CN107191420A - 一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制*** - Google Patents

一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制*** Download PDF

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Abstract

一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***,包括第一主油缸和第二主油缸，第一主油缸的有杆腔与第二主油缸的有杆腔串联形成连通腔；还包括补油装置、监测控制装置；所述的补油装置包括补油箱、伺服液压缸、进油控制阀、回油控制阀、液压泵、流量控制阀；所述的伺服液压缸一端与所述的连通腔连接，另一端依次连接流量控制阀、进油控制阀、液压泵、补油箱形成补油路；所述的回油控制阀分别接入伺服液压缸、补油箱、进油控制阀形成回油路；优点是，该***的补油过程闭环可控，反馈及时，对于内部密封实情具有预警功能，通过精确检测并反馈泵送***的密封状态，实现泵送***的高效可靠地运行。

Description

一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***
技术领域
本发明涉及污泥泵送液压技术领域,具体涉及一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***。
背景技术
柱塞式污泥泵送***因具有输送排量大、输送距离远、过程密闭性好等优良性能，在污泥处理处置领域备受推广。但由于输送介质的高粘稠、强腐蚀特性，污泥泵送***的液压动力源工作环境恶劣，作业强度高，***工作一段时间后，密封结构会产生不同程度损蚀及由此带来的不同程度泄漏，如不实施密封过程的实时监测，设备预警功能将无法实施甚至影响设备正常工作。
已公开的类似技术中，公开号为CN201210243916的中国专利文献公开了一种针对工程机械泵送机构的液压补油***，但此专利所涉及的补油回路存在一定的缺陷：当泵送***空载或非满载运行的时候，有杆腔压力比无杆腔压力高，导致补油功能缺失；同时***缺少油量过补控制，容易造成两缸不同步；补油过程粗放，未能有效对***密封状态实施闭环监控。同时，当前污泥泵送***领域未见类似的液压工作过程实施密封监测的控制技术。
发明内容
本发明的目的是克服污泥泵送***的液压控制过程开环不可控，密封实情不可预警等缺陷，提供一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***，
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***,包括第一主油缸和第二主油缸，第一主油缸的有杆腔与第二主油缸的有杆腔串联形成连通腔；还包括补油装置、监测控制装置；所述的补油装置包括补油箱、伺服液压缸、进油控制阀、回油控制阀、液压泵、流量控制阀；所述的伺服液压缸一端与所述的连通腔连接，另一端依次连接流量控制阀、进油控制阀、液压泵、补油箱形成补油路；所述的回油控制阀分别接入伺服液压缸、补油箱、进油控制阀形成回油路；通过进油控制阀、回油控制阀的切换控制回油路和补油路的连通或断开；所述的监测控制装置包括第一上检测器、第二上检测器、第一下检测器、第二下检测器、PLC控制***、数据处理模块；所述的第一上检测器与第二上检测器分布设置在第一主油缸和第二主油缸的上止位点检测其位置信号、时间信号和压力信号；所述的第一下检测器与第二下检测器分布设置在第一主油缸和第二主油缸的下止位点检测其位置信号、时间信号和压力信号；所述的PLC控制***根据第一上检测器、第二上检测器、第一下检测器、第二下检测器采集的数据控制所述的补油路对连通腔进行补油或使回油路对伺服液压缸进行回油复位，所述的PLC控制***与数据处理模块连通，数据处理模块将从PLC控制***采集的信号数据与标准数据进行处理后输出可视化数据且判断泵送***继续工作或停止工作。
作为上述方案的改进，所述的进油控制阀设有A口、B口、C口、D口，所述的回油控制阀设有E口、F口、G口、H口；所述的A口、B口均与所述的流量控制阀连接，所述的C口与所述的液压泵连接；所述的D口与第二压力控制阀串联后和所述的G口连接；所述的E口与所述的A口、B口并联；F口与伺服液压缸的输出端连接；H口与补油箱连接。
作为上述方案的改进，在所述的进油控制阀的C口与液压泵之间串联有第一单向阀限制液流方向为液压泵向C口；在所述的流量控制阀的两端并联有第二单向阀限制液流方向为所述的伺服液压缸的输入端向进油控制阀的A口或B口；在所述的回油控制阀的F口与伺服液压缸的输出端之间串接有第三单向阀限制液流方向为F口向伺服液压缸的输出端；在所述的伺服液压缸的输出端与所述的连通腔之间串接有第四单向阀限制液流方向为伺服液压缸的输出端向连通腔。
