专利名称：用于控制泥浆泵的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制泥浆泵的装置和方法，具有两个通过端面开口通入一物料给料容器的输送缸，所述输送缸借助于至少一个液压可逆泵和通过所述可逆泵操纵的液压驱动缸推挽式操纵；还具有一设置在物料给料容器内部的可液压操纵的转辙管，所述转辙管在入口端可交替地连接在输送缸的开口上并打开相应的另一开口且在出口端与一输送管连接，其中各驱动缸在其一端分别通过一液压管道与可逆泵的一个接头连接，而在其另一端上通过一摆动油管相互液压连接；还具有一个在每个活塞行程结束后用来对可逆泵和转辙管进行换向的装置。
已知一种这一类型的双缸泥浆泵的控制装置(DE-A-19542258)，其中驱动缸活塞的末端位置可借助于缸换向传感器量出，产生末端位置信号。那里可逆泵的流动反向可通过驱动缸的末端位置信号触发。同时将转辙管换向。如果泵的驱动缸和转辙管的驱动缸设置在两个液压回路内，如果例如转辙管通过一可通过液压泵供能的蓄压器与驱动缸的液压回路分开控制，那么这种泵控制装置便能可靠地工作。在用来切换转辙管的压力液体直接从驱动缸的由可逆泵供给的液压回路中分岔出来的所谓单回路泵中，尤其是在输送介质的流量和稠度改变时便出现故障，如果活塞还没有到达其末端位置而已经开始换向转辙管的话。此外在这种情况下转辙管的运动没有缓冲地进行，这时在末端位置时出现撞击和撞击噪声。
由此出发本发明的目的是，开发一种控制双缸泥浆泵的装置和方法，它即使在单回路泵和在不同的混凝土稠度和压力时也可以可靠和有缓冲地进行转辙管换向。
为了实现这个目的推荐在权利要求1和6中给出的特征组合。本发明优良的方案和改进结构由从属权利要求得到。
本发明首先从这样的想法出发，即，既监测工作缸中的活塞又监测在其运动过程中的转辙管，并在考虑测量的运动流程的情况下应该在计算机辅助下进行换向。为了达到这一点，按照本发明建议，驱动缸的在泵一侧的液压接头和转辙管的换向缸设置在一由可逆泵供给的液压回路的并联支路中；转辙管具有一个对其回转位置作出反应的位置传感器；有至少两个相互有间距地设置在驱动缸上的对从旁边经过的驱动缸活塞作出反应的缸换向传感器和/或一个对可逆泵的高压出口处的压力变化作出反应的压力传感器；并且计算机辅助的换向装置具有一对位置传感器的输出信号和对缸换向传感器和/或压力传感器的输出信号作出反应的控制程序，用来程序控制地操纵一用于调整可逆泵的流量和流动方向的控制机构和一设置在转辙管的液压支路内的换向机构。这里转辙管的位置传感器适宜于做成角度传感器，其输出信号是对于转辙管回转位置的一个衡量尺度。
本发明另一种优良的方案设想，控制机构由可逆泵的一个斜盘构成，此斜盘可液压或机电操纵。转辙管的换向机构可以例如做成可电磁或液压控制的换向阀。
用本发明的措施在方法方面可以这样实现，即在换向过程中测量转辙管的回转位置；在输送过程中监测活塞在驱动缸中的位置；并在每个活塞行程的一末端区段内通过减小由可逆泵供给的流量来抑制活塞的速度，使活塞以小的速度向末端止挡行驶；在活塞撞上止挡时切换通向转辙管的一操纵机构的压力输入，并提高由可逆泵在提高阶段供给的输送量，而方向不变，直至转辙管到达其回转路程的一规定的中间位置为止；接着由可逆泵供给的输送量回落，直至转辙管到达一末端止挡为止；然后使可逆泵的流动方向反向，并且向转辙管的压力输入通过一换向机构中断或通过换向得以保持。
本发明一种优选的结构设想，在可逆泵最终改变流动方向时，一与转辙管连接的液压换向机构被换向或关闭。可逆泵可以在提高阶段在换向过程中在短时间内调节到最大的供给量。
下面借助于一在附图中示意表示的实施例详细说明本发明。附图表示
图1以局部剖开的示意图表示双缸泥浆泵的一个局部；图2一用于单回路双缸泥浆泵的计算机辅助的控制装置的线路图；图3用来表示在每个活塞行程的终点可逆泵和转辙管换向过程的图表。
在图2中示意表示的控制装置确定用于按图1的泥浆泵，该泥浆泵具有两个输送缸50，50′，其端面开口52通入一物料送料容器54，并可在压缩行程期间通过一转辙管56交替地与一输送管58连接。输送缸50，50′通过液压驱动缸5，5′和一可逆液压泵6推挽式驱动。为此目的，输送缸50，50′的输送活塞60，60′与驱动缸5，5′的活塞8，8′通过一共同的活塞杆9，9′连接。
