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一种搅拌轴转速控制系统及具有其的混凝土搅拌机械
技术领域
本发明涉及混凝土搅拌机械技术领域，特别是涉及一种搅拌轴转速控制系统及具有其的混凝土搅拌机械。
背景技术
在现有技术中，混凝土输送机械搅拌轴转速控制系统一般采用定量泵和定量双向马达组合控制方式来控制定量双向马达驱动搅拌轴旋转。
图1是现有技术中混凝土输送机械搅拌轴转速控制系统的示意图。图1所示的混凝土输送机械搅拌轴转速控制系统由定量泵1、溢流阀2、换向阀3、定量双向马达4以及油箱5组成。定量泵1向定量双向马达4提供动力油源；溢流阀2用于控制系统压力，同时起安全保护作用；换向阀3用于实现定量双向马达4的双向旋转；定量双向马达4和搅拌轴通过花键连接，使定量双向马达4和搅拌轴在任何工况下都以同一转速转动。油箱5用于存储和冷却液压油。
现有技术中，定量泵1和定量双向马达4的参数选定后，定量双向马达4的转速也就确定，定量双向马达4的转速不能再进行调节，从而搅拌轴的转速也不能再进行调节。当混凝土输送机械施工时，需要泵送各种不同强度等级(例如：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60等)的混凝土，由于定量双向马达4和搅拌轴转速不可调节，容易造成泵送不同强度等级的混凝土时出现混凝土搅拌不均匀的现象，使泵送吸料性不高，影响出料，降低泵送生产效率。
因此，希望有一种搅拌轴转速控制系统来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种搅拌轴转速控制系统来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷，其能够实现定量双向马达转速的任意可调。
为实现上述目的，本发明提供一种搅拌轴转速控制系统。所述搅拌轴转速控制系统，包括：马达和油泵，所述油泵的出油口与所述马达的第一油口连接，进一步包括设置在所述马达和油泵之间的调节装置，所述调节装置能够输出流量调节信号，通过所述流量调节信号调节所述油泵输送给所述马达的液压油的流量，以控制所述马达的转速。
优选地，所述调节装置包括比例流量阀，所述比例流量阀具有比例流量阀进油口、比例流量阀出油口以及比例流量阀控制端，所述比例流量阀进油口与所述油泵的出油口相连通，所述比例流量阀出油口与所述马达的第一油口相连通，所述比例流量阀控制端用于控制所述比例流量阀的阀芯开口度。
优选地，所述调节装置进一步包括控制器，所述控制器的信号输入端用于接收所述流量调节信号，所述控制器的信号输出端与所述比例流量阀控制端连接，所述控制器的信号输出端将所述流量调节信号处理后输入至所述比例流量阀控制端。
优选地，所述调节装置进一步包括指令输入面板，所述指令输入面板与所述控制器的信号输入端连接，所述指令输入面板用于向所述控制器输入所述流量调节信号。
优选地，所述指令输入面板上设置有档位，所述流量调节信号的大小与所述指令输入面板的档位相对应。
优选地，所述比例流量阀为二通滑阀式。
优选地，所述指令输入面板为机械旋钮式。
优选地，所述搅拌轴转速控制系统进一步包括溢流阀，所述溢流阀的进油口与所述油泵的出油口连通，所述溢流阀的回油口与油箱连通，所述溢流阀的控制油口用于在所述搅拌轴转速控制系统内压力达到所述溢流阀的预设压力时，连通所述溢流阀的进油口和溢流阀的回油口。
优选地，所述搅拌轴转速控制系统进一步包括换向阀，所述换向阀的进油口与所述比例流量阀出油口连通，所述换向阀的回油口与油箱连通，所述换向阀的第一油口与所述马达的第一油口连通，所述换向阀的第二油口与所述马达的第二油口连通。
本发明还提供一种混凝土搅拌机械，所述混凝土搅拌机械包括如上所述 的搅拌轴转速控制系统。
由于本发明设置了油泵、马达以及调节装置，调节装置能够通过流量调节信号调节油泵供给马达的流量，从而调节马达的转速，使马达的任意可调。与现有技术中定量双向马达转速不可调节，容易造成泵送不同强度等级的混凝土时出现混凝土搅拌不均匀的现象相比，本发明能够实现定量双向马达转速的任意可调，从而实现搅拌轴转速的任意可调，在泵送不同强度等级的混凝土时，使混凝土搅拌均匀。
附图说明
图1是现有技术中搅拌轴转速控制系统的示意图。
图2是根据本发明一实施例的搅拌轴转速控制系统的示意图。
附图标记：

1定量泵62出油口2溢流阀63比例流量阀控制端3换向阀7控制器4定量双向马达8指令输入面板5油箱81旋钮6比例流量阀82档位61进油口  
