后裝壓縮式垃圾車液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

殷俊

摘 要：近年來，人們對(duì)于環(huán)保的認(rèn)識(shí)日益深入，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求變得越來越高，因此，使用先進(jìn)的工具協(xié)助環(huán)境保護(hù)，對(duì)于美化環(huán)境、保護(hù)環(huán)境具有積極意義。文章針對(duì)后裝壓縮式垃圾車的液壓系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，以期為后裝壓縮式垃圾車改進(jìn)與設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：后裝壓縮式垃圾車；液壓系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U469.691 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）15-0012-01

后裝壓縮式垃圾車隨著科技不斷進(jìn)步，其發(fā)生了很大的改革，從以前的手動(dòng)控制逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前的自動(dòng)化控制。壓力繼電器和電磁轉(zhuǎn)向閥等在液壓系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，使得相應(yīng)的電氣系統(tǒng)組成了自動(dòng)化控制機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)垃圾車的自動(dòng)化控制操作提供支持。面對(duì)日益進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)，不斷革新和改進(jìn)后裝壓縮式垃圾車的控制系統(tǒng)變得可行，采用液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)垃圾車的自動(dòng)化控制意義重大，值得更多學(xué)者的研究和實(shí)踐。

1 垃圾車控制系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)原理概述

1.1 工序銜接以及限位保護(hù)

垃圾車控制系統(tǒng)中電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候加入了限位開關(guān)，其位置在滑板與刮板動(dòng)作位置處。在此安裝限位開關(guān)主要是能夠檢測(cè)出在工作階段中其線路是否連通，并且通過可控制的編程器進(jìn)行輸出信號(hào)選擇，確保垃圾車在刮板和滑板與其他部位發(fā)生碰撞的時(shí)候停止改動(dòng)作，從而降低噪聲，避免因?yàn)榇髣?dòng)作碰撞造成機(jī)械損壞嚴(yán)重。

1.2 控制方式

垃圾車在電氣控制系統(tǒng)中的控制方式主要包含了手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。其中手動(dòng)控制的時(shí)候基本上是當(dāng)填裝機(jī)構(gòu)被大物塊卡住或者其他意外情況出現(xiàn)的時(shí)候，常會(huì)選取手動(dòng)開關(guān)按鈕操作。手動(dòng)操作可以反向操作刮板使得其做出反向運(yùn)動(dòng)，從而使得填裝機(jī)構(gòu)脫離卡物。通常情況下垃圾車都是進(jìn)行自動(dòng)操作，只有當(dāng)出現(xiàn)了意外情況或者尾箱垃圾過滿的時(shí)候，通過短循環(huán)操作使得垃圾裝入垃圾車，避免垃圾被推出。

2 主要液壓控制系統(tǒng)以及元件選擇

2.1 液壓轉(zhuǎn)向閥

選擇轉(zhuǎn)向閥的時(shí)候必須經(jīng)過足夠的調(diào)研，然后根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況來選取合適的液壓轉(zhuǎn)向閥。作業(yè)人員往往在進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候承擔(dān)著高強(qiáng)度的勞動(dòng)，對(duì)于系統(tǒng)的可靠性要求很高，對(duì)于方向控制的時(shí)候設(shè)計(jì)手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式。液壓轉(zhuǎn)向閥選取的時(shí)候，選取一種組合形式的轉(zhuǎn)向閥，閥芯設(shè)置手動(dòng)控制機(jī)操作柄，另外還設(shè)置有電磁閥和小氣缸，然后通過控制電磁閥來控制氣缸，再由氣缸推動(dòng)閥芯。

2.2 油 箱

油箱主要用于油液儲(chǔ)存，然后通過保證液壓系統(tǒng)進(jìn)行充分工作油液，還具有相應(yīng)的散熱功效。油箱還具有使得滲入油液中的污染物具有沉淀作用，從而保證整個(gè)系統(tǒng)用油潔凈。油箱必須要有足夠的散熱面積以及容積等，油箱選取容積的時(shí)候其選用時(shí)按照低壓系統(tǒng)、中高壓系統(tǒng)、中壓系統(tǒng)進(jìn)行選擇。低壓系統(tǒng)主要為P<2.5 MPa，那么選擇的油箱體積為V=（2～4）Qp；中壓系統(tǒng)則主要是2.5 MPa6.3 MPa，選擇的體積為V=（7～12）Qp。式子中的Qp表示液壓泵流量。

