专利名称：枝叶粉碎机用控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制系统，尤指一种应用在枝叶粉碎机上的控制系统。
背景技术：
园林绿化、培育、养护过程中会产生许多树木、枝叶废弃物，将这些树木、枝叶废弃 物进行收集、粉碎后还田、覆盖、造纸或作为燃料使用都是十分有益的。目前国内外有多种 枝叶粉碎机，其一般由机架、切削机构、进退料机构和出料机构几大部分组成，它们按进料 方式的不同可分为强制进料式和非强制进料式两种。其中，强制进料式枝叶粉碎机大多采 用手动控制，这种手动控制进料方式会产生许多人为因素，很多时候机器在超负荷的条件 下仍然在工作，造成一些不必要的设备事故，影响机器寿命，也有很多时候机器会被人为停 止进料或退料，并且，若采用这种手动控制进料方式，对机器的操作与喂料必需有至少两个 工作人员才能完成，这样使得工作效率被极大降低。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种枝叶粉碎机用控制系统，该控制系统可自动控制 枝叶粉碎机的作业，大大提高了枝叶粉碎机的工作效率。为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种枝叶粉碎机用控制系统，该控制系统用于对枝叶粉碎机的液压控制系统和刀 盘进行控制，其特征在于它包括压力传感器、速度传感器、第一继电器、第二继电器和第三 继电器，其中该第一、第二、第三继电器的控制线圈负极与电源的负极连接，该第一继电器 的控制线圈正极经由电源开关与该电源的正极连接，该第二继电器的控制线圈正极与该速 度传感器的信号输出端连接，该速度传感器置于该刀盘处，该第三继电器的控制线圈正极 与该压力传感器的信号输出端连接，该压力传感器置于与该液压控制系统中的液压马达连 接的油管处；该第一继电器的第一、第二动触点分别与该第二继电器的第一常闭静触点、第 二常闭静触点连接，该第一继电器的第一、第二常开静触点分别与三位四通电磁换向阀左 侧的线圈的两端连接；该第二继电器的第一、第二动触点分别与该第三继电器的第一常闭 静触点、第二常闭静触点连接；该第三继电器的第一、第二动触点分别与该电源的负极、正 极连接，该第三继电器的第一、第二常开静触点分别与三位四通电磁换向阀右侧的线圈的 两端连接。所述液压控制系统包括过滤器、定量齿轮泵、调速阀、单向阀、所述三位四通电磁 换向阀和液压马达，一个油箱的输出口经由一个油管与该过滤器的输入口连接，该过滤器 的输出口经由一个油管与该定量齿轮泵的输入口连接，该定量齿轮泵的输出口经由一个油 管与该调速阀的进油口连接，该调速阀的出油口经由一个油管与该单向阀的输入口连接， 该单向阀的输出口经由一个油管与所述三位四通电磁换向阀的压力口连接，所述三位四通 电磁换向阀的回液口分两路，一路经由一个油管与该调速阀的回油口连接，另一路经由一 个油管与该油箱的输入口连接，所述三位四通电磁换向阀的第一工作口经由一个油管与该液压马达的一个控制口连接，所述三位四通电磁换向阀的第二工作口经由一个油管与该液 压马达的另一个控制口连接，该液压马达与所述枝叶粉碎机的进退料系统中的传送滚筒机 构连接。所述控制系统还包括第四继电器和第五继电器，其中该第四、第五继电器的控 制线圈负极与所述电源的负极连接，该第四继电器的控制线圈正极经由第一手动开关与所 述电源的正极连接，该第五继电器的控制线圈正极经由第二手动开关与所述电源的正极连 接；该第四继电器的第一、第二动触点分别与该第五继电器的第一、第二常闭静触点连接， 该第四继电器的第一常开静触点分别与所述第一继电器的第一常开静触点和所述三位四 通电磁换向阀左侧的线圈的一端连接，该第四继电器的第二常开静触点分别与所述第一继 电器的第二常开静触点和所述三位四通电磁换向阀左侧的线圈的另一端连接，该第四继电 器的第一、第二常闭静触点分别与所述第三继电器的第一、第二动触点连接；该第五继电器 的第一、第二动触点分别与所述电源的负极、正极连接，该第五继电器的第一常开静触点分 别与所述第三继电器的第一常开静触点和所述三位四通电磁换向阀右侧的线圈的一端连 接，该第五继电器的第二常开静触点分别与所述第三继电器的第二常开静触点和所述三位 四通电磁换向阀右侧的线圈的另一端连接。本实用新型具有优点本实用新型可使枝叶粉碎机实现自动和手动控制，本实用 新型可通过对液压控制系统和刀盘的监测来准确控制枝叶粉碎机的进退料过程，以及通过 手动方式来实现对枝叶粉碎机的进退料过程的控制，使得枝叶粉碎机大大提高了工作效 率，延长了机器的使用寿命，使操作人员与喂料人员合二为一，减少人力浪费。本实用新型 适用于液压强制进料式枝叶粉碎机。
