電氣控制系統(tǒng)總體設(shè)計

1、目錄1緒論31.1混凝土泵簡介31.1.1混凝土泵的發(fā)展史41.1.2混凝土泵的發(fā)展趨勢61.2本課題的提出及任務(wù)的完成71.3主要的設(shè)計工作72 液壓活塞混凝土泵的結(jié)構(gòu)分析92.1活塞式混凝土泵的液壓系統(tǒng)概述92.2基本構(gòu)造102.3混凝土泵的工作原理142.3.1 泵送系統(tǒng)142.3.2攪拌系統(tǒng)152.4活塞式混凝土泵閥介紹153 hbt60混凝土泵液壓系統(tǒng)223.1 hbt60液壓系統(tǒng)簡述223.2液壓元件的選型與設(shè)計254 hbt60電氣控制系統(tǒng)設(shè)計304.1電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則和設(shè)計步驟304.1.1 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則304.1.2 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟304.

2、2 電氣控制線路的分析304.3 電氣識圖的方法和常用的電氣元件314.3.1 電氣識圖的方法314.3.2 常用的電氣元件324.4 常見的電氣控制線路設(shè)計394.5小結(jié)405 電動機(jī)軟啟動425.1電機(jī)軟啟動技術(shù)概述425.2 pst軟啟動器簡介466 急停電路設(shè)計487 eplan軟件527.1 eplan簡介527.2 eplan p8應(yīng)用538.結(jié)論60參考文獻(xiàn)61附錄62致謝631緒論1.1混凝土泵簡介 在混凝土施工工程過程中，混凝土的現(xiàn)場輸送和澆注是一項關(guān)鍵的工作。它要求迅速、及時，并且保證質(zhì)量以及降低勞動消耗，從而在保證工程要求的條件下降低工程造價?；炷帘檬峭ㄟ^管道依靠壓力輸

3、送混凝土的施工設(shè)備，它能一次連續(xù)地完成水平輸送和垂直輸送，是現(xiàn)有混凝土輸送設(shè)備中比較理想的一種。攪拌棍凝土生產(chǎn)與泵送施工相結(jié)合，利用混凝土攪拌輸送車進(jìn)行中間運(yùn)送，可實現(xiàn)混凝土的連續(xù)泵送和澆注?；炷帘玫姆N類很多，目前應(yīng)用最為廣泛的是活塞式混凝土泵，其工作原理是:現(xiàn)在的活塞式混凝土泵大多采用液壓雙缸的形式，其兩個油缸交替工作，使混凝土的輸送工作比較平穩(wěn)、連續(xù)而且排量也大為增加，充分利用了原動機(jī)的功率，是目前應(yīng)用最為廣泛的混凝土泵形式。其工作原理根據(jù)分配閥和控制方式的不同也有所不同，其主要區(qū)別在換向動作的實現(xiàn)上?；炷帘檬请S著近代工程建設(shè)中混凝土的大量使用而發(fā)展起來的一種常用工程機(jī)械設(shè)備，用于在建

4、筑施工中將混凝土連續(xù)、均勻地泵送到澆灌地點(diǎn)?；炷帘玫氖褂?，能大大提高混凝土工程的施工效率，減輕勞動強(qiáng)度，并能更好地保證混凝土的澆灌質(zhì)量?；炷帘靡呀?jīng)成為現(xiàn)代建筑施工中不可缺少的設(shè)備。混凝土泵是通過管道依靠壓力輸送混凝土的施工設(shè)備，它能一次連續(xù)地完成水平輸送和垂直輸送，是現(xiàn)有混凝土輸送設(shè)備中你較理想的一種。預(yù)拌混凝土生產(chǎn)與泵送施工相結(jié)合，利用混凝土攪拌運(yùn)輸車進(jìn)行中間運(yùn)送，可實現(xiàn)混凝土的連續(xù)泵送和澆注。這對于一些工地狹窄和有障礙物的施工現(xiàn)場，用其它輸送設(shè)備難以直接靠近的施工工程，混凝土泵則更能有效的發(fā)揮作用。而且泵送施工輸送距離長，單位時間的輸送量大，可以很好地滿足高層建筑和混凝土量大的施工要求

5、?；炷帘镁哂?機(jī)械化程度高、效率高、占用人力少、勞動強(qiáng)度低和施工簡單等優(yōu)點(diǎn)。圖1-1為混凝土攪拌運(yùn)輸車正向帶布料桿的混凝土泵車集料斗卸料和布料桿正向工作面布料的情況。圖1-1混凝土泵及布料桿的施工情況1.1.1混凝土泵的發(fā)展史 混凝土泵的發(fā)明已有八十余年的歷史。1907年德國人最先取得混凝土泵的專利權(quán);1913年美國comellkee設(shè)計并制造出第一臺曲軸機(jī)械式混凝土泵，但沒能得到應(yīng)用;1927年德國的frit:hell設(shè)計制造了第一臺得到成功應(yīng)用的混凝土泵;荷蘭人jckooyman在前人的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，1932年他成功地設(shè)計制造出采用臥式缸的kooyman混凝土泵，該泵采用一個臥式缸和兩

6、個聯(lián)桿操縱聯(lián)動的旋轉(zhuǎn)閥的結(jié)構(gòu)，他成功地解決了混凝土泵的構(gòu)造原理問題，大大提高了工作的可靠性。此后混凝土泵的發(fā)展都是在kooyman機(jī)械式混凝土泵的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。第二次世界大戰(zhàn)之后，各國陸續(xù)開展經(jīng)濟(jì)恢復(fù)工作，建筑工程日益擴(kuò)大，機(jī)械式混凝土泵的銷路較好，應(yīng)用日益增多。 到50年代中葉，德國的torkret公司首先設(shè)計出以水作為工作介質(zhì)的混凝土泵，標(biāo)志著混凝土泵的發(fā)展進(jìn)人了一個新的階段;1959年德國的schwing公司生產(chǎn)出第一臺全液壓的混凝土泵，它采用液壓驅(qū)動，功率大、振動小、排量大并可實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，并可以實現(xiàn)反泵操作，減少堵管現(xiàn)象。從此，混凝土泵技術(shù)日趨完善，混凝土也進(jìn)人大規(guī)模應(yīng)用的階段。此后

7、為了提高混凝土泵的機(jī)動性，60年代中期又研制了混凝土泵車，同時，為了使混凝土泵澆注更加方便，又在混凝土泵車上加裝了可以回轉(zhuǎn)和伸縮的布料桿。國外混凝土泵的主要生產(chǎn)廠商有:德國的施文英(schwing)公司、普茲邁斯特(putzmeister)公司、賽勒(阮heele)公司、施泰特(stetter)公司;美國的查倫奇一考克兄弟(challenge一cookebros.)公司、湯姆遜(thomsen)公司;日本的三菱重工、石川島播磨、極東開發(fā)、新瀉鐵工等公司。我國在50年代開始從國外引進(jìn)混凝土泵，但直到80年代才得到較大的發(fā)展，從90年代至今是我國混凝土泵大規(guī)模研制和生產(chǎn)時期，已取得了巨大的成功，目

