CN111365304B - 传动热链轮链板张紧液压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种传动热链轮链板张紧液压装置,包括油箱、油缸、电机泵、压力保持容腔、液压控制模块、蓄能器、压力继电器、油缸压力继电器、控制系统,液压控制模块包括第二电磁阀,电机泵连接油箱,电机泵的出油口、液压控制模块、压力保持容腔、油缸进油口依次连通,油缸出油口经液压控制模块连油箱;蓄能器进油口与压力保持容腔连通,排油口与油箱连通;油液压力达到P2,压力继电器发信号给控制系统启动电机泵;油液压力达到P1,压力继电器发信号给控制系统关闭电机泵;油液压力达到P4,压力继电器发信号给控制系统关第二电磁阀;油缸内油液压力达到P3,油缸压力继电器发信号给控制系统启动电机泵,其中,P3>P1>P2>P4。本发明为油缸提供稳定的液压动力。

Description

传动热链轮链板张紧液压装置
技术领域
本发明涉及一种液压装置,尤其是一种用于具有一定温度的热链轮链板传动机构张紧液压装置。
背景技术
链轮链板本身及周围环境温度较高,一些链轮链板传动系统的张紧及上下轨间隙的调整是保证制成品质量的关键环节。过去链轮链板传动系统的张紧采用的是重锤张紧法或简单的张紧法。采用重锤张紧的方法,张紧力固定,配重的数值是根据正常重载工况下来计算确定的,在链轮链板张紧工况变化时,不能进行在线即时的调整,上下轨间隙容易变化。采用其他简单的张紧法,也易出现张紧力变化,链轮链板易松,上下轨间隙变化大等情况。
如授权公告日为2012年7月18日,授权公告号为CN202337513U,专利名称为链式重锤张紧高温辊床的中国专利公开了一种技术方案,在支脚上固定安装一辊床架,在辊床架上转动架设有辊筒轴与驱动轴,在辊筒轴上设有辊筒,在辊筒轴的一端部固定有被动链轮,在驱动轴上固定有主动链轮,驱动轴通过联轴器与动力装置的传动轴连接,在链条调头位置的辊床架上安装有内外方向间隔布置的固定架,在每个固定架上开设有滑孔,滑孔的长度方向为辊床架的长度方向,在活动架上固定有张紧链轮轴,张紧链轮轴的两端插在对应的滑孔内,在张紧链轮轴上转动安装有张紧链轮,链条与张紧链轮啮合;活动架上连接有张紧绳,张紧绳的另一端连接有重锤。该专利采用重锤张紧法,可实现自动张紧。
授权公告日为2016年10月12日,授权公告号为CN 205633920U,专利名称为一种埋刮板输送机链轮张紧装置的中国专利公开了另一种技术方案,通过在机壳的两侧开设有腰形孔,在腰形孔内安装有一根可在腰形孔内直线移动的转轴,在转轴的两端分别安装有一个轴座,在机壳两侧分别设有一轴座安置部,轴座安置部包括固定在腰形孔两侧的定位条,由定位条在机壳表面间隔出一条平行的通道,轴座安置在该通道内,在各轴座上均安装有一个张紧装置,可以通过调节各气体弹簧内的空气压力,推动各个液压油缸中的缸体的移动,实现对链轮的张紧。该技术方案需要通过人工操作第一阀门和第二阀门,开启空压机给空气瓶加压,空气瓶中的空气通过空气管推动第二气体弹簧中的隔膜向上对液压油进行挤压,挤压的液压油进入的上左油腔和下左油腔,使得上左油腔和下左油腔体积膨胀,推动缸套带着轴座向左移动,随着轴座的移动实现对链轮的张紧。
针对现有技术中存在的张紧压力固定,在链轮链板张紧工况变化时,不能进行在线即时的调整,上下轨间隙容易变化的问题,有必要提出一种有效的解决办法。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有技术中存在的张紧压力固定,在链轮链板张紧工况变化时,不能进行在线即时的调整,上下轨间隙容易变化的问题,本发明提供一种传动热链轮链板张紧液压装置。
2.技术方案
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:一种传动热链轮链板张紧液压装置,包括油箱、油缸、电机泵、压力保持容腔、液压控制模块、蓄能器、压力继电器、油缸压力继电器、控制系统,其中,液压控制模块包括第二电磁阀,所述电机泵的液压油泵浸没在油箱内,电机泵的出油口经过液压控制模块与压力保持容腔连通,压力保持容腔与油缸的进油口连通,油缸的出油口经液压控制模块与油箱连通;所述蓄能器的进油口与压力保持容腔连通,其排油口与油箱连通;所述压力继电器与液压控制模块连接,所述油缸压力继电器与油缸连接,当液压控制模块的油液压力达到P2,压力继电器发信号给控制系统,控制系统启动电机泵,向压力保持容腔补充油液;当液压控制模块的油液压力达到P1,压力继电器发信号给控制系统,控制系统关闭电机泵;当液压控制模块的油液压力达到P4,压力继电器发信号给控制系统,控制系统关闭第二电磁阀;当油缸内的油液压力达到P3,油缸压力继电器发信号给控制系统,控制系统启动电机泵,向压力保持容腔更替新油液,其中,P3>P1>P2>P4。
