CN216478106U - 一种用于扒渣处理作业的液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于扒渣处理作业的液压控制系统，包括主控制回路和用于执行扒渣处理动作的伸缩臂总成执行元件及轮式底盘执行元件，主控制回路包括负载敏感变量泵、第一过滤器、第一两位两通电磁阀、七联多路阀和五联多路阀，第一过滤器出油口的一路经P‑1‑1外部管路与七联多路阀的进油口连接，第一过滤器出油口的另一路经P‑2‑1外部管路与五联多路阀的进油口连接；七联多路阀包括七片电比例多路阀，伸缩臂总成执行元件包括第一变幅油缸、升降油缸、伸缩油缸、摆动液压缸、推进油缸、第二变幅油缸和破碎锤，每片电比例多路阀分别对应连接伸缩臂总成的一个执行元件。本实用新型能够避免现有回转窑扒渣作业中人工扒渣作业效率低、安全隐患大的问题。

Description

一种用于扒渣处理作业的液压控制系统

技术领域

本实用新型涉及球团回转窑渣处理技术领域，尤其涉及一种用于扒渣处理作业的液压控制系统。

背景技术

在钢铁矿厂的球团回转窑领域，将球团和铁粉在回转窑中高达1200℃焙烧，在高温焙烧和回转过程中，铁粉融化后与球团烧结成尺寸大小不规则块状，并随着回转窑转动输送至窑头，落在窑头的等间距分布的水冷梁上。小块料和球团从水冷梁等间距下落到篦冷机流道区域，较大块物料落在窑头的窑炉工作区，需要打开侧炉门进行处理。一般每块最大重量约800kg，每隔2—3小时需要打开炉门处理一次，对较大块需要进行破碎处理，靠人工扒渣作业存在劳动强度大、效率低、高温辐射及安全隐患，且人工扒渣时工具不耐高温，更易损坏。

为了更好地解决在高温场所条件下进行扒渣处理作业的问题，提高作业效率、防止高温辐射、避免安全隐患，现提出一种用于扒渣处理作业的液压控制系统。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于扒渣处理作业的液压控制系统，用以避免现有回转窑扒渣作业中人工扒渣作业效率低、安全隐患大的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于扒渣处理作业的液压控制系统包括主控制回路和用于执行扒渣处理动作的伸缩臂总成执行元件及轮式底盘执行元件，主控制回路包括负载敏感变量泵、第一过滤器、第一两位两通电磁阀、七联多路阀和五联多路阀，第一过滤器出油口的一路经P-1-1外部管路与七联多路阀的进油口连接，第一过滤器出油口的另一路经P-2-1外部管路与五联多路阀的进油口连接；

七联多路阀包括七片电比例多路阀，伸缩臂总成执行元件包括第一变幅油缸、升降油缸、伸缩油缸、摆动液压缸、推进油缸、第二变幅油缸和破碎锤，每片电比例多路阀分别对应连接伸缩臂总成的一个执行元件。

可选地，七联多路阀中的其中六个电比例多路阀分别通过平衡阀与伸缩臂总成的执行元件对应连接，电比例多路阀的油口A、B与平衡阀的两个进油口B相连，平衡阀的两个出油口A分别与伸缩臂总成的执行元件的油口A、B相连，平衡阀的两个出油口A处还分别连接有测压接头。

可选地，还包括换热回路，换热回路包括循环齿轮泵、第二过滤器和风冷却器，循环齿轮泵的吸油口通过第一阀门与油箱连接，循环齿轮泵的出油口与第二过滤器的进油口连接，第二过滤器的出油口与风冷却器的进油口连接，风冷却器的出油口与油箱连接。

可选地，轮式底盘执行元件包括两个前车轮液压马达、两个后车轮液压马达、一个回转液压马达、一个用于前转向的双向液压油缸和一个用于后转向的双向液压油缸，五联多路阀中的各个电比例多路阀分别对应连接轮式底盘的各执行元件。

