CN113719484A - 全液压式自动控制系统及其压力设定方法、绳锯机 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供一种用于绳锯机的全液压式自动控制系统及其压力设定方法、以及一种绳锯机。该全液压式自动控制系统包括进给控制部，进给控制部包括：液压油入口和液压油出口、常开式顺序阀、常闭式顺序阀、第一换向阀、以及第一液压马达。第一换向阀包括第一通路和第二通路，常开式顺序阀控制第一通路的开或闭，常闭式顺序阀控制第二通路的开或闭。第一通路和第二通路中液压油的流动方向相反。该全液压式自动控制系统可以应用于海洋环境的切割作业，并且可以实现自动进给，提高了切割效率，降低了设备的操作复杂度，提高了安全性。

Description

全液压式自动控制系统及其压力设定方法、绳锯机

技术领域

本公开的实施例涉及一种全液压式自动控制系统及其压力设定方法、绳锯机。

背景技术

绳锯机是一种将高硬度的颗粒物(例如金刚石)串成绳锯，绳锯做高速运动以切割待切割物的设备。采用绳锯机进行柔性机械切割是一种高效且精密的切割方法，可以在同一次切削过程中实现切削不同材料，如岩石、混凝土以及钢材等，且作业受环境因素影响较小，在建筑物的破碎切割，石材开采、荒料加工，钢筋混凝土结构物拆除，海洋结构物维修等工程中显现出独特的优势。绳锯机具有操作简单、对环境要求低、切割效率高以及切口质量好等优点，大大降低了企业的改造成本。

绳锯机在切割尺寸较大的金属材料制成的物体时，通常需要耗费几个小时的时间，现有绳锯机的液压控制系统需要操作人员检测压力变化，并手动推动手柄实施切割作业。这就需要操作人员在较长时间的施工过程中始终观测压力值并多次手动推动手柄，以确保持续切割。整个作业过程，对于操作人员的操作水平和体力精力要求较高。

为了实现绳锯机的自动切割，现有技术多使用电气控制，这种控制方式需要安装压力传感器、速度传感器等，并且需要匹配相应的接线口及控制程序。如果应用于海洋环境，各类电气元件无法承受高压及水环境，作业条件受到了极大的限制。

发明内容

本公开的实施例提供一种用于绳锯机的全液压式自动控制系统及其压力设定方法、以及一种绳锯机。该全液压式自动控制系统包括进给控制部，进给控制部包括：液压油入口和液压油出口、常开式顺序阀、常闭式顺序阀、第一换向阀、以及第一液压马达，第一液压马达被配置为驱动绳锯机的进给装置运动。第一换向阀包括第一通路和第二通路，常开式顺序阀控制第一通路的开闭，常闭式顺序阀控制第二通路的开闭。第一通路和第二通路中液压油的流动方向相反。该全液压式自动控制系统以及该绳锯机可以应用于包括海洋环境等多种环境的切割作业，并且进给装置可以根据实际作业时的切割压力自动地选择前进、停止或后退，实现了自动切割，提高了切割效率，降低了设备的操作复杂度，提高了安全性。

本公开一实施例提供一种绳锯机的全液压式自动控制系统，包括进给控制部，所述进给控制部包括：液压油入口和液压油出口；常开式顺序阀，包括第一输入口和第一输出口；常闭式顺序阀，包括第二输入口和第二输出口；第一换向阀，包括第一换向接口、第二换向接口、第一进油口、第一回油口、第一工作接口和第二工作接口；以及第一液压马达，包括第一接口和第二接口，所述第一液压马达被配置为驱动所述绳锯机的进给装置运动。所述第一输入口连接到所述液压油入口，所述第一输出口连接到所述第一换向接口并被配置为打开或关闭所述第一换向阀的第一通路；所述第二输入口连接到所述液压油入口，所述第二输出口连接到所述第二换向接口并被配置为打开或关闭所述第一换向阀的第二通路；所述第一进油口连接所述液压油入口，所述第一回油口连接所述液压油出口，所述第一工作接口连接所述第一液压马达的所述第一接口，所述第二工作接口连接所述第一液压马达的所述第二接口。在所述第一通路中，液压油的流动方向为依次经过所述第一进油口、所述第一工作接口、所述第一接口、所述第二接口、所述第二工作接口、所述第一回油口；在所述第二通路中，液压油的流动方向为依次经过所述第一进油口、所述第二工作接口、所述第二接口、所述第一接口、所述第一工作接口、所述第一回油口。

在一些示例中，在所述第一通路打开的情况下和在所述第二通路打开的情况下，所述第一液压马达的转动方向彼此相反。

在一些示例中，所述常开式顺序阀还包括第一控制口，被配置为根据压力打开或关闭所述常开式顺序阀；所述常闭式顺序阀还包括第二控制口，被配置为根据压力打开或关闭所述常闭式顺序阀。

在一些示例中，所述第一控制口与所述液压油入口连接，被配置为根据所述液压油入口的压力打开或关闭所述常开式顺序阀；所述第二控制口与所述液压油入口连接，被配置为根据所述液压油入口的压力打开或关闭所述常闭式顺序阀。

在一些示例中，所述常开式顺序阀可被配置为具有第一阈值压力，所述常开式顺序阀在压力小于等于所述第一阈值压力的情况下打开，所述常开式顺序阀在压力大于所述第一阈值压力的情况下关闭；所述常闭式顺序阀可被配置为具有第二阈值压力，所述常闭式顺序阀在压力小于等于所述第二阈值压力的情况下关闭，所述常闭式顺序阀在压力大于所述第二阈值压力的情况下打开，所述第二阈值压力大于所述第一阈值压力。

