WO2011116702A1 - 一种串联液压缸及其行程控制装置和方法 - Google Patents

一种串联液压缸及其行程控制装置和方法 Download PDF

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hydraulic cylinder
stroke
oil
control
chamber
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高荣芝
李沛林
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Hunan Zoomlion Special Vehicle Co Ltd
Changsha Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Development Co Ltd
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Hunan Zoomlion Special Vehicle Co Ltd
Changsha Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Development Co Ltd
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    • F04B9/117—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers the pumping members not being mechanically connected to each other
    • F04B9/1172—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers the pumping members not being mechanically connected to each other the movement of each pump piston in the two directions being obtained by a double-acting piston liquid motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke

Definitions

  • the present invention relates to a tandem hydraulic cylinder applied to a concrete pump or the like, a stroke control method thereof, and a stroke control device using the same. Background technique
  • Equipment such as concrete pumps typically achieve continuous pumping of concrete through the reciprocating motion of two series hydraulic cylinders.
  • the two series hydraulic cylinders have the same cylinder diameter and rod diameter, and can theoretically maintain synchronous motion.
  • a pressure relief type damping mechanism is commonly used on concrete pumps to adjust the stroke of the series hydraulic cylinders.
  • the rodless chamber 123 of the first hydraulic cylinder 12 of the series hydraulic cylinder and the rodless chamber 143 of the second hydraulic cylinder 14 are connected together to form a communication chamber, and the rod chamber 121 and the second chamber of the first hydraulic cylinder
  • the rod chamber 141 of the hydraulic cylinder 14 is an oil inlet chamber.
  • the piston rod 125 retreats and the piston rod 145 extends.
  • the piston rod 145 retreats, and the piston rod 121 Extend.
  • the first hydraulic cylinder 12 is provided with a pressure relief type buffer mechanism 127
  • the second hydraulic cylinder 14 is provided with a pressure relief type buffer mechanism 147.
  • the stroke of the first hydraulic cylinder 12 is equal to the stroke of the second hydraulic cylinder 12, and is also the stroke of the series hydraulic cylinder, that is, the hydraulic cylinder stroke.
  • the pressure relief type buffer mechanism needs to be perforated in the hydraulic cylinder, so its position cannot be flexibly adjusted, and the hydraulic cylinder buffer distance is different depending on the pressure, flow rate, bore diameter, rod diameter, and commutation control system, so it is difficult to adapt. In complex conditions, sometimes the stroke is shortened or the stroke becomes longer, resulting in insufficient lubrication or poor suction, which will have a great impact on the wear characteristics and efficiency of the pumping system.
  • Patent document WO1990004104A1 discloses a control stroke mode of a series hydraulic cylinder, as shown in FIG. 2, the two delivery cylinders are respectively push-pull operated by driving the hydraulic cylinder with alternating compression and suction strokes, wherein the rodless cavity Port A and B are mutually inlet and outlet, and the rod cavity is connected to become the Unicom chamber.
  • the three-way four-way solenoid valve controls the replenishing or draining oil.
  • the port P is the replenishing port.
  • Port T is the return port.
  • the pressurized oil is alternately supplied to the piston cover end of the driving hydraulic cylinder, and the driving sides of the two rod ends are connected to each other, and the piston stroke can be balanced by the supply and discharge of the hydraulic oil, wherein the logical connection of each other is final.
  • Signal (by sensor Bl, B2, B3, B4 detection) Trigger on the four end positions of the hydraulic cylinder piston rod.
  • the hydraulic oil needs to be supplied; when the sensor B1 does not detect the rod end signal When B4 detects the end position signal of the cover end, it needs to discharge the hydraulic oil; when the sensor B1 detects the end position signal of the rod end and B4 detects the end position signal of the cover end, and when the sensor B1 does not detect the end of the rod end When the bit signal and B4 do not detect the cap end signal, the supply and discharge of the hydraulic fluid are stopped.
  • Control accuracy is limited. This is because, under different pressures, the amount of oil replenishment or discharge will vary greatly, so under the same standard (the same induction signal), the control accuracy will vary greatly; and, because of the adjustment control process It is necessary to wait for the piston rod to be in place, thereby generating a time difference, and it is precisely because of the existence of the time difference that the amount of hydraulic oil supplied and discharged is deviated from the theoretically calculated amount, thereby affecting the accuracy of the control to a large extent. Sex.
  • the object of the present invention is to provide an accurate tandem hydraulic cylinder stroke control method for use in equipment such as concrete pumps. It is also an object of the present invention to provide a stroke control device for a series hydraulic cylinder, and to provide a series hydraulic cylinder. According to an aspect of the invention, a stroke control method for a series hydraulic cylinder is provided, the stroke control method comprising the following steps:
  • an oil volume state of the communication chamber according to a positional relationship between a cylinder stroke and the control region and a communication state of the communication chamber of the series hydraulic cylinder, wherein between the cylinder stroke and the control region
  • the positional relationship is: the control area is not reached, the control area is reached, and the control area is exceeded.
  • the oil volume state of the communication chamber is: too small, suitable, excessive;
  • the oil volume of the communication chamber is adjusted according to the oil volume state of the communication chamber to control the hydraulic cylinder stroke within the control region.
  • the communication cavity is a connected rod cavity or a rodless cavity.
  • control accuracy of the hydraulic cylinder stroke is set by adjusting the offset distance of the two stroke position collectors in the longitudinal direction of the series hydraulic cylinder.
  • the relationship between the cylinder stroke and the control region is determined by counting the presence or absence of a signal from the stroke position collector.
  • the amount of oil replenishment or the amount of oil discharged to the communication chamber is sequentially increased or decreased in each subsequent pumping cycle. Until the cylinder stroke is within the control zone.
  • the amount of oil replenishment or the amount of oil discharged to the communication chamber is kept unchanged until the hydraulic cylinder The trip does not reach the control area or exceeds the control area.
  • the relationship between the cylinder stroke and the control region is controlled by a real-time continuous adjustment of the amount of fuel or the amount of oil discharged from the communication chamber.
  • a stroke control device for a series hydraulic cylinder comprising:
  • a signal acquisition device comprising two stroke position collectors staggered in a longitudinal direction of the series hydraulic cylinder to form a control region of the hydraulic cylinder stroke;
  • supplemental drain hydraulic system being in communication with the communication chamber of the series hydraulic cylinder to communicate the hydraulic fluid by replenishing the communication chamber or allowing hydraulic oil to drain in the communication chamber Cavity oil volume Make adjustments;
  • a signal processing device connected to the signal acquisition device and connected to the supplemental hydraulic system, according to a positional relationship between the hydraulic cylinder stroke and the control region, and a communication chamber of the series hydraulic cylinder
  • the connected state determines the oil volume state of the communication chamber, and controls the hydraulic fluid system to adjust the oil volume of the communication chamber according to the oil volume state of the communication chamber.
  • the two stroke position collectors are respectively disposed on two hydraulic cylinders of the series hydraulic cylinder; or the two stroke position collectors are disposed on the same hydraulic cylinder of the series hydraulic cylinder.
  • the stroke position collector is disposed on a rod cavity or a rodless cavity of the series hydraulic cylinder; or the series hydraulic cylinder has a water tank, and the stroke position collector is disposed on the water tank.
