CN107503999B - 金属束块预切碎机液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属束块预切碎机液压系统，包括第一液压马达控制油路，第二液压马达控制油路，浮动刀盘油缸和加料油缸控制油路；第一液压马达控制油路中，第一马达进油管与第二控制阀组连接，第二控制阀组与第一液压马达的正转和反转管路连接；第二液压马达控制油路中，第二马达进油管与第三控制阀组连接，第三控制阀组与第二液压马达的正转和反转管路连接；在第一液压马达和第二液压马达的正转和反转管路中设有压力变送器；浮动刀盘油缸和加料油缸控制油路中，油缸进油管与第四控制阀组连接，第四控制阀组与浮动刀盘油缸和加料油缸的塞腔和杆腔连接。采用插装阀与集成液压控制系统，解决了现有的切碎机系统的高耗能，低效率问题。

Description

金属束块预切碎机液压系统

技术领域

本发明涉及环保设备领域，特别是一种用于废旧金属束块预切碎机液压系统。

背景技术

常规的金属束块预切碎机系统，采用单马达独立动力源驱动，无法实现上刀轴、下刀轴差速切碎，效率低下、能耗高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属束块预切碎机液压系统，能够独立的控制两个刀盘的转动方向和扭矩，能够根据负载提供合适压力和流量的液压油。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种金属束块预切碎机液压系统，包括第一液压马达控制油路，第二液压马达控制油路，浮动刀盘油缸和加料油缸控制油路；

第一液压马达控制油路中，第一马达进油管与第二控制阀组连接，第二控制阀组与第一液压马达的正转和反转管路连接；

第二液压马达控制油路中，第二马达进油管与第三控制阀组连接，第三控制阀组与第二液压马达的正转和反转管路连接；

在第一液压马达和第二液压马达的正转和反转管路中设有压力变送器；

浮动刀盘油缸和加料油缸控制油路中，油缸进油管与第四控制阀组连接，第四控制阀组）与浮动刀盘油缸和加料油缸的塞腔和杆腔连接。

优选的方案中，所述的第一马达进油管与多个油泵连接，第二马达进油管与多个油泵连接；

与第二马达进油管连接的油泵数量较多；

在第一马达进油管与第二马达进油管之间设有用于合流和分流液压油的第一控制阀组。

优选的方案中，所述的第一控制阀组中，汇流方向阀的A口与第一马达进油管连接，B口与第二马达进油管连接，X口依次与流量阀和汇流换向阀的进口连接，汇流换向阀的其中一个出口接油箱，另一个出口通过梭阀分别与第一马达进油管和第二马达进油管连接。

优选的方案中，所述的第二控制阀组中，两路插装阀组分别为正转和反转管路供油，还设有三组用于缓冲换向冲击的插装阀组，其中两组缓冲插装阀组对应正转和反转供油的插装阀组，另一组保护插装阀组通过保护换向阀的切换，经过保护插装阀的B口直接回油，或者经过保护插装阀的节流口、保护换向阀和超高压顺序阀回油；

第二控制阀组与第三控制阀组的结构相同。

优选的方案中，为正转和反转供油的插装阀组中，插装阀A口与第一马达进油管连接，B口与第一液压马达连接，X口通过节流阀与梭阀连接，梭阀的一端与换向阀连接，梭阀的另一端与插装阀B口连接，换向阀的一个出口与插装阀A口连接，换向阀的另一个出口接油箱。

优选的方案中，缓冲插装阀组中，插装式节流阀的A口与第一马达进油管连接，插装式节流阀的B1口与油箱连接，B2口通过禁止流入的单向阀与A口连接，X口通过节流阀分为两路，一路通过高压顺序阀与B2口连接，另一路通过低压顺序阀与为正转或反转供油的插装阀组中的换向阀连接。

优选的方案中，所述的加料油缸控制油路中，第四控制阀组内分别设有连接杆腔和塞腔的供油插装阀组，还设有用于回油的可调插装阀，在塞腔连接的管路上，还设有保压排油阀组；

在连接塞腔的供油插装阀组中，插装阀的X口通过换向阀和禁止流入X口的单向阀与插装阀的A口连接，构成保压回路。

优选的方案中，所述的浮动刀盘油缸控制油路中，第四控制阀组内用于塞腔供油的供油插装阀组中的B口设有禁止流入B口的单向阀, 第四控制阀组内用于塞腔的排油插装阀组中，插装阀的X口通过单向可调节流阀与换向阀连接，换向阀分别与插装阀的A口和B口连接；

