CN118309651A - 一种齿轮泵用控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于液压控制技术领域，提供一种齿轮泵用控制系统及控制方法,包括主油路，主油路的一端连通有执行器；若干支路组件，支路组件包括支路油路，若干支路油路的一端分别与主油路远离执行器的一端连通，支路油路上连通有支路电磁阀，支路油路远离主油路的一端连通有齿轮泵本体，齿轮泵本体上传动连接有传动轴；密封组件，密封组件包括设置在齿轮泵本体与传动轴之间的密封机构和用于检测密封机构漏油情况的监测件；控制器，所示控制器与监测件、若干支路电磁阀电性连接。本发明可以第一时间发现齿轮泵出现的渗油现象且可以在液压系统不停止运行的情况下维修渗漏的齿轮泵。

Description

一种齿轮泵用控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于液压控制技术领域，尤其涉及一种齿轮泵用控制系统及控制方法。

背景技术

液压控制系统广泛应用于各种机构的动作控制中，并且许多动作需要由两个或多个液压油源同时提供液压油。

以往的多双齿轮泵并联液压系统，主动齿轮轴与壳体之间的转动副中通过密封圈进行密封，一旦密封失效，泵送的液压油在压力作用下会渗入到主动齿轮轴与壳体之间的转动副中，与润滑油混合导致齿轮泵润滑效果下降，由于齿轮泵工作环境导致其表面附着有油污，使得这种渗漏无法第一时间观察到，持续工作会导致齿轮泵因磨损损坏，同时，在其中一组齿轮泵出现漏油现象需要进行维修时，需要将整个系统停止运行，会产生额外的经济损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种齿轮泵用控制系统及控制方法，以解决上述问题，达到第一时间发现齿轮泵出现的渗油现象且可以在液压系统不停止运行的情况下维修渗漏的齿轮泵的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种齿轮泵用控制系统，包括：

主油路，所述主油路的一端连通有执行器；

若干支路组件，所述支路组件包括支路油路，若干所述支路油路的一端分别与所述主油路远离所述执行器的一端连通，所述支路油路上连通有支路电磁阀，所述支路油路远离所述主油路的一端连通有齿轮泵本体，所述齿轮泵本体上传动连接有传动轴；

密封组件，所述密封组件包括设置在所述齿轮泵本体与所述传动轴之间的密封机构和用于检测密封机构漏油情况的监测件；

控制器，所示控制器与所述监测件、若干所述支路电磁阀电性连接。

优选的，所述密封机构包括密封壳体，所述密封壳体通过密封垫与所述齿轮泵本体一侧固定连接，所述传动轴贯穿连接在所述密封壳体和所述齿轮泵本体之间，所述传动轴与所述密封壳体之间设置有三组密封环件。

优选的，所述密封环件包括密封圈和固定连接在所述密封圈内侧的防漏条，所述防漏条倾斜设置，所述密封圈设置在所述密封壳体内，所述防漏条滑动套设在所述传动轴上，靠近所述齿轮泵本体的所述防漏条用于防止所述齿轮泵本体内的泵送液体流入密封壳体内，远离所述齿轮泵本体的两组所述防漏条用于防止所述密封壳体内的润滑油从所述密封壳体中流出。

优选的，所述监测件包括储油罐和连通管，所述储油罐与所述密封壳体处于同一高度，所述储油罐的内部设置有液位计，所述液位计与所述控制器电性连接，所述连通管的一端与所述储油罐的底部连通，所述密封壳体的底部开设有接口，所述接口处于两组远离所述齿轮泵本体的所述密封圈之间，所述连通管的另一端与所述接口连通。

优选的，所述齿轮泵本体的出油口通过出口流量计与所述支路油路连通，所述齿轮泵本体的进油口连通有进口流量计，所述出口流量计与所述进口流量计分别与所述控制器电性连接。

优选的，两相邻所述支路油路之间还连通有旁通油路，所述支路油路与所述支路电磁阀靠近所述主油路的一端连通，若干所述旁通油路上分别连通有旁路电磁阀，若干所述旁路电磁阀分别与所述控制器电性连接。