8、前混凝土泵的設(shè)計生產(chǎn)已接近世界先進(jìn)水平。 目前我國混凝土泵的主要生產(chǎn)廠家為:中聯(lián)建設(shè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)公司、三一重工業(yè)集團(tuán)有限公司、夾江水工機(jī)械廠、沈陽盛港機(jī)械有限公司、湖北建設(shè)機(jī)械有限公司、山東建設(shè)機(jī)械股份有限公司、山東方園集團(tuán)公司、楓陽液壓總廠、華東建筑機(jī)械廠、揚(yáng)州機(jī)械廠、徐州混凝土機(jī)械廠、深圳重科機(jī)械有限公司、廣州五羊建設(shè)機(jī)械有限公司?，F(xiàn)在，混凝土泵技術(shù)得到不斷的完善，閥門系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)不斷革新，逐漸向大功率和高可靠性的方向發(fā)展。許多關(guān)鍵性技術(shù)也得到較好的解決。如:1、泵體本身的分配閥不斷完善和創(chuàng)新，閥門的密封性和通暢得到了進(jìn)一步提高，且結(jié)構(gòu)日趨簡單、完善?，F(xiàn)在普遍采用的最多的是閘板式分配閥和管型

9、分配閥。2、用液壓傳動取代機(jī)械傳動，使泵送工作更加平穩(wěn)、可靠和易于控制;電器控制從傳統(tǒng)的繼電器式控制道現(xiàn)在的plc控制，控制系統(tǒng)更加可靠，易于操作。3、當(dāng)管路發(fā)生堵塞時，主液壓傳動系統(tǒng)可自動防止過載，并控制分配閥換向，使機(jī)器實現(xiàn)反泵動作，消除堵塞;攪拌系統(tǒng)也可實現(xiàn)卡料反轉(zhuǎn)，消除料斗中的卡料現(xiàn)象。它們都可以采用自動或手動的方式進(jìn)行控制。4.、應(yīng)用了高效減水劑，提高了混凝土的流動性和可泵性，在不降低混凝土性能的情況下，大大地改善了混凝土的泵送效果。5、商品混凝土的發(fā)展、混凝土攪攔輸送車的配套使用，使質(zhì)量可靠的棍凝土得到均衡地供應(yīng)，保證了連續(xù)泵送的工作條件。而各種形式的布料裝置的出現(xiàn)，解決了混凝土的

10、布料問題，擴(kuò)大了混凝土泵的使用范圍。目前的混凝土泵主要分為托式泵和車載泵兩種類型。國外的主要生產(chǎn)廠家有施維英公司、普茨邁斯特公司、cifa公司、aitzinger公司等，托式混凝土泵的排量為15200m3/h，出口壓力為726mpa功率達(dá)到470kw；車載泵排量為90200m3/h，臂架垂直伸展高度1662m。我國在50年代開始從國外引進(jìn)混凝土泵，而80年代和90年代是我國混凝土泵大規(guī)模研制和生產(chǎn)時期，在消化、吸收國外先進(jìn)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，采取與國外著名廠家合作生產(chǎn)方式，使我國的混凝土泵送機(jī)械的生產(chǎn)有啦較快的發(fā)展，相繼試制成功各種新機(jī)型。如1981年由武漢冶金建筑研究所試制成hbc6

11、0型混凝土泵,輸送量達(dá)每小時60 m3/h。1986年，湖北建筑機(jī)械廠以日本ihi工廠的ipf85b型泵為基礎(chǔ)，試制成hbt60型托式混凝土泵，hbb85型混凝土泵車（雙列協(xié)置式閘板閥）以及bc10型混凝土手動布料桿，并投入批量生產(chǎn)。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，我國混凝土泵已形成了較大規(guī)模的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品性能有了較大的提高，國內(nèi)市場競爭也越來越激烈。目前國內(nèi)混凝土機(jī)械生產(chǎn)廠家也很多，產(chǎn)品數(shù)量大，常規(guī)產(chǎn)品已基本能滿足施工需求。各生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)條件普遍得到改善，生產(chǎn)能力進(jìn)一步增強(qiáng)。125m3/h以下國產(chǎn)混凝土泵已占據(jù)國內(nèi)市場主導(dǎo)地位，出口數(shù)量逐年增加，國外混凝土機(jī)械進(jìn)口數(shù)量逐年下降。目前國內(nèi)混凝土泵生產(chǎn)規(guī)模

12、較大的企業(yè)有三一重工，安徽星馬、中聯(lián)、山東方圓、上海華建、遼寧海諾、湖北建機(jī)等。其中長沙中聯(lián)重工與三一重工生產(chǎn)的hbt6080系列托式混凝土泵具有一定的代表性。隨著社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，混凝土泵技術(shù)也得到了不斷的完善，閥門系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)不斷革新，逐步向大功率和高可靠性。許多關(guān)鍵性技術(shù)也得到了較好的解決。如：1)、泵體本身的分配閥不斷完善和創(chuàng)新，閥門的密封性和暢通性得到進(jìn)一步提高，且結(jié)構(gòu)日趨簡單、完善。現(xiàn)在采用的最多的是閘板式反配閥和管型分配閥。2)、用液壓傳動取代機(jī)械傳動，使泵送工作更加平穩(wěn)、可靠和易于控制；電器控制從傳統(tǒng)的繼電器式控制到現(xiàn)在的plc控制，控制系統(tǒng)更加可靠，易于操作。3)、當(dāng)

13、管路發(fā)生堵塞時，主液壓傳動系統(tǒng)可自動防止過載，并控制分配閥換向，使機(jī)器實現(xiàn)反泵動作，消除堵塞；攪拌系統(tǒng)也可實現(xiàn)卡料反轉(zhuǎn)，消除料斗中的卡料現(xiàn)象。它們都可以采用自動或手動方式進(jìn)行控制。4)、應(yīng)用了高效減水劑，提高混凝土的流動性和可泵性，在不降低混凝土性能的情況下，大大地改善了混凝土的泵送效果。5)、商品混凝土的發(fā)展、混凝土攪拌車的配套使用，使質(zhì)量可靠的混凝土得到均衡的供應(yīng)，保證了連續(xù)泵的工作條件。而各種形式的布料裝置的出現(xiàn)，解決了混凝土的布料問題，可充分發(fā)揮混凝土泵的生產(chǎn)效率，擴(kuò)大了混凝土泵的使用范圍。1.1.2混凝土泵的發(fā)展趨勢1、混凝土泵的高壓大排量化世界上由于人口增加和大城市低價昂貴，建筑物

14、向高層和超高層的方向發(fā)展。我國改革開放以來，經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，城市建設(shè)和國家基礎(chǔ)建設(shè)日新月異。為了滿足更遠(yuǎn)更高距離混凝土輸送和建筑施工進(jìn)程的需求，混凝土向高的輸送壓力和大排量的方向發(fā)展是未來的趨勢。目前，國內(nèi)的三一重工集團(tuán)有限公司的hbt60c泵，最高泵送壓力可達(dá)18.9mp；中聯(lián)建設(shè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)公司生產(chǎn)的hbt125泵，最大排量為125 m3/h，最高泵送壓力為21.5mp;沈陽建設(shè)機(jī)械總公司生產(chǎn)的hbt100泵的最大垂直輸送高度可達(dá)248m。2、液壓系統(tǒng)集成化現(xiàn)在大多數(shù)公司生產(chǎn)的混凝土泵，液壓系統(tǒng)都是采用集成的液壓閥塊，使液壓系統(tǒng)向可靠、節(jié)能、低沖擊、低噪音的方向發(fā)展。3、更加合理的分配閥

15、實際上，各個廠家生產(chǎn)的混凝土泵在主機(jī)上沒有大區(qū)別，所不同的只是分配閥，各有不同的專利。分配閥向結(jié)構(gòu)簡單、流道合理、不易堵塞的方向發(fā)展。另外，還注重材質(zhì)和通用性的研究，使其更加耐磨并形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。4、臂架式泵車采用混凝土泵施工，混凝土的布料是一個關(guān)鍵性的問題，帶布料桿的混凝土泵車，移動方便、機(jī)動靈活，到達(dá)施工無需大量的準(zhǔn)備工作即可開始工作，而且可直接將混凝土澆注到任何地方。1.2本課題的提出及任務(wù)的完成個人的創(chuàng)造性思維和手動能力，同時也可以學(xué)習(xí)液壓技術(shù)與電子技術(shù)、計算機(jī)系統(tǒng)的信號傳針對混凝土泵控制的特點(diǎn)，運(yùn)用plc技術(shù)的原理和方法，對hbt60混凝土泵控制系統(tǒng)的控制理論和技術(shù)進(jìn)行研究，進(jìn)一