在连接塞腔的管路上还设有第五压力变送器。

优选的方案中，所述的浮动刀盘油缸控制油路中，第四控制阀组内用于杆腔的供油插装阀组中，插装阀的X口通过节流阀与换向阀连接，换向阀分别与油箱和梭阀连接，梭阀的两端分别与插装阀的A口和B口连接；

用于杆腔的排油插装阀组中，插装阀的X口通过节流阀分别与第一顺序阀和换向阀连接，第一顺序阀与插装阀的B口连接，换向阀通过第二顺序阀与插装阀的B口连接。

优选的方案中，油缸进油管与第九油泵的出口连接，第九油泵与单伸轴电机固定连接；

第二马达进油管通过多个单向插装阀分别与多个油泵连接，各个油泵与双伸轴电机固定连接；

第一马达进油管通过多个单向插装阀分别与多个油泵连接，各个油泵与双伸轴电机固定连接；

第二马达进油管连接的油泵数量至少是第一马达进油管连接的油泵数量的一倍；

在插装单向阀与油泵出口之间，还设有节流保护阀组，节流保护阀组中节流插装阀A口与油泵出口连接，B口与油箱连接，X口分别与顺序阀和换向阀连接，顺序阀和换向阀与油箱连接，顺序阀与换向阀并联。

本发明提供的一种金属束块预切碎机液压系统，通过采用插装阀与集成液压控制系统结合，通过合理计算分配上马达和下马达运行流量，使得满足上、下刀轴差速运行的要求，并能够根据物料，实现不同负载，不同旋转方向和旋转速度的组合。解决了现有的金属束块预切碎机系统的高耗能，低效率问题，提高设备产能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的液压系统整体结构示意图。

图2为本发明金属束块预切碎机的简要结构示意图。

图3为本发明中浮动刀盘油缸保压及泄压油路的结构示意图。

图4为本发明中第一控制阀组的结构示意图。

图中：油箱1，第一双伸轴电机2，第一油泵3，第二油泵4，第二双伸轴电机5，第三油泵6，第四油泵7，第三双伸轴电机8，第五油泵9，第六油泵10，第四双伸轴电机11，第七油泵12，第八油泵13，单伸轴电机14，第九油泵15，第一控制阀组16，第二控制阀组17，第一液压马达18，第一压力变送器19，第二压力变送器20，第三控制阀组21，第二液压马达22，第三压力变送器23，第四压力变送器24，第四控制阀组25，浮动刀盘油缸26，加料油缸27，第五压力变送器28，第一马达进油管29，第二马达进油管30，油缸进油管31，汇流插装阀C17，汇流换向阀YV9，保压插装阀C33，保护插装阀C25，保护换向阀YV12。

具体实施方式

如图1~4中，一种金属束块预切碎机液压系统，包括第一液压马达18控制油路，第二液压马达22控制油路，浮动刀盘油缸26和加料油缸27控制油路；

第一液压马达18控制油路中，第一马达进油管29与第二控制阀组17连接，第二控制阀组17与第一液压马达18的正转和反转管路连接；

第二液压马达22控制油路中，第二马达进油管30与第三控制阀组21连接，第三控制阀组21与第二液压马达22的正转和反转管路连接；

在第一液压马达18和第二液压马达22的正转和反转管路中设有压力变送器；

浮动刀盘油缸26和加料油缸27控制油路中，油缸进油管31与第四控制阀组25连接，第四控制阀组25与浮动刀盘油缸26和加料油缸27的塞腔和杆腔连接。由此结构，本发明根据负载的不同，将油路划分为三条，从而能够充分利用液压油，减少了能耗，增大了设备的处理效率。

优选的方案中，所述的第一马达进油管29与多个油泵连接，第二马达进油管30与多个油泵连接；

与第二马达进油管30连接的油泵数量较多；

在第一马达进油管29与第二马达进油管30之间设有用于合流和分流液压油的第一控制阀组16。

优选的方案中，油缸进油管31与第九油泵15的出口连接，第九油泵15与单伸轴电机14固定连接；

第二马达进油管30通过多个单向插装阀C1、C3、 C5、 C7、 C9、 C11分别与多个油泵连接，包括第七油泵12、第八油泵13、第五油泵9、第六油泵10、第三油泵6、第四油泵7。各个油泵与双伸轴电机固定连接，包括第四双伸轴电机11、第三双伸轴电机8和第二双伸轴电机5；设置的单向插装阀能够起到单向阀的作用，避免受到瞬时油压变化的影响。

第一马达进油管29通过多个单向插装阀，分别与多个油泵连接，各个油泵与双伸轴电机固定连接；本例中的单向插装阀包括C13、C15，第一双伸轴电机2与第一油泵3和第二油泵4连接。

