專利名稱：垃圾壓縮機的液壓控制系統和垃圾壓縮機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及環(huán)衛(wèi)機械領域，具體地，涉及一種垃圾壓縮機的液壓控制系統和垃圾壓縮機。
背景技術：
垃圾壓縮機的主要功能是通過壓縮油缸驅動壓頭裝置采用預壓方式將松散的垃圾壓縮成標準體積的高密度的塊體，使得垃圾脫水而體積減小，以方便垃圾運輸車將垃圾轉運至垃圾處理場進行最終處理。垃圾壓縮機在城市的生活垃圾處理中發(fā)揮著重要作用。垃圾壓縮機主要由機架、垃圾箱體、噴霧降塵除臭系統、排污清洗系統、壓頭裝置、液壓控制系統等組成，其中，液壓控制系統為垃圾壓縮機的動力驅動裝置，液壓控制系統主要包括液壓泵及其驅動電機、油箱及其附件、各種控制閥、壓縮油缸等，其主要功能是液壓泵提供一定壓力和流量的油液給壓縮油缸，以驅動和控制壓縮油缸帶動壓頭裝置運動，實現對垃圾進行壓縮。垃圾壓縮機的液壓控制系統按運行工況分為待機工況和工作工況，工作工況又分為快進、工進、加壓、保壓、卸壓、快回等工況。在不同的工況下，執(zhí)行機構(主要是壓縮油缸)所需的壓力和流量不同。如圖1所示,現有技術的垃圾壓縮機的液壓控制系統包括油箱1、變量泵2、換向閥3和壓縮油缸4，變量泵2的進油口與油箱I連通，變量泵2的出油口和換向閥3的進油口連通，換向閥3的回油口與油箱I連通，換向閥3的第一工作油口與壓縮油缸4的無桿腔連通，換向閥3的第二工作油口與壓縮油缸4的有桿腔連通。其中，變量泵2為恒壓變量泵。當液壓控制系統壓力達到設定壓力時，變量泵2輸出的流量能夠自動減小，以適應垃圾壓縮機負載的要求。在待機工況下，即空運行，由于液壓控制系統的壓力較低，達不到調節(jié)變量泵2的流量的壓力要求，使得變量泵2的斜盤21保持在大擺角狀態(tài)，變量泵2輸出流量較大，存在較大的空載流量， 因而系統存在不必要的流量浪費和能量消耗，并且空運行時產生的噪聲較大。因此，垃圾壓縮機的液壓控制系統工作效率較低，能量消耗和運行費用都較高，不利于節(jié)能減排。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種垃圾壓縮機的液壓控制系統和垃圾壓縮機，該液壓控制系統能夠實現在待機工況下低壓小流量的空運行以及在工作工況下的流量自動調節(jié)，液壓控制系統基本無溢流損失，提高了系統工作效率，降低了能耗、噪聲和運行費用。為了實現上述目的，本實用新型的一方面提供一種垃圾壓縮機的液壓控制系統，該液壓控制系統包括油箱、變量泵、換向閥和壓縮油缸，所述變量泵的進油口與所述油箱連通，所述變量泵的出油口和所述換向閥的進油口連接，所述換向閥的回油口與所述油箱連通，所述換向閥的第一工作油口與所述壓縮油缸的無桿腔連通，所述換向閥的第二工作油口與所述壓縮油缸的有桿腔連通，其中，所述變量泵具有斜盤和變量活塞缸，所述液壓控制系統還包括開關閥和阻尼器，所述變量活塞缸的活塞桿與所述斜盤連接，所述變量活塞缸的有桿腔與所述變量泵的出油口和所述換向閥的進油口之間的管路連通，所述變量活塞缸的無桿腔與所述開關閥的出油口連通，所述開關閥的進油口與所述變量泵的出油口和所述換向閥的進油口之間的管路連通，所述變量活塞缸的無桿腔與所述油箱連通，所述阻尼器設置在所述變量活塞缸的無桿腔與所述油箱之間的管路上。優(yōu)選地，所述開關閥為電磁換向閥。優(yōu)選地，所述變量活塞缸的有桿腔內設置有彈簧。優(yōu)選地，所述液壓控制系統還包括恒壓閥，該恒壓閥與所述開關閥并聯，所述變量泵的出油口能夠通過所述恒壓閥與所述變量活塞缸的無桿腔連通。優(yōu)選地，所述液壓控制系統還包括測壓口，該測壓口設置在所述變量泵的出油口和所述換向閥的進油口之間的管路上。 優(yōu)選地 ，所述開關閥為電比例恒壓閥。優(yōu)選地，所述液壓控制系統還包括溢流閥，該溢流閥的進油口與所述變量泵的出油口和所述換向閥的進油口之間的管路連通，所述溢流閥的出油口與所述油箱連通。