16、步提高其它型號混凝土泵的整體性能，促進(jìn)國內(nèi)工程機(jī)械控制技術(shù)的發(fā)展，適應(yīng)國際工程機(jī)械，提高產(chǎn)品的市場競爭力，同時也對大學(xué)四年本專業(yè)所學(xué)知識的一個系統(tǒng)的運(yùn)用：一方面可以掌握基本的控制方面知識，另一方面還可以自行設(shè)計控制方案，選擇液壓元件，編制控制程序，充分發(fā)揮學(xué)生遞及控制功能等結(jié)合的先進(jìn)技術(shù)。1.3主要的設(shè)計工作對混凝土泵進(jìn)行調(diào)研，了解不同型號混凝土泵的結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，對hbt60混凝土泵進(jìn)行分析，對控制系統(tǒng)需求進(jìn)行分析，完成控制系統(tǒng)的總體設(shè)計。1、確定混凝土泵電氣控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案：按照生產(chǎn)過程，擬定總體控制方案；電動機(jī)的電氣控制:電動機(jī)配電、起動、制動和保護(hù)；各路照明、控制電源的配

17、電和急停電路設(shè)計。 2、液壓控制系統(tǒng): 泵送系統(tǒng)、擺動系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)的液壓油路和元件的設(shè)計和選用；2 液壓活塞混凝土泵的結(jié)構(gòu)分析液壓活塞式混凝土泵，是通過壓力油推動活塞，再通過活塞桿推動混凝土缸中的工作活塞進(jìn)行壓送混凝土。液壓活塞式混凝土泵分單缸式和雙缸式兩種。雙缸式在結(jié)構(gòu)方面雖較單缸式的復(fù)雜，但因為是兩個缸交替工作，故使輸送工作比較連續(xù)、平穩(wěn)，生產(chǎn)率高而且發(fā)動機(jī)的功率也得以充分利用。所以，大、中型的混凝土泵都采用雙缸式的。2.1活塞式混凝土泵的液壓系統(tǒng)概述由于混凝土泵的工作原理及其結(jié)構(gòu)型式的不同，其液壓系統(tǒng)也是多種多樣的。根據(jù)液壓系統(tǒng)工作方式的不同可分為:開式系統(tǒng)回路、閉式系統(tǒng)回路和混合系統(tǒng)

18、回路;根據(jù)換向方式的不同可分為電控系統(tǒng)和液控系統(tǒng)。(l)、開式系統(tǒng)回路開式系統(tǒng)是指主油泵從油箱吸人液壓油，經(jīng)過一個循環(huán)后又回到油箱。其優(yōu)點(diǎn)是:油路系統(tǒng)簡單、成熟、產(chǎn)生的熱量小且由于油箱本身可以散熱，散熱性能好;其缺點(diǎn)是:功率損失大，流量控制困難，換向沖擊大，且需安裝大容量的油箱，適且于中、小型系統(tǒng)。由于技術(shù)比較成熟，采用開式液壓系統(tǒng)的混凝土泵也比較多。(2)、閉式系統(tǒng)回路閉式系統(tǒng)是指液壓油在油路中循環(huán)，回油不流人油箱，而直接接入主油泵吸油口進(jìn)人下一個循環(huán)。其優(yōu)點(diǎn)是效率高、油箱小、流量大且方向變換平衡，適用于大功率系統(tǒng)。其主要的缺點(diǎn)為系統(tǒng)需增加補(bǔ)油系統(tǒng)，且產(chǎn)生的熱量大，散熱困難。從國外動態(tài)分析，

19、高壓大排量的混凝土泵采用閉式系統(tǒng)的在市場上占主導(dǎo)地位。在閉式回路系統(tǒng)中，也有閥控和泵控之分，閉式閥控系統(tǒng)局部改善開式系統(tǒng)的缺點(diǎn)，降低安裝空間和成本，方向閥換向時，和開式系統(tǒng)一樣還有較大的沖擊，一般安裝有蓄能器。閉式泵控系統(tǒng)有效克服了開式回路的固有局限性，換向沖擊小，實現(xiàn)了混凝土流量的連續(xù)調(diào)節(jié)。(3)、混合系統(tǒng)回路現(xiàn)在有的生產(chǎn)廠家綜合開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，在開式系統(tǒng)中采用內(nèi)部閉環(huán)控制的恒功率柱塞泵，有效地改善了開式系統(tǒng)的不足之處，有時也稱這種系統(tǒng)為開式系統(tǒng)。使用這種系統(tǒng)的混凝土泵也比較多。電控系統(tǒng)與液控系統(tǒng)的主要區(qū)別在于換向信號不同。電控系統(tǒng)通過接近開關(guān)檢測活塞在混凝土缸中的終端位置來控制主

20、油缸的往復(fù)交替;而液控系統(tǒng)靠安裝在主油缸一端取信號，取得液壓信號控制主油缸的換向。液控系統(tǒng)的取信口位置不易確定，但電氣系統(tǒng)比較簡單;電控系統(tǒng)的取信位置易確定，但電氣系統(tǒng)要復(fù)雜一些。2.2基本構(gòu)造液壓活塞式混凝土的種類很多，但是其基本的組成部件是相同的，托式混凝土泵主要由分配閥及料斗、推送機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、機(jī)架及行走裝置、潤滑系統(tǒng)、罩殼和輸送管道等八個總成組成。hbt60型混凝土泵采用全液壓雙缸s閥結(jié)構(gòu)，依靠混凝土輸送缸與輸送管之間設(shè)置的擺動管件來完成混凝土的吸入和排出作業(yè)。圖2-1 hbt60混凝土泵示意圖 1、分配閥及料斗分配閥是混凝土泵的最主要的部件，后面將專題介紹。這里只介紹料斗

21、。料斗又稱集料斗，其中還裝有攪拌裝置。它是混凝土泵的承料器，其主要作用如下:(l)、混凝土輸送設(shè)備向混凝土泵供料的速度與混凝土泵輸送速度不可能完全一致，料斗可以起到中間調(diào)節(jié)的作用。(2)、料斗中的攪拌裝置可以對混凝土進(jìn)行二次攪拌，減小混凝土的離析現(xiàn)象，并改善混凝土的可泵性。 (3)、攪拌裝置螺旋布置的攪拌葉片還起到向分配閥和混凝土缸喂料的作用，提高混凝土泵的吸人效率。料斗主要由料斗本體和攪拌裝置兩部分組成， 圖2-2料斗如圖2-2所示料斗本體主要由料斗體、防濺板、方格網(wǎng)和料斗門等四部分組成。料斗本體用鋼板焊接而成，其前后左右用四塊厚鋼板。左右兩帶圓孔的側(cè)板是用來安裝攪拌裝置，而其后壁由混凝土出

