CN204099310U - 一种液压系统及螺旋布料机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种液压系统，用于螺旋布料机上，包括油泵(2)、多个同步液压马达(4)、多个换向阀(5)及多个螺旋液压马达(6)，所述同步液压马达(4)、换向阀(5)及螺旋液压马达(6)的数量相同，所有的同步液压马达(4)的排量相同且输出轴相互传动连接，所述油泵(2)的出口与所有同步液压马达(4)的进口连接，每个同步液压马达(4)的出口连接至一个换向阀(5)的进油口，该换向阀(5)的两个工作油口连接至一个螺旋液压马达(6)。此结构的液压系统，与现有技术相比，结构相对较为简单、元器件相对较少，使用成本较低。另一方面，本实用新型还提出一种螺旋布料机，所述螺旋布料机包括如上所述的液压系统。

Description

一种液压系统及螺旋布料机

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种液压系统及螺旋布料机。

背景技术

目前螺旋式布料机的结构如下图1和图2所示，由料斗1、搅拌系统2、螺旋马达3、螺旋轴4、料门油缸5、料门6组成。料斗1用于盛放需要混凝土，搅拌系统2确保在布料的过程中混凝土不会发生离析和凝结。螺旋轴4一般根据模台的大小设定数量，通常是在8-14根。螺旋轴4在驱动系统控制下，将混凝土通过螺旋和料门6均匀分布到模台上。其中料门6一般位于布料机底部，或者布置在布料机侧面，通过驱动系统控制料门6的开关，并且每一根螺旋轴4对应一个料门6。当混凝土需要布料浇筑异形结构(如预留门窗孔洞)时，布料机可能要关闭1个或多个料门6。

其中常见的螺旋液压系统如图3所示，包括油箱1、变量泵2、第一马达3、过滤器4、冷却器5、三通流量阀6、溢流阀7、压力补偿阀8、电比例流量阀9、换向阀10、第二马达11、传感器12、梭阀13(逻辑阀)等组成。该系统采用典型的负载敏感系统，即马达的转速不会因为负载的变化而变化。其中通过梭阀13、选择获得负载最高压力作用于三通流量阀6的弹簧腔一侧，从而决定了油泵的工作压力。其中每个电比例流量阀9的前后压差由压力补偿阀8的弹簧力决定。所以通过该系统可以实现在不同的载荷下，各个螺旋轴的转速一致。

上述结构的液压系统及螺旋布料机，结构及系统相对较为复杂，元件过多，使用成本相对较高。此外，每个螺旋的负载差异比较大，系统的部分功率会在压力补偿处损失。再次，当螺旋发生卡死故障时，液压系统中会产生压力冲击。

综上所述，如何提供一种可解决上述问题的液压系统，以及包括此液压系统的螺旋布料机，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的问题之一是如何提供一种结构相对简单、使用成本低，液压系统功率损失小，以及系统发生故障时不会产生冲击的液压系统。

本实用新型要解决的问题之二是如何提供一种包括上述液压系统的螺旋布料机。

为解决上述问题之一，本实用新型提出了一种液压系统，用于螺旋布料机上，包括油泵、多个同步液压马达、多个换向阀及多个螺旋液压马达，所述同步液压马达、换向阀及螺旋液压马达的数量相同，所有的同步液压马达的排量相同且输出轴相互传动连接，所述油泵的出口与所有同步液压马达的进口连接，每个同步液压马达的出口连接至一个换向阀的进油口，该换向阀的两个工作油口连接至一个螺旋液压马达。

作为本实用新型一种液压系统在一方面的改进，所述换向阀为二位四通换向阀，当换向阀处于左位或右位时，进油口与回油口连通。

作为本实用新型一种液压系统在一方面的改进，所述换向阀为三位四通换向阀，当换向阀处于中位时，进油口与回油口连通。

作为本实用新型一种液压系统在一方面的改进，还包括控制器和用于检测所述螺旋液压马达进油路压力的压力检测装置，所述压力检测装置与所述控制器连接，所述控制器与所述换向阀的控制端连接。

