一种用于液压油路串并联切换的电气控制装置的制作方法

1.本发明涉及液压驱动领域，尤其是针对单个液压阀台同时驱动两个油缸的液压驱动系统。


背景技术：

2.传统液压系统单阀台所驱动液压缸的数量通常只有两种情况：1)单阀台驱动单油缸2)另一种是单阀台同时驱动两个及两个以上油缸。上述第二种情况中，单阀台驱动多油缸情况下，多个油缸之间一般都保持串联或者并联单一连接方式，即两种连接方式在同一个液压系统中只取其一，不会同时存在。但两种系统在运行过程中各有优缺点，其中油缸串联的特点是同步性非常好但推力较弱，而油缸并联的特点是推力强劲但同步性较弱。为了能够在同一个系统中实现两种连接方式并存，实现人为的切换、操作、控制，研制一个简易、可靠的电气控制系统是极其有必要的。
3.液压系统在各工业领域应用广泛，液压阀台与负载油缸连接时分为单阀台驱动单缸和单阀台驱动多缸两大种类。在单阀台驱动多缸的系统中，负载中多个油缸之间的连接方式非“串”即“并”，其中的串指的是各油缸的进、回油管路依次首尾相连串在一起，液压油会顺次通过各油缸。其中的并指的是各油缸的前腔体和或者后腔同时进油或出油，首尾并行连接在一起，液压油会同时通过各油缸。方式不同，也各具优缺点：其中串联同步性良好，但推力有限；并联运行推力强劲，但同步性一般；为了在一个完整的系统中兼顾这两种功能，除了设计一种新型的液压阀组之外，如何研制一种简单但可靠的电气控制装置来进行指令输入、顺控执行、指令输出也同样重要。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：
①
通过本装置为液压阀台提供动力电源和驱动指令
②
通过手动操作本装置，实现液压阀台中的油路在串联和并联模式中安全、灵活的切换
③
通过手动操作本装置，实现油缸的前进、后退、停止等功能。
5.本发明利用电气元件组装研制成一个便于安装的电气控制箱，将油缸上安装的行程开关信号接至电气控制箱内部，通过电气控制箱外部的旋转开关和按钮进行操作，经过内部的电气控制回路的执行，将电磁换向模块、油路切换模块的驱动电源输送至阀台。最终通过阀台内部阀芯的位移来改变液压系统的油路走向，进而改变两个油缸在同步动作过程中的连接方式。
6.本发明的具体技术方案是：
7.一种用于液压油路串并联切换的电气控制装置，以电气控制箱内部电气元件组成的控制回路为核心装置，通过限位开关、旋钮、按钮、电磁阀模块输入和输出元件，实现了单阀台控制双油缸的系统中：操作旋转开关(4)、(7)和按钮(5)、按钮(6)实现液压油路在串联和并联模式中切换；在并联模式下操作旋转开关(7)和按钮(5)、按钮(6)将液压油路在单循环并联和连续并联模式中进行切换；操作按钮(2)、按钮(3)改变阀台内部油路走向实现油
缸的前进和后退。
8.本发明还提供一种用于液压油路串并联切换的电气控制装置的控制方法，所述操作旋转开关(4)、开关(7)和按钮(5)、按钮(6)将液压油路在串联和并联模式中进行切换，其特征在于：当旋转开关(4)切换到就地模式后，若旋转开关(7)旋转在手动油路换向模式，不操作油路换向按钮则液压油路为串行连接，此时当两个油缸串联前进时的油路走向为：换向模块右边电磁线圈得电，油路切换模块失电，油路依次经过油口
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；当两个油缸串联后退时的油路走向为：换向模块左边电磁线圈得电，油路切换模块失电，油路依次经过油口
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。当按下油路换向按钮(5)则油路会在接下来的单次循环动作中保持并行连接运行，当两个油缸并联前进时的油路走向为：换向模块右边电磁线圈得电，油路切换模块得电，油路此时分两路同时经过油缸a和油缸b，其中流经油缸a的油路依次经过油口
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,流经油缸b的油路依次经过油口
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；当两个油缸并联后退时的油路走向为：换向模块左边电磁线圈得电，油路切换模块得电，油路此时分两路同时经过油缸a和油缸b，其中流经油缸a的油路依次经过油口
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—(a)—
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，流经油缸b的油路依次经过油口
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。当旋转开关(7)旋转在自动油路换向模式，不操作油路换向按钮则液压油路为串行连接，此时按下油路换向按钮(5)则油路会一直保持并行连接运行，连续并联运行的油路与上述单循环并联油路相同，直到按下油路换向停止按钮(6)则油路会重新切换为串行连接运行。
