混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，包括高低壓切換閥塊、高低壓泵送插裝閥組、液控換向閥和高低壓切換電磁換向閥，其中還包括高壓壓力開關、低壓壓力開關和控制器，高低壓泵送插裝閥組、液控換向閥和高低壓切換電磁換向閥、高壓壓力開關和低壓壓力開關均設置在高低壓切換閥塊上，高壓壓力開關和低壓壓力開關的測壓點設在高低壓切換閥塊內的供油油路上，高低壓切換電磁換向閥、高壓壓力開關和低壓壓力開關均與控制器電連接，控制器根據高低壓切換電磁換向閥的當前狀態，以及高壓壓力開關和低壓壓力開關的通斷狀態向高低壓切換電磁換向閥輸出控制信號。本實用新型能夠根據混凝土泵送設備施工情況自動切換高低壓工作狀態。
【專利說明】混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程機械控制技術，尤其涉及一種混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置。
【背景技術】
[0002]混凝土泵送設備是一種用于混凝土輸送和澆注的設備，根據需要澆注的混凝土料的特性，混凝土泵送設備往往需要兩種工作狀態。當混凝土料比較容易泵送時，為了保證泵送混凝土的速度，需要采用較低的泵送壓力，而當混凝土料不太容易泵送時，為了順利將混凝土泵送到澆注位置，則需要犧牲泵送速度來提高混凝土泵送設備的出口壓力。這兩種工作狀態的切換目前采用高低壓切換閥組來實現。
[0003]目前市場上大多數的混凝土泵送設備均配有高低壓切換閥組，而且具體實現兩種工作狀態的切換的方式不盡相同。舉例來說，一種是手動切換，即通過改變高低壓切換閥蓋板的方位來實現高低壓切換，另一種是通過掰動控制按鈕來實現自動切換。這兩種切換方式對泵工的要求較高，需要泵工預先判斷混凝土料的特性，并根據混凝土料的特性和自己的經驗來確定何時需要哪種工作狀態。而受到泵工經驗的限制，可能會出現以下問題:
[0004]1、由于混凝土料較稠，引起泵送壓力升高，而此時泵工如果并未將低壓泵送狀態調整為高壓泵送狀態，則會導致泵送時發動機輸出功率的輸出功率會升高，不利于發動機的節能。另外，由于混凝土料較稠，而泵送速度仍然是大排量泵送，則會對泵送主油缸和輸送管造成較大的磨損，從整體上降低易損件的壽命。
[0005]2、如果混凝土料的特性未達到高壓泵送的需要，而泵工并未將高壓泵送狀態調整為低壓泵送狀態，則會導致泵送速度低下，影響施工進度。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提出一種混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，能夠根據混凝土泵送設備施工情況自動切換高低壓工作狀態。
[0007]為實現上述目的，本實用新型提供了一種混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，包括高低壓切換閥塊、低壓泵送插裝閥組、高壓泵送插裝閥組、液控換向閥和高低壓切換電磁換向閥，其特征在于，還包括高壓壓力開關、低壓壓力開關和控制器，所述低壓泵送插裝閥組、高壓泵送插裝閥組、液控換向閥和高低壓切換電磁換向閥、高壓壓力開關和低壓壓力開關均設置在所述高低壓切換閥塊上，所述高壓壓力開關和低壓壓力開關的測壓點設在所述高低壓切換閥塊內的供油油路上，所述高低壓切換電磁換向閥、高壓壓力開關和低壓壓力開關均與所述控制器電連接，所述控制器根據所述高低壓切換電磁換向閥的當前狀態，以及所述高壓壓力開關和低壓壓力開關的通斷狀態向所述高低壓切換電磁換向閥輸出控制信號。
[0008]進一步的，所述高低壓切換閥塊包括主進油口、主回油口、先導進油口、先導回油口、第一組工作油口和第二組工作油口，所述液控換向閥的進油口和回油口分別與所述主進油口和主回油口相通，所述液控換向閥的兩個工作油口通過所述低壓泵送插裝閥組和高壓泵送插裝閥組與所述第一組工作油口和第二組工作油口相通，所述高低壓切換電磁換向閥的進油口和回油口分別與所述先導進油口和先導回油口相通，所述高低壓切換電磁換向閥的兩個工作油口分別與所述低壓泵送插裝閥組和高壓泵送插裝閥組中的插裝閥的控制油口相通。
[0009]進一步的，所述低壓泵送插裝閥組包括第一插裝閥、第二插裝閥和第三插裝閥，所述高壓泵送插裝閥組包括第四插裝閥、第五插裝閥和第六插裝閥。
