[发明专利]混凝土泵送设备、串联油缸的行程控制系统、方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土泵送领域，尤其涉及一种应用于混凝土泵送设备的串联油缸的行程控制系统、方法和装置。

背景技术

混凝土泵是通过两个串联油缸的往复运动来实现混凝土的连续泵送。两个串联油缸的缸径、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，会导致两个油缸不同步，且随着时间的积累，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两个串联油缸的行程。如图1所示，串联油缸的第一油缸12的无杆腔123和第二油缸14的无杆腔143连通在一起成为连通腔，第一油缸12的有杆腔121和第二油缸14的有杆腔141为进油腔。当有杆腔121进油时，油缸杆125后退，油缸杆145伸出；当有杆腔141进油时，油缸杆145后退，油缸杆125伸出。第一油缸12上设有泄压型缓冲机构127，第二油缸14上设有泄压型缓冲机构147。第一油缸12的行程与第二油缸12的行程相等，同时也是串联油缸的行程，即油缸行程。

两个串联油缸也可以采取有杆腔连通的方式，如图2所示，串联油缸的第一油缸12的有杆腔121和第二油缸14的有杆腔141连通在一起成为连通腔，第一油缸12的无杆腔123和第二油缸14的无杆腔143为进油腔。当无杆腔123进油时，油缸杆125伸出，油缸杆145后退；当无杆腔143进油时，油缸杆145伸出，油缸杆125后退。实际上，混凝土泵的两个串联油缸的连通腔的连通状态是可以通过手工操作开关进行切换的；当选择图1所示的无杆腔连通时，为混凝土泵的低压泵送状态；当选择图2所示的有杆腔连通时，为混凝土泵的高压泵送状态。也就是说，混凝土泵内设有一套用于切换串联油缸的连通腔的切换机制，在选择低压泵送时将两个串联油缸的连通腔切换至无杆腔连通，在选择高压泵送时将两个串联油缸的连通腔切换至有杆腔连通。

但卸压型缓冲机构需在油缸上打孔，因此其位置不能灵活调节，而且随着液压系统的压力和流量、油缸的缸径和杆径、以及换向控制系统的不同，油缸缓冲距离也不同，所以难以适应复杂工况，有时会造成油缸行程变短或行程变长的故障，导致用于输送混凝土的砼缸润滑不到位或吸料性变差，这将对泵送液压系统的耐磨特性及效率有很大影响。

另有一种调整两个串联油缸的行程的控制装置，是通过设置补泄油液压系统对两个串联油缸的连通腔进行补油或泄油，当连通腔内的油液容积过少时，由补泄油液压系统对连通腔进行补油；当连通腔内的油液容积过多时，由补泄油液压系统对连通腔进行泄油。补泄油液压系统的补泄油时间由补泄油电磁阀控制，通过设定初始的补泄油电磁阀的得电或失电时间为t，然后以算法t*K2或t/K1逐渐逼近，使油缸行程始终处于合适的范围内，即油缸行程处于正常状态，保证两个串联油缸的同步；其中K1、K2的数值例如为K1＝1.2，K2＝1.1。

但是，在这种行程控制装置中，每次调节补泄油电磁阀的初始状态的得电或失电时间均为t，控制方式不灵活；另外，在不同的工况下，油缸连通腔的油液的补充和排出量有很大的区别，导致在某些工况下，上述逐渐逼近的调节周期会很长，甚至在很长的调节周期内都调节不过来，即出现“补泄油超时故障”。

发明内容

鉴于以上所述，有必要提供一种可用于混凝土泵送设备的更为灵活、快速的串联油缸的行程控制系统、方法和装置。

本发明提供一种串联油缸的行程控制系统，用于对两个串联油缸的行程进行控制，所述行程控制系统包括泵送液压系统、补泄油液压系统、控制器、工况采集装置、以及行程采集装置；所述工况采集装置用于采集所述泵送液压系统的压力和排量档位；所述行程采集装置用于采集所述两个串联油缸的行程状态；所述补泄油液压系统用于对所述两个串联油缸的连通腔进行补油或泄油；所述控制器包括预设的行程数据模块，所述行程数据模块中包含了所述泵送液压系统在不同的压力和排量档位下，使所述两个串联油缸具有到位的行程状态时所述补泄油液压系统需要对连通腔进行补泄油的时间；所述控制器用于根据所述行程采集装置采集的所述两个串联油缸的行程状态判断连通腔是需要补油还是泄油，并根据所述工况采集装置采集的所述泵送液压系统的压力和排量档位从所述行程数据模块中选择对应的补泄油时间，控制所述补泄油液压系统对连通腔进行补泄油操作。

进一步地，所述补泄油液压系统与所述两个串联油缸的连通腔相连，所述补泄油液压系统包括补泄油电磁阀，所述补泄油液压系统与所述两个串联油缸的连通腔的通断由所述补泄油电磁阀控制，所述补泄油电磁阀具有三种状态：补油状态、泄油状态和既不补油也不泄油的状态。