CN112253559A - 用于压缩式垃圾车的压力调节液压回路、控制方法及压缩式垃圾车 - Google Patents

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CN112253559A CN202010922953.9A CN202010922953A CN112253559A CN 112253559 A CN112253559 A CN 112253559A CN 202010922953 A CN202010922953 A CN 202010922953A CN 112253559 A CN112253559 A CN 112253559A
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Abstract

本公开涉及一种用于压缩式垃圾车的压力调节液压回路、控制方法及压缩式垃圾车，该压力调节液压回路，用于压缩式垃圾车，压力调节液压回路包括推铲油缸，用于驱动压缩式垃圾车的推铲伸缩，第一换向阀，与推铲油缸连通以用于控制推铲油缸换向，滑板油缸，用于驱动压缩式垃圾车的滑板往复移动，第二换向阀，与滑板油缸连通以用于控制滑板油缸换向，能够调节开启压力的压力控制阀，压力控制阀的进口与推铲油缸的无杆腔连通，出口用于与油箱连通，并且能够根据滑板油缸的所需的输出压力来调节压力控制阀的开启压力，从而改变推铲油缸的无杆腔中的压力。使得推铲在压缩垃圾时能够产生合适大小的负压，使垃圾达到最大压缩量，提高对垃圾的压实程度。

Description

用于压缩式垃圾车的压力调节液压回路、控制方法及压缩式 垃圾车
技术领域
本公开涉及垃圾车技术领域，具体地，涉及一种用于压缩式垃圾车的压力调节液压回路、控制方法及压缩式垃圾车。
背景技术
压缩式垃圾车是集成有机、电、液系统的专用车辆，它通过车厢、填装器、滑板、推铲、上料机构等专用装置，实现垃圾倒入、压碎或压扁、强力装填，把垃圾挤入车厢并压实，以及垃圾推卸等功能。压缩式垃圾车的基本工作过程如下：上料机构(翻桶翻斗机构等)将垃圾倒入填装器中，滑板机构动作(刮板张开、滑板下行、刮板闭合、滑板上行)，滑板带动刮板上行，滑板上行的力传递到推铲上后，刮板与推铲共同挤压位于二者之间的垃圾，推铲油缸产生背压，垃圾会被双向压缩，完成压缩。当推铲油缸背压或滑板油缸压力达到一定值后，推铲油缸无杆腔油液卸荷回油箱，同时推铲油缸带动推铲后退。然而现有的压缩式垃圾车无法对分类后的垃圾进行合理的压缩，导致对分类后的垃圾的压缩效果不够好。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于压缩式垃圾车的压力调节液压回路、控制方法及压缩式垃圾车，该压力调节液压回路能够调节推铲的背压。
为了实现上述目的，本公开提供一种用于压缩式垃圾车的压力调节液压回路，用于压缩式垃圾车，所述压力调节液压回路包括：
推铲油缸，用于驱动所述压缩式垃圾车的推铲伸缩，
第一换向阀，与所述推铲油缸连通以用于控制所述推铲油缸换向，
滑板油缸，用于驱动所述压缩式垃圾车的滑板往复移动，
第二换向阀，与所述滑板油缸连通以用于控制所述滑板油缸换向，
能够调节开启压力的压力控制阀，所述压力控制阀的进口与所述推铲油缸的无杆腔连通，所述压力控制阀的出口用于与油箱连通，并且能够根据所述滑板油缸所需的输出压力来调节所述压力控制阀的开启压力，从而改变所述推铲油缸的无杆腔中的压力。
可选地，所述压力调节液压回路还包括控制器和传感器，所述控制器与所述传感器信号连接，所述传感器用于检测所述滑板油缸的驱动腔的压力值，所述控制器用于根据所述压力值调节所述压力控制阀的开启压力，以调节所述推铲油缸的背压。
可选地，所述压力控制阀构造为电比例溢流阀。
可选地，所述压力调节液压回路还包括补液单向阀，所述推铲油缸的有杆腔通过所述补液单向阀与油箱连通，所述补液单向阀的出口与所述推铲油缸的有杆腔连通。
可选地，所述压力调节液压回路还包括油泵，所述油泵通过所述第一换向阀与所述推铲油缸的无杆腔连通以向所述推铲油缸供油，所述油泵通过所述第二换向阀与所述滑板油缸的驱动腔连通以向所述滑板油缸供油。
