CN111577712A - 一种整体钢平台顶升油缸油路控制系统 - Google Patents

一种整体钢平台顶升油缸油路控制系统 Download PDF

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左自波
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杜晓燕
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Abstract

本发明公开了一种整体钢平台顶升油缸油路控制系统，包括液压泵站、单向阀、若干顶升油缸控制单元，以及PLC控制器。液压泵站的出油口液压管路连通单向阀进油口，单向阀出油口通过液压软管设置多油口管道。所述顶升油缸控制单元包括三位四通比例换向阀、锁止阀组和顶升油缸；三位四通比例换向阀用于实现顶升油缸在伸缸、缩缸不同工况时，改变顶升油缸中液压油流向。锁止阀组设置于三位四通比例换向阀与顶升油缸之间的油路管道上；PLC控制器用于控制三位四通比例换向阀、锁止阀组工作。所述整体钢平台顶升油缸油路控制系统可适应液压油在油管中转变流向，且在液压油两种流向下均具有锁止和卸荷的双重作用，从而保障顶升油缸的安全运行。

Description

一种整体钢平台顶升油缸油路控制系统
技术领域
本发明涉及一种整体钢平台顶升油缸油路控制系统，尤其涉及一种用于超高层建筑整体钢平台模架的顶升油缸油路控制的锁止阀组。
背景技术
整体钢平台作为现代超高层建筑建造施工过程的主要平台，它的施工稳定性决定了建筑建造过程的安全性。施工平台体积庞大、自身结构设计合理，为施工过程提供了诸多便利。施工人员及施工机械可以在施工平台上完成作业活动，例如混凝土剪力墙钢筋绑扎、木模板预支、混凝土浇筑等工艺。
整体钢平台随建筑物的施工逐渐向上爬升，整体钢平台爬升过程时，依靠顶升油缸伸缩卡位在竖向支撑导轨上实现整体钢平台的提升，顶升油缸中油压很大，尤其在钢平台堆载突然变化时或钢平台提升中遇阻时，会使顶升油缸控制油路中的油压突然增大，破坏油路中的其它组件，造成整体钢平台系统的安全隐患。
发明内容
针对钢平台堆载突然变化或钢平台提升中遇阻时，会使顶升油缸控制油路中的油压突然增大，破坏油路中的其它组件，造成整体钢平台系统的安全隐患的问题，本发明提出了一种整体钢平台顶升油缸油路控制系统，能够实现顶升油缸油路锁止及卸荷的功能，维护钢平台的整体稳定。
为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：
一种整体钢平台顶升油缸油路控制系统，包括液压泵站、单向阀、若干顶升油缸控制单元，以及PLC控制器；
液压泵站设置有出油口液压管路和回油口液压管路；出油口液压管路连通单向阀进油口，单向阀出油口通过液压软管设置多油口管道；
所述顶升油缸控制单元包括三位四通比例换向阀、锁止阀组和顶升油缸；三位四通比例换向阀用于实现顶升油缸在伸缸、缩缸不同工况时，改变顶升油缸中液压油流向；锁止阀组设置于三位四通比例换向阀与顶升油缸之间的油路管道上，用于实现顶升油缸的油路锁止和卸荷；
PLC控制器用于控制三位四通比例换向阀、锁止阀组工作。
进一步，所述锁止阀组包括单元模块一和单元模块二；
单元模块一包括油管一、油管二、液控单向阀一、电磁单向阀一、溢流阀一、卸荷单向阀一；单元模块二包括油管三、油管四、液控单向阀二、电磁单向阀二、溢流阀二、卸荷单向阀二；所述油管一、油管二、油管三、油管四的一端设置多个油口，另一端为外接油口；
所述液控单向阀一的进油口、电磁单向阀一的出油口、卸荷单向阀二的出油口分别与油管一连通；
所述液控单向阀一的出油口、电磁单向阀一的进油口、溢流阀一的进油口分别与油管二连通；溢流阀一的出油口与卸荷单向阀一的进油口连通；
所述液控单向阀二的进油口、电磁单向阀二的出油口、溢流阀二的进油口分别与油管三连通；溢流阀二的出油口与卸荷单向阀二的进油口连通；
所述液控单向阀二的出油口、电磁单向阀二的进油口、溢流阀一的出油口分别与油管四连通。
进一步，所述油管二的外接油口与顶升油缸的无杆腔油口连接，所述油管三的外接油口与顶升油缸的有杆腔油口连通。
