一种辊压机液压控制系统及方法与流程

本发明涉及液压领域，具体涉及一种适用于建材及矿山行业用辊压机、高压辊磨机的液压控制系统及方法。

背景技术：

辊压机(又名高压辊磨机)由两个相向同步转动的挤压辊组成，一个为固定辊，一个为活动辊，物料通过辊压机的固定辊和活动辊之间的间隙，依靠两辊间的压力将物料挤碎。正常工作情况下，两辊之间的辊缝宽度一定，如果出现来料不均、断料等情况，两辊之间缺少了物料的支持，在液压系统的作用下，辊缝会急剧缩小，导致辊子抖动并产生较大的冲击，对辊压机自身，如主机机架、辊子轴承、液压系统等产生较大影响，减少辊压机的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供一种辊压机液压控制系统及方法，通过连接油缸有杆腔的油箱与平衡阀配合，在辊压机断料或碎料时能够及时控制平衡阀，限制油于有杆腔并支撑油缸的活塞，降低产生的冲击，进而提高辊压机的使用寿命。

本发明采用的技术方案如下：

一种辊压机液压控制系统，包括主动辊、从动辊、蓄能器、油缸和油泵，所述油泵经第一电磁换向阀分别与油缸的有杆腔和无杆腔连接形成液压控制油路，所述第一电磁换向阀与无杆腔之间设有第二电磁换向阀，所述第二电磁换向阀与油缸之间设有蓄能器，所述第一电磁换向阀与无杆腔之间设有三位四通电液换向阀；所述油缸包括传动侧油缸和非传动侧油缸，所述主动辊和从动辊相对设置于主动辊的两端，所述传动侧油缸的活塞连接并控制主动辊的传动侧，所述非传动侧油缸的活塞连接并控制主动辊的非传动侧，所述液压控制油路调控油缸有杆腔与无杆腔中的油量，进而使传动侧油缸和非传动侧油缸相互配合控制主动辊与从动辊之间的辊缝宽度，其特征在于：所述油缸的有杆腔连接两条支路，一条支路与油箱的出油口连通形成进油路，另一条通过平衡阀与油箱的进油口连通形成回油路，所述平衡阀的控制油路与油缸的无杆腔连通；辊缝宽度变窄时，无杆腔压力降低并作用于平衡阀，使有杆腔内的油不再沿平衡阀流出，有杆腔内的油保持定值并支撑述油缸活塞，减少辊缝宽度变窄时的冲击。

由于采用了上述技术方案，当辊压机断料或碎料时，会产生较大的冲击，此时油缸内的活塞伸出，无杆腔内的压力下降，与无杆腔连通的平衡阀控制油路压力也随之降低，平衡阀在弹簧的作用下换向至单向阀工作位，使有杆腔内的油不再沿平衡阀流至回油路，有杆腔内的油保持定值并支撑述油缸活塞，减少辊缝宽度变窄时的冲击及设备的震动，使主动辊和从动辊平稳运行，保护主机机架、辊子轴承及蓄能器，有效延长设备的使用寿命。

进一步地，所述传动侧油缸的有杆腔与非传动侧油缸的有杆腔并联形成有杆腔油路，所述传动侧油缸的无杆腔与非传动侧油缸的无杆腔并联形成无杆腔油路，所述有杆腔油路连接两条支路，一条支路与油箱的出油口连通形成进油路，另一条通过平衡阀与油箱的进油口连通形成回油路，所述平衡阀的控制油路与无杆腔油路连通，控制油经平衡阀的控制油路作用于平衡阀，平衡阀的节流阀工作位工作，使有杆腔内的油沿平衡阀进入回油路。

由于采用了上述技术方案，可实现传动侧油缸和非传动侧油缸的同步控制，简化液压控制系统，且辊压机断料或碎料时，传动侧油缸和非传动侧油缸无杆腔的压力差一同减小，由于并联的设置使得压力减小的效果叠加，能够提高平衡阀的响应速度。

进一步地，所述平衡阀与油箱的进油口之间设有液控单向阀，所述液控单向阀的控制油路与无杆腔油路连通，控制油经液控单向阀的控制油路作用于液控单向阀，液控单向阀处于开启状态，使有杆腔内的油返回油箱。

由于采用了上述技术方案，辊压机正常工作时，控制油通过液控单向阀的控制油路作用在液控单向阀上，并打开液控单向阀，此时有杆腔的油经平衡阀、液控单向阀回到油箱，油箱、平衡阀、液控单向阀之间形成一个循环油路，在正常使用的过程中无需再向油箱中补油。

