控制混凝土泵在停机后再次泵送和反泵的方法

专利名称：控制混凝土泵在停机后再次泵送和反泵的方法
技术领域：
本发明涉及混凝土泵领域，尤其涉及一种控制混凝土泵在停机后再次泵送的方法 和一种控制混凝土泵在停机后反泵的方法。
背景技术：
如图1和图2所示，混凝土泵包括向目的地输送混凝土的输送管A和混凝土泵的 主机部分B，其中，混凝土泵的主机部分B包括料斗18、一对砼缸(第一砼缸20和第二砼缸 21)、一对主油缸(第一主油缸13和第二主油缸14)、S形分配阀17以及一对摆动油缸(第 一摆动油缸11和第二摆动油缸12)等。其中，砼缸用于从料斗中向输送管泵送混凝土，由交 替运动的主油缸驱动；S形分配阀17位于料斗18中，并与输送管连接，S形分配阀17交替 的与其中的一个砼缸来连通，以分配混凝土，此时另外的一个砼缸就从料斗中吸取混凝土。 具体地，S形分配阀的交替摆动是由一个或多个的执行器(摆动油缸)实现的。另外，混凝土泵中还包括蓄能器和恒压泵。蓄能器提供一个压力冲击使S形分配 阀在摆动时达到足够的加速度和速度以保证泵送动作和分配管道的协调性及足够的流量。 执行器主要用于驱动S形分配阀的重力，S形分配阀与其他机械部分的摩擦力，S形分配阀 内混凝土柱的切断力及料斗18内混凝土的阻力。恒压泵用于给蓄能器提供压力油，蓄能器 的压力上限由恒压泵决定。当蓄能器压力充至目标值(称恒压泵压力切断值)时，恒压泵 的输出流量自动减小，甚至为0，此时蓄能器中的压力大小与恒压泵的压力切断值相等。混凝土泵的工作原理如图2所示，混凝土泵存在两种状态，泵送工作，即将混凝土泵送到目的地，实现 布料操作；反泵工作，即将混凝土输送管中的混凝土回收至料斗内，此时多是工作结束或有 混凝土料堵塞在输送管时。混凝土泵的泵送工作逻辑第一主油缸13在控制系统的操控下推进时，第一摆动油缸11和第二摆动油缸12 将驱动S形分配阀接通第一主油缸13侧的第一砼缸20，此时第一主油缸13将第一砼缸20 内的混凝土推入S形分配阀，第二主油缸14将料斗18内的混凝土吸入第二砼缸21 ；当两个 主油缸运动到预定位置时，将进行如下转换，第二主油缸14在动力源及控制系统的操控下 推进时，摆动油缸将驱动S形分配阀接通第二主油缸14侧的第二砼缸21，此时第二主油缸 14将第二砼缸21内的混凝土推入S形分配阀，第一主油缸13将料斗18内的混凝土吸入第 一砼缸20 ；直到两个主油缸再次运动到预定位置，系统将重复上述所有逻辑。这样混凝土 泵就实现了将料斗18内的混凝土不断输出到S形分配阀中，再经输送管(如图1所示)输 送的目的地。混凝土泵的反泵工作逻辑第一主油缸13在动力源及控制系统的操控下推进时，摆动油缸将驱动S形分配阀 17接通第二主油缸14侧的混凝土第二砼缸21，此时第一主油缸13将第一砼缸20内的混 凝土推入料斗18，第二主油缸14将S形分配阀内的混凝土吸入第二砼缸21 ；当两个主油缸运动到预定位置时，将进行如下转换，第二主油缸14在动力源及控制系统的操控下推进 时，摆动油缸将驱动S形分配阀17接通第一主油缸13侧的第一砼缸20，此时第二主油缸 14将第二砼缸21内的混凝土推入料斗18，第一主油缸13将S形分配阀内的混凝土吸入第 一砼缸20 ；直到两个主油缸再次运动到预定位置，系统将重复上述所有逻辑。这样泵送机 构就实现了将输送管内的混凝土不断吸入到S形分配阀中，再经S形分配阀吸入料斗18。图3给出了实现以上逻辑的一种液压控制回路，其中，电磁换向阀1和小液动换向 阀2用于驱动大液动换向阀3换向，大液动换向阀3用于驱动主油缸换向；同样道理，电磁 换向阀8和小液动换向阀9用于驱动大液动换向阀10换向，大液动换向阀10用于驱动摆 动油缸换向，其中主油缸包括第一主油缸13和第二主油缸14，摆动油缸包括第一摆动油缸 11和第二摆动油缸12。第一油泵4用于驱动主油缸，第二油泵5用于驱动摆动油缸。