[发明专利]串联油缸的行程控制系统、方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及油缸控制技术领域，特别涉及一种串联油缸的行程控制系统、方法和装置。

背景技术

混凝土泵是通过两级串联液压油缸的往复运动来实现混凝土的连续泵送。两个串联的液压油缸的缸径、杆径均相同，理论上能保持同步运动。

但由于制造精度、负载和泄漏等原因，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，误差会增大至系统无法正常工作。

如图1所示，中国专利CN101776107A公开了一种串联油缸的行程控制装置。在图1中，第一油缸10和第二油缸20串联设置，其无杆腔连接到阀60，泵80输出的压力油通过阀60进入第一油缸10或第二油缸20的无杆腔。该行程控制装置使用两个接近开关30’和40’（其中，这两个接近开关30’和40’错开一定的距离D）形成控制区域，以检测第一油缸10和第二油缸20的行程。通过油缸活塞的行程与控制区域之间的位置关系（例如：未达到控制区域、达到控制区域和超过控制区域）及两个串联的第一油缸10和第二油缸20的连通腔的连通状态（包括有杆腔连通和无杆腔连通），判定连通腔的油液容积状态（包括过少、合适、过多），以便对连通腔的容积进行调整，从而将油缸行程控制在控制区域内。

例如，当连通体的油液容积过多时，控制器50控制补泄油阀70使得连通腔与油箱相连，从而对连通腔泄油。当连通腔的油液容积过少时，控制器50控制补液泄油阀70使得连通腔与系统的压力油相连从而对连通腔补油。当连通腔的油液容积合适时，控制器50控制补泄油阀70使得连通腔与外界断开连接。

由于该专利中的行程控制的精度是由接近开关30’和40’的控制距离D来保证的，而控制距离D具有一定的长度范围，在由于液压油过少导致油缸活塞未达到该控制距离和由于液压油过多导致超过该控制距离之间存在该长度范围，显然这一长度范围导致判断油缸活塞的行程状态之间存在较大误差，从而导致行程控制的精度较低。另外，在该专利中，必须在前一个泵送周期（即第一油缸10的活塞从第一油缸的一端运行到另一端，再从另一端运行回到油缸的一端的过程，第二油缸20的活塞的运动过程也相同）检测油缸行程，然后在下一个泵送周期对行程进行调节，因此，不能及时对油缸的行程进行调整，从而可能造成由于油缸的实际运动行程超过了预定的行程而撞缸的问题，也可能造成行程过短而效率下降的问题。

可见，包括上述中国专利CN101776107A在内的现有技术，存在对串联油缸的行程控制调整精度低、调整周期长的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种串联油缸的行程控制系统、方法和装置，用以解决现有技术中对串联油缸的行程控制调整精度低、调整周期长的问题。

本发明实施例技术方案如下：

一种串联油缸的行程控制系统，串联油缸包括串联的第一油缸、第二油缸和补泄油装置，第一油缸和第二油缸具有相同的结构，第一油缸的活塞和第二油缸的活塞均预期在设定行程两端上的第一位置和第二位置之间运动，补泄油装置与第一油缸和第二油缸连通，该系统包括：第一换向传感器，位于第一油缸的活塞到达第一位置所对应的第一油缸外部，用于在第一油缸的活塞经过第一位置时发出第一换向信号；第二换向传感器，位于第二油缸的活塞到达第一位置所对应的第二油缸外部，用于在第二油缸的活塞经过第一位置时发出第二换向信号；行程检测传感器，位于第一油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点所对应的第一油缸外部，或者位于第二油缸的活塞到达第一位置和第二位置之间的预定检测点所对应的第二油缸外部，用于在所述行程检测传感器所在油缸的活塞经过该预定检测点时发出行程检测信号；控制器，用于接收第一换向信号、第二换向信号和行程检测信号；在当前的半个泵送周期内，根据第一换向信号和行程检测信号确定第一油缸的活塞在第一位置和预定检测点之间运行的第一时长，根据行程检测信号和第二换向信号确定第二油缸的活塞在预定检测点和第一位置之间运行的第二时长，根据第一时长和第二时长确定串联油缸中的油液容积状态，并根据确定得到的油液容积状态，控制补泄油装置对油液容积状态进行调整。