进一步地，所述平衡阀与液控单向阀之间设有拉辊支路，所述三位四通电液换向阀设于拉辊支路，拉辊缝时，压力油经过三位四通电液换向阀、平衡阀进入有杆腔，并推动活塞缩回，使辊缝宽度变大。

由于采用了上述技术方案，通过切换三位四通电液换向阀，可在需要拉开辊缝时将压力油注入油缸的有杆腔，将油缸活塞缩回拉开辊缝。

进一步地，所述平衡阀的控制油路与液控单向阀的控制油路相通形成主控油路，所述主控油路上设有第三电磁换向阀；第三电磁换向阀得电时，限制主控油路，使控制油无法沿主控油路作用于平衡阀和液控单向阀。

由于采用了上述技术方案，辊压机正常工作时，第三电磁换向阀不得电，控制油作用在平衡阀及液控单向阀上，平衡阀中的节流阀工作位工作，处于打开状态，允许有杆腔的油经平衡阀、液控单向阀回到油箱；辊压机拉辊缝时，第三电磁换向阀得电，切断主控油路，控制油不再作用于平衡阀及液控单向阀控，平衡阀在弹簧的作用下换向至单向阀工作位，液控单向阀闭合，压力油无法流入油箱，只能经由单向阀工作位快速进入油缸的有杆腔，使油缸活塞缩回拉开辊缝。

进一步地，所述平衡阀与拉辊支路之间设有单向节流阀，调节通过平衡阀的流量。

由于采用了上述技术方案，通过单向节流阀可以调节通过平衡阀的流量，限制油缸中活塞运动的速度，可以有效消除油缸的抖动现象。

进一步地，所述单向节流阀包括回油单向节流阀和压力油单向节流阀，所述回油单向节流阀与压力油单向节流阀串联，所述回油单向节流阀设于靠近平衡阀的一端，所述压力油单向节流阀设于靠近三位四通电液换向阀的一端。

由于采用了上述技术方案，回油单向节流阀调节经平衡阀进入回油路流回油箱的油的流量，压力油单向节流阀调节经三位四通电液换向阀、平衡阀进入油缸有杆腔的流量，二者串联设置共同调控平衡阀的流量，限制油缸中活塞运动的速度，可以有效消除油缸的抖动现象。

进一步地，所述油箱的出油口处设有充液阀，所述充液阀防止油沿出油口倒流回油箱。

由于采用了上述技术方案，当平衡阀的单向阀工作位工作时，有杆腔内的油无法通过平衡阀，在压力的作用下，油会沿油箱的出油口倒流回油箱，无法起到支撑油缸活塞的作用，故设置充液阀，避免油沿油箱的出油口倒流回油箱，确保有杆腔内的油量在平衡阀的单向阀工作位工作时为一定值，起到支撑油缸活塞的作用。

相应的，本发明还公开了一种辊压机液压控制方法，包括以下步骤：

正常工作步骤：油箱向油缸供油，使油缸的有杆腔内充满油，排出有杆腔内的空气，电磁换向阀不得电，控制油作用在平衡阀及液控单向阀上，平衡阀的节流阀工作位工作，液控单向阀开启，有杆腔的油经平衡阀、液控单向阀回到油箱，辊缝变大时，油箱向油缸的有杆腔补油；

防冲击步骤：辊压机断料或碎料的情况下，平衡阀控制油路的压力下降，平衡阀在弹簧的作用下换向至单向阀工作位，将回油路切断，辊子的冲击停止，当平衡阀控制油路的压力回升后，平衡阀换向至节流阀工作位，辊压机正常工作。

由于采用了上述技术方案，通过防冲击步骤，可以减少断料或碎料的情况下辊子产生的冲击和震动，保护主机机架、辊子轴承及蓄能器，有效延长设备的使用寿命。

进一步地，还包括

拉辊缝步骤：电磁换向阀得电切断主控油路，控制油不再作用于平衡阀及液控单向阀控，平衡阀在弹簧的作用下换向至单向阀工作位，液控单向阀闭合，三位四通电液换向阀的电磁铁a得电、压力油通过电磁换向阀、平衡阀进入油缸的有杆腔，将油缸活塞缩回拉开辊缝。

