1.本实用新型涉及液压控制技术领域,尤其涉及一种分料液压系统及包含该分料液压系统的摊铺机。
背景技术:2.目前,摊铺机为常见的筑路设备之一,具体说是一种用于道路基层和面层各种材料摊铺作业的施工设备。摊铺机作为一种道路施工的重要专用设备,用于将沥青混合料、水稳混合料等筑路材料通过摊铺机均匀地摊铺到路面,再通过熨平板熨平预压实,经压路机最终压实后形成平整的道路路面。摊铺机是由各种不同的系统相互配合完成摊铺工作的,主要包含料斗、行走系统、液压系统、输料机系统、螺旋分料系统、熨平板等等。工作时,铺路物料通过输料机系统从料斗供应到螺旋分料系统,螺旋分料系统将铺路物料散布到熨平板的前方,铺路物料最终通过熨平板压实。
3.现有摊铺机的螺旋分料系统出于对成本和功能的考虑通常采用变量柱塞泵控制定量液压马达的闭式液压系统,闭式液压系统传动方式的优点是结构紧凑,控制直接,传动效率高。但是摊铺机的螺旋分料系统在大厚度、大宽度路面摊铺极限工况施工时,分料液压系统负载大,当分料液压系统功率与发动机功率占比持续过高时,发动机存在掉速甚至熄火的风险,容易导致分料螺旋卡料,发动机损坏,影响分料液压系统使用寿命。
技术实现要素:4.针对现有技术的不足,本实用新型提供一种分料液压系统,以解决或改善现有技术存在的至少一个技术问题。
5.本实用新型还提供一种摊铺机,包括上述的分料液压系统。
6.本实用新型的第一方面提供一种分料液压系统,包括斜盘柱塞泵、摆角传感器、分料马达、斜盘角度调整装置、压力检测元件、控制装置和发动机,斜盘柱塞泵包括第一油口和第二油口,分料马达包括第三油口和第四油口,第一油口通过第一油路和第三油口连接,第二油口通过第二油路和第四油口连接,压力检测元件用于检测第三油口和第四油口的压力,斜盘角度调整装置用于调节斜盘柱塞泵的斜盘角度,发动机和斜盘柱塞泵连接,摆角传感器用于检测斜盘柱塞泵的斜盘角度,发动机、摆角传感器、压力检测元件和斜盘角度调整装置分别和控制装置连接,控制装置用于控制斜盘角度调整装置调节斜盘柱塞泵的斜盘角度。
7.作为本实用新型的分料液压系统在一方面的改进,还包括补油组件,补油组件包括补油泵、第一单向阀和第二单向阀,发动机与补油泵连接,补油泵的进油口与油箱连接,补油泵的出油口分别与第一单向阀的进口和第二单向阀的进口连接,第一单向阀的出口与第一油路连接,第二单向阀的出口与第二油路连接。
8.作为本实用新型的分料液压系统在一方面的改进,包括第一溢流阀和第二溢流阀,第一溢流阀的进口与第一油路连接,第一溢流阀的出口与油箱连接,第二溢流阀的进口
与第二油路连接,第二溢流阀的出口与油箱连接。
9.作为本实用新型的分料液压系统在一方面的改进,还包括第三溢流阀,第三溢流阀的进口连接补油泵与第一单向阀和第二单向阀之间的连接油路,第三溢流阀的出口与油箱连接。
10.作为本实用新型的分料液压系统在一方面的改进,还包括过滤器,补油泵的出油口经过滤器分别与第一单向阀的进口和第二单向阀的进口连接。
11.作为本实用新型的分料液压系统在一方面的改进,还包括三位三通液控换向阀和第四溢流阀,三位三通液控换向阀一侧的进口和控制口分别与第三油口连接,三位三通液控换向阀另外一侧的进口和控制口分别与第四油口连接,三位三通液控换向阀的出口与第四溢流阀的进口连接,第四溢流阀的出口与油箱连接。
12.作为本实用新型的分料液压系统在一方面的改进,压力检测元件包括第一压力传感器和第二压力传感器,第一压力传感器与第三油口连接,第二压力传感器与第四油口连接,第一压力传感器和第二压力传感器分别与控制装置连接。
