专利名称：泵送设备及其分配液压系统和加热方法
技术领域：
本发明涉及一种工程机械领域，特别涉及一种粘稠物质泵送设备。
背景技术：
现代工程施工中，普遍采用粘稠物质泵送设备，例如，建筑领域常采用泵送设备浇注混凝土，同一台泵送设备，经常要在不同地区、不同季节施工，环境温度差别很大。泵送设备一般采用液压系统驱动，液压介质在温度过低时，粘度增大，导致油泵启动吸入困难，当温度过高时，油液易变质，同时液压元件效率下降。目前，有以下几种方法来使液压系统适应不同的环境温度(1)采用更换不同种类液压油的方法来适应不同的环境温度。当环境温度较低时，采用低粘度、低倾点液压油或低温液压油。当环境温度较高时，采用较高粘度液压油。( 采用加热器、冷却器控制油液温度。温度较低时，用加热器加热，温度较高时，用冷却器冷却。目前，对于防止油温过高的技术较为成熟，但对于低温环境的措施，还存在一些缺陷。(1)更换不同种类的液压油操作比较麻烦，需考虑不同种类液压油的相容性，同时更换液压油的成本也较高，更换下来的液压油保存、处理都较麻烦，而且低温液压油一般价格比较高。(2)加热器需要较大功率的电源，这对于柴油机驱动有时比较困难，另外，采用加热器加热有时会因局部过热导致液压油变质。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够对液压油进行加热的分配液压系统以及采用该分配液压系统的泵送设备以及其加热方法。为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案提供一种泵送设备分配液压系统，该分配液压系统包括液压泵、换向阀、单向阀、 蓄能器以及压力控制组件；所述分配液压系统包括工作模式和加热模式，其中，在加热模式下，所述液压泵驱动液压油经过所述压力控制组件溢流，使液压能转换热能，将油温升高。优选地，所述液压泵包括恒压泵，在工作模式下，所述恒压泵的压力切断值小于所述压力控制组件的溢流压力值；在加热模式下，所述恒压泵的压力切断值大于所述压力控制组件的溢流压力值。优选地，在加热模式下，所述压力控制组件的溢流压力值不变，所述恒压泵的压力切断值被调升到大于所述压力控制组件的溢流压力值。优选地，所述恒压泵包括电控恒压泵，该电控恒压泵的切断压力值能够通过电气调节。优选地，在加热模式下，所述恒压泵的压力切断值不变，所述压力控制组件的溢流压力值被调降到小于所述恒压泵的压力切断值。优选地，所述压力控制组件包括比例压力阀；在工作模式下，所述恒压泵的压力切断值低于所述比例压力阀的溢流压力值；在加热模式下，所述比例压力阀的溢流压力值被调降至低于所述压力切断值。优选地，所述压力控制组件包括溢流阀及与该溢流阀的遥控口相连的比例先导压力阀/电磁比例阀/手动先导压力阀；在工作模式下，所述恒压泵的压力切断值低于所述比例先导压力阀/电磁比例阀/手动先导压力阀的设定的溢流压力值；在加热模式下，所述比例先导压力阀/电磁比例阀/手动先导压力阀的设定的溢流压力值被调降至低于所述压力切断值。优选地，所述压力控制组件包括多级溢流阀组，该多级溢流阀组包括溢流阀、先导压力阀及电磁阀，所述溢流阀的遥控口接所述电磁阀进口，所述电磁阀出口接所述先导压力阀；在加热模式下，所述先导压力阀设定压力值被调降至小于恒压泵的压力切断值。优选地，所述液压泵包括定量泵，所述压力控制组件包括电磁溢流阀或卸荷溢流阀，在加热模式，电磁溢流阀或卸荷溢流阀的卸荷功能被停止。优选地，所述分配液压系统包括温度检测元件，用于在感测到油温低于第一设定值时，将该分配液压系统由工作模式切换至加热模式，和/或用于在感测到油温高于第二设定值时，将该分配液压系统由加热模式切换至工作模式，该第二设定值大于或等于所述
