[发明专利]串联油缸的精确的行程控制方法及行程控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于混凝土泵等设备的串联油缸的行程控制 方法及应用该方法的行程控制装置。

背景技术

混凝土泵是通过两串联液压缸的往复运动来实现混凝土的连续 泵送。两串联液压缸缸径、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，会导致两油缸不同步， 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联通在一起成为联通腔，第一油缸的有杆腔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121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。

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， 而且随着压力、流量、缸径、杆径、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，有时会造成行程变短或行 程变长的故障，导致润滑不到位或吸料性变差，这将对泵送系统的 耐磨特性及效率有很大影响。

专利文献WO1990004104A1披露了一种串联油缸的控制行程 方式，如图2所示，两个输送缸分别通过驱动油缸以交替式压缩及 吸入冲程进行推挽式操控，其中，无杆腔的油口A、B互进油口和 出油口，有杆腔联通成为联通腔，由三位四通电磁阀控制其补充油 液或排泄油液，其中，油口P为补油口，油口T为回油口。即压力 油交替供入驱动油缸的活塞盖端，而这两个杆端互相连接的驱动侧， 其活塞冲程可通过液压油的供给与排放得以平衡，其中，彼此之间 逻辑相连的终位信号(由传感器B1、B2、B3、B4检测)触发于驱 动油缸活塞的四个终端位置上。

当一个活塞的杆端终位信号已存在，同时另一个活塞的盖端终 位信号不存在时，液压油液得以供入，而当一个活塞的杆端终位信 号不存在，同时另一个活塞的盖端终位信号存在时，液压油液得以 排出；而当两个活塞的杆端和盖端终位信号同时存在或不存在时， 将停止液压油液的供给和排放。

该方案有几个缺陷：

(一)控制精度有限：在不同压力作用下，油液补充或排出的 量会有较大变化，因此在相同的标准(同样的感应信号)下，控制 精度会变化较大。

(二)控制范围有限：不能检测到行程过长的问题，仅能实现 行程不会太短的控制。

(三)影响整机性能：如果油缸停下来等待控制到位，则每分 钟的泵送次数将受较大影响，如此降低了整机效率。

发明内容

本发明目的在于提供混凝土泵等设备使用的精确的串联油缸行 程控制方法，本发明的目的还在于提供一种串联油缸的行程控制装 置。

为此，本发明提供了一种串联油缸的行程控制方法，包括以下 步骤：通过错开布置两个油缸行程位置采集器以形成油缸行程的控 制区域；根据油缸行程与控制区域之间的位置关系以及串联油缸的 联通腔的连通状态判定联通腔的油液容积状态，其中，油缸行程与 控制区域之间的位置关系为：未到达控制区域、到达控制区域、超 过控制区域，联通腔的油液容积状态为：过少、合适、过多，联通 腔的连通状态包括有杆腔联通和无杆腔连通；以及根据联通腔的油 液容积状态对联通腔的油液容积进行调整，以将油缸行程控制在控 制区域内。

优选地，通过调整两个行程位置采集器的错开距离来调整油缸 行程的控制精度。

优选地，在两个泵送循环完成时，通过统计两个油缸行程位置 采集器的信号有无情况来确定油缸行程与控制区域之间的关系。

优选地，当油缸行程未到达控制区域或超过控制区域时，在接 下来的每个泵送循环中逐次增加或减少补油量或泄油量，直到油缸 行程位于控制区域内。

优选地，当油缸行程位于控制区域内时，在接下来的每个泵送 循环中，保持补油量或泄油量不变。

优选地，油缸行程由补油量或泄油量来控制，补油量或泄油量 通过控制开关电磁阀开启时间或比例阀流量或伺服阀流量来控制。