CN203093089U - 垃圾压缩机的液压控制系统和垃圾压缩机 - Google Patents

Abstract

公开了一种垃圾压缩机的液压控制系统包括油箱、变量泵、换向阀和压缩油缸，变量泵的进油口和出油口分别与油箱和换向阀的进油口连接，换向阀的第一和第二工作油口分别与压缩油缸的无杆和有杆腔连通，换向阀的回油口与油箱连通，其中，变量泵具有斜盘和变量活塞缸，液压控制系统还包括开关阀和阻尼器，变量活塞缸的活塞杆与斜盘连接，变量活塞缸的有杆腔与变量泵的出油口和换向阀的进油口之间的管路连通，无杆腔与开关阀的出油口和油箱连通，开关阀的进油口与变量泵的出油口和换向阀的进油口之间的管路连通，阻尼器设置在变量活塞缸的无杆腔与油箱之间的管路上。还公开了一种垃圾压缩机。该系统在待机工况下低压小流量的空运行，基本无溢流损失。

Description

垃圾压缩机的液压控制系统和垃圾压缩机

技术领域

本实用新型涉及环卫机械领域，具体地，涉及一种垃圾压缩机的液压控制系统和垃圾压缩机。

背景技术

垃圾压缩机的主要功能是通过压缩油缸驱动压头装置采用预压方式将松散的垃圾压缩成标准体积的高密度的块体，使得垃圾脱水而体积减小，以方便垃圾运输车将垃圾转运至垃圾处理场进行最终处理。垃圾压缩机在城市的生活垃圾处理中发挥着重要作用。垃圾压缩机主要由机架、垃圾箱体、喷雾降尘除臭系统、排污清洗系统、压头装置、液压控制系统等组成，其中，液压控制系统为垃圾压缩机的动力驱动装置，液压控制系统主要包括液压泵及其驱动电机、油箱及其附件、各种控制阀、压缩油缸等，其主要功能是液压泵提供一定压力和流量的油液给压缩油缸，以驱动和控制压缩油缸带动压头装置运动，实现对垃圾进行压缩。

垃圾压缩机的液压控制系统按运行工况分为待机工况和工作工况，工作工况又分为快进、工进、加压、保压、卸压、快回等工况。在不同的工况下，执行机构（主要是压缩油缸）所需的压力和流量不同。

如图1所示，现有技术的垃圾压缩机的液压控制系统包括油箱1、变量泵2、换向阀3和压缩油缸4，变量泵2的进油口与油箱1连通，变量泵2的出油口和换向阀3的进油口连通，换向阀3的回油口与油箱1连通，换向阀3的第一工作油口与压缩油缸4的无杆腔连通，换向阀3的第二工作油口与压缩油缸4的有杆腔连通。其中，变量泵2为恒压变量泵。当液压控制系统压力达到设定压力时，变量泵2输出的流量能够自动减小，以适应垃圾压缩机负载的要求。在待机工况下，即空运行，由于液压控制系统的压力较低，达不到调节变量泵2的流量的压力要求，使得变量泵2的斜盘21保持在大摆角状态，变量泵2输出流量较大，存在较大的空载流量，因而系统存在不必要的流量浪费和能量消耗，并且空运行时产生的噪声较大。因此，垃圾压缩机的液压控制系统工作效率较低，能量消耗和运行费用都较高，不利于节能减排。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种垃圾压缩机的液压控制系统和垃圾压缩机，该液压控制系统能够实现在待机工况下低压小流量的空运行以及在工作工况下的流量自动调节，液压控制系统基本无溢流损失，提高了系统工作效率，降低了能耗、噪声和运行费用。

