本发明涉及液压泵送污泥技术领域，具体为一种消除污泥柱塞泵输送管道集气问题的控制系统。
背景技术
污泥柱塞泵送系统具有输送排量大、输送距离远、节能效果好以及环境友好等特点，在脱水污泥输送领域备受推广。污泥柱塞泵输送的污泥主要为含固率20％以上的脱水污泥，由于污泥进入泵腔过程中，脱水污泥会带入大量空气进入泵内，空气随同污泥输送出泵体后进入污泥管道内，并在管道内集聚，当气体集聚到一定量且随污泥输送到管内一定位置时，由于气体具有压缩性，气体后端管道污泥泵送压力值会与气体前端管道污泥的背压值达到一个平衡。由于污泥柱塞泵的主输送缸换向具有间歇延时特性，管内集聚气体将被迫压缩—回弹—压缩往复做功，导致污泥泵送失败。如不实施泵送过程的实时监控及故障预判定，无法及时破坏污泥泵管道集气问题，泵送系统将无法正常输送污泥。
当前针对污泥柱塞泵送系统集气故障，通常做法是在管端、管中设置排气阀。但由于管道集气位置的不确定性，导致排气效果不佳，需要通以高压水将沿程污泥冲洗出管，产生后续处理工程量大、劳动强度高、对现场环境不友好等不利情况。
技术实现要素：
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种消除污泥柱塞泵输送管道集气问题的控制系统。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种消除污泥柱塞泵输送管道集气问题的控制系统，包括双联泵组件、第一主油缸、第二主油缸、伺服控制阀；所述的双联泵组件包括主泵、次泵、泵送油路、换向油路；所述的泵送油路用于主泵与第一主油缸、第二主油缸的连接，所述的换向油路用于次泵与第一主油缸、第二主油缸的连接并使其实现逻辑动作；所述的主泵用于控制第一主油缸、第二主油缸向外泵送污泥，所述的次泵用于控制第一主油缸、第二主油缸之间油路的通断，从而实现过程泵送压力的等级切换；所述的伺服控制阀设置在主油泵输出端，伺服控制阀的输出端与压力变送器连接，所述的压力变送器用于监测并反馈过程压力；第一主油缸有杆腔、第二主油缸有杆腔与第二方向控制阀连接，第二主油缸无杆腔、第一主油缸无杆腔与第三方向控制阀连接，所述的第二方向控制阀、第三方向控制阀的两端与电液方向控制阀连接实现第一主油缸有杆腔、第二主油缸有杆腔、第二主油缸无杆腔、第一主油缸无杆腔的连通。
作为上述方案的改进，所述的主泵为大流量泵，实现驱动第一主油缸、第二主油缸的污泥泵送过程；所述的次泵为小流量泵，负责第一主油缸、第二主油缸油路以外的控制及供油。
作为上述方案的改进，还包括压力变送器、转速传感器、物位传感器；所述的压力变送器位于污泥泵泵腔上方监测泵斗压力状态，所述的转速传感器位于喂料螺旋驱动轴末端监测螺旋输送转速，所述的物位传感器位于料斗上方，通过收集系统压力、转速、料位值，可判定污泥输送管路是否存在集气故障，实现对故障的实时监测、反馈及防控。
作为上述方案的改进，在所述的主泵与主油缸之间设有蓄能器，所述的蓄能器与主油缸回路之间设有第二单向阀、第一方向控制阀，泵送管道出现集气故障时，蓄能器与主油缸回路通过换向阀实现连通并输出背压，有效降低管道集气故障引起的设备、管道振动。
作为上述方案的改进，还包括plc模块，其用于采集并反馈泵腔压力值、液压油路压力值、系统料位值、并判定运行状况，通过计算机收集对比分析管路集气故障情况下系统的管路压力值、系统料位值、泵斗腔压力及螺旋转速，可以快速判定故障并排除故障。
本发明具有以下有益效果：
