混凝土泵开式液压系统换向冲击控制方法研究

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1、万方数据第31卷第11期计算机仿真2014年11月文章编号：l006—9348(2014)11一0222—05混凝土泵开式液压系统换向冲击控制方法研究吴万荣，冒振文，黄向阳(中南大学机电工程学院，湖南长沙410012)摘要：在开式混凝土泵送系统优化设计的研究中，根据开式混凝土泵送系统的工作原理，对其在换向过程中液压冲击现象产生机理进行了理论分析，得出换向液压冲击压力值与主油泵排量呈线性关系。由此提出了变排量控制方法来减小系统换向液压冲击。在保证泵送活塞不撞缸以及活塞行程控制精度的前提下，对泵送系统的换向时机以

2、及变排量时间参数进行了优化。选取某型号混凝土泵，对其泵送系统进行AMEsim建模仿真以及实验，结果表明，采用主油泵变排量控制方法能够有效减小泵送系统的换向冲击。关键词：混凝土泵；开式液压系统；液压冲击；变排量控制；行程控制精度中图分类号：唧91．9文献标识码：BStudyonControlMethodf．orHydrauUchnpactofOpenHydralnicSysteminCo眦retePlImpWUWan—rong，MAOZhen—wen，HUANGXiang—yang(CollegeofMecha

3、Jlical蛐dElectricalEngineering，CentralSoutllUniversicy，ChangshaHun醐410012，China)ABSTlltACT：Accordingtotheworkingprincipleofopenhydraulicsysteminconcretepump，aIldthought11etheoreti-calallalysisonthephenomenonofhydmulicimpactindirectionch明gingpmcess，itisconclu

4、dedt}lattheimpactpressurehaLsalinearrelationwi山t}ledisplacementoftIlemainoilpump．Tosolvethehydmulicimpactproblem，aVariabledisplacementmethodw鹊raised．Underthereqtlirementthatthepistondoesnotstriket}lebottomofcylindera11drequirementofpistonstrokecontrolaccura

5、cy，theauthorsoptimizedthepumpingdirectionchan画ngprocesstimeparametersandthedisplacementcontroltimep缸舡neters．Though也eAMEsimmodelingsimulationandexperimentalstudy，thev撕abledisplacementcontr01metIlodispmvedfe鹳ibleinreducingthehydraulicimpactindirectionchan-舀ng

6、pmcess．KEYWoRDS：Concretepump；0penhydraIllicsystem；Hydraulicimpact；V鲥abledisplacementcontml；PistonstI_okecontrolaccuracv1引言混凝土泵在输送与浇筑混凝土时具有灵活机动，工作效率高，浇筑质量好等优点，因此，近年来在高层建筑、铁路、桥梁、民用建筑等领域得到广泛运用，在国民经济发展和基础设施建设中具有重要的地位⋯。混凝土泵的液压系统分为开式和闭式两种。相对于闭式液压系统而言，开式液压系统成本更低，结

7、构更加简单，散热性更好，因此国内相当多的混凝土泵生产厂家都选择了开式系统。但开式液压系统在工作过程中存在更加严重的液压冲击问题。液压冲击将对泵的工作性能及使用寿命产生严重的影响口J，如何有效地减小甚至消除液压冲击现象具有重要的工程意义。基金项目：国家自然科学基金资助项目(51175518)收稿日期：2014一02—10—222～本文对开式系统泵送换向过程中的液压冲击现象进行理论分析，并在此基础上，提出了通过控制主油泵排量来减小换向冲击的方法。在保证活塞不撞缸及活塞行程控制精度的前提下对系统换向时机及变排量时间

8、参数进行了优化。最后对优化后的泵送液压系统进行AMEsim仿真分析及样机实验。2混凝土泵送液压系统工作原理混凝土泵开始工作时，主换向阀2位于左位，由主油泵l向系统供油，油液通过主换向阀2进入泵送液压缸A，有杆腔，活塞在液压油驱动下缩回，带动混凝土缸B。开始吸料。与此同时，泵送液压缸A：活塞伸出，推动混凝土缸B：开始泵料。液压缸A：泵送到位后，分配阀3换向，分配液压缸动作，分配液压缸动作到位后，主换向