第二 油泵5向蓄能器7中提供液压油，蓄能器7驱动第一摆动油缸11和第二摆动油缸12的摆 动由于混凝土泵的使用环境，在工作一段时间后必定会有一定时间的停顿后再次工 作，现行技术中若混凝土泵停机后再次启动，油缸及摆动油缸的将驱动执行机构做如下操 作若泵送停机后再次开机泵送若未到达换向触发信号位置，则泵送机构将保持原有的运动方向进行泵送推料， 即若停机前第一主油缸13是推进状态，S形分配阀接通第一主油缸13侧的第一砼缸20，则 开泵送后，第一主油缸13将继续推进，第一砼缸20中的混凝土继续经过S形分配阀推入输送管。若泵送停机后开机反泵若未到达换向触发信号位置，则第一主油缸13和第二主油缸14将保持原有的运 动方向，而S形分配阀将切换方向，即若泵送时第一主油缸13是推进状态，S形分配阀接通 第一主油缸13侧的第一砼缸20，则开反泵后，第一主油缸13将继续推进，S形分配阀将切 换至第二主油缸14侧的第二砼缸21，第二主油缸14将往料斗18反方向运动，此时便实现 了反泵逻辑(通过第二主油缸14将输送管及S形分配阀中混凝土吸入砼缸，通过第一主油 缸13将第一砼缸20中混凝土推入料斗18中)。现有技术的缺点1.控制方法容易造成堵管及易损件的加速磨损。泵送停机后再次开机泵送图1中可以看出，在泵送停机时，输送管中仍有大量的混凝土，在停机过程中，混 凝土在重力作用下将逐渐下沉，并将水分不断析出，部分水分会不断从管道结合处流出输 送管，此时输送管中的混凝土状况将变差，此时立即开机泵送会因为混凝土变差引起的阻 力上升造成较大冲击，恶劣时会直接引起堵管(混凝土堵塞输送管)。不管是冲击振动还是 堵管都将造成整机的加速磨损及功耗、成本的浪费。泵送停机后反泵这是机械使用过程中操作比较频繁的一项功能，现有技术中摆动油缸将首先切换 至另外位置再进行反泵抽料操作。如前述分析，由于水分析出或混凝土初凝或混凝土在自 身重力作用下都会引起S形分配阀及料斗18中的混凝土状况变差，阻力变大，此时S形分
4配阀摆动阻力将大大提升，直接驱动将引起较大冲击，磨损及能量浪费。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制混凝土泵在停机后再次泵送的方法 和一种控制混凝土泵在停机后再次反泵的方法，能够优化混凝土料况，降低泵送的阻力和 整机的磨损。为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种控制混凝土泵在停机 后再次泵送的方法，包括摆动料斗中的S形分配阀，使S形分配阀的第一端离开原先接通 的砼缸，并接通另一个砼缸，然后相对于停机前改变主油缸的运动方向，以通过另一个砼缸 开始向输送管中输送混凝土。进一步地，在摆动料斗中的S形分配阀之前，还包括保持S形分配阀不动，改变主 油缸的运动方向，以从输送管中反抽混凝土。进一步地，在摆动料斗中的S形分配阀之前，还包括判断混凝土泵停机的时间； 若凝土泵停机的时间大于或等于预定值a，则保持S形分配阀不动，改变主油缸的运动方 向，以从输送管中反抽混凝土。进一步地，输送混凝土的步骤包括泵送步骤，将与S形分配阀接通的砼缸中的混 凝土推入S形分配阀，同时将料斗中的混凝土吸入与料斗接通的砼缸；当主油缸运动到预 定位置时，暂停泵送步骤，并执行摆动步骤，摆动S形分配阀，使S形分配阀的第一端变换所 接通的砼缸；在执行完摆动步骤后，返回泵送步骤。进一步地，反抽混凝土的步骤包括反泵步骤，将S形分配阀中的混凝土吸入与S 形分配阀接通的砼缸中，同时将与料斗接通的砼缸中的混凝土推入料斗。进一步地，当输送混凝土的主油缸的活塞杆的运动使该主油缸上设置的位置传感 器被触发时，判定为主油缸运动到预定位置。根据本发明的另一个方面，还提供了一种控制混凝土泵在停机后反泵的方法，包 括保持料斗中的S形分配阀不动，改变主油缸的运动方向，以开始从输送管中反抽混凝土。