优选的，所述主油路上连通有主路电磁阀，所述主路电磁阀与所述控制器电性连接。

优选的，还包括若干电机，若干所述电机分别通过若干所述传动轴与若干所述齿轮泵本体传动连接，若干所述电机分别与所述控制器电性连接。

优选的，若干所述齿轮泵本体的进油口连通有油箱。

一种齿轮泵用控制方法，包括以下步骤：

向储油罐中加入适量润滑油；

根据出口流量计和进口流量计的检测数值判断齿轮泵本体的输送状态是否正常；

任一密封壳体内渗漏进油液后，所对应的液位计将信号传递至控制器，由控制器控制对应的齿轮泵本体停转并控制支路电磁阀关闭；

发生渗漏的密封壳体的故障排除后，通过控制器使停转的电机启动并使关闭的支路电磁阀开启。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：支路油路的主要作用是将与之连通的齿轮泵本体泵送的液压油输送到主油路中；支路电磁阀的主要作用是控制相应的齿轮泵本体与主油路之间的连通与否；传动轴的主要作用是带动齿轮泵本体转动，以使齿轮泵本体泵油；密封机构的主要作用是防止传动轴上的转动副内出现渗油现象；监测件的主要作用是监测密封机构与传动轴之间是否出现渗油现象。整体上，本发明可以第一时间发现齿轮泵出现的渗油现象，并且可以在对出现问题的齿轮泵进行维修时，维持整个液压系统仍处于运行状态，有效提高系统的工作稳定性和运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明控制系统的原料图；

图2为本发明密封组件的示意图；

图3为本发明密封组件的主视剖视图；

图4为图3中的A局部放大图；

图5为图3中的B局部放大图；

图6为实施例二中的监测件的示意图；

其中，1、齿轮泵本体；2、密封壳体；3、传动轴；4、密封圈；5、防漏条；6、密封垫；7、回流管；8、连通管；9、储油罐；10、加压管；11、液位计；12、控制器；13、出口流量计；14、进口流量计；15、油箱；16、支路电磁阀；17、旁路电磁阀；18、主路电磁阀；19、主油路；20、电机；21、支路油路；22、旁通油路；23、接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

参照图1-图5，本发明提供了一种齿轮泵用控制系统，包括：

主油路19，主油路19的一端连通有执行器；

若干支路组件，支路组件包括支路油路21，若干支路油路21的一端分别与主油路19远离执行器的一端连通，支路油路21上连通有支路电磁阀16，支路油路21远离主油路19的一端连通有齿轮泵本体1，齿轮泵本体1上传动连接有传动轴3；

密封组件，密封组件包括设置在齿轮泵本体1与传动轴3之间的密封机构和用于检测密封机构漏油情况的监测件；

控制器12，所示控制器12与监测件、若干支路电磁阀16电性连接。

主油路19的主要作用是将若干齿轮泵本体1泵送的液压油输送到执行器中以使执行器进行相应的动作；支路油路21的主要作用是将与之连通的齿轮泵本体1泵送的液压油输送到主油路19中；支路电磁阀16的主要作用是控制相应的齿轮泵本体1与主油路19之间的连通与否；传动轴3的主要作用是带动齿轮泵本体1转动，以使齿轮泵本体1泵油；密封机构的主要作用是防止传动轴3上的转动副内出现渗油现象；监测件的主要作用是监测密封机构与传动轴3之间是否出现渗油现象。整体上，本发明可以第一时间发现齿轮泵出现的渗油现象，并且可以在对出现问题的齿轮泵进行维修时，维持整个液压系统仍处于运行状态，有效提高系统的工作稳定性和运行效率。

进一步优化方案，密封机构包括密封壳体2，密封壳体2通过密封垫6与齿轮泵本体1一侧固定连接，传动轴3贯穿连接在密封壳体2和齿轮泵本体1之间，传动轴3与密封壳体2之间设置有三组密封环件。

进一步优化方案，密封环件包括密封圈4和固定连接在密封圈4内侧的防漏条5，防漏条5倾斜设置，密封圈4设置在密封壳体2内，防漏条5滑动套设在传动轴3上，靠近齿轮泵本体1的防漏条5用于防止齿轮泵本体1内的泵送液体流入密封壳体2内，远离齿轮泵本体1的两组防漏条5用于防止密封壳体2内的润滑油从密封壳体2中流出。

