攪拌筒轉速控制系統以及混凝土攪拌車、混凝土攪拌泵車的製作方法

2023-06-07 09:45:11

專利名稱：攪拌筒轉速控制系統以及混凝土攪拌車、混凝土攪拌泵車的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械技術領域，特別是涉及了一種攪拌筒轉速控制系統以及混凝土攪拌車、混凝土攪拌泵車。
背景技術：
目前，在混凝土攪拌運輸車和混凝土攪拌泵車中，攪拌筒是混凝土攪拌運輸車和混凝土攪拌泵車的核心部件，且攪拌性能的優劣將直接關係著整車工作狀況的好壞。其中， 在混凝土攪拌運輸車和混凝土攪拌泵車的運輸過程中，會始終保持攪拌筒的轉動，以保證所運載的混凝土不會凝固。在運輸過程中，攪拌筒轉速對混凝土的攪拌質量具有重要的影響。由此，為確保混凝土的質量，往往要求攪拌筒的轉速恆定，但實踐起來比較困難，且成本較高。因此，提出一種新的攪拌筒轉速控制系統以降低攪拌筒轉速的波動是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容
本發明實施例提供一種攪拌筒轉速控制系統以及混凝土攪拌車、混凝土攪拌泵車，以降低攪拌筒轉速的波動，進而提升混凝土的攪拌質量。為了達到上述目的，本發明實施例提供了一種攪拌筒轉速控制系統，包括變量泵、 用於驅動攪拌筒運動的液壓馬達和排量控制單元，所述液壓馬達通過油路與所述變量泵連接，所述油路上設有調速閥(3)，所述調速閥(3)的進口和出口分別與所述變量泵的出口和所述液壓馬達的進口相連，且所述調速閥(3)的進口和出口通過油路分別與所述排量控制單元連接，所述排量控制單元能夠在所述調速閥(3)的進出口壓差大於第一預設值時控制所述變量泵降低排量。該技術方案中，通過在主油路上採集調速閥進出口的壓差信號控制驅動裝置，以調節變量泵內的排量，從而在攪拌筒轉速過快時降低攪拌筒轉速(即攪拌筒轉速大於預設轉速值時降低攪拌筒轉速)。優選的，所述排量控制單元包括排量調節杆(11)和驅動裝置(10);所述排量調節杆(11)與所述變量泵連接，並用於調節所述變量泵的排量；所述驅動裝置(10)包括缸體、活塞及與所述活塞連接的活塞杆，所述活塞設於所述缸體內並將所述缸體分成左腔室和右腔室，所述調速閥(3)的進口和出口分別與所述左腔室和右腔室連通，所述活塞杆與所述排量調節杆(11)連接，並能夠驅動所述排量調節杆(11)以調節所述變量泵的排量。優選的，所述左腔室與所述右腔室的橫截面面積相等。優選的，所述攪拌筒轉速控制系統還包括彈簧(7);所述彈簧(7)的一端與所述排量調節杆(11)連接，所述彈簧(7)能夠在所述調速閥(3)的進出口壓差低於第二預設值時，使所述活塞往初始位置運動，並使所述變量泵排量增大。該技術方案能夠防止攪拌筒轉速過高，且在攪拌筒轉速過慢時提高攪拌筒轉速。優選的，所述攪拌筒轉速控制系統還包括控制模式切換開關、手動控制單元、插裝閥⑴以及與所述插裝閥⑴連接的電磁閥⑵；所述插裝閥⑴和所述電磁閥⑵構成的支路與所述調速閥(3)並聯；所述手動控制單元能夠控制所述控制模式切換開關使所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路處於打開狀態，且在所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路處於打開狀態時，所述變量泵通過由所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2) 構成的支路與所述液壓馬達連通。該技術方案中，通過手動控制單元，使攪拌筒轉速控制系統能夠滿足不同工況的需要；且能夠適應多種變速度工況，在高速大流量運轉時，能夠節省能耗，減少發熱量。