第二马达进油管30连接的油泵数量至少是第一马达进油管29连接的油泵数量的一倍；在本例中，第二液压马达22为下马达，需要的扭矩较高，因此优先为第二液压马达22设置了较多的油泵，第一液压马达18为上马达，设置了较少的油泵。本例中采用三台双伸轴电机带6台油泵为第二液压马达22供油，第一双伸轴电机2带动两台油泵为第一液压马达18供油。

在插装单向阀与油泵出口之间，还设有节流保护阀组，节流保护阀组中节流插装阀A口与油泵出口连接，B口与油箱1连接，X口分别与顺序阀和换向阀连接，顺序阀和换向阀与油箱连接，顺序阀与换向阀并联。设置的节流保护阀组能够在油路中的单向插装阀受到瞬时冲击而关闭时，将多余的液压油循环排出。节流保护阀组包括节流插装阀C2 、C4、 C6、C8、C10、 C12、C14、C16，和配套的换向阀YV1、YV2、 YV3、 YV4、 YV5、 YV6、 YV7、 YV8。

优选的方案如图1、4中，所述的第一控制阀组16中，汇流方向阀C17的A口与第一马达进油管29连接，B口与第二马达进油管30连接，X口依次与流量阀和汇流换向阀YV9的进口连接，汇流换向阀YV9的其中一个出口接油箱1，另一个出口通过梭阀分别与第一马达进油管29和第二马达进油管30连接。由此结构，可以根据实际工况将汇流方向阀C17开启或关闭，以实现将第二马达进油管30和第一马达进油管29分流和汇流，当汇流换向阀YV9切换至油箱1，则汇流方向阀C17开启，第一马达进油管29能够获得更大的动力液压油。而当汇流换向阀YV9切换至梭阀，X口的压力与A口和B口的压力均衡，汇流方向阀C17关闭。

优选的方案如图1中，所述的第二控制阀组17中，两路插装阀组分别为正转和反转管路供油，例如包含插装阀C27和C30的插装阀组。还设有三组用于缓冲换向冲击的插装阀组，其中两组缓冲插装阀组对应正转和反转供油的插装阀组，例如包含插装阀C29和C26的缓冲插装阀组，另一组保护插装阀组，例如包含流量插装阀C25的保护插装阀组。通过保护换向阀YV12的切换，经过保护插装阀C25的B口直接回油，或者经过保护插装阀C25的节流口、保护换向阀YV12和超高压顺序阀回油；本例中的超高压顺序阀的压力为20~30MPa。

第二控制阀组17与第三控制阀组21的结构相同。

优选的方案如图1中，为正转和反转供油的插装阀组中，插装阀C27、C30A口与第一马达进油管29连接，B口与第一液压马达18连接，X口通过节流阀与梭阀连接，梭阀的一端与换向阀YV10、YV11连接，梭阀的另一端与插装阀B口连接，换向阀YV10、YV11的一个出口与插装阀A口连接，换向阀YV10、YV11的另一个出口接油箱1。

优选的方案如图1中，缓冲插装阀组中，插装式节流阀的A口与第一马达进油管29连接，插装式节流阀的B1口与油箱连接，B2口通过禁止流入的单向阀与A口连接，X口通过节流阀分为两路，一路通过高压顺序阀与B2口连接，此处的高压顺序阀压力为10~20MPa，另一路通过低压顺序阀与为正转或反转供油的插装阀组中的换向阀YV10、YV11连接。此处的低压顺序阀压力为0~10 MPa。由上述的结构，能够缓冲第二液压马达22和第一液压马达18换向或速度变化带来的冲击，具体原理为：油泵提供的能量是大致恒定的，当有负载的时候，高压液压油输出与输入大致相当但是在换向时，输入瞬时大于输出，因此，设置的缓冲阀组能够分级将多余的输入导出，避免损坏设备。将插装式节流阀C26、C29的X口经过低压顺序阀该引入到相对应供油油路的电磁换向阀YV10、YV11接入油箱，由此结构实现保压互锁。

优选的方案如图1中，所述的加料油缸27控制油路中，第四控制阀组25内分别设有连接杆腔和塞腔的供油插装阀组，例如包含插装阀C38、C36的供油插装阀组，还设有用于回油的可调插装阀，例如包含可调插装阀C39、C37的可调插装阀组，在塞腔连接的管路上，还设有保压排油阀组，本例中的保压排油阀组由并联的单向阀和顺序阀组成，进油时无压力，排油时则需要压力大于顺序阀的设定压力；