第一设定值。本发明还提供一种泵送设备，包括上述任一项中的分配液压系统。优选地，该泵送设备采用发动机提供动力。本发明还提供一种上述任一项中分配液压系统的加热方法，该方法包括如下步骤(A)当油温低于第一设定值时，促使所述分配液压系统进入加热模式；(B)启动液压泵，液压油经过所述分配液压系统溢流，将液压能转换为热能，该热能将油温升高。优选地，还包括步骤(C)当油温升高到高于第二设定值时，促使分配液压系统停止溢流，所述分配液压系统进入工作模式；该第二设定值大于或等于第一设定值。优选地，步骤(A)是环境温度较低，导致油温低于所述第一设定值，在启动泵送前进行的；或在因待机时间过长，导致油温下降到低于所述第一设定值时进行的。优选地，在加热模式下，所述液压泵以低速运转。与相关技术相比，采用本发明中的分配液压系统对液压油加热，存在诸多优点，例如，液压油能均勻加热，不会出现局部温度过高导致液压油变质；另外，由于油液不断流动， 不会出现油液过热现象；再者，利用系统本身的液压元件进行加热，可以不需要增加额外的加热器等大功率电器，更适合于发动机为动力的泵送设备。
图1是相关技术中采用恒压泵的分配液压系统的简图。图2是相关技术中采用定量泵的分配液压系统的简图。图3是本发明第一实施例中的分配液压系统的简图。图4是本发明第二实施例中的分配液压系统的简图。图5是本发明第三实施例中的分配液压系统的简图。
具体实施例方式以下结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步详细说明。在泵送设备中，控制和驱动分配阀动作的为分配液压系统，分配阀的种类有多种， 例如，S形摆阀、C形阀以及斜置式闸板阀等。目前在泵送设备中，由于分配阀工作时动作时间非常短，但动作速度非常快，动作后需要保压，泵送设备的分配液压系统一般采用带蓄能器的保压回路。分配系统有两种常用的保压回路，即采用恒压泵的保压回路及采用定量泵的保压回路。图1为采用恒压泵的分配液压系统100简图，该分配液压系统100包括恒压泵1、 单向阀2、溢流阀3、压力表(或压力传感器)4、蓄能器5、电磁换向阀6、换向阀7以及摆动油缸8、9，其中，溢流阀3为系统1的压力控制组件。工作过程中，恒压泵1启动后，对蓄能器5充压，由于恒压泵1压力切断值小于溢流阀3溢流压力值，当充压达恒压泵1压力切断设定值时，恒压泵1排量自动调小到只用来补充系统泄漏，此时，系统保压。当换向阀7动作时，蓄能器5与恒压泵1 一起供油，经换向阀7推动摆动油缸8、9动作，蓄能器5油压下降，当摆动油缸8、9动作到位后，恒压泵1又对蓄能器5充压，达设定值时，系统保压。如此循环往复。图2为采用定量泵的分配液压系统200简图。该分配液压系统200包括定量泵 la、单向阀2a、电磁溢流阀3a、压力表(或压力传感器)4a、蓄能器5a、电磁换向阀6a、换向阀7a以及摆动油缸8a、9a。工作过程中，定量泵Ia启动后，对蓄能器fe充压，当充压达设定值时，定量泵Ia经电磁溢流阀3a卸荷，系统采用蓄能器fe系统保压。当换向阀7a动作时，蓄能器如释入压力油，经换向阀7a推动摆动油缸8a、9a动作，同时蓄能器fe油压下降， 定量泵Ia停止卸荷，对蓄能器如充压，当达到设定值时，系统保压。如此循环往复。可以理解地，在分配液压系统200中，电磁溢流阀3a也可改为卸荷溢流阀，当系统达到卸荷溢流阀设定压力时，卸荷溢流阀为定量泵Ia卸荷。在上述分配液压系统100及200中，当环境温度较低时，启动时油温也较低，当油温过低时，为使液压系统正常工作，一般需要对液压油进行加热。对于启动加热的时间点， 由于当系统工作一段时间后，系统油温会逐渐升高。所以，当环境温度较低时，只要在以下两种状态下对油温进行加热，便可使系统正常工作(1)混凝土设备作业前对油温进行预热；( 当混凝土设备待机时间较长，导致系统油温较低，再次启动前对油温进行预热。图3示出了本发明第一实施例中的分配液压系统300，该分配液压系统300包括工作模式和加热模式，其在加热模式下，可以给液压油加热。分配液压系统300的原理与图1 所示的分配液压系统100的原理相近，其区别点主要是将分配液压系统100的恒压泵1替换为电控恒压泵lb，电控恒压泵Ib的压力切断值可通过电气自动调节。