在一些示例中，在所述液压油入口的压力小于等于第一阈值压力的状态，所述常开式顺序阀打开，所述常闭式顺序阀关闭，所述第一输出口控制所述第一换向接口打开所述第一通路，以控制所述第一液压马达沿第一方向转动；在所述液压油入口的压力大于等于第二阈值压力的状态，所述常闭式顺序阀打开，所述常开式顺序阀关闭，所述第二输出口控制所述第二换向接口打开所述第二通路，以控制所述第一液压马达沿第二方向转动；以及在所述液压油入口的压力大于所述第一阈值压力且小于第二阈值压力的状态，所述常开式顺序阀、所述常闭式顺序阀和所述第一换向阀均关闭，所述第一液压马达停止转动。

在一些示例中，所述进给控制部还包括单向调速阀，连通在所述液压油入口和所述第一进油口之间，所述单向调速阀被配置为调节进入所述第一液压马达的液压油的流量，以调节所述第一液压马达的转速。

在一些示例中，所述进给控制部还包括串连的第一单向阀和第一节流阀，所述第一单向阀和所述第一节流阀连通所述第一换向接口和所述液压油出口，所述第一单向阀被配置为，在所述常开式顺序阀关闭的状态，使所述第一换向接口内的液压油流向所述液压油出口；所述第一节流阀被配置为控制从所述第一换向接口向所述液压油出口流动的液压油的流量，以防止对所述第一换向阀的控制产生干扰。

在一些示例中，所述进给控制部还包括串连的第二单向阀和第二节流阀，所述第二单向阀和所述第二节流阀连通所述第二换向接口和所述液压油出口，所述第二单向阀被配置为，在所述常闭式顺序阀关闭的状态，使所述第二换向接口内的液压油流向所述液压油出口；所述第二节流阀被配置为控制从所述第二换向接口向所述液压油出口流动的液压油的流量，以防止对所述第一换向阀的控制产生干扰。

在一些示例中，所述进给控制部还包括开关阀，连接所述液压油入口和外部液压油路，被配置为打开或关闭所述进给控制部。

在一些示例中，所述全液压式自动控制系统还包括供油系统，所述供油系统包括液压泵和液压油箱，所述液压泵的入口连接到所述液压油箱，所述液压泵的出口连接到所述液压油入口，所述液压油出口连接到所述液压油箱。

在一些示例中，所述供油系统还包括过滤器、溢流阀和第一压力表，所述过滤器连接在所述液压泵和所述液压油箱之间，所述溢流阀的第一端连接在所述液压泵的出口和所述液压油入口之间，所述溢流阀的第二端连接到所述液压油箱，所述第一压力表连接在所述溢流阀的第一端和所述液压泵的出口之间。

在一些示例中，所述全液压式自动控制系统还包括切割控制部，所述切割控制部包括：第二换向阀，包括第二进油口、第二回油口、第三工作接口和第四工作接口；第二液压马达，包括第三接口和第四接口，所述第二进油口连接到所述液压泵的出口，所述第二回油口连接到所述液压油箱，所述第三工作接口连接到所述第三接口，所述第四工作接口连接到所述第四接口，所述第二液压马达被配置为驱动所述绳锯机的切割装置运动；以及串连的第二压力表和第三节流阀，连接在所述第三工作接口和所述第三接口之间，所述第二压力表被配置为读取所述第三接口的压力，所述第三节流阀被配置为调节所述第三接口的压力。

在一些示例中，所述第二换向阀包括第三通路和第四通路，在所述第三通路中，液压油的流动方向为依次经过所述第二进油口、所述第三工作接口、所述第三接口、所述第四接口、所述第四工作接口、所述第二回油口；在所述第四通路中，液压油的流动方向为依次经过所述第二进油口、所述第四工作接口、所述第四接口、所述第三接口、所述第三工作接口、所述第二回油口。

在一些示例中，所述进给控制部的所述液压油入口连接到所述第三工作接口和所述第三接口之间，所述进给控制部的所述液压油出口连接到所述第四工作接口和所述第四接口之间。

在一些示例中，所述切割控制部还包括双向溢流阀，所述双向溢流阀的第一端连接到所述第三工作接口和所述第三接口之间，所述双向溢流阀的第二端连接到所述第四工作接口和所述第四接口之间。

本公开一实施例提供一种绳锯机，包括切割装置、进给装置以及上述全液压式自动控制系统，所述切割装置包括绳锯，所述绳锯被配置为切割待切割物，所述进给装置被配置为调节所述绳锯的位置，所述进给控制部的所述第一液压马达与所述进给装置连接；所述切割控制部的所述第二液压马达与所述切割装置连接。

本公开一实施例提供一种上述全液压式自动控制系统的压力设定方法，所述常开式顺序阀包括第一压力调节单元，被配置为调节所述常开式顺序阀的关闭压力；所述常闭式顺序阀包括第二压力调节单元，被配置为调节所述常闭式顺序阀的打开压力，所述压力设定方法包括：调节所述第一压力调节单元，使所述常开式顺序阀的关闭压力为所述第一阈值压力；调节所述第二压力调节单元，使所述常闭式顺序阀的打开压力为所述第二阈值压力。

在一些示例中，所述压力设定方法还包括：调节所述第二液压马达的最小切割压力；调节所述第一压力调节单元，使所述第一阈值压力大致等于所述最小切割压力；调节所述第二液压马达的最大切割压力；调节所述第二压力调节单元，使所述第二阈值压力大致等于所述最大切割压力。

在一些示例中，调节所述第二液压马达的最小切割压力包括：S10、调节所述第二液压马达至自由旋转状态，此时所述第二液压马达17输入侧的压力为基准压力；S20、增大所述第二液压马达输入侧的压力，直到该压力高于所述基准压力达到第一预设值，此时所述第二液压马达输入侧的压力为所述第二液压马达的最小切割压力。调节所述第二液压马达的最大切割压力包括：S30、在S20的基础上，继续增大所述第二液压马达输入侧的压力，直到该压力高于所述基准压力达到第二预设值，此时所述第二液压马达输入侧的压力为所述第二液压马达的最大切割压力，所述第二预设值大于所述第一预设值。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为根据本公开一实施例的绳锯机的平面结构示意图；

