CN109114058B - 液压系统的卸载装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液压系统的卸载装置，包括阀门模组，其包括至少一个开关阀和电控阀。开关阀的第一端与介质汇总点连接，第二端适于与一个泵体的工作介质出口可拆卸地连接；电控阀的被控端与控制分站的控制端连接，在控制分站的控制下导通或截止；电控阀的进液口与介质汇总点连接，出液口与需求设备的进液口连接。上述方案中，卸载装置独立于泵体单独设计，根据实际需要卸载装置可以连接一台或者多台泵体，能够有效降低泵体压力脉动，卸载装置的流量不受泵体流量的限制，能够实现卸载装置响应时间和通径的优化合理配置。而且由于卸载装置不与泵体刚性直接连接，另外由于在卸载装置中设置了蓄能器，避免了卸载装置频繁开启，有效提高卸载装置的使用寿命。

Description

液压系统的卸载装置

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，具体涉及一种液压系统的卸载装置。

背景技术

随着技术的不断进步，集成供液系统不断向高压大流量方向发展。目前的集成供液系统普遍采取每台泵站上安装一套电磁卸荷阀，以实现对单台泵站供液压力的调控。每台泵站的出口压力靠控制分站调节电磁卸荷阀来进行调控，各泵站供液管路汇总到系统总出口进行压力监测，电控系统以系统总出口供液压力值作为控制反馈依据，分别控制每一台泵站上的电磁卸载阀开启或者关闭进而对集成供液系统总体供液压力进行调控。现有技术的上述方案存在以下问题：

每一卸载阀与单台泵体刚性直接连接，空间有限单位流量下压力变化明显，系统刚性较大，受柱塞往复运动影响，泵本身压力脉动较大，易造成卸荷频繁。另一方面，每一泵体单独设置卸载阀的话，为了满足卸载压力的需要，必须要求卸载阀流量与泵相匹配，即卸载阀的卸载压力要大于或等于泵的公称压力，因此卸载阀的通径需要设计的很大。所以大流量泵所需要的卸载阀既要满足大流量需求又要满足快速响应开闭的需求，会通过频繁开启或者降低关闭恢复压力来实现，而频繁开启对于卸载阀的使用寿命带来很大影响，造成我国煤炭行业泵站卸载恢复压力只有75％左右，有很大提升空间。

因此，亟需一种卸载装置来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中集成供液系统的卸载装置与泵体刚性连接带来的压力脉动大及使用寿命短的技术问题，进而提供一种液压系统的卸载装置。

为此，本发明提供一种液压系统的卸载装置，包括阀门模组，所述阀门模组包括至少一个开关阀和电控阀，其中：

所述开关阀，其第一端与介质汇总点连接，其第二端适于与一个泵体的工作介质出口可拆卸地连接；

所述电控阀，其被控端与控制分站的控制端连接，所述电控阀在所述控制分站的控制下导通或截止；所述电控阀的进液口与所述介质汇总点连接，出液口与需求设备的进液口连接。

可选地，上述的液压系统的卸载装置中，所述阀门模组包括至少两个，不同所述阀门模组中的电控阀具有不同的通径。

可选地，上述的液压系统的卸载装置中，所述电控阀包括：

电磁先导阀，其进液端与所述介质汇总点连接；

卸载阀，其第一进液口与所述电磁先导阀的第一出液口连接，其第一出液口经卸载通路与回收箱连接；其第二进液口与所述电磁先导阀的第二出液口连接，其第二出液口与所述出液口连接；

所述电磁先导阀根据所述控制分站发送的控制信号确定导通状态以及导通时间，以确定所述电控阀的出液口处工作介质的瞬时释放量和总释放量。

可选地，上述的液压系统的卸载装置中，所述阀门模组还包括：

压力传感器/流量传感器，设置于所述介质汇总点处，其用于检测所述介质汇总点处的压力/流量，并将检测到的数据转换为压力/流量信号后发送至所述控制分站，使所述控制分站根据所述压力/流量信号控制所述开关阀和/或所述电控阀的开关，通过控制所述开关阀和/或所述电控阀的开关时间确定所述电控阀的出液口处工作介质总释放量。

