CN207777338U - 一种液压防漏控制装置 - Google Patents

Abstract

一种液压防漏控制装置，属于液压检测设备技术领域，用于监测和控制液压缸漏油。其技术方案是：它的监测工作部分包括第一三位四通换向阀、第一防漏器和第二防漏器，第一三位四通换向阀的两个外接端口分别与液压油管路相连接，第一三位四通换向阀的两个输出端口分别通过液压油管路与被监控液压缸的活塞缸两端进油口相连接，第一防漏器和第二防漏器分别安装在液压缸两端的液压油管路中。防漏器的位移传感器、电子仓、磁环、测量杆等部件可以监测液压缸中的液压油油量，当液压缸发生漏油时，防漏器会自动切断与整个液压系统的联系。本实用新型创造性地采用防漏器装置对被监测的液压缸的不同腔体中的油量进行监控，可以精确地判断液压缸是否发生漏油。

Description

一种液压防漏控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种减少并检测液压系统渗漏、预防因漏油液压系统瘫痪造成停机事故的装置，属于液压检测设备技术领域。

背景技术

在液压系统中，液压管路油管多、弯头多、联接软管多、管路较长，易损坏和变形,造成管路发生泄漏，液压缸长时间的使用也易漏油。在多流连铸机拉矫机及扇形段中，液压缸多，管路密布在设备最低部，工作在高温、高湿情况，容易发生漏油现象。在线生产过程中，液压缸和液压管路上都有冷却水，冷却水附着在拉矫和扇形段的下部，发生漏油时不容易查找。发生大的漏油时，例如爆管和爆缸时，就会造成停机生产事故，影响了连铸机的正常生产。

目前，对液压漏油和检测和方法主要有以下几种：

1. 采用液压泵站漏油监控方式，也就是对油箱的液位进行监控，监测到液位变动就报警。中国专利号201610096652. 9公开的《一种检测液压油漏油的装置和方法》就是采用这种监控方式。但是，在实际使用中发现，这种监控方式，对于液压系统简单、液压管路短且液压缸安装在环境条件好、便于检查的地方比较适合。但是，随着液压站泵的效能的提高，一个油箱连接着十几个或几十个液压缸的回油，液压缸及管路安装在高温等恶劣的环境中，即使知道漏油了，但也不容易检查到具体是那一路油管和油缸漏油,查找时间一长就会液压站停泵瘫痪，造成大面积的设备事故。

2. 采用的图像采集方式对故障部位进行扫描方式，这种办法使用摄像头等光学和电子元件，在大型液压设备中投入高且不适宜恶劣的环境。

3.采用压力传感器对漏油进行监控。通过对液压泵站的压力监测当发生压波动时进行漏油报警，由于液压系统运行压力波动的复杂性，时常会出现误报的现象。中国专利号201610370718.9公开的《一种判断液压站漏油与压力波动的方法》是利用液位和压力的瞬时监控，从“变化率”和“累积量”两个方面对液压站的漏油和压力波动做出判断，分别进行瞬时监控报警和历史监控报警。这种方法受设备运行状态、压力波动、液位波动及其他一些因素的影响，也会出现误报的情况。

以上几种液压漏油和检测方法有以下相同的局限性：首先，无论是液位报警还是压力报警，都是对液压系统全局的一个检测结果，对具体那条管路或油缸漏油并不知晓，特别是对于像连铸机的拉矫机、扇形段液压设备密布在高温、高湿、有外喷冷却水的环境下、不能在线检查漏油的情况下，无能为力；其次，液压漏油检测的结果只能停留在报警上，不能自动切断漏油点，容易发生漏完液压站内油箱内液压油的现象，造成停泵、停机，使所有在线设备瘫痪，导致事故扩大化。如出现爆管和爆缸等突发大量液压油泄漏时，即使报警后，还没等查找到漏油点时，液压油箱的油就已经漏完，造成停机生产事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供液压防漏控制装置，这种防漏控制装置能够监控漏油，提高液压漏油的检测精度，缩小检查漏油范围，在发生突发大量液压油泄漏时，能自动切断油源，阻止液压油箱的液压油全部漏完，造成更大的设备事故，适用于各种恶劣复杂的工况下使用。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种液压防漏控制装置，它包括监测工作部分，监测工作部分包括第一三位四通换向阀、第一防漏器和第二防漏器，第一三位四通换向阀的两个外接端口分别与液压油管路相连接，第一三位四通换向阀的两个输出端口分别通过液压油管路与被监控液压缸的活塞缸两端进油口相连接，第一防漏器和第二防漏器分别安装在液压缸两端的液压油管路中；第一防漏器和第二防漏器分别包括前端盖、筒体、活塞、后端盖、位移传感器、电子仓、磁环、测量杆，前端盖、后端盖和筒体构成一封闭结构，筒体内安装轴向移动的活塞，在前端盖和后端盖上各有一个油口，电子仓安装在前端盖的外侧，位移传感器安装在前端盖中，位移传感器与电子仓相连接，电子仓的信号输出端通过电缆与工控机的信号输入端相连接，测量杆安装在筒体中心轴线上，活塞有中心孔与测量杆为滑动配合，磁环安装在活塞上，磁环与位移传感器在轴向相对，第一防漏器和第二防漏器的前端盖和后端盖的油口分别与通往被监测液压缸的液压管路相连接。