图2为根据本公开一实施例的绳锯机的三维结构示意图；

图3为根据本公开一实施例的全液压式自动控制系统的原理示意图；

图4为根据本公开一实施例的又一种全液压式自动控制系统的原理示意图；以及

图5为根据本公开一实施例的绳锯机的又一平面结构示意图，示出了绳锯机的压力设定面板。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

本公开的实施例提供一种用于绳锯机的全液压式自动控制系统及其压力设定方法、以及一种绳锯机。该全液压式自动控制系统包括进给控制部，进给控制部包括：液压油入口和液压油出口、常开式顺序阀、常闭式顺序阀、第一换向阀、以及第一液压马达，第一液压马达被配置为驱动绳锯机的进给装置运动。第一换向阀包括第一通路和第二通路，常开式顺序阀控制第一通路的开或闭，常闭式顺序阀控制第二通路的开或闭。第一通路和第二通路中液压油的流动方向相反。该全液压式自动控制系统以及该绳锯机可以应用于包括海洋环境等多种环境的切割作业，并且进给装置可以根据实际作业时的切割压力自动地选择前进、停止或后退，实现了自动切割，提高了切割效率，降低了设备的操作复杂度，提高了安全性。

下面结合附图对本公开实施例提供的用于绳锯机的全液压式自动控制系统及其压力设定方法、以及绳锯机进行详细描述。

本公开一实施例提供一种绳锯机，图1为该绳锯机的平面结构示意图，图2为该绳锯机的三维结构示意图。如图1和图2所示，绳锯机包括切割装置CD、进给装置FD以及用于控制切割装置CD和进给装置FD的全液压式自动控制系统。切割装置CD包括绳锯CD1，绳锯CD1被配置为切割待切割物，绳锯CD1可以为金刚石绳锯；进给装置FD被配置为调节绳锯CD1与待切割物之间的相对位置。全液压式自动控制系统包括进给控制部和切割控制部。进给控制部包括进给马达，进给马达与进给装置FD连接，以驱动进给装置FD运动，从而调节绳锯CD1的切割位置；切割控制部包括切割马达，切割马达与切割装置CD连接，以驱动切割装置CD运动，从而驱动绳锯CD1进行切割。例如，进给马达和切割马达均为液压马达。例如，该绳锯机可以为金刚石绳锯机。

在本公开实施例提供的绳锯机中，全液压式自动控制系统的各个元件均为液压元件，不包含电气元件；另外，全液压式自动控制系统的进给控制部可以根据作业时绳锯的负载压力自动地选择前进、停止或后退，从而实现自动切割。后文将进一步描述全液压式自动控制系统的原理和结构。

由于全液压式自动控制系统的控制元件不包含电气元件，因此更加适用于水下长时间作业，例如海下管道切割作业；另外，由于全液压式自动控制系统的进给控制部可以实现自动切割，因此提高了切割效率，降低了设备的操作复杂度，提高了安全性。

在一些示例中，如图1所示，绳锯机的切割装置CD可以包括驱动轮CD2和多个从动轮CD3，绳锯CD1缠绕在驱动轮CD2和从动轮CD3上，驱动轮CD2与切割马达连接(图1和图2未示出切割马达，其可以位于图1中驱动轮CD2的下方)，在切割马达的驱动下转动，从而带动绳锯CD1沿图1中的顺时针方向转动或逆时针方向转动。例如，在绳锯机的正常切割工作中，绳锯CD1沿图1中的顺时针方向转动；在一些特殊情况，例如当绳锯在切割过程中被卡住时，绳锯CD1可以沿图1中的逆时针方向转动以从被卡住的状态脱开。

在一些示例中，如图2所示，虚线框F的位置为进给马达的安装位置，进给马达连接齿轮传动机构，以带动绳锯前进或后退。

在一些示例中，如图2所示，绳锯机还包括支架S，支架S上设置有夹紧装置(图中未示出)，用于夹紧待切割物。绳锯机还包括切割角度调节装置AD，通过调节支架S与切割装置CD的夹角，从而调节切割角度。切割角度调节装置AD例如可以通过液压缸的伸缩来实现切割角度调节。

本公开一实施例提供一种用于上述绳锯机的全液压式自动控制系统，图3为该全液压式自动控制系统的原理示意图。如图3所示，该全液压式自动控制系统包括进给控制部FS(如图中上方的虚线框所示)，进给控制部FS包括：液压油入口A和液压油出口B；常开式顺序阀6，包括第一输入口61和第一输出口62；常闭式顺序阀11，包括第二输入口111和第二输出口112；第一换向阀9，包括第一换向接口91、第二换向接口92、第一进油口93、第一回油口94、第一工作接口95和第二工作接口96；以及第一液压马达10，包括第一接口101和第二接口102。

例如，第一液压马达10即为上述的进给马达，被配置为驱动绳锯机的进给装置FD运动。

在一些示例中，如图3所示，常开式顺序阀6的第一输入口61连接到液压油入口A，常开式顺序阀6的第一输出口62连接到第一换向阀9的第一换向接口91并被配置为打开或关闭第一换向阀9的第一通路。常闭式顺序阀11的第二输入口111连接到液压油入口A，常闭式顺序阀11的第二输出口112连接到第一换向阀9的第二换向接口92并被配置为打开或关闭第一换向阀9的第二通路。第一换向阀9的第一进油口93连接液压油入口A，第一换向阀9的第一回油口94连接液压油出口B，第一换向阀9的第一工作接口95连接第一液压马达10的第一接口101，第一换向阀9的第二工作接口96连接第一液压马达10的第二接口102。

例如，进给控制部FS的上述各元件之间均通过液压管线连接。

在本公开实施例提供的全液压式自动控制系统中，进给控制部FS的各个元件，例如第一液压马达10、常开式顺序阀6、常闭式顺序阀11、第一换向阀9，均为液压元件，不包含电气元件，因此该全液压式自动控制系统更加适用于水下长时间作业，例如海下管道切割作业。

在第一通路中，液压油的流动方向为依次经过第一进油口93、第一工作接口95、第一接口101、第二接口102、第二工作接口96、第一回油口94。在第二通路中，液压油的流动方向为依次经过第一进油口93、第二工作接口96、第二接口102、第一接口101、第一工作接口95、第一回油口94。

