本發(fā)明屬于砂漿車，特別涉及一種電液雙攪拌系統(tǒng)及其控制方法和軌道砂漿車。

背景技術(shù)：

1、在工程隧道、地鐵盾構(gòu)等施工作業(yè)中，砂漿車作為運輸砂漿的工具而被廣泛使用。為了防止運輸過程中漿料發(fā)生沉淀和凝固，需要運輸車輛自身動能，不斷對漿料進行攪動，保持漿料應(yīng)有的活性，符合施工技術(shù)要求。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用電機對砂漿車進行攪拌。如申請?zhí)枮閏n201821058726.0的專利公開了一種內(nèi)傳動軌道砂漿車，包括砂漿車箱體，所述砂漿車箱體的頂端固定有電機驅(qū)動減速機，所述電機驅(qū)動減速機上轉(zhuǎn)動連接有主動軸，所述主動軸沿豎直方向轉(zhuǎn)動連接有傳動組件，所述傳動組件深入所述砂漿車箱體內(nèi)的末端連接有攪拌組件。

3、對于電驅(qū)動的軌道砂漿車，攪拌系統(tǒng)會消耗機頭的電力，降低里程。若增加電池，不但成本高(蓄電池的價格較貴)且會明顯增加重量(電池本身、電池保護結(jié)構(gòu)和電池管理結(jié)構(gòu)等，為了保證施工安全，電池保護結(jié)構(gòu)的重量較大)。另外，電驅(qū)動還存在走線復(fù)雜(可能一個車頭攜帶多個軌道砂漿車，軌道砂漿車均需要電纜與車頭連接；另外，軌道砂漿車與軌道砂漿車之間，軌道砂漿車與車頭之間要可拆卸連接，相應(yīng)地，電纜也需要可拆卸連接，進一步讓結(jié)構(gòu)復(fù)雜化)、容易出現(xiàn)事故(漏電或起火等)等。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供了一種電液雙攪拌系統(tǒng)及其控制方法和軌道砂漿車，本攪拌系統(tǒng)能明顯降低軌道砂漿車的功率消耗，提升里程。所述技術(shù)方案如下：

2、一方面，本發(fā)明實施例提供了一種電液雙攪拌系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括砂漿罐3、砂漿罐3內(nèi)的攪拌結(jié)構(gòu)4、砂漿罐3一端且用于驅(qū)動攪拌結(jié)構(gòu)4的電驅(qū)動系統(tǒng)5和砂漿罐3另一端的液壓驅(qū)動系統(tǒng)；所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)包括車軸取力增速箱6、傳動軸7、第一離合器11、液壓傳動裝置、液壓馬達9和第二減速機10，所述車軸取力增速箱6與砂漿車的車軸傳動連接且其通過傳動軸7與液壓傳動裝置傳動連接，所述傳動軸7上設(shè)有第一離合器11，所述液壓傳動裝置驅(qū)動液壓馬達9，所述液壓馬達9與第二減速機10傳動連接，所述液壓馬達9為定量液壓馬達；所述攪拌結(jié)構(gòu)4的攪拌軸貫穿砂漿罐3，其一端通過第三離合器13與電驅(qū)動系統(tǒng)5傳動連接，其另一端通過第二離合器12與第二減速機10的輸出軸傳動連接；所述電驅(qū)動系統(tǒng)5在砂漿車不動時工作，此時，第三離合器13結(jié)合，第二離合器12斷開；所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)在砂漿車的速度超過啟動速度時工作，此時，第一離合器11結(jié)合，第二離合器12結(jié)合，第三離合器13斷開；在砂漿車運動且砂漿車為空時，第一離合器11斷開；在砂漿車的速度小于等于啟動速度時，第一離合器11斷開；其中，液壓傳動裝置僅能在砂漿車的速度大于啟動速度時才能正常工作。

3、其中，本發(fā)明實施例中的第一離合器11的結(jié)合方式為通電結(jié)合且其通過控制策略斷開或結(jié)合，所述第二離合器12的結(jié)合方式為斷電結(jié)合，所述第三離合器13的結(jié)合方式為通電結(jié)合。

4、其中，本發(fā)明實施例中的液壓傳動裝置包括液壓油箱14、兩位三通電磁閥15、葉片泵16、蓄能器17和兩個直動型溢流閥18；所述葉片泵16與傳動軸7傳動連接且其輸入端通過管路與液壓油箱14連接；所述葉片泵16的輸出端分兩路輸出，一路通過管路與液壓馬達9的進口連接，另一路通過管路與兩位三通電磁閥15的一個進口連接；所述液壓馬達9的出口通過管路與兩位三通電磁閥15的另一個進口連接，所述兩位三通電磁閥15的出口通過管路與液壓油箱14連接，所述蓄能器17設(shè)于葉片泵16與液壓馬達9之間的管路上，所述液壓馬達9的進口和出口分別通過帶直動型溢流閥18的管路與液壓油箱14連接。

5、進一步地，本發(fā)明實施例中的液壓傳動裝置還包括空氣過濾器19、液位計20、溫度計21、加熱器22、磁性過濾器23、壓差計24、冷卻器25和壓力傳感器26，所述空氣過濾器19、液位計20、溫度計21和加熱器22設(shè)于液壓油箱14上，所述磁性過濾器23和冷卻器25設(shè)于兩位三通電磁閥15的出口與液壓油箱14之間的管路上，所述壓差計24的兩個檢測端分別通過管路與磁性過濾器23的進口和出口連接，所述壓力傳感器26設(shè)于葉片泵16與液壓馬達9之間的管路上。