作为本实用新型一种液压系统在一方面的改进，还包括控制器、用于检测螺旋液压马达转速的转速检测装置，所述转速检测装置与所述控制器连接，所述控制器与所述换向阀的控制端连接。

作为本实用新型一种液压系统在一方面的改进，所述换向阀为电磁换向阀。

作为本实用新型一种液压系统在一方面的改进，所述同步液压马达的输出轴相互刚性连接。

作为本实用新型一种液压系统在一方面的改进，所述换向阀的进油口通过单向阀连接至油箱。

作为本实用新型一种液压系统在一方面的改进，所述液压系统包括第一溢流阀，所述第一溢流阀设置于所述同步液压马达的出口与油箱之间，和/或，包括第二溢流阀，所述第二溢流阀设置于所述油泵的出口与油箱之间。

上述结构的液压系统，用于螺旋布料机上，包括油泵，多个同步液压马达、多个换向阀及多个螺旋液压马达，同步液压马达、换向阀及螺旋液压马达的数量相同，所有的同步液压马达的排量相同且输出轴相互传动连接，油泵的出口与所有同步液压马达的进口连接，每个同步液压马达的出口连接至一个换向阀的进油口，该换向阀的两个工作油口连接至一个螺旋液压马达。此结构的液压系统，由于所有的同步液压马达的排量相同且转速相同，这样流经每个同步液压马达的油量基本一样，因此，流经每个螺旋液压马达的流量也基本相同，其转速也基本相同，每个螺旋轴的转速也基本一致。与现有技术相比，实现多个螺旋轴转速一致的结构相对较为简单、元器件相对较少，使用成本较低。

为解决上述问题之二，本实用新型提出了一种螺旋布料机，包括多根螺旋轴和液压系统，所述液压系统为如上任一项所述的液压系统，所述螺旋液压马达带动所述螺旋轴旋转。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为相关技术中一种螺旋布料机的结构示意图；

图2为图1中螺旋轴部分的结构示意图；

图3为相关技术中常见的液压系统示意图；

图4为本实用新型一种液压系统的结构示意图。

图1和图2中附图标记的对应关系为：

1料斗              2搅拌系统            3螺旋马达

4螺旋轴            5料门油缸            6料门

图3中附图标记的对应关系为：

1油箱              2变量泵              3第一马达

4过滤器            5冷却器              6三通流量阀

7溢流阀            8压力补偿阀          9电比例流量阀

10换向阀           11第二马达           12传感器

13梭阀

图4中附图标记的对应关系为：

1油箱              2油泵               3冷却器

4同步液压马达      5换向阀             6螺旋液压马达

7过滤器            8电机               9第一溢流阀

10单向阀           11第二溢流阀        12控制器

13转速检测装置     14压力检测装置

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图4所示的液压系统，用于螺旋布料机上，包括油泵2、多个同步液压马达4、多个换向阀5以及多个螺旋液压马达6，油泵2、同步液压马达4、换向阀5以及螺旋液压马达6的数量相同，并且，所有的同步液压马达4的排量相同且输出轴相互传动连接，油泵2的出口与所有同步液压马达4的进口连接，每个同步液压马达4的出口连接至一个换向阀5的进油口，该换向阀5的两个工作油口连接至一个螺旋液压马达6。需要说明的是，为降低使用和维修成本，多个同步液压马达4的结构一样，多个换向阀5的结构也一样，多个螺旋液压马达6的结构也一样。

上述技术方案中油泵2优选为变量泵，通过电机8带动，启动电机8后，电机8开始旋转，从而带动油泵2开始旋转。液压系统还包括油箱1，油泵2的进油端设置于油箱1中，当油泵2开始旋转时，其出油端可泵出压力油，与其出油端连通的同步液压马达4，在压力油的作用下开始旋转。