優(yōu)選地，所述溢流閥的設定壓力大于所述恒壓閥的設定壓力。優(yōu)選地，所述油箱和所述換向閥的進油口之間并聯設置有兩個所述變量泵、兩個所述變量活塞缸、兩個所述開關閥和兩個所述阻尼器。本實用新型的另一方面提供一種垃圾壓縮機，該垃圾壓縮機具有上面所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統。通過上述技術方案，對于本實用新型的垃圾壓縮機的液壓控制系統，在待機工況下(即空運行)，換向閥處于中位，壓縮油缸無動作，開關閥處于打開狀態(tài)，變量泵泵送出的油液通過開關閥進入變量活塞缸的無桿腔內。由于變量活塞缸的無桿腔與油箱之間設置有阻尼器，變量活塞缸的無桿腔內建立起一定壓力，從而推動變量活塞缸的活塞桿伸出，以驅動變量泵的斜盤向零偏角的位置附近運動，直到活塞桿在變量活塞缸的有桿腔和無桿腔內的壓力作用下處于平衡狀態(tài)，此時活塞桿的伸出量最大，斜盤處于零偏角的位置附近，變量泵的輸出流量最小，壓力最低，僅輸出控制流量(即從變量活塞缸的無桿腔經阻尼器回流到油箱的流量)和維持變量泵自潤滑的內泄流量，使得液壓控制系統能夠在待機工況下低壓小流量的空運行，基本不會產生溢流損失和流量浪費，提高了系統工作效率，降低了待機工況下的能耗、噪聲和運行費用，減小空運行時變量泵產生的噪聲，特別適用于高壓大流量的液壓系統，具有顯著的節(jié)能效果。在工作工況下，開關閥處于關閉狀態(tài)，變量泵能夠根據負載變化通過變量活塞缸來調節(jié)斜盤的位置，從而調節(jié)變量泵的輸出流量，以適應于垃圾壓縮機的工況需求。本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:圖1是現有技術的垃圾壓縮機的液壓控制系統的原理圖；圖2是本實用新型的第一實施方式的垃圾壓縮機的液壓控制系統的原理圖；[0022]圖3是本實用新型的第二實施方式的垃圾壓縮機的液壓控制系統的原理圖；以及圖4是本實用新型的第三實施方式的垃圾壓縮機的液壓控制系統的原理圖。附圖標記說明I 油箱2變量泵3 換向閥4壓縮油缸5溢流閥6開關閥7 阻尼器8恒壓閥9 測壓口21 斜盤22 變量活塞缸具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。如圖2-圖4所示，本實用新型的一方面提供一種垃圾壓縮機的液壓控制系統，該液壓控制系統包括油箱1、變量泵2、換向閥3和壓縮油缸4，所述變量泵2的進油口與所述油箱I連通，所述變量泵2的出油口和所述換向閥3的進油口連接，所述換向閥3的回油口與所述油箱I連通，所述換向閥3的第一工作油口與所述壓縮油缸4的無桿腔連通，所述換向閥3的第二工作油口與所述 壓縮油缸4的有桿腔連通，其中，所述變量泵2具有斜盤21和變量活塞缸22，所述液壓控制系統還包括開關閥6和阻尼器7，所述變量活塞缸22的活塞桿與所述斜盤21連接，所述變量活塞缸22的有桿腔與所述變量泵2的出油口和所述換向閥3的進油口之間的管路連通，所述變量活塞缸22的無桿腔與所述開關閥6的出油口連通，所述開關閥6的進油口與所述變量泵2的出油口和所述換向閥3的進油口之間的管路連通，所述變量活塞缸22的無桿腔與所述油箱I連通，所述阻尼器7設置在所述變量活塞缸22的無桿腔與所述油箱I之間的管路上。對于本實用新型的垃圾壓縮機的液壓控制系統，在待機工況下(即空運行)，換向閥3處于中位，壓縮油缸4無動作，開關閥6處于打開狀態(tài)，變量泵2泵送出的油液通過開關閥6進入變量活塞缸22的無桿腔內。