JP4129761B2 - Operation controller for reciprocating viscous fluid pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリートや汚泥脱水ケーキの如き粘性流体を吸入吐出させるようにする往復動型粘性流体ポンプの運転制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
往復動型としたダブルピストン式の粘性流体ポンプにおいて、2本の流体圧送用の主油圧シリンダのいずれか一方の主油圧ピストンが前進してストロークエンドに達すると、近接センサが作動して吸入吐出弁(揺動弁、滑り弁等)を切り換えるようにすると共に、主油圧シリンダの主油圧ピストンを逆方向に切り換えるようにすることは公知である。
【0003】
一例として吸入吐出弁を揺動弁型式としたコンクリートポンプについて示すと、図4に示す如く、ホッパ1の前側壁1aの下部に2つの吸入吐出口2a,2bを左右に並べて設け、ホッパ1の前側には、上記2つの吸入吐出口2a,2bに各々連通する左右2本のコンクリートシリンダ3aと3bを平行に設置し、該各コンクリートシリンダ3a,3b内に収納したコンクリートピストン4a,4bを、上記コンクリートシリンダ3a,3bに洗浄室5を介して接続した左右2本の主油圧シリンダ6a,6b内の主油圧ピストン7a,7bに各1本のロッド8a,8bを介して一体的に連結し、主油圧シリンダ6a,6bの主油圧ピストン7a,7bを交互に前進後退させることによってコンクリートピストン4a,4bを交互に前進後退させるようにしてある。
【0004】
又、上記ホッパ1内には、S字状に屈曲させた揺動管9を収納位置させ、該揺動管9の前端にはバルブリング10を取り付けて、バルブリング10がホッパ1の前側壁1aの内面に取り付けられたバルブプレート11に沿い摺動して上記2つの吸入吐出口2a,2bに交互に一致できるようにすると共に、上記揺動管9の後端部をホッパ1の後側壁1bに連設した吐出フランジ12を介してコンクリート輸送管13に接続させ、且つ上記揺動管9の後端部の揺動軸心に合わせて該揺動管9の途中に固定した揺動軸14をホッパ1の外部に設置した図示しない左右2本の揺動シリンダに操作レバーを介して連結し、操作レバーを左右に傾動させることにより揺動管9を揺動軸14を中心に左右方向に揺動できるようにしてある。
【0005】
更に、上記主油圧シリンダ6a,6bは、ロッド側圧力室同士を密封ライン15で接続すると共に、ヘッド側圧力室に、アクチュエータ16の作動で傾転角を変更できるようにした片傾転油ポンプ17、タンク18に接続された圧油給排ライン19を接続し、該圧油給排ライン19の途中に、電磁四方弁20の作動によって切り換えられるようにした主切換弁21を設け、主油圧シリンダ6a,6bの各前進側ストロークエンドに設けた近接センサLS.1又はLS.2からの信号で電磁四方弁20のソレノイドSOL.1又はSOL.2を励磁して該電磁四方弁20をポートa側又はb側に切り換えることにより、主切換弁21をポートa側又はb側に切り換えて主油圧ピストン7a,7bを交互に前進後退させるようにしてあり、又、この動作と所要のタイミングで吸入吐出弁としての上記揺動管9が切り換えられるようにしてある。22は安全弁を示す。
【0006】
上記従来の揺動弁型式としたコンクリートポンプの吸入吐出弁を作動させてホッパ1内のコンクリートを吸入吐出させるときは、ホッパ1内で揺動管9を揺動させて行い、揺動管9の前端がいずれか一方の吸入吐出口2a又は2bに連通させられると、該揺動管9が連通させられた吸入吐出口2a又は2b側のコンクリートシリンダ3a又は3bのコンクリートピストン4a又は4bを前進させて、これまでコンクリートシリンダ3a又は3b内に吸入したコンクリートを揺動管9内を通して吐出させると同時に、別のコンクリートシリンダ3b又は3aではコンクリートピストン4b又は4aを後退させてホッパ1内のコンクリートを他方の吸入吐出口2b又は2aを通して吸入させるようにし、次に、揺動管9をこれまで吸入側であった吸入吐出口2b又は2aに切り換えて当該吸入吐出口2b又は2a側のコンクリートシリンダ3b又は3aのピストン4b又は4aを前進させると同時にこれまで吐出側であった吸入吐出口2a又は2b側のコンクリートシリンダ3a又は3bにコンクリートを吸入させるようにし、かかる動作を繰り返してコンクリートの吸入吐出の切り換えを行うようにしてある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記コンクリートポンプの場合、定常運転時は、片傾転油ポンプ17の圧油吐出量に基づく一定速度で主油圧シリンダ6a,6bの主油圧ピストン7a,7bが動作し、主切換弁21の作動により主油圧ピストン7a,7bの前進、後退が瞬時に切り換えられるようにしてあるため、この切り換え時に、大気開放されたコンクリートの吐出圧力が再度急激に昇圧されることに伴い、大きな圧力変動を起すことから、脈動が発生することになる。この脈動は、配管振動やブーム振動の原因となり、大きな問題となっている。
