2009年第10期 液压与气动 63 HBT60混凝土输送泵液压系统设计 王文红 The of forHBT60Concrete DesignHydraulicSystem Pump WANG Wen-hong (沙洲职业工学院机电系，江苏张家港215600) 摘要：介绍混凝土输送泵泵送工作原理，并详细阐述了HBT60混凝土输送泵液压系统的工作原理和 系统特点。 关键词：混凝土输送泵；液压系统；主泵送系统；换向系统；搅拌系统 中图分类号：THl37．5 混凝土输送泵是一种将符合施工和泵送条件的混 过程中遇到输送阻力增大，输送管路有赌塞时，用反泵 凝土通过水平或垂直管道连续输送到施工现场的建筑 工况来排堵。- 施工机械。具有施工效率高、减轻劳动强度、减少相关成本 费用等特点，大范围的应用于高层建筑、混凝土堤坝、道路、 桥梁和其他大型混凝土结构的建筑施丁中。 糟6 5 一锄6 一蛐6 5 混凝土输送泵采取了液压驱动，液压系统是整机的 5 重要部分，影响到机器的工作性能。下面对HBT60混 a)正泵工况 b)正泵工况 c)反泵工况 凝土输送泵液压系统来进行分析设计。 ． 1、6．混凝土缸活塞2、5．混凝土缸3．料斗4．s摆管 1混凝土输送泵的泵送工作原理 一 图1正泵工况与反泵工况 混凝土输送泵采用水平单动双列液压推送活塞式 2混凝土输送泵的液压系统 结构，其最重要的包含2只主缸、2只混凝土缸、2只摆动 混凝土输送泵有3大基本功能：①主泵送功能： 缸、分配阀(又称S摆管)、换向机构、料斗等。其中2吸送混凝土；②换向功能：使s摆管与主泵送液压缸 只混凝土缸的活塞分别与2只主缸活塞杆连接。如图 交替换向；③搅拌功能：对料斗里的混凝土进行搅拌。 1a所示，泵送混凝土时，在主缸作用下，混凝土缸活塞 其液压原理如图2所示，有3个子系统，即：主泵送系 l前进，混凝土缸活塞6后退。同时，在摆动缸作用 统、换向系统和搅拌系统。 下，S摆管4与混凝土缸2连通，另一只混凝土缸5与2．1主泵送系统 料斗3连通。这样混凝土缸活塞6后退便将料斗内的 主泵送系统最重要的包含主泵7、电液换向阀23、溢流 混凝土吸人混凝土缸5，混凝土缸活塞1前进，将混凝 阀22、泵送主缸等组成。主泵输出的高压油立即进入 土缸2内的混凝土送入S摆管泵出。当混凝土缸活塞 电液换向阀23，当电液换向阀23处在中位状态时，压 6后退至行程终端时，触发换向装置，主缸换向，同时 力油通过冷却器21和回油过滤器3流回油箱；当电液 摆动缸换向，使S摆管4与混凝土缸5连通，混凝土缸 换向阀23左(右)位工作时，压力油向主缸供油。2只 2与料斗连通，这时活塞1后退，使混凝土缸2吸入混 主缸采用串联联接，在主泵压力油作用下，一缸前进另 凝土，活塞6前进，将混凝土缸5内的混凝土送入s摆 一缸后退。当活塞运行到行程终点时，触发换向装置， 管泵出，如图lb所示。如此循环，以此来实现混凝土连 电液换向阀23右(左)位工作。由于压力油方向改 续泵送。 反泵T况，如图1e所示，使处在吸人行程的混凝 收稿日期：2009-03-03 土缸与S摆管连通，处在推送行程的混凝土缸与料斗 作者简介：王文红(1968一)，女，江苏张家港人，副教授，工程 连通，从而将管路中的混凝土抽回料斗。当正常泵送 硕士，主要是做机电液一体化技术的教学和科研工作。 万方数据 液压与气动 2009年第10期 达到节能目的。当电液换向阀14一端电磁铁通电时， 阀芯移动，一摆动缸接通，蓄能器20内储存的压力油 经单向节流阀17和恒压泵泵出的油一起进入摆动缸， 推动S摆管摆动。当电液换向阀另一端电磁铁通电 时。