在连接塞腔的供油插装阀组中，插装阀的X口通过换向阀YV21和禁止流入X口的单向阀与插装阀的A口连接，构成保压回路。插装阀C38与可调插装阀C37的X口互联，插装阀C36与可调插装阀C39的X口互联，由此结构构成互锁。可调插装阀C39、C37的X口与换向阀YV21、YV22连接，换向阀YV21、YV22通过单向阀与油缸进油管31连接，换向阀YV21、YV22还与油箱1连接。

优选的方案如图1中，所述的浮动刀盘油缸26控制油路中，第四控制阀组25内用于塞腔供油的供油插装阀组C32中的B口设有禁止流入该B口的单向阀C41, 第四控制阀组25内用于塞腔的排油插装阀组中，保压插装阀C33的X口依次通过节流阀和单向可调节流阀与换向阀YV18连接，其中单向可调节流阀由禁止流入换向阀YV18的单向阀与可调节流阀并联组成，换向阀YV18分别与插装阀的A口和B口连接，在连接A口的管路上设有节流阀；

在连接塞腔的管路上还设有第五压力变送器28，通过第五压力变送器28信号控制实现浮动刀盘油缸26差动运行控制以及浮动刀盘油缸(26)塞腔差压报警。

优选的方案如图1中，所述的浮动刀盘油缸26控制油路中，第四控制阀组25内用于杆腔的供油插装阀组中，保压插装阀C34的X口通过节流阀与换向阀YV19连接，换向阀YV19分别与油箱和梭阀连接，梭阀的两端分别与插装阀的A口和B口连接；

用于杆腔的排油插装阀组中，插装阀C35的X口通过节流阀分别与第一顺序阀和换向阀YV20连接，第一顺序阀与插装阀的B口连接，换向阀YV20通过第二顺序阀与插装阀的B口连接。第二顺序阀的压力小于第一顺序阀的压力。

使用时，多个油泵泵出的高压液压油，推开单向插装阀C1、C3、 C5、 C7、 C9、 C11，进入到第二马达进油管30，再通过第三控制阀组21的分配驱动第二液压马达22正转或反转。第一油泵3和第二油泵4的泵出的高压液压油，推开单向插装阀C13、C15，进入到第一马达进油管29，通过第二控制阀组17的分配驱动第一液压马达18正转或反转。通过第四压力变送器24、第三压力变送器23的压力检测信号反馈，给出第二液压马达22的正反转状态信号。通过第二压力变送器20、第一压力变送器19的压力检测信号反馈，给出第一液压马达18的正反转状态信号。通过电磁换向阀YV13、YV14的切换，切换第二液压马达22的正反转状态；当一个插装阀供油，则另一个管路通过电磁换向阀出油。当第一液压马达18和第二液压马达22换向时，产生的冲击由插装式节流阀C18、C19、C22以及插装式节流阀C25、C26、C29所在的缓冲插装阀组和保护插装阀组缓冲和回流。当第一液压马达18需要更大的流量和扭矩，换向阀YV9换向，使汇流插装阀C17开启，将第二马达进油管30的液压油引入到第一马达进油管29。

通过控制不同的双伸轴电机的开启，也能够根据工况控制第二液压马达22和第一压力变送器19的扭矩，以节省能耗。加料油缸27分别由插装阀C38、C36的启闭控制。浮动刀盘油缸26分别由插装阀C32、C34的启闭控制。保压插装阀C33和单向阀C41实现浮动刀盘油缸(26)保压动作要求。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种金属束块预切碎机液压系统，其特征是：包括第一液压马达（18）控制油路，第二液压马达（22）控制油路，浮动刀盘油缸（26）和加料油缸（27）控制油路；

第一液压马达（18）控制油路中，第一马达进油管（29）与第二控制阀组（17）连接，第二控制阀组（17）与第一液压马达（18）的正转和反转管路连接；

第二液压马达（22）控制油路中，第二马达进油管（30）与第三控制阀组（21）连接，第三控制阀组（21）与第二液压马达（22）的正转和反转管路连接；

在第一液压马达（18）和第二液压马达（22）的正转和反转管路中设有压力变送器；压力变送器包括第一压力变送器（19）、第二压力变送器（20）、第三压力变送器（23）和第四压力变送器（24），用于反馈液压马达的旋转方向；

浮动刀盘油缸（26）和加料油缸（27）控制油路中，油缸进油管（31）与第四控制阀组（25）连接，第四控制阀组（25）与浮动刀盘油缸（26）和加料油缸（27）的塞腔和杆腔连接；