  • the charge and drain hydraulic system comprises: an oil supply system, a first electromagnetic reversing valve and a second electromagnetic reversing valve, wherein the oil supply system passes the first electromagnetic reversing valve and the second electromagnetic reversing valve a valve communicating with the communication chamber of the series hydraulic cylinder, wherein the first electromagnetic reversing valve is for selecting a communication state of the communication chamber of the series hydraulic cylinder; the second electromagnetic reversing valve is for the communication chamber
  • the amount of oil replenishment or the amount of oil discharged from the hydraulic system is continuously controlled by controlling an opening time and an opening degree of the second electromagnetic reversing valve.
  • the communication cavity is a connected rod cavity or a rodless cavity.
  • a tandem hydraulic cylinder comprising: a first hydraulic cylinder having a piston rod reciprocally movable and for providing the piston rod reversing signal At least one commutation signal generator;
  • a second hydraulic cylinder having a piston rod reciprocally movable and at least one commutation signal generator for providing the piston rod commutation signal
  • the rod chamber of the first hydraulic cylinder and the rod chamber of the second hydraulic cylinder are connected to be a communication chamber, or the rodless chamber of the first hydraulic cylinder and the rodless chamber of the second hydraulic cylinder Connected to the Unicom cavity,
  • the series hydraulic cylinder further comprises two stroke position collectors which are staggered in the longitudinal direction of the series hydraulic cylinder to form a control region of the hydraulic cylinder stroke.
  • the two stroke position collectors are respectively disposed on the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder of the series hydraulic cylinder; or the two stroke position collectors are disposed at the first of the series hydraulic cylinders Hydraulic cylinder or Two hydraulic cylinders.
  • the series hydraulic cylinder has a water tank, and the stroke position collector is disposed on the water tank.
  • a proportional valve or a servo valve may be added to the hydraulic system of the above-mentioned supplemental drain to control the charge flow or the discharge flow.
  • the piston of the hydraulic cylinder can be controlled more accurately by controlling the stroke of the hydraulic cylinder in a control region and adjusting the oil volume of the communication chamber in real time and continuously according to the communication state of the communication chamber.
  • the position of the rod is such that its stroke control accuracy is improved and the stroke can be detected too long and too short.
  • FIG. 1 shows a prior art schematic view of a series hydraulic cylinder having a pressure relief type damping mechanism for adjusting the stroke of the hydraulic cylinder;
  • FIG. 2 is a schematic view showing a prior art concrete pump for adjusting the stroke of a hydraulic cylinder by collecting a piston rod end signal;
  • Figure 3 is a block diagram showing the principle of a series hydraulic cylinder stroke control device according to the present invention.
  • Figure 4 is a view showing a layout of a signal acquisition device of a stroke control device of a series hydraulic cylinder according to the present invention
  • Figure 5 is a view showing another layout of a signal acquisition device of a stroke control device of a series hydraulic cylinder according to the present invention.
  • Figure 6 is a block diagram showing an embodiment of an embodiment of a charge and drain hydraulic system of a stroke control device for a series hydraulic cylinder in accordance with the present invention. detailed description
  • Figure 3 shows a schematic block diagram of a stroke control device for a series hydraulic cylinder in accordance with the present invention.
  • the stroke control device includes a signal acquisition device 10 for hydraulic cylinder stroke, a makeup and drainage hydraulic system 20, and a signal processing device 30.
  • the signal acquisition device 10 includes a relatively staggered arrangement in the longitudinal direction of the series hydraulic cylinder, such as two stroke position collectors 18, 19 (such as proximity switches, ie, front proximity switches and rear proximity switches) to form hydraulic cylinder stroke control. region.
  • the term "front” as used herein refers to the horizontal leftward direction of FIGS. 4 and 5, that is, the pumping direction indicated by the arrow; and the so-called “rear” refers to the opposite direction to the above “front”, that is, FIG. 4 and The horizontal right direction of Figure 5.
  • the signal processing device 30 is connected to the charge and drain hydraulic system, and is also electrically connected to the signal acquisition device 10, according to the positional relationship between the hydraulic cylinder stroke and the control region and the communication state of the communication chamber of the series hydraulic cylinder. Determining an oil volume state of the communication chamber, and controlling the hydraulic fluid system to adjust an oil volume of the communication chamber according to an oil volume state of the communication chamber.
  • a charge and drain hydraulic system 20 in communication with the communication chamber of the series hydraulic cylinder to volume the oil volume of the communication chamber by replenishing the communication chamber with hydraulic oil or allowing hydraulic oil in the communication chamber to bleed Make adjustments.
  • the two stroke position collectors 18, 19 may be respectively disposed on two hydraulic cylinders of the series hydraulic cylinder; or, the two stroke position collectors 18, 19 may be disposed in the series hydraulic cylinder On the same hydraulic cylinder.
  • the signal acquisition device can be mounted on a rod cavity or a rodless chamber or water tank of the tandem hydraulic cylinder (as shown in Figures 4 and 5), or where other piston or piston rod positions can be detected.
  • FIGS. 4 and 5 show two partial schematic views of a signal acquisition device of a stroke control device for a series hydraulic cylinder in accordance with the present invention.
  • the blowers 11, 13 are used to transport concrete
  • the water tank 15 is used to cool and provide replacement parts
  • the (first) hydraulic cylinder 12 and the (second) hydraulic cylinder 14 are pumping systems.
  • Actuator, commutation signal generators 16, 17 are used to control the pumping system commutation and maintain continuous operation.
  • the stroke position collectors 18, 19 can be located at the position of the water tank 15 between the hydraulic cylinder and the cylinder for evaluating and judging the stroke state of the pump.
  • the stroke position collectors 18, 19 are arranged one after the other in the longitudinal direction of the series hydraulic cylinder (i.e., in the direction in which the piston rod moves linearly) (or referred to as a staggered arrangement), and are collected by adjusting the two stroke positions.
  • the offset distance of the cylinder in the longitudinal direction of the series hydraulic cylinder sets the control accuracy of the cylinder stroke. That is, the size of the control region L will determine the control accuracy of the cylinder stroke. The smaller the control area L is, the more precise the control is, and the control area L is convenient for adjustment.
  • the stroke position collector 18 is used to detect the stroke of the hydraulic cylinder 12, which is positioned forward;
  • the collector 19 is used to detect the stroke of the hydraulic cylinder 14, and its position is backward.
  • the stroke position collectors 18, 19 are constituted by the proximity switches, the stroke position collector 18 can be referred to as a front proximity switch, and the stroke position collector 19 is It can be called a rear proximity switch.
  • the stroke position collectors 18, 19 are used to detect the stroke of the same hydraulic cylinder, which is set one after the other.
  • the movement process and stroke of the hydraulic cylinder 12 and the hydraulic cylinder 14 are exactly the same, and the stroke position collectors 18, 19 are respectively used for detecting the strokes of the two hydraulic cylinders (as shown in FIG. 4), and the commutation signal generators 16, 17 are malfunctioning. It can be used as a commutation signal generator, which increases the operational reliability of the concrete pump.
  • the assembly of the two proximity switch positions is varied according to different requirements, so there is no limitation, but an example is given, that is, accuracy. Technicians in the industry can make adjustments according to their needs.
  • Figure 6 is a block diagram showing an embodiment of an embodiment of a charge and drain hydraulic system of a stroke control device for a series hydraulic cylinder in accordance with the present invention.