【0008】
因に、油ポンプとして両傾転油ポンプを用いた方式の場合、傾転を逆方向に切り換えるときに油量変化が起ることから、主油圧ピストンの前進、後退の切り換え時にブレーキが掛かり、この作用が脈動を低減させる効果があるとされているが、回路構成が複雑となり、コスト高となってしまう。
【0009】
そこで、本発明は、ポンプ運転時に発生する大きな圧力変動を緩和して脈動を効果的に低減させることができるようにしようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、粘性流体圧送用の2本の主油圧シリンダに片傾転油ポンプから吐出された圧油を交互に供給して、いずれか一方の主油圧シリンダの主油圧ピストンが前進側ストロークエンドに達すると、吸入吐出弁を切り換えるようにすると共に主油圧ピストンの前進後退を逆方向に切り換えるようにしてある往復動型粘性流体ポンプの運転制御装置において、主油圧シリンダの前進側ストロークエンド位置よりも所要量手前の位置に近接センサを設置し、且つ主油圧ピストンが前進したときに作動する上記近接センサの作動信号に基づいて当該主油圧ピストンが近接センサの位置から前進側ストロークエンドに達するまでの間運転速度としての主油圧ピストンの1ストローク分の動作時間に基づいて設定された補正時間だけ片傾転油ポンプの傾転角を小さくして主油圧ピストンの前進速度を減速させるように補正する指令と主油圧ピストンを前進側ストロークエンドから所要量後退させるまでの間片傾転油ポンプの傾転角を大きくして元に戻すようにする指令とを発するようにした制御器を有する構成としたことを特徴とする往復動型粘性流体ポンプの運転制御装置とする。
【0011】
主油圧シリンダの主油圧ピストンが前進側ストロークエンドに達して切り換えられる前後に、主油圧ピストンが減速、増速されるため、圧力変動が緩和され、圧送される粘性流体に対する衝撃を減少することができて脈動を低減することができる。
【0012】
又、複雑な回路構成とすることなく、脈動を低減できて、配管振動等を抑えることができる。
【0013】
この際、片傾転油ポンプの傾転角を小さくして主油圧ピストンの前進速度を減速させるための補正時間を、運転速度としての主油圧ピストンの1ストローク分の動作時間に応じて選定するようにした構成としてあるので、そのときのポンプの運転速度に適した制御を行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0015】
図1は本発明の実施の一形態を示すもので、図4に示したコンクリートポンプと同様な構成において、主油圧シリンダ6a,6b前進側ストロークエンド位置xよりも所要量手前の位置yに近接センサLS.3,LS.4を設置し、且つ該近接センサLS.3,LS.4の作動信号に基づき吸入吐出弁や主油圧シリンダ6a,6bの切換指令及び片傾転油ポンプ17の制御指令を出力するようにした制御器23を備える。
【0016】
上記制御器23について詳述すると、該制御器23には、近接センサLS.3又はLS.4が作動信号を発すると、運転速度としての主油圧ピストン7a又は7bの1ストローク分の動作時間Tに基づいて設定された補正時間tだけ片傾転油ポンプ17の傾転角を徐々に小さくして主油圧ピストン7a又は7bの前進速度を減速させるようにすると共に、上記補正時間t経過後に主油圧ピストン7a又は7bを前進側ストロークエンド位置xから所要量後退させる間だけ片傾転油ポンプ17の傾転角を徐々に大きくして主油圧ピストン7a又は7bの後退速度を増速し元の運転速度に戻すような制御指令Sを片傾転油ポンプ17のアクチュエータ16に与える機能を具備させてある。又、吸入吐出弁としての揺動管9への切換指令S1と、主油圧ピストン7a,7bを逆方へ切り換えるための切換指令S2(電磁四方弁20のソレノイドSOL.1又はSOL.2を励磁する信号)は、上記補正時間tが経過した後に所要のタイミングで出力されるようにしてある。
【0017】
上記構成としてあるコンクリートポンプの運転は、図2に示すフローチャート並びに図3に示すタイムチャートに基づいて行われる。コンクリートポンプは、通常、その現場の状況に応じた運転速度、すなわち、左右の主油圧シリンダ6a,6bの主油圧ピストン7a,7bの1ストローク分の動作時間Tが設定される。
【0018】
