输送系统换向方式对混凝土泵性能的影响.pdf
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1、输送系统换向方式对混凝土泵性能的影响 罗 勇 ( 山推楚天工程机械有 限公 司) 摘要: 混凝土泵主液压系统的换向方式主要有电控换向和液控换向两种。电控换向的主液压系统, 左 右主液压缸动作的交替由控制器控制, 系统组成比较简单, 但对电器元件的可靠性要求较高, 而且采用电控 换向系统的混凝土泵容易出现积料现象。液控换向的主液压系统, 由液压系统本身自行来完成主液压缸和摆 阀液压缸的交替换向, 可以保证主液压缸全部推出才换向, 避免了混凝土活塞前端积料故障的发生 , 但系统 组成比电控换向系统复杂, 而且出现换向故障时, 维修排查工作量大。分析两种换向主液压系统的工作原理 和性能特点, 指出电
2、控换向系统的结构简单是相对液控换向系统的一个巨大优势 , 随着接近开关等电器元件 的技术进步 , 电控换 向必将会再次取代液控换向成为混凝 土泵的主导换 向方式 。 关键词 : 混凝 土泵 ; 输送系统 ; 电控换 向; 液控换向 混凝土泵 以其高效率的浇筑施工 , 正快速取代 传统落后 的混凝 土浇筑方法 , 逐渐成为现代建筑施 工中不可缺少的关键设备。目前较为常见的混凝土 泵都是 采用液压驱动双缸往复式活塞泵输送 系统 ( 图 1 ) ,即通过两个主液压缸交替动作来推动混凝 土缸 内的混凝土活塞压送混凝土 , 使混凝 土通过输 送管到达浇筑施工的作业点。输送系统 中两个主液 压缸 的换 向
3、原理是 :当左主液压缸完全缩 回时 , 右 主液压缸完全伸 出, 触发换 向机构 , 混凝土分配 阀 ( s管 阀、 闸板 阀等 ) 换 向 , 同时左右主液 压缸 的进 、 回油油路切换 , 左主液压缸伸 出, 推动左混凝土活 塞前进推 出左输送缸 中的混凝 土 ;右主液压缸缩 1 左 主液压缸2 洗 涤室3 左 混凝 土 活塞4 左输 送缸5 s管阀及料斗总成6 输送 管7 右混凝土活 塞8 右输送缸9 右主液压缸 图 1 液压驱动双缸往复式活塞泵输送系统 回, 右混凝土活塞随之 回缩将料斗 内混凝 土吸人右 输送缸 , 如此交替动作将混凝 土经输送管 连续不断 地送到浇筑作业点。 混凝
4、土泵输送 系统 的换 向即左 右主液压缸 的 换 向方式 , 与混凝土泵的主液压系统直接相关 。目 前 , 混凝土泵主液压系统的换 向方式有 电控换 向和 液控换 向两种 , 与之对应的主液压系统有 电控换 向 系统和液控换 向系统。 l 两种换向主液压系统的工作原理 1 1 电控换 向主液压 系统 电控换 向主液压 系统是 当主液压缸行 程接近 终点之后 ,感应式接近开关感应到信号表 面的接 近 , 发出开关信号给控制器 ( P L C等 ) , 控制器对控制 动作 的电磁阀线圈的得 电逻辑进行交叉控制 , 从而 实现主液压缸及输送系统的换 向切换。下面以比较 典型的双泵双 回路 电控换 向
5、开式主液压系统( 图 2 ) 为例进行分析 。 如 图 2所示 , 主液压泵 1是带压力切断和恒功 率控制的变量泵 , 其输出的压力油经主 电液阀 3到 达左右主液压缸 ; 恒压泵 2 是恒压控制并 带压力切 断的变量泵 , 其输出的压力油经摆阀电液 阀 4到达 左右摆动液压缸 。主液压缸与摆动液压缸协调 动 作 , 完成混凝土泵的正泵和反泵动作 。 作者简介 : 罗勇( 1 9 7 3 一) , 男, 湖北人, 工程师, 学士, 研究方向: 混凝土泵送系统。 一 1 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 恒 功率 变量泵2 恒 压泵3 主 电液阀4 摆 阀电
