本發(fā)明涉及豆礫石泵密封的，特別是指一種豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法及壓緊系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、豆礫石噴射技術(shù)主要用于礦山，地下隧道支護(hù)架及結(jié)構(gòu)加固等工程中，目前在國內(nèi)外硬巖隧道施工中，常采用壁后噴射豆礫石來填充管片的前期支護(hù)。豆礫石泵采用手槍輪壓盤的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行物料的供給和氣力輸送，其中壓盤與轉(zhuǎn)子之間良好的密封性是豆礫石泵正常工作的必要保證，關(guān)鍵難點(diǎn)在于如何提高壓盤的壓緊機(jī)構(gòu)與工況的適應(yīng)性。目前市面上的豆礫石泵的壓緊機(jī)構(gòu)往往采用人工操作壓緊，壓緊力大小依賴于操作人員的工作經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)備的使用過程中，往往因工況的改變?cè)斐蓧罕P與轉(zhuǎn)子之間的密封失效，由此導(dǎo)致操作人員需時(shí)刻關(guān)注壓盤的密封性，并調(diào)整壓緊機(jī)構(gòu)的壓緊力，最終造成操作人員的操作難度增大，嚴(yán)重影響施工效率。

2、近年來，對(duì)于提高豆礫石泵的智能化和產(chǎn)品的易用性已逐漸成為研究重點(diǎn)。如申請(qǐng)?zhí)枮閏n202321486908.9的發(fā)明專利公開的一種旋轉(zhuǎn)摩擦副潤(rùn)滑節(jié)能系統(tǒng)及豆礫石泵，解決了現(xiàn)有技術(shù)中相關(guān)摩擦副潤(rùn)滑油品浪費(fèi)、豆礫石泵旋轉(zhuǎn)摩擦嚴(yán)重的問題；如申請(qǐng)?zhí)枮閏n202310350684.7的發(fā)明專利所公開的一種豆礫石噴射裝置，通過料斗、螺旋輸送機(jī)形成多級(jí)篩分除塵結(jié)構(gòu)，除塵后的豆礫石通過與壓縮氣體系統(tǒng)相連文丘里管實(shí)現(xiàn)噴射，不僅噴射過程中煙塵小，而且解決了現(xiàn)有豆礫石輸送泵轉(zhuǎn)子易密封失效、結(jié)合板壽命短及施工粉塵大的技術(shù)問題；再如申請(qǐng)?zhí)枮閏n202223258395.4的發(fā)明專利所公開的一種豆礫石輸送泵無線遙控系統(tǒng)及豆礫石輸送泵，解決了現(xiàn)有豆礫石輸送泵操控便捷性及安全性不足的技術(shù)問題。但是目前對(duì)于豆礫石泵的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)——壓緊裝置尚無很好的解決方案，因此，設(shè)計(jì)一種壓力自適應(yīng)豆礫石泵壓緊系統(tǒng)很有必要。

3、需要特別說明的是，上述技術(shù)信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示上述技術(shù)信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出一種豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法及壓緊系統(tǒng)，解決了豆礫石泵中的手槍輪壓盤無法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)壓緊密封的技術(shù)問題。

2、本申請(qǐng)的技術(shù)方案為：

3、一種豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法，采用液壓缸組將豆礫石泵的壓盤壓向轉(zhuǎn)子，將所述液壓缸組分為與轉(zhuǎn)子的高壓區(qū)相對(duì)的高壓區(qū)油缸組、與轉(zhuǎn)子的低壓區(qū)相對(duì)的低壓區(qū)油缸組，分別控制所述高壓區(qū)油缸組、所述低壓區(qū)油缸組的油壓進(jìn)行自適應(yīng)壓緊，即根據(jù)所述高壓區(qū)及低壓區(qū)的壓力特性或壓力變化，控制對(duì)應(yīng)的高壓區(qū)油缸組、所述低壓區(qū)油缸組進(jìn)行壓力補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)豆礫石泵的可靠密封。

4、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，作為一種優(yōu)選的方法，所述高壓區(qū)油缸組通過油壓傳感器、比例溢流閥、換向閥進(jìn)行壓力控制，所述低壓區(qū)油缸組通過比例減壓閥、換向閥進(jìn)行壓力控制，采用控制單元?jiǎng)討B(tài)調(diào)控所述比例溢流閥、所述比例減壓閥及對(duì)應(yīng)的換向閥。