有效消除污泥柱塞泵送系统集气问题，并可瞬时监控系统状况并作出及时反馈，保证连续生产的可行性，降低劳动强度，并降低场地要求，适用范围广，适合大范围推广及应用。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为本发明的双联泵组件的结构示意图。
图3为本发明的系统控制判断逻辑图。
附图标记说明：1.次泵2.主泵3.伺服控制阀4.第一单向阀5.第二单向阀6.第一方向控制阀7.蓄能器8.电液方向控制阀9.压力变送器10.第二方向控制阀11.第一主油缸11.1第一主油缸无杆腔11.2第一主油缸有杆腔12.第二主油缸12.1第二主油缸无杆腔12.2第二主油缸有杆腔13.第一主油缸检测装置14.第二主油缸检测装置15.第三方向控制阀16.第四方向控制阀17.第三单向阀18.转速传感器19.喂料螺旋20.泵斗21.物位传感器22.压力传感器23.泵斗24.出料口25.泵送管道。
具体实施方式
实施例
如图1、2所示，一种消除污泥柱塞泵输送管道集气问题的控制系统，包括双联泵组件、第一主油缸11、第二主油缸12、伺服控制阀3；所述的双联泵组件包括主泵2、次泵1、泵送油路、换向油路；所述的泵送油路用于主泵2与第一主油缸11、第二主油缸12的连接，所述的换向油路用于次泵1与第一主油缸11、第二主油缸12的连接并使其实现逻辑动作；所述的主泵2用于控制第一主油缸11、第二主油缸12向外泵送污泥，所述的次泵1用于控制第一主油缸11、第二主油缸12之间油路的通断，从而实现过程泵送压力的等级切换；所述的伺服控制阀3设置在主油泵输出端，伺服控制阀3的输出端与压力变送器9连接，所述的压力变送器9用于监测并反馈过程压力；第一主油缸有杆腔11.2、第二主油缸有杆腔12.2与第二方向控制阀10连接，第二主油缸无杆腔12.1、第一主油缸无杆腔11.1与第三方向控制阀15连接，所述的第二方向控制阀10、第三方向控制阀15的两端与电液方向控制阀8连接实现第一主油缸有杆腔11.2、第二主油缸有杆腔12.2、第二主油缸无杆腔12.1、第一主油缸无杆腔11.1的连通。所述的主泵2为大流量泵，实现驱动第一主油缸11、第二主油缸12的污泥泵送过程；所述的次泵1为小流量泵，负责第一主油缸11、第二主油缸12油路以外的控制及供油。还包括压力传感器22、转速传感器18、物位传感器21；所述的压力传感器22位于污泥泵泵腔上方监测泵斗压力状态，所述的转速传感器18位于喂料螺旋19驱动轴末端监测螺旋输送转速，所述的物位传感器21位于料斗上方，通过收集系统压力、转速、料位值，可判定污泥输送管路是否存在集气故障，实现对故障的实时监测、反馈及防控。在所述的主泵2与主油缸之间设有蓄能器7，所述的蓄能器7与主油缸回路之间设有第二单向阀、第一方向控制阀6，泵送管道出现集气故障时，蓄能器7与主油缸回路通过换向阀实现连通并输出背压，有效降低管道集气故障引起的设备、管道振动。还包括plc模块，其用于采集并反馈泵腔压力值、液压油路压力值、系统料位值、并判定运行状况，通过计算机收集对比分析管路集气故障情况下系统的管路压力值、系统料位值、泵斗腔压力及螺旋转速，可以快速判定故障并排除故障。
工况1：