今、左側の主油圧シリンダ6aの主油圧ピストン7aが後退し、右側の主油圧シリンダ6bの主油圧ピストン7bが前進している場合において、図1に示す如く、右側の主油圧ピストン7bが前進側ストロークエンド位置xよりも手前に設定された位置yに到着すると、右側の近接センサLS.4が作動させられることによりその信号が制御器23に送られる。制御器23では、この近接センサLS.4の作動信号に基づいて、先ず、左側の主油圧ピストン7aの前進による左側の近接センサLS.3が前回作動したときから、今回右側の近接センサLS.4が作動したときまでの主油圧ピストン7bの動作時間Tを算出し、この算出した時間Tに応じた補正時間tの間だけ、片傾転油ポンプ17の傾転角を小さくするようにアクチュエータ16に制御指令Sを出力する。これにより、片傾転油ポンプ17の圧油吐出量が徐々に減少させられることで、主油圧ピストン7bの前進速度が減少させられる。
【0019】
次に、上記補正時間tが経過すると、吸入吐出としての揺動管9の切換指令S1と左右の主油圧ピストン7a,7bを逆方向へ切り換えるための切換指令S2とを所要のタイミングで出力する。しかる後、片傾転油ポンプ17の傾転角を大きくするようにアクチュエータ16に制御指令Sを出力する。これにより、片傾転油ポンプ17の圧油吐出量が徐々に増大させられることで、右側の主油圧ピストン7bの後退速度、すなわち、左側の主油圧ピストン7aの前進速度が設定速度まで増速させられる。このようにして、左右の主油圧シリンダ6a,6bの主油圧ピストン7a,7bの前進後退が切り換えられた後も、図3のタイムチャートに示す如く、同様に制御される。
【0020】
上記において、補正時間tの間だけ片傾転油ポンプ17の圧油吐出量を減少させる領域では、図3に示す如く、設定吐出量から最小吐出量まで漸減させる領域A1と最小吐出量を維持する領域A2を作るようにしておく。したがって、領域A1の間は主油圧ピストン7a,7bの前進速度が徐々に減速されて最低速度となり、領域A2の間は主油圧ピストン7a,7bの前進速度が最低速度で維持することになる。なお、この圧油吐出量を漸減させる領域A1と、補正時間t経過後に圧油吐出量を漸増させる領域A3の傾き角、つまり、主油圧ピストンの増速度、減速度はアンプにより任意に設定することができる。又、上記近接センサLS.3,LS.4の作動信号を基に算出する主油圧ピストン7a,7bの動作時間Tと、算出された動作時間Tに応じて選定される補正時間tとの関係は、たとえば、表1に示す如くであり、種々の運転速度に応じて求めておいた最適値である。
【0021】
【表1】
【0022】
このように、本発明においては、主油圧シリンダ6a,6bのストロークエンド位置xよりも手前の位置yに設けておいた近接センサLS.3,LS.4の作動信号を基に、片傾転油ポンプ17の圧油吐出量を減少、増大させて、主油圧シリンダ6a,6bの主油圧ピストン7a,7bの切り換え前後における作動速度を減速、増速させるように制御するので、主油圧ピストン7aと7bの前進後退の切り換え時に発生する大きな圧力変動を緩和することができる。又、上述したように、片傾転油ポンプ17の圧油吐出量の制御は、設定された運転速度に適した時間で行われるようにしてあるので、あらゆる運転状況においても、主油圧ピストン7a,7bの切り換え時の大きな圧力変動を緩和することができる。したがって、圧送されるコンクリートに対する衝撃を減少することができて、脈動を効果的に低減することができ、配管振動やブーム振動を減少させることができると共に、各付帯構造物に加わる負荷をも低減することができる。
【0023】
なお、上記実施の形態では、吸入吐出弁の切換指令S1と主油圧シリンダ6a,6bの切換指令S2を、位置yの近接センサLS.3,LS.4の作動信号を基準に、補正時間t経過後に発するようにした場合を示したが、ストロークエンド位置xに別途近接センサを設けておいて、この近接センサの作動信号を基に発するようにしてもよいこと、又、コンクリートポンプについて説明したが、コンクリート以外の粘性流体等の圧送に用いられるようにしたものにも適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0024】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、粘性流体圧送用の2本の主油圧シリンダに片傾転油ポンプから吐出された圧油を交互に供給して、いずれか一方の主油圧シリンダの主油圧ピストンが前進側ストロークエンドに達すると、吸入吐出弁を切り換えるようにすると共に主油圧ピストンの前進後退を逆方向に切り換えるようにしてある往復動型粘性流体ポンプの運転制御装置において、主油圧シリンダの前進側ストロークエンド位置よりも所要量手前の位置に近接センサを設置し、且つ主油圧ピストンが前進したときに作動する上記近接センサの作動信号に基づいて当該主油圧ピストンが近接センサの位置から前進側ストロークエンドに達するまでの間運転速度としての主油圧ピストンの1ストローク分の動作時間に基づいて設定された補正時間だけ片傾転油ポンプの傾転角を小さくして主油圧ピストンの前進速度を減速させるように補正する指令と主油圧ピストンを前進側ストロークエンドから所要量後退させるまでの間片傾転油ポンプの傾転角を大きくして元に戻すようにする指令とを発するようにした制御器を有する構成としたことを特徴とする往復動型粘性流体ポンプの運転制御装置としてあるので、次の如き優れた効果を発揮する。