如图2-图5所示，由于齿轮泵本体1在工作时，内部油压较大，其输送的液压油容易从密封壳体2与齿轮泵本体1之间的连接缝隙处渗漏或在压力作用下进入到密封壳体2内。密封垫6的主要作用是防止液压油从密封壳体2与齿轮泵本体1的连接处渗漏，位于左侧的密封圈4上的防漏条5向齿轮泵本体1的方向倾斜，当液压油由齿轮泵本体1的方向向密封壳体2流动时，液压油会向右推动防漏条5，使防漏条5发生偏转，从而更加贴合传动轴3，以此来提高密封圈4的防漏性能。

同理，在传动轴3转动时，由于密封壳体2内的润滑油压力会增加，润滑油会从中间的密封圈4和右侧的密封圈4向两侧流动，因此，中间的密封圈4和右侧的密封圈4上的防漏条5分别向右和向左倾斜，以此来防止润滑油从密封壳体2中泄漏。

进一步优化方案，监测件包括储油罐9和连通管8，储油罐9与密封壳体2处于同一高度，储油罐9的内部设置有液位计11，液位计11与控制器12电性连接，连通管8的一端与储油罐9的底部连通，密封壳体2的底部开设有接口23，接口23处于两组远离齿轮泵本体1的密封圈4之间，连通管8的另一端与接口23连通。

如图3所示，储油罐9与密封壳体2通过连通管8形成连通器结构，通过向储油罐9中加入润滑油，直至液面高度满足润滑传动轴3的要求。在运转过程中，润滑油的量几乎不变，使得储油罐9中的润滑油液面高度相对稳定。当某一齿轮泵本体1中的液压油通过密封圈4进入到密封壳体2中时，会使该密封壳体2中的油量增加，相应的储油罐9中的液面也随之升高，该储油罐9中的液位计11在检测到液面上升后会将检测信号传递到控制器12中，以便进行后续操作。

储油罐9上设置有加油口(图中未示出)，通过加油口可方便的向储油罐9中加注润滑油。储油罐9可设置为工程塑料材质，满足承压需求的前提下，可方便操作人员观察其中的液面高度。

进一步优化方案，齿轮泵本体1的出油口通过出口流量计13与支路油路21连通，齿轮泵本体1的进油口连通有进口流量计14，出口流量计13与进口流量计14分别与控制器12电性连接。

如图1所示，出口流量计13和进口流量计14分别实时测量流出齿轮泵本体1的液压油油量和进入齿轮泵本体1的液压油油量，并将监测数值传递至控制器12，控制器12通过分析单位时间内流入和流出的油量来判断液压系统的工作负荷，同时，控制器12通过出口流量计13和进口流量计14之间的数值差值来判断齿轮泵本体1是否存在故障，当单位时间内，控制器12分析处某一齿轮泵本体1所对应的出口流量计13和进口流量计14的数值之间的差值超过设定的阈值时，即可判断该齿轮泵本体1存在故障。通过出口流量计13和进口流量计14可以达到第一时间监测出各齿轮泵本体1是否存在故障的效果。

进一步优化方案，两相邻支路油路21之间还连通有旁通油路22，支路油路21与支路电磁阀16靠近主油路19的一端连通，若干旁通油路22上分别连通有旁路电磁阀17，若干旁路电磁阀17分别与控制器12电性连接。

如图1所示，当若干齿轮泵本体1均为正常工作状态时，若干旁路电磁阀17均处于关闭状态，液压油无法在旁通油路中流动。当最左侧的齿轮泵本体1发生故障或液压油渗漏时，控制器12控制左侧的支路电磁阀16关闭。此时，由于左侧的齿轮泵本体1无法继续工作，为确保单位时间内流入主油路19中的液压油的量缩减程度最小，控制器12可控制若干旁路电磁阀17打开，使左侧的支路油路21内也可以流入液压油，起到增加缓冲的效果，同时，控制器12适当增大剩余齿轮泵本体1的工作负荷，再避免剩余齿轮泵本体1的出现超负荷运转的同时使主油路19中的液压油减小量不至过大。