2.3 執(zhí)行元件

選取執(zhí)行元件的時(shí)候，必須對(duì)其液壓原理進(jìn)行分析，然后對(duì)于其動(dòng)作進(jìn)行分析，執(zhí)行元件整體設(shè)計(jì)要求要符合往復(fù)運(yùn)動(dòng)需求。一般壓縮式的垃圾車比較大，安裝的尺寸與工作的行程之間差異很大，使用推板油缸、單級(jí)油缸、三級(jí)油缸等組成。油缸在外力壓力之后選定比較重要，如果系統(tǒng)的壓力偏低，那么要求執(zhí)行元件的容量很大、質(zhì)量重或者尺寸較大。若壓力比較大，那么要求的執(zhí)行元件精度更高，此時(shí)在系統(tǒng)在使用和維護(hù)的時(shí)候也必須具有相應(yīng)的提高，使得容積效率進(jìn)一步降低。實(shí)際工作中對(duì)于油缸執(zhí)行元件選取的時(shí)候，應(yīng)對(duì)與實(shí)際工況受力進(jìn)行分析，工作壓力選取見表1。

3 電氣控制設(shè)計(jì)

3.1 控制分析以及流程圖設(shè)計(jì)

后裝壓縮式垃圾車會(huì)根據(jù)液壓系統(tǒng)所需要的壓力和流量等問題來進(jìn)行精確計(jì)算，并且確定油缸、閥門、泵等規(guī)格大小。通過不同的計(jì)算來實(shí)現(xiàn)對(duì)選型、安裝以及設(shè)計(jì)等。后裝壓縮式垃圾車在計(jì)算液壓系統(tǒng)中的額定壓力的時(shí)候，裝填廂被舉到一定的位置之后再延時(shí)返回，此時(shí)可以確保廂內(nèi)部垃圾被全部傾倒干凈，而且推板進(jìn)行卸料的時(shí)候，必須先開啟裝填廂，然后再進(jìn)行傾倒，否則不能夠完成傾倒。后裝壓縮式垃圾車刮板外擺或者后接近開關(guān)導(dǎo)通，可使得滑板下降。從而實(shí)現(xiàn)了裝填循環(huán)，如果垃圾中有石塊、金屬硬物等出現(xiàn)填裝超載，此時(shí)很可能引起壓縮循環(huán)，后裝壓縮式垃圾車的程序控制流程如圖1所示。

3.2 選擇適宜的電氣控制系統(tǒng)

后裝壓縮式垃圾車選用控制系統(tǒng)的時(shí)候，采用集成式多電路電磁閥配置電控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)按照順序控制。通過電氣按鈕發(fā)出啟停的動(dòng)作信號(hào)，然后將電控的方式分為兩種主要形式，其中形式的電控方法則是通過檢測(cè)氣缸的終點(diǎn)和起點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)繼電控制。另外選用PLC編程控制系統(tǒng)，由于繼電器的電路之間存在著某種邏輯關(guān)系，而且這些系統(tǒng)還需要通過硬件接線來實(shí)現(xiàn)控制，二者之間進(jìn)行可靠性比較，PLC控制顯得更加穩(wěn)妥。后裝壓縮式垃圾車選用控制系統(tǒng)的時(shí)候，可以在開關(guān)附近使用Logistic控制器，該控制器屬于一款在PLC和繼電器保護(hù)之間的一種產(chǎn)品，這種產(chǎn)品具有繼電器和PLC雙重功能特點(diǎn)。并且還具有超越PLC和繼電器性能等優(yōu)勢(shì)，與PLC比較繼電器的最高輸出量為8A，可以直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，并且面板集成的屏幕與按鍵能夠進(jìn)行直接編程、調(diào)試，還能夠大量提供軟件定時(shí)器與數(shù)據(jù)定時(shí)器。

3.3 控制回路設(shè)計(jì)

控制回路作為電氣設(shè)計(jì)重要組成部分，其涉及到機(jī)械手回路、刮板與滑板回路、推板回路等。機(jī)械手回路控制的時(shí)候?qū)儆谝环N順序性的動(dòng)作，這個(gè)動(dòng)作可以