WO2013040767A1

WO2013040767A1 - 闸板式混凝土泵及其泵送控制系统

Info

Publication number: WO2013040767A1
Application number: PCT/CN2011/079957
Authority: WO
Inventors: 於劲林; 裴杰
Original assignee: 长沙中联重工科技发展股份有限公司; 湖南中联重科专用车有限责任公司
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2013-03-28

Abstract

一种闸板式混凝土泵及其泵送控制系统。该闸板式混凝土泵泵送控制系统包括闸板控制系统（10）和主油缸控制系统（20），闸板控制系统（10）包括闸板和与闸板驱动连接的闸板控制油缸，还包括位置开关（13），位置开关（13）设置在闸板控制油缸的伸出方向上，检测闸板闭合时的位置，并输出信号至主油缸控制系统（20）。该闸板式混凝土泵泵送控制系统，能够保证闸板阀下闸到位并关闭严实后才开始泵送，防止混凝土因离析使浆倒流进料斗中，从而防止出现堵管现象。

Description

闸板式混凝土泵及其泵送控制系统技术领域本发明涉及液压机械领域，具体而言，涉及一种间板式混凝土泵及其泵送控制系统。背景技术闸板泵主要应用于隧道、核电等泵送施工。闸板泵泵送的料况与商用混凝土相比易离析，此外，全国各地的混凝土也存在有较大差异，这导致间板泵料况的可泵送性较差。现有的间板泵，在泵送压力过低时，蓄能器充液压力过低，间板运行速度不能满足差异性较大且易离析的料况的泵送需求。由于无法判断闸板是否关闭严紧，因此闸板一旦速度慢或因卡滞而关闭不严，就会造成闸板还未动作到位时泵送就开始动作，这会使差异性较大且易离析的料况在泵送时出现严重的堵管现象。如图 1所示，在授权公告号为" CN201568249U" ,授权公告日为 2010年 9月 1 日，专利名称为"一种小型混凝土输送泵"的中国发明专利中，公开了一种小型混凝土输送泵，在闸板油缸 17'的末端有个固定油口 4Γ，与油口 40'行程压力差，从而推动阀杆 33'动作。当油缸活塞 20'下移通过油口 41 '后，油口 41 '的压力大于油口 40'的压力，从而推动阀杆 33'下移，使传感器 15'发讯控制主泵送油缸动作；当油缸活塞 20'上移离开油口 41 '后，油口 41 '的压力等于油口 40'的压力，从而阀杆 33'在弹簧 30'的作用下向上移动，使传感器 15'结束发讯。闸板油缸活塞 20'下移通过油口 41 '时，就会发讯控制主泵送油缸动作。由于是对油缸内活塞行程进行监控，当闸板油缸活塞 20'经过监控位置后，在油缸内仍然需要继续前行一段时间，这就会导致闸板尚未封闭严实，主泵送油缸就开始动作，造成混凝土从吸料口返回料斗，使泵送作业不能正常进行，严重时会出现堵管现象。发明内容本发明旨在提供一种间板式混凝土泵及其泵送控制系统，直接对间板位置进行监控，能够保证闸板阀下闸到位并关闭严实后才开始泵送，防止混凝土因离析使浆倒流进料斗中，从而防止出现堵管现象。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种闸板式混凝土泵泵送控制系统，包括闸板控制系统和主油缸控制系统，闸板控制系统包括闸板和与闸板驱动连接的闸板控制油缸，还包括位置开关，位置开关设置在闸板控制油缸的伸出方向上，直接检测闸板的闭合位置，并输出信号至主油缸控制系统。进一步地，位置开关设置在间板处于完全关闭状态时间板控制油缸的末端位置或者闸板的末端位置。进一步地，位置开关沿闸板控制油缸的伸缩方向位置可调。进一步地，位置开关为接近开关或者行程开关。进一步地，间板式混凝土泵泵送控制系统还包括主泵、蓄能器和顺序阀，主油缸控制系统包括主泵送液动换向阀，以及设置在主泵送液动换向阀上游的主泵送电磁换向阀，其中蓄能器设置在主泵与闸板控制系统之间的油路上，以及主泵送电磁换向阀，顺序阀设置在蓄能器与主泵送电磁换向阀之间的油路上。进一步地，蓄能器为气囊式蓄能器。进一步地，闸板控制系统还包括：与主油缸控制系统连接的第一液动换向阀、设置在蓄能器下游并受第一液动换向阀驱动的间板液动换向阀、以及连接在第一液动换向阀上游的闸板电磁换向阀，其中闸板液动换向阀连接至闸板控制油缸。