一种节能泵送搅拌系统、泵送设备及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种节能泵送搅拌系统、泵送设备及控制方法，包括动力输出系统、搅拌水洗阀块、搅拌驱动马达及水洗驱动马达，其特点是：动力输出系统包括氢气储气罐、氢气供应系统、氢气发动机、氢燃料电池、电动机及控制系统，控制系统控制氢气供应系统及电动机的开关，氢气储气罐外接的氢气供应系统分别与氢气发动机及氢燃料电池连接，氢气发动机通过变速箱与装有液压泵组的分动箱连接，氢燃料电池连接电动机驱动液压泵，液压泵和液压泵组引出的管路上设置单向阀，并与搅拌水洗阀块连接，搅拌水洗阀块连接搅拌驱动马达及水洗驱动马达。动力输出使用氢能源，不会产生污染，可减少等料阶段的能源消耗，达到节能目的，且续航能力较强。且续航能力较强。且续航能力较强。

【技术实现步骤摘要】
一种节能泵送搅拌系统、泵送设备及控制方法


[0001]本专利技术属于工程机械
，涉及混凝土泵车的改进，具体说是一种节能泵送搅拌系统、泵送设备及控制方法。

技术介绍

[0002]以往在混凝土泵车的节能降耗方面，投入的主要精力用在如何控制发动机动力曲线与施工工况最佳匹配上面，所带来的经济效益很有限，而且控制发动机功率曲线和工况的匹配，会使泵车施工效率降低，客户使用体验满意度降低。目前，许多混凝土泵车的生产厂家研究上装采用电动驱动来实现环保及节能目的，有的采用插电驱动，有的采用动力电池储能驱动。由于混凝土泵送时的大功率需求以及长时间持续工作的特点，现有电动技术用于混凝土泵车上均存在明显的缺陷，难以推广。随着新能源技术的进步，环保技术目标一定会实现，比如氢气发动机驱动，功率大且零污染。
[0003]不管是氢气发动机还是燃油发动机，都存在节能的需求，除了发动机功率匹配节能外，工况匹配节能具有更大的节能空间。有的工地距离搅拌站较远，混凝土供应不及时，打完一辆混凝土搅拌运输车运输的混凝土，需要等料较长时间，根据市场调研了解，最长等料时间在1~2小时，而在等料阶段，料斗内的混凝土搅拌机构不能停止运转，否则会导致混凝土凝固，带来损失。这就需要在等料时间周期内，混凝土泵车底盘不能熄火，一直在怠速状态为泵送搅拌机构提供搅拌动力，这个阶段的能耗是整个混凝土施工过程中浪费最大的。
[0004]中国专利（申请号：202110235948.5）公开了一种混凝土泵送搅拌系统及泵送设备，包括泵送工作时使用的泵送搅拌系统，所述泵送搅拌系统包括液压油箱、第一液压泵、搅拌阀、搅拌马达及搅拌机构，其特征在于，还包括由开关继电器、动力电池、逆变器、电动机及第二液压泵组成的电动搅拌驱动机构，所述的动力电池经逆变器与电动机连接，动力电池与逆变器之间连接导线上设有所述开关继电器。所述的电动机与第二液压泵连接，第二液压泵的输出端连接到所述搅拌阀的输入端。在泵送设备等料时底盘熄火后，通过增设的电动搅拌驱动机构提供搅拌动力，减少设备在等料阶段的油耗，达到节能目的。
[0005]但是，上述专利申请采用的动力电池容量有限，使驱动功率较小，续航能力受到一定限制。
[0006]如何设计一种节能泵送搅拌系统、泵送设备及控制方法，其动力输出使用氢能源，并合理配置氢能源设备，不会产生污染，在所述泵送设备停止泵送等料状态，由氢燃料电池为电动机供电，驱动搅拌系统，减少等料阶段的能源消耗，达到节能目的，且续航能力较强。这是目前本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术为解决现有技术存在的上述问题，提供一种节能泵送搅拌系统、泵送设备及控制方法，其动力输出使用氢能源，并合理配置氢能源设备，不会产生污染，在所述泵送
设备停止泵送等料状态，由氢燃料电池为电动机供电，驱动搅拌系统，减少等料阶段的能源消耗，达到节能目的，且续航能力较强。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种节能泵送搅拌系统，包括动力输出系统、搅拌水洗阀块、搅拌驱动马达及水洗驱动马达，所述动力输出动系统与所述搅拌水洗阀块连接，所述搅拌水洗阀块分别与搅拌驱动马达及水洗驱动马达连接，其特征在于，所述动力输出系统包括氢气储气罐、氢气供应系统、氢气发动机、变速箱、分动箱、液压油箱、液压泵组、液压泵、第一单向阀、第二单向阀、氢燃料电池、电动机及控制系统，所述控制系统控制所述氢气供应系统及电动机的开关，所述氢气储气罐外接所述氢气供应系统，所述氢气供应系统分别与所述氢气发动机及氢燃料电池连接，所述氢气发动机通过变速箱输出动力，所述分动箱上装有所述液压泵组并与所述变速箱连接，所述氢燃料电池与所述电动机连接，所述电动机驱动所述液压泵，从所述液压泵引出的第一管路上设置所述第一单向阀并与所述搅拌水洗阀块连接，所述液压泵组引出的第二管路上设置所述第二单向阀并与所述搅拌水洗阀块连接。
[0009]对上述技术方案的改进：所述氢燃料电池还配置电池专用氢气储气罐和电池专用氢气供应系统，所述控制系统控制所述电池专用氢气供应系统的开关，所述电池专用氢气供应系统与所述电池专用氢气储气罐连接，所述电池专用氢气储气罐与所述氢燃料电池连接。
[0010]对上述技术方案的进一步改进：所述液压泵组和所述液压泵共用一个液压油箱。
[0011]一种泵送设备，包括泵送搅拌系统，其特征在于，所述的泵送搅拌系统为上述的节能泵送搅拌系统。
[0012]对上述技术方案的改进：所述的泵送设备包括混凝土泵车、混凝土拖泵及车载泵。