例如，在第一通路打开的情况下和在第二通路打开的情况下，第一液压马达10的转动方向彼此相反。例如，在第一通路打开的情况下，第一液压马达10沿图中的顺时针方向转动，以驱动绳锯靠近待切割物；在第二通路打开的情况下，第一液压马达10沿图中的逆时针方向转动，以驱动绳锯远离待切割物。当然，也可以为，在第一通路打开的情况下，第一液压马达10沿图中的逆时针方向转动，以驱动绳锯靠近待切割物；在第二通路打开的情况下，第一液压马达10沿图中的顺时针方向转动，以驱动绳锯远离待切割物。如此，可以实现绳锯的前进或后退。

例如，第一换向阀9可以为液压换向阀，其还包括断开位。第一换向阀9可以在第一通路、第二通路或断开位之间切换。当然，第一换向阀9还可以包括更多的通路，本公开实施例对此不做限定。

在一些示例中，如图3所示，常开式顺序阀6还包括第一控制口63，被配置为根据压力打开或关闭常开式顺序阀6，从而实现对第一换向接口91的控制，以打开或关闭第一通路。常闭式顺序阀11还包括第二控制口113，被配置为根据压力打开或关闭常闭式顺序阀11，从而实现对第二换向接口92的控制，以打开或关闭第二通路。

在一些示例中，如图3所示，第一控制口63与液压油入口A连接，被配置为根据液压油入口A的压力打开或关闭常开式顺序阀6；第二控制口113与液压油入口A连接，被配置为根据液压油入口A的压力打开或关闭常闭式顺序阀11。即，第一控制口63和第二控制口113均根据液压油入口A的压力来分别控制常开式顺序阀6和常闭式顺序阀11。

例如，常开式顺序阀6可被配置为具有第一阈值压力，常开式顺序阀6在第一控制口63的压力(即液压油入口A的压力)小于等于第一阈值压力的情况下打开，常开式顺序阀6在第一控制口63的压力大于第一阈值压力的情况下关闭。

例如，常闭式顺序阀11可被配置为具有第二阈值压力，常闭式顺序阀11在第二控制口113的压力(即液压油入口A的压力)小于等于第二阈值压力的情况下关闭，常闭式顺序阀11在第二控制口113的压力大于第二阈值压力的情况下打开。

例如，第二阈值压力大于第一阈值压力。

例如，在液压油入口A的压力小于等于第一阈值压力的状态，常开式顺序阀6打开，常闭式顺序阀11关闭，常开式顺序阀6的第一输出口62控制第一换向阀9的第一换向接口91打开第一通路，以控制第一液压马达10沿第一方向转动。第一方向例如为图3中的顺时针方向。

例如，在液压油入口A的压力大于等于第二阈值压力的状态，常闭式顺序阀11打开，常开式顺序阀6关闭，常闭式顺序阀11的第二输出口112控制第一换向阀9的第二换向接口92打开第二通路，以控制第一液压马达10沿第二方向转动。第二方向例如为图3中的逆时针方向。

例如，在液压油入口A的压力大于第一阈值压力且小于第二阈值压力的状态，常开式顺序阀6、常闭式顺序阀11和第一换向阀9均关闭，第一液压马达10停止转动。

如上所述，在本公开实施例提供的全液压式自动控制系统中，进给控制部FS可以根据作业时绳锯的负载压力(即液压油入口A的压力)自动地选择前进、停止或后退，从而实现自动切割。由于进给控制部可以实现自动切割，因此提高了切割效率，降低了设备的操作复杂度，提高了安全性。

在一些示例中，如图3所示，进给控制部FS还包括单向调速阀5，单向调速阀5连通在液压油入口A和第一换向阀9的第一进油口93之间。单向调速阀5被配置为调节进入第一液压马达10的液压油的流量，以调节第一液压马达10的转速。单向调速阀5还具有单向流通的作用，可以保证液压油的流动方向为从液压油入口A向第一换向阀9的第一进油口93，防止液压油反向流动损坏设备。例如，单向调速阀5可以由单向阀和节流阀并联形成。

在一些示例中，如图3所示，进给控制部FS还包括串连的第一单向阀7和第一节流阀8。第一单向阀7和第一节流阀8连通第一换向阀9的第一换向接口91和液压油出口B。第一单向阀7被配置为，在常开式顺序阀6关闭的状态，使第一换向阀9的第一换向接口91内的液压油流向液压油出口B；第一节流阀8被配置为控制从第一换向阀9的第一换向接口91向液压油出口B流动的液压油的流量，以防止对第一换向阀9的控制产生干扰。第一换向阀9的第一换向接口91处的液压油可能存在泄漏，设置第一单向阀7和第一节流阀8可以将第一换向阀9的第一换向接口91泄漏的液压油排出到液压油出口，并且在排出的过程中可以控制液压油的流量，避免干扰对第一换向阀9的控制。

在一些示例中，如图3所示，进给控制部FS还包括串连的第二单向阀12和第二节流阀13。第二单向阀12和第二节流阀13连通第一换向阀9的第二换向接口92和液压油出口B。第二单向阀12被配置为，在常闭式顺序阀11关闭的状态，使第一换向阀9的第二换向接口92内的液压油流向液压油出口B；第二节流阀13被配置为控制从第一换向阀9的第二换向接口92向液压油出口B流动的液压油的流量，以防止对第一换向阀9的控制产生干扰。第一换向阀9的第二换向接口92处的液压油可能存在泄漏，设置第二单向阀12和第二节流阀13可以将第一换向阀9的第二换向接口92泄漏的液压油排出到液压油出口，并且在排出的过程中可以控制液压油的流量，避免干扰对第一换向阀9的控制。