在所示实施例中，驱动缸5，5′在底面一侧通过液压回路的液压管11，11′借助于可逆泵6供给压力油，并在其活塞杆一侧的末端通过一摆动油管(Schaukellleitung)12相互液压连接。驱动活塞8，8′以及共同的活塞杆9，9′的运动方向通过这样的方式反向，即通过一包含一计算机14和一调整机构16的换向装置18使可逆泵6的流动方向反向。为此可逆泵6具有一斜盘62，它在换向时回转经过其零位，使得压力油在液压管11，11′中的输送方向反向。在未画出的驱动电机规定的转速时可逆泵6的输送流量可通过斜盘62的回转角改变。这里斜盘62的回转角可以通过遥控器64在计算机14的支持下进行调整。
一旦驱动缸5，5′的活塞8，8′到达其末端位置，可逆泵6和转辙管56便进行换向。换向装置处理分别与两个驱动缸5，5′的活塞杆一端和底面一端间隔开设置的油缸换向传感器20，22和20′，22′的输出信号，传感器的出口端与计算机辅助的换向装置18连接。油缸换向传感器对在泵运行时从旁边经过的驱动活塞8，8′作出反应，并且对这个事件向计算机输入端66，68发出信号。在出现输出信号时在换向装置内滞后一定时间触发一切换信号，此信号通过调整机构16对可逆泵6换向。此外在换向过程中通过换向阀79和换向缸72，72′使得转辙管56换向。在正常运行时首先应用活塞杆一侧的油缸换向传感器20，20′的信号，以产生换向信号。为此计算机14具有一控制程序，在这个程序内运用活塞杆一侧的油缸换向传感器20，20′的输出信号，形成用于可逆泵6和/或转辙管56的换向信号。在至少一个活塞杆一侧的油缸换向传感器20、20′失效的情况下，这时取而代之的是，至少一个在底面一侧的油缸换向传感器22、22′起作用，以形成用于换向程序的换向信号。
换向装置18还包括一压力传感器24，它连接在可逆泵6的高压端76上，并在计算机14内借助于压力监测程序处理其输出信号。压力监测程序计算一个行程内的平均高压，并包括一用来确定出现在每个输送行程终点的压力升高及其转换成用于可逆泵6和/或转辙管56的换向信号的算法。这个换向信号优选在油缸换向传感器20、20′，22、22′失效时用来换向。
本发明的特点是，转辙管56具有一对其回转位置作出反应的位置传感器80，计算机辅助的换向装置18具有一对位置传感器80的输出信号以及油缸换向传感器20、20′，22、22′和/或压力传感器24的输出信号作出反应的控制程序，其用来程序控制地操纵可逆泵6的斜盘62以及设置在转辙管56的液压支路82内的换向机构79。在所示实施例中位置传感器80做成角度传感器，而换向机构79做成可电磁操纵的换向阀。
用这个措施，转辙管56可根据其角度位置输入液压油，从而产生快速然而有阻尼地进行的换向运动。
下面借助于按图3的图表详细说明转辙管的换向过程。在上面的线图中表示换向阀79的开关位置79′与时间的关系，在中间的线图中表示角度传感器80的角度位置80′，在下面的线图中表示可逆泵6斜盘62的角度位置62′与时间的关系。其次表示了一些点，在这些点处在活塞杆一侧的缸换向传感器20和20′对从旁边经过的活塞8，8′作出反应并发出换向信号。在油缸换向传感器上出现换向信号后首先根据输送功率或行程持续时间的不同延迟一滞后路程x，直至可逆泵6的斜盘62起动为止。滞后产生输送流量的下降斜坡R，它造成活塞8，8′的制动。在制动斜坡的末尾活塞靠在油缸底面上。从那时起斜盘62在一提高阶段(Pushover-Phase)P内再一次完全转出，使得沿到此为至的进给方向建立一压力，它使转辙管56从其起始位置A起产生运动。在转辙管超过规定的中间位置Z后，其通过位置传感器80用信号表示，斜盘62重新转回。最后停止向转辙管的油缸72或72′的输入，如果到达转辙管的末端位置E的话。在这种情况下换向阀79移到其中立的中间位置。最后斜盘完全转到头，使得可以进行返回行程。
所述方法特别是对于单回路双缸泥浆泵是有利的，这时驱动缸在泵一侧的液压接头和转辙管的换向缸设置在由可逆泵供给的液压回路的并联支路内。
总而言之确定如下本发明涉及一种用于控制双缸泥浆泵的装置和方法，其输送活塞借助于一液压可逆泵6和通过该可逆泵控制的液压驱动缸推挽式操纵。在每次压缩行程时输送缸50，50′通过一转辙管56与一输送管58连接。在每个输送行程结束时触发可逆泵6和转辙管56的换向过程。为了在单回路双缸泥浆泵中能可靠地运行，本发明建议，转辙管具有一个对其回转位置作出反应的位置传感器。此外设置至少两个相互离开一定距离安置在工作缸上的从旁边经过的驱动缸活塞作出反应的油缸换向传感器和/或一对可逆泵的高压出口处的压力变化作出反应的压力传感器。计算机辅助的换向装置具有一个对位置传感器的输出信号和油缸换向传感器和/或压力传感器的输出信号作出反应的控制程序，它用来程序控制地操纵一用于调整可逆泵流量和流动方向的控制机构以及一设置在转辙管液压支路内的换向机构。