上述液压防漏控制装置，所述第一三位四通换向阀的一个外接端口与液压油管路之间安装第一单向阀，活塞外壁与筒体之间、活塞中心孔与测量杆之间分别有密封结构。

上述液压防漏控制装置，它还有辅助部分，辅助部分包括第二三位四通换向阀、第三三位四通换向阀、第一液动阀、第二液动阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，还包括监测工作部分的第一防漏器和第二防漏器，辅助部分的第二三位四通换向阀的两个外接端口分别与液压油输油管路相连接，它的一个输出端口通过管路与第二液动阀的换向端相连接，同时该输出端口通过第四单向阀与第二防漏器的后端盖油口、液压缸的有杆腔油口相连接，第二三位四通换向阀的另一个输出端口通过管路与第一液动阀的换向端相连接，同时该输出端口通过第二单向阀与第一防漏器的后端盖油口、液压缸的无杆腔油口相连接。

上述液压防漏控制装置，辅助部分的第三三位四通换向阀的一个外接端口通过第三单向阀与液压输油管路相连接，第三三位四通换向阀的一个输出端口与第二三位四通换向阀的一个输出端口连接的第四单向阀后方的管路相连接，第三三位四通换向阀的另一个输出端口连接在液压缸的无杆腔与第一防漏器之间的连接管路上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的工作部分在被监测液压缸的有杆腔和无杆腔的进油管路上分别安装了防漏器，防漏器的位移传感器、电子仓、磁环、测量杆等部件可以监测液压缸中的液压油油量，当液压缸发生漏油时，防漏器会自动切断与整个液压系统的联系，使漏油事故的范围不会再扩大，即使爆管、爆缸也不会使液压系统停机瘫痪。同时辅助部分对每一防漏器、管路及液压缸一腔中定量的液压油进行监控，当发生漏油时，报警后查找的范围小、准确，便于及时查找处理。

本实用新型是液压漏油监测和控制的首创，创造性地采用防漏器装置对被监测的液压缸的不同腔体中的油量进行监控，可以精确地判断液压缸是否发生漏油，特别是液压缸位于设备密布，以及处于高温、高湿、有外喷冷却水的环境中，难以进行在线检查漏油的情况下，更能够准确检测出发生漏油的设备，为控制液压设备和管路泄漏开辟了新的途径，为保证生产的正常进行提供了有力的科技支撑，具有显著的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是防漏器的结构示意图。

图中标记如下：第一单向阀1、第一三位四通换向阀2、第二三位四通换向阀3、第一液动阀4、第二单向阀5、第二液动阀6、第一防漏器7、第二防漏器8、液压缸9、第三三位四通换向阀10、第三单向阀11、第四单向阀12、前端盖油口13、磁环14、测量杆密封15、活塞密封16、活塞17、筒体18、测量杆19、后端盖油口20、后端盖21、后腔22、前腔23、位移传感器24、电子仓25、前端盖26。

具体实施方式

本实用新型包括监测工作部分和辅助部分。监测工作部分的防漏器用于监测液压缸中的液压油油量，当液压缸发生漏油时，监测工作部分自动切断液压缸与整个液压系统的联系，使漏油事故的范围不会再扩大，避免液压系统停机瘫痪。辅助部分的作用是：在防漏器最初安装完后给防漏器及油缸充油；管路或油缸漏油处理后补油；在紧急情况下做备用控制系统。