本技术方案设置了高压阈值P1、低压阈值P2、高压安全阈值P3、低压安全阈值P4,理想状态下,本发明应当保持压力值为P1,由于本发明在运行过程中可能造成的油液损耗或泄漏而出现油液压力降低,正常情况下,蓄能器内预充的油液用于为压力保持容腔和管路系统补充油液,以使油液压力尽量保持在P1附近,保持压力的稳定;如果油液压力下降达到P2时,压力继电器发信号给控制系统,控制系统启动电机泵,向压力保持容腔及管路系统补充油液,油液压力回升,当油液压力达到P1时,压力继电器发信号给控制系统,控制系统关闭电机泵,即停止补充油液。如果出现油液泄漏的情况,油液压力持续降低,当油液压力低于P4,压力继电器发信号给控制系统,关闭液压控制模块的第二电磁阀,由于第二电磁阀关闭使油液泄漏量减少,由蓄能器补充液压油使得油液压力回升至P2,压力继电器发送信号给控制系统,控制系统启动电机泵进行补油,使油液压力尽量维持在P1。同时,还设置有专门检测油缸内的油液压力的油缸压力继电器,当油缸内的油液压力高于P3,油缸压力继电器发信号给控制系统,控制系统启动电机泵,向压力保持容腔及管路更替新油液,用温度较低的油液来替换压力保持容腔即管路内的新油液,从而实现对油液压力的精确控制,使链轮链板的张紧不受链轮链板及环境温度条件的影响。
进一步地,当液压控制模块的油液压力从P4上升到P2,压力继电器发信号给控制系统,控制系统打开第二电磁阀。当油液压力上升到P2,压力继电器发信号给控制系统,控制系统打开第二电磁阀以便于对压力保持容腔和管路补充油液,使油液压力尽可能维持在P1附近。
进一步地,所述液压控制模块还包括换向阀、第一电磁阀、液控单向阀,其中,换向阀、液控单向阀、第二电磁阀、压力保持容腔依次连接,第一电磁阀的一端连接第二电磁阀和压力保持容腔的连接点,另一端连接油箱。在本技术方案中,正常情况下,电机泵泵出的油液经过换向阀、液控单向阀、第二电磁阀进入压力保持容腔给油缸供油,第一电磁阀保持关闭,油缸里的油液经管路、换向阀进入油箱,进行冷却回油。当换向阀换向后,电机泵出油经换向阀、管路进入油缸,第一电磁阀打开,油缸里的油液经过压力保持容腔、第一电磁阀直接回油到油箱,进行冷却回油;与经过换向阀冷却回油相比,通过第一电磁阀直接回油更快,能更快速地降低油液温度。
进一步地,所述液压控制模块还包括压力阀,所述压力阀设置在电机泵和换向阀之间。在本技术方案中,如果电机泵泵出的油液压力过大,则通过压力阀将油液排到油箱中,进行冷却回油,以降低油液压力。
进一步地,还包括电接点温度计,所述电接点温度计设置在油箱外侧壁上,用于检测油箱温度,当油箱温度高于或低于第一阈值,电接点温度计发送信号给控制系统,控制系统打开或关闭水循环对油箱进行冷却降温或停止冷却降温;在油缸上设置有温度继电器,当温度继电器检测到油缸元件的温度高于第二阈值,温度继电器发信号给控制系统,控制系统启动电机泵向压力保持容腔和油缸更替新油液。本技术方案通过电接点温度计检测油箱温度,进而通过控制系统控制水循环的通断,使油箱外侧的水循环不必一直进行,从而降低能耗;同时,通过温度继电器检测油缸的温度,进而通过控制系统启动电机泵更替新油液,使链轮链板的张紧不受链轮链板及环境温度条件的影响。
进一步地,还包括压力变送器,所述压力变送器设置在油箱外侧壁上。压力变送器输出模拟量压力数值,传送至控制系统的上位机以供监控人员实时观察本发明的运行压力;同时模拟量压力数值还转换为相应的数字HART输出信号,接入控制系统进行显示以便于监控人员进行处理。
进一步地,所述油缸内设置有散热通道,所述油缸外侧和压力保持容腔外侧设置有一路冷却水循环管道。油缸内设置的散热通道使油液流动产生紊流,破坏边界层来增加油液的传热系数;同时,位于油缸外侧的水循环将油缸内部元件与本发明以外的生产设备产生的环境高温隔绝开来,起到隔热作用,而且还带走油缸内部元件本身产生的热量。
进一步地,所述电机泵设置在油箱的顶部,所述电机泵的液压油泵从油箱吸取油液,经过电机泵的压力加载并联溢流阀输出压力油液给油缸,所述压力加载并联溢流阀包括两只溢流阀,所述两只溢流阀并联连接。溢流阀并联运行属加载安全裕度设计,具有超压时的保护功能。
进一步地,所述油缸设置在热链轮链板传动机构安装架上,所述油缸的活塞杆连接轴架,所述轴架设置在导向支座上,所述导向支座设置在平行导轨上,所述油缸的活塞杆推动轴架在平行导轨上滑动进而带动热链轮链板张紧或松开。