[0010]進一步的，所述第五插裝閥的第二油口和所述第六插裝閥的第二油口分別與所述液控換向閥的兩個工作油口相通，所述第五插裝閥的第二油口和所述第六插裝閥的第二油口還分別與所述第二插裝閥的第二油口和第三插裝閥的第二油口相通，所述第五插裝閥的第一油口和所述第六插裝閥的第一油口分別與所述第一插裝閥的第一油口和第二油口相通，所述第四插裝閥的第一油口和第二油口分別與所述第二插裝閥的第一油口和所述第三插裝閥的第一油口相通，所述第一插裝閥的第二油口和所述第二插裝閥的第一油口分別與所述第二組工作油口相通，所述第五插裝閥的第一油口和所述第三插裝閥的第一油口分別與所述第一組工作油口相通。
[0011]進一步的，所述高低壓切換閥塊還包括高壓壓力開關插口和低壓壓力開關插口，所述高壓壓力開關插設在所述高壓壓力開關插口上，所述低壓壓力開關插設在所述低壓壓力開關插口上，所述高壓壓力開關插口和低壓壓力開關插口均與所述主進油口和所述液控換向閥的進油口之間的油路相通。
[0012]進一步的，所述高低壓切換電磁換向閥為二位四通電磁換向閥。
[0013]進一步的，所述液控換向閥為三位四通液控換向閥。
[0014]進一步的，所述液控換向閥的中位滑閥機能為M型。
[0015]基于上述技術方案，本實用新型在閥塊上設置高低壓壓力開關，通過控制器來采集高低壓切換電磁換向閥的當前狀態和高低壓壓力開關的通斷狀態來向高低壓切換電磁換向閥輸出控制信號，實現高低壓工作狀態的自動切換，從而保證混凝土泵送設備能夠時刻處于最佳的工作狀態。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1為本實用新型混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置的一實施例的結構示意圖。
[0018]圖2為圖1實施例的另一角度的結構示意圖。
[0019]圖3為本實用新型混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置實施例應用在混凝土泵送設備中的液壓原理圖。
[0020]圖4為本實用新型混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置實施例中插裝閥的結構示意圖。
[0021]圖5為本實用新型混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置實施例的控制流程示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0023]如圖1為本實用新型混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置的一實施例的結構示意圖。圖2為圖1實施例的另一角度的結構示意圖。現在本實施例中，混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置包括高低壓切換閥塊1、低壓泵送插裝閥組、高壓泵送插裝閥組、液控換向閥11和高低壓切換電磁換向閥8。高低壓切換閥塊I是用于承載各個液壓元件并提供相通的油道。液控換向閥11用于實現進油口和回油口與兩個工作油口之間的連通關系的變換，從而實現泵送油缸的換向工作。高低壓切換電磁換向閥8用于切換高壓泵送和低壓泵送兩種工作狀態。
[0024]混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置還包括高壓壓力開關10、低壓壓力開關9和控制器(圖中未示出)。低壓泵送插裝閥組、高壓泵送插裝閥組、液控換向閥11和高低壓切換電磁換向閥8、高壓壓力開關10和低壓壓力開關9均設置在高低壓切換閥塊I上，高壓壓力開關10和低壓壓力開關9的測壓點設在高低壓切換閥塊I內的供油油路上。
[0025]高低壓切換電磁換向閥8、高壓壓力開關10和低壓壓力開關9均與控制器電連接，控制器能夠根據高低壓切換電磁換向閥8的當前狀態，以及高壓壓力開關10和低壓壓力開關9的通斷狀態向高低壓切換電磁換向閥8輸出控制信號，以便進行高低壓工作狀態的切換。
[0026]圖3示出了一種混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置實施例應用在混凝土泵送設備中的液壓原理圖。由于該液壓原理圖還包括本實用新型之外，并與本實用新型關聯不大的內容，因此這里就不再對這部分內容進行介紹了。
