CN107605830A - 电液伺服垃圾压缩箱动力单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电液伺服垃圾压缩箱动力单元，包括油箱、油泵、推板油缸、翻斗油缸，油箱与油泵连接，油泵采用电液伺服为系统供油，油泵的输出端其中一路通过二位四通换向阀、二位四通导向阀与推板油缸连接，另一路通过三位四通阀与翻斗油缸连接。本发明集成化程度、自动化程度显著提高，通过电液伺服动力单元的超载能力，可以大幅提升工作效率；通过伺服比例精确曲线控制，可以改善上下垃圾过程中抖动现象；通过伺服比例扭矩控制，可以实现全程无溢流，按需供油，可以真正实现更节能环保；采用电液伺服替代传统电机，使压缩垃圾效率提高30％，缩短压缩时间；减少能源消耗节能率提高60％，并减少系统发热，提高了液压元件使用寿命。

Description

电液伺服垃圾压缩箱动力单元

技术领域

本发明涉及一种电液伺服垃圾压缩箱动力单元。

背景技术

移动压缩式垃圾箱，是一种集垃圾自动收集、压缩和垃圾暂时存储为一体的垃圾收集箱。它由箱体总成和控制系统两大部分组成，移动压缩式垃圾箱通过控制系统来控制推铲进行垃圾的压缩。由与之匹配的拉臂车运输，在垃圾处理场与拉臂车配合使用，实现垃圾自卸，保证垃圾卸料顺畅并确保在倾卸后，箱体内和后门无残留垃圾。由于车与箱可分离单独使用，一车可配多箱，最大限度地提高运输车辆的使用率，减少车辆的配置量，提高运输效率，降低运行费用。

电液伺服垃圾压缩箱动力单元采用的是电液伺服技术，在电机上面实现压力、流量双调节。现有的垃圾压缩箱液压动力单元是阀控技术，用溢流阀和调速阀实现压力和速度的双调节，效率低、功耗大，同时翻斗油缸在普通动力源的情况下会出现抖动，运行不平稳，导致垃圾的上下料过程中会出现洒落现象，有待进一步发展。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电液伺服垃圾压缩箱动力单元，为了达到上述目的本发明采用如下技术方案：

一种电液伺服垃圾压缩箱动力单元，包括油箱、油泵、推板油缸、翻斗油缸，所述油箱与所述油泵连接，所述油泵采用电液伺服为系统供油，所述油泵的输出端分为两路，其中一路通过二位四通换向阀、二位四通导向阀与所述推板油缸连接，另一路通过三位四通阀与所述翻斗油缸连接；

所述二位四通换向阀设有用于将所述油泵的输出端与所述推板油缸的有杆腔连接的正向位，以及用于将所述油泵的输出端与所述推板油缸的无杆腔连接的反向位；

所述二位四通导向阀设有用于将所述油泵的输出端与所述推板油缸的有杆腔连接的导通位，以及用于将所述推板油缸的有杆腔与所述推板油缸的无杆腔连接的截止位，用于实现推板油缸差动快速推出；

所述三位四通阀设有用于将所述油泵的输出端与所述翻斗油缸截止的中位、用于将所述油泵的输出端与所述翻斗油缸有杆腔连接的左位，以及用于将所述油泵的输出端与所述翻斗油缸无杆腔连接的右位。

优选的，所述油箱设有吸油过滤器、温度液位计、空气滤清器、液位开关、温度变送器及/或风冷油器、压力传感器。

优选的，所述油泵的输出端设有压力表、冷油器及高压过滤器。

优选的，所述油泵的输出端通过换向阀连接有高压溢流阀。

优选的，所述翻斗油缸设有液压锁。

本发明提供的电液伺服垃圾压缩箱动力单元集成化程度、自动化程度显著提高，通过电液伺服动力单元的超载能力，可以大幅提升工作效率；同时通过伺服比例精确曲线控制，可以改善上下垃圾过程中抖动现象；然后通过伺服比例扭矩控制，可以实现全程无溢流，按需供油，可以真正实现更节能环保。采用电液伺服替代传统电机，使压缩垃圾效率提高30％，缩短压缩时间。另外减少能源消耗节能率提高60％，并减少系统发热，提高了液压元件使用寿命。

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，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明实施例液压原理图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：