[0013]一种上述泵送设备的控制方法，其特征在于，在所述泵送设备正常泵送状态，由控制系统控制氢气供应系统给氢气发动机供气，氢气发动机驱动液压泵组提供压力油驱动所述泵送设备的上装工作；在所述泵送设备停止泵送等料状态，控制系统控制氢气发动机熄火，并控制氢燃料电池开启电动机带动液压泵提供压力油，经过搅拌水洗阀块驱动搅拌驱动马达实现怠速搅拌。
[0014]对上述技术方案的改进：当泵送设备停止施工需要水洗时，控制系统控制氢燃料电池开启电动机带动液压泵提供压力油，经过搅拌水洗阀块驱动水洗驱动马达实现水洗。
[0015]对上述技术方案的进一步改进：所述控制系统控制所述氢气供应系统或所述电池专用氢气供应系统工作，使氢气储气罐或电池专用氢气储气罐为所述氢燃料电池供应氢气。
[0016]本专利技术的优点和积极效果是：1、本专利技术其动力输出使用氢能源，并合理配置氢气储气罐、氢气供应系统、氢气发动机及氢燃料电池等氢能源设备，不会产生污染，且氢燃料电池的续航能力较强；2、本专利技术在泵送设备停止泵送等料状态，由氢燃料电池为电动机供电，驱动搅拌系统，减少等料阶段的能源消耗，达到节能目的；3、本专利技术氢燃料电池也可以不和氢气发动机共用一个氢气储气罐，可以根据设计目标参数单独设置一个电池专用氢气储气罐和电池专用氢气供应系统为其供应氢气，有效解决了续航问题，供应氢气更加合理；
4、由于搅拌和水洗所需要的功率较小，易于实现本专利技术以氢燃料电池为动力源进行驱动的方案。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一种节能泵送搅拌系统实施例1的结构示意图；图2为本专利技术一种节能泵送搅拌系统实施例2的结构示意图。
[0018]图中编号为：1
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氢气储气罐、2
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氢气供应系统、3
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氢气发动机、4
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变速箱、5
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分动箱、6
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液压油箱、7
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液压泵组、8
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第一单向阀、9
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第二单向阀、10
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搅拌水洗阀块、11
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水洗驱动马达、12
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搅拌驱动马达、13
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控制系统、14
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氢燃料电池、15
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电动机、16
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液压泵、17
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电池专用氢气储气罐、18
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能泵送搅拌系统，包括动力输出系统、搅拌水洗阀块、搅拌驱动马达及水洗驱动马达，所述动力输出动系统与所述搅拌水洗阀块连接，所述搅拌水洗阀块分别与搅拌驱动马达及水洗驱动马达连接，其特征在于，所述动力输出系统包括氢气储气罐、氢气供应系统、氢气发动机、变速箱、分动箱、液压油箱、液压泵组、液压泵、第一单向阀、第二单向阀、氢燃料电池、电动机及控制系统，所述控制系统控制所述氢气供应系统及电动机的开关，所述氢气储气罐外接所述氢气供应系统，所述氢气供应系统分别与所述氢气发动机及氢燃料电池连接，所述氢气发动机通过变速箱输出动力，所述分动箱上装有所述液压泵组并与所述变速箱连接，所述氢燃料电池与所述电动机连接，所述电动机驱动所述液压泵，从所述液压泵引出的第一管路上设置所述第一单向阀并与所述搅拌水洗阀块连接，所述液压泵组引出的第二管路上设置所述第二单向阀并与所述搅拌水洗阀块连接。2.根据权利要求1所述的节能泵送搅拌系统，其特征在于，所述氢燃料电池还配置电池专用氢气储气罐和电池专用氢气供应系统，所述控制系统控制所述电池专用氢气供应系统的开关，所述电池专用氢气供应系统与所述电池专用氢气储气罐连接，所述电池专用氢气储气罐与所述氢燃料电池连接。3.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨滨，
申请(专利权)人：青岛科尼乐集团有限公司，
类型：发明
国别省市：