可选地，所述压力调节液压回路还包括油箱，所述推铲油缸的回油油路通过所述第一换向阀与所述油箱连通，所述滑板油缸的回油油路通过所述第二换向阀与所述油箱连通。
通过上述的技术方案，由于压力控制阀与推铲油缸的无杆腔连通，压力控制阀的开启压力可调节，因此，可根据垃圾的种类来设置相应大小的压力控制阀的开启压力，从而使得推铲在压缩垃圾时能够产生合适大小的负压，能够与滑板共同对垃圾施加大小合适的挤压力，从而可使垃圾达到最大压缩量，提高对垃圾的压实程度，达到良好的压缩效果。因此，可保证整个压缩式垃圾车的箱体中的垃圾压缩密度的均衡性，避免箱体中垃圾的密度不均导致的箱体前轻后重，产生安全隐患。而且，能够针对不同用户的不同装载要求，提供适宜的垃圾压缩比。
根据本公开的另一方面，还提供了一种控制方法，该控制方法用于调节上述的压力调节液压回路中所述推铲油缸的背压，所述控制方法包括
设定所述滑板油缸的理想工作压力值，
当所述滑板油缸的实际工作压力值大于所述理想工作压力值时，减小所述压力控制阀的开启压力，
当所述滑板油缸工作时的实际工作压力值小于所述理想工作压力值时，增大所述压力控制阀的开启压力。
可选地，所述设定所述滑板油缸的理想工作压力值包括
根据相应的被压缩垃圾种类结合所述压力调节液压回路的系统压力值来设定所述滑板油缸的理想工作压力值。
根据本公开的另一方面，还提供了一种压缩式垃圾车，该压缩式垃圾车包括推铲、滑板、刮板以及上述的压力调节液压回路，所述刮板铰接于所述滑板，所述滑板能够带动所述刮板靠近所述推铲，以压缩垃圾，所述推铲油缸用于驱动所述推铲，所述滑板油缸用于驱动所述滑板。
可选地，所述压缩式垃圾车还包括操作器，所述操作器与所述压力控制阀信号连接，以根据被压缩垃圾种类来调节所述压力控制阀的开启压力。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一种实施方式的压力调节液压回路的示意图；
图2是本公开一种实施方式的压力调节液压回路的控制原理图。
附图标记说明
10-推铲油缸；20-第一换向阀；30-滑板油缸；40-第二换向阀；50-控制器；60-传感器；70-压力控制阀；80-补液单向阀；91-油泵；92-油箱。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，本公开实施例中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。
在现有技术中，推铲退回控制回路采用的是顺序阀控制回路。当滑板刚开始提升时，顺序阀未开启，推铲机构背压逐渐上升，垃圾逐渐被压缩。当滑板油缸30无杆腔压力达到顺序阀调定压力后，顺序阀开启，使得推铲油缸10无杆腔与油箱92相通，推铲油缸10无杆腔泄压，在滑板油缸30提升力的作用下，推铲油缸10收缩，推铲机构后退。而顺序阀的压力一般是出厂时设定好，在使用时是不可调节的。若此压力值设定过高，在初始装填过程中，当滑板上行时，滑板压缩垃圾，垃圾作用到推铲上，推铲油缸10最小的一级油缸受力，其背压可能会上升的很高，导致推铲缸活塞杆被压弯；而若顺序阀的设定值较小时，则不能充分利用滑板上行的压缩力，导致垃圾压缩不密实。
从理论上讲，提高滑板油缸30提升力和推铲油缸10背压能在很大程度上提升垃圾的压实程度，顺序阀设定的压力越大，滑板油缸30提升力的利用率越高，垃圾的压实程度也越高，这对于未分类、富含油水的生活垃圾是适用的。但是根据欧洲压缩车厂家的实践研究，对于分类后的垃圾收集，推铲的背压并非越高越好。有机垃圾、无机垃圾、纸、建筑垃圾、玻璃等，其可变形、可压缩性、润滑程度等都是不同的，为达到最大压缩量，其所需的推铲背压是不同的。