可选地，还包括紧急安全回路，紧急安全回路包括单向阀、蓄能器、第二两位两通电磁阀、单向节流阀、第五三通球阀和四个第三两位两通阀，P-2-1外部管路与单向阀的进油口连接，单向阀的出油口一路与蓄能器及第二三通球阀连接，第二三通球阀的出油口与T-2-1外部管路连接，单向阀的出油口另一路与第二两位两通电磁阀的进油口连接，第二两位两通电磁阀的出油口与单向节流阀的进油口连接，单向节流阀的出油口一路与两个前车轮液压马达的油口Z相连，单向节流阀的出油口另一路与第三三通球阀相连，第三三通球阀与两个后车轮液压马达的油口Z、第五三通球阀的进油口相连；

四个第三两位两通阀分别记为第三两位两通阀I、第三两位两通阀II、第三两位两通阀III、第三两位两通阀IV，第五三通球阀的出油口一路与第三两位两通电磁阀II的进油口连接，第三两位两通电磁阀II的出油口与两个前车轮液压马达的油口L、第四三通球阀及L-2-1外部管路相连，L-2-1外部管路与油箱连接；

第五三通球阀的出油口另一路与第三两位两通阀I的进油口连接，第三两位两通阀I的出油口与两个后车轮液压马达的油口L、第四三通球阀及L-2-1外部管路相连；

第三两位两通阀III与两个后车轮液压马达的油口连接，第三两位两通阀IV与两个前车轮液压马达的油口连接。

可选地，P-1-1外部管路和P-2-1外部管路的油口P处均连接有节流阀、溢流阀、精过滤器和减压阀。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的主控制回路可控制伸缩臂总成执行元件及轮式底盘执行元件动作，以精准执行扒渣处理的不同动作；本实用新型还同时具备较高的安全性，紧急安全回路可在外部突然断电的情况下能够通过手动操作实现轮式底盘前后方向的移动，将机器人移除到安全区域内，不影响回转窑的窑炉关闭和其他设备工作，另外，换热回路可避免油液过热，各处溢流阀的设置避免了系统工作压力过高。

综上，本液压系统采用了变量负载敏感高压油泵、电比例控制多路阀、各执行元件结合的方式，各执行元件处可设置传感器，实现了系统恒功率和可变扭矩调节特性，降低了主传动功率；实现了伸缩臂总成远程自动控制功能，可靠性高；轮式底盘采用多个车轮液压马达，具有驱动输出力矩大，制动效果好的优点，为球团窑炉扒渣处理作业机器人实现智能化、大型化及高性能化提供了较好的液压系统基础。

附图说明

图1是本实用新型的液压原理图之一（动力部分）；

图2是本实用新型的液压原理图之二（伸缩臂总成控制部分）；

图3是本实用新型的液压原理图之三（轮式底盘控制部分）；

图4是本实用新型实施例中伸缩臂总成的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中轮式底盘的结构示意图。

附图标记：1、电机；2、负载敏感变量泵；3、循环齿轮泵；4.1、第一阀门；4.2、第二阀门；6.1、第一过滤器；6.2、第二过滤器；8、第一两位两通电磁阀；10、风冷却器；14、油箱；15、回油过滤器；16.1、第一三通球阀；16.2、第二三通球阀；16.3、第三三通球阀；16.4、第四三通球阀；16.5、第五三通球阀；17、节流阀；18、溢流阀；19、精过滤器；20、减压阀； 22、七联多路阀；23、五联多路阀；24、单向阀；25、单向节流阀；26、第二两位两通电磁阀； 28、蓄能器；30.1、用于后转向的双向液压油缸，30.2、用于前转向的双向液压油缸；31、平衡阀；32、回转液压马达；33.1（33.2）、前车轮液压马达；33.3（33.4）、后车轮液压马达；35、梭阀；36、延时阀； 37.1、第三两位两通阀I，37.2、第三两位两通阀II，37.3、第三两位两通阀III，37.4、第三两位两通阀IV；38、第一变幅油缸；39、升降油缸；40、伸缩油缸；41、摆动液压缸；42、推进油缸；43、第二变幅油缸；44、破碎锤；45、回转支承。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图1-5和具体实施例对本实用新型的技术方案做出进一步的说明。