作为上述方案的改进，在所述的第一主油缸的下止位点与其无杆腔并联有第一泄油阀；在所述的第二主油缸的下止位点与其无杆腔并联有第二泄油阀。
作为上述方案的改进，在所述的液压泵的两端并联有第一压力控制阀。
作为上述方案的改进，所述的PLC控制***采集的数据信息具体为：第一上检测器、第二上检测器、第一下检测器、第二下检测器的位置检测信号和检测信号时差△t，进油控制阀、回油控制阀的控制阀得电信号，伺服液压缸位移量△L。
本发明具有以下有益效果：该***的补油过程闭环可控，反馈及时，对于内部密封实情具有预警功能，通过精确检测并反馈泵送***的密封状态，实现泵送***的高效可靠地运行。
附图说明
图1为本发明的泵送***的原理结构图。
标记说明：第一主油缸1、第二主油缸2、连通腔3、补油箱4、伺服液压缸5、进油控制阀6、回油控制阀7、液压泵8、流量控制阀9、第一上检测器10、第二上检测器11、第一下检测器12、第二下检测器13、第一单向阀14、第二单向阀15、第三单向阀16、第四单向阀17、第一泄油阀18、第二泄油阀19、第一压力控制阀20、第二压力控制阀21。
具体实施方式
实施例
如图1所示，一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***,包括第一主油缸1和第二主油缸2，第一主油缸1的有杆腔与第二主油缸2的有杆腔串联形成连通腔3；还包括补油装置、监测控制装置；所述的补油装置包括补油箱4、伺服液压缸5、进油控制阀6、回油控制阀7、液压泵8、流量控制阀9；所述的伺服液压缸5一端与所述的连通腔3连接，另一端依次连接流量控制阀9、进油控制阀6、液压泵8、补油箱4形成补油路；所述的回油控制阀7分别接入伺服液压缸5、补油箱4、进油控制阀6形成回油路；通过进油控制阀6、回油控制阀7的切换控制回油路和补油路的连通或断开；所述的监测控制装置包括第一上检测器10、第二上检测器11、第一下检测器12、第二下检测器13、PLC控制***、数据处理模块；所述的第一上检测器10与第二上检测器11分布设置在第一主油缸1和第二主油缸2的上止位点检测其位置信号、时间信号和压力信号；所述的第一下检测器12与第二下检测器13分布设置在第一主油缸1和第二主油缸2的下止位点检测其位置信号、时间信号和压力信号；所述的PLC控制***根据第一上检测器10、第二上检测器11、第一下检测器12、第二下检测器13采集的数据控制所述的补油路对连通腔3进行补油或使回油路对伺服液压缸5进行回油复位，所述的PLC控制***与数据处理模块连通，数据处理模块将从PLC控制***采集的信号数据与标准数据进行处理后输出可视化数据且判断泵送***继续工作或停止工作。所述的进油控制阀6设有A口、B口、C口、D口，所述的回油控制阀7设有E口、F口、G口、H口；所述的A口、B口均与所述的流量控制阀9连接，所述的C口与所述的液压泵8连接；所述的D口与第二压力控制阀21串联后和所述的G口连接；所述的E口分别与所述的A口、B口、流量控制阀9连接；F口与伺服液压缸5的输出端连接；H口与补油箱4连接。在所述的进油控制阀6的C口与液压泵8之间串联有第一单向阀14限制液流方向为液压泵8向C口；在所述的流量控制阀9的两端并联有第二单向阀15限制液流方向为所述的伺服液压缸5的输入端向进油控制阀6的A口或B口；在所述的回油控制阀7的F口与伺服液压缸5的输出端之间串接有第三单向阀16限制液流方向为F口向伺服液压缸5的输入端；在所述的伺服液压缸5的输出端与所述的连通腔3之间串接有第四单向阀17限制液流方向为伺服液压缸5的输出端向连通腔3。在所述的第一主油缸1的下止位点与其无杆腔并联有第一泄油阀18；在所述的第二主油缸2的下止位点与其无杆腔并联有第二泄油阀19。在所述的液压泵8的两端并联有第一压力控制阀20。所述的PLC控制***采集的数据信息具体为：第一上检测器10、第二上检测器11、第一下检测器12、第二下检测器13的位置检测信号和检测信号时差△t，进油控制阀6、回油控制阀7的控制阀得电信号，伺服液压缸5位移量△L。
工况1
主回路泵油进入第一主油缸1的无杆腔，当第一主油缸1活塞前进泵料的同时，第二主油缸2的活塞通过连通腔3联动后退吸料，第二主油缸2的无杆腔液压油进行回流。
当第一主油缸1先到达其上止位点而第二主油缸2未能到达其下止位点，表明两主油缸输出腔产生外泄漏。此时进油控制阀6的Y3得电，进油控制阀6的左油路开通，油液从液压泵8经过伺服液压缸5对连通腔3进行补油，形成补油模式；当第二主油缸2到达其下止位点时，完成补油，PLC记录并反馈伺服液压缸5行程△L、第一上检测器10与第二下检测器13的得电时间差△t；进油控制阀6的Y3失电并回复中位，回油控制阀7的Y5得电，回油控制阀7右油路开通，液压泵8经过第一压力控制阀20向伺服液压缸5的有杆腔补充油液，驱使伺服液压缸5复位后，回油控制阀7的Y5失电并回复中位，补油模式结束。