22、口與兩個混凝土缸連通，前臂與輸送管道相連。混凝土泵作業(yè)時要將防濺板豎起，防止料斗進(jìn)料時混凝土砂漿濺到混凝土泵的其它部位;當(dāng)混凝土泵停止工作時，把防濺板放倒，蓋在料斗的上部，可減少雜物進(jìn)人料斗的機(jī)會。方格網(wǎng)用圓鋼或鋼板條焊接而成，用兩個鉸點(diǎn)同料斗連接。當(dāng)檢修料斗內(nèi)部或清理料斗時，可把方格網(wǎng)向上翻起。方格網(wǎng)可以防止混凝土拌合物中超粒徑的骨料或其他雜物進(jìn)人料斗，減少泵送故障，同時保護(hù)了操作人員的安全。 攪拌裝置包括攪拌軸部件、攪拌軸承及其密封件等部分，如圖2-3所示。攪拌軸部件由攪拌軸、螺旋攪拌葉片、軸套等組成。攪拌軸由中間軸、左半軸、右半軸組成并通過軸套用螺栓連接成一體，軸套上焊接著螺旋攪拌葉片。

23、這種結(jié)構(gòu)形式有利于攪拌葉片的拆裝。攪拌軸是靠兩端的軸承、軸承座(馬達(dá)座)支撐的，攪拌軸承采用調(diào)心軸承，軸承座外部還裝有黃油嘴的螺孔，其孔道通到軸承座的內(nèi)腔，工作時可對軸承進(jìn)行潤滑。為了防止料斗內(nèi)的混凝土漿進(jìn)入攪拌軸承，左、右半軸軸端裝有j形密封圈。左半軸軸頭通過花鍵套和液壓馬達(dá)連接，工作時由液壓馬達(dá)直接驅(qū)動攪拌軸帶動攪拌葉片旋轉(zhuǎn)。 圖2-3攪拌裝置1液壓馬達(dá)；2花鍵套；馬達(dá)座；4左半軸；5軸套；6攪拌葉片；7中間軸；8右半軸；9j形密封圈；10軸承座；11軸承；13油杯攪拌軸傳動裝置的形式有兩種，一種是液壓馬達(dá)通過機(jī)械減速后驅(qū)動攪拌軸;另外一種是液壓馬達(dá)直接驅(qū)動攪拌軸(圖2-4)。而機(jī)械減速的

24、方式又有鏈傳動、蝸輪蝸桿傳動，以及齒輪傳動。 2、推送機(jī)構(gòu)推送機(jī)構(gòu)是棍凝土泵的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它是把液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過油缸的推拉交替動作，使混凝土克服管道阻力輸送到澆筑部位。它主要由主油缸、混凝土缸和水箱等三部分組成，(參看圖2-4)。 (l)、主油缸主油缸由油缸體、油缸活塞、活塞桿、油缸頭及緩沖裝置等組成。主油缸的主要特點(diǎn)是:換向沖擊大，一般要有緩沖裝置。緩沖裝置是混凝土泵設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一，大多數(shù)廠家都是采用油缸端部安裝單向節(jié)流閥的跟機(jī)構(gòu)。其原理如圖2-4所示，當(dāng)液壓缸活塞快到行程終了，越過緩沖油a時單向節(jié)流閥打開，使高壓油有一部分經(jīng)緩沖油口到低壓腔，使兩腔壓差減小，活塞速度降低，達(dá)到緩沖

25、的目的，并為活塞換向做準(zhǔn)備。另外，還有為封閉腔自動補(bǔ)油，保證活塞行程的作用。此外，由于活塞桿不僅與油液接觸，而且還與水、水泥漿、泥漿等接觸，為了改善活塞桿的耐磨和耐腐蝕性，在其表面一般要鍍一層硬鉻。圖2-4 tr機(jī)構(gòu)的工作原理(2)、混凝土缸混凝土缸后端與水箱連接，前端與分配閥箱體(閘板閥式泵)連接，并通過托架與機(jī)架固定，或與料斗(s管閥式泵)直接相連，通過拉桿固定在料斗與水箱之間。主油缸活塞桿伸人到混凝土缸內(nèi)，活塞桿前端通過中間接桿連接著混凝土缸活塞。中間接桿用45#圓鋼制成，其兩端有定位止口，兩端分別與油缸活塞桿和混凝土活塞用螺栓相連(或用半圓式的卡式接頭)?；炷粮滓话阌脽o縫鋼管制造，由

26、于混凝土缸內(nèi)壁與混凝土及水長期接觸，承受著劇烈的摩擦和化學(xué)腐蝕，因此，在混凝土缸內(nèi)壁鍍有硬鉻層，或經(jīng)過特殊熱處理以提高其耐磨性和抗腐蝕性?；炷粱钊苫钊w、導(dǎo)向環(huán)、密封體、活塞頭芯和定位盤等組成。如圖2-5所示各個零件通過螺栓固定在一起?；炷撩芊怏w用耐磨的聚氨醋制成，其起導(dǎo)向、密封和輸送混凝土的作用。導(dǎo)向環(huán)赴密封體圖2-5混凝土活塞總稱圖圖2-5混凝土活塞總稱圖 (3)、水箱水箱用鋼板焊成，即是儲水容器，又是主油缸與混凝土缸的支持連接件。其上面有蓋板，打開蓋板可以清洗水箱內(nèi)部，且可觀測水位。在推送機(jī)構(gòu)工作時，水在混凝土缸活塞后部隨著混凝土缸活塞來回流動，其所起的作用主要是:l)、清洗作用清

27、洗棍凝土缸缸壁上每次推送后殘余的砂漿，以減少棍凝土缸體與活塞的磨損;2)、隔離作用防止主油缸泄漏出的液壓油進(jìn)人混凝土中，影響混凝土的質(zhì)量;3)、冷卻潤滑作用冷卻潤滑混凝土活塞、活塞桿及活塞桿密封部位。2.3混凝土泵的工作原理2.3.1 泵送系統(tǒng)液壓雙缸式混凝土泵的兩個油缸交替工作，使混凝土的輸送工作比較平穩(wěn)、連續(xù)而且排量也大為增加，充分利用原動機(jī)的功率。如圖26所示，混凝土活塞（7、8）分別與主油缸（1、2）活塞桿相連，在主油缸壓力油的作用下，作往復(fù)運(yùn)動，一缸前進(jìn)，則另一缸后退；混凝土缸口與料斗連通，分配閥一端接出料口，另一端通過花鍵軸與擺臂連接，在擺動油缸的作用下，可以左右擺動。泵送混凝土?xí)r

28、，在主油缸壓力油的作用下，混凝土活塞7前進(jìn)，混凝土活塞8后退，同時在擺動油缸的作用下，分配閥10與混凝土缸5連通，混凝土缸6與料斗9連通。這樣混凝土活塞8后退，便將料斗9內(nèi)的混凝土吸入混凝土缸；混凝土活塞7前進(jìn)，將混凝土缸內(nèi)的混凝土送入分配閥后排出。圖2-6泵送原理1、2主油缸；3水箱；4換向機(jī)構(gòu)；5、6混凝土缸；7、8混凝土活塞;9料斗；10分配閥；11擺臂；12、13擺臂油缸；14出料口當(dāng)混凝土活塞后退至行程終端時，觸發(fā)水箱3中的換向裝置4，主油缸1、2換向，同時擺動油缸11、12換向，使分配閥10與混凝土缸6連通，混凝土缸5與料斗9連通，這時混凝土活塞7后退，8前進(jìn)。如此循環(huán)，從而實現(xiàn)連