一种用于扒渣处理作业的液压控制系统包括主控制回路和用于执行扒渣处理动作的伸缩臂总成执行元件及轮式底盘执行元件，主控制回路包括负载敏感变量泵2、第一过滤器6.1、第一两位两通电磁阀8、七联多路阀22和五联多路阀23，上述液压元件均为现有常规元件，负载敏感变量泵2的吸油口通过第二阀门4.2与油箱14连接，第一三通球阀16.1的两个进油口分别与T-1-1外部管路和T-2-1外部管路连接，第一三通球阀16.1的出油口经回油过滤器15与油箱14连接。第一过滤器6.1出油口的一路经P-1-1外部管路与七联多路阀22的进油口连接，第一过滤器6.1出油口的另一路经P-2-1外部管路与五联多路阀23的进油口连接；

七联多路阀22包括七片电比例多路阀，伸缩臂总成执行元件包括第一变幅油缸38、升降油缸39、伸缩油缸40、摆动液压缸41、推进油缸42、第二变幅油缸43和破碎锤44，每片电比例多路阀分别对应连接伸缩臂总成的一个执行元件。

主控制回路主要实现为系统提供一定油压的功能，七联多路阀22和五联多路阀23配合伸缩臂总成执行元件及轮式底盘执行元件，可以实现系统对各执行元件的恒功率控制、变力矩控制及精准控制功能。

具体地，扒渣处理作业中，首先操作者可分别通过操纵连接第一变幅油缸38和升降油缸39两路的电比例多路阀，控制升降油缸39将伸缩臂总成升降一定作业高度，以及控制第一变幅油缸38调整伸缩臂总成的俯仰角度，使伸缩臂总成的耙子进入扒渣作业区内；根据作业区内炉渣块的位置和形状大小，分别通过操纵连接伸缩油缸40和摆动液压缸41两路的电比例多路阀，控制内臂伸缩一定长度和内臂与耙子轴旋转一定角度，进行对作业区内炉渣进行处理。

当作业区内出现较大炉渣块时，操作者重复以上操纵电比例多路阀的动作，将大块炉渣转移到炉门附近，操作者通过操纵连接推进油缸42、第二变幅油缸43和破碎锤44三路的电比例多路阀，控制推进油缸42前后推进破碎锤44一定距离、第二变幅油缸43带动破碎锤44俯仰一定角度及破碎锤44动作进行炉渣块破碎处理。

进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，七联多路阀22中的其中六个电比例多路阀分别通过平衡阀31与伸缩臂总成的执行元件对应连接，电比例多路阀的油口A、B与平衡阀31的两个进油口B相连，平衡阀31的两个出油口A分别与伸缩臂总成的执行元件的油口A、B相连，平衡阀31的两个出油口A处还分别连接有测压接头，伸缩臂总成的各执行元件处分别安装有传感器。

系统在运行过程中，当伸缩臂总成负载出现失重或过载时，那么伸缩臂总成各执行元件的压力油会经各自对应连接的平衡阀31进行液动控制保护，另外可同时由油缸配置的传感器控制发出信号进行保护，电比例多路阀中的高压溢流阀18也参与系统保护。

进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，本实用新型还包括换热回路，换热回路包括循环齿轮泵3、第二过滤器6.2和风冷却器10，循环齿轮泵3的吸油口通过第一阀门4.1与油箱14连接，循环齿轮泵3的出油口通过单向阀与第二过滤器6.2的进油口连接，第二过滤器6.2的出油口与风冷却器10的进油口连接，风冷却器10的出油口与油箱14连接；系统正常工作时，循环齿轮泵3经电机1驱动后，油箱14内的液压油经过换热回路可完成油液过滤、油液冷却功能。