13.作为本实用新型的分料液压系统在一方面的改进,斜盘角度调整装置包括变量油缸和伺服阀,控制装置与伺服阀连接,伺服阀与变量油缸连接,变量油缸与斜盘柱塞泵连接。
14.作为本实用新型的分料液压系统在一方面的改进,控制装置为单片机或者可编程的控制器;和/或,分料马达为定量马达。
15.本实用新型的第二方面提供一种摊铺机,包括机架本体,机架本体上设有如上任一种的分料液压系统;
16.机架本体通过第一支腿和第二支腿实现升降。
17.本实用新型的分料液压系统,包括摆角传感器、斜盘角度调整装置和压力检测元件,发动机、摆角传感器、压力检测元件和斜盘角度调整装置分别和控制装置连接,通过上述结构,控制装置可以根据发动机、摆角传感器、压力检测元件的输入信号,通过斜盘角度调整装置调节斜盘柱塞泵的斜盘角度,实现斜盘柱塞泵的压力切断和功率的自适应控制,上述方案涉及的硬件成本较低,仅需在斜盘柱塞泵的对应位置增加摆角传感器和分料马达的对应位置增加压力检测元件,在控制方式上通过压力检测元件实时检测分料系统工作压力,并将压力数值传回控制装置,当传回压力数值超过设定的压力阈值时,控制装置调整输出的斜盘柱塞泵控制信号,将斜盘柱塞泵排量降到最小,达到斜盘柱塞泵压力切断的效果,此外,本实用新型针对降低发动机因分料系统持续功率过高而导致掉速、熄火的风险的目标,利用压力检测元件和摆角传感器传回的数值来计算分料系统功率,持续监测分料系统与发动机输出功率的占比,当占比超过设定阈值时通过软件调整斜盘柱塞泵的排量,从而降低分料系统功率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型具体实施方式中分料液压系统的示意图。
20.附图标记:
21.1:斜盘柱塞泵;2:分料马达;3:发动机;4:第一油路;5:第二油路;6:补油泵;7:第一单向阀;8:第二单向阀;9:油箱;10:第一溢流阀;11:第二溢流阀;12:第三溢流阀;13:过滤器;14:三位三通液控换向阀;15:第四溢流阀;16:第一压力传感器;17:第二压力传感器;18:变量油缸;19:伺服阀。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
23.下面结合图1描述本具体实施方式中的分料液压系统及摊铺机。
24.本具体实施方式提供的分料液压系统,可以包括斜盘柱塞泵1、摆角传感器、分料马达2、斜盘角度调整装置、压力检测元件、控制装置和发动机3,斜盘柱塞泵1包括第一油口和第二油口,分料马达2包括第三油口和第四油口,第一油口通过第一油路4和第三油口连接,第二油口通过第二油路5和第四油口连接,压力检测元件用于检测第三油口和第四油口的压力,斜盘角度调整装置用于调节斜盘柱塞泵1的斜盘角度,发动机3和斜盘柱塞泵1连接,摆角传感器用于检测斜盘柱塞泵1的斜盘角度,发动机3、摆角传感器、压力检测元件和斜盘角度调整装置分别和控制装置连接,控制装置用于控制斜盘角度调整装置调节斜盘柱塞泵1的斜盘角度,具体的,控制装置用于根据压力检测元件反馈的压力信号和发动机反馈的发动机状态信号控制斜盘角度调整装置调节斜盘柱塞泵1的斜盘角度。其中,压力检测元件反馈的压力信号包括第三油口和第四油口的压力,发动机反馈的发动机状态信号包括发动机3的转速和功率。