可选地，上述的液压系统的卸载装置中，所述阀门模组还包括：

压力表/流量表，设置于所述介质汇总点处，其用于检测并显示所述介质汇总点处的压力/流量。

可选地，上述的液压系统的卸载装置中，所述阀门模组还包括：

蓄能器，设置于所述电控阀的进液通道上，降低进入所述电控阀的工作介质的压力脉动。

可选地，上述的液压系统的卸载装置中，所述阀门模组还包括：

辅助压力传感器/辅助流量传感器，设置于所述卸载装置的出液口处，其用于检测所述卸载装置的出液口处的压力/流量，并将检测到的数据转换为出液口压力/出液口流量信号后发送至所述控制分站，使所述控制分站根据所述出液口压力/出液口流量信号控制所述开关阀和/或所述电控阀的开关，通过控制所述开关阀和/或所述电控阀的开关时间确定所述电控阀的出液口处工作介质总释放量。

可选地，上述的液压系统的卸载装置中，还包括：

至少一个附加接口，所述附加接口的第一端与所述介质汇总点连接，第二端适于与开关阀连接；

密封盖，可拆卸地设置于所述附加接口的第二端处，与所述附加接口密封连接。

本发明提供的以上任一技术方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

本发明提供的液压系统的卸载装置，包括阀门模组，所述阀门模组包括至少一个开关阀和电控阀，其中：所述开关阀，其第一端与介质汇总点连接，其第二端适于与一个泵体的工作介质出口可拆卸地连接；所述电控阀，其被控端与控制分站的控制端连接，所述电控阀在所述控制分站的控制下导通或截止；所述电控阀的进液口与所述介质汇总点连接，出液口与需求设备的进液口连接。上述方案中，卸载装置独立于泵体单独设计，根据实际需要卸载装置可以连接一台或者多台泵体，能够有效降低泵体压力脉动，卸载装置的流量不受泵体流量的限制，能够实现卸载装置响应时间和通径的优化合理配置。而且由于卸载装置不与泵体刚性直接连接，能够有效提高卸载装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述卸载装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例所述基于多泵站液压系统工作在增压状态时的示意图；

图3为本发明一个实施例所述基于多泵站液压系统工作在卸荷状态时的示意图；

图4为本发明一个实施例所述电控阀的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本发明实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，本发明的核心改进点在于将卸载装置与泵体分离开来，避免二者之间的刚性连接，进一步的可以在卸载装置中集成多种通径阀芯，通过控制不同通径阀芯的开启顺序、开启数量和开启时间能够实现降低工作介质压力脉动、快速响应流量需求等效果。而其中所用到的具体阀芯的工作原理和结构，可采用现有技术中已有的阀芯来实现即可，在本发明的下述实施例中不再详细描述。

本实施例提供一种液压系统的卸载装置，结合图1至图3所示，所述卸载装置包括阀门模组100，每一阀门模组100包括至少一个开关阀101和电控阀102，其中，所述开关阀101，其第一端与介质汇总点103连接，其第二端适于与一个泵体的工作介质出口可拆卸地连接。图中所述泵体为乳化液泵，所述工作介质可以为液压液，例如可以为液压油。在一个乳化液泵站200中包括多个乳化液泵的泵体，每一泵体具有一个出液口，出液口能够与开关阀101可拆卸地连接；每一泵体所提供的工作介质通过开关阀101之后汇总至介质汇总点103处。所述电控阀102，其被控端与控制分站的控制端连接，所述电控阀102在所述控制分站的控制下导通或截止；所述电控阀102的进液口与所述介质汇总点103连接，出液口与需求设备的进液口连接。如图所示，对于乳化液泵站200和卸载装置来说，在使用过程中需要设置回收箱400收集卸载排出的工作介质。

其中，所述电控阀102与控制分站之间能够实现数据传输，二者既可以采用无线通信的方式，也可以采用有线通信的方式。控制分站通过控制电控阀102的开启或者关闭，以及电控阀102的开启数量，能够控制进入卸载装置工作部分的工作介质量，从而控制进入需求设备的工作介质量。通过上述装置，卸载装置独立于泵体单独设计，根据实际需要卸载装置可以连接一台或者多台泵体，能够有效降低泵体压力脉动，卸载装置的流量不受泵体流量的限制，可以通过控制电控阀102的开启数量即可调节卸载装置的通径，从而能够实现卸载装置响应时间和通径的优化合理配置。需求设备为采煤工作面中需要工作介质的各种设备均可。如图2所示，在工作介质进入需求设备之前，先经过自动反冲洗高压过滤站进行过滤，以除去工作介质中的杂质，避免对需求设备带来影响。

本实施例提供的上述方案中，由于卸载装置完全不需要与单台泵体刚性直接连接，有效减小了系统刚性，泵站出口压力不会直接对于卸载装置工作部分进行冲击，能够有效提高卸载装置的使用寿命。

