混凝土搅拌运输车液压技术的应用及趋势.pdf
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1、TE CHNI C F oR UM 技 术论 坛l 2 0 1 1 0 5 混凝土搅拌运输车液压技术的应用及趋势 Ap p l i c a t i o n a n d T r e n d o f H y d r a u l i c T e c h n o l o g y f o r Co n c r e t e Mi x e r 王 飞 W ANG F e i 三一重工股份有限公司 湖南长沙4 1 0 1 0 0 摘要 :目前 国内混凝土搅拌运输 车液压技术主要应 用于搅拌筒驱动系统 ,仅 满足于其使用性 能的 要求。 为此 ,通过 对国内外先进 的混凝土搅 拌运输车液压技术 的应用分析 ,提
2、 出了混凝土搅拌运 输 车液压技术的应用及趋势 。 关键 词 :混凝土搅拌运输车液压技术应用趋势 Abs t r a c t Hy d r a u l i c s y s t e m i n d o me s t i c c o n c r e t e m i x e r s i s mo s t ly u s e d i n dr i ving s y s t e m o f m i x i n g d r u m a n d o n l y c a n me e t t h e ba s i c r e q u i r e me m Th e r e f o r e a p p l i c
3、 a t i o n a n d t r e n d o f hy d r a u l i c s y s t e m i n c o n c r e t e mi x e r we r e p u t f o r wa r d a fte r s tud y i n g f o r e i g n a d va n c e d t e c h n o l o g y i n h y d r a u l i c s y s t e m o f c o nc r e t e m ixe r Ke y wo r d s c o n c r e t e mi x e r ; h y d r a ul
4、 i c t e c h n o l o g y; a p p l i c a t i o n a n d t r e n d 中图分类号 :U4 6 9 6 5 0 1 文献标识码 :A文章编号 :1 0 0 4 0 2 2 6 ( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 6 4 0 3 1 前言 混凝 土搅拌运输 车是一种用于 长距 离输送混凝土 的机械设 ( 见图1 ) ,兼有运载和搅拌混凝土的双重功能 ,可以在运送混凝土 的同时对其进行搅拌或搅动 ,以保证混凝土经长途运输后不会产 生离析现象。由于液压传动与机械传动相 比,具有装机 自重轻、 安装和操纵简便、无级调速、噪音小、便于 自动控制
5、 ,更适应混 凝土搅拌运输车的工作特点 ,因此 目前混凝土搅拌运输车的搅拌 筒驱动装置都采用液压传动系统。本文就 目前 国内外混凝土搅拌 运输车液压技术的应用及趋势进行专门的介绍。 图1混 凝土搅 拌 运输车 2液压技术应用现状 根据液压油循环的方式不同,搅拌筒液压驱动系统可分为开式 循环系统和 闭式循环 系统。开式循环系统虽结构简单 ,但其能耗 大、不经 济,油箱容量大且液压油 中易混人空气 ,导致振动与噪 第一作者:王飞 ,男 ,1 9 6 9 年 生,现从事泵车、搅拌运输 车技 术研发工 作。 音 ,使用寿命较短而逐步被淘汰。从搅拌筒旋转所需的功率大 ,综 合节能及控制方便等因素考虑,采
6、用闭式循环系统更为合理 。 闭式液压系统相 比开式液压系统 ,具有结构紧凑 、功率损耗 小、工作稳定、操作方便等优点 ,目前三一重工、中联重科、星 马汽车、国P b L i e b h e r r 等厂家均采用闭式液压系统( 见图2 ) 。 图2 搅 拌筒 驱动 系统 示意图 随着国内汽车国 排放标准的全面实行 ,搅拌运输车液压油 泵采用电比例阀控制 ,实现搅拌筒的恒速低速运行 。这不仅保证 了混凝土的品质,还能有效节省燃油 。 3 液压 技术应 用趋势 3 1 恒速控制 为保证输送 的混凝土 质量 ,混凝土搅拌运输车在整个输送过 程 中都必须使搅拌筒 的搅动转速恒定 ,不受汽车发动机工作转速