为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供一种垃圾压缩机的液压控制系统，该液压控制系统包括油箱、变量泵、换向阀和压缩油缸，所述变量泵的进油口与所述油箱连通，所述变量泵的出油口和所述换向阀的进油口连接，所述换向阀的回油口与所述油箱连通，所述换向阀的第一工作油口与所述压缩油缸的无杆腔连通，所述换向阀的第二工作油口与所述压缩油缸的有杆腔连通，其中，所述变量泵具有斜盘和变量活塞缸，所述液压控制系统还包括开关阀和阻尼器，所述变量活塞缸的活塞杆与所述斜盘连接，所述变量活塞缸的有杆腔与所述变量泵的出油口和所述换向阀的进油口之间的管路连通，所述变量活塞缸的无杆腔与所述开关阀的出油口连通，所述开关阀的进油口与所述变量泵的出油口和所述换向阀的进油口之间的管路连通，所述变量活塞缸的无杆腔与所述油箱连通，所述阻尼器设置在所述变量活塞缸的无杆腔与所述油箱之间的管路上。

优选地，所述开关阀为电磁换向阀。

优选地，所述变量活塞缸的有杆腔内设置有弹簧。

优选地，所述液压控制系统还包括恒压阀，该恒压阀与所述开关阀并联，所述变量泵的出油口能够通过所述恒压阀与所述变量活塞缸的无杆腔连通。

优选地，所述液压控制系统还包括测压口，该测压口设置在所述变量泵的出油口和所述换向阀的进油口之间的管路上。

优选地，所述开关阀为电比例恒压阀。

优选地，所述液压控制系统还包括溢流阀，该溢流阀的进油口与所述变量泵的出油口和所述换向阀的进油口之间的管路连通，所述溢流阀的出油口与所述油箱连通。

优选地，所述溢流阀的设定压力大于所述恒压阀的设定压力。

优选地，所述油箱和所述换向阀的进油口之间并联设置有两个所述变量泵、两个所述变量活塞缸、两个所述开关阀和两个所述阻尼器。

本实用新型的另一方面提供一种垃圾压缩机，该垃圾压缩机具有上面所述的垃圾压缩机的液压控制系统。

通过上述技术方案，对于本实用新型的垃圾压缩机的液压控制系统，在待机工况下（即空运行），换向阀处于中位，压缩油缸无动作，开关阀处于打开状态，变量泵泵送出的油液通过开关阀进入变量活塞缸的无杆腔内。由于变量活塞缸的无杆腔与油箱之间设置有阻尼器，变量活塞缸的无杆腔内建立起一定压力，从而推动变量活塞缸的活塞杆伸出，以驱动变量泵的斜盘向零偏角的位置附近运动，直到活塞杆在变量活塞缸的有杆腔和无杆腔内的压力作用下处于平衡状态，此时活塞杆的伸出量最大，斜盘处于零偏角的位置附近，变量泵的输出流量最小，压力最低，仅输出控制流量（即从变量活塞缸的无杆腔经阻尼器回流到油箱的流量）和维持变量泵自润滑的内泄流量，使得液压控制系统能够在待机工况下低压小流量的空运行，基本不会产生溢流损失和流量浪费，提高了系统工作效率，降低了待机工况下的能耗、噪声和运行费用，减小空运行时变量泵产生的噪声，特别适用于高压大流量的液压系统，具有显著的节能效果。

在工作工况下，开关阀处于关闭状态，变量泵能够根据负载变化通过变量活塞缸来调节斜盘的位置，从而调节变量泵的输出流量，以适应于垃圾压缩机的工况需求。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是现有技术的垃圾压缩机的液压控制系统的原理图；