进一步优化方案，主油路19上连通有主路电磁阀18，主路电磁阀18与控制器12电性连接。

如图1所示，主路电磁阀18可以控制最终流入执行器中的液压油的流量或断开执行器与控制系统之间的液压油连通。

进一步优化方案，还包括若干电机20，若干电机20分别通过若干传动轴3与若干齿轮泵本体1传动连接，若干电机20分别与控制器12电性连接。

如图1所示，电机20转动时带动传动轴3转动，传动轴3转动带动齿轮泵本体1内的齿轮转动，从而实现泵油的效果。控制器12通过控制电机20的转速可调整齿轮泵本体1的工作负荷。

进一步优化方案，若干齿轮泵本体1的进油口连通有油箱15。

如图所示，齿轮泵本体1工作时从油箱15中泵出液压油。

一种齿轮泵用控制方法，包括以下步骤：

向储油罐9中加入适量润滑油；

向储油罐9中倒入润滑油，由于密封壳体2内的润滑油液面高度与储油罐9中的液面高度相同，通过控制储油罐9中的液压油高度可控制密封壳体2中的润滑油处于合适的高度范围。

根据出口流量计13和进口流量计14的检测数值判断齿轮泵本体1的输送状态是否正常；

控制器12可通过分析出口流量计13和进口流量计14反馈的竖直计算出单位时间内流入和流出的油量，依此来判断液压系统的工作负荷。同时，控制器12可通过出口流量计13和进口流量计14之间的数值差值来判断齿轮泵本体1是否存在故障，具体的，当控制器12分析出某一齿轮泵本体1在单位时间内所对应的出口流量计13和进口流量计14的数值之间的差值超过设定的阈值时，即可判断该齿轮泵本体1存在故障或液压油渗漏的情况。

任一密封壳体2内渗漏进油液后，所对应的液位计11将信号传递至控制器12，由控制器12控制对应的齿轮泵本体1停转并控制支路电磁阀16关闭；

当某一齿轮泵本体1中的液压油通过密封圈4进入到密封壳体2中时，会使该密封壳体2中的油量增加，相应的储油罐9中的液面也随之升高，该储油罐9中的液位计11在检测到液面上升后会将检测信号传递到控制器12中，控制器12在接收到该液位计11反馈的信号后，随即停止故障齿轮泵本体1上传动连接的电机20的运转，同时，关闭相应的支路电磁阀16。

在需要维持主油路19中的流量时，控制器12可打开若干旁路电磁阀17并适当提高剩余电机20的转速。

发生渗漏的密封壳体2的故障排除后，通过控制器12使停转的电机20启动并使关闭的支路电磁阀16开启。

故障排除后，若旁路电磁阀17处于打开状态，则在控制器12将所有电机20和所有支路电磁阀16调整至正常工作状态后，关闭所有旁路电磁阀17。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别仅在于，储油罐9的顶部来连通有回流管7的一端，回流管7的另一端通过密封壳体2的顶部与密封壳体2的内部连通，储油罐9的侧壁上还连通有加压管10的一端，加压管10的另一端处于封闭状态或与外接高压气体供气设备连通的状态。

如图6所示，加压管10远离储油罐9的一端可通过连接阀门等结构进行密闭处理，以确保储油罐9处于密封状态。齿轮泵本体1内的液压油渗漏到密封壳体2内后，需要工作人员更换密封圈4，更换完毕后再将密封壳体2安装到齿轮泵本体1上。为在投入使用前对密封圈4的安装状态进行确认，避免因安装问题导致投产后再次出现泄漏情况。工作人员可将加压管10远离储油罐9的一端连接外接高压气体供气设备，在确认储油罐9处于密封状态后，启动外接高压气体供气设备，向储油罐9和密封壳体2中充入一定压强的高压气体，之后，保压一段时间，若气压值减小量在设定范围内，则可确认安装无问题，若气压减小量超范围，则需要重新检查安装状态。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种齿轮泵用控制系统，其特征在于，包括：

