一种自封式变频加油枪及其控制方法

摘要

本发明公开了一种自封式变频加油枪，包括进油口和自封结构；自封结构包括开关膜，自封结构上方设有自封顶盖；加油机液压系统中的容积泵与加油枪的进油口连接，加油机液压系统中的加油机变频控制装置、变频器、泵油电机和容积泵依次连接；其特点是：加油枪上设置有控制信号输入装置；控制信号输入装置与加油机变频控制装置电连接；从自封顶盖向加油枪内部安装限位开关，限位开关的顶部位于自封顶盖上，限位开关的底部与开关膜的顶部相抵；限位开关与变频控制装置电连接。该加油枪的控制方法是：通过输入信号来控制加油枪出油量的大小；同时通过判断自封结构是否处于自封状态来控制泵油电机是否停止运行。该加油枪节能效果好、安全性能高。

权利要求

1.一种自封式变频加油枪，包括进油口和自封结构；所述自封结构包括开关膜，自封结构上方设有自封顶盖；加油机液压系统中的容积泵与加油枪的进油口连接，加油机液压系统中的加油机变频控制装置、变频器、泵油电机和容积泵依次连接；其特征在于：所述加油枪上设置有控制信号输入装置；所述控制信号输入装置与加油机变频控制装置电连接；

从所述自封顶盖向加油枪内部安装限位开关，所述限位开关的顶部位于自封顶盖上，所述限位开关的底部与开关膜的顶部相抵；所述限位开关与加油机变频控制装置电连接；通过输入信号来控制泵油电机的运转频率从而控制加油枪出油量的大小；同时通过判断自封结构是否处于自封状态来控制泵油电机是否停止运行；所述通过判断自封结构是否处于自封状态来控制泵油电机是否停止运行是指，当自封结构处于自封状态时，控制泵油电机停止运行。

2.根据权利要求1所述的自封式变频加油枪，其特征在于：所述控制信号输入装置是指大档开关、中档开关、小档开关和停机开关四个按键开关；所述大档开关、中档开关、小档开关和停机开关分别与加油机变频控制装置电连接。

3.根据权利要求1所述的自封式变频加油枪，其特征在于：所述的控制信号输入装置设置在加油枪的枪柄上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的自封式变频加油枪的控制方法，其特征在于：

所述通过输入信号来控制泵油电机的运转频率，包括以下步骤：

第一步，根据所需的加油流量选择控制信号输入装置中对应的按键开关，按键开关输出信号传送至加油机变频控制装置；

第二步，加油机变频控制装置根据按键开关输入的信号产生控制信号，控制变频器带动泵油电机按所述按键开关对应的频率运转。

5.根据权利要求4所述的自封式变频加油枪的控制方法，其特征在于：所述按键开关对应的频率是指大档开关对应的泵油电机的频率是40Hz、中档开关对应的泵油电机的频率是30Hz、小档开关对应的泵油电机的频率是20Hz。

说明书

一种自封式变频加油枪及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种加油枪及其控制方法，更具体地说，涉及一种自封式变频加油枪及其控制方法。

背景技术

[0002] 普通加油机所用的常规加油枪主要是自封式的加油枪，其主要结构是由主阀、副阀以及自封结构组成。自封结构主要由开关膜、自封杆、自控杆、钢球等组成，开关膜上方设有自封顶盖。自控杆的上方有三个钢球将自控杆的位置锁死，不得随意移动。三个钢球的中间有一锥形自封杆，不加油时，自封杆将三个钢球撑开使钢球锁死自控杆。自封杆的上方与开关膜固定连接，开关膜下方通过油枪出口与大气连通。开关膜上方空间有管道与副阀阀芯周围环形间隙相通，此环形间隙又与通向油枪出口、位于油枪出油管内的小管道相连接，与大气相通。而自封式加油枪的工作原理是这样的：提起加油枪开关把手时，主阀在顶杆作用下被打开，高压油液从进油口流经主阀，进入主阀下面的空腔，然后推开副阀，从出油口流出开始向受油容器供油，并在副阀阀芯周围的环形间隙处形成负压。由于此环形间隙与枪管内通大气的小管相通，可吸入空气以保持大气压力，进而使得开关膜上下方压力平衡，加油可以正常进行。当受油容器内的油液液面淹没枪管出口端及其内小管管口后，因空气无法进入环形间隙及开关膜上方，以致两处的压力迅速降低，开关膜下方压力高于上方压力，开关膜无法保持平衡而上移。开关膜上移的同时带动自封杆上移，使三个钢球在自封杆锥体部位逐步向中心运动，以致失去对自控杆的锁紧作用。自控杆在弹簧作用下弹出，此时开关把手支点下移，开关把手跳开，主阀随着关闭，加油停止，油枪实现自封。

