[发明专利]一种煤矿井下水泥发泡机的液压控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于矿用机械领域，特别涉及一种煤矿井下水泥发泡机的液压控制系统及控制方法。

背景技术

目前现有的地面水泥发泡机的驱动电机有5台，分别控制泵送、发泡、搅拌、水泥输送、供水5个系统，有较复杂的电控系统，并且每个系统都是不可缺少的。由于对矿用机电产品的防爆要求，一套设备上超过两台电机施工措施会非常麻烦，而且存在较高的安全隐患，因此地面设备用在煤矿井下既不安全，也不方便。

此外，地面设备是靠接近开关发出信号，经过电控系统控制电磁阀实现换向的。电磁阀需要靠通断电来实现换向。用于煤矿井下等有爆炸气体就需要有复杂的防爆措施，增加了难度和运行危险性。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种除了电机启动停止外其余动作全部是手动或者液压自动控制的水泥发泡机控制系统及控制方法。本发明将部分电气控制系统改为液压控制系统，电力驱动改为液压驱动，除了电机启动停止其余动作全部是手动或者液压自动控制，更加容易实现设备的防爆要求。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种煤矿井下水泥发泡机的液压控制系统，包括主机电机及液压站电机，主机电机通过联轴器驱动第一泵和第二泵，第一泵和第二泵分别控制泵送系统和发泡系统；液压站电机通过联轴器驱动第三泵、第四泵及第五泵，第三泵、第四泵及第五泵分别控制搅拌系统、螺旋上料系统和供水系统；泵送系统中，泵送油缸行程接近终点时，控制油依靠压力差打开逻辑阀，输出的控制油使先导液动阀换向，先导液动阀控制的主换向阀控制油使主换向阀换向，实现两只泵送油缸的切换。

所述第一泵和第二泵是双联齿轮泵；

所述第三泵、第四泵及第五泵是三联齿轮泵；齿轮泵其优点是抗污染能力好，对液压油的清洁要求比较低，因而其成本也较低；另外其本身结构简单，较之柱塞泵、叶片泵都要简单的多，适用于此工况。

所述第一泵与主机电机相连，第一泵还依次与第一调速阀、溢流阀、第一手动换向阀及主换向阀相连，所述主换向阀还依次与先导液动阀及第二手动换向阀相连，所述主换向阀还与单向阀相连，所述单向阀与一个泵送油缸，该泵送油缸与另一个泵送油缸相连，这两个泵送油缸均与主换向阀相连。

所述两个泵送油缸分别与各自对应逻辑阀相连。

所述第二泵由主机电机驱动，所述第二泵与第一手动阀相连，第一手动阀与第一马达相连，所述第一手动阀还与泵送系统中的第二手动换向阀相连。

所述第三泵与液压站电机相连，所述第三泵与第二手动阀相连，所述第二手动阀与第二马达相连。

所述第四泵由液压站电机驱动，所述第四泵依次与第二调速阀、第三手动阀及第三马达相连。

所述第五泵由液压站电机驱动，所述第五泵依次与第四手动阀及第四马达相连。

一种煤矿井下水泥发泡机的液压控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：启动主机电机及液压站电机；主机电机通过联轴器驱动第一泵和第二泵，第一泵和第二泵分别控制泵送系统和发泡系统；液压站电机通过联轴器驱动第三泵、第四泵及第五泵，第三泵、第四泵及第五泵分别控制搅拌系统、螺旋上料系统和供水系统；

步骤二：扳动第一手动换向阀手柄至工作位置，泵送系统开始加载；

步骤三：扳动第二手动换向阀手柄至工作位置，外部控制压力通过第二手动换向阀和先导液动阀控制主换向阀至工作位置，系统开始工作；

步骤四：液压油通过主换向阀后进入泵送油缸的有杆腔，活塞杆缩回，闭合腔的液压油同时推动另一泵送油缸的活塞杆推出；

步骤五：当推出的活塞杆到达行程终点时，活塞前后的压差打开逻辑阀；

步骤六：逻辑阀瞬间输出一个控制压力经过单向阀后至先导液动阀，使先导液动阀换向；

步骤七：外部控制压力因先导液动阀换向而改变了控制压力的方向，到了主换向阀的另一端，从而使主换向阀换向；

步骤八：因主换向阀的换向，改变了泵送系统油路的方向，两个泵送油缸的动作方向相反；至此完成泵送系统自动换向工作的一个循环；

步骤九：当工作结束时通过操作手动阀使系统停止工作。

第一泵驱动泵送系统，泵送系统全液压控制，初始动作信号手动阀控制，自动换向采用液压信号，泵送系统可调速。

第二泵驱动发泡系统，液压马达驱动整套发泡系统，包括空压机、清洗机及发泡剂微泵，手动阀控制液压马达启停。

第三泵驱动搅拌机，手动阀控制液压马达启停。

第四泵驱动螺旋输送机，螺旋输送机可调速，手动阀控制马达启停。