所述的第一马达进油管（29）与多个油泵连接，第二马达进油管（30）与多个油泵连接；与第二马达进油管（30）连接的油泵数量更多；

在第一马达进油管（29）与第二马达进油管（30）之间设有用于合流和分流液压油的第一控制阀组（16）；

所述的第一控制阀组（16）中，汇流方向阀（C17）的A口与第一马达进油管（29）连接，B口与第二马达进油管（30）连接，X口依次与流量阀和汇流换向阀（YV9）的进口连接，汇流换向阀（YV9）的其中一个出口接油箱（1），另一个出口通过梭阀分别与第一马达进油管（29）和第二马达进油管（30）连接；

所述的第二控制阀组（17）中，两路插装阀组分别为第一液压马达（18）的正转和反转管路供油，还设有三组用于缓冲换向冲击的插装阀组，其中两组缓冲插装阀组对应为正转和反转管路供油的插装阀组，另一组缓冲插装阀组通过保护换向阀（YV12）进行切换，经过保护插装阀（C25）的B口直接回油，或者经过保护插装阀（C25）的节流口、保护换向阀（YV12）和超高压顺序阀回油；

第二控制阀组（17）与第三控制阀组（21）的结构相同。

2.根据权利要求1所述的一种金属束块预切碎机液压系统，其特征是：为正转和反转管路供油的插装阀组中，插装阀（C27、C30）A口与第一马达进油管（29）连接，B口与第一液压马达（18）连接，X口通过节流阀与梭阀连接，梭阀的一端与换向阀（YV10、YV11）连接，梭阀的另一端与插装阀B口连接，换向阀（YV10、YV11）的一个出口与插装阀A口连接，换向阀（YV10、YV11）的另一个出口接油箱（1）。

3.根据权利要求2所述的一种金属束块预切碎机液压系统，其特征是：缓冲插装阀组中，插装式节流阀的A口与第一马达进油管（29）连接，插装式节流阀的B1口与油箱连接，B2口通过禁止流入的单向阀与A口连接，X口通过节流阀分为两路，一路通过高压顺序阀与B2口连接，另一路通过低压顺序阀与为正转或反转管路供油的插装阀组中的换向阀（YV10、YV11）连接。

4.根据权利要求1所述的一种金属束块预切碎机液压系统，其特征是：所述的加料油缸（27）控制油路中，第四控制阀组（25）内分别设有连接杆腔和塞腔的供油插装阀组，还设有用于回油的可调插装阀，在塞腔连接的管路上，还设有保压排油阀组；

在连接塞腔的供油插装阀组中，插装阀的X口通过换向阀（YV21）和禁止流入X口的单向阀与插装阀的A口连接，构成保压回路。

5.根据权利要求1所述的一种金属束块预切碎机液压系统，其特征是：所述的浮动刀盘油缸（26）控制油路中，第四控制阀组（25）内用于塞腔供油的供油插装阀组中的B口设有禁止流入B口的单向阀（C41）, 第四控制阀组（25）内用于塞腔的排油插装阀组中，插装阀的X口通过单向可调节流阀与换向阀（YV18）连接，换向阀（YV18）分别与插装阀的A口和B口连接；

在连接塞腔的管路上还设有第五压力变送器（28）。

6.根据权利要求5所述的一种金属束块预切碎机液压系统，其特征是：所述的浮动刀盘油缸（26）控制油路中，第四控制阀组（25）内用于杆腔的供油插装阀组中，插装阀的X口通过节流阀与换向阀（YV19）连接，换向阀（YV19）分别与油箱和梭阀连接，梭阀的两端分别与插装阀的A口和B口连接；

用于杆腔的排油插装阀组中，插装阀的X口通过节流阀分别与第一顺序阀和换向阀（YV20）连接，第一顺序阀与插装阀的B口连接，换向阀（YV20）通过第二顺序阀与插装阀的B口连接。

7.根据权利要求1所述的一种金属束块预切碎机液压系统，其特征是：油缸进油管（31）与第九油泵（15）的出口连接，第九油泵（15）与单伸轴电机（14）固定连接；

第二马达进油管（30）通过多个单向插装阀分别与多个油泵连接，各个油泵与双伸轴电机固定连接；

第一马达进油管（29）通过多个单向插装阀分别与多个油泵连接，各个油泵与双伸轴电机固定连接；

第二马达进油管（30）连接的油泵数量至少是第一马达进油管（29）连接的油泵数量的一倍；

在单向插装阀与油泵出口之间，还设有节流保护阀组，节流保护阀组中节流插装阀A口与油泵出口连接，B口与油箱（1）连接，X口分别与顺序阀和换向阀连接，顺序阀和换向阀与油箱连接，顺序阀与换向阀并联。