本实施例提供的卸载装置，其中的所述电控阀102可通过两种方式实现，其中：

一种方式为，所述电控阀102包括电磁先导阀，其第一端与所述介质汇总点103连接，其第二端输出工作介质供需求设备300使用，其被控端与所述控制分站的控制端连接，根据所述控制分站发送的控制信号确定其开关，通过控制其开关时间确定工作介质的释放量进而确定流入所述需求设备300的工作介质量。

第二种方式如图4所示，所述电控阀102包括多个并联的电磁先导阀1021和卸载阀1022，每一电磁先导阀1021的进液口P即作为所述电控阀的进液口，与介质汇总点103连接。每一电磁先导阀1021中配置有一个或多个阀芯，卸载阀1022中配置的阀芯数量与所有电磁先导阀1021中的阀芯总数一致，电磁先导阀1021和卸载阀1022的阀芯分别一一对应连通，卸载阀1022的一个出口与卸载装置的卸载口R连接，另一个出口与工作口A连接，其中卸载口R与回收箱400连接，工作口A即为与工作设备连通的出液口。

结合图2和图3，在实际工作时，控制分站中的控制系统中预先设定卸载压力与恢复压力，在工作口A处会设置压力传感器对其压力值进行实时监测，当工作口A处的压力值低于卸载压力时，可以控制电磁先导阀1021通电，P口与A口接通，P口与R口断开，此时泵体出口的工作介质经由工作口A输送到工作面上，此时的卸载阀1022处于增压工作状态。而当工作口A处的压力数值等于或高于卸载压力时，电磁先导阀1021断电，P口与A口断开，P口与R口接通，泵体输出的工作直接通过卸荷管路回到回收箱400，直到A口处压力值低于恢复压力，再次控制电磁先导阀1021重新通电，卸载阀1022恢复增压状态。具体地，可以根据实际情况确定需要通电的电磁先导阀的数量，以及需要处于增压状态的卸载阀芯的数量或需要处于卸载状态的卸载阀芯的数量。通过并联的电磁先导阀1021的导通状态就能够控制与其连通的卸载阀芯的工作状态。

以上方案中，当所述卸载装置包括多个阀门模组100时，不同阀门模组100中的电控阀102可以具有相同的通径，此时能够根据电控阀102的导通数量来控制工作介质量。优选地，不同阀门模组100中的电控阀102具有不同的通径，如图所示，不同通径的卸载阀芯并联构成，通过控制各阀芯的动作先后顺序，对不同流量和不同压力下的泵站压力脉动进行分级调节，通过智能控制策略与机械结构的配合，完成泵站系统的多级电磁卸载控制。

举例来说，卸载装置中的电控阀的通径由小至大划分为一级阀芯、二级阀芯、三级阀芯……。当泵站压力达到增压和卸荷的一级阈值时，卸载装置的一级阀芯首先动作(可以为图2中最上方的电控阀导通，其余电控阀截止)，通过小流量的增压卸荷缓慢控制泵站系统压力变化，具有较高的调控精度；当系统压力达到增压和卸荷的二级阈值，即一级阀芯的调节速度不能满足系统需求时，卸载装置二级阀芯动作通过较大流量的增压卸荷较快控制泵站系统压力梯度(此时，根据实际需求可以有两种情况：一种情况下，令一级阀芯截止，二级阀芯导通；另一种情况下，令一级阀芯和二级阀芯均导通，根据实际压力进行调节)，以此类推。当系统压力达到增压和卸荷的三级阈值时，可以根据实际情况选择导通三级阀芯，或者三级阀芯与一级阀芯和/或二级阀芯配合等情况。

对于卸载装置来说，在卸载过程中需要满足两方面的要求，一方面需要满足工作介质释放量的要求，另一方面需要满足响应时间的要求，另外整个工作过程要求压力脉动尽可能小，也即保证卸载过程中的平稳性。因此，当需要释放的工作介质量很大，此时单独开启一个电控阀必然不能满足释放量的需求，为了快速响应释放量需求应开启多个电控阀。另外，当工作介质释放量的需求较小时，单独开启一个电控阀并且根据工作介质的释放量调整该电控阀的开启时间即可满足该需求。

优选地，如图1和图2所示，上述的方案中，所述卸载装置中，所述阀门模组100还包括压力传感器/流量传感器105，设置于所述介质汇总点103处，其用于检测所述介质汇总点103处的压力/流量，并将检测到的数据转换为压力/流量信号后发送至所述控制分站。之后，控制分站能够根据接收到的压力/流量信号，确定是否需要调整电控阀102的开闭顺序或者开闭数量。另外，为了能够使工作人员实时掌握到卸载装置工作过程中的压力/流量信息，所述阀门模组100还包括压力表/流量表106，设置于所述介质汇总点103处，其用于检测并显示所述介质汇总点103处的压力/流量，由此工作人员能够随时观察到装置的压力/流量。

