混凝土泵液压系统几点改进

1、高低压切换性能改进
　　混凝土泵一般具有高低压切换功能，近距离泵送时采用低压大排量状态，远距离泵送时采用高压小排量状态。高压状态下，两泵送油缸有杆腔连通，无杆腔作为驱动腔；低压状态下，两泵送油缸无杆腔连通，而有杆腔作为驱动腔。
　　高低压切换的实现方法主要有3种：人工倒换胶管；人工倒换阀块；采用两位六通换向阀自动操作。人工倒换胶管为传统切换方式，缺点是切换时漏油、易污染、操作速度慢，且胶管弯曲半径限制了管路通径不能太大；人工倒换阀块操作方式在一定程度上改善了人工倒换胶管切换方式的缺点，但在操作速度上仍远不能满足近年来高端市场对快速切换的需求。采用特制两位六通换向阀的自动切换方式见图1。

图1 采用两位六通换向阀的混凝土泵

　　按图1中两位六通换向阀6所示位置，2个泵送油缸9与10的无杆腔通过换向阀6内腔连通，变量油泵2输出的压力油经电液换向阀5与换向阀6，进入泵送油缸9或140的有杆腔，另一个泵送油缸10或9的油液经换向阀6与电液换向阀5回油，此即为低压大排量状态。当换向阀6电磁铁得电，该换向阀切换到另一工作位置时，2个泵送油缸9与10的有杆腔通过换向阀6内腔连通，变量油泵2输出的压力油进入泵送油缸的无杆腔，即为高压小排量状态。
　　由于安装空间、经济成本及市场需求状况等因素，目前用于混凝土泵高低压切换的特制两位六通换向阀均为25mm通径，额定流量约为400～500L/min，用于中小流量的混凝土泵尚可，而当系统油泵流量达到300～500L/min，并采用低压驱动状态时，油缸无杆连通腔流量将达到500～800L/min，切换阀压力损失将大幅升高。
　　针对上述问题，提出了解决方案，见图2。与图1比较，图2在两泵送油缸无杆腔之间设置了一个盖板式二通插装阀9，在图示低压大排量状态下，插装阀9在控制油路作用下处于开启状态，而当换向阀6切换为高压小排量状态时，插装阀9在控制油路作用下处于关闭状态。

图2 采用盖板式二通插装阀的混凝土泵

　　该插装阀选用面积比为1∶2的方向阀。先导控制换向与大小腔切换共用一个电磁换向阀。由于泵送系统初始为泵送换向阀M型中位卸荷，柱塞泵出油口压力很低，无法满足该系统先导控制要求，因此，泵送换向阀与大小腔切换阀的控制油取自摆动系统的蓄能器。蓄能器工作状态充油压力在13～17MPa之间变化，若以该压力作为插装阀的先导控制油压，当工作油压达到26MPa以上时，插装阀将难以保持关闭状态，因此，仅以摆动系统蓄能器内的压力油作为插装阀的先导控制油不能满足要求。为此，以梭阀将摆动系统蓄能器内的压力油与泵送系统柱塞泵油口的压力油组合，以确保在大腔工作状态时插装阀可靠关闭。
　　2、油冷却系统改进
　　当环境气温高于15℃时，在无强制冷却情况下液压系统油温一般将高于70℃，因而混凝土泵需配置大功率油冷却器。
　　目前，市场上混凝土泵配置的冷却器有两种类型，即翅片式风冷式冷却器与水冷式冷却器。配装水冷式冷却器的混凝土泵主要适用于南方市场，其工地环境特点是高温季节长而能保证冷却水的供应；配装风冷式冷却器的混凝土泵主要适用于北方市场，其工地环境特点是低温季节长。
　　由于混凝土泵内部空间所限，风冷式冷却器一般无法导风，吸风口靠近本机热源，使高温时散热效果不佳。随着混凝土泵规格逐步加大，虽然风冷却器越来越大，夏季仍然难以保证油温保持在最佳温度范围内。
　　解决该问题的思路是采用复合式冷却系统，即以风冷为主，水冷为辅，环境气温33～35℃以下只用风冷，33～35℃以上兼用水冷。具体设计方法是在保持主泵送系统回油进风冷却器的基础上，增加一个小型水冷却器，将原未经冷却的搅拌与摆动系统回油导经水冷却器回油箱（在主系统中串接大型冷却器安装不便）。
　　根据徐州贝司特公司产品的使用情况看，动力为90～110KW的混凝土泵，采用散热面积为18～20平方米的风冷散热器配合热交换量为3～4KW的小型水冷却器，即可将系统油温控制在预期目标内。
　　3、液压系统清洁度改进
　　固体颗粒污染是混凝土泵液压系统的主要污染形式，是导致系统早期故障多的主要原因，经分类测试表明，其产生途径主要是制造过程元器件内的残留与早期磨合产生的磨屑。混凝土泵固体颗粒污染带来的早期故障多的问题，长期未能有效解决，原因分析为：（1）混凝土泵生产企业未能有效保证生产过程中的系统清洁度；（2）机器自身的过滤系统因液压冲击与背压要求等原因，并非全流量过滤，过滤比一般达不到75%；（3）由于综合考虑滤芯流量特性、滤芯尺寸、纳污容量及成本等，滤芯过滤精度一般不会很高，一般吸油过滤精度为80～100μm，回油过滤精度为10～15μm。
　　解决办法：机器8h出厂试验过程中，以专用精细过滤装置代替机器自身的油箱与吸回油过滤器，使机器出厂时油箱、油液与滤芯均处于清洁状态。专用精细过滤装置主要包括一个油箱与几个精度为3～5μm的大容量回油过滤器，该过滤装置可保证所有回油箱的油液都经过高精度过滤，使系统与油液得到不断净化，直至达到预定要求。系统经过8h出厂试验，基本完成初步磨合阶段，从