由于變量活塞缸22的無桿腔與油箱I之間設置有阻尼器7，變量活塞缸22的無桿腔內建立起一定壓力，從而推動變量活塞缸22的活塞桿伸出，以驅動變量泵2的斜盤21向零偏角的位置附近運動，直到活塞桿在變量活塞缸22的有桿腔和無桿腔內的壓力作用下處于平衡狀態(tài)，此時活塞桿的伸出量最大，斜盤21處于零偏角的位置附近，變量泵2的輸出流量最小，壓力最低，僅輸出控制流量(即從變量活塞缸22的無桿腔經阻尼器7回流到油箱I的流量)和維持變量泵2自潤滑的內泄流量，使得液壓控制系統能夠在待機工況下低壓小流量的空運行，基本不會產生溢流損失和流量浪費，減少系統發(fā)熱損失，提高了系統工作效率，降低了待機工況下的能耗、噪聲和運行費用，減小空運行時變量泵2產生的噪聲，特別適用于高壓大流量的液壓系統，具有顯著的節(jié)能效果。在變負載的工作工況下，開關閥6處于關閉狀態(tài)，變量泵2能夠根據負載變化通過變量活塞缸22來調節(jié)斜盤21的位置，從而調節(jié)變量泵2的輸出流量，以適應于垃圾壓縮機的工況需求。為了保證阻尼器7產生一定的背壓，同時變量活塞缸22的無桿腔內的油液能夠回流到油箱I。參考圖2-圖4，在變量活塞缸22的無桿腔與油箱I之間的管路上設置阻尼器7，從而能夠在待機工況下在變量活塞缸22的無桿腔內建立起一定的壓力，以推動活塞桿運動而改變變量泵2的輸出流量。另外，變量活塞缸22的無桿腔內的油液能夠通過阻尼器7回流到油箱1，使得變量活塞缸22的活塞桿能夠自由伸縮。開關閥6可以采用手動、液壓等方式控制的各種類型的閥，只要能夠實現打開和關閉功能即可。為了操作和控制的方便，參考圖2-圖4，優(yōu)選地，所述開關閥6為電磁換向閥，例如具體實施方式
中提供的二位二通電磁換向閥。這樣只需要在操作室中按動按鈕或者通過PLC控制程序給電磁換向閥電信號，就可以實現開關閥6的打開和關閉，操作方便，反應及時。為了使得變量泵2的斜盤21復位,如圖2-圖4所示,優(yōu)選地,所述變量活塞缸22的有桿腔內設置有彈簧。彈簧安裝到變量活塞缸22的有桿腔內時具有一定的預壓力，變量活塞缸22的活塞在彈簧的預壓力作用下發(fā)生運動而回復到初始位置，從而變量活塞缸22的活塞桿帶動變量泵2的斜盤21回復到初始位置，此時變量泵2的排量最大。在待機工況下，變量活塞缸22的受力情況為=PXA1 + F^ PXA2，其中，P為液壓控制系統的壓力，F為彈簧的預壓力，A1為有桿腔的截面積，A2為無桿腔的截面積，Ai〈A2，則P F/ (A2-A1),液壓控制系統的壓力P取決于變量活塞缸22的彈簧的預壓力F以及變量活塞缸22的無桿腔和有桿腔的面積A2、A10由于變量活塞缸22的彈簧的主要作用是使變量泵2的斜盤21復位，可以選擇預壓力較小的彈簧即可滿足使用需求，因此預壓力F相對較小，從而待機工況下的系統壓力P也較小。如圖2所示，根據本實用新型的第一實施方式，優(yōu)選地，所述液壓控制系統還包括恒壓閥8，該恒壓閥8與所述開關閥6并聯，所述變量泵2的出油口能夠通過所述恒壓閥8與所述變量活塞缸22的無桿腔連通。在工作工況下，換向閥3處于左位或右位，開關閥6關閉，壓縮油缸4發(fā)生動作而使得活塞桿伸出或縮回。變量活塞缸22的有桿腔與變量泵2的出油口連通，從而變量活塞缸22的活塞在有桿腔壓力和彈簧的預壓力作用下向右運動，變量活塞缸22的活塞桿縮回使得變量泵2的斜盤21的偏角不斷增大，變量泵2的輸出流量不斷增大，此時壓縮油缸4處于`快進或快回的工況。當液壓控制系統的壓力隨著外部負載的增加而達到恒壓閥8的設定壓力時，恒壓閥8打開，變量泵2的出油口通過恒壓閥8與變量活塞缸22的無桿腔連通，此時變量活塞缸22的無桿腔內的壓力不斷上升，變量活塞缸22的活塞向左運動，最終變量活塞缸22達到平衡狀態(tài)不再發(fā)生運動，使得變量泵2的斜盤21的偏角保持一定，變量泵2保持一定的輸出流量，以適應于外部負載的需求，從而輸送給壓縮油缸4 一定壓力的油液，該壓力等于恒壓閥8的設定壓力，此時壓縮油缸4處于工進或保壓的工況。整個工作過程中，液壓控制系統未發(fā)生溢流現象，因此系統基本無溢流損失，實現變量泵的恒壓輸出，并且降低了系統能量損失和運行費用，提高了系統工作效率。