进一步地,所述电机泵为AB电机泵。AB电机泵的工作方式为AB工作制、一备一用,保证本发明在压力加载后能够连续不间断提供压力油。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明利用液压控制模块有效控制进行压力调节,通过设定四个油液压力阈值P1、P2、P3和P4,通过压力继电器和油缸压力继电器检测压力,利用控制系统启动电机泵补充油液或更替新油液,或者利用控制系统关闭电机泵停止补充油液,使油液压力尽量维持在P1,从而实现对油液压力的精确控制,使链轮链板的张紧不受链轮链板及环境温度条件的影响,从而使本发明输出压力能够保持在一定的稳定范围,为油缸提供稳定的液压动力,使油缸输出力长时间保持恒定,链轮链板在承受张紧力的情况下长时间保持张紧状态不变,上下链板间隙几无变化;
(2)在没有油液泄漏的情况下,本发明中蓄能器内预充进的压力油可以对压力保持容腔和管路的泄漏进行补充,使油液压力尽量维持在P1,从而使油缸输出力长时间保持恒定;
(3)本发明提供两路冷却水循环,分别给油箱和油缸冷却降温,从而使油温维持在一定的温度,使油缸的输出力不受温度的影响;另外,本发明的油缸内设置的散热通道使油液流动产生紊流,破坏边界层来增加油液的传热系数,增强散热效果;
(4)本发明正常工作所需液压力由压力保持容腔和管路内的保持压力提供,长时间不需要输出动力,能够有效节能;
(5)本发明通过外框架保护本体部分不受恶劣环境条件的影响,从而保障生产的有序进行。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的链轮链板传动机构轴架示意面及油缸安装结构示意图;
图3为本发明的AB电机泵示意图;
图4为本发明的液压控制模块及控制系统控制原理框图;
图5为本发明中给油箱降温的温度控制框图;
图6为本发明中给油缸降温的温度控制框图;
图中:1-1:外框架;1-2:油箱;1-3:冷却器;1-4:电磁水阀;1-5:蓄能器组件;1-6:空气滤清器;1-7:液压控制模块;1-8:压力表;1-9:压力继电器;1-10:压力管路过滤器;1-11:单向阀;1-12:AB电机泵;1-13:液位控制继电器;1-14:电接点温度计;1-15:压力变送器;1-16:温度传感器;1-17:电气控制柜体;2-1:链轮链板传动机构示意面;2-2:平行导轨;2-3:导向支座;2-4:下导板;2-5:轴架;2-6:油缸;2-7:上导板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
如图1和图2所示,本发明包括保护外框架1-1、油箱1-2、自动控温系统、控制系统、液压动力系统、液压控制系统、油缸组件。保护外框架1-1为矩形钢管和钢板焊接件,左右前后四面安装有门,门上均开有透气孔,起到保护本体的作用;油箱1-2设置在保护外框架1-1内,自动控温系统、液压动力系统、液压控制系统设置在油箱1-2周围、位于保护外框架1-1内;控制系统设置在电气控制采集柜1-17内,电气控制采集柜1-17设置在保护外框架1-1内,控制系统包括上位机(具体实施时可以采用如DCS系统即分布式计算机控制系统)、供电回路、张紧逻辑控制回路、自动控温回路、自动与手动切换回路,能够进行链轮链板张紧的自保持逻辑控制、自动控温、手动/自动切换、联锁保护等工作的动作和信号控制,也为本发明提供必需的电源保护和其它保护,具体实施时,张紧逻辑控制回路、自动与手动切换回路通过采用压力继电器1-9、油缸压力继电器、第一继电器、第二继电器配合AB电机泵1-12实现,自动控温回路通过温度传感器、电接点温度计配合水循环实现,当然也可以额外增设控制器来实现控制系统的各种功能;控制系统接受压力继电器1-9和油缸压力继电器信号,通过第一继电器来启动或关闭AB电机泵1-12的电机以补充油液或停止补充油液,控制系统接受电磁水阀1-4信号,通过与水循环系统配合,进行控温元件自动控温动作的切换,相应地,设置有第二继电器来控制水循环系统的电磁水阀的通断。启动或关闭AB电机泵的第一继电器以及控制水循环通断的第二继电器在收到压力继电器、油缸继电器、温度传感器、电接点温度计的信号后,会触发自身的触点动合,实现对AB电机泵、水循环的控制。
在工作时,本发明将液压控制系统输出的压力油通过油缸组件的管路系统(图中未示出)向一组油缸组件或多组油缸组件分配输出压力油(图2中示出了一组油缸组件,包括油缸2-6),通过油缸2-6的动作来带动链轮链板,使链轮链板张紧或松开。具体地说,如图2所示,专为本发明配套设计的油缸组件安装在热链轮链板传动机构安装架2-1上,油缸组件包括专用油缸2-6和管路系统,油缸2-6用支架固定在热链轮链板传动机构安装架2-1上,油缸2-6的活塞杆与轴架2-5固定连接,轴架2-5安装在导向支座2-3上,导向支座2-3安装在平行导轨2-2上,油缸2-6的活塞杆推动轴架2-5在平行导轨2-2上滑动,轴架2-5上的上导板2-7和下导板2-4给轴架2-5提供导向,从而为链轮轴上的链轮链板导向;液压控制系统为油缸2-6提供稳定较小范围的液压动力,使油缸2-6输出力长时间保持恒定,链轮链板在承受张紧力的情况下长时间保持张紧状态不变,上下链板间隙几无变化。