主油路(19)，所述主油路(19)的一端连通有执行器；

若干支路组件，所述支路组件包括支路油路(21)，若干所述支路油路(21)的一端分别与所述主油路(19)远离所述执行器的一端连通，所述支路油路(21)上连通有支路电磁阀(16)，所述支路油路(21)远离所述主油路(19)的一端连通有齿轮泵本体(1)，所述齿轮泵本体(1)上传动连接有传动轴(3)；

密封组件，所述密封组件包括设置在所述齿轮泵本体(1)与所述传动轴(3)之间的密封机构和用于检测密封机构漏油情况的监测件；

控制器(12)，所示控制器(12)与所述监测件、若干所述支路电磁阀(16)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮泵用控制系统，其特征在于：所述密封机构包括密封壳体(2)，所述密封壳体(2)通过密封垫(6)与所述齿轮泵本体(1)一侧固定连接，所述传动轴(3)贯穿连接在所述密封壳体(2)和所述齿轮泵本体(1)之间，所述传动轴(3)与所述密封壳体(2)之间设置有三组密封环件。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮泵用控制系统，其特征在于：所述密封环件包括密封圈(4)和固定连接在所述密封圈(4)内侧的防漏条(5)，所述防漏条(5)倾斜设置，所述密封圈(4)设置在所述密封壳体(2)内，所述防漏条(5)滑动套设在所述传动轴(3)上，靠近所述齿轮泵本体(1)的所述防漏条(5)用于防止所述齿轮泵本体(1)内的泵送液体流入密封壳体(2)内，远离所述齿轮泵本体(1)的两组所述防漏条(5)用于防止所述密封壳体(2)内的润滑油从所述密封壳体(2)中流出。

4.根据权利要求3所述的一种齿轮泵用控制系统，其特征在于：所述监测件包括储油罐(9)和连通管(8)，所述储油罐(9)与所述密封壳体(2)处于同一高度，所述储油罐(9)的内部设置有液位计(11)，所述液位计(11)与所述控制器(12)电性连接，所述连通管(8)的一端与所述储油罐(9)的底部连通，所述密封壳体(2)的底部开设有接口(23)，所述接口(23)处于两组远离所述齿轮泵本体(1)的所述密封圈(4)之间，所述连通管(8)的另一端与所述接口(23)连通。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮泵用控制系统，其特征在于：所述齿轮泵本体(1)的出油口通过出口流量计(13)与所述支路油路(21)连通，所述齿轮泵本体(1)的进油口连通有进口流量计(14)，所述出口流量计(13)与所述进口流量计(14)分别与所述控制器(12)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮泵用控制系统，其特征在于：两相邻所述支路油路(21)之间还连通有旁通油路(22)，所述支路油路(21)与所述支路电磁阀(16)靠近所述主油路(19)的一端连通，若干所述旁通油路(22)上分别连通有旁路电磁阀(17)，若干所述旁路电磁阀(17)分别与所述控制器(12)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮泵用控制系统，其特征在于：所述主油路(19)上连通有主路电磁阀(18)，所述主路电磁阀(18)与所述控制器(12)电性连接。

8.根据权利要求2所述的一种齿轮泵用控制系统，其特征在于：还包括若干电机(20)，若干所述电机(20)分别通过若干所述传动轴(3)与若干所述齿轮泵本体(1)传动连接，若干所述电机(20)分别与所述控制器(12)电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种齿轮泵用控制系统，其特征在于：若干所述齿轮泵本体(1)的进油口连通有油箱(15)。

10.一种齿轮泵用控制方法，基于权利要求5-9任一项所述的一种齿轮泵用控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

向储油罐(9)中加入适量润滑油；

根据出口流量计(13)和进口流量计(14)的检测数值判断齿轮泵本体(1)的输送状态是否正常；

任一密封壳体(2)内渗漏进油液后，所对应的液位计(11)将信号传递至控制器(12)，由控制器(12)控制对应的齿轮泵本体(1)停转并控制支路电磁阀(16)关闭；

发生渗漏的密封壳体(2)的故障排除后，通过控制器(12)使停转的电机(20)启动并使关闭的支路电磁阀(16)开启。