  • the hydraulic system includes: an oil supply system 23, a first electromagnetic reversing valve, and a second electromagnetic reversing valve, wherein the oil supply system passes through the first electromagnetic reversing valve and The electromagnetic reversing valve is connected to the communication chamber of the series hydraulic cylinder, wherein the first electromagnetic reversing valve is configured to select a communication state of the communication chamber of the series hydraulic cylinder; the second electromagnetic reversing valve enables
  • the communication chamber has three states: a replenishing state in communication with the oil supply system, a draining state in communication with the low pressure oil passage or the fuel tank, and a disconnection from the oil supply system and the low pressure oil passage or the fuel tank The cutoff status.
  • the charge and drain hydraulic system 20 includes a two-position electromagnetic reversing valve 21 (as an example of a first electromagnetic reversing valve) and a three-position electromagnetic reversing valve 22 (as an example of a second electromagnetic reversing valve) and Oil system 23.
  • first electromagnetic reversing valve and the second electromagnetic reversing valve are not limited to the above-mentioned reversing valves 21 and 22, but other suitable reversing valves capable of realizing the reversing action, such as various hydraulic or manual, may be selected. Controlled reversing valve.
  • the connecting chamber of the series hydraulic cylinder connected by the rodless chamber is connected to the oil outlet B of the two-position electromagnetic reversing valve 21, and the connecting chamber of the series hydraulic cylinder connected by the rod chamber is connected to the two-way electromagnetic reversing
  • the oil outlet A of the valve 21, the oil inlet of the two-way reversing valve 21 is connected to the oil outlet A of the three-way reversing valve, and the oil return port is blocked.
  • electromagnet Tla has two states of power loss and power.
  • the rodless cavity corresponds to a low pressure state
  • the rod cavity corresponds to a high pressure state.
  • the two-way reversing valve 21 is used to select the communication state of the communication chamber of the series hydraulic cylinder, ⁇ , so that the oil supply system 23 selects a connected rod cavity or a rodless chamber that communicates with the series hydraulic cylinder.
  • the oil outlet B of the three-way reversing valve 22 is blocked, and the oil inlet port P is connected to the oil supply system 23, and the oil return port T is connected to the oil tank to return oil.
  • the electromagnets T2a and T2b control the three states of the three-position solenoid-operated directional control valve 22: the refilling state, the draining state, and the state of neither replenishing nor draining oil (corresponding to the cut-off state of the Unicom chamber). Therefore, the three-position directional control valve 22 can be actuated according to the selection of the two-position directional control valve 21 (i.e., communicating with the connected rod chamber or the rodless chamber), which will be described later.
  • the stroke control method of the series hydraulic cylinder is as follows: a control region of the hydraulic cylinder stroke is formed by two stroke position collectors that are relatively staggered in the longitudinal direction of the series hydraulic cylinder, and the communication is controlled by judging the relationship between the hydraulic cylinder stroke and the region. The filling and draining state of the cavity is used to control the stroke of the hydraulic cylinder.
  • the relationship between the oil volume of the communication chamber can be determined by the logic relationship of the stroke position collectors 18, 19, and the control of the two solenoid valves 21, 22 can be used to control the oil volume of the communication chamber, thereby controlling the hydraulic cylinder.
  • the stroke is the pumping stroke.
  • the control method of the present invention consists of two parts: state judgment, control quantity calculation.
  • the state of the hydraulic cylinder stroke mainly includes three types: not in place, that is, the hydraulic cylinder stroke does not reach the control area; in place, that is, the hydraulic cylinder stroke is located in the control area; and the over-position, that is, the hydraulic cylinder stroke exceeds the control area.
  • the above three cases can be distinguished by the arrangement of the front and rear proximity switches on the water tank.
  • Judgment mode For example, after the completion of two pumping cycles, the signal of the proximity switch is counted: the two proximity switches have no signal... - not in place; the front proximity switch has a proximity switch and no signal... in place; both proximity switches There is a signal... in place.
  • the individual cylinder strokes can be detected in real time. Therefore, each time the series hydraulic cylinder completes two pumping cycles, the relationship between the cylinder stroke and the control region can be determined by counting the presence or absence of signals from the two stroke position collectors.
  • the cylinder When the pressure is low, the cylinder is connected to the cavity without a rod; when the pressure is high, the cylinder is connected.
  • the through cavity is a rod cavity. That is, the communication chamber may be a connected rod cavity or a rodless cavity.
  • the communication chamber is a rodless cavity of two hydraulic cylinders of the series hydraulic cylinder
  • the stroke of the piston rod 125 is not in place (ie, the stroke position collectors 18, 19) If there is no signal), it means that the volume of oil in the communication chamber is too much; if the stroke of the piston rod 125 is in place (ie, the stroke position collector 18 has a signal, and the stroke position collector 19 has no signal), it means that the lumen is connected.
  • the oil volume is suitable; if the stroke of the piston rod 125 is over-position (ie, the stroke position collector 18 has a signal and the stroke position collector 19 also has a signal), the volume of oil in the communication chamber is too small.
  • the communication chamber is a rod cavity of two hydraulic cylinders of the series hydraulic cylinder
  • the stroke of the piston rod 125 is not in place (ie, the stroke position collectors 18, 19 have no signal)
  • the inside of the communication chamber is If the stroke of the piston rod 125 is in place (ie, the stroke position collector 18 has a signal and the stroke position collector 19 has no signal), the volume of the oil in the communication chamber is suitable; if the piston rod 125 is If the stroke is over (ie, the stroke position collector 18 has a signal and the stroke position collector 19 also has a signal), the volume of oil in the communication chamber is too large.
  • Liantong cavity oil is too small: replenishing oil, open solenoid valve 22, lasting for t seconds, that is, T2b electromagnet is energized t seconds.
  • the amount of oil replenishment or the amount of oil discharged from the hydraulic system of the above-described replenishing oil can be realized in various ways, for example, by controlling the opening time and opening degree of the second electromagnetic reversing valve 22 for continuous control.
  • Table 2 shows the manner in which the replenishment amount or discharge rate of the same coefficient is increased in each pumping cycle, that is, the state of the nth pumping cycle is derived based on the state of the n-1th pumping cycle.
  • the accuracy can be more accurately
  • the position of the piston rod of the hydraulic cylinder is controlled so that the stroke control accuracy is improved, and the stroke can be detected too long and too short.
  • the method of increasing or decreasing the amount of oil in each pumping cycle is adopted to reduce the influence on the pumping frequency of the series hydraulic cylinder, and the hydraulic pressure must be stopped in the comparison document WO1990004104A1.
  • the stroke of the series hydraulic cylinder can be continuously adjusted and controlled continuously in real time, thereby improving the overall efficiency.
  • the present invention also provides a series hydraulic cylinder, the series hydraulic cylinder comprising: a first hydraulic cylinder 12 having a piston rod 125 capable of reciprocating movement and At least one commutation signal generator 16 for providing a commutation signal of the piston rod 125;
  • the second hydraulic cylinder 14 has a piston rod 145 capable of reciprocating movement and at least one commutation signal generator 17 for providing a commutation signal of the piston rod 145
  • the rod chamber 121 of the first hydraulic cylinder 12 and the rod chamber 141 of the second hydraulic cylinder 14 communicate as a communication chamber, or the rodless chamber 123 of the first hydraulic cylinder 12 and the second The rodless cavity 143 of the hydraulic cylinder 14 is connected to the communication chamber.
  • the series hydraulic cylinder further comprises two stroke position collectors 18, 19 which are staggered in the longitudinal direction of the series hydraulic cylinder to form a control region of the hydraulic cylinder stroke .
