混凝土攪拌車的一種雙動力液壓驅(qū)動系統(tǒng)

田娟 吳新英 劉明清 李榮娟

河北雷薩重型工程機械有限責(zé)任公司 河北張家口 075100

1 前言

工程建筑、橋梁等混凝土施工工地，常有混凝土手工收尾找補工況，例如門窗、橋梁的抹縫和填平等，混凝土用量少，施工時間長，有時可持續(xù)5～6小時。在此過程中，攪拌罐需持續(xù)以1～3 r/min的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)才能確保攪拌罐里混凝土不凝固，使施工得以正常進(jìn)行。而要保持?jǐn)嚢韫抟?～3 r/min的轉(zhuǎn)速持續(xù)運轉(zhuǎn)，就需要發(fā)動機不熄火，保持怠速運轉(zhuǎn)。另外在建筑工地等待卸料的過程中，常常也會因為混凝土的澆灌速度影響，造成混凝土攪拌車排隊等待卸料的現(xiàn)象，時間長達(dá)1～2h。等待卸料的過程中，發(fā)動機也會保持怠速運轉(zhuǎn)，以避免攪拌罐里混凝土凝固。發(fā)動機的持續(xù)怠速運轉(zhuǎn)，不僅油耗高，而且燃燒不充分造成環(huán)境污染。為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，特為這種工況另外增加電機驅(qū)動油泵系統(tǒng)，此時發(fā)動機熄火，由工地380 V三相電源帶動電機驅(qū)動油泵運轉(zhuǎn)，通過組合轉(zhuǎn)化閥根據(jù)兩套動力系統(tǒng)壓力的大小自動切換為電機驅(qū)動系統(tǒng)，帶動攪拌罐運轉(zhuǎn)，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。因兩套動力系統(tǒng)不同時工作，因此可共用一套吸回油和散熱系統(tǒng)，管路連接簡單，結(jié)構(gòu)緊湊。

2 雙動力液壓驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

雙動力液壓驅(qū)動系統(tǒng)分別由發(fā)動機驅(qū)動油泵和電機驅(qū)動油泵兩套動力系統(tǒng)組成，兩套系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓油根據(jù)不同工況，由組合轉(zhuǎn)換閥控制，分別驅(qū)動同一套馬達(dá)和減速機，帶動攪拌罐運轉(zhuǎn)。在攪拌車正常裝料、運輸和卸料過程中，運行第一套動力系統(tǒng)，即a系統(tǒng)-發(fā)動機驅(qū)動油泵系統(tǒng)，此時由底盤發(fā)動機驅(qū)動油泵，經(jīng)過組合轉(zhuǎn)換閥，將高壓油輸送給馬達(dá)，帶動減速機驅(qū)動攪拌罐運轉(zhuǎn)。在收尾找補工況或者排隊卸料等需要發(fā)動機長時間怠速運轉(zhuǎn)的時候，發(fā)動機熄火，由電機驅(qū)動另一臺油泵運轉(zhuǎn)。組合轉(zhuǎn)換閥根據(jù)兩套系統(tǒng)壓力的大小自動切換為電機驅(qū)動系統(tǒng)，即第二套b系統(tǒng)-電機驅(qū)動油泵系統(tǒng)，由電機驅(qū)動油泵產(chǎn)生的高壓油輸送給馬達(dá)，帶動減速機驅(qū)動攪拌罐運轉(zhuǎn)，滿足不同工況需求，實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的目的。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 雙動力液壓驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 雙動力液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理

雙動力液壓驅(qū)動系統(tǒng)如圖2所示：攪拌車正常運行過程中，由a系統(tǒng)中的發(fā)動機帶動油泵運轉(zhuǎn)產(chǎn)生高壓油，經(jīng)A1口進(jìn)入K1閥2口，K1閥2口壓力達(dá)到設(shè)定值后，K1閥開啟，高壓油進(jìn)入馬達(dá)驅(qū)動馬達(dá)運轉(zhuǎn)。同時高壓油進(jìn)入K3、K4閥的3口，鎖止K3、K4閥，切斷b系統(tǒng)油路；攪拌罐反轉(zhuǎn)卸料時，高壓油經(jīng)B1口進(jìn)入K2閥2口，K2閥2口壓力達(dá)到設(shè)定值后，K2閥開啟，高壓油進(jìn)入馬達(dá)驅(qū)動馬達(dá)反向運轉(zhuǎn)。同時高壓油進(jìn)入K3、K4閥的3口，鎖止K3、K4閥，切斷b系統(tǒng)油路；可見攪拌車正常運行過程中，a系統(tǒng)的運行不受b系統(tǒng)的影響，同普通攪拌車液壓系統(tǒng)相同，滿足任何工況需求。

圖2 雙動力液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理圖

在收尾找補工況或者排隊卸料等需要發(fā)動機長時間怠速運轉(zhuǎn)的時候，發(fā)動機熄火，由b系統(tǒng)中的電機帶動油泵產(chǎn)生高壓油，經(jīng)A2口進(jìn)入K4閥2口，K4閥2口壓力達(dá)到設(shè)定值后，K4閥開啟，高壓油進(jìn)入馬達(dá)驅(qū)動馬達(dá)運轉(zhuǎn)。同時高壓油進(jìn)入K1、K2閥的3口，鎖止K1、K2閥，切斷a系統(tǒng)油路；攪拌罐反轉(zhuǎn)卸料時，高壓油經(jīng)B2口進(jìn)入K3閥2口，K3閥2口壓力達(dá)到設(shè)定值后，K3閥開啟，高壓油進(jìn)入馬達(dá)驅(qū)動馬達(dá)反向運轉(zhuǎn)。同時高壓油進(jìn)入K1、K2閥的3口，鎖止K1、K2閥，切斷a系統(tǒng)油路；可見在此種工況下中，b系統(tǒng)的運行不受a系統(tǒng)的影響，實現(xiàn)正轉(zhuǎn)攪拌和反轉(zhuǎn)卸料的功能。

由雙動力液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理圖可以看出，a、b兩套系統(tǒng)的油泵自帶安全溢流閥，能各自獨立工作，互不影響。又因為兩套系統(tǒng)不同時工作，所以兩套系統(tǒng)共用一套吸回油系統(tǒng)，包括吸油濾及散熱器。同時組合閥采用插裝閥控制，結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，制作方便，且能根據(jù)兩套系統(tǒng)的壓力大小自動切換，不需要增加額外的操縱系統(tǒng)。管路連接簡單，使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，性能可靠。

4 結(jié)語

專為混凝土攪拌車量身打造的雙動力液壓驅(qū)動系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)各自獨立，互不影響，根據(jù)系統(tǒng)壓力的大小，由組合轉(zhuǎn)換閥自動切換，分別驅(qū)動同一套執(zhí)行機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作方便，可以實現(xiàn)實時切換，滿足不同工況需求。雙動力液壓驅(qū)動系統(tǒng)在特定工況下能為客戶創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟價值，引領(lǐng)行業(yè)提高節(jié)能環(huán)保意識。