Устройство и способ управления насосом для густой среды

007293 Изобретение касается устройства и способа управления насосом для густой среды с двумя перекачивающими цилиндрами, торцевые отверстия которых оканчиваются в емкости загрузки материала, приводимыми в действие в противофазе посредством по меньшей мере одного гидравлического реверсивного насоса и управляемых им гидравлических приводных цилиндров, с расположенным в пределах емкости загрузки материала, гидравлически приводимым в действие трубчатым переходником, попеременно присоединяемым со стороны входа к отверстиям перекачивающих цилиндров, и, соответственно, освобождающим другое отверстие, и связанным со стороны выхода с нагнетательным трубопроводом, причем приводные цилиндры на одном своем конце гидравлически связаны гидравлическим трубопроводом с подводом реверсивного насоса, а на другом своем конце - друг с другом через маслопровод и с устройством для переключения реверсивного насоса и трубчатого переходника по окончании каждого хода поршня. Известно устройство подобного вида для управления двухцилиндровым насосом для густой среды(DE-A-19542258), у которого конечные положения поршней приводных цилиндров могут регистрироваться посредством датчиков включения цилиндров с выдачей сигналов конечных положений. Реверсирование (переключение) потока в реверсивном насосе может происходить там по сигналам конечных положений приводных цилиндров. Одновременно переключается трубчатый переходник. Этот вид управления насосом надежно функционирует, если приводные цилиндры насоса, с одной стороны, и приводные цилиндры переходника, с другой стороны, расположены в двух гидравлических контурах,когда, к примеру, переходник может управляться посредством ресивера, заряжаемого гидравлическим насосом, отдельно от гидравлического контура приводных цилиндров. В так называемых одноконтурных насосах, в которых рабочая жидкость для переключения переходника отводится непосредственно из питающего реверсивный насос гидравлического контура приводных цилиндров, появляются неисправности, прежде всего, при изменении объема подачи и консистенции нагнетаемого средства, если поршни еще не достигли своего конечного положения, а переключение переходника уже произошло. К этому надо добавить, что движение переходников протекает в этом случае без замедления, и при этом происходят удары о конечный упор и шум от них. Исходя из этого, в основе изобретения лежит задача разработать устройство и способ управления двухцилиндровым насосом для густой среды, которые даже в одноконтурных насосах и при разных консистенциях бетона и различных давлениях позволяли бы надежное и приглушенно протекающее переключение трубчатых переходников. Для решения этой задачи предлагаются комбинации признаков, изложенные в пп.1 и 6 формулы изобретения. Предпочтительные варианты конструкции и усовершенствования изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения. Изобретение исходит, прежде всего, из того, что в процессе своего движения как поршни в рабочих цилиндрах, так и трубчатые переходники должны контролироваться и автоматически переключаться,учитывая измеренные процессы движения. Чтобы достичь этого, предлагается, согласно изобретению,что расположенные со стороны насоса гидравлические подсоединения приводных цилиндров и переключающие цилиндры трубчатого переходника расположены в параллельно подключенных ветвях одного питаемого реверсивным насосом гидравлического контура, причем переходник имеет реагирующий на его положение позиционный датчик, при этом предусмотрено по меньшей мере два датчика включения цилиндров, расположенных на расстоянии друг от друга на приводных цилиндрах и реагирующих на проходящие мимо них поршни приводных цилиндров, и/или один датчик давления, реагирующий на характер изменения давления на выходе высокого давления реверсивного насоса, причем автоматизированное переключающее устройство имеет стандартную управляющую программу, реагирующую на выходные сигналы позиционного датчика, с одной стороны, и на выходные сигналы датчиков включения цилиндров и/или датчика давления, с другой стороны, для программного управления управляющим элементом для регулировки расхода и направления пропускания реверсивного насоса, а также расположенным в гидравлической ветви трубчатого переходника переключающим элементом. При этом позиционный датчик переходника целесообразно выполнен как датчик углового положения, выходной сигнал которого является мерой углового положения переходника. Другое предпочтительное выполнение изобретения предусматривает, что управляющий элемент образован наклонной шайбой реверсивного насоса, и при этом наклонная шайба может приводиться в действие гидравлически или электромеханически. Переключающий элемент переходника может быть выполнен, к примеру, как электромагнитно или гидравлически управляемый ходовой клапан. С помощью соответствующих изобретению мероприятий в соответствии со способом возможно,что во время процесса переключения измеряют угловое положение трубчатого переходника, при этом во время процесса нагнетания контролируют позицию поршней в