主泵2与次泵1组成双联泵，次泵1出油口b1，主泵2出油口b2，主泵出油口b2与伺服控制阀3的p口连通，伺服控制阀3的y1得电，控制回路建立有效压力。当电液方向控制阀8的y3得电时，油液从主泵1泵送到电液方向控制阀8的p口，通过电液换向阀p—a口，进入第二方向控制阀10的p—a口，最终进入第二主油缸有杆腔12.2，第二主油缸无杆腔12.1与第一主油缸无杆腔11.1通过第三方向控制阀15串联，第二主油缸12活塞杆后退吸料的同时，驱使第一主油缸11活塞杆前进泵料，第一主油缸有杆腔11.2油液通过第二方向控制阀10的b—t口及电液方向控制阀b—t口回流油箱。
当电液方向控制阀8的y4得电时，油液从主泵1泵送到电液方向控制阀8的p—b口，通过油路进入第二方向控制阀10的t—b口，最终进入第一主油缸有杆腔11.2，第一主油缸无杆腔11.1与第二主油缸无杆腔12.1通过第三方向控制阀15串联，第一主油缸11活塞杆后退吸料的同时，驱使第二主油缸12活塞杆前进泵料。第二主油缸有杆腔12.2油液通过第二方向控制阀10的a—p口及电液方向控制阀a—p口回流油箱。
进一步说明，伺服控制阀3的b口与主泵2的x口联通，当第一主油缸11或第二主油缸12前进泵料到达第一主油缸检测装置13或第二主油缸检测装置14时，均触发伺服控制阀3斜坡启停，降低第一主油缸11或第二主油缸12对油路的高压冲击。
集气效应的判定：
结合图2、图3，进一步阐述集气故障的判断机制。
在固定沿程的正常泵送条件下，配合plc的采集反馈信号及计算机收集分析数据，压力变送器9反馈液压油路动态压力值p1；转速传感器18反馈螺旋19转速值n1，压力变送器22反馈泵斗腔23动态压力值p2，物位传感器21反馈料斗20的料位值为l1。
当系统出现集气故障时，压力变送器9反馈液压油路压力值p1’，转速传感器18反馈螺旋转速值n1’，压力变送器22反馈泵斗腔23动态压力值p2’，物位传感器21反馈料斗20的料位值l1’。
plc采集并反馈运行数据值，计算机收集数据并进行对比，按图3控制逻辑判定集气故障并解决管道集气故障
工况2：
当泵送管道25内出现集气故障时，伺服控制阀3的y1得电，控制回路建立有效压力。当第四方向控制阀16的y5得电，次泵1出油口b与第四方向控制阀16的t—b连通，油液推动第三方向控制阀15的右工位连通油路，油液推动第二方向控制阀10的右工位连通油路。此时，第一主油缸有杆腔11.2，与第二主油缸有杆腔12.2通过第二方向控制阀10串联，完成低压回路向高压回路的转换。
当电液换向阀8的y3得电时，油液从主泵1泵送到电液方向控制阀8的p口，通过电液换向阀8的p—a口进入第三方向控制阀15的p—a口，最终进入第一主油缸无杆腔11.1，第一主油缸有杆腔11.2与第二主油缸有杆腔12.2通过第二方向控制阀10串联。第一主油缸11活塞杆前进泵料的同时，驱使第二主油缸12活塞杆后退吸料，第二主油缸无杆腔12.1油液通过第三方向控制阀15的b—t口及电液方向控制阀b—t口回流油箱。
进一步的，伺服控制阀3的b口与主泵2的x口联通，当第一主油缸11或第二主油缸12前进泵料到达第一主油缸检测装置13或第二主油缸检测装置14时，均触发伺服控制阀3斜坡启停，降低主泵控制回路瞬时通断而对管路造成的高压冲击；
进一步的，当第一主油缸11或第二主油缸12前进泵料到达第一主油缸检测装置13或第二主油缸检测装置14时，第一方向控制阀6的y1得电，蓄能器7通过第一方向控制阀6的p—b口，向第一主油缸无杆腔11.1或第二主油缸无杆腔12.1释放并稳定油压，有效降低集气效应的负载平衡被破坏时引起的管路剧烈振动。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。