優選的，所述手動控制單元包括所述彈簧(7)、與所述彈簧(7)的另一端連接的手動連接杆(12);所述模式切換開關包括行程開關(9)和觸發塊(8)，所述觸發塊(8)設於所述手動連接杆(12)上，且所述接觸塊(8)位於所述彈簧(7)和所述行程開關(9)之間；所述手動連接杆(12)能夠通過向所述行程開關(9)的方向運動使所述接觸塊(8)與所述行程開關(9)接觸；所述接觸塊(8)能夠在與所述行程開關(9)接觸時觸發所述行程開關(9) 使所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路處於打開狀態。優選的，所述模式切換開關通過信號線與所述電磁閥(2)連接，且能夠通過所述信號線將用於打開所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路的控制信號輸出給所述電磁閥(2)，所述電磁閥(2)能夠在收到所述控制信號後打開所述插裝閥(I)和所述電磁閥
(2)構成的支路，使所述變量泵通過由所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路與所述液壓馬達連通。本發明實施例還提供了一種混凝土攪拌車，包括上述的攪拌筒轉速控制系統，該混凝土攪拌車具有上述攪拌筒轉速控制系統對應的積極效果。本發明實施例還提供了一種混凝土攪拌泵車，包括上述的攪拌筒轉速控制系統， 該混凝土攪拌泵車具有上述攪拌筒轉速控制系統對應的積極效果。


為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例提供的攪拌筒轉速控制系統的結構示意圖；圖2為針對圖I所示的攪拌筒轉速控制系統的局部示意圖；圖3為針對圖I所示的攪拌筒轉速控制系統的局部示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例一本發明實施例一提供一種攪拌筒轉速控制系統，該攪拌筒轉速控制系統包括變量泵、用於驅動攪拌筒運動的液壓馬達和排量控制單元，且液壓馬達通過油路與變量泵連接；
5如圖I所示，該變量泵包括柱塞泵4、變量活塞5和柱塞泵排量控制閥6 ;通過該柱塞泵排量控制閥6，可以控制變量活塞5調節柱塞泵4的排量。在該實施例中，如圖I、圖2和圖3所示，在油路上設有調速閥3，且調速閥3的進口和出口分別與變量泵的出口和液壓馬達的進口相連，且調速閥3的進口和出口通過油路分別與排量控制單元連接；進一步的，排量控制單元可以根據調速閥3進口和出口的壓力控制變量泵的排量；具體的，排量控制單元能夠在調速閥3的進出口壓力差大於第一預設值時控制變量泵降低排量，這裡的第一預設值可以為與調速閥的特性相關的壓力值。進一步地，該排量控制單元包括排量調節杆11和驅動裝置10 ;該排量調節杆11 與變量泵連接，並用於調節變量泵的排量；該驅動裝置10包括缸體、活塞以及與活塞連接的活塞杆，該活塞設於缸體內並將缸體分成左腔室和右腔室，該調速閥3的進口和出口分別與左腔室和右腔室連通，且該活塞杆與排量調節杆11連接，並能夠驅動排量調節杆11以調節變量泵的排量。進一步地，該攪拌筒轉速控制系統還包括彈簧7，且彈簧7的一端與排量調節杆11 連接，並能夠驅動排量調節杆11控制變量泵的排量；具體的，彈簧7能夠在調速閥3的進出口壓差低於第二預設值時，使活塞(即驅動裝置10內的活塞)往初始位置運動，並使變量泵排量增大。這裡的第二預設值可以根據彈簧的彈性係數和驅動裝置的工作特性來確定， 也可以與第一預設值相等。在上述技術方案中，活塞的初始位置可以為在攪拌筒轉速為預設轉速或在轉速範圍以內，且彈簧和驅動裝置產生的、使排量調節杆運動的力維持相等時，活塞所對應的位置。混凝土攪拌車在行駛過程中，發動機轉速的變化會引起變量泵的輸出流量變化， 進而導致油路中的壓力波動和攪拌筒轉速波動。在本實施例中，當變量泵的輸出流量過大時，調速閥3的進出口壓差大於第一預設值，此時驅動裝置10的活塞左腔壓力大於右腔壓力，在上述壓力差驅使下，通過排量調節杆驅使變量泵的排量降低，進而降低變量泵的輸出流量，最終實現降低攪拌筒轉速的目的。