如图1所示，一种电液伺服垃圾压缩箱动力单元，包括油箱V0、油泵V6、推板油缸、翻斗油缸，所述油箱V0作为液压系统的存储油液用，满足油缸动作，其内部设有吸油过滤器V1、温度液位计V3、空气滤清器V4、液位开关V19、温度变送器V20及/或风冷油器V2，空气滤清器V4使油箱V0与空气联通，并设有滤网，防止脏物进入油箱V0，温度液位计V3用于温度观察、检测油液位置，当液位低于检测位置时，液位开关V19打开，并发出报警信号，提示油液过低需加油，这时候油泵V6停止工作，温度变送器V20用于检测油箱V0油液的温度，并设定高温报警信号，当油温过高油泵V6停止工作，并发出报警信号，提示油温过高；油泵V6输出端通过侧压接头V18设有压力表V16，所述油箱V0与所述油泵V6连接，所述油泵V6采用电液伺服V5为系统供油，电液伺服系统是通过电信号(0-10V)电压信号对伺服电机的调速控制，可以对推铲油缸、翻斗油缸实现速度的精确调节，避免油缸的抖动，同时保证翻斗油缸平稳上下料，通过另一路电信号(0-10V)电压信号，对伺服电机的扭矩进行控制，实现了推铲油缸、翻斗油缸的压力精确控制，避免了溢流现象，溢流阀V7在本系统仅起安全保护作用，不产生任何溢流，所以减少了系统热量的产生，最终实现环保节能的目的。所述油泵V6的输出端通过单向阀V9连接有高压过滤器V11，高压过滤器V11的输出端则分为两路，其中一路通过二位四通换向阀V13、二位四通导向阀V12与所述推板油缸连接，另一路通过三位四通阀V10与所述翻斗油缸连接；所述二位四通换向阀V13采用YUKEN DSG-01-2B2-D24-N1-50，其设有用于将所述油泵V6的输出端与所述推板油缸的有杆腔连接的正向位，以及用于将所述油泵V6的输出端与所述推板油缸的无杆腔连接的反向位，图中，在二位四通换向阀V13的电磁铁不带电状态下，所述油泵V6的输出端与所述推板油缸的有杆腔连接，当电磁铁通电时，所述油泵V6的输出端与所述推板油缸的无杆腔连接；所述二位四通导向阀V12采用YUKENDSG-01-2B8-D24-N1-50，其设有用于将所述油泵V6的输出端与所述推板油缸的有杆腔连接的导通位，以及用于将所述推板油缸的有杆腔与所述推板油缸的无杆腔连接的截止位，图1，当所述二位四通导向阀V12的电磁铁不带电时，所述油泵V6的输出端与所述推板油缸的有杆腔连接导通，当电磁铁通电时，所述推板油缸的有杆腔与无杆腔导通；所述三位四通阀V10采用YUKEN DSG-01-3C4-D24-N1-50，其设有用于将所述油泵V6的输出端与所述翻斗油缸截止的中位、用于将所述油泵V6的输出端与所述翻斗油缸有杆腔连接的左位，以及用于将所述油泵V6的输出端与所述翻斗油缸无杆腔连接的右位，图中，当所述三位四通阀V10的左电磁铁DT4与右电磁铁DT5都不通电时，阀芯位于中位，所述油泵V6的输出端与所述翻斗油缸不连通，当所述三位四通阀V10的左电磁铁DT4通电时，阀芯位于左位，所述油泵V6的输出端与所述翻斗油缸有杆腔连通，阀芯位于右位，当所述三位四通阀V10的右电磁铁DT4通电时，阀芯位于右位，所述油泵V6的输出端与所述翻斗油缸无杆腔连通。且所述翻斗油缸的无杆腔及/或所述翻斗油缸的有杆腔运行速度快慢可以由电液伺服V5调整转速来实现翻斗油缸动作快慢。这用与传统系统采用节流阀来实现油缸的速度调节可以减少能源消耗和系统发热。

作为上述实施例方案的改进，本实施例中，所述油泵V6的输出端通过换向阀V8连接有高压溢流阀V7在系统中做为安全阀使用。

作为上述实施例方案的改进，本实施例中，所述翻斗油缸的无杆腔及/或所述翻斗油缸的有杆腔设有单向节流阀V14。

作为上述实施例方案的改进，本实施例中，所述翻斗油缸设有液压锁V15。

工作流程说明：

倒料过程：垃圾倒入料斗后，电液伺服V5驱动油泵V6动作，控制翻转油缸伸出，将料斗中垃圾倒入垃圾箱内，翻转油缸到位后，三位四通阀V10换向，翻转油缸缩回，料斗退回地面。