进一步地，从输送管中反抽混凝土的步骤包括反泵步骤，将S形分配阀中的混凝 土吸入与S形分配阀接通的砼缸中，同时将与料斗接通的砼缸中的混凝土推入料斗；当主 油缸运动到预定位置时，暂停反泵步骤，并执行摆动步骤，摆动S形分配阀，使S形分配阀的 第一端变换所接通的砼缸；在执行完摆动步骤后，返回反泵步骤。进一步地，当输送混凝土的主油缸的活塞杆的运动使该主油缸上设置的位置传感 器被触发时，判定为主油缸运动到预定位置。本发明具有以下有益效果1.根据本发明的控制混凝土泵在停机后再次泵送的方法中，S形分配阀的摆动搅 活了料斗内的混凝土，并且通过原先抽吸混凝土的另一个砼缸来输送混凝土 ；通过原先输 送混凝土的另一个砼缸来抽吸混凝土，从而使得原先受压力作用的砼缸变为抽吸动作，压 力得以释放，改善了该砼缸内部的环境；由于S形分配阀的摆动，使得其中的干料在重力作 用下回流(因吸料效率小于1，砼缸未吸满)，改善了即将输送混凝土的砼缸及S形分配阀 中的料况。
2.在根据本发明的控制混凝土泵在停机后反泵的方法中，由于首先改变主油缸的 运动方向，以从输送管中反抽混凝土，从而避免了 S形分配阀首先摆动，进而避免了冲击。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。


附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是混凝土泵的整体结构示意图；图2是混凝土泵的除输送管外的结构示意图；图3是混凝土泵的一种液压控制回路示意图；图4示出了根据本发明的第一实施例的控制混凝土泵在停机后再次泵送的方法 的流程图；图5示出了根据本发明的第一实施例的控制混凝土泵在停机后反泵的方法的流 程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。如图4所示，根据本发明的第一实施例的控制混凝土泵在停机后再次泵送的方法 包括如下步骤步骤SlOl 判断混凝土泵停机的时间是否大于预定值a。其中，预定值a根据混凝 土泵的具体情况而定，例如10分钟。若混凝土泵停机的时间小于预定值a，则顺次执行步骤S102和步骤103。其中，步骤S102 摆动料斗18中的S形分配阀17，使S形分配阀17的第一端离开 原先接通的砼缸，并接通另一个砼缸。步骤S103 相对于停机前改变主油缸的运动方向，以开始通过另一个砼缸向输送 管中输送混凝土。由于待料过久后，输送管、S形分配阀及连接的砼缸内的混凝土在自重的作用下压 实，由于密封原因可能出现料析水变差情况，逻辑改进为S形分配阀摆动至另一砼缸后再 进行泵送。此时有三点好处1. S形分配阀运动搅活了料斗内的料，疏松了变差的混凝土， 降低工作过程的振动及磨损。2.原受压力作用的砼缸变为吸料，压力得以释放，改善了其 内部的料况环境。3. S形分配阀内的干料在重力作用下回流(因吸料效率小于1，砼缸未吸 满)，改善即将输送的砼缸及管道的料况。若混凝土泵停机的时间大于预定值a，则顺次执行步骤S104、步骤S105和步骤 S106。其中，步骤S104，保持S形分配阀17不动，改变主油缸的运动方向，以从输送管中 反抽混凝土。步骤S105，摆动S形分配阀17，使S形分配阀17的第一端离开原先接通的砼缸，并接通另一个砼缸。步骤S106，通过另一个砼缸开始向输送管中输送混凝土。由于先反抽、再摆动S形分配阀、再输送混凝土的方法首先将砼管、S形分配阀、砼 缸及料斗内的料进行了减压或活动，后由S形分配阀将料斗内的料再次搅拌，疏松了变差 的混凝土，降低工作过程的振动及磨损。这时系统内的混凝土料况将得以极大优化，降低了 泵送、摆动阻力及整机的磨损。该方案可解决主缸可驱动范围内的差料况问题。优选地，在步骤S103和步骤S106中，向输送管中输送混凝土的步骤包括泵送步骤，将与S形分配阀17接通的砼缸中的混凝土推入S形分配阀17中，同时 将料斗18中的混凝土吸入与料斗18接通的砼缸；当主油缸运动到预定位置时，暂停泵送步骤，并执行摆动步骤，摆动S形分配阀 17，使S形分配阀17的第一端变换所接通的砼缸；在执行完摆动步骤后，返回上述的泵送步骤，如此反复进行上述控制逻辑。