[0027]從圖3中可以看到，高低壓切換閥塊I包括有多個油口，分別是主進油口 P、主回油口 T、先導進油口 P1、先導回油口 Tl、第一組工作油口 [Al，A2]和第二組工作油口 [BI，B2]。液控換向閥11的進油口和回油口分別與主進油口 P和主回油口 T相通，而液控換向閥11的兩個工作油口通過低壓泵送插裝閥組和高壓泵送插裝閥組與第一組工作油口 [Al，A2]和第二組工作油口 [B1，B2]相通。
[0028]高低壓切換電磁換向閥8的進油口和回油口分別與先導進油口 Pl和先導回油口P2相通，高低壓切換電磁換向閥8的兩個工作油口分別與低壓泵送插裝閥組和高壓泵送插裝閥組中的插裝閥的控制油口相通。
[0029]高低壓切換電磁換向閥優選為二位四通電磁換向閥。液控換向閥優選為三位四通液控換向閥，優選中位滑閥機能為M型。
[0030]圖4給出了一種低壓泵送插裝閥組和高壓泵送插裝閥組中的插裝閥的結構示意圖。在圖中可以看到插裝閥有三個油口，一個是第一油口 A，一個是第二油口 B，還有一個是控制油口 X，當控制油口 X接油箱時，本插裝閥處于打開狀態，通入第一油口 A的液壓油可以克服彈簧的彈力推開閥芯，并從第二油口 B流出。當控制油口 X接先導壓力油時，本插裝閥處于關閉狀態，第一油口 A和第二油口 B之間的油路被阻斷。
[0031]根據對插裝閥結構及通斷關系的說明，低壓泵送插裝閥組和高壓泵送插裝閥組均采用了三組插裝閥來實現功能，其中低壓泵送插裝閥組中，第一個插裝閥用于實現引入高壓油即實現液控換向閥11的進油口與I號泵送油缸12的小腔(即有桿腔)連通。第二個插裝閥用于實現兩個泵送油缸大腔(即無桿腔)之間的連通，第三個插裝閥實現2號泵送油缸13的小腔的回油，即實現2號泵送油缸小腔13與液控換向閥11的回油口的連通。
[0032]在高壓泵送插裝閥組中，第一個插裝閥用于實現引入高壓油即實現液控換向閥11的P 口與I號泵送油缸12的大腔連通。第二個實現兩個泵送油缸小腔之間的連通，第三個實現2號泵送油缸的大腔的回油，即實現2號泵送油缸的大腔與液控換向閥11的回油口的連通。
[0033]在圖1-3中，低壓泵送插裝閥組包括第一插裝閥7、第二插裝閥3和第三插裝閥2，高壓泵送插裝閥組包括第四插裝閥4、第五插裝閥5和第六插裝閥6。
[0034]在具體的連接關系上，第五插裝閥5的第二油口 B和第六插裝閥6的第二油口 B分別與液控換向閥11的兩個工作油口相通，第五插裝閥5的第二油口 B和第六插裝閥6的第二油口 B還分別與第二插裝閥3的第二油口 B和第三插裝閥2的第二油口 B相通，第五插裝閥5的第一油口 A和第六插裝閥6的第一油口 A分別與第一插裝閥7的第一油口 A和第二油口 B相通，第四插裝閥4的第一油口 A和第二油口 B分別與第二插裝閥3的第一油口 A和第三插裝閥2的第一油口 A相通，第一插裝閥7的第二油口 B和第二插裝閥3的第一油口 A分別與第二組工作油口 [BI，B2]相通，第五插裝閥5的第一油口 A和第三插裝閥2的第一油口 A分別與第一組工作油口 [Al，A2]相通。
[0035]從圖3中還可以看到，高低壓切換閥塊I還包括高壓壓力開關插口和低壓壓力開關插口，高壓壓力開關10插設在高壓壓力開關插口上，低壓壓力開關9插設在低壓壓力開關插口上，高壓壓力開關插口和低壓壓力開關插口均與主進油口P和液控換向閥的進油口之間的油路相通。
[0036]低壓壓力開關9和高壓壓力開關10可以分別將預設壓力閾值調定為Pl和PH，其中匕用于檢測系統壓力的低壓信號，Ph用于檢測系統壓力的高壓信號。當泵送系統工作狀態為低壓泵送狀態并且系統壓力P > Ph時，泵送系統切換為高壓泵送狀態；當泵送系統的工作狀態是高壓泵送并且系統壓力PSh時，泵送系統切換為低壓泵送狀態；當泵送系統工作狀態為高壓泵送狀態并且P > PH，系統發出故障報警信號，此故障可能為混凝土輸送管堵管也可能為泵送系統管路出現故障；當泵送系統工作狀態為低壓泵送狀態并且P <匕時，認為高低壓泵送工作正常無需切換高低壓泵送狀態。
[0037]下面結合圖3實施例來對本實用新型的低壓泵送和高壓泵送工作過程進行說明。