[0003] 由自封式加油枪的工作原理可知，自封式加油枪主要有两个功能，一是通过调节主阀开度实现流量大小的控制；二是以机械关断的形式实现油枪的自封。自封式加油枪的功能相对于普通加油机而言是比较成熟的，但常规的自封式油枪的弊端在能源紧缺的背景下日益显露了出来，主要体现在：

[0004] 1、常规自封式加油枪是通过调节主阀开度来控制加油流量的，当所需流量大则调大主阀开度，所需流量小则相应调小主阀开度，而电机始终保持全速运转，这种运转方式必然造成能量的浪费。

[0005] 2、油枪自封之后，加油机的电机仍然处于全速运转的状态，此时泵送上来的流量全部通过溢流阀流回油罐，不仅造成了大量的能量浪费，还使得系统内部压力很大，对整个液压系统的稳定性和安全性都极其不利。

[0006] 为了达到节约能耗的目的，本发明人率先提出了一种变频加油模式，在加油机液压系统中采用变频控制模式，主要是利用加油机变频控制装置和变频器对加油枪的泵油电机进行变频控制。但是该模式应用在现有的自封式加油枪上，还必须进行多项改进才能更好地利用现有的成熟技术并达到节能、提高安全性的目的。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种自封式变频加油枪及其控制方法。该加油枪可通过油枪上的输入装置直接控制泵油电机转速来调节加油流量，从而减少了油枪管路的阻力，减少了能耗；同时该加油枪还结合油枪自封结构来实现电机关断，节能并提高液压系统的安全性能。

[0008] 为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种自封式变频加油枪，包括进油口和自封结构；所述自封结构包括开关膜，自封结构上方设有自封顶盖；加油机液压系统中的容积泵与加油枪的进油口连接，加油机液压系统中的加油机变频控制装置、变频器、泵油电机和容积泵依次连接；其特征在于：所述加油枪上设置有控制信号输入装置；所述控制信号输入装置与加油机变频控制装置电连接；从所述自封顶盖向加油枪内部安装限位开关，所述限位开关的顶部位于自封顶盖上，所述限位开关的底部与开关膜的顶部相抵；所述限位开关与加油机变频控制装置电连接。

[0009] 更具体地说，所述控制信号输入装置是指大档开关、中档开关、小档开关和停机开关四个按键开关；所述大档开关、中档开关、小档开关和停机开关分别与加油机变频控制装置电连接。

[0010] 优选方案是，所述的控制信号输入装置设置在加油枪的枪柄上。这样既不影响加油，又便于加油人员进行控制。

[0011] 上述的自封式变频加油枪的控制方法，其特征在于：通过输入信号来控制泵油电机的运转频率从而控制加油枪出油量的大小；同时通过判断自封结构是否处于自封状态来控制泵油电机是否停止运行。

[0012] 更具体地说，所述通过输入信号来控制泵油电机的运转频率，包括以下步骤：

[0013] 第一步，根据所需的加油流量选择控制信号输入装置中对应的按键开关，按键开关输出信号传送至加油机变频控制装置；

[0014] 第二步，加油机变频控制装置根据按键开关输入的信号产生控制信号，控制变频器带动泵油电机按所述按键开关对应的频率运转。

[0015] 所述按键开关对应的频率是指大档开关对应的泵油电机的频率是40Hz、中档开关对应的泵油电机的频率30Hz、小档开关对应的泵油电机的频率是20Hz。

[0016] 所述通过判断自封结构是否处于自封状态来控制泵油电机是否停止运行是指，当自封结构处于自封状态时，控制泵油电机停止运行。

[0017] 在变频加油机的基础上，本发明是这样工作的：提起油枪时，加油机泵油电机不转。开始加油时，打开加油枪开关把手，通过顶杆打开主阀，不同的是此时不管油枪需要多大流量，主阀都是完全打开的，而不需要根据流量来调节主阀开度。主阀打开后，根据所需流量按动加油枪上对应的按键开关，如所需流量为大档流量(比如38L/min)，则按动大档开关，加油机变频控制装置输出一个信号给变频器，让变频器输出一个事先设定的、与大档开关相对应的频率(如40Hz)去驱动泵油电机转动，从而泵送出所需的加油流量。若加油中途需要改变加油流量，则同样根据所需流量，按动相对应的按键开关，使泵油电机以相对应的频率运转，去带动油泵泵送出所需流量。加油结束时分为两种情况：1)定量加油情况下，加油结束时，加油机液压控制系统中的控制主板发出停机信号给变频控制器，此时泵油电机停止转动，所以无需按动任何开关按键。2)非定量加油情况下，加油结束时，加油枪自封跳枪，在加油枪上安装的限位开关就起作用了：加油时，油枪开关把手被提起，限位开关保持在常开状态下；跳枪时，由于开关把手松开回到原位，限位开关在顶杆的作用下为闭合状态，判定为油枪自封，限位开关发出信号给加油机变频控制装置和变频器，让变频器控制电机停止转动。