當發動機轉速降低，導致變量泵的輸出流量過低， 此時，調速閥進出口壓力差減小，液壓馬達的轉速過低，排量調節杆在彈簧7回復力的作用下，驅使排量調節杆11往初始位置運動，進而調大變量泵的排量和流量，最終實現增大攪拌筒轉速的目的。進一步地，在油路上還可以設有插裝閥I以及與插裝閥I連接的電磁閥2，插裝閥 I和電磁閥2構成的支路與調速閥並聯，能夠保證大流量的液壓油通過該支路通流。本發明實施例中，攪拌筒轉速控制系統還包括控制模式切換開關和手動控制單元；該手動控制單元能夠控制該控制模式切換開關使插裝閥I和電磁閥2構成的支路處於打開狀態，且在插裝閥I和電磁閥2構成的支路處於打開狀態時，變量泵通過由插裝閥I和電磁閥2構成的支路與液壓馬達連通。具體的，如圖I、圖3所示，手動控制單元包括彈簧7及與彈簧7的另一端連接的手動連接杆12 ;模式切換開關包括接觸塊8和行程開關9 ;接觸塊8固定在手動連接杆12 上，且接觸塊8位於彈簧7和行程開關9之間；在手動連接杆12向行程開關9的方向運動時，手動連接杆12使彈簧7處於伸長狀態，並使接觸塊8能夠與行程開關9接觸；接觸塊8 能夠在與行程開關9接觸時，觸發該行程開關9使插裝閥I和電磁閥2構成的支路處於打開狀態。進一步的，模式切換開關通過信號線與電磁閥2連接，且能夠通過信號線將用於打開插裝閥I和電磁閥2構成的支路的控制信號輸出給電磁閥2，且電磁閥2能夠在收到該控制信號後打開該插裝閥I和電磁閥2構成的支路，使變量泵通過由插裝閥I和電磁閥 2構成的支路與液壓馬達連通。其中，行程開關9能夠在與接觸塊8接觸時，產生用於打開插裝閥I和電磁閥2的控制信號；且接觸塊8通過信號線與電磁閥2連接，並能夠將用於打開插裝閥I和電磁閥2 的控制信號輸出給電磁閥2 ;電磁閥2能夠在接收到控制信號後打開插裝閥I和電磁閥2， 從而使得油路上的液壓油從打開的插裝閥I和電磁閥2構成的支路通過。因此，基於上述的插裝閥I、電磁閥2、接觸塊8、行程開關9，當攪拌筒需要正向高速旋轉(即系統需要正向高速大流量工作)時，則手動連接杆12將產生一個大的位移，並使置於手動連接杆12上的接觸塊8與行程開關9接觸，並產生信號(電信號)控制電磁閥 2，以打開插裝閥I和電磁閥2構成的支路，液壓油從打開的插裝閥I和電磁閥2構成的支路通過，進入馬達，實現馬達的高速運轉，從而實現攪拌筒的高速旋轉。本發明實施例中，當攪拌筒需要反向旋轉時，插裝閥I相當於一個單向閥，主油路液壓油直接從插裝閥I進入主泵吸油口。綜上所述，本發明實施例中，通過採用機械液壓式轉速控制迴路，在迴路上設置排量控制單元來限制變量泵的輸出流量的波動範圍，以實現液壓馬達的輸入流量大致穩定， 從而實現限制攪拌筒轉速波動的目的。另，這種攪拌筒轉速控制方式，在變量泵流量過大時，在源頭上降低其輸出流量，可以降低整個系統的能源消耗。實施例二基於與上述實施例一同樣的發明構思，本發明另一實施例還提供了一種混凝土攪拌車，包括上述實施例一提供的攪拌筒轉速控制系統。實施例三基於與上述實施例一同樣的發明構思，本發明另一實施例還提供了一種混凝土攪拌泵車，包括上述實施例一提供的攪拌筒轉速控制系統。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種攪拌筒轉速控制系統，包括變量泵、用於驅動攪拌筒運動的液壓馬達和排量控制單元，所述液壓馬達通過油路與所述變量泵連接，其特徵在於，所述油路上設有調速閥 (3)，所述調速閥(3)的進口和出口分別與所述變量泵的出口和所述液壓馬達的進口相連， 且所述調速閥(3)的進口和出口通過油路分別與所述排量控制單元連接，所述排量控制單元能夠在所述調速閥(3)的進出口壓差大於第一預設值時控制所述變量泵降低排量。
2.如權利要求I所述的攪拌筒轉速控制系統，其特徵在於，所述排量控制單元包括排量調節杆(11)和驅動裝置(10)；所述排量調節杆(11)與所述變量泵連接，並用於調節所述變量泵的排量；所述驅動裝置(10)包括缸體、活塞及與所述活塞連接的活塞杆，所述活塞設於所述缸體內並將所述缸體分成左腔室和右腔室，所述調速閥(3)的進口和出口分別與所述左腔室和右腔室連通，所述活塞杆與所述排量調節杆(11)連接，並能夠驅動所述排量調節杆(11) 以調節所述變量泵的排量。