[0038]在低壓泵送時，高低壓切換電磁換向閥8不得電，先導壓力油從先導進油口 Pl通過高低壓切換電磁閥8分別進入高壓泵送插裝閥組的第四插裝閥4、第五插裝閥5和第六插裝閥6的控制油口，關閉這三個插裝閥，此時低壓泵送插裝閥組中的第一插裝閥7、第二插裝閥3和第三插裝閥2均為打開狀態。
[0039]如果液控換向閥11的閥芯處于右位，則從進油口 P進入的壓力油通過液控換向閥11的進油口到達液控換向閥的第一工作油口，再經過第二插裝閥3進入到2號泵送油缸13的小腔，推動油缸活塞桿向下移動，使壓力油從大腔排出，并經過第一插裝閥7輸送到I號泵送油缸12的大腔，推動油缸活塞桿向上移動，使壓力油從小腔排出，經過第三插裝閥2到達液控換向閥11的第二工作油口，再通過液控換向閥11的回油口從回油口 T排回油箱。
[0040]液控換向閥11的閥芯處于左位時的工作過程可由上述過程推導出，這里就不再贅述了。
[0041]在高壓泵送時，高低壓切換電磁換向閥8得電，先導壓力油從先導進油口 Pl通過高低壓切換電磁閥8分別進入低壓泵送插裝閥組中的第一插裝閥7、第二插裝閥3和第三插裝閥2的控制油口，關閉這三個插裝閥，此時高壓泵送插裝閥組的第四插裝閥4、第五插裝閥5和第六插裝閥6均為打開狀態。
[0042]仍以液控換向閥11的閥芯處于右位為例，從進油口 P進入的壓力油通過液控換向閥11的進油口到達液控換向閥的第一工作油口，再經過第五插裝閥5進入到1號泵送油缸12的大腔，推動油缸活塞桿向上移動，使壓力油從小腔排出，經過第四插裝閥4進入到2號泵送油缸的小腔，推動油缸活塞桿向下移動，使壓力油從大腔排出，經過第六插裝閥6到達液控換向閥11的第二工作油口，再通過液控換向閥11的回油口從回油口 T排回油箱。
[0043]液控換向閥11的閥芯處于左位時的工作過程可由上述過程推導出，這里就不再贅述了。
[0044]從上面的工作過程可以看到，高壓泵送和低壓泵送是由高低壓切換電磁換向閥是否得電來進行切換的，而切換的依據就是高低壓切換電磁換向閥的當前狀態和高低壓壓力開關的通斷狀態。
[0045]低壓壓力開關用于檢測系統壓力的低臨界點Pl，高壓壓力開關用于檢測系統壓力的高臨界點pH。壓力開關的工作原理是當所檢測壓力達到設定壓力值時，壓力開關的觸點接通，控制器可以根據壓力開關的通斷情況判斷此時系統壓力的范圍。圖5給出了控制器的控制流程示意圖。假定壓力開關觸點接通時控制程序標志位置1，斷開時標志位置O。而控制器的輸入有三 個參量，輸出有兩個參量，分別為:
[0046]高低壓切換電磁換向閥的當前狀態INl，
[0047]INl=O,系統為低壓泵送；
[0048]IN1=1，系統為高壓泵送；
[0049]INl初始值為O。
[0050]低壓壓力開關的通斷狀態IN2，
[0051]IN2=0，低壓壓力開關斷開，此時系統壓力P < Pl ;
[0052]IN2=1，低壓壓力開關接通，此時系統壓力P≤PL。
[0053]高壓壓力開關的通斷狀態IN3，
[0054]IN3=0,聞壓壓力開關斷開，此時系統壓力P < Ph ;
[0055]IN3=1，高壓壓力開關接通，此時系統壓力P≤PH。
[0056]控制器的輸出為高低壓切換電磁換向閥的最終狀態OUTI，
[0057]OUTl=O,最終泵送狀態為低壓泵送；
[0058]OUTl=I,最終泵送狀態為高壓泵送。
[0059]該最終泵送狀態將作為下一次泵送狀態的初始值INl。
[0060]控制器的輸出還包括故障報警參量0UT2，
[0061]0UT2=0，系統正常；
[0062]0UT2=1，系統發出故障報警信號。
[0063]當INl=O, IN2=1、IN3=1 時，0UT1=1、0UT2=0 ;當 INl=O, IN2=1、IN3=0 時，OUTl=O,0UT2=0 ;當 INl=O, IN2=0、IN3=0 時，OUTl=O, 0UT2=0 ;當 IN1=1、IN2=0、IN3=0 時，OUTl=O,0UT2=0 ;當 ΙΝ1=1、ΙΝ2=1、ΙΝ3=0 時，0UT1=1、0UT2=0 ;當 IN1=1、IN2=1、IN3=1 時，0UT1=1、0UT2=1。
[0064]上面這些參量的定義和取值均可以根據實際情況進行調整，以上僅為舉例，不應理解為對保護范圍具體的限制。
[0065]通過上述說明可以看到，本實用新型能夠根據混凝土設備施工時系統工作壓力的確切值來自動切換兩種工作狀態。可以保證無論哪個泵工來操作混凝土泵送設備，只要所泵送的土料使得泵送系統的負載壓力達到臨界值匕和PH，系統便自動切換泵送狀態，可以保證泵送系統時刻處于最佳的工作狀態，這樣就可以使泵送系統的系統壓力和系統流量達到一個最佳的配比，既能有效提高易損件的使用壽命，又能實現壓力和流量的最佳配比，達到有效節能的目的。