6、 液阀5 左主液压缸6 右主液压缸7 左摆动液压 缸8 右摆动液压缸 图 2 典型的双泵双回路电控换 向开式主液压 系统 以泵的高压状态 ( 压力 油进入主液压缸无 杆 腔 ) 为例 , 如图 2 所示 , 此时电磁线圈 D T 1和 D T 3 得 电 , 主电液 阀 3工作在左位 , 摆 阀电液阀 4工作在 左位 。恒压泵 2泵出的压力油进入右摆动液压缸 , 推动 S管阀摆 向右边与右输送缸连通 , 由主液压泵 1泵出的压力油进入右主液压缸 6 ,推动右边的混 凝 土活塞伸 出 , 左 主液压缸 5则缩 回, 将左边 的混 凝土活塞收回。当左主液压缸 5缩回接近其行程终 点时 , 左主液压
7、缸连接法兰 ( 图 3件 3 ) 到达左边接 近开关( 图 3 件 2 ) 能够探测的范围, 接近开关输出 开关信号给控制器( P L C ) , 控制器将电磁线圈的得 电状态改变为 D T 2和 D T 4得电 , 主电液阀 3工作在 右位 , 摆 阀电液 阀 4工作在右位 , 由主液压泵 1泵 1 主液 压缸2 接 近开 关3 连 接 法 兰4 洗 涤室 5 混凝土活塞6 输送 缸 图 3 洗涤室 内接近开关的安装形式 出的压力油进入左主液压缸 5 ,推动左混凝土活塞 换 向伸 出; 同时恒压泵 2泵 出的压力油进入左摆动 液压缸 ,推动 S管阀摆 向左边与左输送缸连通 , 从 而完成输送
8、系统 的一次换 向, 控制器参与每次的换 向动作 。 1 2 液控换向主液压系统 液控换 向主液压 系统 是 当主液压缸行程接 近 终点之后 , 由液压系统本身 自行来完成 主液压缸和 摆阀液压缸的交替换向。下面以一种较为典型的液 控换向主液压系统( 图 4 ) 为例, 分析液控换向系统 动作的实现。 同样 以混凝 土泵的高压状态为例 ,如 图 4所 示 , 控制器控制主电磁阀 3 线 圈 D T 2和摆阀电磁 阀 6 线圈 D T 4得电, 左主液压缸 1 0全伸出接近行程终 点, 左主液压缸的活塞通过信号油口( 1 ) , 压力油打 开插装阀 1 3 ( 插装阀 1 3 、 1 4 充当压
9、差信号阀) , 来 自 插装 阀 1 3的控制油使摆 阀液动 阀 7处于上位 , 从 而使摆阀四通阀 8处于下位 。恒压泵 1 泵出的压力 油进入右摆缸 1 2 , 使 S管阀摆 向右边与右输送缸连 通 , 同时 , 主液动阀 4的外部控制油路切换 , 使 主液 动 阀 4处于下位 。主四通阀 5控制油使主 四通 阀 5 处于下位 , 主液压泵 2泵出的压力油进入右主液压 缸 9无杆腔 , 推动右主液压缸 9开始伸 出 , 由于左 右主液压缸有杆腔连通 ,所以左主液压缸 1 O开始 回缩 , 从而完成一次输送系统的换 向。当右主液压 缸 9全伸出接近行程终点时 , 右主液压缸的活塞通 过信号油
10、 口( 2 ) , 则压力油打开插装 阀 1 4 , 再次对摆 阀液动阀7的工作位进行切换 , 实现整个系统的换 向, 如此循环 , 实现输送 系统的连续泵送 , 控制器不 参与每次的换 向动作。 2 两种换向主液压系统的比较 2 1 电控换向主液压 系统 电控换 向主液压系统的组成相对 比较简单 , 左 右液压缸的动作交替由控制器控制两个 电液阀中 4 个电磁线圈的得电顺序来实现。每次的换向仅仅是 控制电路作交叉改变 , 而外部控制 油路本身不作改 变 , 所以系统简洁。简洁意味着成本的降低 , 系统本 身 的可靠 , 正是因为这些特点 , 许 多混凝土泵生产 厂家采用 电控换向系统。 由于
11、控制器参与每次的换 向动作 , 电控换 向的 主液压系统对 电器元件如接近开关等的可靠性要 一 1 7一 薯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 恒压 泵2 主液压 泵3 主 电磁 阀4 主液动 阀5 主 四通 阀6 摆 阀电磁 阀7 摆阀液 动阀8 摆 阀四通 阀 9 右主液压缸l 0 左主液压缸1 1 左摆动液压缸l 2 右摆动液压缸1 3 左插装 阀 l 4 右插装 阀 图 4 典型的液控换 向主液压 系统 求较高 。为 了便于对接近开关 的前后位置进行调 整 , 一般将接 近开关装 在洗涤室 内, 接 近开关 的取 信号面只能设在混凝土活塞的连接法兰上。
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