优选地，在步骤S104中，从输送管中反抽混凝土的步骤包括反泵步骤，将S形分 配阀17中的混凝土吸入与S形分配阀17接通的砼缸中，同时将与料斗18接通的砼缸中的 混凝土推入料斗18。另外，更优选地，向输送管中输送混凝土的步骤中，当输送混凝土的主油缸的活塞 杆的运动使该主油缸上设置的位置传感器被触发时，判定为主油缸运动到预定位置。具体 地，如图2和图3所示，在第一主油缸13和第二主油缸14上分别设置有第一传感装置15 和第二传感装置16，例如，当第一主油缸13向前推进以通过第一砼缸20向S形分配阀17 输送混凝土时，当第一传感装置15被触发时，判定为两个主油缸运动到预定位置，进而暂 停泵送步骤，并执行摆动步骤，之后再次进行泵送步骤。具体地，若通过液压系统来控制，则如图3所示，正常工作时，电磁阀1，8—边得 电，假设此时第一主油缸13向前运动，第一摆动油缸11向前运动，此时只要第一主油缸13 运行到触发第一传感装置15，便发出液控信号，驱动小液动换向阀9换向，小液动换向阀9 驱动大液动换向阀10换向，大液动换向阀10驱动第一摆动油缸11换向，变为第二摆动油 缸12向前，此时图3中的S形分配阀17便实现了摆动换向，在两个摆动油缸换向的同时， 驱动小液动阀2换向，从而驱动大液动换向阀3换向，此时主油缸便会换向，变为第一主油 缸13向后运动，第二主油缸14向前运动，直到第二主油缸14触发第二传感装置16，再次开 始循环。 电磁阀1和8的两个电磁铁分别得电也可以改变大液动阀3和10的换向，实现主 油缸的换向，是一个辅助作用，用于电控系统可灵活的控制系统换向。可以理解，根据工作的具体情况，可以实施根据本发明的控制混凝土泵在停机后 再次泵送的方法的第二实施例，即仅实施上述步骤S102、S103，也就是，摆动料斗18中的S 形分配阀17，使S形分配阀17的第一端离开原先接通的砼缸，并接通另一个砼缸，然后相对 于停机前改变主油缸的运动方向，以通过所述另一个砼缸开始向输送管中输送混凝土。另外，还可以理解，根据工作的具体情况，可以实施根据本发明的控制混凝土泵在 停机后再次泵送的方法的第三实施例，即在第二实施例的基础上，在步骤S105之前，增加 步骤S104，保持S形分配阀17不动，改变主油缸的运动方向，以从输送管中反抽混凝土。如图5所示，根据本发明的第一实施例的控制混凝土泵在停机后反泵的方法包括
7如下步骤步骤S201，保持料斗18中的S形分配阀17不动，改变主油缸的运动方向，以开始 从输送管中反抽混凝土。优选地，在步骤S201中，从输送管中反抽混凝土的步骤包括反泵步骤，将S形分配阀17中的混凝土吸入与S形分配阀17接通的砼缸中，同时 将与料斗18接通的砼缸中的混凝土推入料斗18 ；当主油缸运动到预定位置时，暂停反泵步骤，并执行摆动步骤，摆动S形分配阀 17，使S形分配阀17的第一端变换所接通的砼缸；在执行完摆动步骤后，返回反泵步骤，如此反复进行上述控制逻辑。现有技术中反泵开启过程会有较大振动。此时更改为首先抽料再摆动油缸换向。 反泵前接通输送管的缸由推料变为抽料，解决了堵管时反泵摆缸受阻的情况，且反泵能力 会提高，降低整机振动及磨损。另外，更优选地，从输送管中反抽混凝土的步骤中，当向料斗18中输送混凝土的 主油缸的活塞杆的运动使该主油缸上设置的位置传感器被触发时，判定为主油缸运动到预 定位置。具体地，如图2和图3所示，在第一主油缸13和第二主油缸14上分别设置有第一 传感装置22和第二传感装置23，例如，当第一主油缸13向前推进以通过第一砼缸20向料 斗18中输送混凝土时，当第一传感装置22被触发时，判定为两个主油缸运动到预定位置， 进而暂停反泵步骤，并执行摆动步骤，之后再次进行反泵步骤。具体地，若通过液压系统来控制，控制方式与控制混凝土泵在停机后再次泵送的 方法中的液压控制方式类似，再次不再赘述。