另一摆动缸接通，推动S摆管向相反方向摆动。 溢流阀13起安全阀作用，其压力设定值为23 MPa。蓄能器的作用是使S摆管迅速换位(交替与两 个混凝土缸接通与断开)，并减小系统压力波动。 通电，自动完成混凝土泵送。当泵送过程中遇到输送 管道堵塞时，输送阻力增大，液压系统负荷剧增，当压 力达到一定值，压力继电器25发出信号，自动切换到 1、2．吸油过滤器3．【日油过滤器4、12．单向阔5．副象 反泵状态持续设定时间(一般为4—6个工作循环)， 6．恒压泵7．主泵8、13、22．溢流阀9．电磁换向阀 自动恢复到正泵状态。 10、18、19．24．压力表11、25．压力继电器14、23．电液换向阀2．3搅拌系统 15．截止阀16．减压阀17．单向节流阀 搅拌系统由副泵5、溢流阀8、电磁换向阀9、压力 加．蓄能器21．冷却器 继电器11、搅拌马达等组成。当电磁铁YA5通电，电 图2液压原理图 磁换向阀左位工作时，马达正转带动搅拌轴正转，可将 变，从而使主缸活塞运动方向发生改变，实现主缸活塞的交 料斗中的骨料均匀搅拌，使其拥有非常良好的可泵性，并将 替前进后退。 其推向料斗的进料口，从而增加混凝土的吸入能力。 主泵选用恒功率控制的轴向柱塞斜盘式变量泵， 当搅拌轴被石子卡死时，压力继电器11发信号，使电 在恒功率区域内，当混凝土管路中压力升高时，主泵斜 磁铁YA5断电、YA6通电，电磁换向阀右位工作，液压 盘倾角会自动减小，排量减小，而功率保证为恒定值， 马达带动搅拌轴反转，可将卡死在搅拌轴中的石子等 使电动机不至于过载，功率利用高。该泵还带有附加 排除。当反转达到电控系统设定时间，YA6断电、YA5 的液压行程限制器和压力切断装置。主泵的控制压力 通电，电磁换向阀左位工作，搅拌轴恢复正转。 由恒压泵6输出，通过减压阀16，使压力在0．5～3．5 2．4油箱及其他 MPa范围内变动，则主泵输出排量在最小魄。，和最大 采用了封闭式液压油箱，能防止杂质混入油中，为 瞻。，范围内无级变化；当泵送油压超过系统额定压力 了滤清空气、便于观察箱内油位高度、控制油温及过滤 32MPa时，压力切断装置使主泵斜盘回到零位，主泵 油液，在油箱上安装了空气滤清器、液位计、油温表、冷 排量为零，泵送作业停止。 却器、吸油过滤器和回油过滤器。过滤器上装有线为安全阀，其压力设定值可比压力切断 表，当真空表指针超过规定值时，表示滤芯堵塞，要求 值高约l～2 MPa，主泵在任何条件下都不可能会出现高压 用户清洗和更换滤芯。 溢流，从而消除系统中的最大发热源。单向阀4起保 3液压系统技术要点 护冷却器的作用。 (1)同一电动机驱动3个液压泵液压系统中，主 2．2换向系统 泵送系统、换向系统、搅拌系统分别由主泵、恒压泵和 换向系统最重要的包含恒压泵6、单向阀12、蓄能器 副泵驱动，3个液压泵均选德国力士乐公司原装件，分 1V0250LRDH2／1l 20、溢流阀13、电液换向阀14、截止阀15、摆动缸等组别是A1 31 PF2G2—4X／020RR20 成。当电液换向阀14阀芯处在中位时，恒压泵6泵出 R—PsC62K01和1 MR，三者采 的油经单向阀12、单向节流阀17进入蓄能器，当蓄能用通轴传动由同一电机驱动，结构紧密相连，便于控制； 器内压力达到18MPa时，恒压泵内的压力控制阀作 (2)恒压泵与蓄能器配合的换向系统换向系统 用，使伺服缸通过连杆推动液压泵斜盘，减小油排量， 由恒压泵驱动，流量能根据负载需要自动调整。其压 万方数据 2009年第10期 液压与气动 65 装药车静液驱动系统变量泵控制装置的改进 郜立焕。