进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，轮式底盘执行元件包括两个前车轮液压马达33.1（33.2）、两个后车轮液压马达33.3（33.4）、一个回转液压马达32、一个用于前转向的双向液压油缸30.2和一个用于后转向的双向液压油缸30.1，五联多路阀23中的各个电比例多路阀分别对应连接轮式底盘的各执行元件。

进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，本实用新型还包括紧急安全回路，紧急安全回路包括单向阀24、蓄能器28、第二两位两通电磁阀26、单向节流阀25、第五三通球阀16.5和四个第三两位两通阀，P-2-1外部管路与单向阀24的进油口连接，单向阀24的出油口一路与蓄能器28及第二三通球阀16.2连接，第二三通球阀16.2的出油口与T-2-1外部管路连接，单向阀24的出油口另一路与第二两位两通电磁阀26的进油口连接，第二两位两通电磁阀26的出油口与单向节流阀25的进油口连接，单向节流阀25的出油口一路与两个前车轮液压马达33.1（33.2）的油口Z相连，单向节流阀25的出油口另一路与第三三通球阀16.3相连，第三三通球阀16.3与两个后车轮液压马达33.3（33.4）的油口Z、第五三通球阀16.5的进油口相连；

四个第三两位两通阀分别记为第三两位两通阀I37.1、第三两位两通阀II37.2、第三两位两通阀III37.3、第三两位两通阀IV37.4，第五三通球阀16.5的出油口一路与第三两位两通电磁阀II的进油口连接，第三两位两通电磁阀II的出油口经延时阀36、梭阀35与两个前车轮液压马达33.1（33.2）的油口L、第四三通球阀16.4及L-2-1外部管路相连，L-2-1外部管路与油箱14连接；

第五三通球阀16.5的出油口另一路与第三两位两通阀I37.1的进油口连接，第三两位两通阀I37.1的出油口经延时阀36、梭阀35与两个后车轮液压马达33.3（33.4）的油口L、第四三通球阀16.4及L-2-1外部管路相连；

第三两位两通阀III37.3与两个后车轮液压马达33.3（33.4）的油口连接，第三两位两通阀IV37.4与两个前车轮液压马达33.1（33.2）的油口连接。

本实用新型的紧急安全回路中，系统制动由负载敏感变量泵2提供压力油，经P-2-1外部管路至单向阀24，油液经单向阀24打开给蓄能器28提供一定压力，当外部电源断电时，系统失去动力源，此时蓄能器28处于保压状态，操作者可手动切换第二两位两通电磁阀26、第三两位两通阀机能换向，第三两位两通阀III37.3和第三两位两通阀IV37.4的机能换向后使各车轮液压马达的A口与B口流道贯通；第二两位两通电磁阀26、第三两位两通阀I37.1、第三两位两通阀II37.2的机能换向后使蓄能器28内的一定压力油释放，经单向节流阀25分别流至各车轮液压马达的制动油口Z，该一定压力油推回制动摩擦片，使各车轮液压马达的制动器打开，此时操作者通过外部较小牵引力，可以实现轮式底盘前后方向移动。

进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，P-1-1外部管路和P-2-1外部管路的油口P处均连接有节流阀17、溢流阀18、精过滤器19和减压阀20。

当系统工作压力超过溢流阀18设定的压力值时，油液经溢流阀18和外部管路回油至油箱14，可起到安全保护设备的作用。

本实用新型还具有辅助溢流回路，当系统正常工作过程中，两个前车轮液压马达33.1（33.2）和两个后车轮液压马达33.3（33.4）的壳体泄露油经第四三通球阀16.4流回油箱14，确保设备安全和整洁。

本实用新型还具有安全制动回路，当第二两位两通电磁阀26的SV-204、第三两位两通阀I37.1的SV-206、第三两位两通阀II37.2的SV-205均得电时，油液通过单向阀24、第二两位两通电磁阀26、单向节流阀25分别向两个前车轮液压马达33.1（33.2）的油口Z供油，同时经第三三通球阀16.3向两个后车轮液压马达33.3（33.4）的油口Z供油，油液推回制动摩擦片，使各车轮液压马达的制动器打开，此时向各车轮液压马达供油，实现轮式底盘驱动行走；反之，各车轮液压马达的制动器闭合，实现轮式底盘安全制动。

