徐展,息樹辛,魏雪玲,楊寶東,單芝慶,饒偉強
(徐州徐工施維英機械有限公司,江蘇 徐州 221004)
雙泵合流技術在小方量混凝土攪拌運輸車上的應用
徐展,息樹辛,魏雪玲,楊寶東,單芝慶,饒偉強
(徐州徐工施維英機械有限公司,江蘇 徐州 221004)
本文針對目前小方量混凝土攪拌運輸車攪拌筒的轉速控制和系統節能問題,擬定了一種雙泵合流控制方案,并對這種傳動系統進行了分析。結果表明,雙泵合流技術在小方量攪拌車上的應用可以有效地控制攪拌筒的旋轉速度和方向,降低了小方量攪拌車的能量損耗,取得了良好的經濟效益。
雙泵合流;小方量攪拌車;多路換向閥組;齒輪泵
小方量混凝土攪拌運輸車攪動容積在 3~6 立方米,液壓系統大都采用國產液壓元件組成的開式液壓系統,選用二橋底盤。在大力建設新農村和城鎮化擴張的時代背景下,小方量攪拌車有著越來越廣闊的市場前景。由于小方量攪拌車攪動容積小,整車通過性好等特點,使得其能適應鄉村、隧道等狹窄通道,在這些場地施工時有獨特的優勢。
若采用大方量混凝土攪拌運輸車上使用的進口液壓元件組成的閉式液壓系統,加上單次運輸能力小,小方量混凝土攪拌運輸車在經濟性能方面將很難與大方量混凝土攪拌運輸車競爭。而且目前混凝土攪拌車用閉式液壓泵、馬達排量大、工作壓力大,用在小方量混凝土攪拌車上,會造成一些功能浪費。考慮小方量混凝土攪拌運輸車的使用工況和運營成本,提出了一種雙泵合流技術,來控制攪拌筒的旋轉速度和方向。
混凝土攪拌運輸車的工況分為:進料工況、行駛工況、出料工況。
雙泵合流技術可以根據攪拌車不同的工況,調節多路換向閥為系統提供不同的流量,最終實現控制攪拌筒的轉速和旋轉方向。圖1 為小方量混凝土攪拌運輸車不同工況工作示意圖。

圖1 小方量混凝土攪拌運輸車不同工況工作示意圖
雙泵合流技術液壓系統主要由 40 齒輪泵、20 齒輪泵、回轉馬達、多路換向閥、風冷機組、單向閥等組成。
多路換向閥由一個兩位六通閥和一個三位六通閥組成,兩位六通閥用于控制 40 齒輪泵是否和 20 齒輪泵合流,三位六通閥用于控制攪拌筒的旋向。當兩位六通閥處于左位時,20 齒輪泵單泵工作,液壓馬達低速旋轉;當兩位六通閥處于右位時 40 齒輪泵與 20 齒輪泵合流,液壓馬達高速旋轉。當三位六通閥處于中位時,馬達不旋轉;三位六通閥處于左位時,馬達順時針旋轉;當三位六通閥處于右位時,馬達逆時針旋轉。小方量攪拌車液壓系統原理如圖2 所示。

圖2 液壓系統原理
混凝土攪拌運輸車不同工況下攪拌筒的工作特點如表1所示,攪拌筒的工作的特點決定了液壓系統工作狀態。

表1 混凝土攪拌運輸車不同工況下的運行參數
由表1 可以看出,攪拌筒在進料、出料工況下轉速較高,要求馬達轉速較高、液壓系統流量較大。由于液壓系統選用齒輪泵,靠底盤油門控制齒輪泵的轉速來控制液壓系統流量。當攪拌車在進料、出料工況時,兩個油泵同時為馬達供油,使馬達高速運轉;當攪拌車在行駛工況時,只有 20 齒輪泵為馬達供油,40 齒輪泵停止工作,馬達低速運轉,在保證使用性能的前提下降低了能耗。
雙泵合流技術在小方量混凝土攪拌運輸車上的應用如圖3 所示。

圖3 雙泵合流技術在小方量攪拌運輸車上的應用
雙泵合流技術在小方量混凝土攪拌運輸車上的應用,降低了攪拌車行駛過程中的能耗。通過控制大泵與小泵的合流可以有效調節攪拌筒的轉速,擴大調速范圍,實現不同工況下液壓系統的正常工作。雙泵合流技術采用開式液壓系統,選用齒輪泵,購置成本較低,有較好的經濟性。與現有的大方量混凝土攪拌運輸車相比較,采用雙泵合流技術的小方量混凝土攪拌運輸車在技術性能、經濟性能以及場地適應性方面有一定的優勢,更加適應農村、隧道等工況。
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