在一种实施例中，换向阀5为二位四通换向阀，即换向阀5包括左位和右位，当换向阀5处于左位或右位时，其进油口与回油口连通。具体地，当换向阀5的左位工作时，压力油经换向阀5进入螺旋液压马达6，螺旋液压马达6开始旋转，从而带动螺旋轴旋转。当换向阀5的右位工作时，压力油经换向阀5的进油口直接流到回油口，螺旋液压马达6停止旋转。在另一种实施例中，如图4所示，换向阀5为三位四通换向阀，即换向阀5包括左位、中位和右位，当换向阀5处于中位时，其进油口与回油口连通。具体地，当换向阀5的左位工作时，压力油经换向阀5进入螺旋液压马达6，螺旋液压马达6开始正向旋转，从而带动螺旋轴旋转。当换向阀5的右位工作时，压力油经换向阀5进入螺旋液压马达6，螺旋液压马达6开始反向旋转，从而带动螺旋轴反向旋转。当换向阀5处于中位时，压力油经换向阀5的进油口直接流到回油口，螺旋液压马达6停止旋转。

上述技术方案，在一种实施例中，液压系统还包括控制器12和用于检测螺旋液压马达6进油路压力的压力检测装置14，具体地，压力检测装置14与控制器12连接，控制器12与换向阀5的控制端连接，需要说明的是，压力检测装置14具体可以为压力传感器，压力传感器可设置于螺旋液压马达6的进油管路上。在另一种实施例中，液压系统还包括控制器12，以及用于检测螺旋液压马达6转速的转速检测装置13，转速检测装置13与控制器12连接，控制器12与换向阀5的控制端连接，需要说明的是，转速检测装置13可以为转速传感器，转速传感器可设置于螺旋液压马达6的输出轴上。

转速检测装置13可实时直接或间接检测螺旋液压马达6的转速，压力检测装置14可实时检测螺旋液压马达6进口压力，并把相关数据传递到控制器12，控制器12根据转速或进口压力判断螺旋轴是否卡死，以控制换向阀5的工位，进而控制螺旋液压马达6的正反转或停止转动。当检测的转速低于预设值，或者螺旋液压马达6进口压力大于预设值时，判断螺旋轴卡死，控制换向阀5动作，使螺旋液压马达6进行反转，以解除螺旋轴卡死状态。反转可持续一小段时间，再控制换向阀5动作，使螺旋液压马达6正转，恢复螺旋轴输送工况。当经过多次反转操作后，仍未解除卡死时，控制器12可控制换向阀5的工位，使螺旋液压马达6停止转动，避免损坏。

进一步地，如图4中所示，每个同步液压马达4均设有输出轴，并且，每个同步液压马达4的输出轴相互刚性连接。此外，换向阀5包括进油口和出油口，换向阀5的进油口通过单向阀10连接至油箱1，单向阀10的数量与换向阀5的数量一致，单向阀10可以补偿螺旋液压马达6惯性吸空现象。

为过滤油液，防止杂质进入液压系统，油泵2与同步液压马达4之间的油路上还设有过滤器7。此外，螺旋液压马达6上还设有回油管，回油管直接与油箱1连通，为防止流回油箱1的油温过高，回油管上还设有冷却器3，从螺旋液压马达6回流的油液经冷却器3冷却后流回油箱1。

为防止液压系统压力过高，液压系统中还设有第一溢流阀9和/或第二溢流阀11，具体地，第一溢流阀9设置于同步液压马达4的出口与油箱1之间的管路上，当同步液压马达4的压力过高时，第一溢流阀9开启，部分油液从第一溢流阀9流回油箱1。当液压系统中设置第二溢流阀11时，第二溢流阀11设置于油泵2出口与油箱1之间的管路上，当油泵2的出口压力过高时，第二溢流阀11开启，部分油液从第二溢流阀11流回油箱1，保证液压系统安全运行。第一溢流阀9的数量与同步液压马达4的数量一致，而第二溢流阀11的数量为一个即可。

对于同步液压马达4、换向阀5及螺旋液压马达6的数量，可优选为5个至8个。当然，还可以为其它任何可能的数量，如低于5个，或高于8个，都在本实用新型的保护范围内。

上述结构的液压系统，启动电机8后，油泵2旋转，并为系统提供压力油，经过滤器7过滤后同时进入同步液压马达4，由于所有的同步液压马达4的排量相同且转速相同，这样流经每个同步液压马达4的油量基本一样，因此，流经每个螺旋液压马达6的流量也基本相同，其转速也基本相同，每个螺旋轴的转速也基本一致。