自动控温系统包括冷却器1-3、温度传感器1-16、电接点温度计1-14、电磁水阀1-4,油缸2-6内部设置有散热通道,外部设置有冷却水管道,在油箱1-2外部设置有温度传感器1-16、电接点温度计1-14,油箱1-2的侧面装有冷却器1-3,电磁水阀1-4控制外部供水泵向冷却器1-3供水的通断。在本发明开始运行前,先将外部供水泵电机启动,外供水开始进入冷却器1-3进行水循环,对压力保持容腔和油缸2-6中的油液进行冷却,由于油缸2-6内设置的散热通道使油液流动产生紊流,破坏边界层来增加油液的传热系数,另外,设置于油缸外部的冷却水管道中的水循环带走本发明运行带来的压力保持容腔和油缸2-6产生的热量;同时,位于油缸2-6外部的水循环将油缸2-6内部元件与本发明以外的生产设备产生的环境高温隔绝开来,起到隔热作用,而且还带走油缸2-6内部元件本身产生的热量。
另外,本发明还单独备有一路冷却水,由另外一个电磁水阀控制,接入油箱1-2上的冷却水管道,形成独立的水循环,如图5所示,正常情况下,该电磁水阀处于断开状态,电接点温度计1-14用于检测油箱1-2的温度,当油箱1-2的温度超过第一阈值,电接点温度计1-14的高温触点接通,电接点温度计1-14发信号给控制系统,控制系统的第二继电器触点动合、使该电磁水阀打开,控制外供水泵供水经过冷却器1-3对油箱1-2进行水循环冷却;当油箱1-2的温度低于第一阈值,电接点温度计1-14的低温触点接通,控制系统的第二继电器的触点断开,该电磁水阀关闭,停止对油箱1-2的循环冷却。两路水循环分别冷却油箱1-2和油缸2-6,从而使得链轮链板的张紧不受温度影响。具体实施时,温度的阈值可以根据本发明在运行时的温度具体设置。
如图6所示,在油缸2-6上设置有温度继电器,温度继电器用于检测油缸元件的温度,在本发明的运行过程中,通过检测油缸元件的温度,当油缸2-6上的温度继电器检测到油缸元件的温度超过第二阈值后,发信号给控制系统,控制系统控制使本发明切换到手动状态并启动电机泵1-12的电机,向本发明的压力保持容腔及油缸组件的管路系统更替新油液,当油液更换完成后,温度下降,本发明恢复自动状态运行,电机泵1-12暂停运行,由蓄能器维持压力稳定。本发明在运行时,有手动状态和自动状态,正常运行时为自动状态,只有在检修时或特殊情况下需切换到手动状态。手动状态和自动状态可以互相切换,切换的方式有两种,一种是需要检修时人工手动切换;一种是工作状态下由控制系统控制本发明从自动状态切换到手动状态,在手动状态下电机泵1-12的电机可连续运行,直至恢复到自动状态后电机泵1-12的电机停止运行。具体实施时,控制系统控制工作状态的切换可以通过继电器或其他类似的开关来实现。利用温度继电器检测温度并发送信号给控制系统控制更替新油液,从而降低油液温度使链轮链板的张紧不受链轮链板及环境温度条件的影响。
需要说明的是,在本发明中,温度的第一阈值是针对油箱的温度来设定,第二阈值是针对油缸元件的温度来设定,第一阈值和第二阈值可以根据本发明在运行时的温度具体设置,两者可以相同也可以不同。
温度传感器1-16输出模拟量温度数值,传送至控制系统的上位机以供监控人员实时观察本发明的运行温度。
具体来说,整个发明的温度控制过程为:
装置运行前,先启动外供水泵电机,提供水源,控制给油缸2-6和压力保持容腔降温的水循环的电磁水阀1-4直接接通,向压力保持容腔和油缸2-6的冷却水管道供水,进行水循环。上述水循环不仅带走本发明运行所产生的热量,还将油缸2-6内部元件与生产设备产生的环境高温自然隔绝开来。
在上述水循环正常运行的情况下,如果油箱1-2的温度超过第一阈值,电接点温度计1-14高温触点接通,并发信号给控制系统,控制系统的第二继电器触点动合、使另一个电磁水阀打开,打开另一个电磁水阀,控制外供水泵供水经过冷却器1-3对油箱1-2进行水循环冷却;当油箱1-2的温度低于第一阈值,电接点温度计1-14的低温触点接通,控制系统的第二继电器触点断开,该电磁水阀关闭,不再进行循环冷却。
另外,当油缸2-6上的温度继电器检测到油缸元件位置的温度超过第二阈值后,发信号给控制系统,控制系统控制使本发明切换到手动状态,控制系统的第一继电器触点动和使电机泵1-12的电机启动向本发明的压力保持容腔及油缸组件的管路系统更替新油液,当油液更换完成后,第一继电器触点断开,电机泵1-12停止运行,温度下降,本发明恢复自动状态运行。