权利要求
1.用于控制泥浆泵的装置，具有两个通过端面开口(52)通入一物料给料容器(54)的输送缸(50，50′)，所述输送缸可借助于至少一个液压可逆泵(6)和通过它控制的液压驱动缸(5，5′)推挽式操纵；还具有一设置在物料给料容器(54)内的可液压操纵的转辙管(56)，所述转辙管在入口端可交替地连接在输送缸(50，50′)的开口上并打开相应的另一开口且在出口端与一输送管(58)连接，其中各驱动缸(5，5′)在其一端分别通过一液压管(11，11′)与可逆泵(6)的一个接头液压连接，而在其另一端通过一摆动油管(12)相互液压连接；还具有一个用来在每一活塞行程结束以后对可逆泵(6)和转辙管(56)进行换向的装置(18)，其特征为驱动缸在泵一侧的液压接头和液压操纵的转辙管设置在一由可逆泵供油的液压回路的并联支路内；转辙管具有一个对其回转位置作出反应的位置传感器(80)；有至少两个相互有间距地设置在工作缸上的对从旁边经过的驱动缸活塞作出反应的缸换向传感器和/或一个对可逆泵高压出口处的压力变化作出反应的压力传感器；并且计算机辅助的换向装置具有一个对位置传感器的输出信号和对缸换向传感器和/或压力传感器的输出信号作出反应的控制程序，用来程序控制地操纵一用于调整可逆泵的流量和流动方向的控制机构以及一设置在转辙管的液压支路内的换向机构。
2.按权利要求1的装置，其特征为转辙管的位置传感器是角度传感器。
3.按权利要求1或2的装置，其特征为控制机构由可逆泵的一斜盘构成。
4.按权利要求3的装置，其特征为斜盘是液压或机电可调的。
5.按权利要求1至4之任一项的装置，其特征为换向机构设计成可电磁或机械控制的换向阀。
6.用于控制泥浆泵的方法，具有两个通过端面开口(52)通入一物料给料容器(54)的输送缸(50，50′)，所述输送缸借助于一个液压可逆泵(6)和通过它控制的液压驱动缸(5，5′)推挽式操纵(50，50′)；还具有一设置在物料给料容器(54)内的可液压操纵的转辙管(56)，所述转辙管在入口端可交替地连接在输送缸(50，50′)的开口上并打开相应的另一开口且在出口端可与一输送管(58)连接，其中每当输送缸(50，50′)中输送行程结束时触发可逆泵(6)和转辙管(56)的换向过程，其特征为在切换过程中测量转辙管的回转位置；在输送过程中监测活塞在驱动缸内的位置，并在每个活塞行程的一末端区段内通过减小由可逆泵供给的输送流量来抑制活塞速度并使活塞移动到末端止挡上；在活塞撞上止挡时切换通向一转辙管操纵机构的压力输入，并且不改变方向地提高由可逆泵在一提高阶段供给的输送量，直至转辙管到达其回转路程上一规定的中间位置为止；接着由可逆泵供给的输送量回落，直至转辙管到达一末端止挡；使可逆泵的流动方向反向并通过一换向机构中断给转辙管的压力输入或者通过换向保持所述压力输入。
7.按权利要求6的方法，其特征为在可逆泵最终改变流动方向时，一与转辙管连接的液压换向机构被切换或关闭。
8.按权利要求6或7的方法，其特征为可逆泵在提高阶段在换向过程中短时调节到最大的输送量。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制双缸泥浆泵的装置和方法，泥浆泵的输送活塞借助于一液压可逆泵(6)和通过它控制的液压驱动缸推挽式操纵。输送缸(50，50′)在每个压缩行程时通过一转辙管(56)与一输送管(58)连接。在每个输送行程结束时触发可逆泵(6)和转辙管(56)的换向过程。为了在单回路双缸泥浆泵中也能可靠地运行，本发明建议，转辙管具有一对其回转位置作出反应的位置传感器。其次设置至少两个相互离开一定距离安置在工作缸上的对从旁边经过的驱动缸活塞作出反应的缸换向传感器和/或一个对可逆泵高压出口处的压力变化作出反应的压力传感器。计算机辅助的换向装置具有一个对位置传感器的输出信号和缸换向传感器和/或压力传感器的输出信号作出反应的控制程序，它用来程序控制地操纵一用于调整可逆泵的流量和流动方向的控制机构以及一设置在转辙管的液压支路内的换向机构。
文档编号F04B49/06GK1788159SQ200580000378
公开日2006年6月14日 申请日期2005年3月18日 优先权日2004年3月26日
发明者W·霍夫曼, W·明岑迈尔 申请人:粉刷师股份公司