  • the series hydraulic cylinder is suitable for the stroke control method and the stroke control device of the series hydraulic cylinder which has been described in detail above, and will not be described in detail herein.

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Description

一种串联液压缸及其行程控制装置和方法
技术领域
本发明涉及一种应用于混凝土泵等设备的串联液压缸及其行程控制方法和应用该 方法的行程控制装置。 背景技术
混凝土泵等设备通常通过两串联液压缸的往复运动来实现混凝土的连续泵送。 两 串联液压缸缸径、 杆径均相同， 理论上能保持同步运动。
但由于制造精度、 负载、 泄漏等原因， 会导致一对串联液压缸的两个液压缸不同 步， 随着时间的积累， 其同步误差逐渐增大， 如没有控制装置， 会增大至系统无法正 常工作。
在混凝土泵上普遍采用卸压型缓冲机构来调整串联液压缸的行程。 如图 1所示， 串联液压缸的第一液压缸 12的无杆腔 123和第二液压缸 14的无杆腔 143联通在一起 成为联通腔，第一液压缸的有杆腔 121和第二液压缸 14的有杆腔 141为进油腔， 当有 杆腔 121进油时， 活塞杆 125后退， 活塞杆 145伸出； 当有杆腔 141进油时， 活塞杆 145后退， 活塞杆 121伸出。 第一液压缸 12上设有泄压型缓冲机构 127， 第二液压缸 14上设有泄压型缓冲机构 147。 第一液压缸 12的行程与第二液压缸 12的行程相等， 同时也是串联液压缸的行程， 即液压缸行程。
但卸压型缓冲机构需在液压缸上打孔， 因此其位置不能灵活调节，而且随着压力、 流量、 缸径、 杆径、 换向控制系统的不同， 液压缸缓冲距离也不同， 所以难以适应复 杂工况， 有时会造成行程变短或行程变长的故障， 导致润滑不到位或吸料性变差， 这 将对泵送系统的耐磨特性及效率有很大影响。
专利文献 WO1990004104A1披露了一种串联液压缸的控制行程方式，如图 2所示， 两个输送缸分别通过驱动液压缸以交替式压縮及吸入冲程进行推挽式操控， 其中， 无 杆腔的油口 A、 B互进油口和出油口， 有杆腔联通成为联通腔， 由三位四通电磁阀控 制其补充油液或排泄油液， 其中， 油口 P为补油口， 油口 T为回油口。 即压力油交替 供入驱动液压缸的活塞盖端， 而这两个杆端互相连接的驱动侧， 其活塞冲程可通过液 压油的供给与排放得以平衡， 其中， 彼此之间逻辑相连的终位信号 （由传感器 Bl、 B2、 B3、 B4检测） 触发于驱动液压缸活塞杆的四个终端位置上。
当一个活塞杆的杆端终位信号已存在， 同时另一个活塞杆的盖端终位信号不存在 时， 液压油液得以供入， 而当一个活塞杆的杆端终位信号不存在， 同时另一个活塞杆 的盖端终位信号存在时， 液压油液得以排出； 而当两个活塞杆的杆端和盖端终位信号 同时存在或不存在时， 将停止液压油液的供给和排放。
例如， 参考图 2所示， 当传感器 B1检测到杆端终位信号， 而 B4没有检测到盖端 终位信号时， 则需要供入液压油液； 当传感器 B1没有检测到杆端终位信号， 而 B4检 测到盖端终位信号时， 则需要排出液压油液； 当传感器 B1 检测到杆端终位信号并且 B4检测到盖端终位信号时， 以及当传感器 B1没有检测到杆端终位信号并且 B4没有 检测到盖端终位信号时， 则停止液压油液的供给和排放。
根据该技术方案， 无论是需要供入液压油液还是需要排出液压油液时， 都需要停 止串联液压缸的运行， 以等待响应活塞杆的到位。
因此， 该方案有几个缺陷：
(一） 控制精度有限。 这是因为， 在不同压力作用下， 油液补充或排出的量会有 较大变化， 因此在相同的标准 （同样的感应信号） 下， 控制精度会变化较大； 而且， 由于在调整控制过程中需要等待活塞杆的到位， 从而产生时间差， 而正是由于该时间 差的存在致使液压油液的供入和排出的量与理论计算的量产生偏差， 进而在较大程度 上影响控制精度的准确性。
(二）控制范围有限。 这是因为， 上述控制方式是基于各个 B1-B4设置在换向位 置上来进行的， 换句话说， 上述控制方式认为当活塞杆到达 B1-B4的位置时是要进行 反向移动的， 而没有考虑超过上述换向位置的情形， 例如没有考虑到活塞杆超过 B1 的位置（B1没有检测到杆端终位信号） 的情形。 因此， 上述技术方案不能检测到行程 过长的问题， 仅能实现行程不会太短的控制。
(三） 影响整机运行效率。 这是因为， 上述技术方案中需要液压缸停下来等待活 塞杆的控制到位， 则每分钟的泵送次数将受较大影响， 如此降低了整机效率。 发明内容
本发明目的在于提供混凝土泵等设备使用的精确的串联液压缸行程控制方法， 本 发明的目的还在于提供一种串联液压缸的行程控制装置， 还提供一种串联液压缸。 根据本发明的一个方面， 提供了一种串联液压缸的行程控制方法， 该行程控制方 法包括以下步骤：
通过在所述串联液压缸的纵向方向上错开布置两个行程位置采集器以形成液压缸 行程的控制区域；
根据液压缸行程与所述控制区域之间的位置关系以及所述串联液压缸的联通腔的 连通状态判定所述联通腔的油液容积状态， 其中， 所述液压缸行程与控制区域之间的 位置关系为： 未到达控制区域、 到达控制区域、 超过控制区域， 所述联通腔的油液容 积状态为： 过少、 合适、 过多；
根据所述联通腔的油液容积状态对所述联通腔的油液容积进行调整， 以将所述液 压缸行程控制在所述控制区域内。
优选地， 所述联通腔为连通的有杆腔或无杆腔。
优选地， 通过调整所述两个行程位置采集器的在所述串联液压缸的纵向方向上的 错开距离来设定所述液压缸行程的控制精度。
优选地， 每当所述串联液压缸完成两个泵送循环时， 通过统计所述行程位置采集 器的信号有无情况来确定所述液压缸行程与所述控制区域之间的关系。
优选地， 当所述液压缸行程未到达所述控制区域或超过所述控制区域时， 在接下 来的每个泵送循环中逐次增加或减少对所述联通腔的补油量或泄油量， 直到所述液压 缸行程位于所述控制区域内。
优选地， 当所述液压缸行程位于所述控制区域内时，在接下来的每个泵送循环中， 保持对所述联通腔的补油量或泄油量不变， 直到所述液压缸行程未到达所述控制区域 或超过所述控制区域。
优选地， 所述液压缸行程与所述控制区域之间的关系通过对所述联通腔的补油量 或泄油量的实时连续调整来控制。
根据本发明的另一方面， 还提供了一种串联液压缸的行程控制装置， 该行程控制 装置包括：
信号采集装置， 该信号采集装置包括在所述串联液压缸纵向方向上错开布置的两 个行程位置采集器， 以形成液压缸行程的控制区域；
补泄油液压系统， 该补泄油液压系统与所述串联液压缸的联通腔连通， 以通过对 所述联通腔补充液压油或允许所述联通腔中的液压油泄流来对所述联通腔的油液容积 进行调整； 和
信号处理装置， 该信号处理装置与所述信号采集装置连接， 并与所述补泄油液压 系统连接， 根据液压缸行程与所述控制区域之间的位置关系以及所述串联液压缸的联 通腔的连通状态来判定所述联通腔的油液容积状态， 并根据所述联通腔的油液容积状 态来控制所述补泄油液压系统对所述联通腔的油液容积进行调整。
优选地， 所述两个行程位置采集器分别设置在所述串联液压缸的两个液压缸上； 或者所述两个行程位置采集器设置在所述串联液压缸的同一个液压缸上。