当某个螺旋轴需要停止时，控制与该螺旋液压马达6对应的换向阀5切换到中位，此时对应的同步液压马达4出口的液压油流回油箱1。由于该同步液压马达4的进口为系统压力，出口为油箱1压力，压差产生的功率通过刚性连接轴传递到其它联同步液压马达4上，造成的功率损失较小。

当某个螺旋轴被卡死时，该螺旋轴对应的螺旋液压马达6的进口压力和控制该联的同步液压马达4出口压力上升，由于该联的负载加大，其它联的马达通过刚性连接轴向该马达输送功率，因此整个液压系统的产生的压力冲击较小。

需要说明的是，为避免损坏元件，同步液压马达4的每联最大输出压力，可以通过增压输出达到溢流阀的压力大小，同时，单向阀10还可以补偿螺旋液压马达6惯性吸空现象。

上述结构的液压系统，结构较为简单，控制较为方便，且使用成本低廉。此外，通过控制换向阀5，可以控制螺旋轴的正转、反转或停转，当螺旋轴承受较大负载或被卡死时，可以利用同步液压马达4的增压特性来提高单联输出压力，从而提高其脱困能力。再次，与传统的液压系统相比，此液压系统可利用同步液压马达4传动连接可以传递扭矩的特性，可以较为高效的利用系统功率。

另一方面，本实用新型还提出一种螺旋布料机，包括液压系统，具体地，液压系统为如上所述的液压系统。螺旋布料机上还设有多根螺旋轴，螺旋液压马达6用于带动螺旋轴旋转，螺旋轴上设有料斗，料斗内还设有用于搅拌物料的搅拌系统，螺旋轴的下部还设有用于出料的料门，料门上还可以设置伸缩油缸，伸缩油缸用于打开或关闭料门。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压系统，用于螺旋布料机上，其特征在于，包括油泵(2)、多个同步液压马达(4)、多个换向阀(5)及多个螺旋液压马达(6)，所述同步液压马达(4)、换向阀(5)及螺旋液压马达(6)的数量相同，所有的同步液压马达(4)的排量相同且输出轴相互传动连接，所述油泵(2)的出口与所有同步液压马达(4)的进口连接，每个同步液压马达(4)的出口连接至一个换向阀(5)的进油口，该换向阀(5)的两个工作油口连接至一个螺旋液压马达(6)。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述换向阀(5)为二位四通换向阀，当换向阀(5)处于左位或右位时，进油口与回油口连通。

3.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述换向阀(5)为三位四通换向阀，当换向阀(5)处于中位时，进油口与回油口连通。

4.根据权利要求3所述的液压系统，其特征在于，还包括控制器(12)和用于检测所述螺旋液压马达(6)进油路压力的压力检测装置(14)，所述压力检测装置(14)与所述控制器(12)连接，所述控制器(12)与所述换向阀(5)的控制端连接。

5.根据权利要求3所述的液压系统，其特征在于，还包括控制器(12)、用于检测螺旋液压马达(6)转速的转速检测装置(13)，所述转速检测装置(13)与所述控制器(12)连接，所述控制器(12)与所述换向阀(5)的控制端连接。

6.根据权利要求2至5任一项所述的液压系统，其特征在于，所述换向阀(5)为电磁换向阀。

7.根据权利要求2至5任一项所述的液压系统，其特征在于，所述同步液压马达(4)的输出轴相互刚性连接。

8.根据权利要求2至5任一项所述的液压系统，其特征在于，所述换向阀(5)的进油口通过单向阀(10)连接至油箱。

9.根据权利要求2至5任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统包括第一溢流阀(9)，所述第一溢流阀(9)设置于所述同步液压马达(4)的出口与油箱(1)之间，和/或，包括第二溢流阀(11)，所述第二溢流阀(11)设置于所述油泵(2)的出口与油箱(1)之间。

10.一种螺旋布料机，包括多根螺旋轴和液压系统，其特征在于，所述液压系统为权利要求1至9中任一项所述的液压系统，所述螺旋液压马达(6)带动所述螺旋轴旋转。