根据本发明的另一方面，提供了一种间板式混凝土泵，包括上述的间板式混凝土泵泵送控制系统。根据本发明的实施例，间板式混凝土泵泵送控制系统包括有直接对间板闭合位置进行检测的位置开关，能够在间板完全闭合到位时才发出控制信号至主油缸控制系统，使主油缸控制系统开始泵送工作，防止闸板未下闸到位就发出信号的现象，避免由于间板卡滞关闭不严导致的堵管问题。泵送控制系统还进一步包括有蓄能器，能够储存输送至闸板控制油缸的液压能，以控制低压泵送时闸板的速度，防止闸板下降速度过慢，提高间板泵对料况的适应性。附图说明构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图 1示出了现有技术中的闸板式混凝土泵泵送控制系统的结构示意图; 图 2示出了根据本发明的第一实施例的闸板式混凝土泵泵送控制系统的结构示意图；以及图 3示出了根据本发明的第二实施例的闸板式混凝土泵泵送控制系统的结构示意图。具体实施方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图 2所示，根据本发明的第一实施例，间板式混凝土泵泵送控制系统包括液压油供应系统、闸板控制系统 10和主油缸控制系统 20，液压油供应系统分别通过连接油路与闸板控制系统 10和主油缸控制系统 20连接，并提供两个系统工作所需的压力油。液压油供应系统包括油箱 30，油箱 30通过连接油路连接有主泵 50，主泵 50和油箱 30之间设置有过滤器 40，对进入主泵 50的油液进行过滤，防止杂质进入液压循环系统中。主泵 50的出油口分成两个主油路，第一主油路连接至闸板控制系统 10，第二主油路连接至主油缸控制系统 20。第一主油路上还设置有蓄能器 70，蓄能器 70的输出端分别连通至闸板控制系统 10和顺序阀 60。优选地，蓄能器 70为气囊式蓄能器。闸板控制系统包括两个闸板、与闸板驱动连接的闸板控制油缸、闸板电磁换向阀 16、第一液动换向阀 15 以及闸板液动换向阀 14。闸板控制油缸包括第一闸板控制油缸 11和第二闸板控制油缸 12，在第一闸板控制油缸 11和第二闸板控制油缸 12的伸出方向上分别设置有位置开关 13。位置开关 13为行程开关或者接近开关，固定设置在闸板支架上、油缸的不动端或者其它的固定部分。位置开关 13的限位部分位于闸板完全闭合时的闸板控制油缸末端或者闸板末端，以便在闸板控制油缸运动到位，闸板完全闭合后发出控制信号。当然也可以不限定位置开关 13的限位部分的设置位置，而从闸板控制油缸的伸缩部分或者闸板上引出与该限位部分配合的定位结构，以在闸板完全闭合后及时发出控制信号。在这里，位置开关 13直接对间板位置进行检测，避免了间板卡滞关闭不严等所造成的闸板未下闸到位泵送就开始动作的问题，有效减少差异性较大且易离析的料况在泵送时出现堵管的可能。为了使位置开关 13 具有更好的适应性，以便使其满足不同闸板泵的位置控制需要，以及便于对闸板的闭合感应位置进行调整，位置开关 13沿闸板控制油缸的伸缩方向上的位置可调。具体地，位置开关 13的安装位置处包括有与闸板控制油缸的伸缩方向平行设置的安装板，安装板上开设有滑动槽，位置开关 13可在滑动槽内滑动，并通过螺栓固定在滑动槽的某个位置。在对位置开关 13进行安装时，首先可以确定一个预估位置，然后在该预估位置进行检测，测验间板到达该预估位置时是否完全闭合。如果完全闭合，则可以对位置开关 13的位置加以固定，如果不能完全闭合，则对位置开关 13的位置进行调整，继续进行调试，使用方便可靠。闸板电磁换向阀 16的第一阀口连接至第一主油路，第二阀口连接至油箱 30，第三阀口和第四阀口分别与第一液动换向阀 15的第一阀口和第二阀口相连。第一液动换向阀 15的第三阀口和第四阀口分别与闸板液动换向阀 14的两端控油口相连，第一液动换向阀 15的两端控油口与主油缸控制系统 20相连。闸板液动换向阀 14的第一阀口连接至第一主油路，第二阀口连接至主油缸控制系统，第三阀口和第四阀口连接至第一闸板控制油缸 11和第二闸板控制油缸 12。主油泵控制系统 20 包括主泵送油缸、主油缸液压发讯装置、主泵送电磁换向阀