图1显示，监测工作部分由第一单向阀1、第一三位四通换向阀2、第一防漏器7、第二防漏器8组成。第一三位四通换向阀2的一个外接端口通过第一单向阀1与液压油的回油管路相连接，第一三位四通换向阀2的另一个外接端口与液压油压油管路相连接，第一三位四通换向阀2的两个控制端口分别通过液压油管路与被监控液压缸9的活塞缸两端进油口相连接，第一防漏器7、第二防漏器8分别安装在液压缸9两端的液压油管路中。

图2显示，第一防漏器7和第二防漏器8的结构相同。它们分别包括前端盖26、筒体18、活塞17、后端盖21、位移传感器24、电子仓25、磁环14、测量杆19组成。

图2显示，前端盖26、后端盖21和筒体18构成一封闭结构，筒体18内安装轴向移动的活塞17，活塞17外壁与筒体18之间有活塞密封16。在前端盖26和后端盖21上分别有前端盖油口13和后端盖油口20，用于向活塞17两端的缸体内输油和排油，达到推动活塞17移动的目的。两个防漏器的前端盖油口13与通往第一三位四通换向阀的输出油口相连接，后端盖油口20与通往监测液压缸9两端的液压管路相连接。

图2显示，电子仓25安装在前端盖26的外侧，位移传感器24安装在前端盖26中，电子仓25的信号输出端通过电缆与工控机的信号输入端相连接。测量杆19安装在筒体18中心轴线上，活塞17有中心孔与测量杆19为滑动配合，磁环14安装在活塞17上，。活塞17移动时，带动磁环移动，位移传感器24将磁环14的位置信息传送给电子仓25，电子仓25将输出信号送到工控机中。活塞中心孔与测量杆19之间有测量杆密封15，避免活塞17两侧缸体内的液压油沿着测量杆19互相流动。

第一防漏器7或第二防漏器8的筒体18内部的体积至少是液压缸9内腔体积的2倍，当第一防漏器7或第二防漏器8内部的全部液压油把液压缸9的有杆腔或无杆腔充满后，剩在第一防漏器7或第二防漏器8内的液压油就是监控测量的油液，油液的数量通过位移传感器24测量并传到工控机。

图1显示，本实用新型的辅助部分包括第二三位四通换向阀3、第一液动阀4、第二单向阀5、第二液动阀6、第三三位四通换向阀10、第三单向阀11、第四单向阀12，同时还包括监测工作部分的第一防漏器7和第二防漏器8。

图1显示，第二三位四通换向阀3的外接端口P口和T口分别与液压油输油管路相连接，第二三位四通换向阀3的B输出端口通过管路与第二液动阀6的换向端相连接，同时第二三位四通换向阀3的B输出端口通过第四单向阀12与第二防漏器8的后端盖油口20、液压缸9的有杆腔油口相连接；第二三位四通换向阀3的A输出端口通过管路与第一液动阀4的换向端相连接，同时第二三位四通换向阀3的A输出端口通过第二单向阀5与第一防漏器7的后端盖油口20、液压缸9的无杆腔油口相连接。

图1显示，第三三位四通换向阀10的一个外接端口通过第三单向阀11与液压回油管路相连接，第三三位四通换向阀10的A输出端口与第二三位四通换向阀3的B输出端口连接的第四单向阀12后方的管路相连接，该管路分别与第二防漏器8的后端盖油口20、液压缸9的有杆腔油口、第一液动阀4相连接，第三三位四通换向阀10的B输出端口连接在第一防漏器7与液压缸9无杆腔之间的连接管路上，该连接点还与第二三位四通换向阀3的A输出端口管道、第二液动阀6相连接。

本实用新型的工作过程如下：

1、准备工作

（1）第一三位四通换向阀2的电磁铁1DT、电磁铁2DT都不得电，第三三位四通换向阀10的电磁铁5DT、电磁铁6DT都不得电，第二三位四通换向阀3的电磁铁3DT得电，电磁铁4DT失电，第二液动阀6在压力控制油的作用下换向。

压力油由从第二三位四通换向阀3的B口输出，通过第三单向阀12同时进入第二防漏器8的后腔22和液压缸9的有杆腔，由后端盖油口20进入第二防漏器8的后腔22的压力油推动活塞17向左运动到紧贴前端盖26，第二防漏器8的前腔23内的液压油经前端盖油口13及液压管路，由第一三位四通阀2的B口进入，顶开第一单向阀1的阀芯进入回油管路流回油箱。进入到液压缸9有杆腔的压力油使液压缸活塞运动到缸底，液压缸9无杆腔的油液经第二液动阀6由第一三位四通换向阀2的A口进入，顶开第一单向阀1的阀芯进入回油管路流回油箱。

