基于垃圾壓縮設(shè)備的液壓系統(tǒng)控制研究

鄭偉鵬

摘 要：隨著科技水平和經(jīng)濟建設(shè)的不斷進步與發(fā)展，人們生活的的環(huán)境也在發(fā)生翻天覆地的變化，而垃圾設(shè)備的使用能夠緩解城市處理垃圾的困境，保證了人們美好的生活環(huán)境。本文是基于垃圾壓縮設(shè)備的液壓系統(tǒng)控制，從液壓系統(tǒng)的工作原理出發(fā)，對于設(shè)計的整個過程進行分析與研究，以此提高垃圾設(shè)備的利用率，為現(xiàn)代的智能生活提供更加美好的環(huán)境。

關(guān)鍵詞：垃圾壓縮設(shè)備;液壓系統(tǒng);控制;生活質(zhì)量

本文是以垃圾壓縮設(shè)備為基礎(chǔ)，對該設(shè)備進行一定的研究與分析，對其液壓系統(tǒng)控制進行設(shè)計與研究，從多個方面進行研究與分析，以此為液壓系統(tǒng)的完善提供一定的參考資料，最大程度上消除垃圾壓縮設(shè)備的液壓系統(tǒng)的安全隱患，保證垃圾壓縮設(shè)備的正常運行，以及操作人員、財產(chǎn)的安全，避免嚴重意外危險事故的發(fā)生。

1 垃圾壓縮設(shè)備的液壓工作原理

垃圾壓縮設(shè)備主要是由主機結(jié)構(gòu)、液壓傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)構(gòu)成。其中，主機結(jié)構(gòu)主要由翻轉(zhuǎn)斗、壓縮車廂、翻轉(zhuǎn)油缸、推頭油缸等核心裝置構(gòu)成;而液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計尤為重要，現(xiàn)將其液壓的工作系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

垃圾壓縮設(shè)備的液壓系統(tǒng)的所達到的功能：

（1）壓頭油缸的工作過程具有手動和自動等控制按鈕，其中自動運動過程，必須先回到初始位置才能進行，并進行多次循環(huán)往復。

（2）翻轉(zhuǎn)油缸不需要設(shè)計成自動循環(huán)控制，需要具有手動翻轉(zhuǎn)上料和手動翻轉(zhuǎn)回落等過程，并帶有相應的硬限位和緩沖裝置，從而有效地控制了翻轉(zhuǎn)過程的平穩(wěn)、安全，低振動等特點。

（3）當壓頭過程處于自動循環(huán)控制時，若翻轉(zhuǎn)的手動操作切換自動操作，壓頭的油缸必須運動到復位的狀態(tài)，翻轉(zhuǎn)的按鈕操作才能夠進行翻轉(zhuǎn)的運動過程。

（4）垃圾壓縮設(shè)備的控制面板上需要有垃圾的總量和剩余量的顯示，當垃圾的壓縮量達到100%之后，需要設(shè)置有報警的信號，并且停止正常的壓縮工作。

2.垃圾壓縮設(shè)備的液壓方案的設(shè)計

液壓系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)主要涉及到液壓缸的壓力大小，整個系統(tǒng)所需要的流量和電機的功率大小。一般情況下，垃圾壓縮設(shè)備的工作壓力，需要按照負載的最大值來選擇液壓方案和液壓缸，而液壓缸所提供的壓力往往是由液壓缸的橫截有效面積來決定的，以此也可以確定液壓缸的數(shù)量和運動的速度，以及所需電機的功率大小等參數(shù)，快速的建立其液壓方案的各項細節(jié)。

2.1液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)計算

液壓缸的壓力大小主要由液壓缸筒內(nèi)徑、活塞桿直徑及有效面積等共同決定。其計算公式如下：

其中，參數(shù)p代表背壓;參數(shù)P1代表液壓管道的壓力大小;參數(shù)A1代表液壓缸的有效截面積;參數(shù)D1代表液壓缸的直徑。

通過上述的公式可以計算出每個工作過程所需要的壓力大小，以此更好的選擇每一個液壓缸的型號和參數(shù)。

對于電動機的選擇是基于上述液壓缸的數(shù)量與壓力的大小，以此選擇電動機的功率。由于整個垃圾壓縮設(shè)備的能量都是來源于電機所提供的功率，因此對于整個垃圾壓縮設(shè)備所需要的總功率計算如下：