приводных цилиндрах, и на конечном участке каждого хода поршня замедляют скорость поршня за счет сокращения объема подачи реверсивного насоса и подводят поршень к конечному упору с незначительной скоростью, причем при расположенном с упором поршне переключают подачу давления к органу приведения в действие переходника и повышают объем подачи реверсивного насоса в фазе повышения без переключения направления до тех пор, пока переходник не достигнет заданного промежуточного положения на пути своего поворота, а-1 007293 затем объем подачи реверсивного насоса возвращают обратно до тех пор, пока переходник не достигнет конечного упора, причем затем реверсируют направление пропускания реверсивного насоса и подачу давления к переходнику прерывают переключающим элементом или сохраняют посредством переключения. Предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает, что при заключительном переключении направления пропускания реверсивного насоса связанный с переходником гидравлический переключающий элемент переключают или блокируют. Реверсивный насос в фазе повышения во время процесса переключения может кратковременно настраиваться на максимальный объем подачи. В дальнейшем изобретение поясняется более подробно посредством примера осуществления, схематично представленного на чертежах, где: фиг. 1 - фрагмент двухцилиндрового насоса для густой среды в частичном разрезе; фиг. 2 - схема включения автоматизированного управляющего устройства для одноконтурного двухцилиндрового насоса для густой среды; фиг. 3 - диаграмма для иллюстрации процесса переключения реверсивного насоса и переходника в конце каждого хода поршня. Схематически представленное на фиг. 2 управляющее устройство предназначено для насоса для густой среды, соответствующего фиг. 1, который имеет два перекачивающих цилиндра 50, 50', торцевые отверстия 52 которых оканчиваются в емкости 54 загрузки материала и могут попеременно связываться во время хода нагнетания посредством трубчатого переходника 56 с нагнетательным трубопроводом 58. Перекачивающие цилиндры 50, 50' приводятся в действие в противофазе посредством гидравлических приводных цилиндров 5, 5' и реверсивного гидронасоса 6. С этой целью поршни 60, 60' перекачивающих цилиндров 50, 50' связаны с поршнями 8, 8' приводных цилиндров 5, 5' общим поршневым штоком 9, 9'. В показанном примере осуществления приводные цилиндры 5, 5' со стороны днища через гидравлические трубопроводы 11, 11' гидравлического контура нагружаются реверсивным насосом 6 маслом под давлением, а на своем штоковом конце они гидравлически связаны друг с другом маслопроводом 12. Направление движения приводных поршней 8, 8' и, вместе с тем, общих поршневых штоков 9, 9' реверсируется посредством того, что с помощью переключающего устройства 18, содержащего процессор 14 и регулирующий механизм 16, переключается направление пропускания реверсивного насоса 6. Реверсивный насос 6 содержит для этой цели наклонную шайбу 62, которая при переключении переворачивается через свое нейтральное положение, так что изменяется (реверсируется) направление нагнетания масла под давлением в гидравлических трубопроводах 11, 11'. Объем подачи реверсивного насоса 6 при заданной частоте вращения не представленного здесь двигателя может изменяться посредством угла поворота наклонной шайбы 62. При этом угол поворота наклонной шайбы 62 может устанавливаться прибором 64 дистанционного управления с помощью процессора 14. Переключение (реверсирование) реверсивного насоса 6 и переходника 56 происходит, как только поршни 8, 8' приводных цилиндров 5, 5' достигают своего конечного положения. Переключающее устройство использует выходные сигналы расположенных соответственно на расстоянии от штокового конца и от донного конца обоих приводных цилиндров 5, 5' датчиков 20, 22 и 20', 22' включения цилиндров,которые связаны со стороны выхода с автоматизированным переключающим устройством 18. Датчики включения цилиндров реагируют на проходящие мимо них при работе насоса приводные поршни 8, 8' и сигнализируют об этом событии на входы 66, 68 процессора. При поступлении выходных сигналов в переключающем устройстве вырабатывается задержанный по времени сигнал переключения, который через регулирующий механизм 16 переключает реверсивный насос 6. Кроме того, в ходе процесса переключения происходит переключение переходника 56 с помощью ходового клапана 79 и переключающих цилиндров 72, 72'. В нормальном рабочем режиме для производства сигнала переключения первоначально используются сигналы расположенных на штоковых концах датчиков 20, 20' включения цилиндров. Для этого процессор 14 имеет стандартную программу включения, в которой используются выходные сигналы расположенных на штоковых концах датчиков 20, 20' включения цилиндров при формировании сигнала переключения для реверсивного насоса 6 и/или переходника 56. Для случая, когда отказывает по меньшей мере один из датчиков 20, 20', вместо него активируется по меньшей мере один из расположенных со стороны дна датчиков 22, 22' для образования сигнала переключения для стандартной программы включения. Далее, переключающее