25.斜盘柱塞泵1包括第一油口和第二油口,分料马达2包括第三油口和第四油口,第一油口通过第一油路4和第三油口连接,第二油口通过第二油路5和第四油口连接,由此斜盘柱塞泵1、分料马达2构成闭式液压系统,闭式液压系统的优点是结构紧凑,控制直接,传动效率高。斜盘柱塞泵1为分料马达2提供流量,控制分料系统的转速。
26.发动机3和斜盘柱塞泵1连接,斜盘柱塞泵1由发动机3驱动,具体可选的,发动机3通过分动箱与斜盘柱塞泵1相连,为整个液压系统提供动力源。斜盘角度调整装置用于调节斜盘柱塞泵1的斜盘角度,斜盘角度包括斜盘倾斜角度和斜盘的倾斜方向,即可以通过改变斜盘倾斜角度来改变排量,改变斜盘的倾斜方向来买现泵进出油口的交换。发动机3、摆角传感器、压力检测元件和斜盘角度调整装置分别和控制装置连接,具体的,控制装置可以与发动机3的发动机3控制器连接,以获取发动机3的转速和功率,然后通过发动机3的转速推算出斜盘柱塞泵1的转速。
27.控制装置可以根据斜盘柱塞泵1的转速、斜盘角度和斜盘柱塞泵1的输出流量曲线计算斜盘柱塞泵1的输出流量。再根据斜盘柱塞泵1的输出流量和压力检测元件的压力检测值计算出分料液压系统的功率。斜盘柱塞泵1的输出流量和分料液压系统的功率的计算均
为本领域常规技术手段,在此不做具体展开。上述控制装置可以为单片机或者可编程的控制器。
28.本实用新型的分料液压系统的工作逻辑可以采用下述步骤:发动机3启动,闭式液压系统工作,首先通过压力检测元件检测的数值判断是否满足压力切断的条件,若满足条件则通过控制装置输出控制信号,减小斜盘柱塞泵1斜盘的倾角至零排量位置,实现压力切断;若不满足压力切断条件,进入到下一步,通过摆角传感器的位置、发动机3的转速等测得分料液压系统的流量,压力检测元件测量系统压力,计算分料液压系统的功率,当分料液压系统的功率与发动机3功率的比值超设定阈值时,控制装置输出控制信号下调斜盘柱塞泵1的斜盘倾角,减小泵的输出排量,进一步减小分料液压系统的功率从而减小分料液压系统功率与发动机3输出功率的占比,实现功率的自适应控制。若既不满足压力切断条件又不满足功率调节条件,程序进入到第三步电比例调节阶段,控制装置输出控制信号,调节斜盘柱塞泵1斜盘的倾角直至液压马达达到目标转速时调节停止。该过程涉及的控制方法等属于本领域常规技术手段,在此不做详述。
29.由上述内容可知,本实用新型的分料液压系统,包括摆角传感器、斜盘角度调整装置和压力检测元件,发动机3、摆角传感器、压力检测元件和斜盘角度调整装置分别和控制装置连接,通过上述结构,控制装置可以根据发动机3、摆角传感器、压力检测元件的输入信号,通过斜盘角度调整装置调节斜盘柱塞泵1的斜盘角度,实现斜盘柱塞泵1的压力切断和功率的自适应控制,上述方案涉及的硬件成本较低,仅需在斜盘柱塞泵1的对应位置增加摆角传感器和分料马达2的对应位置增加压力检测元件,在控制方式上通过压力检测元件实时检测分料系统工作压力,并将数值传回控制装置,当传回数值超过设定的压力阈值时,控制装置调整输出的斜盘柱塞泵1控制信号,将斜盘柱塞泵1排量降到最小,达到斜盘柱塞泵1压力切断的效果,此外,本实用新型针对降低发动机3因分料系统持续功率过高而导致掉速、熄火的风险的目标,利用压力检测元件和摆角传感器传回的数值来计算分料系统功率,持续监测分料系统与发动机3输出功率的占比,当占比超过设定阈值时通过软件调整斜盘柱塞泵1的排量,从而降低分料系统功率。
