阀27、辅助油箱滤油器28，通过辅助油箱滤油器28接辅助油箱29，所述的补液阀27通过管路连接在单向节流阀20与液压锁22之间的一个管路上。本发明中，所涉及辅助油缸2的并联管路通过连接第一两位三通电磁换向阀26和第二两位两通电磁阀21，该第一两位三通电磁换向阀26连接辅助油箱29及与单向节流阀20和两位两通电磁阀21之间的一个管路连接。本发明所述的主油缸1采用八个双作用活塞缸，每一主油缸1上有两个油口；其中每一主油缸无杆腔4油口通过管路一路接同步马达30并联连接后接压力变送器23、压力表开关24、压力表25及液压锁22、单向节流阀20、Y型三位四通电液换向阀18的A口后，还连接有单向电磁阀31、单向阀32，通过单向阀32连接同步马达30，其中一单向,32接油箱7；所述的每一主油缸有杆腔5通过管路并联后接液压锁22，该液压锁22与两位两通电磁阀19连接，通过两位两通电磁阀19连接Y型三位四通电液换向阀18的B口，所述的Y型三位四通电液换向阀的T口接油箱7，其F口的管路依次接单向阀13、变量泵9及电动机10、主油箱滤油器8接油箱7。所述的Y型三位四通电液换向阀的F口管路还分别与电磁溢流阀11、压力变开关14、压力表15、高压球阀16和蓄能器17连接，所述的电磁溢流阀11和连接的远程调压阀12分别与油箱7连接。本实施例的油箱包括主油箱7和辅助油箱29。所述主油箱7放置于设备的侧面，便于操作，所述辅助油箱29放置于龙门架体（图中为示意）的最上方，便于给辅助油缸2补油。系统液压泵采用变量泵9供油，由电动机10带动变量泵9的转动，以满足低压快速行程和高压慢速行程的要求。电磁溢流阀10与变量泵9出口并联，远程调压阀12与电磁溢流阀10的远程控制接口相连，最高工作压力由电磁溢流阀11的远程调压阀12调定。当电磁溢流阀10的电磁铁失电时变量泵9卸荷，电磁铁得电时，变量泵9正常工作。蓄能器17通过高压球阀16与变量泵9的出口相连，当突然断电时，手动打开高压球阀16，蓄能器17将代替变量泵9供油提供动力。压力表15通过压力变开关14与变量泵9的出口相连，变量泵9的系统压力由压力表15显示。Y型三位四通电液换向阀18有四个接口，分别为P口、T口、A口、B口,接口P与变量泵9的出口相连，两者之间连接有单向阀13，防止油路中的液压油倒流对泵造成损坏。Y型三位四通电液换向阀18A口与主油缸无杆腔4相连，依次连接有单向节流阀20、液压锁22、压力变松器23、压力表25、压力表开关24,、同步马达30。接口B与主油缸有杆腔5相连，依次连接有单向节流阀20、液压锁22。所述同步马达30实现主油缸1同步运动，液压锁22实现主油缸1任一位置停止，并可防止其停止后窜动，单向节流阀20调节油路的速度。压力变送器23、压力表25显示主油缸1和辅助油缸2压制保压时的压力，压力变送松器23为电子式， 压力值传给PLC、实时监控进行控制设备的封装压力。接A口和接B口之间由两位两通电磁阀19和两位两通电磁阀21连接相通，当两位两通电磁阀19和两位两通电磁阀21得电时，使主油缸有杆腔5的液压油经两位两通电磁阀21进入主油缸无杆腔4，形成增速回路，不用增加泵排量的前提下，提高了上箱６向下运动的速度。Y型三位四通电液换向阀18的A口通过两位三通电磁换向阀26与辅助油缸无杆腔3相连、形成辅助油缸2的加压回路，两位三通电磁换向阀26电磁铁得电时加压，失电时泄压。辅助油箱29通过辅助油箱滤油器28、补液阀27与辅助油缸无杆腔3相连、形成辅助油缸的供油回路，其补液阀27的控制口与液压锁22和Y型三位四通电液换向阀18的B口之间油路相连，实现辅助油缸2运动时补液阀27打开，加压时补液阀27关闭。
本发明所述辅助油箱放置在龙门架体的最上方，主油箱放置在设备的侧面，便于操纵。液压系统回路中包含有任意位置的锁紧回路、升降过程中的增速回路、升降过程中的同步回路、应急能源回路、卸荷及远程调压回路、压力实时监测装置、保压及泄压回路、辅助油缸的补液回路，同时液压泵采用变量泵或组合泵，降低能耗、结构紧凑简约。
工作原理：
1、卸荷启动
按启动按钮，电动机10转动，所有电磁阀的电磁铁全部处于失电状态，变量泵9输出的液压油以很低的压力经电磁溢流阀11溢流回油箱，变量泵9卸荷启动。
卸荷油路：油箱7-滤油器8-变量泵9-电磁溢流阀11；
2、快速同步下降
电磁溢流阀11、两位两通电磁阀19、两位两通电磁阀21、Y型三位四通电液换向阀18左位得电，主油缸1带动上箱6快速向下运动，同时带动辅助油缸2快速下降。
主油缸1进油路：油箱7-滤油器8-变量泵9-单向阀13-Y型三位四通电液换向阀20左位的P口到A口-单向节流阀20-液压锁22-同步马达30-主油缸无杆腔4；
