CN112664504B - 一种液压油路串并联自动切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压油路串并联自动切换方法，炉排远程模式操作下在油缸后退到位的瞬间，保持阀体前进与后退换向模块得电状态，此时油路换向模块得电且保持时间T1，此时油路将由串联运行改为并联运行，使得2个油缸保持同步的前提下完全后退到位，以含有串并联切换油路的阀体为基础，以PLC自主程控方案为核心，利用油缸限位开关和后退到位自保持平台等辅助手段，实现单阀体和双油缸之间的无扰切换。在项目现场实际投运后，验证专利实用性、可靠性符合设计要求。

Description

一种液压油路串并联自动切换方法

技术领域

本发明涉及生活垃圾焚烧领域，尤其是针对大型行动顺推机械炉排式生活垃圾焚烧炉的液压驱动系统。

背景技术

随着生活水平逐渐提高，生活垃圾的热值也越来越高，垃圾处理量也与日俱增。垃圾焚烧炉的规模也越来越大。为了提供更强大的驱动力，液压驱动系统的规模、压力也随之升高。目前国内液压系统压力大多在20Mpa内，而液压系统内阀体与油缸的连接和切换方式通常为串联或者并联单一方式。两种方式各有利弊，串联方式同步性较并联方式更好，但并联方式的驱动力较串联方式更大。如何充分利用好2种控制方式，在垃圾焚烧发电厂这种运行时间长、安全性高的现场采取哪种控制方案，如何编制的安全可靠的控制程序就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是：实现某一独立的超高压液压驱动阀体在单阀体驱动双油缸的过程中，能够实现两种模式：①单阀体负载的两个油缸串联运行。1路出油先经过前级油缸，前级油缸动作后在驱动后级油缸动作。②阀体有2路出油，单阀体负载的两个油缸并联运行。2路出油分别直接经过两个油缸；其次能够实现两种模式连续的无扰切换，且在切换的过程中阀体、油缸皆能够平稳和长期的运行；油缸在超过设定时间没有动作到位延迟报警后，可以自动由串联改为并联运行。

本发明的具体技术方案是：一种液压油路串并联自动切换方法，炉排远程模式操作下在油缸后退到位的瞬间，保持阀体前进与后退换向模块得电状态，此时油路换向模块得电且保持时间T1，此时油路将由串联运行改为并联运行，使得2个油缸保持同步的前提下完全后退到位，T1时间后油路换向模块断电，T2时间后前进与后退换向模块断电，油缸每前进后退一个循环皆会完成上述操作；炉排就地模式操作下当油缸后退到位后，按下油路换向按钮，则油路换向模块得电，此时两个油缸并联运行直到本次循环结束油缸后退到位，油路换向模块和前进与后退换向模块依次断电；炉排远程模式操作下当炉排在T3时间内没有完成一次循环中单方向既定行程而触发对应方向到位开关，则程序判定为炉排内部卡涩、推力不足，此时阀体自动由串联强制切换为并联运行，直到本次循环后退到位，油路换向模块和前进与后退换向模块依次断电；炉排就地模式操作下，油缸后退到位时，按下油路换向按钮后油路换向模块得电，为保证安全性，程序自动计时超过T4时间仍无任何操作，则油路换向模块自动断电保持正常准备状态。

本发明的有益效果是：实现单阀体驱动双油缸的过程中，串联、并联两种方案24h不间断无扰切换。在油缸前进、后退的过程中串联运行，保持油缸同步性，进而保证左右炉排的同步性，在后退到位的瞬间由串联切换为并联运行，进而保证了每个循环两个油缸都得到最大驱动力完全后退到位。保证在炉排因内部卡涩等原因造成推力不足的情况下，阀体自动实现并联运行，两路供油为油缸提供最大动力，减少炉排的延迟故障，进而减少了运行人员、检修人员的负担。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是油缸及限位器示意图。

101后退限位开关；102前进限位开关；103后退状态保持平台；104后退传动挡块；105前进传动挡块；106油缸本体。

图2是单阀体控制双油缸串联和并联切换回路图。

⑴第一油口阀体进油口⑵第二油口阀体出油口⑶第三油口⑷第四油口⑸第五油口⑹第六油口⑺第七油口⑻第八油口⑼第九油口⑽第九油口⑾第十一油口⑿第十二油口(A)左侧油缸(B)右侧油缸。