30.在本实用新型的一些实施例中,还包括补油组件,补油组件包括补油泵6、第一单向阀7和第二单向阀8,发动机3与补油泵6连接,补油泵6的进油口与油箱9连接,补油泵6的出油口分别与第一单向阀7的进口和第二单向阀8的进口连接,第一单向阀7的出口与第一油路4连接,第二单向阀8的出口与第二油路5连接。该方案中,发动机3与斜盘柱塞泵1和补油泵6连接,使发动机3能够驱动斜盘柱塞泵1和补油泵6,同时,补油泵6与斜盘柱塞泵1集成设置,不仅便于使发动机3同时驱动补油泵6与斜盘柱塞泵1,还能提高液压系统的集成度,减小分料液压系统的体积。补油组件的设置,可以通过补油泵6为分料液压系统补油,维持分料液压系统的系统压力,第一单向阀7和第二单向阀8控制油液单向流入。
31.为了避免第一油路4和第二油路5上的压力过高,包括第一溢流阀10和第二溢流阀11,第一溢流阀10的进口与第一油路4连接,第一溢流阀10的出口与油箱9连接,第二溢流阀11的进口与第二油路5连接,第二溢流阀11的出口与油箱9连接,第一溢流阀10和第二溢流阀11分别对第一油路4和第二油路5上的油液进行溢流卸荷,使管路中的油液压力保持在正常范围内,防止油液压力过高造成设备损坏。
32.在本实用新型的一些实施例中,还包括第三溢流阀12,第三溢流阀12的进口连接
补油泵6与第一单向阀7和第二单向阀8之间的连接油路,第三溢流阀12的出口与油箱9连接,第三溢流阀12对补油泵6与第一单向阀7和第二单向阀8之间的连接油路上的油液进行溢流卸荷,使管路中的油液压力保持在正常范围内,防止油液压力过高造成设备损坏。
33.在本实用新型的一些实施例中,还包括过滤器13,过滤器13设于补油泵6与第一单向阀7和第二单向阀8之间的连接油路中,即补油泵6的出油口经过滤器13分别与第一单向阀7的进口和第二单向阀8的进口连接。在该技术方案中,通过在连通补油泵6与第一单向阀7和第二单向阀8的管路中设置过滤器13,以对油液进行过滤,防止混入油液中的杂质流入液压设备中造成设备损坏。可以理解,油液在液压系统中循环流动,容易混入部分杂质,尤其是补油泵6的运转过程中产生的杂质,一旦随油液流入液压设备中,可能造成设备的磨损、堵塞甚至损坏,过滤器13可以有效缓解以上问题。
34.在本实用新型的一些实施例中,分料液压系统包括第一溢流阀10、第二溢流阀11、第三溢流阀12、过滤器13,补油泵6的出油口经过滤器13分别与第一单向阀7的进口、第二单向阀8的进口、第三溢流阀12的进口、第一溢流阀10的出口、第二溢流阀11的出口连接,第三溢流阀12的出口与油箱9连接,第一溢流阀10的进口与第一油路4连接,第二溢流阀11的进口与第二油路5连接,其中,第一溢流阀10和第一单向阀7之间并联,第二溢流阀11和第二单向阀8之间并联。该方案中,第一溢流阀10和第二溢流阀11分别对第一油路4和第二油路5上的油液进行溢流卸荷至油泵与第一单向阀7和第二单向阀8之间的连接油路,而第三溢流阀12对补油泵6与第一单向阀7和第二单向阀8之间的连接油路上的油液进行溢流卸荷,使管路中的油液压力保持在正常范围内,防止油液压力过高造成设备损坏。第三溢流阀12与补油泵6并联,用于设定补油系统的压力,补油泵6的管路同时与第一溢流阀10和第二溢流阀11的出口相连,从低压侧为系统补充因系统内泄漏损失的流量。
35.具体可选的,分料马达2为定量马达,压力检测元件包括第一压力传感器16和第二压力传感器17,第一压力传感器16与第三油口连接,用于检测第三油口的压力,第二压力传感器17与第四油口连接,用于检测第四油口的压力,第一压力传感器16和第二压力传感器17分别与控制装置连接。在分料马达2两侧的第三油口、第四油口安装压力传感器,实时监测液压系统的压力,结合控制算法不仅可以起到压力切断的作用,同时还能和摆角传感器组合计算分料系统的功率,通过算法实现分料系统功率自适应控制。