7、 变化的影响,这就要求液压系统能够保证搅拌筒的转速不随发动 机转速的变化而变化 ,也就是搅拌筒的恒速控制。 液压恒速控制是采用液压恒速阀控制( c s v ) 方式 ,通过附加在 液压变量柱塞泵上的恒速 阀控制液压泵的斜盘角度 ,使其流量始 终与按各工况转速要求所预定的流量一致。由于采用 了液压恒速 阀控 制,当发动机的转速在输送途 中发生变化时 ,与之相连接的 液压泵转速将 变化 ,此 时恒 速阀动作 ,自动调节液压 泵斜盘 角 度 ,使其输出流量保 持不变 ,从而使搅拌筒的转速及驱动功率保 持恒定 ,进而保证了稳定的混凝土品质。 电子恒速传动( C S D ) 方案是通过控制 电流来控制液
8、压泵的流 量 ,使之始终与按各工况转速要求所预定的流量一致。电子恒速 传动方案与常规液压 系统传动 方案大体上是一致的 ,只是液压泵 的控制形式改为电比例阀控制。它是通过调节带位移一 力反馈的比 例 阀的输入电流 ,驱动液压泵斜盘角度改变 ,从而使液压泵实现 双向无级变量 ,液压泵输出流量与输入电流成正比 。 目前 ,由于恒速控制系统成本、使用习惯等因素,国内大部 分搅拌运输车没有配置恒速控制 ,但鉴于用户对搅拌运输车预拌 混凝土质量的要求不断提 高,恒速控制将会是搅拌运输车不可或 缺的技术 ,这既顺应 了汽车 电子技术发展的方向 ,又体现出混凝 土搅拌运输车机 电液一体化的现代发展趋势 。
9、3 2 自动化操作 进出料 系统是辅助搅拌筒工作的重要机构 ,针对混凝土搅拌 运输车高端配置的需求 ,L i e b h e r r 、C I F A 、I ME R、星马、三一重 工等国内外搅拌运输 车厂家 ,均 已采用控制液压技术 ,实现搅拌 运输车卸料主槽 的自动操作 ,真正实现了进出料系统的 自动化操 纵功能 ,如图3 所示。 工作时 ,通过遥控操作 “ 举升”按钮 ,使伸缩油缸杆伸长 , 顶起卸料槽向上运动 ;反之 ,按 “ 下降”按钮 ,由于重力作用 , 伸缩油缸中的液压油流 回油箱 ,卸料 主槽下降。若按 “ 旋转”按 钮 ,然后按“ 左摆 ”或“ 右摆 ”按钮 ,液压油通过油管
10、进入油 缸,使摆动油缸左转或右转,带动上支撑及卸料主槽相应左摆或 右摆 ,实现卸料主槽的举升、回转功能 ,这种控制装置完全由液 压系统实现 ,操作简便 ,安全可靠 ,在减轻了工人劳动强度的同 时,提高了生产效率 。 围3 液压 控制 主槽装 置 国外混凝土搅拌运输车的卸料副槽伸缩及翻转同样采用了液压 技术 ,实现了卸料副槽的自动化操纵功能。通过液压与电子控制相 结合的技术 ,采用电流信号控制阀的动作,可方便地对卸料主槽的 升降、旋转操作以及卸料副槽的伸缩操作进行 自动化控制( 见图4 ) 。 TE CHNI C F oR UM 技 术论 坛l 2 0 1 1 0 5 图4 液 压 控 制 进
11、出料 装 置 3 3人性化操作 3 3 1液压翻转后护栏 混凝土搅拌运输车在行驶过程 中,后护栏主要起到安全 防护 的作用。由于施工现场环境恶劣 ,往往搅拌运输车后护栏会与其 他配套设备发生碰撞 ,影响工程顺利进行。目前 ,国内的混凝土 搅拌运输车将后护栏设计成为翻转结构 ,如图5 所示。在施工现场 可将护栏横梁通过人工方式翻转到上部 ,利用锁 紧销轴固定好横 梁位置 ,以提高车辆的离去角 ,增强车辆驾驶的灵活性,避免使 用过程中与配套设备磕碰。 图 5 翻 转 式 后 护 栏 装 置 目前液压控制翻转后护栏的实现方法:在搅拌运输车翻转式 后护栏的基础上采用液压控制技术 ,将液压伸缩油缸置于后
12、护栏 横梁与底盘大梁之 间,利用伸缩油缸的伸缩 ,控制横梁向上翻转 提起或向下翻转复位而无须人工操作。 3 3 2 液压翻转扶梯 混凝土搅拌运输车上的扶梯是为了方便操作人员进行搅拌筒 及进出料 等部件 的冲洗或维修工作。 目前 ,国9 1 g 凝土搅拌运输车主要配 置为直爬 式扶梯 ,其主要结构分为上 下两部分 ,中间采用转动轴连接 ,车 辆运输时将下爬梯 向上翻转与上爬梯 合拢 ,再 用挂钩锁 紧;使用扶梯 时 , 取下挂钩将 下爬梯翻转放下 ,让操作 人员可爬 上工作平 台进行冲洗或维修 工作。 采用液压技术控制扶梯 自动翻转 的实现方法如图6 所示。将上下爬梯转 图6液压翻转扶梯示意图
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