当第二主油缸2先到达其下止位点而第一主油缸1未到达其上止位点时，表面两主油缸输出腔产生内泄漏，主油路继续对第一主油缸1的无杆腔泵油，多余的油液从第一泄油阀18流出。第一上检测器10与第二下检查器记录得电时差△t，同时第二主油缸2无杆腔的空气通过第二泄油阀19卸走。
结合工况1泄露状况数据分析：泵送***的补油警戒值设定30ML；泵送***的极限停机线设定40ML；***采集的最大正时补油量集
{19.1,19.8,18.6,21.2,26.9,23.7,24.9,26.8,19.5,30.1,27.5,28.8,20.6,29.6,28.4,20.5,31.3,26.8,21.6,30.5}，最小补油量Vmin＝18.6ML，最大补油量Vmax＝31.3ML；平均补油量
采集数据标准差
***采集的有效补油量集{26.9,23.7,24.9,26.8,27.5,28.8,28.4,26.8}，低于补油警戒值；计算机记录有效补油量集，作为***下一次工作周期的数据源。通过以上的液压控制回路及***密封实情控制技术工作过程，实现了柱塞式污泥泵送***密封实情的闭环监测。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1.一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***，包括第一主油缸和第二主油缸，第一主油缸的有杆腔与第二主油缸的有杆腔串联形成连通腔；其特征在于，还包括补油装置、监测控制装置；
所述的补油装置包括补油箱、伺服液压缸、进油控制阀、回油控制阀、液压泵、流量控制阀；所述的伺服液压缸一端与所述的连通腔连接，另一端依次连接流量控制阀、进油控制阀、液压泵、补油箱形成补油路；所述的回油控制阀分别接入伺服液压缸、补油箱、进油控制阀形成回油路；通过进油控制阀、回油控制阀的切换控制回油路和补油路的连通或断开；
所述的监测控制装置包括第一上检测器、第二上检测器、第一下检测器、第二下检测器、PLC控制***、数据处理模块；所述的第一上检测器与第二上检测器分布设置在第一主油缸和第二主油缸的上止位点检测其位置信号、时间信号和压力信号；所述的第一下检测器与第二下检测器分别设置在第一主油缸和第二主油缸的下止位点检测其位置信号、时间信号和压力信号；所述的PLC控制***根据第一上检测器、第二上检测器、第一下检测器、第二下检测器采集的数据控制所述的补油路对连通腔进行补油或使回油路对伺服液压缸进行回油复位，所述的PLC控制***与数据处理模块连通，数据处理模块将从PLC控制***采集的信号数据与标准数据进行处理后输出可视化数据且判断泵送***继续工作或停止工作。
2.根据权利要求1所述的一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***，其特征在于，所述的进油控制阀设有A口、B口、C口、D口，所述的回油控制阀设有E口、F口、G口、H口；所述的A口、B口均与所述的流量控制阀连接，所述的C口与所述的液压泵连接；所述的D口与第二压力控制阀串联后和所述的G口连接；所述的E口与所述的A口、B口并联；F口与伺服液压缸的输出端连接；H口与补油箱连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有闭环检测的柱塞式污泥泵送***，其特征在于，在所述的进油控制阀的C口与液压泵之间串联有第一单向阀限制液流方向为液压泵向C口；在所述的流量控制阀的两端并联有第二单向阀限制液流方向为所述的伺服液压缸的输入端向进油控制阀的A口或B口；在所述的回油控制阀的F口与伺服液压缸的输出端之间串接有第三单向阀限制液流方向为F口向伺服液压缸的输出端；在所述的伺服液压缸的输出端与所述的连通腔之间串接有第四单向阀限制液流方向为伺服液压缸的输出端向连通腔。
4.根据权利要求1所述的一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***，其特征在于，在所述的第一主油缸的下止位点与其无杆腔并联有第一泄油阀；在所述的第二主油缸的下止位点与其无杆腔并联有第二泄油阀。
5.根据权利要求1所述的一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***，其特征在于，在所述的液压泵的两端并联有第一压力控制阀。
6.根据权利要求1所述的一种具有闭环检测柱塞式污泥泵密封实情的液压控制***，其特征在于，所述的PLC控制***采集的数据信息具体为：第一上检测器、第二上检测器、第一下检测器、第二下检测器的位置检测信号和检测信号时差△t，进油控制阀、回油控制阀的控制阀得电信号，伺服液压缸位移量△L。
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