5、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，作為一種優(yōu)選的方法，所述控制單元通過所述比例氣動(dòng)球閥及豆礫石泵的高壓氣路上設(shè)置的風(fēng)壓傳感器動(dòng)態(tài)調(diào)整高壓氣路的壓力，所述風(fēng)壓傳感器和/或所述比例氣動(dòng)球閥與所述比例溢流閥、所述比例減壓閥及所述換向閥連鎖控制。

6、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，作為一種優(yōu)選的方法，通過所述風(fēng)壓傳感器采集管路的壓力，經(jīng)過控制單元計(jì)算風(fēng)壓產(chǎn)生的氣頂力，并換算所述高壓區(qū)油缸組平衡氣頂力的壓緊力，通過控制單元控制比例溢流閥和比例減壓閥的壓力，并通過所述油壓傳感器監(jiān)測(cè)目標(biāo)油壓動(dòng)態(tài)值來，控制換向閥持續(xù)進(jìn)行補(bǔ)油。

7、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，作為一種優(yōu)選的方法，通過蓄能器和/或液壓鎖對(duì)所述液壓缸組進(jìn)行保壓。

8、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，作為一種優(yōu)選的方法，通過風(fēng)壓傳感器采集管路的壓力，經(jīng)過控制單元計(jì)算風(fēng)壓產(chǎn)生的氣頂力，并換算所述高壓區(qū)油缸組平衡氣頂力的壓緊力，通過控制單元控制比例溢流閥和比例減壓閥的壓力，并通過所述油壓傳感器監(jiān)測(cè)到的油壓動(dòng)態(tài)值來控制換向閥切換油路進(jìn)行補(bǔ)油或截止。

9、一種豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊系統(tǒng)，采用上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法，所述高壓區(qū)油缸組包括壓緊油缸一和壓緊油缸一，所述壓緊油缸一和壓緊油缸一關(guān)于所述轉(zhuǎn)子的高壓腔對(duì)稱布置，所述低壓區(qū)油缸組包括壓緊油缸三和壓緊油缸四，所述壓緊油缸三和壓緊油缸四關(guān)于所述轉(zhuǎn)子的低壓腔對(duì)稱布置。

10、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述壓盤位于進(jìn)料斗與轉(zhuǎn)子之間，所述液壓缸組的活塞桿與所述壓盤相連、活塞筒固定在背離進(jìn)料斗的方向。

11、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述高壓區(qū)油缸組連接的換向閥與所述低壓區(qū)油缸組連接的換向閥為同一個(gè)電磁換向閥。

12、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述控制單元為可編程邏輯控制器，即采用plc進(jìn)行油壓控制。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)豆礫石泵在使用過程中的自動(dòng)壓緊功能，不需要人工時(shí)刻調(diào)整壓緊油缸的壓緊力以保證其良好的密封效果。因此本方案在保證豆礫石泵噴射豆礫石的基礎(chǔ)上，降低操作難度，提高操作人員的工作效率。如圖5所示，若系統(tǒng)不與風(fēng)壓傳感器連鎖，也能夠?qū)崿F(xiàn)分級(jí)壓力控制，但壓緊力無法與氣頂力持續(xù)匹配。如圖7所示，液壓系統(tǒng)的蓄能器能夠取消，此時(shí)電磁換向閥持續(xù)得電，油壓傳感器僅監(jiān)測(cè)目標(biāo)值，也能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的效果，但耗能會(huì)持續(xù)能加。