23以及主泵送液动换向阀 24。主泵送油缸包括第一主泵送油缸 21和第二主泵送油缸 22, 两个主泵送油缸分别进行吸料和送料的动作。主油缸液压发讯装置分别设置在两个主泵送油缸的端部位置，信号端分别连接至第一液动换向阀 15的两个控油口。主泵送电磁换向阀 23的第一阀口连接至顺序阀 60，第二阀口连接至油箱 30，第三阀口和第四阀口分别连接至主泵送液动换向阀 24的两端控油口。主泵送液动换向阀 24的第一阀口连接至第二主油路，第二阀口连接至油箱 30，第三阀口和第四阀口分别连接至两个主泵送油缸。如图 3所示，根据本发明的第二实施例，其与第一实施例的泵送控制系统的结构基本相同，不同之处在于，第一实施例中的主泵送油缸处的换向信号是通过设置在主泵送油缸末端的液压发讯装置来控制，而本实施例中的主泵送油缸处的换向信号是通过设置在主泵送油缸的伸缩方向上的位置开关 13来控制的。此外，第一实施例中的闸板液动换向阀 14通过第一液动换向阀 15进行换向，而本实施例中的闸板液动换向阀 14是通过闸板电磁换向阀 16进行控制，中间去除了第一液动换向阀 15的设置。根据本发明的第一实施例的泵送控制系统的控制过程如下：启动闸板泵的启动开关，电磁铁 1DT、 2DT、 4DT得电，闸板处于正常泵送状态。压力油从主泵 50中输出，然后分别沿第一主油路和第二主油路前进。进入第一主油路的压力油，一部分进入蓄能器 70中蓄积液压能，一部分向下游分别流向间板控制系统 10和顺序阀 60。当主泵 50的出口压力低于顺序阀 60的调节压力时，则顺序阀 60关闭。第一主油路中的压力油无法从顺序阀 60输送至主泵送液动换向阀 24，因此主泵送液动换向阀 24无控制油，不会换向，第一主泵送油缸 21保持当前状态，蓄能器 70继续蓄能。主泵 50的出口压力继续上升。直到达到顺序阀 60的调节压力，此时顺序阀 60打开。流向顺序阀 60的压力油从顺序阀 60流向主泵送电磁换向阀 23，主泵送电磁换向阀 23左工位打开。流过主泵送电磁换向阀 23的压力油压迫主泵送液动换向阀 24的阀芯向右侧移动，主泵送液动换向阀 24的左工位打开。第二主油路的压力油从主泵送液动换向阀 24流向第一主泵送油缸 21，第一主泵送油缸 21出口侧的砼缸与混凝土出口连通，油缸活塞杆伸出，开始执行泵送动作。第二主泵送油缸 22出口侧的砼缸与料斗连通，活塞杆回缩，并将泵料吸入砼缸中。当第一主泵送油缸 21运动到行程末端时，主油缸液压发讯装置向第一液动换向阀 15发讯，控制第一液动换向阀 15换向，使其位于左工位连通位置。流向闸板控制系统 10的压力油首先进入闸板电磁换向阀 16内。由于 4DT得电，闸板电磁换向阀 16的左工位连通。压力油从闸板电磁换向阀 16流经第一液动换向阀 15后，驱动闸板液动换向阀 14的阀芯向右运动，闸板液动换向阀 14的左工位连通。第一主油路的部分压力油以及蓄能器中蓄积的压力油经闸板液动换向阀 14 后流向第二闸板控制油缸 12的无杆腔和第一闸板控制油缸 11的有杆腔。第一闸板控制油缸 11的活塞杆回缩，第一闸板控制油缸 11的闸板收起。第二闸板控制油缸 12的活塞杆伸出，第二闸板控制油缸 12的闸板闭合。当第二闸板控制油缸 12的闸板完全闭合时，位置开关 13发出控制信号，从而控制 2DT失电， 3DT得电，则主泵送电磁换向阀 23换向。但由于蓄能器 70以及主泵 50的液压能释放，压力下降至顺序阀 60的调节压力之下，因此顺序阀 60关闭，主泵送液动换向阀 24不换向，第一主泵送油缸 21 保持伸出。此时主泵 50压力上升，继续为蓄能器储液充能，直到分配压力上升至顺序阀 60打开。由于顺序阀 60打开，压力油从主泵送电磁换向阀的右工位输送至主泵送液动换向阀 24的两端控油口，主泵送液动换向阀 24换向，主泵送油缸换向，直到主泵送油缸运动至行程末端，主油缸液压发讯装置发出控制信号，如此循环。在泵送压力较低时，因蓄能器的充液压力较低，则闸板下降时蓄能器提供的流量较小，则闸板下降速度较慢；故增加一个顺序阀，在泵送压力较低时，通过调节顺序阀的压力来调节蓄能器的充液压力，即充液压力越高，蓄能器的充液体积就越大，闸板下降时提供的流量就越多，闸板下降的速度就越快。根据本发明的第二实施例的泵送控制系统的控制过程与第一实施例的泵送控制系统的控制过程类似，此处不再详述。根据本发明的间板式混凝土泵，包括上述的间板式混凝土泵泵送控制系统。从上述描述中可以得知，间板式混凝土泵泵送控制系统包括有直接对间板闭合位置进行检测的位置开关，能够在间板完全闭合到位时才发出控制信号至主油缸控制系统，使主油缸控制系统开始泵送工作，防止闸板未下闸到位就发出信号的现象，避免由于间板卡滞关闭不严导致的堵管问题。泵送控制系统还包括有蓄能器，能够储存输送至闸板控制油缸的液压能，以控制低压泵送时闸板的速度，防止闸板下降速度过慢，提高间板泵对料况的适应性。以上仅为本发明的优选实施例而已，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