液压动力系统包括AB电机泵1-12、吸油过滤器(图中未示出)、单向阀1-11、压力管路过滤器1-10和液压控制模块1-7,AB电机泵1-12设置在油箱1-2的顶部,其工作方式为AB工作制、一备一用,保证本发明在压力加载后能够连续不间断提供压力油;AB电机泵的局部结构如图3所示。AB电机泵1-12的液压油泵浸没在油箱内液面以下,液压油泵进口连接有吸油过滤器,可经过滤从油箱1-2内吸取油液;控制系统控制AB电机泵1-12中的其中一组的电机启动,液压油泵吸油,从液压油泵出口经过单向阀1-11、压力管路过滤器后输出清洁油液给油缸2-6,由AB电机泵的每组泵的压力加载并联溢流阀(图中未示出)进行加载,输出压力油液;压力油液通过本发明的液压控制系统、控制系统的控制,使张紧压力在较小的范围内变化甚至绝大多数时间保持恒定不变,使施加在链轮链板上的张紧力稳定,链轮链板可靠张紧且链板之间的间隙几乎不变。
AB电机泵1-12的液压油泵与电机通过联轴器连接,保证两者的同轴度要求。
压力加载并联溢流阀为两只溢流阀组成,为安全裕度设计,一只溢流阀是调压阀,调整本发明的工作压力,一只溢流阀是安全阀,调整保护压力,起超压保护作用,两只溢流阀并联连接;溢流阀并联运行属加载安全裕度设计,具有超压时人机保护功能。
油箱1-2有效容积大,且带有液位控制继电器1-13和空气滤清器1-6,液位控制继电器1-13控制油箱1-2液位的高低,液位控制继电器1-13具有两只浮筒,浮筒设定了液位上下位置,达到下液位,液位控制继电器1-13发信号至控制系统,由控制系统控制本发明以外的供油设备向油箱1-2补充新油液,达到上液位,液位控制继电器1-13发信号给控制系统,由控制系统控制本发明以外的供油设备停止补充新油液,具体实施时,控制系统对供油设备的控制可以采用继电器或其他类似的开关来进行。空气滤清器1-6安装在油箱上,是油箱1-2的呼吸器,可过滤空气并作加油过滤用,隔绝油箱1-2外空气中的尘埃和防止混入颗粒物质;油箱1-2内油位上升时由里向外排出空气,下降时由外向里吸入空气,空气滤清器1-16维持油箱内压力与大气压为平衡,避免出现空穴现象。
液压控制系统包括液压控制模块1-7、压力继电器1-9、压力变送器1-15、第一继电器和蓄能器组件1-5,如图4所示,液压控制模块1-7包括换向阀、第一电磁阀和第二电磁阀、液控单向阀,液压控制模块1-7主要起控制液流方向和流量、隔断液流、保持压力油和压力保护作用;压力继电器1-9利用软连接与液压控制模块1-7连接,用于测液压控制模块1-7的油液的压力值,并与设定的压力值P1、P2和P4分别进行比较,液压控制模块1-7的油液的压力值的变化主要是由于油液泄漏或油液补充带来的变化,具体实施时,压力继电器1-9利用一安装支架固定在液压控制模块1-7附近,便于现场观测、调节位置。油缸压力继电器设置在油缸上,用于测油缸内的油液压力值,并与设定的压力值P3进行比较,油缸内的油液压力值的变化是由于油缸在运行过程中由于反复运动产生热量导致油缸内的油液温度升高从而引起压力值的变化。压力变送器1-15安装在油箱1-2的侧面,采用软连接与液压控制模块1-7连接,其输出模拟量数值(即图4中的测量值)给控制系统的上位机以供监控人员实时观察本发明的运行压力,同时将模拟压力数值转换为相应的数字HART(Highway AddressableRemote Transducer,可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议)输出信号并接入控制系统,便于监控人员对本发明是否需要检修进行判断。
蓄能器组件1-5包括蓄能器、安全球阀和管件;蓄能器组件1-5主要用于补充本发明在正常运行过程中压力保持容腔和管路的泄漏,即理想状态下,本发明在运行中的油液压力应当维持在P1,如果运行过程中,压力下降,由蓄能器组件1-5对压力保持容腔和管路进行补充,以使油液压力尽量维持在P1,同时蓄能器组件1-5还带排油检修功能,即发生故障的情况下排空油液以进行检修;液压控制系统主要起发信号、控制和保护作用;控制系统进行张紧液压力设定值达到高点和低点时的动作控制,使输出张紧压力范围准确;设定张紧液压力值保持在高压P1至低压P2的范围之内(即正常工作时P1≤X≤P2,其中X为本发明的工作压力值),高压P1下降到低压P2的时间由本发明的液压泄漏和蓄能器的容量决定,蓄能器内预充进的压力油对压力保持容腔和管路的泄漏进行补充,使本发明输出压力尽可能地保持在P1附近(包括P1),本发明的执行油缸输出力长时间保持恒定,链轮链板所承受的张紧力也长时间保持不变。
