混凝土输送泵车液压系统设计研究

1、前言
　　图1所示的混凝土输送泵车是在汽车底盘上设计安装的一套混凝土输送液压驱动设备。液压驱动设备采用液压驱动柱塞式混凝土输送泵输送混凝土。这种混凝土输送设备被广泛地应用在基本建设工地上输送混凝土，特别是用于大型施工工地的混凝土输送作业，可大大的减轻施工工地混凝土输送的繁重体力劳动，提高施工进度和工作效率。这种输送设备可纵向、横向、垂直三坐标远距离输送混凝土；可自行控制输送距离，操作方便，具有自动载保护能力，安全可靠性能高等特点。本文探讨混凝土输送泵的工作原理、混凝土的搅拌、输送、清洗等液压系统的设计。

图1：混凝土泵车结构简图

　　2、混凝土输送液压系统设计
　　混凝土输送泵车由混凝土输送液压系统，搅拌液压系统，清洗液压系统，泵车支撑系统组成。
　　1）混凝土输送泵的工作原理
　　图2所示为混凝土输送泵的工作原理简图。它是柱塞缸组成负压吸入式高压输送式的柱塞泵。当一主液压缸带动混凝土输送泵的一柱塞退回，滑阀驱动缸便开启滑阀的吸入门，关闭滑阀的输送门，混凝土输送泵的一柱塞腔通过滑阀的吸入门，从料斗中吸入混凝土；与之相适应的另一滑阀驱动缸便开启滑阀的输送门，关闭滑阀的吸入门，另一主液压缸推着混凝土输送泵的另一柱塞把柱塞腔内的混凝土通过开启滑阀的输送门，经Y型管和与其相连接输送管道，把混凝土输送至施工工地，混凝土输送泵通过两个混凝土吸、送柱塞缸输送系统交替工作，实现混凝土的连续输送。Y型管即为一端连接两个滑阀的输送门和另一端连接施工工地的混凝土输送管道的三通管道。

图2：混凝土输送泵的工作原理

　　2）混凝土输送液压系统
　　混凝土输送液压系统的主液压缸驱动混凝土输送泵的吸、送柱塞缸连续不断地输送混凝土；驱动滑阀的液压缸控制滑阀的吸入门与输送门的启闭，使混凝土输送泵的柱塞退回经料斗吸入，推出从输送门经Y型管及输送管路系统向施工工地输出混凝土。液压系统采用高压大流量变量泵与电液比例溢流阀组成无溢流损失，功率耗损小而效率高的电液比例压力调控回路，向驱动混凝土输送泵柱塞往复运动的主液压缸和控制滑阀的吸入门和输送门启闭的滑阀驱动液压缸供应压力油。图3所示，电磁铁1YA、4YA通电，经减压阀8减压的控制压力油使电液换向阀5左位工作，压力油经电液换向阀5左位至主液压缸15无杆腔，其有杆腔排油进入主液压缸16的有杆腔，液压缸16无杆腔回油经电液换向阀5左位回油箱；另一支受控压力油经单向节流器17，电液换向阀6的先导阀10进入电液换向阀6右控制室，电液换向阀6左控制室回油经电液换向阀6的先导阀10，单向节流器18，流入主液压缸16的有杆腔，使电液换向阀6右位工作；压力油经电液换向阀6右位进入驱动滑阀的液压缸20无杆腔，其有杆腔回油进入驱动滑阀的液压缸19的有杆腔，打开滑阀的输送门，关闭滑阀的吸入门，主液压缸15活塞推动混凝土输送泵柱塞腔内混凝土经滑阀的输送口，Y型管及输送管路，输入施工工地；与此同时，驱动滑阀的液压缸19活塞下行，无杆腔回油液经电液换向阀6右位回油箱，滑阀的输送门关闭，吸入门打开，主液压缸16拉着混凝土输送泵柱塞下行，料斗中的混凝土经滑阀的吸入门进入混凝土输送泵的柱塞腔。电磁铁2YA、3YA通电，混凝土输送泵进出口互换。

图3：混凝土泵车液压系统图

　　单向阀组合块11分别与主液压缸15、l6出口控制油路并联，调控电液换向阀6的控制油路的工作压力和流量。
　　3）搅拌及冷却液压系统
　　混凝土输送泵车的搅拌机构驱动双向液压马达21把搅拌好的混凝土送人料斗。液压马达21通常是顺时针运转，若搅拌机构卡住，系统压力升高到压力继电器22设定压力，压力继电器发信，4YA通电，电磁阀23换向，液压马达21反时针运转，控制压力油使液动阀23换向，压力油经单向马达25、冷却器26流回油箱。液压油温回复到控制温度，4YA断电，电磁阀23换向，液压马达21回复到顺时针运转。
　　4）水清洗液压系统
　　混凝土输送泵车作业结束，应清除混凝土输送泵及管路系统剩余混凝土及杂质，防止混凝土结固。采用行程开关控制清洗液压缸29活塞两端的行程，从而控制电液换向阀28的通断电，清洗活塞往复运行。
　　混凝土输送泵车支撑系统与汽车起重机雷同，采用工作温度高于65℃ ，工作性能仍稳定的PLC控制。
　　3、结束语
　　混凝土输送泵车是以汽车底盘作运载设备的混凝土搅拌、输送、清洗结合的综合装置，通过输送管路，三坐标远距离输送；它是基本建设工程不可缺少设备，特别是在大型施工工地，极大地减轻了混凝土输送繁重的体力劳动，提高了施工进度和工作效率；采用节能、高效率的电液比例溢流阀与高压大流量变量泵组成无溢流损失的电液比例压力调控，功率耗损小而效率高；混凝土输送液压系统、搅拌液压系统、水清洗液压系统结构简单、操作方便，过载保护能力强，可靠性好。