砼輸送泵液壓系統(tǒng)自動換向控制方式分析

論文摘要：本文對砼輸送泵各種液壓系統(tǒng)自動換向控制方式進行了比較分析，說明各砼輸送泵自動換向控制方式的優(yōu)點、特點及存在的問題。

砼輸送泵是現(xiàn)代國內(nèi)外建筑施工中常用的砼泵工具。目前國內(nèi)位砼泵的主導形式是單動雙列液壓推送活塞式。在砼泵送過細中，總要通過一定的控制，確保兩液壓缸能夠自動交替進行工作，以便砼缸能夠交替不間斷地吸、吐砼料，實現(xiàn)砼泵送。本文結合常見的幾種典型自動換向控制回路，對其相應的特點作了比較分析。

1 機械液壓協(xié)同控制方式



圖1為代表此控制方式的液控回路圖。當主液壓缸T2進油運行到行程末端時，活塞上的錐形面，撞擊兩位閥1的頂桿（機），使之換向，通過阻尼來降低主油路的控制油壓，使四通閥6換向于上位工作，并由機械機構降閥芯鎖主。繼而壓力油進入分配缸F2，推動分配閥的同時，來自分配油路的控制油液通過閥7推動四通閥3，開始給主缸T1供油。當T1推送到行程終點時，其活塞上的錐形面撞擊兩位閥2的頂桿使之換向，控制油壓又使四通閥6換至下位工作，并由機械系統(tǒng)降閥芯鎖住。同樣，壓力油進入分配缸F1，推動分配閥，來自分配油路的控制油液通過閥7推動四通閥3，給主缸T2供油，開始下一循環(huán)砼推送。

這種控制方式的回路沖擊相對較小，因為主液壓缸推送到位時的沖擊由主液壓缸上的四個單向閥緩解。具體過程是控制主液壓回路四通閥3換向動作的壓力油要通過阻尼孔。這樣，四通閥3換向滯后于四通閥6，分配液壓缸優(yōu)先在短時間（0.2~0.3s）完成切換動作，以防砼倒流。主液壓缸在分配液壓缸到位前（0.03~0.05s）動作，分流主泵供油，從而使分配發(fā)到位時的沖擊減小。系統(tǒng)中的蓄能器可以吸收油路中的瞬間峰值沖擊。此控制方式換向動作十分可靠，元件不受外界干擾，但控制回路維修相對復雜一些。

2 液動控制方式

這種控制方式又根據(jù)控制油來源和反向輸送操作方式分為手動和電控反向輸送兩種。



圖2所示為手動反向輸送控制方式的液控回路圖，當T1缸進油推送到位、T2缸也同時回縮到終點，T1缸進油推送到位、T2缸也同時回縮到終點，T1中高壓油通過閥1. 2進入T2缸，這時閥2.1的A、B口存在壓差，閥2.1 的X口開啟，控制油推動四通閥5換上位工作，壓力油進入分配液壓缸F2，推動分配閥到位。同時，來自分配油路的控制油液推動四通閥4換下位工作，開始給主缸T2供油，T2無桿腔高壓油通過閥2.1的B、X口之間的阻尼保證閥5的上位工作。當T2推送到位時，T1缸也同時回縮到終點。此時，閥2.2的A、B口存在壓差，這時閥2.2的X口開啟，控制油推動四通閥5換下位工作，繼而壓力油進入分配油路的控制油推動四通閥4換上位工作，開始給主液壓缸T1供油，T2有桿腔高壓油通過閥2.2的B、X口之間阻尼孔保證閥5的下位工作，完成一個工作循環(huán)。依次下去完成一個循環(huán)。

這種控制方式回路沖擊小，分配回路沖擊由控制方式緩解。具體過程是：通過阻尼孔推動主油路四通閥4換向，四通閥4換向滯后于四通閥5，分配液壓缸優(yōu)先在短時間（0.2~0.3s）內(nèi)完成切換動作，以防砼倒流；而且主液壓缸在分配液壓缸到位前（0.03~0.05s）動作，分流主泵供油，從而使分配閥到位時的沖擊減小。系統(tǒng)中的蓄能器可以吸收主油路中的瞬時峰值沖擊，溢流閥7可以緩解延續(xù)沖擊。此控制方式換向動作可靠，但控制回路維修較復雜。



圖3所示為電控反向輸送控制方式的液控回路圖。其原理與圖2所示控制方式類同，只是將圖2中手動閥3和4改為電控。

這種控制回路的特點是：自動換向可靠，主液壓缸到位后分配動作，分配動作到位后，主液壓缸開始推送。換向沖擊比圖1、圖2所示控制方式大。但節(jié)流閥7和蓄能器可以很好地緩解分配油路的沖擊。

3 電液協(xié)同控制方式

電液協(xié)同控制比較常見的有插裝閥配合電液換向閥控制方式。

（1）插裝閥配合電液換向自動換向



圖4所示為插裝閥配合電液換向控制方式的原理圖。主泵運轉后，閥2切斷主泵溢流，電磁閥9處于左位工作，閥8左位工作，擺缸F2動作到位；電磁閥1右端滯后電磁閥9（0.15~0.2s）得電。控制油經(jīng)閥1的A口使閥4和閥6的X口保持壓力油。A、B口關閉，閥3和閥5的X口卸油，A、B口導通，T1缸回縮到終點，碰撞行程開關，使電磁閥9處于右位工作，閥8處于右位工作，擺缸F1動作到位；電磁閥1左端滯后電磁閥9（0.1~0.15s）得電。控制右經(jīng)閥1的B口使閥3和閥5的X口進油。A、B口關閉，閥4和閥5的X口卸油；A、B口導通，T2有桿腔進油，T1有桿腔出油，完成T1缸推送，依次循環(huán)。

（2）電液換向閥控制自動換向



圖5所示為電液換向閥控制方式原理圖。閥1的電磁閥B得電后，主泵溢流切斷。閥3右位工作F1缸無桿腔進油動作到位；閥2滯后閥3（0.1s~0.15s）右位工作，T1有桿腔進油回縮，T2推送砼。T1回縮到終點碰撞行程開關。閥3右位工作，F(xiàn)2缸無桿腔進油動作到位。閥2滯后閥3（0.1s~0.15s）左位工作，T2有桿腔進油回縮，T1推送砼，依次循環(huán)。

4 結語

以上控制方式反向輸送自動控制與正向輸送時相反。圖3方式是利用兩位四通電磁閥來實現(xiàn)的。圖1、2是通過手動兩位四通閥的換向來實現(xiàn)的。圖4、5的反向輸送是通過電器系統(tǒng)的邏輯關系轉換實現(xiàn)的。目前在電液協(xié)同控制方式中，都普遍采用可編程序控制器PLC，用來降低環(huán)境對元件的影響。