本发明在工作时对压力范围控制的过程为:当压力值降到P2或以下时,压力继电器1-9发出低压信号给第一继电器(控制系统的一部分),第一继电器触点动合使AB电机泵1-12的电机的工作触点动合,电机开始工作,第一继电器触点动合自保,电机继续工作,电机泵开始对压力保持容腔进行补油,从而维持油缸2-6的压力恒定;当油液补充到油液压力达到P1,压力继电器1-9发出高压信号,第一继电器复位,电机停止工作,触点保持断开状态,直至压力继电器1-9再次发出低压信号,触点再次动合,电机恢复工作,如此往复循环。高低压动作点的动作为高精度控制,动作点准确、稳定,不受压力波动和环境条件的影响,清晰明了地达到开或关状态,稳定性好、重复性高。
如果压力保持容腔的泄漏量变大,压力值降到P4或以下,压力继电器1-9检测到最低安全压力信号,发信号给控制系统,控制系统控制本发明从自动状态切换到手动状态,关闭第二电磁阀从而减小泄漏量,由于蓄能器持续补油,当泄漏量减小、油液压力重新回到P2或以上后,控制系统控制本发明恢复到自动状态,同时开启第二电磁阀;压力继电器1-9发送信号给控制系统,第一继电器触点动合使AB电机泵1-12的电机的工作触点动合,电机开始工作对压力保持容腔进行补油,直至油液压力上升达到P1,然后压力继电器1-9发出高压信号电机停止工作,如此循环往复。如果压力继电器1-9检测的油液压力数值一会到达P1,很快又掉下来,这时需要启动电机泵补油,也就是说电机泵反复工作,这时候链轮链板和本发明都要停机进行检修。即当压力继电器1-9在工作过程中发现油液压力值达到P1后,压力值很快又掉到P1以下,经过电机泵工作补油后油液压力迅速回到P1,又很快掉到P1以下,如此重复了三次,即电机泵反复启停了三次,则判定本发明需要进行停机检修;当然,具体实施时,可以根据具体情况设定电机泵反复工作的次数,利用计数器对电机泵启停的次数进行统计,如果在一定时间内(具体多长时间可根据具体情况设定)计数器的数值达到设定的次数,则判定电机泵反复工作,需要停机检修;或者由工作人员根据观测到的情况决定是否需要进行停机检修。
当油液压力值大于P1,油缸压力继电器检测到最高安全压力信号,控制系统控制本发明从自动状态切换到手动状态,同时由控制系统控制的第一继电器触点动合使AB电机泵1-12的电机的工作触点动合,电机开始工作,向压力保持容腔及管路更替新油液,当油液更新完毕,油液温度降低,从而使油液压力降低,然后控制系统控制本发明恢复到自动状态,压力继电器1-9发出高压信号控制电机停止工作,如此循环往复。
需要注意的是,在本发明中,液压控制模块的第二电磁阀动作信号与最高安全压力信号是逻辑与关系,不同时存在,即要保证第二电磁阀阀芯处于开启状态的同时向压力保持容腔和管路更替新油液;高低压动作点的动作为高精度控制,动作点准确、稳定,不受压力波动和环境条件的影响,清晰明了地达到开或关状态,稳定性好、重复性高。
在本发明中,压力值P1表示本发明和链轮链板能够稳定运行的高压阈值,当油液压力值达到P1时,压力继电器1-9检测到高压信号;P2表示本发明和链轮链板能够稳定运行的低压阈值,当油液压力值达到P2时,压力继电器1-9检测到低压信号;张紧液压力值(或油液压力值)保持在高压P1附近是本发明的理想工作状态;P3表示本发明和链轮链板运行的最高安全压力阈值,如果压力值达到或高于P3,表示本发明的油液压力已经超过能够正常运行的最高压力安全阈值,此时油缸压力继电器检测到最高压力安全信号;P4表示本发明和链轮链板运行的最低安全压力阈值,如果压力值达到或低于P4,则表示本发明的油液压力低于正常运行的最低安全压力阈值,此时压力继电器1-9检测到最低压力安全信号。压力值P1、P2、P3和P4即图4中的给定值,其中,P3>P1>P2>P4,压力继电器1-9和油缸压力继电器始终将油液压力的测量值和给定值进行比较,并比较两者的大小然后发送信号给控制系统。
压力超出压力范围的处理:本发明通过压力继电器1-9检测本发明在运行中的油液压力是否达到P1或P2,并根据检测结果发出高压信号或低压信号给控制系统;如果油液压力持续升高或持续降低,油缸压力继电器检测油液压力超过最高安全压力阈值P3,发出最高安全压力信号,压力继电器1-9检测油液压力低于最低安全压力阈值P4,发出最低安全压力信号给控制系统。当压力继电器1-9检测到低压信号,发信号给控制系统,第一继电器触点动合使AB电机泵1-12的电机的工作触点动合,电机开始工作,向压力保持容腔及管路系统补充油液;当压力继电器1-9检测到高压信号,发信号给控制系统,控制系统控制电机泵停止运行;当压力继电器1-9检测到最低安全压力信号,发信号给控制系统,控制系统控制本发明从自动状态到手动状态的切换,并且控制关闭第二电磁阀以减小油液泄漏量,当油液压力得到控制,恢复至低压压力值P2或以上,控制系统控制本发明恢复到自动状态,同时开启第二电磁阀;压力继电器1-9发送信号给控制系统,由控制系统控制的第一继电器触点动合使AB电机泵1-12的电机的工作触点动合,电机开始工作对压力保持容腔及管路系统补充油液;如果油液压力无法得到有效控制,即出现上述的电机反复启停的情况,则控制系统控制链轮链板和本发明停止运行。当油缸压力继电器检测到最高安全压力信号,发信号给控制系统,控制系统控制本发明从自动状态切换到手动状态,并启动电机泵,向压力保持容腔及管路更替新油液,用温度较低的油液代替温度较高的油液以降低油液压力,当油液更替完毕后,本发明恢复自动运行。