（2）第一三位四通换向阀2的电磁铁1DT、电磁铁2DT都不得电，第三三位四通换向阀10的电磁铁5DT、电磁铁6DT都不得电，第二三位四通换向阀3的电磁铁4DT得电，电磁铁3DT失电，第一液动阀4在压力控制油的作用下换向。

压力油由第二单向阀5同时进入第一防漏器7的后腔22和液压缸9的无杆腔，由第一防漏器7的后端盖油口20进入第一防漏器7的后腔22的压力油推动活塞17向左运动到紧贴前端盖26，第一防漏器7的前腔23内的液压油经前端盖油口13及液压管路，由第一三位四通阀2的A口进入，顶开第一单向阀1的阀芯进入回油管路流回油箱。进入到液压缸9无杆腔的压力油使液压缸活塞运动到缸底，液压缸9有杆腔的油液经第一液动阀4由第一三位四通换向阀2的B口进入，顶开第一单向阀1的阀芯进入回油管路流回油箱。

（3）第一三位四通换向阀2的电磁铁1DT、电磁铁2DT都不得电，第三三位四通换向阀10的电磁铁5DT、电磁铁6DT都不得电，第二三位四通换向阀3的电磁铁4DT、电磁铁3DT反复交替循环得电，且电磁铁的得电时间要使第一防漏器7或第二防漏器8的活塞17和液压缸9的活塞足够达到缸筒底部。第一防漏器7和第二防漏器8充满液压油液，且油液中的气泡随着交替循环排除系统外。

（4）正常工作前的准备

第二三位四通换向阀3的电磁铁4DT、电磁铁3DT反复交替循环得电停止后，如果液压缸9的活塞在缸筒下面底部，第二三位四通换向阀3的电磁铁3DT、电磁铁4DT都不得电，第一三位四通换向阀的2的电磁铁1DT和第三三位四通换阀10的电磁铁6DT同时得电，第一三位四通换向阀2的电磁铁2DT和第三三位四通换阀10的电磁铁5DT同时失电，直到液压缸活塞达到液压缸9缸筒上底部；如果液压缸9的活塞在缸筒上面底部，第二三位四通换向阀3的电磁铁3DT、电磁铁4DT都不得电，第一三位四通换向阀的2的电磁铁2DT和第三三位四通换阀10的电磁铁5DT同时得电，第一三位四通换向阀2的电磁铁1DT和第三三位四通换阀10的电磁铁6DT同时失电，直到液压缸活塞达到液压缸9缸筒下底部。

到此，第一防漏器7及到液压缸9液压管路中的液压油就是监控漏油的对象，通过对该液压油的监控就能知道从第一防漏器7到液压缸9无杆腔的液压管路及液压缸9无杆腔是否漏油及漏油量的大小；同时，第二防漏器8及到液压缸9液压管路中的液压油也是监控漏油的对象，通过对该液压油的监控就能知道从第二防漏器8到液压缸9有杆腔的液压管路及液压缸9有杆腔是否漏油及漏油量的大小。

2、正常工作

准备工作做完，第二三位四通换向阀3的电磁铁3DT、电磁铁4DT都不得电，第三三位四通换阀10的电磁铁5DT、电磁铁6DT都不得电，辅助系统不参予正常的工作。

（1）液压缸9的活塞向上运动

第一三位四通换向阀2的电磁铁1DT得电、电磁铁2DT失电，压力油由第一三位四通换向阀2（P-B）B口输出，由第二防漏器8的油口13进入第二防漏器8的前腔23推动活塞17向右移动，同时第二防漏器8的活塞17推动后腔22的中的液压油由液压缸9的有杆腔进入，使液压缸9的活塞向上移动，最终到达上端底部，留在第二防漏器8的后腔22中的液压油的数量由位移传感器24测量并由工控机显示。如果液压缸9的有杆腔及相连的管路漏油，从工控机上就能看到监控油液的变化情况，由此可设计监控程序，实现微量渗漏监控、漏油极限报警、突发漏油报警等功能；如发生爆管或爆缸事故时，留在第二防漏器8的后腔22中的液压油漏光后第二防漏器8的活塞17自动关闭第二防漏器8，阻止液压油继续泄漏，以避免发生停泵停机生产事故。与此同时，液压缸9无杆腔的液压油由第一防漏器7的后端盖油口20进入第一防漏器7的后腔22，推动活塞17向左移动，第一防漏器7的前腔23中的液压油由第一三位四通换向阀2的A口流回油箱（A-T）。