进一步，所述油管二的外接油口与顶升油缸的无杆腔油口之间的管路上，以及所述油管三的外接油口与顶升油缸的有杆腔油口之间的管路上，设置有压力变送器。
进一步，三位四通比例换向阀包括进油口P、油口A、油口B、回油口T，其中，油口A、油口B分别与油管一、油管四的外接油口连通。
进一步，顶升油缸控制单元还包括压力补偿阀，压力补偿阀的进油口与液压软管连通，压力补偿阀的出油口与三位四通比例换向阀的出油口A连通，
进一步，三位四通比例换向阀连接有电路放大器，用于对输入电流进行按比例放大，使输入电流与三位四通比例换向阀工作电流相匹配。
进一步，还包括溢流阀，所述溢流阀的进油口与液压软管连通，另一端与液压泵站的回油口液压管路连通。
进一步，还包括与液压软管连通的压力表、压力变送器，所述压力变送器用于监测顶升油缸油口的油压，并将油压压力转换成电流信号发送给PLC控制器。
进一步，顶升油缸上设置位移传感器，用于对顶升油缸伸缩行程进行实时监控，并将监控数据发送至PLC控制器。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：所述整体钢平台顶升油缸油路控制系统，通过设置三位四通比例换向阀，从而实现顶升油缸在伸缸、缩缸不同工况时，改变顶升油缸中液压油流向；进一步设置与三位四通比例换向阀配套的液压油缸油路锁止阀组，可适应液压油在油管中转变流向，且在液压油两种流向下均具有锁止和卸荷的双重作用，从而保障顶升油缸的安全运行。另外，通过设置压力补偿阀，在顶升油缸停止爬升、三位四通比例换向阀停止工作的状态下，当油缸出现轻微漏油时，可对顶升油缸进行补油，顶升油缸压力将会保持在控制设定值左右，对油缸起到保压的作用，防止悬停状态下钢平台因自重出现下落，从而保障钢平台安全运行。
附图说明
图1为本发明中的锁止阀组的结构示意图；
图2为本发明中的锁止阀组的另一角度的结构示意图；
图3为本发明中的锁止阀组与顶升油缸的连接关系图；
图4为本发明中的锁止阀组与三位四通比例换向阀的连接关系图；
图5为本发明中的整体钢平台顶升油缸油路控制图。
图中标号如下：
1-液压泵站；2-单向阀；3-液压软管；4-溢流阀；5-压力表；6-压力变送器；7-三位四通比例换向阀；8-电路放大器；9-压力补偿阀；10-锁止阀组；
11-单元模块一；111-油管一；112-油管二；113-液控单向阀一；114-电磁单向阀一；115-溢流阀一；116-卸荷单向阀一；
12-单元模块二；121-油管三；122-油管四；123-液控单向阀二；124-电磁单向阀二；125-溢流阀二；126-卸荷单向阀二；
20-顶升油缸；21-位移传感器；22-压力变送器；30-PLC控制器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种整体钢平台顶升油缸油路控制系统作进一步详细说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
结合图1和图2所示，本实施例公开了一种液压油缸油路锁止阀组10，所述锁止阀组10包括单元模块一11和单元模块二12。单元模块一11包括油管一111、油管二112、液控单向阀一113、电磁单向阀一114、溢流阀一115、卸荷单向阀一116；单元模块二12包括油管三121、油管四122、液控单向阀二123、电磁单向阀二124、溢流阀二125、卸荷单向阀二126；所述油管一111、油管二112、油管三121、油管四122的一端设置多个油口，另一端为外接油口。
所述液控单向阀一113的进油口、电磁单向阀一114的出油口、卸荷单向阀二126的出油口分别与油管一111连通。所述液控单向阀一113的出油口、电磁单向阀一114的进油口、溢流阀一115的进油口分别与油管二112连通；溢流阀一115的出油口与卸荷单向阀一116的进油口连通。
所述液控单向阀二123的进油口、电磁单向阀二124的出油口、溢流阀二125的进油口分别与油管三121连通；溢流阀二125的出油口与卸荷单向阀二126的进油口连通。所述液控单向阀二123的出油口、电磁单向阀二124的进油口、卸荷单向阀一116的出油口分别与油管四122连通。
