[發明專利]串聯油缸的精確的行程控制方法及行程控制裝置

有效

• 申請號: 201010140160.8
• 申請日: 2010-03-24
• 公開（公告）號: CN101776107A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 高榮芝;李沛林
• 申請（專利權）人: 長沙中聯重工科技發展股份有限公司
• 主分類號: F15B21/02
• 分類號: F15B21/02;F15B15/28
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛

技術領域

本發明涉及一種應用于混凝土泵等設備的串聯油缸的行程控制 方法及應用該方法的行程控制裝置。

背景技術

混凝土泵是通過兩串聯液壓缸的往復運動來實現混凝土的連續 泵送。兩串聯液壓缸缸徑、桿徑均相同，理論上能保持同步運動。

但由于制造精度、負載、泄漏等原因，會導致兩油缸不同步， 隨著時間的積累，其同步誤差逐漸增大，如沒有控制裝置，會增大 至系統無法正常工作。

在混凝土泵上普遍采用卸壓型緩沖機構來調整串聯油缸的行 程。如圖1所示，串聯油缸的第一油缸12的無桿腔123和第二油缸 14的無桿腔143聯通在一起成為聯通腔，第一油缸的有桿腔121和 第二油缸14的有桿腔141為進油腔，當有桿腔121進油時，油缸桿 125后退，油缸桿145伸出；當有桿腔141進油時，油缸桿145后 退，油缸桿121伸出。第一油缸12上設有泄壓型緩沖機構127，第 二油缸14上設有泄壓型緩沖機構147。第一油缸12的行程與第二 油缸12的行程相等，同時也是串聯油缸的行程，即油缸行程。

但卸壓型緩沖機構需在油缸上打孔，因此其位置不能靈活調節， 而且隨著壓力、流量、缸徑、桿徑、換向控制系統的不同，油缸緩 沖距離也不同，所以難以適應復雜工況，有時會造成行程變短或行 程變長的故障，導致潤滑不到位或吸料性變差，這將對泵送系統的 耐磨特性及效率有很大影響。

專利文獻WO1990004104A1披露了一種串聯油缸的控制行程 方式，如圖2所示，兩個輸送缸分別通過驅動油缸以交替式壓縮及 吸入沖程進行推挽式操控，其中，無桿腔的油口A、B互進油口和 出油口，有桿腔聯通成為聯通腔，由三位四通電磁閥控制其補充油 液或排泄油液，其中，油口P為補油口，油口T為回油口。即壓力 油交替供入驅動油缸的活塞蓋端，而這兩個桿端互相連接的驅動側， 其活塞沖程可通過液壓油的供給與排放得以平衡，其中，彼此之間 邏輯相連的終位信號(由傳感器B1、B2、B3、B4檢測)觸發于驅 動油缸活塞的四個終端位置上。

當一個活塞的桿端終位信號已存在，同時另一個活塞的蓋端終 位信號不存在時，液壓油液得以供入，而當一個活塞的桿端終位信 號不存在，同時另一個活塞的蓋端終位信號存在時，液壓油液得以 排出；而當兩個活塞的桿端和蓋端終位信號同時存在或不存在時， 將停止液壓油液的供給和排放。

該方案有幾個缺陷：

(一)控制精度有限：在不同壓力作用下，油液補充或排出的 量會有較大變化，因此在相同的標準(同樣的感應信號)下，控制 精度會變化較大。

(二)控制范圍有限：不能檢測到行程過長的問題，僅能實現 行程不會太短的控制。

(三)影響整機性能：如果油缸停下來等待控制到位，則每分 鐘的泵送次數將受較大影響，如此降低了整機效率。

發明內容

本發明目的在于提供混凝土泵等設備使用的精確的串聯油缸行 程控制方法，本發明的目的還在于提供一種串聯油缸的行程控制裝 置。

為此，本發明提供了一種串聯油缸的行程控制方法，包括以下 步驟：通過錯開布置兩個油缸行程位置采集器以形成油缸行程的控 制區域；根據油缸行程與控制區域之間的位置關系以及串聯油缸的 聯通腔的連通狀態判定聯通腔的油液容積狀態，其中，油缸行程與 控制區域之間的位置關系為：未到達控制區域、到達控制區域、超 過控制區域，聯通腔的油液容積狀態為：過少、合適、過多，聯通 腔的連通狀態包括有桿腔聯通和無桿腔連通；以及根據聯通腔的油 液容積狀態對聯通腔的油液容積進行調整，以將油缸行程控制在控 制區域內。

優選地，通過調整兩個行程位置采集器的錯開距離來調整油缸 行程的控制精度。

優選地，在兩個泵送循環完成時，通過統計兩個油缸行程位置 采集器的信號有無情況來確定油缸行程與控制區域之間的關系。

優選地，當油缸行程未到達控制區域或超過控制區域時，在接 下來的每個泵送循環中逐次增加或減少補油量或泄油量，直到油缸 行程位于控制區域內。

優選地，當油缸行程位于控制區域內時，在接下來的每個泵送 循環中，保持補油量或泄油量不變。

優選地，油缸行程由補油量或泄油量來控制，補油量或泄油量 通過控制開關電磁閥開啟時間或比例閥流量或伺服閥流量來控制。