在一些示例中，如图3所示，进给控制部FS还包括开关阀14。开关阀14连接液压油入口A和外部液压油路，并且被配置为打开或关闭进给控制部FS。例如，开关阀14可以为手动换向阀，也可以是手动球阀，也可以为自动控制的阀门。本公开的实施例不限定开关阀14的具体类型，只要其能够实现打开或关闭进给控制部的油路的目的即可。

在一些示例中，如图3所示，全液压式自动控制系统还包括供油系统OS(如图中下方左侧的虚线框所示)。供油系统OS包括液压泵2和液压油箱20，液压泵2的入口连接到液压油箱20，液压泵2的出口连接到液压油入口A，液压油出口B连接到液压油箱20。例如，液压泵2可以由发动机、电机、减速箱、分动箱或其他传动机构驱动，通过调整转速来控制输出流量。

需要说明的是，液压油入口A和液压油出口B可以直接或间接连接到液压泵2和液压油箱20。例如，在图3中，液压油入口A和液压油出口B分别经过切割控制部CS间接连接到液压泵2和液压油箱20，后文将进一步描述切割控制部CS。

图4为本公开一实施例提供的又一种全液压式自动控制系统的原理示意图。如图4所示，液压油入口A和液压油出口B也可以不经过切割控制部CS而连接到液压泵2和液压油箱20。当然，液压油入口A与液压泵2之间、以及液压油出口B与液压油箱20之间还可以设置有其他元件，例如溢流阀、压力表、散热器等。

在一些示例中，如图3所示，供油系统OS还包括过滤器1、溢流阀3和第一压力表4。过滤器1连接在液压泵2和液压油箱20之间，过滤器1用于在液压油进入液压泵2之前，过滤掉液压油中的杂质。溢流阀3的第一端31连接在液压泵2的出口和液压油入口A之间，溢流阀3的第二端32连接到液压油箱20。溢流阀3被配置为，当液压泵2输出压力或流量过高时，将液压油泄放到液压油箱，从而提供超压保护。例如，溢流阀3具有一压力临界值，在两端压力大于该压力临界值时溢流阀打开，从而减小两端压力；当压力小于等于该压力临界值时溢流阀关闭，该压力临界值可以根据实际需要进行设定。第一压力表4连接在溢流阀3的第一端31和液压泵2的出口之间，用于测量液压泵2出口的压力。

在一些示例中，如图3所示，全液压式自动控制系统还包括切割控制部CS(如图中下方右侧的虚线框所示)。切割控制部CS包括第二换向阀19、第二液压马达17、以及串连的第二压力表15和第三节流阀16。第二换向阀19包括第二进油口191、第二回油口192、第三工作接口193和第四工作接口194。第二液压马达17包括第三接口171和第四接口172。第二换向阀19的第二进油口191连接到液压泵2的出口，第二换向阀19的第二回油口192连接到液压油箱20，第二换向阀19的第三工作接口193连接到第二液压马达17的第三接口171，第二换向阀19的第四工作接口194连接到第二液压马达17的第四接口172。第二压力表15和第三节流阀16连接在第二换向阀19的第三工作接口193和第二液压马达17的第三接口171之间。第二压力表15被配置为读取第二液压马达17的第三接口171的压力，第三节流阀16被配置为调节第二液压马达17的第三接口171的压力。

例如，第二液压马达17即为上述的切割马达，被配置为驱动绳锯转动。

在一些示例中，如图3所示，第二换向阀19包括第三通路和第四通路。在第三通路中，液压油的流动方向为依次经过第二进油口191、第三工作接口193、第三接口171、第四接口172、第四工作接口194、第二回油口192；在第四通路中，液压油的流动方向为依次经过第二进油口191、第四工作接口194、第四接口172、第三接口171、第三工作接口193、第二回油口192。

例如，第二换向阀19可以为手动换向阀，其还包括断开位。操作人员可以推动手柄进行换向，使第二换向阀19在第三通路、第四通路或断开位之间切换。当然，第二换向阀19还可以包括更多的通路，本公开实施例对此不做限定。

例如，在第三通路打开的情况下和在第四通路打开的情况下，第二液压马达17的转动方向彼此相反。例如，在第三通路打开的情况下，第二液压马达17沿图中的顺时针方向转动，以驱动绳锯顺时针旋转；在第四通路打开的情况下，第二液压马达17沿图中的逆时针方向转动，以驱动绳锯逆时针旋转。例如，在正常的切割作业过程中，第三通路接通，绳锯顺时针旋转；在遇到过大的阻力等特殊情况下，第四通路接通，绳锯逆时针旋转。如此，可以实现绳锯正常切割或遇到障碍时反转。

例如，切割控制部CS的上述各元件之间均通过液压管线连接。

在一些示例中，如图3所示，进给控制部FS与切割控制部CS连接。进给控制部FS的液压油入口A连接到第二换向阀19的第三工作接口193和第二液压马达17的第三接口171之间，进给控制部FS的液压油出口B连接到第二换向阀19的第四工作接口194和第二液压马达17的第四接口172之间。

例如，进给控制部FS的进油端通过开关阀14与切割控制部CS连接。开关阀14的一端连接进给控制部FS的液压油入口A，另一端连接到第二换向阀19的第三工作接口193和第二液压马达17的第三接口171之间。

例如，在切割控制部CS正常切割作业过程中，第三通路接通，第三接口171一侧的压力大于第四接口172一侧的压力，即液压油入口A的压力大于液压油出口B的压力，此时，开关阀14可以处于打开状态，使进给控制部FS接通并进行进给工作。而在绳锯遇到过大的阻力等特殊情况需要反转时，需要接通第四通路，接通后第三接口171一侧的压力将小于第四接口172一侧的压力，即液压油入口A的压力将小于液压油出口B的压力，可能会引起进给控制部FS出现故障。因此在操作第二换向阀19以接通第四通路使绳锯反转前，需要先关闭开关阀14，以防止进给控制部FS出现故障。