技術(shù)特征：

1.一種豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法，其特征在于：采用液壓缸組將豆礫石泵的壓盤（14）壓向轉(zhuǎn)子（15），將所述液壓缸組分為與轉(zhuǎn)子（15）的高壓區(qū)相對(duì)的高壓區(qū)油缸組、與轉(zhuǎn)子（15）的低壓區(qū)相對(duì)的低壓區(qū)油缸組，分別控制所述高壓區(qū)油缸組、所述低壓區(qū)油缸組的油壓進(jìn)行自適應(yīng)壓緊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法，其特征在于：所述高壓區(qū)油缸組通過油壓傳感器（7）、比例溢流閥（8）、換向閥進(jìn)行壓力控制，所述低壓區(qū)油缸組通過比例減壓閥（10）、換向閥進(jìn)行壓力控制，采用控制單元?jiǎng)討B(tài)調(diào)控所述比例溢流閥（8）、所述比例減壓閥（10）及對(duì)應(yīng)的換向閥。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法，其特征在于：所述控制單元通過所述比例氣動(dòng)球閥（11）及豆礫石泵的高壓氣路上設(shè)置的風(fēng)壓傳感器（12）動(dòng)態(tài)調(diào)整高壓氣路的壓力，所述風(fēng)壓傳感器（12）和/或所述比例氣動(dòng)球閥（11）與所述比例溢流閥（8）、所述比例減壓閥（10）及所述換向閥連鎖控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法，其特征在于：通過所述風(fēng)壓傳感器（12）采集管路的壓力，經(jīng)過控制單元計(jì)算風(fēng)壓產(chǎn)生的氣頂力，并換算所述高壓區(qū)油缸組平衡氣頂力的壓緊力，通過控制單元控制比例溢流閥（8）和比例減壓閥（10）的壓力，并通過所述油壓傳感器（7）監(jiān)測(cè)目標(biāo)油壓動(dòng)態(tài)值來，控制換向閥持續(xù)進(jìn)行補(bǔ)油。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法，其特征在于：通過蓄能器（9）和/或液壓鎖（6）對(duì)所述液壓缸組進(jìn)行保壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法，其特征在于：通過風(fēng)壓傳感器（12）采集管路的壓力，經(jīng)過控制單元計(jì)算風(fēng)壓產(chǎn)生的氣頂力，并換算所述高壓區(qū)油缸組平衡氣頂力的壓緊力，通過控制單元控制比例溢流閥（8）和比例減壓閥（10）的壓力，并通過所述油壓傳感器（7）監(jiān)測(cè)到的油壓動(dòng)態(tài)值來控制換向閥切換油路進(jìn)行補(bǔ)油或截止。

7.一種豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊系統(tǒng)，其特征在于：采用權(quán)利要求2-6任一項(xiàng)所述的豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法，所述高壓區(qū)油缸組包括壓緊油缸一（1）和壓緊油缸一（2），所述壓緊油缸一（1）和壓緊油缸一（2）關(guān)于所述轉(zhuǎn)子（15）的高壓腔對(duì)稱布置，所述低壓區(qū)油缸組包括壓緊油缸三（3）和壓緊油缸四（4），所述壓緊油缸三（3）和壓緊油缸四（4）關(guān)于所述轉(zhuǎn)子（15）的低壓腔對(duì)稱布置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊系統(tǒng)，其特征在于：所述壓盤（14）位于進(jìn)料斗（13）與轉(zhuǎn)子（15）之間，所述液壓缸組的活塞桿與所述壓盤（14）相連、活塞筒固定在背離進(jìn)料斗（13）的方向。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊系統(tǒng)，其特征在于：所述高壓區(qū)油缸組連接的換向閥與所述低壓區(qū)油缸組連接的換向閥為同一個(gè)電磁換向閥。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法及壓緊系統(tǒng)，其特征在于：所述控制單元為可編程邏輯控制器。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種豆礫石泵壓盤自適應(yīng)壓緊方法及壓緊系統(tǒng)，所述采用液壓缸組將豆礫石泵的壓盤壓向轉(zhuǎn)子，將所述液壓缸組分為與轉(zhuǎn)子的高壓區(qū)相對(duì)的高壓區(qū)油缸組、與轉(zhuǎn)子的低壓區(qū)相對(duì)的低壓區(qū)油缸組，分別控制所述高壓區(qū)油缸組、所述低壓區(qū)油缸組的油壓進(jìn)行自適應(yīng)壓緊，即根據(jù)所述高壓區(qū)及低壓區(qū)的壓力特性或壓力變化，控制對(duì)應(yīng)的高壓區(qū)油缸組、所述低壓區(qū)油缸組進(jìn)行壓力補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)豆礫石泵的可靠密封，能夠?qū)崿F(xiàn)豆礫石泵在使用過程中的自動(dòng)壓緊功能，不需要人工時(shí)刻調(diào)整壓緊油缸的壓緊力。

技術(shù)研發(fā)人員：俞培德,鞏啟,鄧景川,羅恒星,劉曉瑞,劉勇,朱團(tuán)輝,呂展鵬,牛文琪,趙海壯,任振,王越,葉廣朋,胡啟旋,汪守剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6