[0066]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
【權利要求】
1.一種混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，包括高低壓切換閥塊、低壓泵送插裝閥組、高壓泵送插裝閥組、液控換向閥和高低壓切換電磁換向閥，其特征在于，還包括高壓壓力開關、低壓壓力開關和控制器，所述低壓泵送插裝閥組、高壓泵送插裝閥組、液控換向閥和高低壓切換電磁換向閥、高壓壓力開關和低壓壓力開關均設置在所述高低壓切換閥塊上，所述高壓壓力開關和低壓壓力開關的測壓點設在所述高低壓切換閥塊內的供油油路上，所述高低壓切換電磁換向閥、高壓壓力開關和低壓壓力開關均與所述控制器電連接，所述控制器根據所述高低壓切換電磁換向閥的當前狀態，以及所述高壓壓力開關和低壓壓力開關的通斷狀態向所述高低壓切換電磁換向閥輸出控制信號。
2.根據權利要求1所述的混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，其特征在于，所述高低壓切換閥塊包括主進油口、主回油口、先導進油口、先導回油口、第一組工作油口和第二組工作油口，所述液控換向閥的進油口和回油口分別與所述主進油口和主回油口相通，所述液控換向閥的兩個工作油口通過所述低壓泵送插裝閥組和高壓泵送插裝閥組與所述第一組工作油口和第二組工作油口相通，所述高低壓切換電磁換向閥的進油口和回油口分別與所述先導進油口和先導回油口相通，所述高低壓切換電磁換向閥的兩個工作油口分別與所述低壓泵送插裝閥組和高壓泵送插裝閥組中的插裝閥的控制油口相通。
3.根據權利要求2所述的混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，其特征在于，所述低壓泵送插裝閥組包括第一插裝閥、第二插裝閥和第三插裝閥，所述高壓泵送插裝閥組包括第四插裝閥、第五插裝閥和第六插裝閥。
4.根據權利要求3所述的混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，其特征在于，所述第五插裝閥的第二油口和所述第六插裝閥的第二油口分別與所述液控換向閥的兩個工作油口相通，所述第五插裝閥的第二油口和所述第六插裝閥的第二油口還分別與所述第二插裝閥的第二油口和第三插裝閥的第二油口相通，所述第五插裝閥的第一油口和所述第六插裝閥的第一油口分別與所述第一插裝閥的第一油口和第二油口相通，所述第四插裝閥的第一油口和第二油口分別與所述第二插裝閥的第一油口和所述第三插裝閥的第一油口相通，所述第一插裝閥的第二油口和所述第二插裝閥的第一油口分別與所述第二組工作油口相通，所述第五插裝閥的第一油口和所述第三插裝閥的第一油口分別與所述第一組工作油口相通。
5.根據權利要求2所述的混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，其特征在于，所述高低壓切換閥塊還包括高壓壓力開關插口和低壓壓力開關插口，所述高壓壓力開關插設在所述高壓壓力開關插口上，所述低壓壓力開關插設在所述低壓壓力開關插口上，所述高壓壓力開關插口和低壓壓力開關插口均與所述主進油口和所述液控換向閥的進油口之間的油路相通。
6.根據權利要求1?5任一所述的混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，其特征在于，所述高低壓切換電磁換向閥為二位四通電磁換向閥。
7.根據權利要求1?5任一所述的混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，其特征在于，所述液控換向閥為三位四通液控換向閥。
8.根據權利要求7所述的混凝土泵送設備高低壓自動切換裝置，其特征在于，所述液控換向閥的中位滑閥機能為M型。
【文檔編號】F16B13/02GK203476962SQ201320463313
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】沈千里, 楊寶東, 邱艷峰 申請人:徐州徐工施維英機械有限公司