[0018] 与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

[0019] 1、本发明的自封式变频油枪通过输入信号来控制泵油电机转速从而调节加油流量，使得流量调节不再依靠主阀的开度来控制。这样设计使加油时无论需要多大的流量，主阀都可以全部打开，从而大大减少了油枪管路的阻力，减少了能耗。更重要的是实现了加油枪对泵油电机转速的实时控制，使泵油电机转速与所需流量相匹配，大大提高了加油机的泵送效率。

[0020] 2、自封式变频油枪利用限位开关结合加油枪自封结构来实现泵油电机关断，这样大大减少了非定量加油结束时的油液冲力，防止加油结束时多余油液的外泄，保证了加油精度。在这种结构下，可以降低主阀弹簧的强度，同时降低主阀弹簧的加工难度及其性能要求，并且也降低了主阀打开的阻力，减少了油枪内压阻，减少了能耗。更为人性化的是，由于主阀打开阻力减少，即提起油枪开关把手所需要的力也减少了，则加油员在加油时将更为方便舒适。此外，由于加油枪已经关闭，没有加油，此时及时关闭电机也能减少不必要的能量浪费。

附图说明

[0021] 图1是本发明的自封式变频加油枪的结构示意图；

[0022] 图2是图1的A部放大图；

[0023] 图3是本发明的自封式变频加油枪与加油机液压系统的连接示意图；

[0024] 其中，1是枪柄、2是顶杆、3是进油口、4是自封顶盖、5是钢珠、6是限位开关、7是控制信号输入装置、8是出油口、9是开关膜。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

[0026] 实施例

[0027] 本发明的自封式变频加油枪的结构如图1和图2所示，包括进油口1和自封结构；自封结构与现有的自封式加油枪的结构一样，也由开关膜、自封杆、自控杆、钢球等组成，开关膜上方设有自封顶盖4；加油机液压系统中的加油机变频控制装置、变频器、泵油电机和容积泵依次连接；加油机液压系统中的容积泵与加油枪的进油口3连接，为加油枪供油。加油枪的枪柄1上设置有控制信号输入装置7；控制信号输入装置7包括大档开关、中档开关、小档开关和停机开关四个按键开关，大档开关、中档开关、小档开关和停机开关分别与加油机变频控制装置电连接。从自封顶盖4向加油枪内部安装限位开关6，限位开关6的顶部位于自封顶盖4上，限位开关6的底部与开关膜9的顶部相抵，限位开关6与变频控制装置电连接。

[0028] 上述的自封式变频加油枪的控制方法是，通过输入信号来控制电机的运转频率从而控制加油枪出油量的大小；同时通过判断自封结构是否处于自封状态来控制泵油电机是否停止运行。

[0029] 如图3，通过输入信号来控制泵油电机的运转频率，具体步骤是：

[0030] 第一步，根据所需的加油流量选择控制信号输入装置中对应的按键开关，按键开关输出信号传送至加油机变频控制装置；

[0031] 第二步，加油机变频控制装置根据按键开关输入的信号产生控制信号，控制变频器带动泵油电机按所述按键开关对应的频率运转。其中，大档开关对应的泵油电机的频率是40Hz、中档开关对应的泵油电机的频率是30Hz、小档开关对应的泵油电机的频率是20Hz。

[0032] 通过判断自封结构是否处于自封状态来控制泵油电机是否停止运行是指，当自封结构处于自封状态时，控制泵油电机停止运行。

[0033] 在变频加油机的基础上，本发明是这样工作的：提起油枪时，加油机泵油电机不转。开始加油时，打开加油枪开关把手，通过顶杆打开主阀，不同的是此时不管油枪需要多大流量，主阀都是完全打开的，而不需要根据流量来调节主阀开度。主阀打开后，根据所需流量按动加油枪上对应的按键开关，如所需流量为大档流量(比如38L/min)，则按动大档开关，加油机变频控制装置输出一个信号给变频器，让变频器输出一个事先设定的、与大档开关相对应的频率(如40Hz)去驱动泵油电机转动，从而泵送出所需的加油流量。若加油中途需要改变加油流量，则同样根据所需流量，按动相对应的按键开关，使泵油电机以相对应的频率运转，去带动油泵泵送出所需流量。加油结束时分为两种情况：1)定量加油情况下，加油结束时，加油机液压控制系统中的控制主板发出停机信号给变频控制器，此时泵油电机停止转动，所以无需按动任何开关按键。2)非定量加油情况下，加油结束时，加油枪自封跳枪，在加油枪上安装的限位开关就起作用了：加油时，油枪开关把手被提起，限位开关保持在常开状态下；跳枪时，由于开关把手松开回到原位，限位开关在顶杆的作用下为闭合状态，判定为油枪自封，限位开关发出信号给加油机变频控制装置和变频器，让变频器控制电机停止转动。

[0034] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。