29、續(xù)泵送。當(dāng)混凝土泵發(fā)生堵塞現(xiàn)象或需要停機(jī)時，應(yīng)該把輸送管道中的混凝土抽回。這種情況下，通過反泵操作，使處于吸入行程的混凝土缸與分配閥連通，處于推送行程的混凝土缸與料斗連通，從而將輸送管道中的混凝土抽回料斗中，如圖2-3所示。圖2-7正反泵工作狀態(tài)(a)正泵 (b)反泵2.3.2攪拌系統(tǒng)攪拌油路系統(tǒng)主要由輔泵、手動換向閥、疊加溢流閥、電磁換向繼電閥、壓力器、攪拌馬達(dá)組成。其功能是在攪拌葉片的攪動作用下保持混凝土的流動性，提高混凝土的吸入率。攪拌動作按照攪動方向分為正向攪拌和反向攪拌，主要是由液壓馬達(dá)通過機(jī)械減速后驅(qū)動攪拌軸來完成攪拌動作。當(dāng)手動換向閥的閥芯處于中位時，壓力油直接回油箱，液壓馬達(dá)不

30、轉(zhuǎn)。當(dāng)手動換向閥閥芯處于左位時，壓力油從右側(cè)進(jìn)入液壓馬達(dá)，馬達(dá)正轉(zhuǎn)；當(dāng)手動換向閥閥芯處于右位時馬達(dá)反轉(zhuǎn)。 2.4活塞式混凝土泵閥介紹1、 分配閥 分配閥是活塞式混凝土泵的關(guān)鍵部件，它是位于集料斗、混凝土缸及輸送管三者之間，協(xié)調(diào)各部件動作的機(jī)構(gòu)，因而直接影響混凝土泵的直接使用性能。在進(jìn)行方案的選擇時首先確定合適的分配閥，然后才能確定整機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計。我們可以認(rèn)為分配閥就是混凝土泵的心臟，綜觀國內(nèi)外各國生產(chǎn)的各種類型的混凝土泵，它們所不同的只是采用了不同類型的分配閥，結(jié)構(gòu)簡單的分配閥將大大提高整機(jī)的性能，各國都將分配閥作為關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，取得了卓有成效的成果，并申請專利。 對雙缸的混凝土泵來說，

31、分配閥應(yīng)該具有二位三通的基本性能（二位吸料或排料：三通通集料斗、混凝土缸及輸送管）。 對雙缸的混凝土泵來說，兩個缸共同一個集料斗，當(dāng)它們分別處于吸入和排出過程時，處于吸入行程的混凝土缸把混凝土吸入而處于排出形成的混凝土被送到輸送管中去，所以這種分配閥統(tǒng)具有二位四通的功能。 混凝土泵與常見的油、氣結(jié)合和水泵不同，它輸送的是具有特殊性能的混凝土拌合物，所以對分配閥的設(shè)計一般有以下特殊的要求： （1）、良好的集排料性能 欲使混凝土泵具有良好的集排料性能，能平滑地通過分配閥，分配閥的流道就必須短且流暢，截面和形狀變化小，且對混凝土的反應(yīng)性強(qiáng)，能泵送不同塌落度的混凝土，這樣就降低了流動阻力，并減少堵管現(xiàn)

32、象的發(fā)生，據(jù)統(tǒng)計，大多數(shù)堵塞事故都發(fā)生在分配閥和流道變化大的地方，分配閥的阻力小及相應(yīng)到提高了泵的輸送距離。 （2）、良好的密封性閥門和閥體的相對運(yùn)動部位，要有良好的密封性，以減少漏漿現(xiàn)象，影響混凝土的使用性能和泵送 。用戶總是要求混泥土泵能適應(yīng)各種級配的混泥土。在泵送實踐中，最難泵送的并不是低塌落度的半干硬性混凝土，也不是含有少量大骨料的混凝土，而是那些水泥、砂子含量太低、塌落度太大，極易離析的混泥土。許多施工者為了降低成本，總是要想方設(shè)法地減小水泥用量。正是因為中國建筑工地混泥土的多樣性，復(fù)雜性，用戶對分配閥提出了苛刻的要求。實際上既要適應(yīng)底質(zhì)量混泥土，以降低成本，又要保證管路密封，滿足高

33、壓遠(yuǎn)距離輸送需要。實際上，這種完全滿足用戶要求的分配閥還有待研究。目前，市場上使用的分配閥基本上是閘板閥和管式閥。閘板閥通過兩塊閘板在油缸帶動下在閘室內(nèi)做直線運(yùn)動，交替遮蓋和放開缸口?？煞譃榱⑹剑剑敝萌N，斜置式最廣泛。這種伐板前緣很薄，插入混泥土阻力小，運(yùn)動部件質(zhì)量輕，慣性小，所以驅(qū)動油缸負(fù)荷輕，可以使用低壓系統(tǒng)和小直徑油缸，有利于降低成本。閘板閥最大的缺點(diǎn)就是閘板磨損后，與閘室內(nèi)的間隙無法補(bǔ)償，而失去密封性能，不能高壓輸送，而且閘室更換比較困難管閥有許多種，但應(yīng)用最廣泛的是裙閥和s閥。裙閥的特點(diǎn)是：進(jìn)口細(xì)，出口大，象裙子，閥體短，內(nèi)徑大，不節(jié)流，壓力損失小。通過精確計算，可以使群體力

34、矩平衡，消除料斗抬頭現(xiàn)象?；剞D(zhuǎn)阻力小，磨損后可補(bǔ)償。其缺點(diǎn)是：兩端滑動，而且都需要密封，成本高；結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝困難。裙閥是schwing公司專利，國際上此一家，是除了標(biāo)牌之外，schwing公司最明顯的標(biāo)志。國內(nèi)只有一家廠生產(chǎn)類似的產(chǎn)品，預(yù)計在近幾年里，不會有大量裙閥出現(xiàn)。閥的特點(diǎn)是：環(huán)的浮動與自緊。使用putzmeister公司技術(shù)的廠家還將換向油缸傾斜一個角度放置，油缸伸出時的一個分力把s閥向后推，s閥帶著環(huán)更緊地壓向板。浮動與自緊密結(jié)果是板，環(huán)磨損后，環(huán)在混泥土壓力下自動補(bǔ)償間隙，保證與板的緊密結(jié)合，保證密封性能，而且混泥土壓力越高，密封更好。斜置式閘板閥與s閥相比，s閥對底質(zhì)量混泥土的

35、適應(yīng)性差。在斜置式閘板閥料斗和s閥料斗中，混泥土流動的路線是不一樣的；斜置式板閥的料斗幾乎完全位于混泥土缸上部，料斗中的混泥土進(jìn)入缸中的路線基本上是垂直下降的；而s閥料斗中混泥土進(jìn)入混泥土缸的路線幾乎是水平的，進(jìn)料過程中，混泥土首先下降，在下降到缸口后，在水平進(jìn)入混泥土缸；對于攪拌機(jī)良好的混泥土這兩種料斗的吸料性能相差不大。但如果混泥土離析，骨料會堆積在料斗底部，在板閘中，閘板向上提，在重力作用下，骨料會直接進(jìn)入混泥土缸。但是在s閥料斗中，骨料會堆積在缸口互相擠壓，只靠混泥土缸活塞后拉所形成的真空很難將其吸入缸內(nèi)；并且s閥的大部分閥體都埋在骨料中，阻力極大，很難擺動。s閥在離析的混泥土中停留時

36、間稍長，那么只能打開料斗放料口放出堆積的骨料。改變混泥土進(jìn)入混泥土缸的路徑，可以相應(yīng)地改善混泥土泵對混泥土的適應(yīng)性。在s閥系統(tǒng)中可以設(shè)計出相應(yīng)的s閥和料斗結(jié)構(gòu)，其中一個就是短s閥系統(tǒng)。因為混泥土缸活塞后拉形成的真空吸力有限，那么離缸口較遠(yuǎn)的混泥土就不可能被水平地吸入缸中，從而形成死區(qū)而積料，阻礙s閥運(yùn)動和混泥土流動。為此可以縮短料斗前后壁的距離，相應(yīng)地縮短s閥的軸向長度和回轉(zhuǎn)半徑，盡可能使料斗底部的混凝土存量減少，在吸入過程中使混凝土形成由上至下的垂直下降運(yùn)動，這樣就類似于斜置式板閥而改善了吸料性能，同時小尺寸s閥的回轉(zhuǎn)阻力減小，可以改善受力狀態(tài)，提高可靠性。在短s閥系統(tǒng)中，料斗明顯分成閥室和