本实施例公开的液压油缸油路锁止阀组10可用于对顶升油缸进行控制，具有液压油路锁止和卸荷的双重作用。由于液压油缸有伸缸和缩缸两种工作模式，在两种工作模式下有杆腔及无杆腔中的液压油流向相反，因此，锁止阀组10也相应具有两种工作模式，具有双向锁止和双向卸荷的作用。下面对锁止阀组10的工作模式及液压油路控制方式进行说明。
工作模式一：单元模块一11中，液压油由油管一111的外接油口流入，由油管二112的外接油口流出；单元模块二12中，液压油由油管三121的外接油口流入，由油管四122的外接油口流出。单元模块一11和单元模块二12内部液压油控制方式为：关闭电磁单向阀一114、电磁单向阀二124、溢流阀二125；液压油由油管一111经液控单向阀一113流向油管二112；液压油由油管三121经液控单向阀二123流向油管四122；当油管二112中的液压油的油压超过预设值，将冲开溢流阀一115，油管二112中的液压油经溢流阀一115、卸荷单向阀一116流入油管四122中，对油管二112中的液压油进行降压。在工作模式一下，当油管一111、油管三121的外接油口无液压油流入时，锁止阀组10起到油路锁止作用，当油管二112中的液压油的油压超过预设值，溢流阀一115、卸荷单向阀一116仍起到卸荷降压作用。
工作模式二：单元模块二12中，液压油由油管四122的外接油口流入，由油管三121的外接油口流出；单元模块一11中，液压油由油管二112的外接油口流入，由油管一111的外接油口流出。单元模块一11中，单元模块一11和单元模块二12内部液压油控制方式为：开启电磁单向阀一114、电磁单向阀二124、溢流阀二125，关闭溢流阀一115；液压油由油管四122经电磁单向阀二124流向油管三121；液压油由油管三121经电磁单向阀一114流向油管一111；当油管三121中的液压油的油压超过预设值，将冲开溢流阀二125，油管三121中的液压油经溢流阀二125、卸荷单向阀二126流入油管一111中，对油管三121中的液压油进行降压。在工作模式二下，油管四122、油管二112的外接油口无液压油流入时，锁止阀组10起到油路锁止作用，当油管三121中的液压油的油压超过预设值，溢流阀二125、卸荷单向阀二126仍起到卸荷降压作用。
因此，本实施例中的液压油缸油路锁止阀组10，可适应顶升油缸在伸缸及缩缸时液压油在油管中转变流向，且在液压油两种流向下具有锁止和卸荷的双重作用，尤其在顶升油缸20伸缸操作过程中无杆腔中油压过大时或缩缸操作过程中有杆腔中的油压过大时，均能实现卸荷减压的作用，从而保障顶升油缸20的安全运行。
实施例二
图3公开了液压油缸油路锁止阀组10与顶升油缸20的连接关系图。如图3所示，1个锁止阀组10同时控制两个顶升油缸20，当然也可以控制更多个或者一个，原理相同。顶升油缸20包括两个腔室，依据顶升油缸柱塞杆的位置将两个腔室分别称为无杆腔和有杆腔，无杆腔和有杆腔上均设置油口。
结合图1至图3所示，所述油管二112的外接油口与顶升油缸20的无杆腔油口连接，所述油管三121的外接油口与顶升油缸20的有杆腔油口连通。在此情形下，上述的锁止阀组10的工作模式一对应于液压油缸的伸缸操作，即液压油由油管二112的外接油口流入顶升油缸20的无杆腔中，顶升油缸20柱塞杆伸出，有杆腔中的液压油由油管三121的外接油口流入油管三121中；工作模式二对应于液压油缸的缩缸操作，即液压油由油管三121的外接油口流入顶升油缸20的有杆腔中，顶升油缸20柱塞杆缩回，无杆腔中的液压油由油管二112的外接油口流入油管二112中。
因此，本实施例提供的液压油缸油路锁止阀组10，可对顶升油缸20进行伸缸及缩缸操作下进行油路锁止、对顶升油缸20卸荷降压的双重作用。
进一步，顶升油缸20可设置位移传感器21，用于对顶升油缸20伸缩行程进行实时监控，作为举例，位移传感器21采用拉线式位移传感器。
实施例三
图4公开了锁止阀组10与三位四通比例换向阀7的连接关系图。所述油管一111的外接油口、油管四122的外接油口分别与三位四通比例换向阀7连通，三位四通比例换向阀7用于实现顶升油缸20在伸缸、缩缸不同工况时，改变顶升油缸20中液压油流向。