当油温低于第一设定值，而需要加热时，通过电气调节电控恒压泵Ib的压力切断值，使压力切断值高于溢流阀3的溢流压力值，而进入加热模式；当恒压泵Ib启动时，优选地，在加热模式下，电控恒压泵Ib以低速运转。恒压泵Ib给蓄能器5充压，系统压力不断升高，因此时溢流阀3的溢流压力值低于压力切断值，所以，溢流阀3首先起作用，恒压泵Ib排量不变，系统流量全部从溢流阀3流回油箱，液压能转换为热量，热量促使油液温度升高。当油温升高到高于第二设定值时，将电控恒压泵Ib的压力切断值调回至原值，分配液压系统300可以进行驱动和控制分配阀的作业，而进入工作模式。该第二设定值大于或等于第一设定值。
可以理解地，分配液压系统300还可包括温度检测元件，用于在感测到油温低于第一设定值时，将该分配液压系统300由工作模式切换至加热模式，和/或用于在感测到油温高于第二设定值时，将该分配液压系统300由加热模式切换至工作模式。图4示出了本发明第二实施例中的分配液压系统400，该分配液压系统400与分配液压系统300类似，其主要区别在于，该分配液压系统400的恒压泵1采用普通的恒压泵， 溢流阀3c的遥控口与比例先导压力阀10相连，可实现无级调压。在工作模式下，恒压泵1 的压力切断值低于比例先导压力阀10设定的溢流压力值，当环境温度较低，需要对液压油进行加热时，将比例先导压力阀10的溢流压力值调至低于恒压泵1压力切断值，运行时，恒压泵1对蓄能器5充压，当压力升高到比例先导压力阀10设定的溢流压力值时，溢流阀3c 开启，系统流量全部从溢流阀3c流回油箱，液压能转换为热量，将液压油的温度升高。可以理解，在其他实施例中，溢流阀3c与比例先导压力阀10也可用一个电磁比例阀或其他适合的比例压力阀代替，也可将比例先导压力阀10改为手动先导压力阀，手动调节系统溢流压力。图5示出了本发明第三实施例中的分配液压系统500所示，其与分配液压系统400 类似，主要区别在于，溢流阀3d遥控口接电磁阀12进口，电磁阀12出口接先导压力阀11， 当电磁阀12失电时，系统溢流阀压力由溢流阀3d设定，当电磁阀12得电时，系统溢流压力由先导压力阀11设定。这样，系统便具有两个溢流压力值，使先导压力阀11的溢流压力值小于恒压泵1压力切断值，溢流阀3d的溢流压力值高于恒压泵1的压力切断值，则在工作模式下，电磁阀12失电，系统溢流压力由溢流阀3d设定，恒压泵1的压力切断先于溢流阀 3d起作用，系统不会溢流。当在加热模式，促使电磁阀12得电，系统溢流压力由先导压力阀11设定，先导压力阀11先于恒压泵1压力切断前作用，系统先溢流，系统流量全部从溢流阀3d流回油箱，液压能转换为热量，油液温度升高。本发明第四实施例中的分配液压系统的原理图同图2，即采用定量泵，该分配液压系统也包括工作模式和加热模式，在工作模式下，当系统压力升到需要值时，电磁溢流阀3a 卸荷。当油温较低需要加热时，控制电磁铁一直处于断电状态，使得电磁溢流阀3a停止卸荷功能，而进入加热模式，当系统压力升高到电磁溢流阀3a的溢流压力值时，系统流量全部从溢流阀3a溢流，流回油箱，液压能转换为热量，促使压力油温度升高。采用上述具备加热模式和工作模式的分配液压系统，可以带来诸多有益效果，例如，液压油能均勻加热，不会出现局部温度过高导致液压油变质；另外，由于液压油不断流动，不会出现液压油过热现象；再者，由于利用系统本身液压元件进行加热，而不需要增加加热器等大功率电器，更适合于发动机为动力的泵送设备。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种泵送设备分配液压系统，该分配液压系统包括液压泵、换向阀、单向阀、蓄能器以及压力控制组件；其特征在于，所述分配液压系统包括工作模式和加热模式，其中，在加热模式下，所述液压泵驱动液压油经过所述压力控制组件溢流，使液压能转换热能，将油温升高。