在一些示例中，如图3所示，切割控制部CS还包括双向溢流阀18。双向溢流阀18的第一端181连接到第二换向阀19的第三工作接口193和第二液压马达17的第三接口171之间，双向溢流阀18的第二端182连接到第二换向阀19的第四工作接口194和第二液压马达17的第四接口172之间。双向溢流阀18用于将管路中的高压突变压力泄放到低压管路侧，防止突变压力对第二液压马达17的冲击破坏。由于切割控制部CS的第二液压马达17具有正转或反转的不同工作模式，即，其高压侧和低压侧可以互换，因此，双向溢流阀18需要起到双向的超压保护作用。例如，双向溢流阀18可以包括两个并联设置且连接方向相反的单向溢流阀，其中一个单向溢流阀用于从第三接口171向第四接口172泄压，另一个单向溢流阀用于从第四接口172向第三接口171泄压。双向溢流阀18两侧的压力临界值也可以根据实际需要设定，可以相同也可以不同。

在本公开实施例提供的全液压式自动控制系统中，切割控制部CS的各个元件，例如第二液压马达17、第二压力表15、第二换向阀19、双向溢流阀18，均为液压元件，不包含电气元件，因此该全液压式自动控制系统更加适用于水下长时间作业，例如海下管道切割作业。

如上所述，在本公开实施例提供的全液压式自动控制系统中，切割控制部CS与进给控制部FS连接，使进给控制部FS可以根据作业时第二液压马达的实时压力(即负载压力，对应液压油入口A的压力)自动地选择前进、停止或后退，从而实现自动切割，从而提高了切割效率，降低了设备的操作复杂度，提高了安全性。

本公开一实施例提供一种上述全液压式自动控制系统的压力设定方法，用于设定常开式顺序阀6的第一阈值压力和常闭式顺序阀11的第二阈值压力。

在一些示例中，如图3所示，常开式顺序阀6包括第一压力调节单元64，被配置为调节常开式顺序阀6的关闭压力；常闭式顺序阀11包括第二压力调节单元114，被配置为调节常闭式顺序阀11的打开压力。

本实施例提供的压力设定方法包括：调节第一压力调节单元64，使常开式顺序阀6的关闭压力为第一阈值压力；以及，调节第二压力调节单元114，使常闭式顺序阀11的打开压力为第二阈值压力。

例如，本实施例提供的压力设定方法还包括：调节第二液压马达17的最小切割压力；调节第一压力调节单元64，使第一阈值压力大致等于第二液压马达17的最小切割压力；调节第二液压马达17的最大切割压力；以及，调节第二压力调节单元114，使第二阈值压力大致等于第二液压马达17的最大切割压力。

如此，根据第二液压马达17的最小切割压力设定第一阈值压力，并根据第二液压马达17的最大切割压力设定第二阈值压力，可以使进给控制部可以根据切割控制部的情况来判定进给或后退，有利于提高切割效率以及提高对绳锯机的保护。

例如，在本实施例提供的压力设定方法中，调节第二液压马达17的最小切割压力包括：

S10、调节第二液压马达17至自由旋转状态，此时第二液压马达17输入侧的压力为基准压力。

S20、增大第二液压马达17输入侧的压力，直到该压力高于基准压力达到第一预设值，此时第二液压马达17输入侧的压力为第二液压马达的最小切割压力。第一预设值可以根据待切割物的材料、尺寸等参数确定。

调节第二液压马达17的最大切割压力包括：

S30、在S20的基础上，继续增大第二液压马达17输入侧的压力，直到该压力高于基准压力达到第二预设值，此时第二液压马达17输入侧的压力为第二液压马达17的最大切割压力。第二预设值可以根据待切割物的材料、尺寸等参数确定，且第二预设值大于第一预设值。

例如，在进行上述压力设定步骤之前，本实施例提供的压力设定方法还包括准备阶段等其他步骤。

图5为根据本公开一实施例的绳锯机的又一平面结构示意图，示出了绳锯机的压力设定面板。下面结合图5，对本实施例提供的压力设定方法进行详细描述。

在一些示例中，如图5所示，图中箭头所指的虚线框为绳锯机的压力设定面板，其上设置有第二压力表15的显示面板、开关阀14的手柄、单向调速阀5的调节旋钮、常开式顺序阀6的第一压力调节单元的调节旋钮、常闭式顺序阀11的第一压力调节单元114的调节旋钮、第三节流阀16的调节旋钮。

如图1-5所示，本实施例提供的压力设定方法包括：

S1、设备启动阶段：

S11、检查液压管路连接情况，确保连接正确，且管路无漏油及接头连接处无松动的情况；

S12、设备启动前将开关阀14和第二换向阀19关闭，使进给控制部和切割控制部的液压油路均处于断开状态；

S13、启动液压泵2，调整转速，一直到流量满足作业需求，这个过程中液压泵2通过过滤器1从液压油箱20吸油。

本实施例提供的压力设定方法还包括：

S2、准备阶段，包括：

S21、逆时针调节第一压力调节单元64至最大位置，以使常开式顺序阀6的关闭压力为最小。例如，顺时针调节第一压力调节单元64会使关闭压力变大，逆时针调节第一压力调节单元64会使关闭压力变小。当然，本公开的实施例包括但不限于此，第一压力调节单元64的调节方向也可以相反设置。

S22、顺时针调节第二压力调节单元114至最大位置，以使常闭式顺序阀11的打开压力为最大。例如，顺时针调节会使打开压力变大，逆时针调节会使打开压力变小。当然，本公开的实施例包括但不限于此，第二压力调节单元114的调节方向也可以相反设置。

S23、将单向调速阀5的调节旋钮顺时针调节至最大后，再逆时针松开一定范围，例如1-3圈，可以根据进给速度快慢确定，后续也可以再调整。例如，顺时针调节时进给速度变慢，逆时针调节时进给速度变快。

S24、调节第三节流阀16的开度至最大。第三节流阀16通过调整节流孔的开度来模仿负载压力的变化。例如，顺时针调节时，节流孔减小且压差增加，逆时针调节时，节流孔增大且压差减小。