优选地，所述行程位置采集器设置于所述串联液压缸的有杆腔或无杆腔上；或者， 所述串联液压缸具有水箱， 所述行程位置采集器设置于该水箱上。
优选地， 所述补泄油液压系统包括： 供油系统、 第一电磁换向阀和第二电磁换向 阀， 所述供油系统通过所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀连通于所述串联液压缸 的联通腔，其中，所述第一电磁换向阀用于选择所述串联液压缸的联通腔的连通状态; 所述第二电磁换向阀使所述联通腔具有三种连接状态： 与所述供油系统连通的补油状 态、 与低压油路或所述油箱连通的泄油状态以及与所述供油系统及低压油路或所述油 箱均不连通的截止状态。
优选地， 所述补泄油液压系统的补油量或泄油量通过控制所述第二电磁换向阀的 开启时间以及开度来连续控制。
优选地， 所述联通腔为连通的有杆腔或无杆腔。
根据本发明的再一方面， 提供了一种串联液压缸， 该串联液压缸包括： 第一液压缸， 该第一液压缸具有能够往复移动的活塞杆和用于提供所述活塞杆换 向信号的至少一个换向信号发生器；
第二液压缸， 该第二液压缸具有能够往复移动的活塞杆和用于提供所述活塞杆换 向信号的至少一个换向信号发生器，
其中， 所述第一液压缸的有杆腔和所述第二液压缸的有杆腔连通为联通腔， 或者 所述第一液压缸的无杆腔与所述第二液压缸的无杆腔连通为联通腔，
其中， 所述串联液压缸还包括两个行程位置采集器， 该两个行程位置采集器在所 述串联液压缸的纵向方向上错开布置， 以形成液压缸行程的控制区域。
优选地， 所述两个行程位置采集器分别设置在所述串联液压缸的第一液压缸和第 二液压缸上； 或者所述两个行程位置采集器设置在所述串联液压缸的第一液压缸或第 二液压缸上。
优选地， 所述串联液压缸具有水箱， 所述行程位置采集器设置于该水箱上。
上述补泄油液压系统中可以增加比例阀或伺服阀， 以对补油流量或泄油流量进行 控制。
根据本发明的技术方案， 通过将液压缸行程控制在一控制区域内， 并根据联通腔 的连通状态来实时且连续地调整联通腔的油液容积， 从而能够更为精准地控制液压缸 的活塞杆的位置， 以使其行程控制精度得到了提高， 并且对行程过长和过短都可以进 行检测。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外， 本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图， 对本发明作进一步详细的说明。 附图说明
构成本说明书的一部分、 用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施 例， 并与说明书一起用来说明本发明的原理。 图中：
图 1示出了现有技术的具有卸压型缓冲机构以调整液压缸行程的串联液压缸的示 意图；
图 2示出了现有技术的通过采集活塞杆终端信号来调整液压缸行程的混凝土泵的 示意图；
图 3示出了根据本发明的串联液压缸行程控制装置的原理框图；
图 4示出了根据本发明串联液压缸的行程控制装置的信号采集装置的一种布局示 意图；
图 5示出了根据本发明串联液压缸的行程控制装置的信号采集装置的另一种布局 示意图； 以及
图 6示出了根据本发明串联液压缸的行程控制装置的补泄油液压系统的一种实施 方式的原理框图。 具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施方式进行详细说明， 但是本发明可以由权利要求限 定和覆盖的多种不同方式实施。 图 3示出了根据本发明的串联液压缸的行程控制装置的原理框图。 如图所示， 行 程控制装置包括液压缸行程的信号采集装置 10、 补泄油液压系统 20和信号处理装置 30。
信号采集装置 10 包括在所述串联液压缸纵向方向上相对错开布置安装如两个行 程位置采集器 18、 19 (如接近开关， 即前接近开关和后接近开关）， 以形成液压缸行 程的控制区域。 这里所谓的 "前"是指图 4和图 5的水平向左的方向， 即箭头所指示 的泵送方向； 而所谓的 "后"是指与上述 "前"相反的方向， 即图 4和图 5的水平向 右的方向。
信号处理装置 30与补泄油液压系统相连， 还与所述信号采集装置 10电连接， 根 据液压缸行程与所述控制区域之间的位置关系以及所述串联液压缸的联通腔的连通状 态来判定所述联通腔的油液容积状态， 并根据所述联通腔的油液容积状态来控制所述 补泄油液压系统对所述联通腔的油液容积进行调整。
补泄油液压系统 20与所述串联液压缸的联通腔相连通，以通过对所述联通腔补充 液压油或允许所述联通腔中的液压油泄流来对所述联通腔的油液容积进行调整。
其中，所述两个行程位置采集器 18、 19可以分别设置在所述串联液压缸的两个液 压缸上； 或者， 所述两个行程位置采集器 18、 19可以设置在所述串联液压缸的同一个 液压缸上。此外， 信号采集装置可装于所述串联液压缸的有杆腔或无杆腔或水箱上 (如 图 4、 图 5所示)， 或其它可检测到活塞或活塞杆位置的地方。
图 4和图 5示出了根据本发明的串联液压缸的行程控制装置的信号采集装置的两 种局部示意图。 如图 4和图 5所示， 砼缸 11、 13用于输送混凝土， 水箱 15用以冷却 及提供更换零部件空间，（第一）液压缸 12和（第二）液压缸 14为泵送系统执行机构， 换向信号发生器 16、 17用于控制泵送系统换向并保持持续工作。
行程位置采集器 18、 19可以位于液压缸和砼缸之间的水箱 15位置， 用于对泵送 的行程状态进行评价和判断。行程位置采集器 18、 19在所述串联液压缸的纵向方向上 (即活塞杆线性移动的方向上）一前一后布置（或者称为错开布置）， 并且通过调整所 述两个行程位置采集器的在所述串联液压缸的纵向方向上的错开距离来设定所述液压 缸行程的控制精度。 即， 控制区域 L的大小将决定液压缸行程的控制精度。 控制区域 L越小， 控制越精确， 该控制区域 L方便进行调节。
在图 4中， 行程位置采集器 18用于检测液压缸 12的行程， 其位置靠前； 行程位 置采集器 19用于检测液压缸 14的行程， 其位置靠后， 当行程位置采集器 18、 19由接 近开关构成时， 行程位置采集器 18可以称为前接近开关， 行程位置采集器 19则可以 称为后接近开关。
在图 5中，行程位置采集器 18、 19用于检测同一液压缸的行程，其一前一后设置。 液压缸 12和液压缸 14的运动过程和行程完全相同，行程位置采集器 18、 19分别 用于检测两液压缸行程时 （如图 4所示）， 在换向信号发生器 16、 17发生故障时可以 作为换向信号发生器使用， 如此可增加混凝土泵的工作可靠性。
另外， 两个接近开关位置的装配是根据不同的要求变化的， 因此没有作出限定， 只是给出了举例， 也就是精度。 行业内的技术人员可根据自己需要作出调整的。
图 6示出了根据本发明串联液压缸的行程控制装置的补泄油液压系统的一种实施 方式的原理框图。
如图 6所示， 所述补泄油液压系统包括： 供油系统 23、 第一电磁换向阀和第二电 磁换向阀， 所述供油系统通过所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀连通于所述串联 液压缸的联通腔， 其中， 所述第一电磁换向阀用于选择所述串联液压缸的联通腔的连 通状态； 所述第二电磁换向阀使所述联通腔具有三种状态： 与所述供油系统连通的补 油状态、 与低压油路或所述油箱连通的泄油状态以及与所述供油系统及低压油路或油 箱均不连通的截止状态。