图1是本实用新型的较佳实施例的组成示意图；图2是应用本实用新型的液压控制系统的组成示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细描述。本实用新型枝叶粉碎机用控制系统用于对枝叶粉碎机的液压控制系统和刀盘进 行控制，它包括压力传感器、速度传感器、第一继电器、第二继电器和第三继电器。该第一、 第二、第三继电器的控制线圈负极与电源的负极连接，该第一继电器的控制线圈正极经由 电源开关与该电源的正极连接，该第二继电器的控制线圈正极与该速度传感器的信号输出 端连接，该速度传感器置于该刀盘处，该第三继电器的的控制线圈正极与该压力传感器的 信号输出端连接，该压力传感器置于与该液压控制系统中的液压马达连接的油管处；该第 一继电器的第一、第二动触点分别与该第二继电器的第一常闭静触点、第二常闭静触点连 接，该第一继电器的第一、第二常开静触点分别与三位四通电磁换向阀左侧的线圈的两端 连接；该第二继电器的第一、第二动触点分别与该第三继电器的第一常闭静触点、第二常闭 静触点连接；该第三继电器的第一、第二动触点分别与该电源的负极、正极连接，该第三继 电器的第一、第二常开静触点分别与三位四通电磁换向阀右侧的线圈的两端连接。上述的 本实用新型可对枝叶粉碎机实现自动控制功能。[0013]为了对异常情况进行及时处理，除了上述自动控制功能外，本实用新型还可设有 手动控制功能，如图1所示，具有自动和手动控制功能的本实用新型包括压力传感器401、 速度传感器402、第一继电器404、第二继电器405、第三继电器406、第四继电器407和第五 继电器408。该第一、第二、第三、第四、第五继电器404、405、406、407、408的控制线圈负极 (脚7)与电源的负极连接，该第一继电器404的控制线圈正极(脚8)经由电源开关403与 该电源的正极连接，该第二继电器405的控制线圈正极(脚8)与该速度传感器402的信号 输出端(脚4)连接，该速度传感器402置于该刀盘处，该第三继电器406的控制线圈正极 (脚8)与该压力传感器401的信号输出端(脚4)连接，该压力传感器401置于与该液压 控制系统中的液压马达900连接的油管处，该第四继电器407的控制线圈正极(脚8)经由 第一手动开关409与电源的正极连接，该第五继电器408的控制线圈正极(脚8)经由第二 手动开关410与电源的正极连接。该第一继电器404的第一、第二动触点(脚5、6)分别与 该第二继电器405的第一常闭静触点、第二常闭静触点(脚1、2)连接，该第二继电器405 的第一、第二动触点(脚5、6)分别与该第三继电器406的第一常闭静触点、第二常闭静触 点(脚1、2)连接。该第四继电器407的第一、第二动触点(脚5、6)分别与该第五继电器 408的第一、第二常闭静触点(脚1、2)连接，该第四继电器407的第一常开静触点(脚3) 分别与第一继电器404的第一常开静触点(脚3)和三位四通电磁换向阀100左侧的线圈 (即正转线圈101)的一端连接，该第四继电器407的第二常开静触点(脚4)分别与第一 继电器404的第二常开静触点(脚4)和三位四通电磁换向阀100左侧的线圈的另一端连 接。此时，该第一继电器404的第一、第二常开静触点(脚3、4)不与三位四通电磁换向阀 100左侧的线圈的两端连接。该第四继电器407的第一、第二常闭静触点(脚1、2)分别与 第三继电器406的第一、第二动触点(脚5、6)连接。此时，第三继电器406的第一、第二动 触点(脚5、6)不与电源的负极、正极连接。该第五继电器408的第一、第二动触点(脚5、 6)分别与电源的负极、正极连接，该第五继电器408的第一常开静触点(脚3)分别与第三 继电器406的第一常开静触点(脚3)和三位四通电磁换向阀100右侧的线圈(即倒转线 圈102)的一端连接，该第五继电器408的第二常开静触点(脚4)分别与第三继电器406 的第二常开静触点(脚4)和三位四通电磁换向阀100右侧的线圈的另一端连接。