37、料室兩部分，s閥在閥室中擺動，閥室的容積很小，所有的混凝土都集中在料室中，由下至上地進(jìn)入閥室，進(jìn)入混凝土缸。裙閥料斗結(jié)構(gòu)與短s閥非常相似，吸入原理也一樣，用戶普遍反映，向相同的高度泵送相同的混凝土?xí)r，裙閥的表現(xiàn)要比s閥好一些，從側(cè)面可以說明，這種短s閥的吸入性能比較好。但短s閥也有缺點(diǎn)。它因流道短，缸口和管路的內(nèi)徑相差很大，所以截面變化很急，在這種情況下，“賓漢體（液體與固體的二相混合成的半流體，它是整體流動的）”會破碎形成“紊流”成形成阻力破壞流動。外在表現(xiàn)為高壓泵送時壓力損失大，勿堵管，因此很多追求高出口壓力的廠家不喜歡使用。為此，不妨在長s閥上作某些改動?？梢韵胂蟮姆椒ㄊ堑糜媚撤N導(dǎo)流部件

38、將垂直下降的混凝土變向直接送到缸口，不依賴真空吸入。市場上最常見的方法有日本新瀉公司的導(dǎo)流管技術(shù)，或者再簡化一些，用弧形板代替導(dǎo)流管，如國內(nèi)某公司的“雁形閥”。這種閥的作用有兩點(diǎn)：一是改變混凝土流動方向，將料斗中的混凝土直接送至缸口提高吸入性能；二是加強(qiáng)攪拌功能，和s閥一起將開始離析的混凝土強(qiáng)行攪拌。但是這種技術(shù)要注意幾個問題：首先是確定合理的導(dǎo)流板形狀，為了盡可能降低回轉(zhuǎn)阻力，板伸展要指向s閥回轉(zhuǎn)的切線方向。但如果為了加強(qiáng)攪拌，板可以作某些變形，同時校核s閥軸的負(fù)荷能力。其次是必須有一個合理的料斗形狀與之相配，防止死料區(qū)，同時防止導(dǎo)流板向下擺動時，板與料斗之間的混凝土受壓太大而使板擺不到位或

39、損壞料斗。如果有條件的話，料斗與分配閥形狀應(yīng)用計算機(jī)優(yōu)化設(shè)計。國內(nèi)長s閥處于統(tǒng)治地位，只有采用德國魏澤爾公司技術(shù)的幾個廠家應(yīng)用了短s閥，但短s閥在日本泵上很普遍。圖2-8 s管閥2、方向閥 方向閥的作用概括地說就是控制液壓系統(tǒng)中液流方向的,但對不同類型的閥其具體作用有所差別。方向閥的種類很多,常用方向閥按結(jié)構(gòu)分類如下:單向閥：（l）普通單向閥、 （2） 液控單向閥 普通單向閥 換向閥：（l）轉(zhuǎn)閥式換向閥 （2）滑閥式換向閥：手動式換向閥、機(jī)動式換向閥、電動式換向閥、液動式換向閥、電液換向閥。圖2-9液控單向閥 圖2-10手動式換向閥圖2-11電液動換向閥3、壓力控制閥: 溢流閥：直動式、先導(dǎo)式

40、溢流閥圖2-12直動式溢流閥圖2-13先導(dǎo)式溢流閥3 hbt60混凝土泵液壓系統(tǒng)3.1 hbt60液壓系統(tǒng)簡述 圖3-1液壓系統(tǒng)原理圖1、18-濾油器；2、3-輔油泵；4-主油泵；6、19、22-壓力表；7、11-液動換向閥；8、10-電磁換向閥（閥7、11的先導(dǎo)閥）；9、23-單向閥；12、16、20-溢流閥；13-分配油缸；14-液壓馬達(dá)；15-電磁換向閥；17-冷卻器；21-減壓閥；24、25-壓力繼電器主油路系統(tǒng)主油路系統(tǒng)采用開式液壓回路。主油泵選用德國力士樂公司原裝件一大排量的斜盤式軸向柱塞泵；主油缸和分配油缸換向閥組也是德國力士樂原裝件，保證了系統(tǒng)的可靠性。如圖3-2所示，主泵通過

41、s口吸油后，壓力油口a的壓力油將進(jìn)入主溢流閥12；當(dāng)主溢流閥的電磁鐵3dt不帶電時，其卸荷油口打開，壓力油口a的油通過冷卻器和回油濾清器流回油箱。當(dāng)電磁鐵3dt帶電，主溢流閥關(guān)閉，壓力油通過液動換向閥7上位，流入主液壓缸5.1，兩只主液壓缸采用串聯(lián)連接，在油泵壓力油的作用下，5.2缸前進(jìn)5.1缸后退；當(dāng)主油缸活塞運(yùn)行到行程終點(diǎn)時，5.2缸的取信閥在壓差的作用下打開，信號油使液動換向閥11換向，主油泵壓力油進(jìn)入分配閥油缸13.1，使分配閥換向；分配閥換向終了，分配閥油缸13.1信號油路打開，使液動換向閥7換向，壓力油流入主油缸5.2,5.1缸前進(jìn)5.2缸后退，進(jìn)入下一個循環(huán)。如此往復(fù)，實現(xiàn)主液壓

42、缸活塞的交替前進(jìn)和后退，完成泵送工作。使電磁換向閥8和10的電磁鐵1dt和2dt與主溢流閥電磁鐵3dt同時帶電，改變控制油路接入液動換向閥7和11的方向，可以使泵送過程處于反泵狀態(tài)，實現(xiàn)反泵工作。攪拌系統(tǒng)該系統(tǒng)油輔油泵3（齒輪泵）、電磁換向閥15、溢流閥16、壓力繼電器25和一個雙向液壓馬達(dá)14組成。攪拌系統(tǒng)的最高壓力油疊加溢流閥控制，安全壓力調(diào)定為10mpa。電磁換向閥15的電磁鐵4dt不帶電時，換向閥左位工作，雙向液壓馬達(dá)14正向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)手動控制或壓力繼電器發(fā)出信號使電磁鐵4dt帶電時，換向閥右位工作，實現(xiàn)液壓馬達(dá)手動或自動反向旋轉(zhuǎn)。主油路系統(tǒng)的各組成元件功能1、吸油濾油器1該濾油器為箱外

43、自封式吸油過濾器，過濾精度為100u。該濾油器設(shè)有自封閥、旁通閥、濾芯污染堵塞發(fā)訊器等裝置。當(dāng)更換、清洗濾芯或維修系統(tǒng)是，只要旋開濾油器蓋（清洗蓋），自封閥會自動關(guān)閉，隔絕油箱油路。濾油器上裝有真空表，當(dāng)出油口的真空度大于0.018mpa時，發(fā)訊器發(fā)出訊號，提示更換或清洗濾芯；當(dāng)出油口的真空度大于0.02mp啊，旁通閥會自動開啟，防止出現(xiàn)油泵吸空故障。2、主油泵4主油泵為恒功率控制的軸向柱塞變量泵。在恒功率區(qū)域內(nèi)，當(dāng)混凝土管路中的壓力升高時，主泵斜盤會自動減小，排量減小，而功率保證為恒定值，使電動機(jī)不至于過載，功率利用率高。該泵還帶有附加的液壓行程限制器和壓力截流裝置。輔油泵2（齒輪泵）輸出主