例如， 补泄油液压系统 20包括两位电磁换向阀 21 (作为第一电磁换向阀的一个 例子）和三位电磁换向阀 22 (作为第二电磁换向阀的一个例子）和供油系统 23。当然， 第一电磁换向阀和第二电磁换向阀并不限于上述换向阀 21和 22， 而是可以选择其他 合适的能够实现换向作用的换向阀， 例如各种液控或手动控制的换向阀。
其中，串联液压缸的由无杆腔连通构成的联通腔连接至两位电磁换向阀 21的出油 口 B，串联液压缸的由有杆腔连通构成的联通腔连接至两位电磁换向阀 21的出油口 A， 两位换向阀 21的进油口连通三位换向阀的出油口 A， 回油口封堵，根据联通腔为无杆 腔或有杆腔， 电磁铁 Tla具有失电和得电两种状态。 其中， 无杆腔对应于低压状态， 有杆腔对应于高压状态。
两位换向阀 21用于选择串联液压缸的联通腔的连通状态， δΡ， 使供油系统 23选 择连通于串联液压缸的连通的有杆腔或无杆腔。
另外， 虽然图 6中表示有两对串联液压缸， 从而能够根据需要而选择连通于串联 液压缸的不同的联通腔。 但是， 本领域技术人员也应该知道， 本发明的技术方案也同 样适用于一对串联液压缸的情形。
三位换向阀 22的出油口 B封堵， 进油口 P接供油系统 23， 回油口 T接油箱以回 油。 电磁铁 T2a和 T2b控制三位电磁换向阀 22的三种状态： 补液状态、 泄油状态和 既不补油也不泄油的状态 （对应于联通腔的截止状态）。 因此， 三位换向阀 22可以根 据二位换向阀 21的选择（即连通于连通的有杆腔或无杆腔）而进行动作， 这将在下文 中进行描述。
串联液压缸的行程控制方法如下： 由在所述串联液压缸的纵向方向上相对错开的 两个行程位置采集器形成液压缸行程的控制区域， 通过判断液压缸行程与该区域的关 系来控制连通腔的补泄油状态， 以实现液压缸行程的控制。
具体地，通过行程位置采集器 18、 19的逻辑关系可判断出联通腔的油液容积状态， 结合两电磁阀 21、 22的控制， 实现对联通腔的油液容积进行控制， 从而控制液压缸行 程即泵送行程。
本发明的控制方法由两部分组成： 状态判断、 控制量计算。
一、 状态判断
液压缸行程的状态主要包括三种： 未到位， 即液压缸行程未到达控制区域； 到位， 即液压缸行程位于控制区域内； 以及过到位， 即液压缸行程超过控制区域。
通过水箱上前后接近开关的布置可区分以上三种情况。
判断方式： 例如在两个泵送循环完成后， 统计前后接近开关的信号情况： 两接近 开关均没信号… --未到位； 前接近开关有而后接近开关无信号……到位； 两接近开关 均有信号……过到位。在串联液压缸运行过程中（如进行泵送过程中）， 可以实时进行 各个液压缸行程的检测。 因此， 每当所述串联液压缸完成两个泵送循环时， 可以通过 统计所述两个行程位置采集器的信号有无情况来确定所述液压缸行程与所述控制区域 之间的关系。
如图 5所示， 如果液压缸的活塞退回来， 前后接近开关 18、 19都没感应到信号， 则液压缸行程就短了 （未到位）， 但是如果前后接近开关 18、 19都感应到信号， 则液 压缸行程就长了 （过到位）， 在本发明中， 希望液压缸退回后正好处在这两个接近开关 之间， 这样就叫做"到位"。
联通腔油量状态判断方式： 低压时， 液压缸联通腔为无杆腔； 高压时， 液压缸联 通腔为有杆腔。 也就是说， 所述联通腔可以为连通的有杆腔或无杆腔。
联通腔的油液容积与行程到位的状态之间的关系如表一所示。
表一：
Figure imgf000011_0001
具体来说， 例如可参考图 5所示， 在联通腔为串联液压缸的两个液压缸的无杆腔 的情况下， 如果活塞杆 125的行程为未到位（即行程位置采集器 18、 19均没有信号）， 则说明联通腔内的油液容积过多； 如果活塞杆 125的行程为到位 （即行程位置采集器 18有信号， 而行程位置采集器 19没有信号）， 则说明联通腔内的油液容积合适； 如果 活塞杆 125的行程为过到位 （即行程位置采集器 18有信号， 而行程位置采集器 19也 有信号）， 则说明联通腔内的油液容积过少。
而在联通腔为串联液压缸的两个液压缸的有杆腔的情况下， 如果活塞杆 125的行 程为未到位 （即行程位置采集器 18、 19均没有信号）， 则说明联通腔内的油液容积过 少； 如果活塞杆 125的行程为到位（即行程位置采集器 18有信号， 而行程位置采集器 19没有信号），则说明联通腔内的油液容积合适； 如果活塞杆 125的行程为过到位（即 行程位置采集器 18有信号，而行程位置采集器 19也有信号）， 则说明联通腔内的油液 容积过多。 二、 控制量计算
通过控制开关电磁阀的开启时间模仿比例阀的开度变化， 实现对联通腔油液的精 细控制。 整个控制过程有两部分组成：
( 1 ) 初始状态确定：
A) 联通腔油液过多： 泄油， 打开电磁阀 22， 持续时间为 t秒， 即电磁铁 T2a得 电 t秒；
B) 联通腔油液过少： 补油， 打开电磁阀 22， 持续时间 t秒， 即 T2b电磁铁得电 t秒。
以上初始状态值的确定仅在第一次泵送循环时完成， 确定逼近算法初始值， 该逼 近算法将在下面描述。
(2)过程值逼近： 当液压缸行程未到达控制区域或超过控制区域时， 在接下来的 每个泵送循环中逐次增加补油量或泄油量， 直到液压缸行程位于控制区域内。 除第一 次的所有泵送循环， 当出现联通腔油液不多不少时， 保持上一泵送循环中补油量或泄 油量不变， 直到所述液压缸行程未到达所述控制区域或超过所述控制区域。
上述补泄油液压系统的补油量或泄油量可以通过多种方式来实现， 例如， 可以通 过控制所述第二电磁换向阀 22的开启时间以及开度来连续控制。
补油或泄油的具体算法的具体过程：
表二给出了在每个泵送循环中递增系数相同的补油量或泄流量的方式， 即根据第 n-1次泵送循环的状态推导第 n次泵送循环的状态。
Figure imgf000012_0001
当 t值小于 100ms后， 状态反转。 即补油状态变泄油， 泄油状态变补油， 重新设 定初始值 t， 然后再依据以上算法重新逼近。 本领域技术人员可以理解， 以上数值如 t=100ms, 数值 Kl=1.2; K2=l.l等， 均为举例， 可以根据需要来设定。
通过以上描述可以看出， 在本发明中， 通过将液压缸行程控制在一控制区域内， 并根据联通腔的连通状态来实时且连续地调整联通腔的油液容积， 从而能够更为精准 地控制液压缸的活塞杆的位置， 以使其行程控制精度得到了提高， 并且对行程过长和 过短都可以进行检测。
而且在油液容积的调整过程中， 采用在每个泵送循环中逐次增加或减少油液量的 方法， 以降低对串联液压缸泵送次数的影响， 不会出现对比文件 WO1990004104A1中 必须停止液压油的供给和排放的情形， 而是可以实时连续地对串联液压缸的行程继续 调整控制， 从而提高整机效率。
此外， 如图 4和图 5所示， 本发明还提供了一种串联液压缸， 该串联液压缸包括: 第一液压缸 12， 该第一液压缸 12具有能够往复移动的活塞杆 125和用于提供所 述活塞杆 125换向信号的至少一个换向信号发生器 16;
第二液压缸 14， 该第二液压缸 14具有能够往复移动的活塞杆 145和用于提供所 述活塞杆 145换向信号的至少一个换向信号发生器 17，
其中， 所述第一液压缸 12的有杆腔 121和所述第二液压缸 14的有杆腔 141连通 为联通腔， 或者所述第一液压缸 12的无杆腔 123与所述第二液压缸 14的无杆腔 143 连通为联通腔，
其中， 所述串联液压缸还包括两个行程位置采集器 18， 19， 该两个行程位置采集 器 18， 19在所述串联液压缸的纵向方向上错开布置， 以形成液压缸行程的控制区域。
该串联液压缸适用于以上已经详细描述的串联液压缸的行程控制方法及行程控制 装置， 这里不再对其进行详细描述