此时，该 第三继电器406的第一、第二常开静触点(脚3、4)不与三位四通电磁换向阀100右侧的线 圈的两端连接。上述本实用新型适用于具有如下液压控制系统的液压强制进料式枝叶粉碎机，如 图2，该液压控制系统包括过滤器700、定量齿轮泵500、调速阀300、单向阀200、三位四通电 磁换向阀100和液压马达900，一个油箱600的输出口经由一个油管与该过滤器700的输入 口连接，该过滤器700的输出口经由一个油管与该定量齿轮泵500的输入口连接，该定量齿 轮泵500的输出口经由一个油管与该调速阀300的进油口连接，该调速阀300的出油口经 由一个油管与该单向阀200的输入口连接，该单向阀200的输出口经由一个油管与三位四 通电磁换向阀100的压力口 P连接，三位四通电磁换向阀100的回液口 T分两路，一路经由 一个油管与该调速阀300的回油口连接，另一路经由一个油管与该油箱600的输入口连接， 三位四通电磁换向阀100的第一工作口 A经由一个油管与该液压马达900的一个控制口连 接，三位四通电磁换向阀100的第二工作口 B经由一个油管与该液压马达900的另一个控 制口连接，该液压马达900与枝叶粉碎机的进退料系统中的传送滚筒机构连接，该定量齿轮泵500的控制端与该控制系统中相应的控制端连接(图中未示出)。较佳地，调速阀300可选为带压力补偿器的溢流节流阀。该带压力补偿器的溢流 节流阀的特点在于带压力补偿器，能维持稳定的流量，不受进出油口压力差变化影响，能 够精确地控制执行元件的速度；其内的单向调速阀使一个方向的流量可以调节，而反向可 自由流动；适合控制机械动作快速、慢速及快速返回之用；能使系统压力随负载变化，没有 压差损失；功率损失小，节能效果好。如图2，过滤器700的输入口与输出口之间通过油管 连接一个过滤器旁通单向阀装置800，在与过滤器700的输出口连接的油管处设置一个过 滤器堵塞传感器701，该过滤器堵塞传感器701与该控制系统中相应的控制端连接(图中未 示出)。调速阀300的进油口与回油口之间通过油管连接一个溢流阀301，以保护该液压控 制系统的安全。在本实用新型中，三位四通电磁换向阀100为公知器件，在这里不再详细描述。如图1，本实用新型的工作原理为按下电源开关403，第一继电器404的控制线圈通电，第一继电器404由其第一动 触点与第一常闭静触点闭合、第二动触点与第二常闭静触点闭合变为其第一动触点与第一 常开静触点闭合、第二动触点与第二常开静触点闭合，正转线圈101通电，三位四通电磁换 向阀100的阀芯右移，枝叶粉碎机进行进料作业。具体地，液压油从油箱600的输出口依次 经由过滤器700过滤、定量齿轮泵500后进入调速阀300的进油口。若此时从油箱600输 出的液压油的流量适宜液压马达900需要，即此时的液压油满足进料速度所需，则进入调 速阀300的进油口的液压油直接从调速阀300的出油口输出，并经由单向阀200 (阻止非常 情况下的液压油回流)进入三位四通电磁换向阀100的压力口 P，从第一工作口 A输出至液 压马达900，使液压马达900带动进退料系统中的传送滚筒机构正向动作，从而进行进料作 业。从液压马达900回流的液压油经由三位四通电磁换向阀100的第二工作口 B、回液口 T 而直接回流到油箱600，待继续输出使用(从液压马达900回流的液压油不进入调速阀300 的回油口，此时的调速阀300的进油口与回油口之间为截止状态)。若从油箱600输出的 液压油的流量大于液压马达900所需，则进入调速阀300的进油口的多余的液压油从调速 阀300的回油口输出到油箱600，完成调节液压油流量的目的。在进料作业过程中，第二、第 三、第四、第五继电器405、406、407、408为初始状态，不动作。在进料作业过程中，当枝叶粉碎机遇到诸如木料被卡住或钩住等情况时，压力传 感器401检测到其所在油管处的压力升高，当压力值异常升高到上限阈值时，压力传感器 401从信号输出端发出压力异常信号，使第三继电器406的控制线圈通电，第三继电器406 由其第一动触点与第一常闭静触点闭合、第二动触点与第二常闭静触点闭合变为其第一动 触点与第一常开静触点闭合、第二动触点与第二常开静触点闭合，倒转线圈102通电，而由 于第三继电器406的动作，正转线圈101断电，实现互锁，三位四通电磁换向阀100的阀芯 左移，枝叶粉碎机进行退料作业。