由于采用了上述技术方案，压力油可经单向阀工作位快速给入油缸的有杆腔，提高拉辊缝的效率。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明使得辊压机断料或碎料时，平衡阀能及时支撑油缸，使辊子平稳运行，减小产生的冲击及设备的震动，保护主机机架、辊子轴承及蓄能器，有效延长设备的使用寿命。

2、本发明无需再向油箱中补油。

3、本发明可在需要拉开辊缝时将压力油快速注入油缸的有杆腔，将油缸活塞缩回拉开辊缝。

4、本发明可以调节通过平衡阀的流量，限制油缸中活塞运动的速度，可以有效消除油缸的抖动现象。

5、本发明可以调节三位四通电液换向阀的流量，避免拉辊缝时，压力油压力过大形成较大的冲击力冲击油缸。

6、本发明可以防止油缸内的油由出油口倒流回油箱。

附图说明

图1是本发明的辊压机液压控制系统的结构原理图。

图中标记：1-蓄能器，2-第一节流阀，3-油缸，4-油箱，5-充液阀，6-第三电磁换向阀，7-平衡阀，8-回油单向节流阀，9-压力油单向节流阀，10-三位四通电液换向阀，11-液控单向阀，12-第二电磁换向阀，13-单向阀，14-第二节流阀，15-第一电磁换向阀，16-油泵，x-控制油。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种辊压机液压控制系统，如图1所示，包括主动辊、从动辊、蓄能器1、油缸3和油泵16，所述油泵16经第一电磁换向阀15、第二节流阀14、单向阀13分别与油缸3的有杆腔和无杆腔连接形成液压控制油路，第二节流阀14可以控制第一电磁换向阀15的流量，避免流量过大使油缸3抖动，单向阀13防止油经第一电磁换向阀15倒流回油泵，所述第一电磁换向阀15与无杆腔之间设有第二电磁换向阀12，所述第二电磁换向阀12与油缸3之间设有蓄能器1，所述蓄能器1与油缸3之间设有第一节流阀2，第一节流阀2用于调节蓄能器1与油缸3之间的流量，可有效消除油缸3的抖动。无杆腔充油时，第一电磁换向阀15、第二电磁换向阀12得电，油泵的油经第一电磁换向阀15、第二节流阀14、单向阀13、第二电磁换向阀12、第一节流阀2进入油箱的无杆腔。所述第一电磁换向阀15与无杆腔之间设有三位四通电液换向阀10，拉辊缝时，第一电磁换向阀15得电，第二电磁换向阀12不得电，三位四通电液换向阀10的电磁铁a得电，油泵16的油经第一电磁换向阀15、第二节流阀14、单向阀13、三位四通电液换向阀10进入油缸3的有杆腔拉开辊缝。所述油缸3包括传动侧油缸和非传动侧油缸，所述传动侧和非传动侧相对设置于主动辊的两端，所述传动侧油缸的活塞连接并控制主动辊的传动侧，所述非传动侧油缸的活塞连接并控制主动辊的非传动侧，所述液压控制油路调控油缸3有杆腔与无杆腔中的油量，进而使传动侧油缸和非传动侧油缸相互配合控制主动辊与从动辊之间的辊缝宽度，所述油缸3的有杆腔连接两条支路，一条支路与油箱4的出油口连通形成进油路，另一条通过平衡阀7与油箱4的进油口连通形成回油路，所述平衡阀7的控制油路与油缸3的无杆腔连通；辊缝宽度变窄时，无杆腔压力降低并作用于平衡阀7，使有杆腔内的油不再沿平衡阀7流出，有杆腔内的油保持定值并支撑述油缸3活塞，减少辊缝宽度变窄时的冲击。具体地说，当辊压机断料或碎料时，会产生较大的冲击，此时油缸3内的活塞伸出，无杆腔内的压力下降，与无杆腔连通的平衡阀7控制油路压力也随之降低，平衡阀7在弹簧的作用下换向至单向阀工作位，使有杆腔内的油不再沿平衡阀7流至回油路，有杆腔内的油保持定值并支撑述油缸3活塞，减少辊缝宽度变窄时的冲击及设备的震动，使主动辊和从动辊平稳运行，保护主机机架、辊子轴承及蓄能器，有效延长设备的使用寿命。