上述实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于扒渣处理作业的液压控制系统，其特征在于：包括主控制回路和用于执行扒渣处理动作的伸缩臂总成执行元件及轮式底盘执行元件，主控制回路包括负载敏感变量泵、第一过滤器、第一两位两通电磁阀、七联多路阀和五联多路阀，第一过滤器出油口的一路经P-1-1外部管路与七联多路阀的进油口连接，第一过滤器出油口的另一路经P-2-1外部管路与五联多路阀的进油口连接；

七联多路阀包括七片电比例多路阀，伸缩臂总成执行元件包括第一变幅油缸、升降油缸、伸缩油缸、摆动液压缸、推进油缸、第二变幅油缸和破碎锤，每片电比例多路阀分别对应连接伸缩臂总成的一个执行元件。

2.根据权利要求1所述的一种用于扒渣处理作业的液压控制系统，其特征在于：七联多路阀中的其中六个电比例多路阀分别通过平衡阀与伸缩臂总成的执行元件对应连接，电比例多路阀的油口A、B与平衡阀的两个进油口B相连，平衡阀的两个出油口A分别与伸缩臂总成的执行元件的油口A、B相连，平衡阀的两个出油口A处还分别连接有测压接头。

3.根据权利要求1所述的一种用于扒渣处理作业的液压控制系统，其特征在于：还包括换热回路，换热回路包括循环齿轮泵、第二过滤器和风冷却器，循环齿轮泵的吸油口通过第一阀门与油箱连接，循环齿轮泵的出油口与第二过滤器的进油口连接，第二过滤器的出油口与风冷却器的进油口连接，风冷却器的出油口与油箱连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种用于扒渣处理作业的液压控制系统，其特征在于：轮式底盘执行元件包括两个前车轮液压马达、两个后车轮液压马达、一个回转液压马达、一个用于前转向的双向液压油缸和一个用于后转向的双向液压油缸，五联多路阀中的各个电比例多路阀分别对应连接轮式底盘的各执行元件。

5.根据权利要求4所述的一种用于扒渣处理作业的液压控制系统，其特征在于：还包括紧急安全回路，紧急安全回路包括单向阀、蓄能器、第二两位两通电磁阀、单向节流阀、第五三通球阀和四个第三两位两通阀，P-2-1外部管路与单向阀的进油口连接，单向阀的出油口一路与蓄能器及第二三通球阀连接，第二三通球阀的出油口与T-2-1外部管路连接，单向阀的出油口另一路与第二两位两通电磁阀的进油口连接，第二两位两通电磁阀的出油口与单向节流阀的进油口连接，单向节流阀的出油口一路与两个前车轮液压马达的油口Z相连，单向节流阀的出油口另一路与第三三通球阀相连，第三三通球阀与两个后车轮液压马达的油口Z、第五三通球阀的进油口相连；

四个第三两位两通阀分别记为第三两位两通阀I、第三两位两通阀II、第三两位两通阀III、第三两位两通阀IV，第五三通球阀的出油口一路与第三两位两通电磁阀II的进油口连接，第三两位两通电磁阀II的出油口与两个前车轮液压马达的油口L、第四三通球阀及L-2-1外部管路相连，L-2-1外部管路与油箱连接；

第五三通球阀的出油口另一路与第三两位两通阀I的进油口连接，第三两位两通阀I的出油口与两个后车轮液压马达的油口L、第四三通球阀及L-2-1外部管路相连；

第三两位两通阀III与两个后车轮液压马达的油口连接，第三两位两通阀IV与两个前车轮液压马达的油口连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于扒渣处理作业的液压控制系统，其特征在于：P-1-1外部管路和P-2-1外部管路的油口P处均连接有节流阀、溢流阀、精过滤器和减压阀。

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