以上仅为本发明的优选实施方式而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技术 人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任 何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求
1.一种串联液压缸的行程控制方法，其特征在于，该行程控制方法包括以下步骤: 通过在所述串联液压缸的纵向方向上错开布置两个行程位置采集器以形成液压缸 行程的控制区域；
根据液压缸行程与所述控制区域之间的位置关系以及所述串联液压缸的联通腔的 连通状态判定所述联通腔的油液容积状态， 其中， 所述液压缸行程与控制区域之间的 位置关系为： 未到达控制区域、 到达控制区域、 超过控制区域， 所述联通腔的油液容 积状态为： 过少、 合适、 过多；
根据所述联通腔的油液容积状态对所述联通腔的油液容积进行调整， 以将所述液 压缸行程控制在所述控制区域内。
2. 根据权利要求 1所述的行程控制方法， 其特征在于， 所述联通腔为连通的有杆 腔或无杆腔。
3. 根据权利要求 1或 2所述的行程控制方法， 其特征在于， 通过调整所述两个行 程位置采集器的在所述串联液压缸的纵向方向上的错开距离来设定所述液压缸行程的 控制精度。
4. 根据权利要求 1或 2所述的行程控制方法， 其特征在于， 每当所述串联液压缸 完成两个泵送循环时， 通过统计所述行程位置采集器的信号有无情况来确定所述液压 缸行程与所述控制区域之间的关系。
5. 根据权利要求 4所述的行程控制方法， 其特征在于， 当所述液压缸行程未到达 所述控制区域或超过所述控制区域时， 在接下来的每个泵送循环中逐次增加或减少对 所述联通腔的补油量或泄油量， 直到所述液压缸行程位于所述控制区域内。
6. 根据权利要求 4所述的行程控制方法， 其特征在于， 当所述液压缸行程位于所 述控制区域内时， 在接下来的每个泵送循环中， 保持对所述联通腔的补油量或泄油量 不变， 直到所述液压缸行程未到达所述控制区域或超过所述控制区域。
7. 根据权利要求 1所述的行程控制方法， 其特征在于， 所述液压缸行程与所述控 制区域之间的关系通过对所述联通腔的补油量或泄油量的实时连续调整来控制。
8. 一种串联液压缸的行程控制装置， 其特征在于， 该行程控制装置包括： 信号采集装置， 该信号采集装置包括在所述串联液压缸纵向方向上错开布置的两 个行程位置采集器， 以形成液压缸行程的控制区域；
补泄油液压系统， 该补泄油液压系统与所述串联液压缸的联通腔连通， 以通过对 所述联通腔补充液压油或允许所述联通腔中的液压油泄流来对所述联通腔的油液容积 进行调整； 和
信号处理装置， 该信号处理装置与所述信号采集装置连接， 并与所述补泄油液压 系统连接， 根据液压缸行程与所述控制区域之间的位置关系以及所述串联液压缸的联 通腔的连通状态来判定所述联通腔的油液容积状态， 并根据所述联通腔的油液容积状 态来控制所述补泄油液压系统对所述联通腔的油液容积进行调整。
9. 根据权利要求 8所述的行程控制装置， 其特征在于， 所述两个行程位置采集器 分别设置在所述串联液压缸的两个液压缸上； 或者所述两个行程位置采集器设置在所 述串联液压缸的同一个液压缸上。
10. 根据权利要求 8所述的行程控制装置， 其特征在于， 所述行程位置采集器设 置于所述串联液压缸的有杆腔或无杆腔上； 或者， 所述串联液压缸具有水箱， 所述行 程位置采集器设置于该水箱上。
11. 根据权利要求 8所述的行程控制装置， 其特征在于， 所述补泄油液压系统包 括： 供油系统、 第一电磁换向阀和第二电磁换向阀， 所述供油系统通过所述第一电磁 换向阀和第二电磁换向阀连通于所述串联液压缸的联通腔， 其中， 所述第一电磁换向 阀用于选择所述串联液压缸的联通腔的连通状态； 所述第二电磁换向阀使所述联通腔 具有三种连接状态： 与所述供油系统连通的补油状态、 与低压油路或所述油箱连通的 泄油状态以及与所述供油系统及低压油路或所述油箱均不连通的截止状态。
12. 根据权利要求 11所述的行程控制装置， 其特征在于， 所述补泄油液压系统的 补油量或泄油量通过控制所述第二电磁换向阀的开启时间以及开度来连续控制。
13. 根据权利要求 8所述的行程控制装置， 其特征在于， 所述联通腔为连通的有 杆腔或无杆腔。
14. 一种串联液压缸， 该串联液压缸包括：
第一液压缸 （12)， 该第一液压缸 （12) 具有能够往复移动的活塞杆 （125 ) 和用 于提供所述活塞杆 （125) 换向信号的至少一个换向信号发生器 （16);
第二液压缸 （14)， 该第二液压缸 （14) 具有能够往复移动的活塞杆 （145 ) 和用 于提供所述活塞杆 （145) 换向信号的至少一个换向信号发生器 （17)，
其中， 所述第一液压缸（12) 的有杆腔 （121 )和所述第二液压缸（14) 的有杆腔 ( 141 ) 连通为联通腔， 或者所述第一液压缸 （12) 的无杆腔 （123 ) 与所述第二液压 缸 （14) 的无杆腔 （143) 连通为联通腔，
其特征在于， 所述串联液压缸还包括两个行程位置采集器（18， 19)， 该两个行程 位置采集器 （18， 19) 在所述串联液压缸的纵向方向上错开布置， 以形成液压缸行程 的控制区域。
15. 根据权利要求 14所述的串联液压缸， 其特征在于， 所述两个行程位置采集器 ( 18， 19) 分别设置在所述串联液压缸的第一液压缸 （12) 和第二液压缸 （14) 上； 或者所述两个行程位置采集器 （18， 19) 设置在所述串联液压缸的第一液压缸 （12) 或第二液压缸 （14) 上。
16. 根据权利要求 14所述的行程控制装置， 其特征在于， 所述串联液压缸具有水 箱， 所述行程位置采集器设置于该水箱上。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108518386A (zh) * 2018-05-09 2018-09-11 中山市智泰机电科技有限公司 一种缓冲油缸

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101776107B (zh) * 2010-03-24 2012-05-30 中联重科股份有限公司 串联油缸的精确的行程控制方法及行程控制装置
CN102434443B (zh) * 2011-12-07 2014-01-08 中联重科股份有限公司 粘稠体泵送机构的控制装置、控制方法及混凝土泵
CN103423235B (zh) * 2012-05-23 2015-11-25 中联重科股份有限公司 液压缸缓冲控制方法、缓冲式液压缸控制系统及液压设备
CN103114980B (zh) * 2012-06-27 2014-11-19 中联重科股份有限公司 双缸泵的泵送行程控制方法以及泵送设备
CN103114983B (zh) * 2012-06-27 2014-01-01 中联重科股份有限公司 粘稠物料双缸泵的泵送行程控制方法及粘稠物料泵送设备
CN102705282B (zh) * 2012-06-28 2015-07-15 中联重科股份有限公司 混凝土泵送设备、串联油缸的行程控制装置及方法
CN103148062B (zh) * 2013-03-19 2015-03-25 中联重科股份有限公司 串联油缸的行程控制系统、方法和装置
CN103204447A (zh) * 2013-04-03 2013-07-17 同济大学 蜂窝式液压顶推装置
