[发明专利]一种混凝土喷射机械液压控制装置及混凝土喷射机器人

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土喷射技术领域，尤其涉及一种混凝土喷射机械液压控制装置及混凝土喷射机器人。 

背景技术

混凝土喷射机械是水电隧道、地下厂房、地铁工程、铁路隧道、岩土工程、军事地下工程及公路工程等领域内广泛使用的一种施工设备。混凝土喷射机械利用液压力或压缩空气，将预拌好的混合料通过管道输送到喷嘴处，高速喷射到受喷面凝结硬化，从而形成混凝土支护层。喷射混凝土技术以其简便的工艺、经济的造价，广泛应用于各种施工领域。 

混凝土喷射机械主要分为混凝土喷射机和混凝土喷射机器人。混凝土喷射机主要包括混凝土泵送装置、空气压缩装置、计量装置；混凝土喷射机器人较混凝土喷射机复杂，功能先进，适应能力强，增加了行走装置和机械手装置等部分，运动机构、执行元件多，其复杂程度高。 

现有技术中，混凝土喷射机器人的各个装置工作负载和工作状况差异很大，因此，各个装置均采用独立的原动机驱动。例如空气压缩机装置和计量装置，负载较大但负载基本稳定，要求转速恒定，一般采用原动机直接驱动，如图1、图2所示，交流电动机直接驱动空气压缩机、计量泵；机械手装置负载较小，但机械手作业时负载变化较大，一般采用原动机驱动液压泵和负载敏感多路阀控制，如图3所示，交流电动机驱动柱塞泵101，柱塞泵101的出油口与机械手多路阀102的进油口连接。 

根据负载大小和负载变化情况，各个装置分别由不同的原动机驱动，这就需要众多原动机和油泵组成动力源，这样造成混凝土喷射机器人的成本高、控制复杂程度高。 

发明内容 

针对现有技术中混凝土喷射机器人需要众多原动机和油泵进行驱动的问题，本发明提供了一种混凝土喷射机械液压控制回路及混凝土喷射机器人。 

一种混凝土喷射机械液压控制装置，包括原动机、液压油泵、主油路、压力控制阀、流量控制阀、液压马达、多路阀、液压油箱； 

所述原动机的动力输出端连接所述液压油泵的动力输入端，所述液压油泵的入油口连接所述液压油箱，所述液压油泵的出油口连接所述主油路，所述压力控制阀的进油口连接所述主油路，所述压力控制阀的出油口连接所述多路阀的入油口，所述流量控制阀的入油口连接所述主油路，所述流量控制阀的出油口连接所述液压马达的入油口，所述多路阀、液压马达的回油口均连接所述液压油箱； 

所述多路阀用于控制负载变化的执行元件，所述液压马达用于驱动负载稳定的执行元件。 

优选地，所述流量控制阀和所述液压马达之间的管路上设有开关阀，该开关阀的入油口连接所述流量控制阀的出油口，该开关阀的出油口连接所述液压马达的入油口。 

优选地，所述开关阀为逻辑插装阀。 

优选地，所述压力控制阀为压差传感阀。 

优选地，所述流量控制阀为节流阀。 

优选地，还包括电磁换向阀，所述电磁换向阀的第一通道口、第二通道口、第三通道口、回油口分别连接所述开关阀的控制端、压力控制阀的控制端、所述流量控制阀的出油口、所述液压油箱。 

优选地，所述流量控制阀的入油口和所述主油路之间的管路上还设有定差减压阀，所述定差减压阀的入油口连接主油路，所述定差减压阀的出油口连接所述流量控制阀的入油口，所述定差减压阀的控制端连接所述电磁换向阀的第三通道口。 

优选地，还包括溢流阀，所述溢流阀的入油口连接所述主油路，其出油口连接所述液压油箱。 

优选地，所述原动机为柴油机。 

优选地，所述原动机为电动机。 

优选地，所述液压油泵为电比例调节的变量柱塞泵。 

优选地，所述多路阀为机械手控制多路阀。 

优选地，所述液压马达为柱塞液压马达。 

优选地，所述负载变化的执行元件具体为机械手。 

优选地，所述负载稳定的执行元件具体为空气压缩机。 

一种混凝土喷射机器人，该混凝土喷射机器人采用上述的混凝土喷射机械液压控制装置进行控制。 

本发明提供的混凝土喷射机械液压控制装置采用一个原动机和液压油泵组成的动力源，同时控制混凝土喷射机械中的两个负载差异较大的两个液压执行元件。这种结构减少了动力元件，降低了混凝土喷射机械的生产成本，易于实现控制。 

本发明还提供了一种混凝土喷射机器人，该混凝土喷射机器人采用上述的混凝土喷射机械液压控制装置进行控制。该混凝土喷射机器人采用一个原动机和液压油泵组成的动力源，同时驱动混凝土喷射机器人中的两个负载差异较大的工作装置，这种结构减少了动力元件，降低了混凝土喷射机器人的生产成本，还易于控制。