（2）液压缸9的活塞向下运动

第一三位四通换向阀2的电磁铁2DT得电、电磁铁1DT失电，压力油由第一三位四通换向阀2（P-A）A口输出，由第一防漏器7的前端盖油口13进入第一防漏器7的前腔23推动活塞17向右移动，同时活塞17推动后腔22的中的液压油由液压缸9的无杆腔进入，使液压缸9的活塞向下端底部移动，最终到达底部，留在第一防漏器7的后腔22中的液压油的数量由位移传感器24测量并由工控机显示。如果液压缸9的无杆腔及相连的管路漏油，从工控机上就能看到监控油液的变化情况，由此可设计监控程序，实现微量渗漏监控、漏油极限报警、突发漏油报警等功能；如发生爆管或爆缸事故时，留在第一防漏器7的后腔22中的液压油漏光后第一防漏器7的活塞17自动关闭第一防漏器7，阻止液压油继续泄漏，以避免发生停泵停机生产事故。同时，液压缸9有杆腔的液压油由第二防漏器8的后端盖油口20进入第二防漏器8的后腔22，推动活塞17向左移动，第二防漏器8的前腔23中的液压油由第一三位四通换向阀2的B口流回油箱（B-T）。

Claims (4)

1.一种液压防漏控制装置，其特征在于：它包括监测工作部分，监测工作部分包括第一三位四通换向阀（2）、第一防漏器（7）和第二防漏器（8），第一三位四通换向阀（2）的两个外接端口分别与液压油管路相连接，第一三位四通换向阀（2）的两个输出端口分别通过液压油管路与被监控液压缸（9）的活塞缸两端进油口相连接，第一防漏器（7）和第二防漏器（8）分别安装在液压缸（9）两端的液压油管路中；第一防漏器（7）和第二防漏器（8）分别包括前端盖（26）、筒体（18）、活塞（17）、后端盖（21）、位移传感器（24）、电子仓（25）、磁环（14）、测量杆（19），前端盖（26）、后端盖（21）和筒体（18）构成一封闭结构，筒体（18）内安装轴向移动的活塞（17），在前端盖（26）和后端盖（21）上各有一个油口，电子仓（25）安装在前端盖（26）的外侧，位移传感器（24）安装在前端盖（26）中，位移传感器（24）与电子仓（25）相连接，电子仓（25）的信号输出端通过电缆与工控机的信号输入端相连接，测量杆（19）安装在筒体（18）中心轴线上，活塞（17）有中心孔与测量杆（19）为滑动配合，磁环（14）安装在活塞（17）上，磁环（14）与位移传感器（24）在轴向相对，第一防漏器（7）和第二防漏器（8）的前端盖（26）和后端盖（21）的油口分别与通往被监测液压缸（9）的液压管路相连接。

2.根据权利要求1所述的液压防漏控制装置，其特征在于：所述第一三位四通换向阀（2）的一个外接端口与液压油管路之间安装第一单向阀（1），活塞外壁与筒体（18）之间、活塞中心孔与测量杆（19）之间分别有密封结构。

3.根据权利要求1所述的液压防漏控制装置，其特征在于：它还有辅助部分，辅助部分包括第二三位四通换向阀（3）、第三三位四通换向阀（10）、第一液动阀（4）、第二液动阀（6）、第二单向阀（5）、第三单向阀（11）和第四单向阀（12），还包括监测工作部分的第一防漏器（7）和第二防漏器（8），辅助部分的第二三位四通换向阀（3）的两个外接端口分别与液压油输油管路相连接，它的一个输出端口通过管路与第二液动阀（6）的换向端相连接，同时该输出端口通过第四单向阀（12）与第二防漏器（8）的后端盖油口（20）、液压缸（9）的有杆腔油口相连接，第二三位四通换向阀（3）的另一个输出端口通过管路与第一液动阀（4）的换向端相连接，同时该输出端口通过第二单向阀（5）与第一防漏器（7）的后端盖油口（20）、液压缸（9）的无杆腔油口相连接。

4.根据权利要求3所述的液压防漏控制装置，其特征在于：辅助部分的第三三位四通换向阀（10）的一个外接端口通过第三单向阀（11）与液压输油管路相连接，第三三位四通换向阀（10）的一个输出端口与第二三位四通换向阀（3）的一个输出端口连接的第四单向阀（12）后方的管路相连接，第三三位四通换向阀（10）的另一个输出端口连接在液压缸（9）的无杆腔与第一防漏器（7）之间的连接管路上。