所述传动侧油缸的有杆腔与非传动侧油缸的有杆腔并联形成有杆腔油路，所述传动侧油缸的无杆腔与非传动侧油缸的无杆腔并联形成无杆腔油路，所述有杆腔油路连接两条支路，一条支路与油箱4的出油口连通形成进油路，另一条通过平衡阀7与油箱4的进油口连通形成回油路，所述平衡阀7的控制油路与无杆腔油路连通，控制油x经平衡阀7的控制油路作用于平衡阀7，平衡阀7的节流阀工作位工作，使有杆腔内的油沿平衡阀7进入回油路。具体地说，可实现传动侧油缸和非传动侧油缸的同步控制，简化液压控制系统，且辊压机断料或碎料时，传动侧油缸和非传动侧油缸无杆腔的压力差一同减小，由于并联的设置使得压力减小的效果叠加，能够提高平衡阀7的响应速度。

所述平衡阀7与油箱4的进油口之间设有液控单向阀11，所述液控单向阀11的控制油路与无杆腔油路连通，控制油x经液控单向阀11的控制油路作用于液控单向阀11，液控单向阀11处于开启状态，使有杆腔内的油返回油箱4。具体地说，辊压机正常工作时，控制油x通过对应的控制油路作用在液控单向阀11上，并打开液控单向阀11，此时有杆腔的油经平衡阀7、液控单向阀11回到油箱4，油箱4、平衡阀7、液控单向阀11之间形成一个循环油路，在正常使用的过程中无需再向油箱4中补油。

所述平衡阀7与拉辊支路之间设有单向节流阀，调节通过平衡阀的流量，所述单向节流阀包括回油单向节流阀8。具体地说，通过回油单向节流阀8调节经平衡阀进入回油路流回油箱5的油的流量，限制油缸3中活塞运动的速度，可以有效消除油缸3的抖动现象。

所述油箱4的出油口处设有充液阀5，所述充液阀5防止油沿出油口倒流回油箱4。具体地说，当平衡阀7的单向阀工作位工作时，有杆腔内的油无法通过平衡阀7，在压力的作用下，油会沿油箱4的出油口倒流回油箱4，无法起到支撑油缸3活塞的作用，故设置充液阀5，避免油沿油箱4的出油口倒流回油箱，确保有杆腔内的油量在平衡阀7的单向阀工作位工作时为一定值，起到支撑油缸3活塞的作用。

实施例2

一种辊压机液压控制系统，如图1所示，包括主动辊、从动辊、蓄能器1、油缸3和油泵16，所述油泵16经第一电磁换向阀15分别与油缸3的有杆腔和无杆腔连接形成液压控制油路，所述第一电磁换向阀15与无杆腔之间设有第二电磁换向阀12，所述第二电磁换向阀12与油缸3之间设有蓄能器1；所述油缸3包括传动侧油缸和非传动侧油缸，所述传动侧和非传动侧相对设置于主动辊的两端，所述传动侧油缸的活塞连接并控制主动辊的传动侧，所述非传动侧油缸的活塞连接并控制主动辊的非传动侧，所述液压控制油路调控油缸3有杆腔与无杆腔中的油量，进而使传动侧油缸和非传动侧油缸相互配合控制主动辊与从动辊之间的辊缝宽度，所述油缸3的有杆腔连接两条支路，一条支路与油箱4的出油口连通形成进油路，另一条通过平衡阀7与油箱4的进油口连通形成回油路，所述平衡阀7的控制油路与油缸3的无杆腔连通；辊缝宽度变窄时，无杆腔压力降低并作用于平衡阀7，使有杆腔内的油不再沿平衡阀7流出，有杆腔内的油保持定值并支撑述油缸3活塞，减少辊缝宽度变窄时的冲击。

所述传动侧油缸的有杆腔与非传动侧油缸的有杆腔并联形成有杆腔油路，所述传动侧油缸的无杆腔与非传动侧油缸的无杆腔并联形成无杆腔油路，所述有杆腔油路连接两条支路，一条支路与油箱4的出油口连通形成进油路，另一条通过平衡阀7与油箱4的进油口连通形成回油路，所述平衡阀7的控制油路与无杆腔油路连通，控制油x经平衡阀7的控制油路作用于平衡阀7，平衡阀7的节流阀工作位工作，使有杆腔内的油沿平衡阀7进入回油路。

所述平衡阀7与油箱4的进油口之间设有液控单向阀11，所述液控单向阀11的控制油路与无杆腔油路连通，控制油x经液控单向阀11的控制油路作用于液控单向阀11，液控单向阀11处于开启状态，使有杆腔内的油返回油箱4。