具体地，液压油从油箱600的输出口依次经由过滤器700、 定量齿轮泵500、调速阀300、单向阀200、压力口 P、第二工作口 B输出至液压马达900，使 液压马达900带动进退料系统中的传送滚筒机构倒向动作，从而进行退料作业。从液压马 达900回流的液压油经由三位四通电磁换向阀100的第一工作口 A、回液口 T而回流到油 箱600，待继续输出使用。这里，调速阀300的工作原理不再赘述。在进行退料作业的过程 中，被测油管处的压力下降，当压力传感器401检测到的压力值下降到下限阈值时，压力传感器401发出压力恢复信号，使第三继电器406的控制线圈断电，第三继电器406恢复初始 状态，倒转线圈102断电，由于第三继电器406的动作，正转线圈101又通电，三位四通电磁 换向阀100的阀芯右移，从而使枝叶粉碎机又处于进料状态。如果压力再次出现异常升高 情况，则控制系统会控制枝叶粉碎机重复以上动作来尝试再进料，从而使得木料在进退料 过程中自动调整了前进路线，达到改善进料效果的目的。速度传感器402用于监测刀盘速度，在进料作业过程中，当因异常情况使得刀盘 速度低于下限阈值时，速度传感器402从信号输出端发出切削异常信号，使第二继电器405 的控制线圈通电，第二继电器405由其第一动触点与第一常闭静触点闭合、第二动触点与 第二常闭静触点闭合变为其第一动触点与第一常开静触点闭合、第二动触点与第二常开静 触点闭合，正转线圈101断电，三位四通电磁换向阀100处于中位，液压控制系统处于回油 状态。具体地，流入三位四通电磁换向阀100的压力口 P的液压油从回液口 T流出，而不流 入液压马达900，因此液压马达900停止运转，枝叶粉碎机停止作业。当停止作业，处理完异 常情况后，刀盘的速度会很快上升，当刀盘速度上升到上限阈值时，速度传感器402会发出 切削恢复信号，使第二继电器405的控制线圈断电，第二继电器405恢复初始状态，正转线 圈101又通电，从而枝叶粉碎机又处于进料状态。除了通过压力传感器401和速度传感器402来使枝叶粉碎机进行进退料和停止作 业外，还可通过手动方式来实现，如下详述。如图1，手动闭合第一手动开关409，则第四继电器407的控制线圈通电，第四继电 器407由其第一动触点与第一常闭静触点闭合、第二动触点与第二常闭静触点闭合变为其 第一动触点与第一常开静触点闭合、第二动触点与第二常开静触点闭合，正转线圈101通 电，三位四通电磁换向阀100的阀芯右移，枝叶粉碎机变为进料状态，且这种进料状态不会 因压力传感器401和速度传感器402的动作而改变，但这种进料状态会因第二手动开关410 的闭合而变为退料状态，实现互锁。手动断开第一手动开关409，则第四继电器407的控制 线圈断电，第四继电器407恢复初始状态，枝叶粉碎机响应此时其他继电器的动作而进入 相应状态。如图1，手动闭合第二手动开关410，则第五继电器408的控制线圈通电，第五继电 器408由其第一动触点与第一常闭静触点闭合、第二动触点与第二常闭静触点闭合变为其 第一动触点与第一常开静触点闭合、第二动触点与第二常开静触点闭合，倒转线圈102通 电，三位四通电磁换向阀100的阀芯左移，枝叶粉碎机变为退料状态，且这种退料状态不会 因压力传感器401、速度传感器402、第一手动开关409的动作而改变，也就是正转线圈101 会始终处于断电状态，实现互锁。手动断开第二手动开关410，则第五继电器408的控制线 圈断电，第五继电器408恢复初始状态，枝叶粉碎机响应此时其他继电器的动作而进入相 应状态。在枝叶粉碎机工作的过程中，若过滤器700的过滤网失效，则过滤器堵塞传感器 701会及时检测出并报警；若过滤器700堵塞而没有及时更换新的滤网，则液压油从过滤器 旁通单向阀装置800通过，以保证定量齿轮泵500的安全运行。本实用新型可使枝叶粉碎机实现自动和手动控制，本实用新型可通过对液压控制 系统和刀盘的监测来准确控制枝叶粉碎机的进退料过程，以及通过手动方式来实现对枝叶 粉碎机的进退料过程的控制，使得枝叶粉碎机大大提高了工作效率，延长了机器的使用寿命，使操作人员与喂料人员合二为一，减少人力浪费。本实用新型适用于液压强制进料式枝 叶粉碎机。 以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术 人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基 础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