本实施例提供的压力设定方法还包括：

S3、压力设定阶段，包括：

S31、打开开关阀14，打开第二换向阀19的第三通路，第二液压马达17开始旋转，第二液压马达17自由旋转时第二压力表15的读数为基准压力；

S32、减小第三节流阀16的开度(例如顺时针调节第三节流阀16的调节旋钮)，观察第二压力表15的读数，直到读数高于基准压力达到第一预设值时，停止调节第三节流阀16，此时第二压力表15的读数为第二液压马达的最小切割压力。第一预设值可以根据待切割物的材料、尺寸等参数确定。

S33、调节第一压力调节单元64(例如顺时针调节)以使常开式顺序阀6的关闭压力增大，当第一液压马达10带动切割装置向前进给时，停止调节，此时常开式顺序阀6的关闭压力为第一阈值压力，第一阈值压力大致等于最小切割压力。

S34、继续减小第三节流阀16的开度(例如顺时针调节第三节流阀16的调节旋钮)，观察第二压力表15的读数，直到读数高于基准压力达到第二预设值时，停止调节第三节流阀16，此时第二压力表15的读数为第二液压马达的最大切割压力，第二预设值可以根据待切割物的材料、尺寸等参数确定，且大于第一预设值。

S35、调节第二压力调节单元(例如逆时针调节)以使常闭式顺序阀11的打开压力减小，当第一液压马达10带动切割装置后退时，停止调节，此时常闭式顺序阀11的打开压力为第二阈值压力，第二阈值压力大致等于最大切割压力。

至此，绳锯机的压力设定步骤完成。本公开实施例提供的全液压式自动控制系统的压力设定方法，可以使进给控制部根据切割控制部的实时压力实现自动进给、后退或停止，提高了切割效率，降低了设备的操作复杂度，提高了安全性。

如上压力设定完成后，将第三节流阀16逆时针调节至最大开度，此时节流阀不再起到模拟负载压力的作用。在自动切割的后续过程中，只需要启动液压泵2，打开开关阀14，打开第二换向阀19的第三通路，则绳锯即可自动进给。当负载压力低于第一阈值压力时绳锯不断向前进给；当负载压力大于第二阈值压力时绳锯后撤远离待切割物，避免负载过大超过金刚石绳的最大张力而断裂；当负载压力大于第一阈值压力且小于第一阈值压力时，绳锯停止前进和后退。当待切割物被切割完成后，推动第二换向阀19至断开位，绳锯停止转动和进给。

有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)在不冲突的情况下，本公开同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种绳锯机的全液压式自动控制系统，包括进给控制部，其中，所述进给控制部包括：

液压油入口和液压油出口；

常开式顺序阀，包括第一输入口和第一输出口；

常闭式顺序阀，包括第二输入口和第二输出口；

第一换向阀，包括第一换向接口、第二换向接口、第一进油口、第一回油口、第一工作接口和第二工作接口；以及

第一液压马达，包括第一接口和第二接口，所述第一液压马达被配置为驱动所述绳锯机的进给装置运动，

其中，所述第一输入口连接到所述液压油入口，所述第一输出口连接到所述第一换向接口并被配置为打开或关闭所述第一换向阀的第一通路；所述第二输入口连接到所述液压油入口，所述第二输出口连接到所述第二换向接口并被配置为打开或关闭所述第一换向阀的第二通路；所述第一换向阀的第一进油口连接所述液压油入口，所述第一换向阀的第一回油口连接所述液压油出口，所述第一工作接口连接所述第一液压马达的所述第一接口，所述第二工作接口连接所述第一液压马达的所述第二接口，

在所述第一通路中，液压油的流动方向为依次经过所述第一进油口、所述第一工作接口、所述第一接口、所述第二接口、所述第二工作接口、所述第一回油口；在所述第二通路中，液压油的流动方向为依次经过所述第一进油口、所述第二工作接口、所述第二接口、所述第一接口、所述第一工作接口、所述第一回油口。

2.根据权利要求1所述的全液压式自动控制系统，其中，在所述第一通路打开的情况下和在所述第二通路打开的情况下，所述第一液压马达的转动方向彼此相反。

3.根据权利要求2所述的全液压式自动控制系统，其中，所述常开式顺序阀还包括第一控制口，被配置为根据压力打开或关闭所述常开式顺序阀；所述常闭式顺序阀还包括第二控制口，被配置为根据压力打开或关闭所述常闭式顺序阀。

4.根据权利要求3所述的全液压式自动控制系统，其中，所述第一控制口与所述液压油入口连接，被配置为根据所述液压油入口的压力打开或关闭所述常开式顺序阀；所述第二控制口与所述液压油入口连接，被配置为根据所述液压油入口的压力打开或关闭所述常闭式顺序阀。

5.根据权利要求4所述的全液压式自动控制系统，

其中，所述常开式顺序阀可被配置为具有第一阈值压力，所述常开式顺序阀在压力小于等于所述第一阈值压力的情况下打开，所述常开式顺序阀在压力大于所述第一阈值压力的情况下关闭；

所述常闭式顺序阀可被配置为具有第二阈值压力，所述常闭式顺序阀在压力小于等于所述第二阈值压力的情况下关闭，所述常闭式顺序阀在压力大于所述第二阈值压力的情况下打开，

所述第二阈值压力大于所述第一阈值压力。

6.根据权利要求5所述的全液压式自动控制系统，其中，在所述液压油入口的压力小于等于第一阈值压力的状态，所述常开式顺序阀打开，所述常闭式顺序阀关闭，所述第一输出口控制所述第一换向接口打开所述第一通路，以控制所述第一液压马达沿第一方向转动；

在所述液压油入口的压力大于等于第二阈值压力的状态，所述常闭式顺序阀打开，所述常开式顺序阀关闭，所述第二输出口控制所述第二换向接口打开所述第二通路，以控制所述第一液压马达沿第二方向转动；以及