44、油泵控制壓力油，溢流閥20設(shè)定控制油路系統(tǒng)壓力為4mpa，并接入主油泵g口。通過調(diào)節(jié)減壓閥21手柄（順時針控制壓力升高，逆時針控制壓力降低）使控制壓力在0.5-3.5mpa范圍內(nèi)變動，則主油泵輸出排量相應(yīng)在0-190ml/r范圍內(nèi)無級變化。當(dāng)泵送油壓超過32mpa時，壓力截流裝置使主油泵斜盤回到零位，主油泵排量為零，泵送停止。3、換向閥組兩個電液換向閥與主溢流閥組合在同一個閥板上。電液換向閥1（液動換向閥7與電磁換向閥8的組合）用來改變兩個主油缸的運(yùn)動方向；電液換向閥2（液動換向閥10與電磁換向閥11的組合）用來改變兩個分配油缸的運(yùn)動方向，他們都是二位四通閥。當(dāng)液動換向閥7換向時，單向閥9用來

45、使液動換向閥閥芯另一端卸荷。主溢流閥12為先導(dǎo)常開型溢流閥，當(dāng)先導(dǎo)電磁鐵3dt不帶電時，溢流閥處于常開狀態(tài)，使主系統(tǒng)卸荷。這三個閥都帶有手動應(yīng)急操作器，在電磁鐵不通電的情況下，可對先導(dǎo)閥進(jìn)行操作。4、主油缸5圖3-2主油缸兩個主油缸串聯(lián)連接，一個缸前進(jìn)，另一個缸后退，是與其相連的兩個混凝土缸一個吸料，另一個泵送。主油缸兩端裝有單向節(jié)流閥，當(dāng)活塞運(yùn)行到終點(diǎn)前，單向節(jié)流閥將活塞前后兩腔溝通，即可以防止撞缸，又可對油缸封閉腔進(jìn)行補(bǔ)油?？拷淠且欢说膯蜗蚬?jié)流閥還具有輸出信號使分配閥換向的作用。5、分配油缸13兩個分配油缸為柱塞油缸，它們的柱塞通過球鉸與擺臂連接，一缸擺動前進(jìn)，另一缸擺動后退，使s閥來

46、回切換。擺缸行程終了位置設(shè)置取信口，得到使主油缸換向的信號，控制主油缸的換向。6、冷卻器17為板翹式強(qiáng)制風(fēng)冷冷卻器，一般當(dāng)油溫超過45時，應(yīng)打開風(fēng)冷電機(jī)，冷卻液壓油。7、回油濾油器18該濾油器為直回式回油過濾器，過濾精度為10u。該濾油器設(shè)有止回閥、旁通閥、濾芯污染堵塞發(fā)訊器等裝置。濾油器上裝有真空表，當(dāng)出油口的真空度大于0.35mpa時，發(fā)訊器發(fā)出訊號，提示更換或清洗濾芯；當(dāng)出油口的真空度大于0.4mpa，旁通閥會自動開啟，液壓油從旁通閥流回油箱。該濾油器還配有永久磁鐵，可濾除1微米以上的鐵磁性顆粒。8、壓力繼電器24該壓力繼電器可設(shè)定開啟壓力值，當(dāng)達(dá)到該設(shè)定壓力值，可使混凝土泵進(jìn)行自動反泵

47、工作，可消除堵管故障。3.2液壓元件的選型與設(shè)計1、常用泵及相應(yīng)的液壓馬達(dá)的主要優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場合齒輪泵的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，體積小，質(zhì)量輕，工藝性好，價格便宜，自吸能力強(qiáng)，對油液污染不敏感，轉(zhuǎn)速范圍大，維護(hù)方便，工作可靠。它的缺點(diǎn)是困油現(xiàn)象嚴(yán)重，徑向不平衡力大，泄漏大，流量脈動大，噪聲較高，不能做變量泵使用。低壓齒輪泵廣泛地應(yīng)用在低壓(25105pa以下)的液壓系統(tǒng)中，如機(jī)床以及各種補(bǔ)泊、潤滑和冷卻裝置等。齒輪泵在結(jié)構(gòu)上采取一定措施后，也可以達(dá)到較高的工作壓力。中壓齒輪泵主要應(yīng)用于機(jī)床、國軋鋼設(shè)備的液壓系統(tǒng)中。中高壓和高壓齒輪泵主要用于農(nóng)林機(jī)械工程機(jī)械、船舶機(jī)械和航空技術(shù)中。和齒輪泵相比，葉片

48、泵有流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、壽命長，輪廓尺寸較小、結(jié)構(gòu)較緊湊等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著自吸能力差、調(diào)速范圍小、最高轉(zhuǎn)速較低、葉片容易咬死、工作可靠性較差、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、對油液污染較敏感等缺點(diǎn)。因此在工作環(huán)境較污穢、速度范圍變化較大的機(jī)械上應(yīng)用相對較少。在工作可靠性要求很高的地方，如飛機(jī)上，也很少應(yīng)用。葉片泵在中，低壓液壓系統(tǒng)尤其在機(jī)床行業(yè)中應(yīng)用最多。其中單作用式葉片泵常做變量泵使用，其額定壓力較低(6.3mpa)，常用于組合機(jī)床，壓力機(jī)械等；雙作用式葉片泵只能做定量泵使用，其額定壓力可達(dá)14mpa21mpa，在各類機(jī)床(尤其是精密機(jī)床)設(shè)備中，如注塑機(jī)、運(yùn)輸裝卸機(jī)械及工程機(jī)械等中壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用

49、。柱塞泵由于構(gòu)成密封工作腔的構(gòu)件一一柱塞和缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，加工方便，容易得到較高的配合精度，密封性好，故容積效率高，工作壓力高。同時這種泵只要改變柱塞的行程就可以很方便的改變其流量，易于實現(xiàn)變量。因此柱塞泵在高壓、大流量、大功率的液壓系統(tǒng)中和流量需要調(diào)節(jié)的場合，如龍門刨床、拉床、液壓機(jī)、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、船舶機(jī)械等場合得到廣泛應(yīng)用。|柱塞泵按其柱塞的排列方式和運(yùn)動方向的不同，可分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩大類。軸向柱塞泵的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小，質(zhì)量輕，轉(zhuǎn)動慣量小且易于實現(xiàn)變量，壓力高(可達(dá)到40mpa或更高)，可在高壓高速下工作，并具有較高的容積效率。因此這種泵在高壓系統(tǒng)中應(yīng)用較

50、多。不足的是該泵對油液的污染十分敏感，一般需要精過濾。同時該泵自吸能力差，常需要由低壓泵供油。軸向柱塞泵具有可逆性。和軸向柱塞泵比，徑向柱塞泵的徑向尺寸較大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且配油軸受到徑向不平衡力作用，易于磨損，因而限制了轉(zhuǎn)速和壓力的提高(最高壓力在2ompa左右)，故目前生產(chǎn)中應(yīng)用不多。該泵的容積效率較高，一般可達(dá)0.940.98。2、主油泵選型要求選擇液壓泵時，首先應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)的要求，如流量、工作壓力等，同時對液壓泵的性能及成本等進(jìn)行綜合分析，以便確定液壓泵的形式。 在確定液壓泵的形式時，應(yīng)考慮使泵具有一定的壓力儲章液壓元件的結(jié)構(gòu)與維修備，一般液壓泵的額定工作壓力應(yīng)比系統(tǒng)最大工作壓力高10