权利要求一种枝叶粉碎机用控制系统，该枝叶粉碎机用控制系统用于对枝叶粉碎机的液压控制系统和刀盘进行控制，其特征在于它包括压力传感器、速度传感器、第一继电器、第二继电器和第三继电器，其中该第一、第二、第三继电器的控制线圈负极与电源的负极连接，该第一继电器的控制线圈正极经由电源开关与该电源的正极连接，该第二继电器的控制线圈正极与该速度传感器的信号输出端连接，该速度传感器置于该刀盘处，该第三继电器的控制线圈正极与该压力传感器的信号输出端连接，该压力传感器置于与该液压控制系统中的液压马达连接的油管处；该第一继电器的第一、第二动触点分别与该第二继电器的第一常闭静触点、第二常闭静触点连接，该第一继电器的第一、第二常开静触点分别与三位四通电磁换向阀左侧的线圈的两端连接；该第二继电器的第一、第二动触点分别与该第三继电器的第一常闭静触点、第二常闭静触点连接；该第三继电器的第一、第二动触点分别与该电源的负极、正极连接，该第三继电器的第一、第二常开静触点分别与三位四通电磁换向阀右侧的线圈的两端连接。
2.如权利要求1所述的枝叶粉碎机用控制系统，其特征在于所述液压控制系统包括过滤器、定量齿轮泵、调速阀、单向阀、所述三位四通电磁换向 阀和液压马达，一个油箱的输出口经由一个油管与该过滤器的输入口连接，该过滤器的输 出口经由一个油管与该定量齿轮泵的输入口连接，该定量齿轮泵的输出口经由一个油管与 该调速阀的进油口连接，该调速阀的出油口经由一个油管与该单向阀的输入口连接，该单 向阀的输出口经由一个油管与所述三位四通电磁换向阀的压力口连接，所述三位四通电磁 换向阀的回液口分两路，一路经由一个油管与该调速阀的回油口连接，另一路经由一个油 管与该油箱的输入口连接，所述三位四通电磁换向阀的第一工作口经由一个油管与该液压 马达的一个控制口连接，所述三位四通电磁换向阀的第二工作口经由一个油管与该液压马 达的另一个控制口连接，该液压马达与所述枝叶粉碎机的进退料系统中的传送滚筒机构连 接。
3.如权利要求1或2所述的枝叶粉碎机用控制系统，其特征在于所述控制系统包括第四继电器和第五继电器，其中该第四、第五继电器的控制线圈负极与所述电源的负极连接，该第四继电器的控制线 圈正极经由第一手动开关与所述电源的正极连接，该第五继电器的控制线圈正极经由第二 手动开关与所述电源的正极连接；该第四继电器的第一、第二动触点分别与该第五继电器 的第一、第二常闭静触点连接，该第四继电器的第一常开静触点分别与所述第一继电器的 第一常开静触点和所述三位四通电磁换向阀左侧的线圈的一端连接，该第四继电器的第二 常开静触点分别与所述第一继电器的第二常开静触点和所述三位四通电磁换向阀左侧的 线圈的另一端连接，该第四继电器的第一、第二常闭静触点分别与所述第三继电器的第一、 第二动触点连接；该第五继电器的第一、第二动触点分别与所述电源的负极、正极连接，该 第五继电器的第一常开静触点分别与所述第三继电器的第一常开静触点和所述三位四通 电磁换向阀右侧的线圈的一端连接，该第五继电器的第二常开静触点分别与所述第三继电 器的第二常开静触点和所述三位四通电磁换向阀右侧的线圈的另一端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种枝叶粉碎机用控制系统。第一至第三继电器的控制线圈负极接电源负极，第一继电器的控制线圈正极经电源开关接电源正极，第二继电器的控制线圈正极接速度传感器信号输出端，第三继电器的控制线圈正极接压力传感器信号输出端；第一继电器的第一、第二动触点分别接第二继电器的第一、第二常闭静触点，第一继电器的第一、第二常开静触点分别接换向阀左侧线圈两端；第二继电器的第一、第二动触点分别接第三继电器的第一、第二常闭静触点；第三继电器的第一、第二动触点分别接电源负正极，第三继电器的第一、第二常开静触点分别接换向阀右侧线圈两端。本实用新型使枝叶粉碎机实现自动和手动控制，工作效率大大提高。
文档编号F15B21/08GK201702006SQ201020219729
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者曾淑华 申请人:绿友机械集团股份有限公司