下面结合图1、2详细说明本发明的各部件的连接。AB电机泵1-12的液压油泵浸没在油箱内,液压油泵进口设置有吸油过滤器,AB电机泵1-12的出油口通过管路与液压控制模块1-7连通,液压控制模块1-7与压力保持容腔连通,压力保持容腔通过油缸组件的管路系统与油缸2-6的进油口连通,油缸2-6的回油口与油箱1-2连通。沿压力油液在AB电机泵与压力保持容腔之间的流通方向,在AB电机泵与压力保持容腔之间的管路上依次安装单向阀1-11、压力管路过滤器1-10以及液压控制模块1-7,压力管路过滤器1-10用于对压力油进行过滤,该管路上还安装有压力表1-8,利用压力表1-8可以直观地看到管路的压力值。蓄能器的进油口与液压控制模块1-7连通,蓄能器的排油口通过截止阀与油箱1-2连通,即,电机泵1-12输出的压力油经过单向阀1-11、压力管路过滤器1-10、液压控制模块1-7后输入压力保持容腔,蓄能器与液压控制模块1-7连通后输入油液到压力保持容腔;蓄能器内预充进的压力油可以对压力保持容腔和管路的泄漏进行补充,使本发明输出压力能够保持在一定的稳定范围(即压力值尽量保持P1附近)。如果油缸内的油液由于温度过高而导致压力过大时,油缸压力继电器检测到最高安全压力信号后,控制本发明从自动状态切换到手动状态,启动电机泵,向压力保持容腔及管路更替新油液,从而保持蓄能器内油液压力的稳定。
液压控制模块1-7包括换向阀、第一电磁阀和第二电磁阀、液控单向阀,其中,换向阀和液控单向阀叠加,换向阀在外,液控单向阀在内,其它各阀安装在除液压控制模块1-7底面之外的其他面。从油液的流向来说,如图4所示,换向阀、液控单向阀、第二电磁阀、压力保持容腔依次连接,第一电磁阀的一端连接第二电磁阀和压力保持容腔的连接点,另一端连接油箱1-2,在AB电机泵1-12和换向阀之间设置有压力阀。液压控制模块1-7主要起控制液流方向和流量、隔断液流、控制泄漏量并保持压力油和压力保护作用。换向阀换向后油缸2-6的进出油口对调,油缸2-6的张紧缩回状态互换。插装压力阀作为安全阀,调整装置保护压力,起超压保护作用。液控单向阀封闭,隔断液流、保持压力油,电机泵启动后液控单向阀正常通油。第一电磁阀、第二电磁阀与液控单向阀、蓄能器组件配合,起到隔断液流、控制内泄漏、保持压力油作用。
下面结合图4具体说明液压控制模块1-7的工作过程,在正常情况下,油液被电机泵泵出,经过换向阀、液控单向阀、第二电磁阀进入压力保持容腔给油缸供油,第一电磁阀保持关闭,油缸里的油液经管路、换向阀进入油箱,进行冷却回油;如果电机泵泵出的油压力过大,则通过压力阀将油液排到油箱中,进行冷却回油。当换向阀换向后,电机泵出油经换向阀、管路进入油缸,第一电磁阀打开,油缸里的油液经压力保持容腔、第一电磁阀直接回油到油箱,进行冷却回油;与经过换向阀冷却回油相比,通过第一电磁阀直接回油更快,能更快速地降低油液温度。压力继电器1-9检测液压控制模块的油液压力,压力变送器1-15与液压控制模块1-7连接,其输出模拟量数值给控制系统的上位机以供监控人员实时观察运行时的油液压力,油缸压力继电器用于检测油缸内的油液压力。正常情况下,本发明在运行时,理想的油液压力值在P1,通过蓄能器给压力保持容腔补充油液使油液压力最低不低于P2,即油液压力范围在P1和P2之间,如果运行过程中由于损耗或泄漏油液压力达到P2或以下,压力继电器1-9发出低压信号给控制系统,控制系统控制电机泵开始对压力保持容腔进行补油,使油液压力上升;如果压力继电器1-9检测发现油液压力降到P4或以下,则发信号给控制系统,控制系统控制本发明从自动状态切换到手动状态,并且关闭第二电磁阀,减小油液泄漏,当油液压力回到P2或以上时,压力继电器1-9发送信号给控制系统,控制系统控制本发明恢复到自动状态,同时开启第二电磁阀,压力继电器1-9发送信号给控制系统,由控制系统控制的第一继电器触点动合使AB电机泵1-12的电机的工作触点动合,电机开始工作对压力保持容腔进行补油;当油缸压力继电器检测到油缸内油液压力超过P3时,发信号给控制系统,控制系统启动电机泵给油缸更替新油液,从而降低油温降低油液压力。
在本发明中,所有管路的连接采用液压管实现软连接,与硬连接相比,可靠性更好。