图3是油路换向模块得电逻辑图。

onecycle指令为：一次循环脉冲指令；S-spulse指令为：分配脉冲定时器指令；SP指令为：启动脉冲定时器指令。

图4是前进换向模块得电逻辑图。

onecycle指令为：一次循环脉冲指令。

图5是前进与后退换向模块得电逻辑图。

onecycle指令为：一次循环脉冲指令；SF指令为：启动关断延迟定时器指令。

图6是前进换向模块得失电状态显示图。

图7是油路路换向模块得失电状态显示图。

图8是前进与后退换向模块得失电状态显示图。

图9是油路换向模块得失电状态显示图。

如图所示，各附图中设备和元器件请参考注释及图例说明。

具体实施方式

具体实例：

以某项目为例:该项目已于2019年调试完成，调试结果符合设计要求:阀组进油口压力为18Mpa，阀体的出口压力在13Mpa左右。串并联切换装置共有就地、远程两种运行模式。在就地模式中，默认为串联运行，不进行并联选择的前提下，操作前进后退按钮后油缸即在阀体的驱动下对应前进和后退，当油缸后退到位触发限位开关，此时按下油路换向按钮，则两油缸保持并联前进和后退，当完成一个往复行程即后退到位再次触发限位开关后，执行持续时间为0.1秒的SP指令，油路换向模块自动失电(解除并联运行)。在就地模式中，若后退到位且油路换向模块得电，若后续在10分钟内未进行任何操作，则程序会保护性断电，10分钟后油路换向模块自动失电。在远程模式中，正常运行时每个循环由后退到位状态开始前进，前进12秒后触发前进限位开关自动停止，在前进到位状态等待3秒后即计时到15秒时刻自动后退,计时24秒时触发后退到位开关，此时油路换向模块得电并持续3秒，此3秒期间两个油缸保持并联运行，而前进与后退换向模块自计时24秒起继续保持得电4秒，计时28秒时全部模块失电，完整的一个循环到此结束。远程非正常模式中，当前进、后退单方向行程超过了20秒依旧未触发该方向限位开关，则程序判定推力不足，强制开启油路换向模块使油缸保持并联运行，直到触发该方向对应的限位开关则自动关闭油路换向模块。本实例中：油缸单方向的动作行程为150mm，远程正常模式下单次循环往复的时间为28S，其中与本专利中逻辑图里对应的时间参数分别为：T1＝3S，T2＝4S,T3＝20S,T4＝10min，T5＝0.1S,T6＝1S,T7＝3S。

如图1所示：油缸本体106的尾部附带轴承套杆上带有前进传动挡块、后退传动挡块，当油缸后退时，后退传动挡块104触碰到后退限位开关101则限位开关将后退到位开关量信号传送至PLC。当油缸前进时，前进传动挡块105触碰到前进限位开关102则限位开关将前进到位开关量信号传送至PLC。后退状态保持平台103将两个传动挡块连接在一起，作用是当104碰到后退限位开关101后，此时阀体由串联改为并联运行继续后退，持续时间T1，此时借助此状态保持平台可以持续触发限位开关后退限位开关101。

如图2所示：整个阀组的进油口为第一油口1，整个阀组的出油口为第二油口2。油路先通过前进与后退换向模块，然后经过油路换向模块，然后经过油缸，最后经过回油管路。当两个油缸串联前进时，油路的走向为：前进换向模块b得电，油路由第一油口1经过第三油口3，然后经过油缸A，经过油路换向模块左侧油路，最后经过油缸B返回。当两个油缸并联前进时，油路的走向为：前进换向模块b得电，油路由第一油口1经过第三油口3，然后油路换向模块得电，油路并行同时通过两个油缸，最后经两个油缸同时反回。两个油缸串联后退、并联后退的过程与上述一直，仅仅区别于：前进换向模块b得电改为后退换向模块a得电。

如图3所示：此图完整介绍本装置油路换向模块的程控逻辑图。

如图4所示：此图完整介绍本装置前进换向模块的程控逻辑图。

如图5所示：此图完整介绍本装置前进与后退换向模块的程控逻辑图。

如图6和图7所示：此图以实例来表示本装置前进电磁换向模块、油路换向模块配合工作时得失电状态。O表示失电状态、1表示得电状态。图7中，T1:24S～27S之间，持续3S，T7:12S～15S之间，持续3S，T3:0S～20S之间，持续20S。

如图8和图9所示：此图以实例来表示本装置前进与后退换向模块、油路换向模块配合工作时得失电状态。O表示失电状态、1表示得电状态。图9中，T1:24S～27S之间，持续3S；T2:24S～28S之间，持续4S；T3:15S～35S之间，持续20S；T6:27S～28S之间，持续1S。