图2是本实用新型的第一实施方式的垃圾压缩机的液压控制系统的原理图；

图3是本实用新型的第二实施方式的垃圾压缩机的液压控制系统的原理图；以及

图4是本实用新型的第三实施方式的垃圾压缩机的液压控制系统的原理图。

附图标记说明

1      油箱                     2          变量泵

3      换向阀                   4          压缩油缸

5      溢流阀                   6          开关阀

7      阻尼器                   8          恒压阀

9     测压口

21    斜盘                22    变量活塞缸

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图2-图4所示，本实用新型的一方面提供一种垃圾压缩机的液压控制系统，该液压控制系统包括油箱1、变量泵2、换向阀3和压缩油缸4，所述变量泵2的进油口与所述油箱1连通，所述变量泵2的出油口和所述换向阀3的进油口连接，所述换向阀3的回油口与所述油箱1连通，所述换向阀3的第一工作油口与所述压缩油缸4的无杆腔连通，所述换向阀3的第二工作油口与所述压缩油缸4的有杆腔连通，其中，所述变量泵2具有斜盘21和变量活塞缸22，所述液压控制系统还包括开关阀6和阻尼器7，所述变量活塞缸22的活塞杆与所述斜盘21连接，所述变量活塞缸22的有杆腔与所述变量泵2的出油口和所述换向阀3的进油口之间的管路连通，所述变量活塞缸22的无杆腔与所述开关阀6的出油口连通，所述开关阀6的进油口与所述变量泵2的出油口和所述换向阀3的进油口之间的管路连通，所述变量活塞缸22的无杆腔与所述油箱1连通，所述阻尼器7设置在所述变量活塞缸22的无杆腔与所述油箱1之间的管路上。

对于本实用新型的垃圾压缩机的液压控制系统，在待机工况下（即空运行），换向阀3处于中位，压缩油缸4无动作，开关阀6处于打开状态，变量泵2泵送出的油液通过开关阀6进入变量活塞缸22的无杆腔内。由于变量活塞缸22的无杆腔与油箱1之间设置有阻尼器7，变量活塞缸22的无杆腔内建立起一定压力，从而推动变量活塞缸22的活塞杆伸出，以驱动变量泵2的斜盘21向零偏角的位置附近运动，直到活塞杆在变量活塞缸22的有杆腔和无杆腔内的压力作用下处于平衡状态，此时活塞杆的伸出量最大，斜盘21处于零偏角的位置附近，变量泵2的输出流量最小，压力最低，仅输出控制流量（即从变量活塞缸22的无杆腔经阻尼器7回流到油箱1的流量）和维持变量泵2自润滑的内泄流量，使得液压控制系统能够在待机工况下低压小流量的空运行，基本不会产生溢流损失和流量浪费，减少系统发热损失，提高了系统工作效率，降低了待机工况下的能耗、噪声和运行费用，减小空运行时变量泵2产生的噪声，特别适用于高压大流量的液压系统，具有显著的节能效果。

在变负载的工作工况下，开关阀6处于关闭状态，变量泵2能够根据负载变化通过变量活塞缸22来调节斜盘21的位置，从而调节变量泵2的输出流量，以适应于垃圾压缩机的工况需求。

为了保证阻尼器7产生一定的背压，同时变量活塞缸22的无杆腔内的油液能够回流到油箱1。参考图2-图4，在变量活塞缸22的无杆腔与油箱1之间的管路上设置阻尼器7，从而能够在待机工况下在变量活塞缸22的无杆腔内建立起一定的压力，以推动活塞杆运动而改变变量泵2的输出流量。另外，变量活塞缸22的无杆腔内的油液能够通过阻尼器7回流到油箱1，使得变量活塞缸22的活塞杆能够自由伸缩。

开关阀6可以采用手动、液压等方式控制的各种类型的阀，只要能够实现打开和关闭功能即可。为了操作和控制的方便，参考图2-图4，优选地，所述开关阀6为电磁换向阀，例如具体实施方式中提供的二位二通电磁换向阀。这样只需要在操作室中按动按钮或者通过PLC控制程序给电磁换向阀电信号，就可以实现开关阀6的打开和关闭，操作方便，反应及时。

为了使得变量泵2的斜盘21复位，如图2-图4所示，优选地，所述变量活塞缸22的有杆腔内设置有弹簧。弹簧安装到变量活塞缸22的有杆腔内时具有一定的预压力，变量活塞缸22的活塞在弹簧的预压力作用下发生运动而回复到初始位置，从而变量活塞缸22的活塞杆带动变量泵2的斜盘21回复到初始位置，此时变量泵2的排量最大。