【0025】
(1) 主油圧ピストンが前進側ストロークエンドに達して切り換えられる前後に主油圧ピストンが減速、増速されることで圧力変動を緩和することができ、圧力変動に伴い発生する脈動を効果的に低減することができ、これにより、配管振動やブーム振動を減少させることができる。
【0026】
(2) 両傾転油ポンプを用いる場合の如き複雑な回路構成とすることなく、脈動を効果的に低減することができる。
【0027】
(3) 片傾転油ポンプの傾転角を小さくして主油圧ピストンの前進速度を減速させるための補正時間を、運転速度としての主油圧ピストンの1ストローク分の動作時間に応じて選定するようにした構成としてあるので、あらゆる運転速度においても、主油圧ピストンの切り換え時における速度を最適に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の往復動型粘性流体ポンプの運転制御装置の実施の一形態を示すもので、コンクリートポンプへの採用例を示す概略図である。
【図2】本発明で採用するポンプ運転フローチャートである。
【図3】本発明で採用するポンプ運転タイムチャートである。
【図4】往復動型粘性流体ポンプの一例を示すコンクリートポンプの概略図である。
【符号の説明】
6a,6b 主油圧シリンダ
7a,7b 主油圧ピストン
9 揺動管(吸入吐出弁)
17 片傾転油ポンプ
23 制御器
LS.3,LS.4 近接センサ
x 前進側ストロークエンド位置
y 手前の位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving system GoSo location reciprocating fluid pump so as to suction and discharge a such viscous fluid concrete or sludge dehydrated cake.
[0002]
[Prior art]
In a reciprocating double piston type viscous fluid pump, when one of the two main hydraulic cylinders for fluid pressure feeding moves forward and reaches the stroke end, the proximity sensor is activated and sucks and discharges It is known to switch valves (oscillating valves, slip valves, etc.) and to switch the main hydraulic piston of the main hydraulic cylinder in the reverse direction.
[0003]
As an example, a concrete pump having an oscillating valve as a suction / discharge valve is shown. As shown in FIG. 4, two suction /
[0004]
In addition, a
[0005]
Further, the main
[0006]
When the suction / discharge valve of the above-described conventional swing valve type concrete pump is operated to suck and discharge the concrete in the hopper 1, the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the concrete pump, during steady operation, the main
[0008]
In the case of the system using both tilting oil pumps as the oil pump, the oil amount changes when switching the tilting in the reverse direction, so the brake is applied when switching the main hydraulic piston forward and backward, Although this action is said to have an effect of reducing pulsation, the circuit configuration becomes complicated and the cost increases.