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种控制混凝土泵在停机后再次泵送的方法，其特征在于，包括摆动料斗(18)中的S形分配阀(17)，使所述S形分配阀(17)的第一端离开原先接通 的砼缸，并接通另一个砼缸，然后相对于停机前改变主油缸的运动方向，以通过所述另一个砼缸开始向输送管中输送混 凝土。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在摆动料斗(18)中的S形分配阀(17)之 前，还包括保持所述S形分配阀(17)不动，改变主油缸的运动方向，以从输送管中反抽混凝土。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在摆动料斗(18)中的S形分配阀(17)之 前,还包括判断所述混凝土泵停机的时间；若所述凝土泵停机的时间大于或等于预定值a，则保持所述S形分配阀(17)不动，改变 主油缸的运动方向，以从输送管中反抽混凝土。
4.根据权利要求1-3中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述输送混凝土的步骤 包括泵送步骤，将与所述S形分配阀(17)接通的砼缸中的混凝土推入所述S形分配阀 (17)，同时将所述料斗(18)中的混凝土吸入与所述料斗(18)接通的砼缸；当所述主油缸运动到预定位置时，暂停所述泵送步骤，并执行摆动步骤，摆动所述S形 分配阀(17)，使所述S形分配阀(17)的第一端变换所接通的砼缸； 在执行完所述摆动步骤后，返回所述泵送步骤。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述反抽混凝土的步骤包括反泵步骤，将所述S形分配阀(17)中的混凝土吸入与所述S形分配阀(17)接通的砼 缸中，同时将与所述料斗(1 接通的砼缸中的混凝土推入所述料斗(18)。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当输送混凝土的主油缸的活塞杆的运动 使该主油缸上设置的位置传感器被触发时，判定为所述主油缸运动到预定位置。
7.—种控制混凝土泵在停机后反泵的方法，其特征在于，包括保持料斗(18)中的S形分配阀(17)不动，改变主油缸的运动方向，以开始从输送管中 反抽混凝土。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述从输送管中反抽混凝土的步骤包括 反泵步骤，将所述S形分配阀(17)中的混凝土吸入与所述S形分配阀(17)接通的砼缸中，同时将与料斗(18)接通的砼缸中的混凝土推入所述料斗(18)；当所述主油缸运动到预定位置时，暂停所述反泵步骤，并执行摆动步骤，摆动所述S形 分配阀(17)，使所述S形分配阀(17)的第一端变换所接通的砼缸； 在执行完所述摆动步骤后，返回所述反泵步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当输送混凝土的主油缸的活塞杆的运动 使该主油缸上设置的位置传感器被触发时，判定为所述主油缸运动到预定位置。
全文摘要
本发明披露了一种控制混凝土泵在停机后再次泵送的方法，包括摆动料斗(18)中的S形分配阀(17)，使该S形分配阀(17)的第一端离开原先接通的砼缸，并接通另一个砼缸，然后相对于停机前改变主油缸的运动方向，以通过该另一个砼缸开始向输送管中输送混凝土。此方法有助于改善料斗、S形分配阀和砼缸内的料况。
文档编号F04B15/02GK102094799SQ20101061166
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者王佳茜, 高荣芝 申请人:长沙中联重工科技发展股份有限公司