在待机工况下，变量活塞缸22的受力情况为：P×A₁＋F≈P×A₂，其中，P为液压控制系统的压力，F为弹簧的预压力，A₁为有杆腔的截面积，A₂为无杆腔的截面积，A₁<A₂,则P≈F/（A₂-A₁），液压控制系统的压力P取决于变量活塞缸22的弹簧的预压力F以及变量活塞缸22的无杆腔和有杆腔的面积A₂、A₁。由于变量活塞缸22的弹簧的主要作用是使变量泵2的斜盘21复位，可以选择预压力较小的弹簧即可满足使用需求，因此预压力F相对较小，从而待机工况下的系统压力P也较小。

如图2所示，根据本实用新型的第一实施方式，优选地，所述液压控制系统还包括恒压阀8，该恒压阀8与所述开关阀6并联，所述变量泵2的出油口能够通过所述恒压阀8与所述变量活塞缸22的无杆腔连通。在工作工况下，换向阀3处于左位或右位，开关阀6关闭，压缩油缸4发生动作而使得活塞杆伸出或缩回。变量活塞缸22的有杆腔与变量泵2的出油口连通，从而变量活塞缸22的活塞在有杆腔压力和弹簧的预压力作用下向右运动，变量活塞缸22的活塞杆缩回使得变量泵2的斜盘21的偏角不断增大，变量泵2的输出流量不断增大，此时压缩油缸4处于快进或快回的工况。

当液压控制系统的压力随着外部负载的增加而达到恒压阀8的设定压力时，恒压阀8打开，变量泵2的出油口通过恒压阀8与变量活塞缸22的无杆腔连通，此时变量活塞缸22的无杆腔内的压力不断上升，变量活塞缸22的活塞向左运动，最终变量活塞缸22达到平衡状态不再发生运动，使得变量泵2的斜盘21的偏角保持一定，变量泵2保持一定的输出流量，以适应于外部负载的需求，从而输送给压缩油缸4一定压力的油液，该压力等于恒压阀8的设定压力，此时压缩油缸4处于工进或保压的工况。整个工作过程中，液压控制系统未发生溢流现象，因此系统基本无溢流损失，实现变量泵的恒压输出，并且降低了系统能量损失和运行费用，提高了系统工作效率。

如图3所示，根据本实用新型的第二实施方式，优选地，所述开关阀6为电比例恒压阀。电比例恒压阀作为电磁换向阀和恒压阀8的结合，既能实现电磁换向阀的自动开关功能，又能实现恒压阀8的恒压输出的功能，可以无级调节恒压输出的压力值，并且结构简单，性能更好，减少系统元件、管路的设置和连接。

为了方便检测变量泵2的输出压力，如图2-图4所示，优选地，所述液压控制系统还包括测压口9，该测压口9设置在所述变量泵2的出油口和所述换向阀3的进油口之间的管路上，从而方便随时测量变量泵2的输出压力，及时了解整个系统的运行状态，以及时地发现系统异常和故障等。

为了保证整个液压控制系统的安全运行，如图2-图4所示，优选地，所述液压控制系统还包括溢流阀5，该溢流阀5的进油口与所述变量泵2的出油口和所述换向阀3的进油口之间的管路连通，所述溢流阀5的出油口与所述油箱1连通。溢流阀5作为整个液压控制系统的安全阀，起到防止系统压力过高，在系统发生故障的情况下，溢流卸压的作用，并且还能够起到避免液压冲击的作用。

为了保证变量活塞缸22能够实现变量泵2输出流量的调节，优选地，所述溢流阀5的设定压力大于所述恒压阀8的设定压力。在工作工况下，溢流阀5的设定压力大于恒压阀8的设定压力，保证油液能够通过恒压阀8进入变量活塞缸22的无杆腔内，而不会通过溢流阀5溢流回油箱1，使得变量活塞缸22的活塞向左运动，变量泵2的斜盘偏角减小，变量泵2的输出流量减小，完成变量泵2输出流量的调节。