在所述液压油入口的压力大于所述第一阈值压力且小于第二阈值压力的状态，所述常开式顺序阀、所述常闭式顺序阀和所述第一换向阀均关闭，所述第一液压马达停止转动。

7.根据权利要求1所述的全液压式自动控制系统，其中，所述进给控制部还包括单向调速阀，连通在所述液压油入口和所述第一进油口之间，所述单向调速阀被配置为调节进入所述第一液压马达的液压油的流量，以调节所述第一液压马达的转速。

8.根据权利要求1所述的全液压式自动控制系统，其中，所述进给控制部还包括串连的第一单向阀和第一节流阀，所述第一单向阀和所述第一节流阀连通所述第一换向接口和所述液压油出口，所述第一单向阀被配置为，在所述常开式顺序阀关闭的状态，使所述第一换向接口内的液压油流向所述液压油出口；所述第一节流阀被配置为控制从所述第一换向接口向所述液压油出口流动的液压油的流量，以防止对所述第一换向阀的控制产生干扰。

9.根据权利要求1所述的全液压式自动控制系统，其中，所述进给控制部还包括串连的第二单向阀和第二节流阀，所述第二单向阀和所述第二节流阀连通所述第二换向接口和所述液压油出口，所述第二单向阀被配置为，在所述常闭式顺序阀关闭的状态，使所述第二换向接口内的液压油流向所述液压油出口；所述第二节流阀被配置为控制从所述第二换向接口向所述液压油出口流动的液压油的流量，以防止对所述第一换向阀的控制产生干扰。

10.根据权利要求1所述的全液压式自动控制系统，其中，所述进给控制部还包括开关阀，连接所述液压油入口和外部液压油路，被配置为打开或关闭所述进给控制部。

11.根据权利要求1所述的全液压式自动控制系统，还包括供油系统，其中，所述供油系统包括液压泵和液压油箱，所述液压泵的入口连接到所述液压油箱，所述液压泵的出口连接到所述液压油入口，所述液压油出口连接到所述液压油箱。

12.根据权利要求11所述的全液压式自动控制系统，其中，所述供油系统还包括过滤器、溢流阀和第一压力表，所述过滤器连接在所述液压泵和所述液压油箱之间，所述溢流阀的第一端连接在所述液压泵的出口和所述液压油入口之间，所述溢流阀的第二端连接到所述液压油箱，所述第一压力表连接在所述溢流阀的第一端和所述液压泵的出口之间。

13.根据权利要求11或12所述的全液压式自动控制系统，还包括切割控制部，其中，所述切割控制部包括：

第二换向阀，包括第二进油口、第二回油口、第三工作接口和第四工作接口；

第二液压马达，包括第三接口和第四接口，所述第二进油口连接到所述液压泵的出口，所述第二回油口连接到所述液压油箱，所述第三工作接口连接到所述第三接口，所述第四工作接口连接到所述第四接口，所述第二液压马达被配置为驱动所述绳锯机的切割装置运动；以及

串连的第二压力表和第三节流阀，连接在所述第三工作接口和所述第三接口之间，所述第二压力表被配置为读取所述第三接口的压力，所述第三节流阀被配置为调节所述第三接口的压力。

14.根据权利要求13所述的全液压式自动控制系统，其中，所述第二换向阀包括第三通路和第四通路，在所述第三通路中，液压油的流动方向为依次经过所述第二进油口、所述第三工作接口、所述第三接口、所述第四接口、所述第四工作接口、所述第二回油口；在所述第四通路中，液压油的流动方向为依次经过所述第二进油口、所述第四工作接口、所述第四接口、所述第三接口、所述第三工作接口、所述第二回油口。

15.根据权利要求14所述的全液压式自动控制系统，其中，所述进给控制部的所述液压油入口连接到所述第三工作接口和所述第三接口之间，所述进给控制部的所述液压油出口连接到所述第四工作接口和所述第四接口之间。

16.根据权利要求13所述的全液压式自动控制系统，其中，所述切割控制部还包括双向溢流阀，所述双向溢流阀的第一端连接到所述第三工作接口和所述第三接口之间，所述双向溢流阀的第二端连接到所述第四工作接口和所述第四接口之间。

17.一种绳锯机，包括切割装置、进给装置以及根据权利要求13-16中的任一项所述的全液压式自动控制系统，其中，所述切割装置包括绳锯，所述绳锯被配置为切割待切割物，所述进给装置被配置为调节所述绳锯的位置，所述进给控制部的所述第一液压马达与所述进给装置连接；所述切割控制部的所述第二液压马达与所述切割装置连接。

18.一种根据权利要求1-16中的任一项所述的全液压式自动控制系统的压力设定方法，其中，所述常开式顺序阀包括第一压力调节单元，被配置为调节所述常开式顺序阀的关闭压力；所述常闭式顺序阀包括第二压力调节单元，被配置为调节所述常闭式顺序阀的打开压力，

所述压力设定方法包括：

调节所述第一压力调节单元，使所述常开式顺序阀的关闭压力为所述第一阈值压力；

调节所述第二压力调节单元，使所述常闭式顺序阀的打开压力为所述第二阈值压力。

19.根据权利要求18所述的压力设定方法，还包括：

调节所述第二液压马达的最小切割压力；

调节所述第一压力调节单元，使所述第一阈值压力大致等于所述最小切割压力；

调节所述第二液压马达的最大切割压力；

调节所述第二压力调节单元，使所述第二阈值压力大致等于所述最大切割压力。

20.根据权利要求19所述的压力设定方法，其中，

调节所述第二液压马达的最小切割压力包括：

S10、调节所述第二液压马达至自由旋转状态，此时所述第二液压马达17输入侧的压力为基准压力；

S20、增大所述第二液压马达输入侧的压力，直到该压力高于所述基准压力达到第一预设值，此时所述第二液压马达输入侧的压力为所述第二液压马达的最小切割压力；

调节所述第二液压马达的最大切割压力包括：

S30、在S20的基础上，继续增大所述第二液压马达输入侧的压力，直到该压力高于所述基准压力达到第二预设值，此时所述第二液压马达输入侧的压力为所述第二液压马达的最大切割压力，

所述第二预设值大于所述第一预设值。

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