6、進一步，本發(fā)明實施例中的電液雙攪拌系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括電氣柜、充電模塊、電能轉(zhuǎn)化模塊、蓄電池、控制與執(zhí)行模塊和攪拌速度傳感器，所述電氣柜的輸出端分別與充電模塊、電能轉(zhuǎn)化模塊和電驅(qū)動系統(tǒng)5電連接，所述電能轉(zhuǎn)化模塊的輸出端與控制與執(zhí)行模塊、第一離合器11、第二離合器12和第三離合器13電連接，所述充電模塊與蓄電池的輸入端電連接，所述蓄電池的輸出端與控制與執(zhí)行模塊電連接，所述控制與執(zhí)行模塊與第一離合器11的控制端、攪拌速度傳感器和液壓傳動裝置電連接。

7、具體地，本發(fā)明實施例中的液壓傳動裝置在砂漿車的速度為額定速度時達到額定功率，所述液壓驅(qū)動系統(tǒng)的理論計算平均功率為電驅(qū)動系統(tǒng)5的理論計算平均功率的70-80％；所述啟動速度為3km/h，所述額定速度為5km/h；砂漿車的運行速度為5-8km/h；車軸取力增速箱6的輸出轉(zhuǎn)速大于等于600rpm。

8、另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種軌道砂漿車，包括車體1、車體1底部的多個行走部2和前述電液雙攪拌系統(tǒng)，所述砂漿罐3設(shè)于車體1上，所述車軸取力增速箱6與附近的行走部2的車軸傳動連接。

9、具體地，本發(fā)明實施例中的砂漿罐3的另一端下部設(shè)有支架8，所述第二減速機10設(shè)于支架8上，所述液壓馬達9設(shè)于第二減速機10的上側(cè)；所述葉片泵16、液壓油箱14和冷卻器25均設(shè)于車體1上且其位于支架8的下方，所述液壓油箱14和冷卻器25在車體1的寬度方向并排設(shè)置且其位于葉片泵16遠離砂漿罐3的一側(cè)。

10、進一步，本發(fā)明實施例中的軌道砂漿車還包括出漿裝置，所述出漿裝置和液壓驅(qū)動系統(tǒng)均位于砂漿罐3遠離車頭的一端。

11、又一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種電液雙攪拌系統(tǒng)的控制方法，所述方法包括：在砂漿車停在出漿位置時，電氣柜與供電系統(tǒng)電連接；蓄電池充電；第三離合器13通電結(jié)合且第二離合器12通電斷開，電驅(qū)動系統(tǒng)5工作以驅(qū)動攪拌結(jié)構(gòu)4；在砂漿車運動時，第三離合器13斷電斷開，第二離合器12斷電結(jié)合，蓄電池為液壓傳動裝置、第一離合器11和控制系統(tǒng)供電；判斷是否滿足不攪拌條件，若滿足，則第一離合器11斷開，攪拌結(jié)構(gòu)4不攪拌；反之，則第一離合器11結(jié)合，液壓驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動攪拌結(jié)構(gòu)4；其中，不攪拌條件包括砂漿罐3為空、砂漿車的速度小于等于啟動速度、砂漿車啟動時間段內(nèi)、砂漿車預(yù)計運動時間小于設(shè)定值和不攪拌控制指令；通過攪拌速度傳感器或砂漿車的運動方向來判斷砂漿罐3是否為空。

12、本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

13、(1)相對于電攪拌，消耗的功率較小(理論計算為電驅(qū)動系統(tǒng)的70-80％(考慮有上下坡))，特別是在下坡階段，消耗功率為零，可以大幅降低能源消耗。

14、(2)對于電車來說，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本專利會降低機車儲備電量消耗，保證電機車的續(xù)航里程，本液壓驅(qū)動系統(tǒng)增加的重量，小于電池增加的重量。對于內(nèi)燃車來講(也需要攜帶更多的燃油)，必須配備外接發(fā)電機，會增加內(nèi)燃車的重量，這樣勢必會增加發(fā)動機功率，因而整車制造成本和使用成本都將一定幅度的上升。

15、(3)在軌道砂漿車下坡時，液壓驅(qū)動系統(tǒng)消耗軌道砂漿車的重力做功，可以理解為對機頭零消耗；同時，也可以理解為阻力(相當于阻尼)避免軌道砂漿車的速度過快，保證軌道砂漿車的速度平穩(wěn)，也能減少剎車的使用(也是要消耗功率)。軌道高低變化越大，本系統(tǒng)的優(yōu)勢會更加明顯。

16、(4)避免電纜(通常為380v)走線，簡化了結(jié)構(gòu)，避免了漏電和起火等風險。

17、(5)液壓驅(qū)動系統(tǒng)的攪拌速度穩(wěn)定，并不會隨著軌道砂漿車的運行速度的變化而變化。

18、(6)可與出漿裝置同端設(shè)置，利用出漿裝置旁的空間，無需另外設(shè)置安裝空間。

19、總之，本攪拌系統(tǒng)能明顯降低軌道砂漿車的功率消耗，提升里程。