устройство 18 включает в себя датчик 24 давления, который присоединяется к стороне 78 высокого давления реверсивного насоса 6 и выходной сигнал которого оценивается в процессоре 14 с помощью стандартной программы контроля давления. Стандартная программа контроля давления рассчитывает среднее высокое давление в течение процесса рабочего хода и включает в себя алгоритм для определения появляющегося в конце каждого хода нагнетания повышения давления и для его преобразования в сигнал переключения для реверсивного насоса 6 и/или переходника 56. Этот сигнал переключения используется для переключения предпочтительно при отказе датчиков 20, 20', 22, 22' включения цилиндров. Особенность изобретения состоит в том, что переходник 56 снабжен реагирующим на его угловое положение позиционным датчиком 80 и что автоматизированное переключающее устройство 18 имеет-2 007293 реагирующую на выходные сигналы позиционного датчика 80, а также на выходные сигналы датчиков 20, 20', 22, 22' включения цилиндров и/или датчика 24 давления стандартную управляющую программу для программного управления наклонной шайбой 62 реверсивного насоса 6, а также расположенным в гидравлической ветви 82 переходника 56 переключающим элементом 79. В показанном примере осуществления позиционный датчик 80 выполнен как датчик углового положения, в то время как переключающий элемент 79 выполнен как электромагнитно управляемый ходовой клапан. Этими мероприятиями переходник 56 в зависимости от своего углового положения нагружается маслом гидросистемы, так что происходит быстрое, но, тем не менее, замедленно протекающее движение переключения. В дальнейшем посредством диаграммы согласно фиг. 3 подробнее поясняется процесс переключения трубчатого переходника. В зависимости от времени на верхнем графике нанесено положение 79' включения реверсивного клапана 79, на среднем графике - угловое положение 80' датчика 80 углового положения, и на нижнем графике - угловое положение 62' наклонной шайбы 62 реверсивного насоса 6. Далее, обозначены точки, в которых расположенные на штоковом конце датчики 20 и 20' включения цилиндров реагируют на проходящие мимо них поршни 8, 8' и выдают сигнал переключения. После поступления сигнала переключения на датчиках включения цилиндров сначала ожидается участок х замедления, в зависимости от объема подачи или продолжительности хода, до тех пор пока не настроится наклонная шайба 62 реверсивного насоса 6. Замедление дает в итоге наклонный участок R объема подачи,который ведет к торможению поршня 8, 8'. В конце тормозного наклонного участка поршень находится у днища цилиндра. С этого момента наклонная шайба 62 еще раз в фазе Р перехода полностью поворачивается, так что в прежнем направлении подачи производится давление, которое приводит в движение переходник 56 из его начальной позиции А. После того как переходник переходит заданную промежуточную позицию Z, о которой сигнализирует позиционный датчик 80, наклонная шайба 62 снова поворачивается обратно. Подача к цилиндрам 72 и, соответственно, 72' переходника, наконец, прекращается,если достигнута конечная позиция Е переходника. В этом случае ходовой клапан 79 переходит в свою нейтральную промежуточную позицию. В конце концов, наклонная шайба будет полностью повернута,так что может происходить обратный ход. Описанный способ особенно выгоден для одноконтурных двухцилиндровых насосов для густой среды, в которых расположенные со стороны насоса гидравлические подсоединения приводных цилиндров и переключающие цилиндры переходника расположены в параллельно подключенных ветвях гидравлического контура, питаемого от реверсивного насоса. В общем, нужно констатировать следующее: изобретение относится к устройству и способу управления двухцилиндровым насосом для густой среды, перекачивающие поршни которого приводятся в действие в противофазе, посредством гидравлического реверсивного насоса 6 и управляемых им гидравлических приводных цилиндров. Перекачивающие цилиндры 50, 50' связываются при каждом ходе нагнетания посредством переходника 56 с нагнетающим трубопроводом 58. По окончании каждого хода нагнетания совершается процесс переключения (реверсирования) реверсивного насоса 6 и переходника 56. Чтобы достичь надежной эксплуатации также у одноконтурных двухцилиндровых насосов для густой среды, предлагается, согласно изобретению, чтобы переходник содержал реагирующий на свое угловое положение позиционный датчик. Далее, предусмотрены по меньшей мере два расположенных у гидроцилиндров на расстоянии друг от друга реагирующих на проходящие мимо поршни приводных цилиндров датчика включения цилиндров и/или один датчик давления, реагирующий на характер изменения давления на выходе высокого давления реверсивного насоса. Автоматизированное переключающее устройство имеет реагирующую на выходные сигналы позиционного датчика, с одной стороны, и на выходные сигналы датчиков включения цилиндров и/или датчика давления, с другой стороны, стандартную управляющую программу, которая служит для программного управления управляющим органом для регулировки расхода и направления протекания реверсивного насоса, а также переключающим элементом, расположенным в гидравлической ветви переходника. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для управления насосом для густой среды с двумя перекачивающими цилиндрами(50, 50'), торцевые отверстия (52) которых оканчиваются в емкости (54) загрузки материала, приводимыми в действие в противофазе посредством по меньшей мере одного гидравлического реверсивного насоса(6) и управляемых им гидравлических приводных цилиндров (5, 5'), с расположенным в пределах емкости (54) загрузки материала, попеременно присоединяемым со стороны входа к отверстиям перекачивающих цилиндров (50, 50'), и соответственно освобождающим другое отверстие, и связанным со стороны выхода с нагнетающим трубопроводом (58), гидравлически приводимым в действие трубчатым переходником (56), причем приводные цилиндры (5, 5') на одном своем конце связаны через соответствующий гидравлический трубопровод (11, 11') с выходом реверсивного насоса (6) и на другом своем конце гидравлически связаны друг с другом через маслопровод (12) и с устройством (18) для переключения реверсивного насоса (6) и трубчатого переходника (56) после каждого хода поршня, отличающееся тем,-3 007293 что расположенные со стороны насоса гидравлические подсоединения приводных цилиндров и гидравлически приводимый в действие трубчатый переходник расположены в параллельно подключенных ветвях питаемого реверсивным насосом гидравлического контура, при этом переходник содержит реагирующий на его угловое положение позиционный датчик (80), причем предусмотрены по меньшей мере два датчика включения цилиндров, расположенных на расстоянии друг от друга на приводных цилиндрах, реагирующих на проходящие мимо них поршни приводных цилиндров, и/или один датчик давления,реагирующий на характер изменения давления на выходе высокого давления реверсивного насоса, и при этом автоматизированное переключающее устройство имеет реагирующую на выходные сигналы позиционного датчика, с одной стороны, и на выходные сигналы датчиков включения цилиндров и/или датчика давления, с другой стороны, стандартную управляющую программу для программного управления управляющим элементом для регулировки расхода и направления протекания реверсивного насоса, а также расположенным в гидравлической ветви трубчатого переходника переключающим элементом. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что позиционный датчик переходника выполнен как датчик углового положения. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что управляющий орган образован наклонной шайбой реверсивного насоса. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что наклонная шайба управляется гидравлически или электромеханически. 5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что переключающий элемент выполнен как ходовой клапан, управляемый электромагнитно или механически. 6. Способ управления насосом для густой среды с двумя перекачивающими цилиндрами (50, 50'),торцевые отверстия (52) которых оканчиваются в емкости (54) загрузки материала, приводимыми в действие в противофазе, посредством по меньшей мере одного гидравлического реверсивного насоса (6) и управляемых им гидравлических приводных цилиндров (5, 5'), с расположенным в пределах емкости (54) загрузки материала, попеременно присоединяемым со стороны входа к отверстиям перекачивающих цилиндров (50, 50'), и соответственно освобождающим другое отверстие, и связанным со стороны выхода с нагнетающим трубопроводом (58), гидравлически приводимым в действие трубчатым переходником(56), причем соответственно при окончании хода нагнетания в перекачивающих цилиндрах (50, 50') совершается процесс переключения реверсивного насоса (6) и трубчатого переходника (56), отличающийся тем, что во время процесса переключения измеряют угловое положение трубчатого переходника, причем во время процесса нагнетания контролируют позицию поршней в приводных цилиндрах, и замедляют на конечном участке каждого хода поршня скорость поршня посредством сокращения объема подачи реверсивного насоса, и поршень подводят к конечному упору, причем при расположенных с упором поршнях переключают подачу давления к органу приведения в действие переходника и повышают объем подачи реверсивного насоса в фазе повышения без переключения направления до тех пор, пока переходник не достигнет заданного промежуточного положения на пути своего поворота, а затем объем подачи реверсивного насоса возвращают обратно до тех пор, пока переходник не достигнет конечного упора, при этом направление протока реверсивного насоса реверсируется, и подачу давления к переходнику прерывают переключающим элементом или сохраняют посредством переключения. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что при заключительном переключении направления пропускания реверсивного насоса переключают или блокируют связанный с переходником гидравлический переключающий элемент. 8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что реверсивный насос в фазе повышения во время процесса переключения кратковременно настраивают на максимальный объем подачи.