9.进一步的，在并联模式下操作旋转开关(7)和按钮(5)、按钮(6)将液压油路在单循环并联和长时间不间断并联模式中进行切换，其特征在于：本电气装置不仅能将液压油路由串联切换为并联运行，而且还可选择并联运行的时间。即当旋转开关(7)旋转在自动油路换向模式时，按下油路换向按钮(5)后，油路会一直保持并联直到按下油路换向停止按钮(6)为止；当旋转开关(7)旋转在手动油路换向模式时，按下油路换向按钮(5)后，并联的持续时间仅会维持一次循环动作期间，原因为当触发后退限位开关后，会触发时间继电器st1的动断触点，持续时间是0.5s，即当在手动换向模式下按下油路换向，阀台在前进到位并后退至后退到位瞬间，时间继电器st1串联在电气回路的触点断开，并联模式无法自锁，则并联持续时间结束。
10.进一步的，操作按钮(2)、按钮(3)改变阀组内部油路走向实现油缸的前进和后退，本电气操作箱柜门表面镶嵌了控制前进、后退方向的操作按钮(2)、按钮(3)，采取的控制方式为非自保持的电气回路：按下按钮时对应换向模块得电进而油缸在对应方向动作，松开按钮时对应换向模块随即失电进而油缸停止动作。
11.进一步的，以电气控制箱和内部电气元件组成的控制回路为核心装置，本电气装置的控制是通过电路元件互联组装形成，电路中动力和控制电压皆为直流电，电压等级为dc24v，所有控制电路集中放置在电气控制箱中。
12.本发明的有益效果是：通过操作电气控制箱上的旋转开关、按钮实现了两个油缸可以在串行联接和并行联接两种方式下进行切换并实现同步前进或者后退；实现了并联功能下可以在：单次循环期间并联、持续不间断并联两种模式下进行选择；具备了多种功能任
意切换的效果，灵活性高，同时电气回路简易不复杂，可靠性较高，检修维护方便。同时选择的电磁阀驱动电压为dc24，电压等级低，安全性高。
13.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
14.图1是油路切换装置电气原理图。
15.图2是串并联切换液压阀台油路原理图。
16.如图所示，各附图中设备和元器件请参考注释及图例说明。
17.具体技术方案
18.如图1所示：本装置的电气控制原理图内部电路主要是接受油缸限位开关、旋转开关、按钮等指令，经过电气回路的执行将电信号输送至指示灯、换向模块等执行机构。其中sq1、sq2分别为油缸的前进和后退到位限位开关，sb1、sb2分别是控制阀台油路前进和后退的按钮。yv1、yv2分别是前进和后退换向模块对应的线圈。经过电气回路的执行将电信号输送至指示灯、油路切换模块等执行机构。其中sa2旋钮是油路切换旋钮，可选择油路换向是保持一次循环的时间还是长时间一直保持。其中sb3按钮是油路换向按钮，sb0按钮是油路换向停止按钮，yv3油路换向阀线圈。
19.如图2所示：我们将各模块的进出油口依次命名为第一油口
①
、第二油口
②
、第三油口
③
，一直到第十五油口
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。液压油从进油口到油缸之间依次经过截止模块i、节流调速模块ii、换向模块iii、平衡模块iv、油路切换模块v，然后进入油缸a和油缸b，之后从油缸尾部出油，再次经过换向模块和截止模块后从第十五油口
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流出阀台。换向模块右边电磁线圈得电，油路切换模块失电，油路依次经过油口
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；当两个油缸串联后退时的油路走向为：换向模块左边电磁线圈得电，油路切换模块失电，油路依次经过油口
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；当两个油缸并联前进时的油路走向为：换向模块右边电磁线圈得电，油路切换模块得电，油路此时分两路同时经过油缸a和油缸b，其中流经油缸a的油路依次经过油口
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,流经油缸b的油路依次经过油口
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；当两个油缸并联后退时的油路走向为：换向模块左边电磁线圈得电，油路切换模块得电，油路此时分两路同时经过油缸a和油缸b，其中流经油缸a的油路依次经过油口
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，流经油缸b的油路依次经过油口
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；换向模块和油路切换模块的电磁线圈供电等级是dcc4v。
20.实例例：
21.以某生活垃圾焚烧发电厂项目为例:该项目经调试后，调试结果符合设计要求:本电气控制装置应用在该厂区的炉排液压驱动系统之中，该项目单条生产线中使用了28个本发明中描述的串并联切换阀台，所有阀台的进油口压力为18mpa，阀台的出口压力在13mpa左右，各单个阀组出口皆连接两个油缸，通过本电气控制装置可以实现两个油缸能够在串联和并联模式之中进行安全、稳定的切换。在该系统中的串并联切换频率在1次/min左右，且基本处于24小时不间断运行状态，通过本项目验证了本电气装置的安全性、价值性。