为了能够合理地对不同种类的垃圾进行压缩，在本公开中提供了一种用于压缩式垃圾车的压力调节液压回路、控制方法以及车辆。该用于压缩式垃圾车的压力调节液压回路，用于压缩式垃圾车，如图1所示，其包括：推铲油缸10，用于驱动压缩式垃圾车的推铲伸缩，第一换向阀20，与推铲油缸10连通以用于控制推铲油缸10换向，滑板油缸30，用于驱动压缩式垃圾车的滑板往复移动，第二换向阀40，与滑板油缸30连通以用于控制滑板油缸30换向，能够调节开启压力的压力控制阀70，压力控制阀70的进口与推铲油缸10的无杆腔连通，压力控制阀70的出口用于与油箱92连通，并且能够根据滑板油缸30所需的输出压力来调节压力控制阀70的开启压力，从而改变推铲油缸10的无杆腔中的压力。当推铲油缸10中的压力达到压力控制阀70的开启压力时，推铲油缸10的无杆腔中的液体会通过压力控制阀70流到油箱92中。
当流经压力控制阀70的液体的压力小于压力控制阀70的开启压力时，压力控制阀70处于截止状态。当流经压力控制阀70的液体的压力大于压力控制阀70的开启压力时，压力控制阀70的阀芯打开，此时，液体可通过压力控制阀70流走。
第一换向阀20至少具有两个工作油口，该两个工作油口分别与推铲油缸10的有杆腔和无杆腔连通，第一换向阀20的进油口与油泵91连通，第一换向阀20的回油口与油箱92连通。第二换向阀40至少具有两个工作油口，该两个工作油口分别与滑板油缸30的有杆腔和无杆腔连通，第二换向阀40的进油口与油泵91连通，第二换向阀40的回油口与油箱92连通。
在本公开中，通过上述的技术方案，由于压力控制阀70与推铲油缸10的无杆腔连通，压力控制阀70的开启压力可调节，因此，可根据垃圾的种类来设置相应大小的压力控制阀70的开启压力，从而使得推铲在压缩垃圾时能够产生合适大小的负压，能够与滑板共同对垃圾施加大小合适的挤压力，从而可使垃圾达到最大压缩量，提高对垃圾的压实程度，达到良好的压缩效果。因此，可保证整个压缩式垃圾车的箱体中的垃圾压缩密度的均衡性，避免箱体中垃圾的密度不均导致的箱体前轻后重，产生安全隐患。而且，能够针对不同用户的不同装载要求，提供适宜的垃圾压缩比。
假设压力控制阀70的压力调节范围为Pmin～Pmax，用户可根据具体需求将该压力设定在此范围内的任何值。例如：在压缩有机生活垃圾时，可将压力设定在80％Pmax；在压缩无机垃圾时，将压力设定在50％Pmax；在压缩纸时，将压力设定在30％Pmax；针对不同种类垃圾，这种设置方式可以得到不同的推铲背压，提高压缩效果。
为了能够对推铲的背压进行更加良好的控制，如图1-2所示，压力调节液压回路还包括控制器50和传感器60。控制器50与传感器60信号连接，传感器60用于检测滑板油缸30的驱动腔的压力值，控制器50用于根据压力值调节压力控制阀70的开启压力，以调节推铲油缸10的背压。
驱动腔指的是滑板油缸30中与油泵91连通的腔室，当滑板油缸的活塞杆往前推来挤压垃圾时，无杆腔为该驱动腔，油泵91与该无杆腔连通；当滑板油缸的活塞杆向后缩来挤压垃圾时，有杆腔为该驱动腔，油泵91与该有杆腔连通。对于推举式的压填机构，其无杆腔为驱动腔，对于提拉式的压填机构，其有杆腔为驱动腔。
假设液压回路的系统压力最高为P0，挤压垃圾时，滑板的理想工作压力值为80％P0。由于设置了控制器50和传感器60，可通过传感器60来检测滑板退回时的工作压力，当传感器60检测到滑板退回压力(即工作压力)超过80％时，则通过控制器50控制压力控制阀70，减小压力控制阀70的开启压力，以减小推铲背压；当传感器60检测到滑板退回压力低于80％P0时，则通过控制器50控制压力控制阀70，增大压力控制阀70的开启压力，以增大推铲背压，最终通过该闭环控制，维持滑板退回时压缩力稳定在80％P0，保持垃圾压缩密度的均衡性，使垃圾尽可能均匀地布满整个车箱，均衡车辆载荷，减轻后桥负载，提升车型行驶稳定性。而且，这种控制模式适用用户不同装载量的需求，如果用户要求较高的装载量时，可以将滑板油缸30的工作压力设定在较高值，以提供较好压缩比。如果用户所需的装载量不多时，将以将滑板油缸30的工作压力设定在较低值，以提供较低的压缩比，保证垃圾尽可能均匀布满在垃圾箱内。
在本公开中对具体采用何种传感器60不作限制，只要能够检测出驱动腔的压力值即可，例如可采用压力传感器60。