CN103470573B (zh) * 2013-09-04 2016-02-03 中联重科股份有限公司 泵送单元补泄油控制设备、系统、方法和工程机械
CN103498837B (zh) * 2013-09-30 2016-03-16 中联重科股份有限公司 活塞行程检测装置、液压系统控制设备和方法及工程机械
CN103670995B (zh) * 2013-12-05 2017-01-11 中联重科股份有限公司 混凝土泵送系统及控制装置、控制方法
CN103644174B (zh) * 2013-12-16 2016-04-20 中联重科股份有限公司 串联油缸的行程控制方法、装置和系统
CN104196692B (zh) * 2014-07-15 2017-01-18 三一汽车制造有限公司 泵送设备、泵送系统及其换向控制装置、方法
CN105317788B (zh) * 2014-07-25 2017-12-05 中联重科股份有限公司 混凝土泵送设备、串联油缸的行程控制系统、方法和装置
CN105840587B (zh) * 2015-01-12 2018-01-02 中联重科股份有限公司 一种泵送装置补泄油控制设备、系统、方法及工程机械
CN105370659A (zh) * 2015-11-29 2016-03-02 无锡市海航电液伺服系统股份有限公司 排列式加载油缸
CN106122161A (zh) * 2016-08-03 2016-11-16 广西科晟达机械制造有限公司 一种可调节串联缸
CN107117139B (zh) * 2017-05-16 2019-09-06 泰州市扬帆车件有限公司 一种基于飞轮的刹车能回收系统
CN107166003B (zh) * 2017-05-16 2019-03-15 上海煊凝机电制造有限公司 一种位移传递的液压系统
CN108331797B (zh) * 2018-03-28 2023-12-08 江苏徐工工程机械研究院有限公司 一种抛沙灭火车进料装置用油缸
CN108916158B (zh) * 2018-07-31 2019-10-29 烟台未来自动装备有限责任公司 一种基于液压油体积流量的油缸行程检测与控制方法
CN116557276A (zh) * 2022-01-28 2023-08-08 国家能源投资集团有限责任公司 隔膜压缩机油路系统及其补油方法
CN119532260B (zh) * 2024-11-29 2026-04-28 广西柳工机械股份有限公司 混凝土泵送液压系统的自动调节方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH681382A5 (en) * 1989-04-07 1993-03-15 Alfons Muller Hydraulic cylinder fluid compensator - comprises channel or duct on outside of cylinder, linking its two chambers and equipped with flow regulator
JPH10281058A (ja) * 1997-04-01 1998-10-20 Ishikawajima Constr Mach Co 粘性流体ポンプの油圧駆動回路
JP2000291536A (ja) * 1999-04-08 2000-10-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 流動体圧送ポンプ及びその油圧シリンダ
JP2003214332A (ja) * 2002-01-25 2003-07-30 Ishikawajima Constr Mach Co 往復動型粘性流体ポンプの運転制御方法及び装置
CN1763385A (zh) * 2005-10-28 2006-04-26 三一重工股份有限公司 用于串联油缸的阀补油方法及其装置
CN2861580Y (zh) * 2005-10-31 2007-01-24 三一重工股份有限公司 用于串联油缸的阀补油装置
CN101776107A (zh) * 2010-03-24 2010-07-14 长沙中联重工科技发展股份有限公司 串联油缸的精确的行程控制方法及行程控制装置
CN201636138U (zh) * 2010-03-24 2010-11-17 长沙中联重工科技发展股份有限公司 串联油缸的行程控制装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002098106A (ja) * 2000-09-25 2002-04-05 Komatsu Forklift Co Ltd ベールクランプシフト型の圧力制御用の油圧感知装置
CN2779135Y (zh) * 2005-02-28 2006-05-10 徐州天地重型机械制造有限公司 砼泵液压系统缓冲减振、全流量冷却装置
CN201396344Y (zh) * 2009-05-26 2010-02-03 薛国光 数字式电液同步控制系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH681382A5 (en) * 1989-04-07 1993-03-15 Alfons Muller Hydraulic cylinder fluid compensator - comprises channel or duct on outside of cylinder, linking its two chambers and equipped with flow regulator
JPH10281058A (ja) * 1997-04-01 1998-10-20 Ishikawajima Constr Mach Co 粘性流体ポンプの油圧駆動回路
JP2000291536A (ja) * 1999-04-08 2000-10-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 流動体圧送ポンプ及びその油圧シリンダ
JP2003214332A (ja) * 2002-01-25 2003-07-30 Ishikawajima Constr Mach Co 往復動型粘性流体ポンプの運転制御方法及び装置
CN1763385A (zh) * 2005-10-28 2006-04-26 三一重工股份有限公司 用于串联油缸的阀补油方法及其装置
CN2861580Y (zh) * 2005-10-31 2007-01-24 三一重工股份有限公司 用于串联油缸的阀补油装置
CN101776107A (zh) * 2010-03-24 2010-07-14 长沙中联重工科技发展股份有限公司 串联油缸的精确的行程控制方法及行程控制装置
CN201636138U (zh) * 2010-03-24 2010-11-17 长沙中联重工科技发展股份有限公司 串联油缸的行程控制装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108518386A (zh) * 2018-05-09 2018-09-11 中山市智泰机电科技有限公司 一种缓冲油缸
CN108518386B (zh) * 2018-05-09 2024-04-26 中山市智泰机电科技有限公司 一种缓冲油缸

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