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图2是根据本发明一实施例的搅拌轴转速控制系统的示意图。
参见图2，搅拌轴转速控制系统包括马达、油泵、调节装置、溢流阀2、换向阀3以及油箱5。其中，调节装置设置在马达和油泵之间，具体地，设置在油泵向马达供给液压油的油路上。调节装置包括比例流量阀6、指令输入面板8以及控制器7。
在本实施例中，所述马达为定量双向马达4。定量双向马达4上设置有花键，定量双向马达4上的花键与搅拌轴的花键轴连接，定量双向马达4在旋转时，能够驱动搅拌轴旋转。因此，定量双向马达4和搅拌轴在任何工况下都以同一转速转动。且能够进行双向旋转。可以理解的是，定量双向马达4是每转的理论输出排量不变的液压马达，且流量＝排量X转速。也就是说，定量双向马达4在理论排量不变的情况下，定量双向马达4的转速随流量的变化而变化。
在本实施例中，所述油泵为定量泵1。定量泵1的出油口与定量双向马达4的第一油口连接，用于供给定量双向马达4液压油，为定量双向马达4提供动力油源。可以理解的是，定量泵1是每转的理论排量不变的泵。也就是说，在转速恒定的条件下，定量泵1输出的液压油的流量不变。即定量泵1的转速选定后，它的流量就不能调节。综上所述，要使定量双向马达4的转速可调，就需要调节定量泵1供给定量双向马达4的液压油的流量。
调节装置能够输出流量调节信号，通过流量调节信号调节油泵输送给马达的液压油的流量，以控制所述马达的转速，使马达的转速可调。需要指出的是，调节装置输出的流量调节信号的大小与待搅拌混凝土的强度等级相关。例如，待搅拌混凝土的强度等级为C15，即输出与C15对应的、所能代表C15的大小的流量调节信号。
参见图2，调节装置中的比例流量阀6具有比例流量阀进油口61、比例流量阀出油口62以及比例流量阀控制端63。比例流量阀进油口61间接与定 量泵1的出油口(即图2所示的定量泵1的上端口)相连通，比例流量阀出油口62间接与定量双向马达4的第一油口(即图2所示的定量双向马达4的左端口)相连通。在本实施例中，比例流量阀控制端63通过接收到的电流信号来控制比例流量阀6的阀芯开口度。从而调节定量泵1输送给定量双向马达4的流量，进而调节定量双向马达4的转速。需要指出的是，电流信号是经流量调节信号处理后而形成的。
具体地，比例流量阀控制端63接收到电流信号后，电流信号通过控制比例电磁线圈中的电流来改变阀芯的开度(有效断面积)，实现对输出流量的连续成比例控制。也就是说，通过改变输入电流的大小，即可改变通过比例流量阀6的流量。需要指出的是，比例流量阀6通过比例控制技术来控制阀芯的运动，能根据输入的电流信号的大小来控制阀芯的开口大小，从而控制流量的大小，并使输出流量与输入的电流信号成正比。比例控制技术是实现元件或系统的被控制量与控制量之间线性关系的技术手段，依靠这一手段要保证输出量的大小按确定的比例随着输入量的变化而变化。在应用时可以实现连续控制，从而可任意控制阀芯的开口大小。
有利的是，比例流量阀6是电磁控制式二通型比例流量阀。电磁控制式二通型比例流量阀能够以电磁力代替人力实现阀的双向通断，适合应用在自动化生产中。在本实施例中，比例流量阀6优选为二通滑阀式。二通滑阀式比例流量阀能够平稳地调节流量。可以理解的是，比例流量阀6也可以是插装阀式。插装阀式比例流量阀的通流量可达到1000L/min,通径可达200～250mm。阀芯结构简单，动作灵敏，密封性好。它的功能比较单一，主要实现液路的通或断，与普通液压控制阀组合使用时，才能实现对系统油液方向、压力和流量的控制。使用元件较多，制造和控制都较为复杂。还可以理解的是，通过使用其它类型的流量阀从而实现定量双向马达4的转速的任意可调的实施例均在本发明的保护范围内。
控制器7为可编程控制器，控制器7的信号输入端(即图2所示控制器7的左右方向上的左端)用于输入流量调节信号，控制器7的信号输出端(即图2所示控制器7的左右方向上的右端)与比例流量阀控制端63连接，并将流量调节信号经处理而形成电流信号后输入至比例流量阀控制端63，以控制比 例流量阀6的阀芯开口度。并按比例的控制比例流量阀6的输出流量。从而调节定量泵1供给定量双向马达4液压油的流量，进而调节定量双向马达4的转速，实现泵送各种不同强度等级的混凝土时，使定量双向马达4和搅拌轴的转速的任意可调。需要指出的是，比例流量阀控制端63接收的电流信号是由控制器7将接收的流量调节信号经过运算转换处理后对应输出给比例流量阀6的。
调节装置中的指令输入面板8能够产生流量调节信号。指令输入面板8与控制器7的信号输入端连接，用于向控制器7输入流量调节信号。也就是说，控制器7的信号输入端接收的流量调节信号是由指令输入面板8提供的。需要指出的是，所述流量调节信号为模拟量信号或数字量信号。