在本公开中对具体采用何种控制器50不作限制，控制器50可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力，控制器50可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、可编程逻辑控制器50或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本公开中对采用何种阀来实现推杆油缸的背压可调不作限制，可根据需要设置。可选地，如图1所示，在一种实施方式中，压力控制阀70构造为电比例溢流阀。控制器50与该电比例溢流阀信号连接。电比例溢流阀工作原理是：电比例溢流阀通过弹簧力的大小改变溢流压力的大小变化，电磁铁作用在弹簧上的力可以按比例调整，输入信号变化电比例溢流阀的溢流压力也会跟随其变化，从而可根据输入信号来调节电比例溢流阀的溢流压力，方便控制。
在本公开的一种实施方式中，如图1所示，压力调节液压回路还包括补液单向阀80，推铲油缸10的有杆腔通过补液单向阀80与油箱92连通，补液单向阀80的出口与推铲油缸10的有杆腔连通。当推铲油缸10缩回有杆腔需要补液时，可通过补液单向阀80对其进行补油。
如图1所示，压力调节液压回路还包括油泵91，油泵91通过第一换向阀20与推铲油缸10的无杆腔连通以在推铲伸出时向推铲油缸10供油，具体地，油泵91与第一换向阀20的进油口连通。油泵91通过第二换向阀40与滑板油缸30的驱动腔连通以在滑板工作时向滑板油缸30供油，具体地，油泵91与第二换向阀40的进油口连通。
如图1所示，压力调节液压回路还包括油箱92，推铲油缸10的回油油路通过第一换向阀20与油箱92连通，滑板油缸30的回油油路通过第二换向阀40与油箱92连通。油泵91的进口也与油箱92连通，从而实现液压回路中液体的循环。
根据本公开的另一方面，还提供了一种控制方法，用于调节上述的压力调节液压回路中推铲油缸10的背压，该控制方法包括设定滑板油缸30的理想工作压力值。当滑板油缸30的实际工作压力值大于理想工作压力值时，减小压力控制阀70的开启压力。当滑板油缸30工作时的实际工作压力值小于理想工作压力值时，增大压力控制阀70的开启压力。
可选地，设定滑板油缸30的理想工作压力值包括：根据相应的被压缩垃圾种类结合压力调节液压回路的系统压力值来设定滑板油缸30的理想工作压力值。
假设液压回路的系统压力最高为P0，挤压垃圾时，根据垃圾的种类来将滑板的理想工作压力值为80％P0。当滑板油缸30的实际工作压力值超过80％时，则减小压力控制阀70的开启压力，以减小推铲背压；当滑板油缸30工作时的实际工作压力值小于理想工作压力值80％P0时，则增大压力控制阀70的开启压力，以增大推铲背压，最终通过该闭环控制维持滑板退回时压缩力稳定在80％P0，保持垃圾压缩密度的均衡性，使垃圾尽可能均匀地布满整个车箱，均衡车辆载荷，减轻后桥负载，提升车型行驶稳定性。
根据本公开的另一方面，还提供了一种压缩式垃圾车，其包括推铲、滑板、刮板以及上述的压力调节液压回路。刮板铰接于滑板，滑板能够带动刮板靠近推铲，以与推铲共同压缩垃圾，推铲油缸10用于驱动推铲，滑板油缸30用于驱动滑板。
压缩式垃圾车的基本工作过程如下：上料机构(翻桶翻斗机构等)将垃圾倒入填装器中，滑板机构动作(刮板张开、滑板下行、刮板闭合、滑板上行)，滑板带动刮板上行，滑板上行的力传递到推铲上后，刮板与推铲共同挤压位于二者之间的垃圾，推铲油缸10产生背压，垃圾会被双向压缩，完成压缩。
由于具有上述的压力调节液压回路，该压缩式垃圾车可根据垃圾的种类来设置相应大小的压力控制阀70的开启压力，从而使得推铲能够产生合适大小的负压，能够与滑板共同对垃圾施加大小合适的挤压力，从而可使垃圾达到最大压缩量，提高对垃圾的压实程度，达到良好的压缩效果，可保证整个压缩式垃圾车的箱体中的垃圾压缩密度的均衡性，避免箱体中垃圾的密度不均导致的箱体前轻后重，产生安全隐患。而且，能够针对不同用户的不同装载要求，提供适宜的垃圾压缩比。