主油缸1回油路：主油缸有杆腔5-液压锁22-单向节流阀20-两位两通电磁阀21-同步马达30-主油缸无杆腔4；
辅助油缸2进油路：辅助油箱29-滤油器28-补液阀27-辅助油缸无杆腔3；
3、加压、保压
当上箱6下降到位时，首先碰到一个检测开关，发出一个电信号，使两位三通电磁阀26得电，右位工作，变量泵9打出的油对所有油缸进行加压。由压力变送器23给PLC提供压力值，当压力达到最高设定值时，停止加压，保压开始。当压力值低于最低设定值时，系统再次加压，从而反复循环上述加压、保压过程。
主油缸无杆腔4加压油路：油箱7-滤油器8-变量泵9-单向阀13-Y型三位四通电液换向阀20的P口到A口-单向节流阀-20液压锁-22同步马达30-主油缸无杆腔4；
辅助油缸无杆腔2加压油路：油箱7-滤油器8-变量泵9-单向阀13-Y型三位四通电液换向阀20的P口到A口-单向节流阀-20-液压锁-两位三通电磁阀26-辅助油缸无杆腔3；
4、泄压、同步起升
起升之前先两位三通电磁阀26失电，整个系统泄压，然后电磁溢流阀11、Y型三位四通电液换向阀18右位得电，主油缸1带动上箱6起升，同时将补液阀27打开，带动辅助油缸2一同起升。
泄压油路：主油缸无杆腔4、辅助油缸无杆腔3-两位三通电磁阀26左位-辅助油箱29；
主油缸1起升进油路：油箱7-滤油器8-变量泵9-单向阀13-Y型三位四通电液换向阀18右位的P口到B口-单向节流阀20-液压锁22-两位两通电磁阀19上位 -主油缸有杆腔5；
主油缸1起升回油路：主油缸无杆腔4-同步马达30-液压锁22-单向节流阀20- Y型三位四通电液换向阀18右位的A口到T口-主油箱7；
辅助油缸2起升回油路：辅助油缸无杆腔3-补液阀27-滤油器28-辅助油箱29；
5、应急升起
当突然停电时，打开高压球阀16，手动切换Y型三位四通电液换向阀18右位，蓄能器17向主油缸有杆腔5内供油，实现上箱的应急起升。

Claims (4)

1.一种BIPV太阳能组件正压封装设备的液压系统，其特征是，包括在上箱（6）的纵、横方向分布有主、辅油缸（1、2），其中纵向首尾排列按间隔交为错设置有主油缸（1）和辅助油缸（2），中排全部设置辅助油缸(2)；横向排列的第一列全部为辅助油缸（2），第二列为主油缸（1）、辅助油缸（2）和主油缸（1）依次交错排列，所述排列的主油缸（1）和辅助油缸(2)分别与上箱(6)连接。
2.根据权利要求1所述一种BIPV太阳能组件正压封装设备的液压系统，其特征是，所述的主油缸（1）为双作用活塞油缸，每个缸有由两个油口。
3.根据权利要求1所述一种BIPV太阳能组件正压封装设备的液压系统，其特征是，所述辅助油缸（2）为单作用柱塞油缸，每个缸只有一个油口。
4.根据权利要求1所述一种BIPV太阳能组件正压封装设备的液压系统，其特征是，其中液压系统，包括并联连接的辅助油缸（2）及并联连接的主油缸（1）；所述的辅助油缸（2）通过管路并联连接，通过其上分布的供油管上分别依次设有补液阀（27）、辅助油箱滤油器（28），通过辅助油箱滤油器（28）接辅助油箱（29），所述的补液阀（27）通过管路连接在单向节流阀（20）与液压锁(22)之间的一个管路上;所述辅助油缸（2）的并联管路通过连接第一两位三通电磁换向阀（26）和第二两位两通电磁阀（21），该第一两位三通电磁换向阀（26）连接辅助油箱（29）及与单向节流阀（20）和两位两通电磁阀（21）之间的一个管路连接；所述的主油缸（1）采用双作用活塞缸，每一主油缸（1）上有两个油口；其中每一主油缸无杆腔（4）油口通过管路一路接同步马达（30）并联连接后接压力变送器（23）、压力表开关（24）、压力表（25）及液压锁（22）、单向节流阀（20）、Y型三位四通电液换向阀（18）的A口后，还连接有单向电磁阀（30）、单向阀（31）连接同步马达（30），其中单向阀（31）接油箱（7）；所述的每一主油缸有杆腔（5）通过管路并联后接液压锁（22），该液压锁（22）与两位两通电磁阀（19）连接，通过两位两通电磁阀（19）连接Y型三位四通电液换向阀（18）的B口，所述的Y型三位四通电液换向阀（18）的T口接油箱（7），其F口的管路依次接单向阀（13）、变量泵（9）及电动机（10）、主油箱滤油器（8）接油箱（7）；所述的Y型三位四通电液换向阀（18）的F口连接的管路还分别与电磁溢流阀（11）、压力变开关（14）、压力表（15）、高压球阀（16）和蓄能器（17）连接，所述的电磁溢流阀（11）和连接的远程调压阀（12）分别与油箱（7）连接。
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