朱建国，杨毅．孙俊伟，刘世亮 The ofVariableControlDevicefor ImprovementPump Charging Vehicle HydrostaticSystem GAO Li—huan，ZHUJian—guo，YANGYi，SUNJun—wei，LIU Shi—liang (兰州理工大学流体动力与控制学院，甘肃兰州730050) 摘要：装药车静液驱动系统中液压阻尼比通常较小，这直接影响到系统的稳定性。该文通过对装药车 静液驱动系统变量泵控制装置的研究，在原变量机构中引入新的动压反馈装置，并在驱动系统的主油路中配 置蓄能器，进行了仿真与试验研究，根据结果得出改进后的系统装置明显提高了静液驱动系统的阻尼比。增加了 系统的稳定性，避免了系统溢流发热，降低车辆油耗，延长刹车装置的寿命。 关键词：装药车；静液驱动；变量泵控制管理系统；动压反馈装置 中图分类号：THl37．5 1引言 要求高，且容易发生发动机熄火现象，引起安全问题， 装药车静液驱动系统的原动机不仅驱动行走系， 并影响工程车的工作效率和工作进展‘¨。 同时也驱动某些液压物理运动装置。由于实际路况和 工况复杂多变，车轮的最大负载功率加上液压机械驱 收稿日期：2009-03-21 动功率，容易超过发动机的最大输出功率，当发动机超 作者简介：郜立焕(195卜)，男，河南沁阳人，副教授，工学学 负荷运转时，通常靠操作者的经验和感觉来进行人工 士，主要是做流体传动与控制(液压)、测控技术、在线状态监测 操纵节气门踏板和变速杆的操作，这样的形式对操作者 与故障诊断方面的科研和教学工作。 力设定为18 MPa。当系统压力达到压力设定时，因此 压、低速。通过调换主缸的软管连接线路可实现高、低 时摆缸还没有动作，变量泵斜盘倾角回到零位，几乎没 MPa时可 压两种泵送方式，一般当泵送油压达25—26 有流量排出，避免液压泵功率损失。当摆缸动作时，系 采用高压泵送。 统压力迅速降低，变量机构控制泵斜盘倾角很快变到 4结论 最大位置，给摆缸提供足够的压力油；同时，当摆缸开 该HBT60混凝土输送泵液压系统原理简单，液压 始动作时，由蓄能器储存的能量能在瞬间向系统提供 元件选用德国力士乐公司液压泵和阀组，主泵的恒功 大流量的高压油，使摆缸获得快速运动； 率特性在泵送阻力变化大时具有高效率的特点，其压 (3)主缸TR机构主缸装有TR机构，当活塞运 力切断和液压行程限制功能使系统更安全可靠，恒 动到节流阀和单向阀之间时，高压油通过节流阀、单向 压泵与蓄能器配合的换向系统使换向迅速且液压冲击 阀，进入活塞的另一侧，使高低压油腔沟通。此TR装 小，搅拌系统具有卡料自动反搅功能。该混凝土输送 置有3个目的：①使活塞换向更加及时，可充分的利用 泵具有泵送效率高，操作简单便捷，可靠性高等特点，在现 液压缸有效行程，防止活塞和缸底碰撞。②为活塞换 场使用中获得用户一致好评。 向运行作准备，缓解了换向冲击。③为封闭腔自动补 参考文献： 油，保证活塞行程不变短； [1]，液压气动技术手册[M]．北京：机械工业出版 (4)低压大排量与高压小排量两种泵送方式由 社，2005． 于主缸采用单杆活塞式液压缸，两个受压面积不同，当 [2]雷天觉．新编液压工程手册(下册)[M]．北京：北京理工 有杆腔进油时，为低压、高速；当无杆腔进油时，为高 大学版社，1998． 万方数据 HBT60混凝土输送泵液压系统模块设计 作者：

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