权利要求书

1. 一种闸板式混凝土泵泵送控制系统，包括闸板控制系统（10) 和主油缸控制系统（20)，所述间板控制系统（10)包括间板和与所述间板驱动连接的间板控制油缸，其特征在于，还包括位置开关（13 )，所述位置开关（13 )设置在所述闸板控制油缸的伸出方向上，检测所述闸板的闭合位置，并输出信号至所述主油缸控制系统（20)。

2. 根据权利要求 1所述的间板式混凝土泵泵送控制系统，其特征在于，所述位置开关（13 ) 设置在所述间板处于关闭状态时所述间板控制油缸的末端位置或者所述闸板的末端位置。

3. 根据权利要求 2所述的间板式混凝土泵泵送控制系统，其特征在于，所述位置开关（13 ) 沿所述闸板控制油缸的伸缩方向位置可调。

4. 根据权利要求 3所述的间板式混凝土泵泵送控制系统，其特征在于，所述位置开关（13 ) 为接近开关或者行程开关。

5. 根据权利要求 2所述的间板式混凝土泵泵送控制系统，其特征在于，还包括主泵（50)、蓄能器（70) 和顺序阀（60)，所述主油缸控制系统（20) 包括主泵送液动换向阀（24)，以及设置在所述主泵送液动换向阀（24)上游的主泵送电磁换向阀（23 )，其中所述蓄能器（70)设置在所述主泵（50)与所述间板控制系统（10)之间的油路上，以及所述主泵送电磁换向阀（23 )，所述顺序阀（60) 设置在所述蓄能器（70) 与所述主泵送电磁换向阀（23 ) 之间的油路上。

6. 根据权利要求 5所述的间板式混凝土泵泵送控制系统，其特征在于，所述蓄能器（70) 为气囊式蓄能器。

7. 根据权利要求 5所述的间板式混凝土泵泵送控制系统，其特征在于，所述闸板控制系统（10) 还包括：与所述主油缸控制系统（20) 连接的第一液动换向阀

( 15 )、设置在所述蓄能器（70)下游并受所述第一液动换向阀（15 )驱动的闸板液动换向阀（ 14 )、以及连接在所述第一液动换向阀（ 15 )上游的闸板电磁换向阀（16)，其中所述闸板液动换向阀（14) 连接至所述闸板控制油缸。

8. 一种闸板式混凝土泵，其特征在于，包括权利要求 1至 7中任一项所述的闸板式混凝土泵泵送控制系统。