[发明专利]一种控制系统及具有该控制系统的自行走式施工机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种在电动机断电情况下或采用行走底盘内燃发动机动力时对自行走式施工机械进行控制的系统及具有该系统的自行走式施工机械。

背景技术

自行走式施工机械主要应用于地下工程、岩土工程、市政工程，尤其是水利工程、隧道工程施工。自行走式施工机械用于在隧道开掘后的岩壁喷射浇注成型，护坡及水利建设，实现混凝土速凝特殊要求的工况应用。

涉及混凝土湿喷机组的自行走式施工机械由混凝土泵和喷射臂、速凝剂泵送系统、空压机系统及底盘移动系统五大部分所组成。辅助系统有电缆盘装置、支撑支腿及高压清洗泵等。混凝土泵和喷射臂是混凝土泵送的工作装置，电动机通过外接电源为混凝土泵和喷射臂提供动力。添加剂泵系统由速凝剂水箱及速凝剂泵组成，速凝剂布管直至在混流器中通过空压机提供的压缩空气与混凝土充分混合，实现对混凝土快速喷射及凝固。此类自行走式行走机械的行走机构由内燃发动机驱动液压行驶油泵，提供底盘行驶动力，与行驶油泵连接的辅助油泵提供底盘刹车制动及转向等功能的液压动力。

在常规的泵送控制系统中，混凝土泵油缸的驱动回路及S阀摆阀油缸的换向回路通常分别由两个独立油泵进行驱动及实现同步换向控制。主泵为双向变量泵，高压油进入混凝土泵驱动油缸，当油缸活塞杆推进到油缸两端的磁力开关，磁力开关发出换向信号，控制主油泵的换向伺服阀。

S阀摆阀油缸是由恒压泵与蓄能器配套使用在液压回路中。当蓄能器压力设定在某一最高压力值时，恒压泵在其伺服油缸作用下，斜盘归向零位，压力油输出趋零。恒压泵能使液压系统在达到设定的压力值后，没有压力油输出，处于不作功的节能状态，以减少系统发热。蓄能器作为能量储存装置在S阀摆阀油缸换向系统液压回路中，其主要用途是，对于该换向系统回路经常在间歇性操作工况的液压系统中，配套使用蓄能器装置，瞬间提供很大的供油量，实现摆缸换向在0.5秒极短的时间内完成迅速换向功能，以保证摆阀油缸克服料斗中混凝土的阻力及S换向阀自身重力解决换向到位的技术。

自行走式施工机械在隧道，矿山及水利项目中由于考虑到通风性及避免产生二氧化碳的废弃排放等因素通常情况下主要以电动机提供设备动力供应。在整个设备中电动机通过外接电源为混凝土泵和喷射臂提供液压动力。空压机也由独立的电动机驱动。然而在隧道等施工中往往遇到以下电力供应问题：由于电力故障等原因，工地现场出现停电的情况时有发生；而且一般在遂道施工处离中心变电站距离比较远，供电电缆也不是足够的粗，以致自行走式施工机械的受电电压因为线路损失而得不到正常的所需要的电压，通常比正常的低5％左右，严重时达到20％甚至更低，这时电动机不能正常工作。

在混凝土泵泵送状态下，一旦电动机不能正常工作，料斗，S阀，混凝土缸及整套混凝土输料硬管、输料软管中混凝土必须迅速排空并清洗干净，否则在电力不能及时恢复的情况下，混凝土会在整套输送管道系统中硬化，从而造成非常大的经济损失。

为了解决上述问题，需要用到应急泵送系统，目前在混凝土泵送机械及湿喷机领域中通常采用的应急泵送系统是由外接动力源提供液压站驱动动力或通过内燃机连接的独立辅助油泵，通过液压控制阀手动实现顺序操作摆缸换向及混凝土泵油缸泵送功能。该系统的缺点在于：1、手动操作不方便，泵送不连续，并且泵送排量速度慢；2、外接液压站驱动或安装独立辅助油泵，费用昂贵，并且操作不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种在能够实现泵送排量大、压力高，且无需外接设备的泵送控制系统。本发明的另一个目的是提供一种具有该系统的自行走式施工机械。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种控制系统，包括底盘转向控制系统、底盘刹车控制系统以及泵送控制系统，其特征在于：在底盘转向控制系统及底盘刹车控制系统中分别设有转向优先控制阀及刹车优先控制阀，转向优先控制阀的一端连接泵送控制系统的高压水泵控制阀，另一端连接刹车优先控制阀，刹车优先控制阀的一端连接底盘刹车控制系统的刹车蓄能器，另一端连接泵送控制系统的液压油泵，泵送控制系统中的摆阀油缸电磁换向阀及混凝土泵驱动油缸换向电磁阀通过PLC进行延时控制。

优选地，所述摆阀油缸电磁换向阀在得到磁力开关给出的信号后立即换向，所述混凝土泵驱动油缸换向电磁阀在得到磁力开关给出的信号后延时500ms-1000ms后换向。