如图4所示，根据本实用新型的第三实施方式，优选地，所述油箱1和所述换向阀3的进油口之间并联设置有两个所述变量泵2、两个所述变量活塞缸22、两个所述开关阀6、两个所述阻尼器7、恒压阀8和溢流阀5。本实施方式中并联设置了两组变量泵2、变量活塞缸22、开关阀6、阻尼器7、恒压阀8和溢流阀5，但是本实用新型不限于两组，可以设置更多组的部件。每组的连接方式和工作原理与前述的方式相同，并且每组中的恒压阀8和溢流阀5可以单独设置其设定压力，以实现液压控制系统的多级压力调节控制。另外，多个变量泵2向压缩油缸4供油，更加适用于大流量的液压系统。再者，若其中一组中的部件发生故障而不能工作时，其它组还能够继续正常向压缩油缸4供油，保证液压控制系统的长时间连续、可靠地运行。

本实用新型的另一方面提供一种垃圾压缩机，其中，该垃圾压缩机具有上面所述的垃圾压缩机的液压控制系统。由于本实用新型的液压控制系统能够实现在待机工况下低压小流量的空运行以及在工作工况下的流量自动调节，液压控制系统基本无溢流损失，减小了系统的发热损失，并且变量泵空运行时的噪声降低，提高了垃圾压缩机的工作效率，降低了垃圾压缩机的能耗和运行费用，节能环保。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种垃圾压缩机的液压控制系统，该液压控制系统包括油箱（1）、变量泵（2）、换向阀（3）和压缩油缸（4），所述变量泵（2）的进油口与所述油箱（1）连通，所述变量泵（2）的出油口和所述换向阀（3）的进油口连接，所述换向阀（3）的回油口与所述油箱（1）连通，所述换向阀（3）的第一工作油口与所述压缩油缸（4）的无杆腔连通，所述换向阀（3）的第二工作油口与所述压缩油缸（4）的有杆腔连通，其特征在于，所述变量泵（2）具有斜盘（21）和变量活塞缸（22），所述液压控制系统还包括开关阀（6）和阻尼器（7），所述变量活塞缸（22）的活塞杆与所述斜盘（21）连接，所述变量活塞缸（22）的有杆腔与所述变量泵（2）的出油口和所述换向阀（3）的进油口之间的管路连通，所述变量活塞缸（22）的无杆腔与所述开关阀（6）的出油口连通，所述开关阀（6）的进油口与所述变量泵（2）的出油口和所述换向阀（3）的进油口之间的管路连通，所述变量活塞缸（22）的无杆腔与所述油箱（1）连通，所述阻尼器（7）设置在所述变量活塞缸（22）的无杆腔与所述油箱（1）之间的管路上。 

2.根据权利要求1所述的垃圾压缩机的液压控制系统，其特征在于，所述开关阀（6）为电磁换向阀。 

3.根据权利要求1所述的垃圾压缩机的液压控制系统，其特征在于，所述变量活塞缸（22）的有杆腔内设置有弹簧。 

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的垃圾压缩机的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括恒压阀（8），该恒压阀（8）与所述开关阀（6）并联，所述变量泵（2）的出油口能够通过所述恒压阀（8）与所述变量活塞缸（22）的无杆腔连通。 

5.根据权利要求4所述的垃圾压缩机的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括测压口（9），该测压口（9）设置在所述变量泵（2）的出油口和所述换向阀（3）的进油口之间的管路上。 

6.根据权利要求1所述的垃圾压缩机的液压控制系统，其特征在于，所述开关阀（6）为电比例恒压阀。 

7.根据权利要求4所述的垃圾压缩机的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括溢流阀（5），该溢流阀（5）的进油口与所述变量泵（2）的出油口和所述换向阀（3）的进油口之间的管路连通，所述溢流阀（5）的出油口与所述油箱（1）连通。 

8.根据权利要求7所述的垃圾压缩机的液压控制系统，其特征在于，所述溢流阀（5）的设定压力大于所述恒压阀（8）的设定压力。 

9.根据权利要求1所述的垃圾压缩机的液压控制系统，其特征在于，所述油箱（1）和所述换向阀（3）的进油口之间并联设置有两个所述变量泵（2）、两个所述变量活塞缸（22）、两个所述开关阀（6）和两个所述阻尼器（7）。 

10.一种垃圾压缩机，其特征在于，该垃圾压缩机具有根据权利要求1-9中任意一项所述的垃圾压缩机的液压控制系统。 

Images