如圖3所示，根據本實用新型的第二實施方式，優(yōu)選地，所述開關閥6為電比例恒壓閥。電比例恒壓閥作為電磁換向閥和恒壓閥8的結合，既能實現電磁換向閥的自動開關功能，又能實現恒壓閥8的恒壓輸出的功能，可以無級調節(jié)恒壓輸出的壓力值，并且結構簡單，性能更好，減少系統元件、管路的設置和連接。為了方便檢測變量泵2的輸出壓力，如圖2-圖4所示，優(yōu)選地，所述液壓控制系統還包括測壓口 9，該測壓口 9設置在所述變量泵2的出油口和所述換向閥3的進油口之間的管路上，從而方便隨時測量變量泵2的輸出壓力，及時了解整個系統的運行狀態(tài)，以及時地發(fā)現系統異常和故障等。為了保證整個液壓控制系統的安全運行，如圖2-圖4所示，優(yōu)選地，所述液壓控制系統還包括溢流閥5，該溢流閥5的進油口與所述變量泵2的出油口和所述換向閥3的進油口之間的管路連通，所述溢流閥5的出油口與所述油箱I連通。溢流閥5作為整個液壓控制系統的安全閥，起到防止系統壓力過高，在系統發(fā)生故障的情況下，溢流卸壓的作用，并且還能夠起到避免液壓沖擊的作用。為了保證變量活塞缸22能夠實現變量泵2輸出流量的調節(jié)，優(yōu)選地，所述溢流閥5的設定壓力大于所述恒壓閥8的設定壓力。在工作工況下，溢流閥5的設定壓力大于恒壓閥8的設定壓力，保證油液能夠通過恒壓閥8進入變量活塞缸22的無桿腔內，而不會通過溢流閥5溢流回油箱1，使得變量活塞缸22的活塞向左運動，變量泵2的斜盤偏角減小，變量泵2的輸出流量減小，完成變量泵2輸出流量的調節(jié)。如圖4所示，根據本實用新型的第三實施方式，優(yōu)選地，所述油箱I和所述換向閥3的進油口之間并聯設置有兩個所述變量泵2、兩個所述變量活塞缸22、兩個所述開關閥6、兩個所述阻尼器7、恒壓閥8和溢流閥5。本實施方式中并聯設置了兩組變量泵2、變量活塞缸22、開關閥6、阻尼器7、恒壓閥8和溢流閥5，但是本實用新型不限于兩組，可以設置更多組的部件。每組的連接方式和工作原理與前述的方式相同，并且每組中的恒壓閥8和溢流閥5可以單獨設置其設定壓力，以實現液壓控制系統的多級壓力調節(jié)控制。另外，多個變量泵2向壓縮油缸4供油，更加適用于大流量的液壓系統。再者，若其中一組中的部件發(fā)生故障而不能工作時，其它組還能夠繼續(xù)正常向壓縮油缸4供油，保證液壓控制系統的長時間連續(xù)、可靠地運行。本實用新型的另一方面提供一種垃圾壓縮機，其中，該垃圾壓縮機具有上面所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統。由于本實用新型的液壓控制系統能夠實現在待機工況下低壓小流量的空運行以及在工作工況下的流量自動調節(jié)，液壓控制系統基本無溢流損失，減小了系統的發(fā)熱損失，并且變量泵空運行時的噪聲降低，提高了垃圾壓縮機的工作效率，降低了垃圾壓縮機的能耗和運行費用，節(jié)能環(huán)保。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思 想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
權利要求1.一種垃圾壓縮機的液壓控制系統，該液壓控制系統包括油箱(I)、變量泵(2)、換向閥(3)和壓縮油缸(4)，所述變量泵(2)的進油口與所述油箱(I)連通，所述變量泵(2)的出油口和所述換向閥(3)的進油口連接，所述換向閥(3)的回油口與所述油箱(I)連通，所述換向閥(3)的第一工作油口與所述壓縮油缸(4)的無桿腔連通，所述換向閥(3)的第二工作油口與所述壓縮油缸(4 )的有桿腔連通，其特征在于，所述變量泵(2 )具有斜盤(21)和變量活塞缸(22 )，所述液壓控制系統還包括開關閥(6 )和阻尼器(7 )，所述變量活塞缸(22 )的活塞桿與所述斜盤(21)連接，所述變量活塞缸(22)的有桿腔與所述變量泵(2)的出油口和所述換向閥(3)的進油口之間的管路連通，所述變量活塞缸(22)的無桿腔與所述開關閥(6)的出油口連通，所述開關閥(6)的進油口與所述變量泵(2)的出油口和所述換向閥(3)的進油口之間的管路連通，所述變量活塞缸(22 )的無桿腔與所述油箱(I)連通，所述阻尼器(7 )設置在所述變量活塞缸(22)的無桿腔與所述油箱(I)之間的管路上。