压缩过程：当垃圾倒入垃圾箱后，二位四通导向阀V12和二位四通换向阀V13同时开启，油缸有杆腔和无杆腔导通形成差动回路，油缸快速推出。推板油缸快速推料，推板油缸快到头时，二位四通导向阀V12断开，二位四通换向阀V13开启，这时候推板油缸慢速推料并压缩垃圾。当推板油缸伸出到底后，二位四通导向阀V12断开，推板油缸缩回。该压缩动作来回循环3次，完成压缩过程。

压缩完垃圾后，电液伺服V5停止运行，准备进入下次垃圾压缩过程。

控制原理

电液伺服系统是通过双电压信号输入(两路都是0-10V的电压信号)来控制伺服电机的扭矩和输出转速，最终来实现液压系统的压力控制和流量控制。目前上市面上还没有人能做出这个产品，是因为移动垃圾压缩箱相对空间有限，在狭小的空间里面，还要增加驱动的控制，非常困难。同时伺服产品相对高端，要在少量的成本增加基础上，实现伺服的精确控制，也给项目增加了很大难度。

压力控制：伺服控制的电液系统通过0-10V的电压输出来控制电机的扭矩，系统的压力传感器V17会将系统的压力反馈给电机，一方面校正电机的指令是否正确，另一方面通过压力传感器的信号，来控制推铲油缸的快进、工进、回退的自动切换。因为控制了电机的输出扭矩，间接的控制了系统的压力，所以系统无需通过溢流阀来控制压力，溢流阀在本案中只是充当了安全阀的作用，降低了系统的发热和功耗。同时伺服电机本身就具有高达50％的超载能力，所以也决定伺服电机可以实现更多的垃圾压缩能力，提高了移动垃圾压缩箱的装载能力。

速度控制：伺服控制的电液系统通过另一路0-10V的电压输出来控制电机的转速，电机实现0-2500rpm变速控制，根据每个动作特点给出相应的液压油。一方面伺服电机高达2500rpm的转速比普通电机1450RPM的转速高出1.7倍，所以能比普通系统高出35％以上的工作效率。另一方面通过比例的速度控制，让垂直升降油缸更平稳，彻底改变普通系统瞬间速度就很快的特点，减少垃圾上料和下料过程中散落，同时减少了换向冲击，保护了机器的寿命。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种电液伺服垃圾压缩箱动力单元，其特征在于：

包括油箱、油泵、推板油缸、翻斗油缸，所述油箱与所述油泵连接，所述油泵采用电液伺服为系统供油，所述油泵的输出端分为两路，其中一路通过二位四通换向阀、二位四通导向阀与所述推板油缸连接，另一路通过三位四通阀与所述翻斗油缸连接；

所述二位四通换向阀设有用于将所述油泵的输出端与所述推板油缸的有杆腔连接的正向位，以及用于将所述油泵的输出端与所述推板油缸的无杆腔连接的反向位；

所述二位四通导向阀设有用于将所述油泵的输出端与所述推板油缸的有杆腔连接的导通位，以及用于将所述推板油缸的有杆腔与所述推板油缸的无杆腔连接的截止位，用于实现推板油缸差动快速推出；

所述三位四通阀设有用于将所述油泵的输出端与所述翻斗油缸截止的中位、用于将所述油泵的输出端与所述翻斗油缸有杆腔连接的左位，以及用于将所述油泵的输出端与所述翻斗油缸无杆腔连接的右位。

2.如权利要求1所述的电液伺服垃圾压缩箱动力单元，其特征在于：

所述油箱设有吸油过滤器、温度液位计、空气滤清器、液位开关、温度变送器及/或风冷油器、压力传感器。

3.如权利要求1所述的电液伺服垃圾压缩箱动力单元，其特征在于：

所述油泵的输出端设有压力表、冷油器及高压过滤器。

4.如权利要求1所述的电液伺服垃圾压缩箱动力单元，其特征在于：

所述油泵的输出端通过换向阀连接有高压溢流阀。

5.如权利要求1所述的电液伺服垃圾压缩箱动力单元，其特征在于：

所述翻斗油缸设有液压锁。