所述平衡阀7与液控单向阀11之间设有拉辊支路，所述三位四通电液换向阀10设于拉辊支路，拉辊缝时，三位四通电液换向阀10的电磁铁a得电，压力油经过三位四通电液换向阀10、平衡阀7进入有杆腔，并推动活塞缩回，使辊缝宽度变大。具体地说，通过切换三位四通电液换向阀10，可在需要拉开辊缝时将压力油注入油缸3的有杆腔，油缸3活塞缩回拉开辊缝，辊压机正常工作时，三位四通电液换向阀10处于中位，油无法通过三位四通电液换向阀10。

所述平衡阀7的控制油路与液控单向阀11的控制油路相通形成主控油路，所述主控油路上设有第三电磁换向阀6；第三电磁换向阀6得电时，限制主控油路，使控制油x无法沿主控油路作用于平衡阀7和液控单向阀11。具体地说，辊压机正常工作时，第三电磁换向阀6不得电，控制油x作用在平衡阀7及液控单向阀11上，平衡阀7中的节流阀工作位工作，处于打开状态，允许有杆腔的油经平衡阀7、液控单向阀11回到油箱4；辊压机拉辊缝时，第三电磁换向阀6得电，切断主控油路，控制油x不再作用于平衡阀7及液控单向阀11控，平衡阀7在弹簧的作用下换向至单向阀工作位，液控单向阀11闭合，压力油无法流入油箱4，只能经由单向阀工作位快速进入油缸3的有杆腔，将油缸3活塞缩回拉开辊缝。

所述平衡阀7后设有单向节流阀，所述单向节流阀包括沿平衡阀7回流至油箱4的油的流量的回油单向节流阀8，以及在拉辊缝时控制压力油流量的压力油单向节流阀9。所述回油单向节流阀8，由回油节流阀和回油单向阀组成，所述回油节流阀与回油单向阀并联，所述回油单向阀沿回油方向闭合。所述压力油单向节流阀9由压力油节流阀和压力油单向阀组成，所述压力油节流阀与压力油单向阀并联，所述压力油单向阀沿压力油方向闭合。即所述回油单向阀与压力油单向阀的方向相反。回油单向节流阀8与压力油单向节流阀9串联，所述回油单向节流阀8设于靠近平衡阀7的一端，所述压力油单向节流阀9设于靠近三位四通电液换向阀10的一端。具体地说，回油单向节流阀8调节经平衡阀7进入回油路流回油箱4的油的流量，压力油单向节流阀9调节经三位四通电液换向阀10、平衡阀7进入油缸3有杆腔的流量，二者串联设置共同调控平衡阀7的流量，限制油缸3中活塞运动的速度，可以有效消除油缸3的抖动现象。

实施例3

一种辊压机液压控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

正常工作步骤：油箱4向油缸3供油，使油缸3的有杆腔内充满油，排出有杆腔内的空气，第三电磁换向阀6不得电，控制油x作用在平衡阀7及液控单向阀11上，平衡阀7的节流阀工作位工作，液控单向阀11开启，有杆腔的油经平衡阀7、液控单向阀11回到油箱4，辊缝变大时，油箱4向油缸3的有杆腔补油；

防冲击步骤：辊压机断料或碎料的情况下，平衡阀7控制油路的压力下降，平衡阀7在弹簧的作用下换向至单向阀工作位，将回油路切断，辊子的冲击停止，当平衡阀7控制油路的压力回升后，平衡阀7换向至节流阀工作位，辊压机正常工作。

具体地说，通过防冲击步骤，可以减少断料或碎料的情况下辊子产生的冲击和震动，保护主机机架、辊子轴承及蓄能器1，有效延长设备的使用寿命。

实施例4

一种辊压机液压控制方法，在实施例1的基础上，如图1所示，还包括

拉辊缝步骤：第三电磁换向阀6得电切断主控油路，控制油x不再作用于平衡阀7及液控单向阀11控，平衡阀7在弹簧的作用下换向至单向阀工作位，液控单向阀11闭合，三位四通电液换向阀10的电磁铁a得电、压力油通过第三电磁换向阀6、平衡阀7进入油缸3的有杆腔，将油缸3活塞缩回拉开辊缝。

具体地说，压力油可经单向阀工作位快速给入油缸的有杆腔，提高拉辊缝的效率。

本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。