51、%20%。 在選擇液壓泵轉(zhuǎn)速時，應(yīng)根據(jù)主機(jī)的要求和液壓泵允許的使用轉(zhuǎn)速、壽命、可靠性等進(jìn)行綜合考慮。提高轉(zhuǎn)速（泵的使用轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速）會使液壓泵吸油不足，降低壽命，甚至造成液壓泵先期損壞。為了便于對液壓泵進(jìn)行綜合分析，現(xiàn)將各類液壓泵的工作壓力、流量、轉(zhuǎn)速、容積效率和總效率等主要參數(shù)列于表2-2之中，以供從事液壓技術(shù)的有關(guān)人員在實際工作中參考選用。表1各種液壓泵參數(shù)比較表1通過比較可得選用軸向柱塞泵，額定壓力6.3-40mpa，額定流量10-250mpa3、液壓閥的選型溢流閥選型液壓閥的選型注意事項：選擇時首先要注意系統(tǒng)壓力與溢流閥最高設(shè)定壓力，一般溢流閥最大工作壓力要高于系統(tǒng)最大壓力，前者為

52、后者的1.2倍，較為安全；至于流量，在有節(jié)流的系統(tǒng)中，必須滿足最小穩(wěn)定溢流量，同時泵流量應(yīng)小于溢流閥最大溢流量。正規(guī)產(chǎn)品選擇時，可以參考流量壓力曲線、最低調(diào)整壓力流量曲線，總之選擇時，要注意： 1)溢流閥的最大同流量大于泵流量，最大工作壓力大于系統(tǒng)最高壓力；2）系統(tǒng)流量應(yīng)能滿足溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量，否則無法穩(wěn)壓； 3）觀察溢流閥的最低調(diào)節(jié)壓力是夠滿足系統(tǒng)的需要；為保護(hù)主油泵，溢流閥溢流壓力應(yīng)低于油泵的額定壓力，溢流閥溢流壓力選為10mpa, 選擇型號為yf3-e20b-*,它的基本參數(shù)為：調(diào)定壓力20mpa, 壓力范圍：0.5-30mpa,最大流量120l/min, 質(zhì)量為3.7kg.4、攪

53、拌系統(tǒng)液壓元件選型攪拌系統(tǒng)額定壓力一般設(shè)定為6-10mpa，齒輪泵采用中高壓齒輪泵，規(guī)格為16-25ml/r,濾油采用80u的粗濾；換向閥中位機(jī)能采用h型，保證中位時齒輪泵卸荷而攪拌輪浮動。攪拌馬達(dá)主要有兩種方案：一種采用一個1000-1200ml的徑向柱塞馬達(dá)。另一種采用500ml的擺成馬達(dá)。前者有點(diǎn)事成本較低而缺點(diǎn)是壓力等級低，壽命短；后者反之，齒輪泵規(guī)格與馬達(dá)規(guī)格的匹配目標(biāo)是保證攪拌馬達(dá)轉(zhuǎn)速（即攪拌輪轉(zhuǎn)速），保持在30-35r/min,，轉(zhuǎn)速過低，則攪拌效果差，轉(zhuǎn)速過高則離心力過大，可能將心甩出。（1）、攪拌馬達(dá)類型低速大扭矩的液壓馬達(dá)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動的執(zhí)行元件，分?jǐn)[線式和柱塞式兩種，后者又分

54、為軸向柱塞與徑向柱塞液壓馬達(dá)。bm型擺線液壓馬達(dá)是一種內(nèi)嚙合擺線式的小型、低速、大扭矩液壓馬達(dá)。其結(jié)構(gòu)簡單，低速性能好，短期超載能力強(qiáng)，與同排量的其他液壓馬達(dá)相比，具有體積小，重量輕，輸出扭矩達(dá)等優(yōu)點(diǎn)。只需要直接與該馬達(dá)進(jìn)出口油口相連，便可進(jìn)行工作。bm型：bym-250 排量：250l/r , 最大轉(zhuǎn)矩:320n.m 最大工作壓力：12mpa, 額定轉(zhuǎn)速：10-250r/min ，額定流量：100l/min 額定輸出功率：20kw, 長度：lwh=202130102.q進(jìn)=qr=25050=12.5m3/h(2)、攪拌油泵的選型根據(jù)bym-250馬達(dá)選擇的型號配置液壓泵，選擇cbf-e40型

55、外嚙合單級齒輪泵：排量：40l/r,額定壓力：16mpa,最大壓力：20mpa, 額定轉(zhuǎn)速：2000r/min, 最大轉(zhuǎn)速：3000r/min, 容積效率：83% 驅(qū)動功率：25kw， 質(zhì)量4.7kg齒輪排量：q排=qr=402000=80m3/hq排q進(jìn)，所以符合要求5、蓄能器的類型、工作原理及主要功用蓄能器的類型有:重力式、彈簧式、氣瓶式、活塞式、氣囊式等五種類型，它們共同的作用是:在系統(tǒng)不需要能量(流量和壓力)時，把能量儲存起來：在系統(tǒng)需要能量時，再把儲存的能量放出來。即起到儲存和釋放能量的作用。為實現(xiàn)這一作用，不同類型蓄能器的具體工作原理有所區(qū)別:重力式蓄能器是利用重物、柱塞的位置變化

56、來儲存油液或釋放油液的：彈簧式蓄能器是利用彈簧(或柱塞)的壓縮(或上升)、伸長(或下降)來儲存、釋放能量的：對于氣瓶式、活塞式、氣囊式蓄能器，同屬于充氣式蓄能器，它們都是利用氣體的壓縮、膨脹來儲存、釋放能量的。而活塞式和氣囊式(又稱皮囊式)又同屬隔離式蓄能器。種 類特點(diǎn)和適用場硬管鋼管能承受高壓，價格低廉，耐油，抗腐蝕，剛性好，但裝配時不能任意彎曲；常在裝拆方便處用作壓力管道，中、高壓用無縫管，低壓用焊接管合紫銅管易彎曲成各種形狀，但承壓能力一般不超過6.510mpa，抗振能力較弱，又易使油液氧化；通常用在液壓裝置內(nèi)配接不便之處軟管尼龍管乳白色半透明，加熱后可以隨意彎曲成形或擴(kuò)口，冷卻后又能定

57、形不變，承壓能力因材質(zhì)而異，自2.5mpa至8mpa不等塑料管質(zhì)輕耐油，價格便宜，裝配方便，但承壓能力低，長期使用會變質(zhì)老化，只宜用作壓力低于0.5mpa的回油管、泄油管等橡膠管高壓管由耐油橡膠夾幾層鋼絲編織網(wǎng)制成，鋼絲網(wǎng)層數(shù)越多，耐壓越高，價昂，用作中、高壓系統(tǒng)中兩個相對運(yùn)動件之間的壓力管道低壓管由耐油橡膠夾帆布制成，可用作回油管道表2蓄能器的具體功用如下：短期大量供油。若液壓系統(tǒng)在一個工作循環(huán)中，只在很短的時間內(nèi)大量用泊，則可.采用蓄能器作輔助油源。這樣，既可滿足系統(tǒng)的最大速度即最大流量的要求，又使液壓泵的流量減少，電機(jī)功率減少，從而節(jié)約能耗并降低溫升：或在不減少泵的容量情況下，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)速度。系統(tǒng)保壓。這一功用主要用于壓力機(jī)或機(jī)床夾緊裝置的液壓系統(tǒng)。應(yīng)急能源。當(dāng)停電或原動機(jī)發(fā)生故障而使系統(tǒng)供泊中斷時，蓄能器可做為系統(tǒng)的應(yīng)急能源。緩和壓力沖擊，吸收壓力脈動。在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)液壓泵突然啟動或停