36.需要说明的是,摆角传感器可以设置在斜盘柱塞泵1上,也可以设置在斜盘角度调整装置上,只要能够检测斜盘柱塞泵1的斜盘角度的目的即可。具体可选的,斜盘角度调整装置包括变量油缸18和伺服阀19,控制装置与伺服阀19连接,伺服阀19与变量油缸18连接,变量油缸18与斜盘柱塞泵1连接以调整斜盘柱塞泵1的斜盘角度,由此实现伺服阀19的阀芯与斜盘柱塞泵1的斜盘通过机械结构相连,通过控制装置输出控制信号控制伺服阀19阀芯的位移调节斜盘柱塞泵1的斜盘角度从而实现斜盘柱塞泵1变排量的目的。相应的,摆角传感器可以设置在变量油缸18上,也可以设置在伺服阀19上。
37.在本实用新型的一些实施例中,还包括三位三通液控换向阀14、第四溢流阀15,三位三通液控换向阀14包括两个进口、两个控制口和一个出口,三位三通液控换向阀14一侧的进口和控制口分别与第三油口连接,三位三通液控换向阀14另外一侧的进口和控制口分别与第四油口连接,三位三通液控换向阀14的出口与第四溢流阀15的进口连接,第四溢流阀15的出口与油箱9连接,三位三通液控换向阀14并联在分料马达2两侧再与第四溢流阀15
串联,三位三通液控换向阀14的作用是将分料马达2高压侧的压力引入第四溢流阀15,正常工作时高压溢流阀常闭,当超载液压系统压力超过第四溢流阀15压力设定值时,第四溢流阀15阀口打开溢流,起到过载保护的作用。
38.为了减少系统占用空间,伺服阀19、第一溢流阀10、第二溢流阀11、第三溢流阀12、斜盘柱塞泵1、补油泵6和第三溢流阀12可以集成设置在同一个阀体上,同样的,三位三通液控换向阀14、第四溢流阀15和分料马达2可以集成设置在同一个阀体上。
39.综上,本实用新型的分料液压系统,包括摆角传感器、斜盘角度调整装置和压力检测元件,发动机3、摆角传感器、压力检测元件和斜盘角度调整装置分别和控制装置连接,通过上述结构,控制装置可以根据发动机3、摆角传感器、压力检测元件的输入信号,通过斜盘角度调整装置调节斜盘柱塞泵1的斜盘角度,实现斜盘柱塞泵1的压力切断和功率的自适应控制,上述方案涉及的硬件成本较低,仅需在斜盘柱塞泵1的对应位置增加摆角传感器和分料马达2的对应位置增加压力检测元件,在控制方式上通过压力检测元件实时检测分料系统工作压力,并将数值传回控制装置,当传回数值超过设定的压力阈值时,控制装置调整输出的斜盘柱塞泵1控制信号,将斜盘柱塞泵1排量降到最小,达到斜盘柱塞泵1压力切断的效果,此外,本实用新型针对降低发动机3因分料系统持续功率过高而导致掉速、熄火的风险的目标,利用压力检测元件和摆角传感器传回的数值来计算分料系统功率,持续监测分料系统与发动机3输出功率的占比,当占比超过设定阈值时通过软件调整斜盘柱塞泵1的排量,从而降低分料系统功率。
40.本具体实施方式还提供一种摊铺机,包括机架本体,机架本体上设有上述的分料液压系统。上述控制装置可以为单片机或者可编程的控制器,且控制器可以集成设置在摊铺机的操作台上。
41.由于上述的摊铺机设有上述的分料液压系统,因而上述的摊铺机具有上述的分料液压系统的全部技术效果,在此不再赘述。
42.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。