反泵法解決混凝土泵堵管

摘要：介紹了解決混凝土泵堵管的反泵法的原理及從軟件、硬件兩個方面提高反泵法性能的方法

關鍵詞：堵管，反泵法，設定值，輸送缸，延時子程序，壓力傳感器

混凝土泵發生堵管時，一般使用反泵法排除。但是如果由于某些原因導致反泵失敗，沒有消除堵管，這時需采用人工方式排除堵管，這樣不但增加了施工人員的勞動強度，還會直接影響到工程的質量和工期。所以提高混凝土泵的反泵性能，能極大地提高混凝土泵的整機性能。

1、原理分析

首先，分析擺閥油路系統的液壓原理和工作過程，其液壓原理如附圖所示。恒壓泵1通過單向閥2向蓄能器8供油，系統壓力達到系統設定值后，壓力作用于恒壓泵的伺服閥，使恒壓泵斜盤回到零位，不排油，系統壓力保持在設定值，等到換向信號觸發擺閥動作時，蓄能器的油液迅速沖出，經過電液三位四通閥4進入擺閥缸，當系統壓力再次達到設定值后，恒壓泵斜盤由于伺服缸的作用，又重新回到零位，停止向蓄能器供油，等待下次擺閥缸的動作。從以上分析中可以看出，這種液壓系統不允許擺閥連續工作或工作間隙過短，而必須有充分的蓄能器充液時間，只有在系統壓力達到設定值的情況下，才使擺閥正常功能工作，不至于出現擺動力無力的現象。

2、疏通管道方式

混凝土泵的正常泵送通過擺閥和輸送缸的協調動作實現。工作時，一只混凝土輸送缸從料斗中抽出混凝土，另一只混凝土輸送缸推出混凝土，經擺閥、S管和輸送管送到到施工現場，進行混凝土澆筑。所謂反泵，就是抽出輸送管中的混凝土返回料斗中，從而達到疏通管道的作用。從正泵到反泵可通過兩種方式實現，保持主輸送缸原有方向不變的情況下，僅反向擺閥，保持擺閥原有方向不變的情況下，僅反向主輸送缸。

3、反泵失敗的原因

對于反方向擺閥這種反泵形式，在正常泵送中，操作人員發現有堵管現象時，馬上扳動反泵開關至反泵位置，擺閥迅速擺動，使混凝土泵處于反泵狀態，但如果反泵距上一次正泵擺閥擺動時間較短，則此時蓄能器還處于充液狀態，系統壓力還未達到設定值，這勢必會影響擺閥擺動的力量和速度。

由于出現堵管時，往往擺閥處的混凝土較正常泵送時密度大，將一步促使擺閥擺動困難，使擺閥在擺動中被卡滯在中途，造成反泵失敗。對于反向主輸送缸這種反泵形式，由于主輸送缸由一個恒功率軸向柱塞泵通過三位四通電液向閥直接供油，換向并不會對該輸送系統的壓力、流量產生影響，但同樣存在距上次正泵換向時間較短，主輸送缸反抽到位時，擺閥回路蓄能器還處于充液狀態，造成換向時擺閥無力，但由于主缸的反抽，擺閥處的混凝土密實度會有所下降，同時蓄能器也有了一個補液間隙，因此，這種反泵形式要優于第一種反泵形式，但這種反泵形式PLC編程比較復雜。

4、改進方法

對于上述存在的問題，在不改變硬件的前提下，可分別進行如下改進：對于第一種反泵系統，可在原有的PLC程序中加入一段延時子程序，延時時間等于蓄能器達到設定值所需的最長時間，并用檢測上升沿和下降沿的觸點指令來調用。

經改進后，其工作過程如下：在混凝土泵工作時，當接通反泵開關，上升沿觸點指令使程序進入延時子程序，延時完畢后，返回主程序，進入正常的反泵工作。反泵開關斷開時與此相反，由下降沿觸點指令觸發，經延時后進入正泵工作。

對于第二種反泵系統，在進行PLC程序設計時，為避免反泵時主輸送缸突然反向造成的液壓沖擊，也引入一段延時子程序。此時，可適當調整此延時時間，即可解決蓄能器的充液問題。此兩種方式，無任何硬件支出，方便升級，通過程序的修改，第一種反泵系統也能很方便地轉換成第二種反泵系統。

如增加硬件，可在擺閥液壓系統蓄能器處加入一開關型壓力傳感器，設定值為系統壓力，用于檢測蓄能器的壓力，此壓力傳感器的信號引至PLC，并修改PLC的程序，使混凝土泵在正常的正、反泵工作中，只有在擺閥系統達到系統設定值的情況下，才能正常連續工作。這種改進不僅能改善反泵系統，而且也能改善正泵性能。

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