三位四通比例换向阀7包括进油口P、油口A、油口B、回油口T，其中，油口A、油口B分别与油管一111、油管四122的外接油口连通。三位四通比例换向阀7内部设置有控制阀芯，进油口P可选择与油口A或油口B连通。进油口P与油口A连通时，油口B与回油口T连通；进油口P与油口B连通时，油口A与回油口T连通。
三位四通比例换向阀7还可实现在任意时刻对阀块出油口大小进行连续控制，从而控制顶升油缸20的爬升速度。整体钢平台同步性爬升控制以速度和位移误差为控制要求，通过设置三位四通比例换向阀7可以使各顶升油缸20的伸缩位移误差控制在5mm内，满足爬升系统同步性控制的要求。
进一步，三位四通比例换向阀7的阀芯弹簧在阀块内工作移动时所需要的驱动电流较大，而电路控制系统中的控制器所输出电流信号范围通常为0-20mA，而20mA电流通常无法驱动阀芯弹簧在阀块内移动，优选为，三位四通比例换向阀7连接有电路放大器8，通过放大器对输入电流进行按比例放大，满足输入电流对三位四通比例换向阀7的阀芯弹簧调节。
实施例四
图5公开了包含有锁止阀组的整体钢平台顶升油缸油路控制图。整体钢平台顶升油缸油路控制系统包括液压泵站1、单向阀2、若干顶升油缸控制单元以及PLC控制器30。
所述液压泵站1包括油箱、过滤器、驱动电机、吸油泵等组件，液压泵站1启动后，驱动电机工作驱动吸油泵进行供油，油箱内的液压油首先通过过滤网将油渣过滤，干净液压油进入供油系统。液压泵站1设置有出油口液压管路和回油口液压管路；出油口液压管路连通单向阀2进油口，单向阀2出油口通过液压软管3设置多油口管道。
图5中公开了一个顶升油缸控制单元，顶升油缸控制单元包括三位四通比例换向阀7、锁止阀组10以及两个顶升油缸20。其中，三位四通比例换向阀7的进油口P与液压软管连通；回油口T与液压泵站1的回油口液压管路连通。三位四通比例换向阀7、锁止阀组10的具体结构及工作原理，以及锁止阀组10与顶升油缸20、三位四通比例换向阀7的连接关系，在实施例一、实施例二和实施例三中有详细描述，此处不再赘述。
进一步，如图5中所示，顶升油缸20的油路控制系统还包括溢流阀4，所述溢流阀4的进油口与单向阀出油口的液压软管连通，所述溢流阀的出油口与液压泵站1的回油管连通，用于控制系统中总的油路压力，防止系统中油路压力过大，对系统的组件造成损害。
进一步，如图5中所示，顶升油缸20的油路控制系统还包括压力表5、压力变送器6。压力表5和压力变送器6分别与液压软管3连通，压力表5用于显示系统油压压力，压力变送器6用于将油压压力转换成电流信号发送给PLC控制器30。
优选的实施方式为，顶升油缸控制单元还包括压力补偿阀9，压力补偿阀9设置在锁止阀之前，在顶升油缸20出现漏油或异常情况压力变小时，通过它对顶升油缸20油压进行补油，顶升油缸20压力将会保持在控制设定值左右。具体地，压力补偿阀9的进油口与液压软管连通，压力补偿阀9的出油口与三位四通比例换向阀7的出油口A连通，施工平台停止爬升(即悬停状态)，三位四通比例换向阀7停止工作，此时，若出现顶升油缸少量漏油现象，可通过压力补偿阀9可对顶升油缸20进行微量补油，顶升油缸20压力将会平衡施工平台带来的荷载，保证施工平台在空中悬停的可靠性、安全性。
进一步，在锁止阀组10与顶升油缸20之间的油路管道上，设置有压力变送器22，所述压力变送器22用于监测顶升油缸20油口的油压，并将油压压力转换成电流信号发送给PLC控制器30。
其中，PLC控制器30即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)，是一种具有微处理机的数字电子设备，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行，由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。通过PLC控制器30接收数据及实现对阀门的控制为现有技术可以实现，对其结构及原理不再详述。PLC控制器30用于接收压力变送器6、压力变送器22、位移传感器21发送的数据，还用于控制三位四通比例换向阀7、锁止阀组10、压力补偿阀9工作，还可用于控制液压泵站1供油。