2.根据权利要求1所述的分配液压系统，其特征在于，所述液压泵包括恒压泵，在工作模式下，所述恒压泵的压力切断值小于所述压力控制组件的溢流压力值；在加热模式下，所述恒压泵的压力切断值大于所述压力控制组件的溢流压力值。
3.根据权利要求2所述的分配液压系统，其特征在于，在加热模式下，所述压力控制组件的溢流压力值不变，所述恒压泵的压力切断值被调升到大于所述压力控制组件的溢流压力值。
4.根据权利要求3所述的分配液压系统，其特征在于，所述恒压泵包括电控恒压泵，该电控恒压泵的切断压力值能够通过电气调节。
5.根据权利要求2所述的分配液压系统，其特征在于，在加热模式下，所述恒压泵的压力切断值不变，所述压力控制组件的溢流压力值被调降到小于所述恒压泵的压力切断值。
6.根据权利要求5所述的分配液压系统，其特征在于，所述压力控制组件包括比例压力阀；在工作模式下，所述恒压泵的压力切断值低于所述比例压力阀的溢流压力值；在加热模式下，所述比例压力阀的溢流压力值被调降至低于所述压力切断值。
7.根据权利要求5所述的分配液压系统，其特征在于，所述压力控制组件包括溢流阀及与该溢流阀的遥控口相连的比例先导压力阀/电磁比例阀/手动先导压力阀；在工作模式下，所述恒压泵的压力切断值低于所述比例先导压力阀/电磁比例阀/手动先导压力阀的设定的溢流压力值；在加热模式下，所述比例先导压力阀/电磁比例阀/手动先导压力阀的设定的溢流压力值被调降至低于所述压力切断值。
8.根据权利要求5所述的分配液压系统，其特征在于，所述压力控制组件包括多级溢流阀组，该多级溢流阀组包括溢流阀、先导压力阀及电磁阀，所述溢流阀的遥控口接所述电磁阀进口，所述电磁阀出口接所述先导压力阀；在加热模式下，所述先导压力阀设定压力值被调降至小于恒压泵的压力切断值。
9.根据权利要求1所述的分配液压系统，其特征在于，所述液压泵包括定量泵，所述压力控制组件包括电磁溢流阀或卸荷溢流阀，在加热模式，电磁溢流阀或卸荷溢流阀的卸荷功能被停止。
10.根据权利要求1所述的分配液压系统，其特征在于，所述分配液压系统包括温度检测元件，用于在感测到油温低于第一设定值时，将该分配液压系统由工作模式切换至加热模式，和/或用于在感测到油温高于第二设定值时，将该分配液压系统由加热模式切换至工作模式，该第二设定值大于或等于所述第一设定值。
11.一种泵送设备，其特征在于，包括权利要求1-10任一项中的分配液压系统。
12.根据权利要求11所述的泵送设备，其特征在于，该泵送设备采用发动机提供动力。
13.—种如权利要求11-12任一项中的泵送设备的加热方法，其特征在于，该方法包括如下步骤(A)当油温低于第一设定值时，促使所述分配液压系统进入加热模式；(B)启动液压泵，液压油经过所述分配液压系统溢流，将液压能转换为热能，该热能将油温升高。
14.根据权利要求13所述的泵送设备的加热方法，其特征在于，还包括步骤(C)当油温升高到高于第二设定值时，促使分配液压系统停止溢流，所述分配液压系统进入工作模式；该第二设定值大于或等于第一设定值。
15.根据权利要求13所述的泵送设备的加热方法，其特征在于，步骤(A)是环境温度较低，导致油温低于所述第一设定值，在启动泵送前进行的；或在因待机时间过长，导致油温下降到低于所述第一设定值时进行的。
16.根据权利要求13-15任一项所述的泵送设备的加热方法，其特征在于，在加热模式下，所述液压泵以低速运转。
全文摘要
本发明提供了一种泵送设备分配液压系统，该分配液压系统包括液压泵、换向阀、单向阀、蓄能器以及压力控制组件；所述分配液压系统包括工作模式和加热模式，其中，在加热模式下，液压泵能够驱动液压油经过所述压力控制组件溢流，使液压能转换热能，热能再将油温升高。本发明还提供了一种泵送设备及其加热方法。
文档编号F15B21/04GK102418725SQ201110325419
公开日2012年4月18日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者李沛林 申请人:中联重科股份有限公司