基于相似的原理，所述阀门模组100还可以包括辅助压力传感器/辅助流量传感器，设置于所述卸载装置的出液口处，其用于检测所述卸载装置的出液口处的压力/流量，并将检测到的数据转换为出液口压力/出液口流量信号后发送至所述控制分站，使所述控制分站根据所述出液口压力/出液口控制所述开关阀101和/或所述电控阀102的开关。

进一步地，上述卸载装置中，所述阀门模组100还包括蓄能器107，设置于所述电控阀102的进液通路上，降低进入所述电控阀的工作介质的压力脉动。

优选地，上述卸载装置中，所述阀门模组100还包括溢流阀107，其第一端与每一所述介质汇总点103连接，其第二端与每一电控阀102的进液口连接。通过设置溢流阀107能够使卸载装置中工作部分的压力保持稳定，提高系统卸荷和安全保护。

以上方案中的卸载装置，还可以包括至少一个附加接口，所述附加接口的第一端与所述介质汇总点103连接，第二端适于与开关阀101连接；密封盖，可拆卸地设置于所述附加接口的第二端处，与所述附加接口密封连接。本方案中的附加接口适用于对卸载装置进行扩容，当需要使用更多的泵体进行连接时，只需要通过导管等部件将新增泵体的出液口与附加接口相连即可，提高了卸载装置的适配性。而当不需要扩容时，密封盖与附加接口密封连接即可，操作非常简便。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种液压系统的卸载装置，其特征在于，包括阀门模组，所述阀门模组包括至少一个开关阀和电控阀，其中：

所述开关阀，其第一端与介质汇总点连接，其第二端适于与一个泵体的工作介质出口可拆卸地连接；

所述电控阀，其被控端与控制分站的控制端连接，所述电控阀在所述控制分站的控制下导通或截止；所述电控阀的进液口与所述介质汇总点连接，出液口与需求设备的进液口连接；

其中所述电控阀包括多个并联连接的电磁先导阀和卸载阀：

所述电磁先导阀，其进液端与所述介质汇总点连接；

所述卸载阀，其第一进液口与所述电磁先导阀的第一出液口连接，其第一出液口经卸载通路与回收箱连接；其第二进液口与所述电磁先导阀的第二出液口连接，其第二出液口与所述电控阀的出液口连接；

所述电磁先导阀根据所述控制分站发送的控制信号确定导通状态以及导通时间，以确定所述电控阀的出液口处工作介质的瞬时释放量和总释放量；

所述阀门模组还包括：

压力传感器/流量传感器，设置于所述介质汇总点处，其用于检测所述介质汇总点处的压力/流量，并将检测到的数据转换为压力/流量信号后发送至所述控制分站，使所述控制分站根据所述压力/流量信号控制所述开关阀和/或所述电控阀的开关，通过控制所述开关阀和/或所述电控阀的开关时间确定所述电控阀的出液口处工作介质总释放量。

2.根据权利要求1所述的液压系统的卸载装置，其特征在于：

所述阀门模组包括至少两个，不同所述阀门模组中的电控阀具有不同的通径。

3.根据权利要求1或2所述的液压系统的卸载装置，其特征在于，所述阀门模组还包括：

压力表/流量表，设置于所述介质汇总点处，其用于检测并显示所述介质汇总点处的压力/流量。

4.根据权利要求1或2所述的液压系统的卸载装置，其特征在于，所述阀门模组还包括：

蓄能器，设置于所述电控阀的进液通道上，降低进入所述电控阀的工作介质的压力脉动。

5.根据权利要求4所述的液压系统的卸载装置，其特征在于，所述阀门模组还包括：

辅助压力传感器/辅助流量传感器，设置于所述卸载装置的出液口处，其用于检测所述卸载装置的出液口处的压力/流量，并将检测到的数据转换为出液口压力/出液口流量信号后发送至所述控制分站，使所述控制分站根据所述出液口压力/出液口流量信号控制所述开关阀和/或所述电控阀的开关，通过控制所述开关阀和/或所述电控阀的开关时间确定所述电控阀的出液口处工作介质总释放量。

6.根据权利要求5所述的液压系统的卸载装置，其特征在于，还包括：

至少一个附加接口，所述附加接口的第一端与所述介质汇总点连接，第二端适于与开关阀连接；

密封盖，可拆卸地设置于所述附加接口的第二端处，与所述附加接口密封连接。

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