[0009]
Therefore, the present invention is intended to relieve large pressure fluctuations that occur during pump operation and effectively reduce pulsation.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention alternately supplies the pressure oil discharged from the uni-tilt oil pump to the two main hydraulic cylinders for viscous fluid pumping, and When the main hydraulic piston reaches the forward stroke end, the suction and discharge valve is switched and the forward and backward movement of the main hydraulic piston is switched in the reverse direction. A proximity sensor is installed at a position before the stroke end position on the forward side of the cylinder by a required amount, and the main hydraulic piston is moved to the position of the proximity sensor based on the operation signal of the proximity sensor that operates when the main hydraulic piston moves forward. operation time of one stroke of the main hydraulic piston set correction based as between operation speed to reach the forward side stroke end from During piece tilting oil commands and main hydraulic piston to correct so as to only slow the forward speed of the smaller to the main hydraulic piston tilting angle piece tilting oil pump between the forward side stroke end until it is required amount retracting An operation control device for a reciprocating viscous fluid pump, characterized by having a controller that issues a command to increase the tilt angle of the pump and return it to its original state.
[0011]
Before and after the main hydraulic piston of the main hydraulic cylinder reaches the forward stroke end and is switched, the main hydraulic piston is decelerated and accelerated, so the pressure fluctuation is relaxed and the impact on the viscous fluid being pumped can be reduced. And pulsation can be reduced.
[0012]
Moreover, without the complex circuit configuration, can be reduced pulsation can be suppressed piping vibration.
[0013]
At this time , the correction time for reducing the forward angle of the main hydraulic piston by reducing the tilt angle of the uni-tilt oil pump is selected according to the operation time for one stroke of the main hydraulic piston as the operating speed. because are as in the configuration above, it is possible to perform control suitable for the operating speed of the pump at that time.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In a configuration similar to that of the concrete pump shown in FIG. 4, the main
[0016]
The
[0017]
The operation of the concrete pump configured as described above is performed based on the flowchart shown in FIG. 2 and the time chart shown in FIG. The concrete pump is usually set with an operation speed corresponding to the situation at the site, that is, an operation time T for one stroke of the main
[0018]
Now, when the main
[0019]
Next, when the correction time t has elapsed, the main
[0020]
In the above, in the area to reduce the pressure oil discharge amount only single
[0021]
[Table 1]
[0022]
Thus, in the present invention, the proximity sensor LS.1 provided at the position y before the stroke end position x of the main
[0023]
In the above embodiment, switching command S 1 and the main
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the pressure oil discharged from the one-side tilt oil pump is alternately supplied to the two main hydraulic cylinders for viscous fluid pumping, and the main hydraulic cylinder of either one of the main hydraulic cylinders is supplied. When the hydraulic piston reaches the forward stroke end, the main hydraulic cylinder is operated in a reciprocating viscous fluid pump operation control device which switches the suction / discharge valve and switches the forward / backward movement of the main hydraulic piston in the reverse direction. A proximity sensor is installed at a position before the required stroke end position of the forward side of the cylinder, and the main hydraulic piston is moved from the position of the proximity sensor based on the operation signal of the proximity sensor that operates when the main hydraulic piston moves forward. Correction time set based on the operation time for one stroke of the main hydraulic piston as the operating speed until reaching the forward stroke end A single tilting oil pump between a command to correct the main hydraulic piston to decelerate the forward speed of the main hydraulic piston by reducing the tilt angle of the piece tilting oil pump and the main hydraulic piston to retreat the required amount from the forward stroke end The operation control device of the reciprocating viscous fluid pump is characterized by having a controller that issues a command to increase the tilt angle of the cylinder and return it to its original state. Exhibits excellent effects.
[0025]
(1) before or after the main hydraulic piston is switched reaches the forward side stroke end to the main hydraulic piston deceleration, it is possible to relieve the pressure fluctuations by being accelerated, effectively the pulsation generated due to the pressure fluctuation Therefore, piping vibration and boom vibration can be reduced.
[0026]
(2) Pulsation can be effectively reduced without using a complicated circuit configuration as in the case of using a bi- tilting oil pump.
[0027]
(3) Select the correction time to reduce the forward angle of the main hydraulic piston by reducing the tilt angle of the uni-tilt oil pump according to the operating time for one stroke of the main hydraulic piston as the operating speed because are as in the configuration described above, even in all operating speeds, it is possible to optimally control the speed during the switching of the main hydraulic piston.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an operation control device for a reciprocating viscous fluid pump according to the present invention, which is adopted in a concrete pump.
FIG. 2 is a flowchart of a pump operation employed in the present invention.
FIG. 3 is a pump operation time chart employed in the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a concrete pump showing an example of a reciprocating viscous fluid pump.
[Explanation of symbols]
6a, 6b Main
17 Single
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