其中，參數(shù)P表示垃圾壓縮設(shè)備電機的總功率;參數(shù)表示整個系統(tǒng)的總傳動效率;

選擇ABB型號為M2QA-132M-4的三相異步電動機。其具體參數(shù)見表所示。

對于液壓油箱的設(shè)計，需要包含油液容量與空氣容量。其中，油箱容量的大小主要由液壓系統(tǒng)工作過程的需求量來決定，其估算的公式如下：

其中，參數(shù)代表系統(tǒng)壓力的經(jīng)驗系數(shù);參數(shù)q代表液壓泵的額定流量。

2.2液壓系統(tǒng)的回路分析

（1）主換向控制油路設(shè)計

對于主換向控制油路的設(shè)計是由整個過程協(xié)調(diào)來實現(xiàn)的，最初由電動機的輸出進而產(chǎn)生壓力油，其輸出端需要設(shè)置單向閥，其單向閥的作用，一方面防止系統(tǒng)的液壓油受到液壓缸的影響，進而回流至油箱中，另一方面可以防止系統(tǒng)壓力的波動，對液壓缸造成一定的破壞。除此之外還需要設(shè)置溢流閥，該閥的作用是保障系統(tǒng)壓力的同時，能夠?qū)⒊鰤毫Φ牟糠诌M行泄壓，以此保障整個系統(tǒng)的正常運行。三位四通電磁換，主要控制主回路的各個支路的通斷，能夠?qū)毫τ洼斔椭列枰母鱾€分支回路。而風冷卻器和回油過濾器則是保護整個介質(zhì)油液的關(guān)鍵，風冷器是為了冷卻液壓油;回油過濾器則是過濾整個系統(tǒng)的雜質(zhì)。

（2）壓頭的壓縮與翻轉(zhuǎn)的上、下料控制

對于垃圾壓縮設(shè)備的液壓系統(tǒng)中，出現(xiàn)的翻轉(zhuǎn)上、下料，以及該過程的速度，都是需要油路的通斷來實現(xiàn)的。對于壓頭的壓縮和速度也是需要電磁換向閥的控制來實現(xiàn)的，為了進一步滿足壓頭與翻轉(zhuǎn)功能的實現(xiàn)，尤其是速度的控制，都是由整個液壓系統(tǒng)的控制來實現(xiàn)的，并且根據(jù)提供壓力的大小來實現(xiàn)垃圾壓縮設(shè)備的工作速度。

對于垃圾壓縮設(shè)備的管理與維護也是不可或缺的一部分，從體制上加強設(shè)備的日常管理，定期安排專業(yè)人員對其進行檢測，與此同時，對技術(shù)人才也開展不定期的考核，提升技術(shù)上的管理與維護的能力，做到“誰使用，誰負責”的原則，降低設(shè)備的磨損，增加設(shè)備的使用壽命和性能。

3總結(jié)

隨著全球環(huán)境污染問題變得日益突出，營造一個良好的生活環(huán)境成為人們關(guān)注的話題。而垃圾壓縮設(shè)備是順應時代的發(fā)展，能夠改善人們生活的環(huán)境，提高人與自然和諧相處。本文是基于垃圾壓縮設(shè)備的液壓系統(tǒng)的研究，通過對液壓系統(tǒng)工作情況的調(diào)研與分析，結(jié)合現(xiàn)代城市與小區(qū)垃圾管理的實際情況，對該設(shè)備進行分析與研究，以此想提高設(shè)備的利用率，尤其是對于液壓系統(tǒng)的控制，需要充分考慮到城市的規(guī)模以及后期的規(guī)劃，有必要從垃圾的增加量來進行調(diào)整，提高了液壓系統(tǒng)的經(jīng)濟性與安全性，在滿足小區(qū)居民正常生活的同時也能更好的控制垃圾的分類、處理和運輸?shù)裙δ堋?/p>

參考文獻

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