2.根據權利要求1所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統，其特征在于，所述開關閥(6)為電磁換向閥。
3.根據權利要求1所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統，其特征在于，所述變量活塞缸(22)的有桿腔內設置有彈簧。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統，其特征在于，所述液壓控制系統還包括恒壓閥(8)，該恒壓閥(8)與所述開關閥(6)并聯，所述變量泵(2)的出油口能夠通過所述恒壓閥(8)與所述變量活塞缸(22)的無桿腔連通。
5.根據權利要求4所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統，其特征在于，所述液壓控制系統還包括測壓口(9)，該測壓口(9)設置在所述變量泵(2)的出油口和所述換向閥(3)的進油口之間的管路上。
6.根據權利要求1所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統，其特征在于，所述開關閥(6)為電比例恒壓閥?！?br> 7.根據權利要求4所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統，其特征在于，所述液壓控制系統還包括溢流閥(5)，該溢流閥(5)的進油口與所述變量泵(2)的出油口和所述換向閥(3)的進油口之間的管路連通，所述溢流閥(5 )的出油口與所述油箱(I)連通。
8.根據權利要求7所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統，其特征在于，所述溢流閥(5)的設定壓力大于所述恒壓閥(8)的設定壓力。
9.根據權利要求1所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統，其特征在于，所述油箱(I)和所述換向閥(3)的進油口之間并聯設置有兩個所述變量泵(2)、兩個所述變量活塞缸(22)、兩個所述開關閥(6)和兩個所述阻尼器(J)。
10.一種垃圾壓縮機，其特征在于，該垃圾壓縮機具有根據權利要求1-9中任意一項所述的垃圾壓縮機的液壓控制系統。
專利摘要公開了一種垃圾壓縮機的液壓控制系統包括油箱、變量泵、換向閥和壓縮油缸，變量泵的進油口和出油口分別與油箱和換向閥的進油口連接，換向閥的第一和第二工作油口分別與壓縮油缸的無桿和有桿腔連通，換向閥的回油口與油箱連通，其中，變量泵具有斜盤和變量活塞缸，液壓控制系統還包括開關閥和阻尼器，變量活塞缸的活塞桿與斜盤連接，變量活塞缸的有桿腔與變量泵的出油口和換向閥的進油口之間的管路連通，無桿腔與開關閥的出油口和油箱連通，開關閥的進油口與變量泵的出油口和換向閥的進油口之間的管路連通，阻尼器設置在變量活塞缸的無桿腔與油箱之間的管路上。還公開了一種垃圾壓縮機。該系統在待機工況下低壓小流量的空運行，基本無溢流損失。
文檔編號B65F9/00GK203093089SQ201320075898
公開日2013年7月31日 申請日期2013年2月18日 優(yōu)先權日2013年2月18日
發(fā)明者黃磊, 劉伯祥, 劉文革, 黃振淼 申請人:長沙中聯重科環(huán)衛(wèi)機械有限公司, 中聯重科股份有限公司