指令输入面板8上设置有多个不同档位82。有利的是，多个不同档位82在指令输入面板8上的周向均匀分布，可供操作者根据不同的需求进行选择。需要指出的是，流量调节信号的大小与档位82相对应。根据不同档位82，能够输出不同大小的流量调节信号。且流量调节信号的大小又与待搅拌混凝土的强度等级相关。可以根据待搅拌混凝土的强度等级来选择相应的流量调节信号的大小。因此，在本实施例中，档位82设置为待搅拌混凝土强度等级档位。此种档位方便经验较少的操作者选择，以避免经验不足而选择不适合的转速。可以理解的是，档位也可以设置为与待搅拌混凝土的强度等级相对应的搅拌轴的转速数值档位。此种档位适合经验丰富的操作者，转速数值可为连续整数。需要指出的是，最佳搅拌轴转速可由混凝土输送机械产品厂家通过试验测试得出，也可由操作者根据经验自行选择。
在本实施例中，指令输入面板8为机械旋钮式。操作方便可靠，成本低廉。可以理解的是，指令输入面板8为电子按键式、触屏式的实施例均在本实施例的保护范围内。
机械旋钮式指令输入面板8上设置有旋钮81和多个不同档位82。操作者将旋钮81旋转至所需要的待搅拌混凝土强度等级的档位82处，从而选择流量调节信号的大小。通过旋转旋钮81改变其电压或电流或电阻，以输出不同大小的流量调节信号(即模拟量或数字量信号)给控制器7，从而选择相应的最佳搅拌轴转速。
调节装置的具体工作过程是：首先，旋转指令输入面板8上的旋钮81，将旋钮81旋转至所需要的最佳搅拌轴转速的档位82处，将该档位82处的流量调节信号提供给控制器7的信号输入端。然后，控制器7将接收到的流量调节信号，经过运算转换后对应输出电流信号，将电流信号通过控制器7的信号输出端输送给比例流量阀6。并按比例的控制比例流量阀6的输出流量。最后，比例流量阀6通过控制比例电磁线圈中的电流来改变阀芯的开度，实现对输出流量的连续成比例控制。从而调节定量泵1输送给定量双向马达4的流量，进而使调节定量双向马达4和搅拌轴的转速任意可调，更加适应工况，使混凝土搅拌更均匀，提高了泵送吸料性，提高了泵送生产效率。
溢流阀2是一种液压压力控制阀，溢流阀2的进油口(即图2所示的溢流阀2的左端口)与定量泵1的出油口连通，溢流阀2的回油口与油箱5连通。溢流阀2的控制油口用于在搅拌轴转速控制系统内压力达到溢流阀2的预设压力时，连通溢流阀2的进油口和溢流阀2的回油口。溢流阀2在液压设备中主要起定压溢流作用，控制系统压力和安全保护作用。具体地，在搅拌轴转速控制系统中，定量泵1提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀2开启，使多余流量溢回油箱5，保证溢流阀2进口压力，即泵出口压力恒定(阀口常随压力波动开启)，此时溢流阀2起定压溢流作用。系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限(系统压力超过调定压力)时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加(通常使溢流阀2的调定压力比系统最高工作压力高10％～20％)，此时溢流阀2起安全保护作用。
换向阀3是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。换向阀3的进油口(即图2所示的换向阀3的下端的左侧口)与比例流量阀出油口62连接，换向阀3的回油口(即图2所示的换向阀3的下端的右侧口)与油箱5连通，换向阀3的第一油口(即图2所示的换向阀3的上端的左侧口)与定量双向马达4的第一油口连通，换向阀3的第二油口(即图2所示的换向阀3的上端的右侧口)与定量双向马达4的第二油口连通。换向阀3用于通过换向方式实现定量双向马达4的双向旋转。
油箱5同时与定量泵1的进油口(即图2所示的定量泵1的下端口)、换 向阀3的回油口以及溢流阀2的回油口连通，用于存储和冷却液压油。
本发明还提供一种混凝土搅拌机械，所述混凝土搅拌机械包括如上所述的搅拌轴转速控制系统。
由于本发明设置了油泵、马达以及调节装置，调节装置能够通过流量调节信号调节油泵供给马达的流量，从而调节马达的转速，使马达的任意可调。与现有技术中定量双向马达转速不可调节，容易造成泵送不同强度等级的混凝土时出现混凝土搅拌不均匀的现象相比，本发明能够实现定量双向马达转速的任意可调，从而实现搅拌轴转速的任意可调，在泵送不同强度等级的混凝土时，使混凝土搅拌均匀。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。