本发明的一种焚烧炉大型行动顺推炉排液压驱动阀体自动串并联切换程序控制装置，以PLC控制器为核心装置，通过就地限位开关、油缸后退状态保持平台、前进与后退换向模块、油路换向模块等执行机构，实现了单阀体控制双油缸的无间断动作过程中：安全、灵活的实现两个油缸在串联和并联油路中无扰切换，且能够时间推力不足时强制并联运行，既实现了两个油缸串联动作时的同步性，又融入了并联动作时驱动力强劲的优势，保证了炉排的稳定运行。并且能实现就地手动并联、远程自动并联两种功能兼备。

本发明在油缸后轴的前进限位挡块和后退限位挡块之间加装面积为3X3mm²的方形平台，材质为S304不锈钢，氩弧焊接。该平台能够实现后退限位开关触碰到后退限位挡块，在继续后退时后退限位开关翻滚至后退状态保持平台，使得后退限位一直闭合。

Claims (6)

1.一种液压油路串并联自动切换方法，其特征在于，炉排远程模式操作下在油缸后退到位的瞬间，保持阀体前进与后退换向模块得电状态，此时油路换向模块得电且保持时间T1，此时油路将由串联运行改为并联运行，使得2个油缸保持同步的前提下完全后退到位，T1时间后油路换向模块断电，T2时间后前进与后退换向模块断电，油缸每前进后退一个循环皆会完成上述操作；炉排就地模式操作下当油缸后退到位后，按下油路换向按钮，则油路换向模块得电，此时两个油缸并联运行直到本次循环结束油缸后退到位，油路换向模块和前进与后退换向模块依次断电；炉排远程模式操作下当炉排在T3时间内没有完成一次循环中单方向既定行程而触发对应方向到位开关，则程序判定为炉排内部卡涩、推力不足，此时阀体自动由串联强制切换为并联运行，直到本次循环后退到位，油路换向模块和前进与后退换向模块依次断电；炉排就地模式操作下，油缸后退到位时，按下油路换向按钮后油路换向模块得电，为保证安全性，程序自动计时超过T4时间仍无任何操作，则油路换向模块自动断电保持正常准备状态。

2.根据权利要求1所述的一种液压油路串并联自动切换方法，其特征在于，所述的前进与后退换向模块、油路换向模块叠加组合阀体，油路换向模块串联在前进与后退换向模块和油缸之间，分为第五油口、第六油口、第七油口、第八油口，其中串联运行时，油路换向模块失电，第五油口和第七油口导通；并联运行时，油路换向模块得电，第五油口和第八油口导通，同时第六油口和第七油口也导通。

3.根据权利要求1所述的一种液压油路串并联自动切换方法，其特征在于，就地模式操作下，该油路默认状态为串联运行，油路换向模块失电；当油缸处于后退到位的状态，手动按下油路换向按钮，此时就地操作该油路，当油缸再一次触发后退到位信号后，立即执行启动脉冲定时器指令SP,持续时间T5，目的是中断油路换向自保持程序，避免油路换向无限期保持而无法中断。

4.根据权利要求1所述的一种液压油路串并联自动切换方法，其特征在于，所述的油缸动作过程中实现串并联油路无扰切换：当油缸后退到位的瞬间，程序执行分配脉冲定时器指令S-SPULSE，持续时间T1，此时同时输出信号至油路换向模块、前进与后退换向模块；T1计时结束后，立即执行启动关断延迟定时器指令SF，持续时间T6，此时输出信号只到前进与后退换向模块；此方式实现的效果为：油缸后退触碰后退限位开关的瞬间，油路由串联改为并联继续后退T1，此时后退限位开关翻转至后退状态保持平台；T1后，油路换向模块失电，而前进与后退换向模块仍延迟得电时间T1，即经过时间T2后全部模块失电，油缸完全停止。

5.根据权利要求1所述的一种液压油路串并联自动切换方法，其特征在于，所述推力不足时强制并联运行，程序判定T3内，油缸是否走完单方向的既定行程，若未完成，程序输出信号强制开启油路换向模块，油缸一直并联运行，直至下次后退到位信号触发。

6.根据权利要求1所述的一种液压油路串并联自动切换方法，其特征在于，当就地模式操作下，后退到位信号触发，若此时按下油路换向按钮，程序自动开始计时，若时间T4内油路无任何操作，油路换向模块自动失电，保障设备安全。