3.如權利要求2所述的攪拌筒轉速控制系統，其特徵在於，所述左腔室與所述右腔室的橫截面面積相等。
4.如權利要求2或3所述的攪拌筒轉速控制系統，其特徵在於，所述攪拌筒轉速控制系統還包括彈簧(7)；所述彈簧(7)的一端與所述排量調節杆(11)連接，所述彈簧(7)能夠在所述調速閥(3)的進出口壓差低於第二預設值時，使所述活塞往初始位置運動，並使所述變量泵排量增大。
5.如權利要求4所述的攪拌筒轉速控制系統，其特徵在於，所述攪拌筒轉速控制系統還包括控制模式切換開關、手動控制單元、插裝閥(I)以及與所述插裝閥(I)連接的電磁閥⑵；所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路與所述調速閥(3)並聯；所述手動控制單元能夠控制所述控制模式切換開關使所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路處於打開狀態，且在所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路處於打開狀態時，所述變量泵通過由所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路與所述液壓馬達連通。
6.如權利要求5所述的攪拌筒轉速控制系統，其特徵在於，所述手動控制單元包括所述彈簧(7)、與所述彈簧(7)的另一端連接的手動連接杆(12)；所述模式切換開關包括行程開關(9)和觸發塊(8)，所述觸發塊(8)設於所述手動連接杆(12)上，且所述接觸塊(8)位於所述彈簧(7)和所述行程開關(9)之間；所述手動連接杆(12)能夠通過向所述行程開關(9)的方向運動使所述接觸塊(8)與所述行程開關(9)接觸；所述接觸塊(8)能夠在與所述行程開關(9)接觸時觸發所述行程開關(9)使所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路處於打開狀態。
7.如權利要求6所述的攪拌筒轉速控制系統，其特徵在於，所述模式切換開關通過信號線與所述電磁閥(2)連接，且能夠通過所述信號線將用於打開所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路的控制信號輸出給所述電磁閥(2)，所述電磁閥(2)能夠在收到所述控制信號後打開所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路，使所述變量泵通過由所述插裝閥(I)和所述電磁閥(2)構成的支路與所述液壓馬達連通。
8.—種混凝土攪拌車，其特徵在於，包括如權利要求1-7任一項所述的攪拌筒轉速控制系統。
9.一種混凝土攪拌泵車，其特徵在於，包括如權利要求1-7任一項所述的攪拌筒轉速控制系統。
全文摘要
本發明公開了一種攪拌筒轉速控制系統以及混凝土攪拌車、混凝土攪拌泵車，該攪拌筒轉速控制系統包括包括變量泵、用於驅動攪拌筒運動的液壓馬達和排量控制單元，所述液壓馬達通過油路與所述變量泵連接，所述油路上設有調速閥(3)，所述調速閥(3)的進口和出口分別與所述變量泵的出口和所述液壓馬達的進口相連，且所述調速閥(3)的進口和出口通過油路分別與所述排量控制單元連接，所述排量控制單元能夠在所述調速閥(3)的進出口壓差大於第一預設值時控制所述變量泵降低排量。本發明能夠防止攪拌筒的轉速波動過大，對提升混凝土的攪拌質量具有積極作用。
文檔編號B28C5/42GK102601863SQ201210104330
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月11日 優先權日2012年4月11日
發明者徐鑫, 李鋒, 陳卿 申請人:三一重工股份有限公司