[發明專利]柱塞式高壓水泵系統及其高低壓模式切換方法

有效

• 申請號: 201110273482.4
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102410185A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 陳銘;魏志魁;徐國榮;王仕國;石祥;劉峰
• 申請（專利權）人: 北京市三一重機有限公司
• 主分類號: F04B49/00
• 分類號: F04B49/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種柱塞式高壓水泵系統，及其高低壓模式的切換方法。

背景技術

目前，在高層建筑的消防救援中，供水高度要求水泵可以產生較高的壓力，由雙活塞油缸驅動的柱塞高壓水泵系統產生的壓力可以大于10MPa，理論供水高度可達900米以上，從而滿足超高層建筑消防水源的供給。

雙活塞油缸柱塞式高壓水泵系統包括兩主油缸和兩水缸，兩主油缸作行程相反的運動，驅動兩水缸吸水和向外泵水。主油缸具有無桿腔和有桿腔，壓力油壓強一定的情況下，自有桿腔進油時，由于活塞桿的存在，活塞受力面積較小(相對于無桿腔)，則所受壓力較小，此時的工作模式為低壓模式；相對地，自無桿腔進油時，為高壓模式。在低壓模式下，油泵泵出的壓力油油量一定時，由于活塞桿的存在，有桿腔的體積較小，則活塞的運動速度較快，與其對應的水缸泵水量較大，高壓模式下，活塞運動速度較慢，與其對應的水缸泵水量較小。則該水泵系統可以實現低壓大排量和高壓小排量兩種工作模式，以滿足不同的負載需求。

在為高層建筑供水的過程中，隨著供水高度的增加，負載壓力也不斷增大。當負載壓力較小時，使用低壓模式工作，即可滿足需求，且流量大；負載壓力較大時，使用高壓模式工作，能夠供水至高處。然而，由于火場情況復雜，需供水的位置高度時常改變，單一的高壓或低壓模式無法滿足復雜的工況需求。現有技術中，在液壓系統中設置兩換向閥實現高低壓模式的切換，操作人員根據具體工況變化，人為切換換向閥，實現高低壓模式的切換，再對液壓泵進行調壓，使整個高壓水泵系統適應工況需求。然而，施工現場工況復雜，僅依靠人為判斷并進行高低壓模式的切換，無法滿足速度和精確度的要求。

因此，如何對柱塞式高壓水泵系統作進一步的改進，可以實時地根據工況變化切換高低壓模式，實現高低壓模式較為優化地配合工作，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的為提供一種柱塞式高壓水泵系統高低壓模式切換方法，該方法可以根據負載變化自動切換高低壓模式，操作便利，實現了柱塞式高壓水泵系統高壓模式和低壓模式較為優化地配合工作。本發明的另一目的是提供一種柱塞式高壓水泵系統。

為達到本發明的第一目的，本發明提供一種柱塞式高壓水泵系統高低壓模式切換方法，包括以下步驟：

包括以下步驟：

1)預存高壓模式和低壓模式切換的臨界壓力值；

2)獲取當前負載壓力值；

3)判斷獲取的當前負載壓力值和臨界壓力值的大小關系，并判斷當前的工作模式，當負載壓力值大于臨界壓力值，且處于高壓模式時，或當前負載壓力值小于臨界壓力值，且處于低壓模式時，返回步驟2)；當負載壓力值小于臨界壓力值，且處于高壓模式，進入步驟31)；當負載壓力值大于臨界壓力值，且處于低壓模式，進入步驟32)；

31)切換至低壓模式，并返回步驟2)；

32)切換至高壓模式，并返回步驟2)。

優選地，

步驟1)中，預存的臨界壓力值包括：

低壓模式切換至高壓模式的第一臨界壓力值；

高壓模式切換至低壓模式的第二臨界壓力值；

其中，第一臨界壓力值大于第二臨界壓力值；

步驟3)中，判斷當前負載壓力值和第一臨界壓力值以及第二臨界壓力值的大小關系，當前負載壓力值大于第一臨界壓力值且處于高壓模式，或當前負載壓力值小于第二臨界壓力值且處于低壓模式，或當前負載壓力值處于第一臨界壓力值和第二臨界壓力值之間時，返回步驟2)；當前負載壓力值小于第二臨界壓力值且處于高壓模式，進入步驟31)；當前負載壓力值大于第一臨界壓力值且處于低壓模式，進入步驟32)

優選地，步驟2)中，檢測出水口壓力值以獲取當前負載壓力值。

相對于現有技術中的人工觀測切換，本發明提供的柱塞式高壓水泵系統及其高低壓模式切換方法可以根據負載壓力變化，自動切換高壓模式和低壓模式，滿足壓力和流量的需求，以較快的響應速度快和較高的精確度實現高壓和低壓模式的優化配合。