为了方便用户设置推铲的背压大小，可选地，在本公开的一种实施方式中，如图1所示，压缩式垃圾车还包括操作器，操作器与压力控制阀70信号连接，以根据被压缩垃圾种类来调节压力控制阀70的开启压力。用户可根据垃圾种类或者箱体的装载要求通过操作器来设置压力控制阀70的开启压力，得到合适的推铲背压。
可选地，操作器可为设置于控制界面，控制界面可设置于压缩式垃圾车的驾驶室内，从而方便用户操作。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于压缩式垃圾车的压力调节液压回路，其特征在于，所述压力调节液压回路包括：
推铲油缸(10)，用于驱动所述压缩式垃圾车的推铲伸缩，
第一换向阀(20)，与所述推铲油缸(10)连通以用于控制所述推铲油缸(10)换向，
滑板油缸(30)，用于驱动所述压缩式垃圾车的滑板往复移动，
第二换向阀(40)，与所述滑板油缸(30)连通以用于控制所述滑板油缸(30)换向，
能够调节开启压力的压力控制阀(70)，所述压力控制阀(70)的进口与所述推铲油缸(10)的无杆腔连通，所述压力控制阀(70)的出口用于与油箱(92)连通，并且能够根据所述滑板油缸(30)所需的输出压力来调节所述压力控制阀(70)的开启压力，从而改变所述推铲油缸(10)的无杆腔中的压力。
2.根据权利要求1所述的压力调节液压回路，其特征在于，所述压力调节液压回路还包括控制器(50)和传感器(60)，所述控制器(50)与所述传感器(60)信号连接，所述传感器(60)用于检测所述滑板油缸(30)的驱动腔的压力值，所述控制器(50)用于根据所述压力值调节所述压力控制阀(70)的开启压力，以调节所述推铲油缸(10)的背压。
3.根据权利要求1所述的压力调节液压回路，其特征在于，所述压力控制阀(70)构造为电比例溢流阀。
4.根据权利要求1所述的压力调节液压回路，其特征在于，所述压力调节液压回路还包括补液单向阀(80)，所述推铲油缸(10)的有杆腔通过所述补液单向阀(80)与油箱(92)连通，所述补液单向阀(80)的出口与所述推铲油缸(10)的有杆腔连通。
5.根据权利要求1所述的压力调节液压回路，其特征在于，所述压力调节液压回路还包括油泵(91)，所述油泵(91)通过所述第一换向阀(20)与所述推铲油缸(10)的无杆腔连通以向所述推铲油缸(10)供油，所述油泵(91)通过所述第二换向阀(40)与所述滑板油缸(30)的驱动腔连通以向所述滑板油缸(30)供油。
6.根据权利要求1所述的压力调节液压回路，其特征在于，所述压力调节液压回路还包括油箱(92)，所述推铲油缸(10)的回油油路通过所述第一换向阀(20)与所述油箱(92)连通，所述滑板油缸(30)的回油油路通过所述第二换向阀(40)与所述油箱(92)连通。
7.一种控制方法，用于调节权利要求1-6中任一项所述的压力调节液压回路中所述推铲油缸(10)的背压，其特征在于，所述控制方法包括
设定所述滑板油缸(30)的理想工作压力值，
当所述滑板油缸(30)的实际工作压力值大于所述理想工作压力值时，减小所述压力控制阀(70)的开启压力，
当所述滑板油缸(30)工作时的实际工作压力值小于所述理想工作压力值时，增大所述压力控制阀(70)的开启压力。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述设定所述滑板油缸(30)的理想工作压力值包括
根据相应的被压缩垃圾种类结合所述压力调节液压回路的系统压力值来设定所述滑板油缸(30)的理想工作压力值。
9.一种压缩式垃圾车，其特征在于，包括推铲、滑板、刮板以及权利要求1-6中任一项所述的压力调节液压回路，所述刮板铰接于所述滑板，所述滑板能够带动所述刮板靠近所述推铲，以压缩垃圾，所述推铲油缸(10)用于驱动所述推铲，所述滑板油缸(30)用于驱动所述滑板。
10.根据权利要求9所述的压缩式垃圾车，其特征在于，所述压缩式垃圾车还包括操作器，所述操作器与所述压力控制阀(70)信号连接，以根据被压缩垃圾种类来调节所述压力控制阀(70)的开启压力。
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