本实施例提供的顶升油缸油路控制系统具有如下有益效果：通过设置三位四通比例换向阀7，从而实现顶升油缸20在伸缸、缩缸不同工况时，改变顶升油缸20中液压油流向；进一步设置与三位四通比例换向阀7配套的液压油缸油路锁止阀组10，可适应液压油在油管中转变流向，且在液压油两种流向下均具有锁止和卸荷的双重作用，从而保障顶升油缸20的安全运行。通过设置压力补偿阀9，在顶升油缸20停止爬升、三位四通比例换向阀7停止工作的状态下，当油缸出现轻微漏油时，可对顶升油缸20进行补油，顶升油缸20压力将会保持在控制设定值左右，对油缸起到保压的作用，防止悬停状态下钢平台因自重出现下落，从而保障钢平台安全运行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种整体钢平台顶升油缸油路控制系统，其特征在于，包括液压泵站、单向阀、若干顶升油缸控制单元，以及PLC控制器；
液压泵站设置有出油口液压管路和回油口液压管路；出油口液压管路连通单向阀进油口，单向阀出油口通过液压软管设置多油口管道；
所述顶升油缸控制单元包括三位四通比例换向阀、锁止阀组和顶升油缸；三位四通比例换向阀用于实现顶升油缸在伸缸、缩缸不同工况时，改变顶升油缸中液压油流向；锁止阀组设置于三位四通比例换向阀与顶升油缸之间的油路管道上，用于实现顶升油缸的油路锁止和卸荷；
PLC控制器用于控制三位四通比例换向阀、锁止阀组工作。
2.如权利要求1所述的整体钢平台顶升油缸油路控制系统，其特征在于，
所述锁止阀组包括单元模块一和单元模块二；
单元模块一包括油管一、油管二、液控单向阀一、电磁单向阀一、溢流阀一、卸荷单向阀一；单元模块二包括油管三、油管四、液控单向阀二、电磁单向阀二、溢流阀二、卸荷单向阀二；所述油管一、油管二、油管三、油管四的一端设置多个油口，另一端为外接油口；
所述液控单向阀一的进油口、电磁单向阀一的出油口、卸荷单向阀二的出油口分别与油管一连通；
所述液控单向阀一的出油口、电磁单向阀一的进油口、溢流阀一的进油口分别与油管二连通；溢流阀一的出油口与卸荷单向阀一的进油口连通；
所述液控单向阀二的进油口、电磁单向阀二的出油口、溢流阀二的进油口分别与油管三连通；溢流阀二的出油口与卸荷单向阀二的进油口连通；
所述液控单向阀二的出油口、电磁单向阀二的进油口、溢流阀一的出油口分别与油管四连通。
3.如权利要求2所述的整体钢平台顶升油缸油路控制系统，其特征在于，
所述油管二的外接油口与顶升油缸的无杆腔油口连接，所述油管三的外接油口与顶升油缸的有杆腔油口连通。
4.如权利要求2所述的整体钢平台顶升油缸油路控制系统，其特征在于，
所述油管二的外接油口与顶升油缸的无杆腔油口之间的管路上，以及所述油管三的外接油口与顶升油缸的有杆腔油口之间的管路上，设置有压力变送器。
5.如权利要求2所述的整体钢平台顶升油缸油路控制系统，其特征在于，
三位四通比例换向阀包括进油口P、油口A、油口B、回油口T，其中，油口A、油口B分别与油管一、油管四的外接油口连通。
6.如权利要求5所述的整体钢平台顶升油缸油路控制系统，其特征在于，
顶升油缸控制单元还包括压力补偿阀，压力补偿阀的进油口与液压软管连通，压力补偿阀的出油口与三位四通比例换向阀的出油口A连通。
7.如权利要求1所述的整体钢平台顶升油缸油路控制系统，其特征在于，
三位四通比例换向阀连接有电路放大器，用于对输入电流进行按比例放大，使输入电流与三位四通比例换向阀工作电流相匹配。
8.如权利要求1所述的整体钢平台顶升油缸油路控制系统，其特征在于，
还包括溢流阀，所述溢流阀的进油口与液压软管连通，另一端与液压泵站的回油口液压管路连通。
9.如权利要求1所述的整体钢平台顶升油缸油路控制系统，其特征在于，
还包括与液压软管连通的压力表、压力变送器，所述压力变送器用于监测顶升油缸油口的油压，并将油压压力转换成电流信号发送给PLC控制器。
10.如权利要求1所述的整体钢平台顶升油缸油路控制系统，其特征在于，顶升油缸上设置位移传感器，用于对顶升油缸伸缩行程进行实时监控，并将监控数据发送至PLC控制器。
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