本发明在正常工作时,电机泵为压力保持容腔供油,蓄能器内预充进的压力油可以对压力保持容腔和管路的泄漏进行补充,使本发明输出压力能够保持在一定的稳定范围,从而为油缸2-6提供稳定的液压动力;一旦出现油液泄漏导致压力过低或由于油液温度过高导致压力过大时,通过补油或更替油液等系列动作,保证油缸2-6输出力长时间保持恒定,链轮链板在承受张紧力的情况下长时间保持张紧状态不变,上下链板间隙几无变化。另外,本发明提供两路冷却水循环,分别给油箱1-2和油缸2-6冷却降温,从而使油温维持在一定的温度,使油缸2-6的输出力不受温度的影响。而且本发明长时间不需要输出动力,起到节能作用;关键元件及配置保证本发明的逻辑控制、动作切换、信号输入输出及保护;外框架1-1保护本发明本体部分不受恶劣环境条件的影响。

Claims (10)

1.一种传动热链轮链板张紧液压装置,其特征在于:包括油箱、油缸、电机泵、压力保持容腔、液压控制模块、蓄能器、压力继电器、油缸压力继电器、控制系统,其中,液压控制模块包括第二电磁阀,所述电机泵的液压油泵浸没在油箱内,电机泵的出油口经过液压控制模块与压力保持容腔连通,压力保持容腔与油缸的进油口连通,油缸的出油口经液压控制模块与油箱连通;所述蓄能器的进油口与压力保持容腔连通,其排油口与油箱连通;所述压力继电器与液压控制模块连接,所述油缸压力继电器与油缸连接;当液压控制模块的油液压力达到P2,压力继电器发信号给控制系统,控制系统启动电机泵,向压力保持容腔补充油液;当液压控制模块的油液压力达到P1,压力继电器发信号给控制系统,控制系统关闭电机泵;当液压控制模块的油液压力达到P4,压力继电器发信号给控制系统,控制系统关闭第二电磁阀;当油缸内的油液压力达到P3,油缸压力继电器发信号给控制系统,控制系统启动电机泵,向压力保持容腔更替新油液,其中,P3>P1>P2>P4。
2.根据权利要求1所述的传动热链轮链板张紧液压装置,其特征在于:当液压控制模块的油液压力从P4上升到P2,压力继电器发信号给控制系统,控制系统打开第二电磁阀。
3.根据权利要求1所述的传动热链轮链板张紧液压装置,其特征在于:所述液压控制模块还包括换向阀、第一电磁阀、液控单向阀,其中,换向阀、液控单向阀、第二电磁阀、压力保持容腔依次连接,第一电磁阀的一端连接第二电磁阀和压力保持容腔的连接点,另一端连接油箱。
4.根据权利要求3所述的传动热链轮链板张紧液压装置,其特征在于:所述液压控制模块还包括压力阀,所述压力阀设置在电机泵和换向阀之间。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的传动热链轮链板张紧液压装置,其特征在于:还包括电接点温度计,所述电接点温度计设置在油箱外侧壁上,用于检测油箱温度,当油箱温度高于或低于第一阈值,电接点温度计发送信号给控制系统,控制系统打开或关闭水循环对油箱进行冷却降温或停止冷却降温;在油缸上设置有温度继电器,当温度继电器检测到油缸元件的温度高于第二阈值,温度继电器发信号给控制系统,控制系统启动电机泵向压力保持容腔和油缸更替新油液。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的传动热链轮链板张紧液压装置,其特征在于:还包括压力变送器,所述压力变送器设置在油箱外侧壁上。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的传动热链轮链板张紧液压装置,其特征在于:所述油缸内设置有散热通道,所述油缸外侧和压力保持容腔外侧设置有一路冷却水循环管道。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的传动热链轮链板张紧液压装置,其特征在于:所述电机泵设置在油箱的顶部,所述电机泵的液压油泵从油箱吸取油液,经过电机泵的压力加载并联溢流阀输出压力油液给油缸;所述压力加载并联溢流阀包括两只溢流阀,所述两只溢流阀并联连接。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的传动热链轮链板张紧液压装置,其特征在于:所述油缸设置在热链轮链板传动机构安装架上,所述油缸的活塞杆连接轴架,所述轴架设置在导向支座上,所述导向支座设置在平行导轨上,所述油缸的活塞杆推动轴架在平行导轨上滑动进而带动热链轮链板张紧或松开。
10.根据权利要求1、2、3或4所述的传动热链轮链板张紧液压装置,其特征在于:所述电机泵为AB电机泵,所述AB电机泵为AB工作制,当一组电机泵在使用时,另一组电机泵备用。
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