新一代混凝土攪拌運輸車液壓系統優化配置

路亮　楊陽

摘 要：隨著工程機械的發展，以及國家對環保節能方面的重視，對攪拌車的排放也有了新的要求，為適應新的發展趨勢，文章對新一代混凝土攪拌車液壓系統進行了優化配置探討。液壓系統作為攪拌車上裝部分的核心部件，其性能好壞決定著整車運行狀態，它的正常運行是整車技術狀況良好的重要標志。建立的TM恒速控制系統，對混凝土攪拌車液壓系統的設計和優化，具有一定的應用價值。

關鍵詞：混凝土攪拌車；液壓系統；恒速控制；TM驅動系統

1 恒速控制系統基本原理

混凝土攪拌車驅動攪拌罐的液壓系統是由泵、馬達、油冷器組成液壓閉式回路，恒速就是指通過控制器的反饋改變液壓泵的排量來達到恒定馬達輸出轉速，使接在減速機后面的攪拌罐的轉速恒定。要實現恒速控制有許多具體方式，下面通過介紹美國薩澳公司的TM系列混凝土攪拌車驅動系統來說明恒速系統的基本原理。TM驅動系統通過檢測馬達轉速，把速度信號傳給控制器，控制器通過計算調節變量泵的排量來穩定馬達的轉速。

TM驅動系統主要是依靠調節電比例軸向柱塞泵的排量來控制馬達的轉速。在運輸途中由于泵輸入軸轉速和負載的變化會導致馬達轉速變化，所以采用了速度閉環控制穩定轉速，這套驅動系統之所以能夠在行駛過程中穩定馬達的轉速，是因為變量泵的排量通過控制器的反饋能夠實時改變，而現在國內攪拌車上使用最多的手動變量泵不具備實時控制排量，只能通過另置發動機來恒定馬達的轉速，但這種方法能耗和成本較高，沒有研究價值。

我國大部分混凝土攪拌運輸車都采用手動泵的非恒速系統，相關文獻曾做過計算和恒速系統進行對比，恒速系統節省的柴油和每年減少的二氧化碳的排放量都是很可觀的，雖然有眾多好處，但如果把所有國內的非恒速系統改為TM恒速系統，成本較高。

2 攪拌罐的恒速控制

混凝土攪拌車通過恒速控制，可以保證混凝土在運輸過程中質量，滿載預拌混凝土的攪拌罐在整個運輸過程中以恒定的速度轉動，不受汽車行駛速度的影響，避免了在運輸過程中出現因道路變化情況而使汽車行駛速度頻繁變化導致攪拌罐的攪動轉速忽高忽低以及罐內混凝土攪拌不均勻、嚴重的離析、坍塌度變大和破壞混凝土品質等現象。車輛在加速時，攪拌罐不加速，降低了能耗和加速過程中產生的扭力沖擊，同時減少了車輛加速所需功率儲備，避免了車輛在加減速過程中對攪拌車上裝產生的沖擊，提高了攪拌車在整個運行過程中的穩定性。這種恒速控制要求液壓系統能夠保證攪拌罐的轉速不隨發動機轉速的變化而變化，也就是攪拌罐的恒速控制。

3 恒速控制液壓系統

3.1 液壓泵

薩澳-丹佛斯公司推出了新型混凝土攪拌車用T90變量柱塞泵，它的開發源于本公司產品在混凝土攪拌車市場中三十余年的全球應用經驗。更加緊湊的外形，重量輕和更高的效率是新款T90變量柱塞泵的最大優點。新款T90變量柱塞泵是在薩澳-丹佛斯成熟90系列變量柱塞泵的基礎上加以改進，使之更加適合應用在混凝土攪拌車上。新款T90變量柱塞泵具有更小的外形尺寸，更加便于安裝。擁有較高的效率和功率密度，同時采用手動控制。

T90變量柱塞泵特點：

3.1.1 高質量和可靠性的設計

被驗證的最優9柱塞旋轉組件；專用變量斜盤設計；在成熟90系列技術的基礎上加以改進，使之更加適用于混凝土攪拌車的應用；高效的集成補油泵；可選擇排量為75/100cc/rev。

3.1.2 更為小的外形尺寸，并且便于安裝

外形尺寸更加小，給安裝帶來了較大的自由度；更高的功率密度；集成了高壓溢流閥；系統A，B口全部為公制螺紋；手動控制。

3.1.3 更高的效率

更高的效率，系統能量損失更少；能在發動機低速時給系統提供更高的壓力。

3.2 液壓馬達

薩奧90系列液壓馬達主要應用于閉式液壓系統，設計結構同樣采用平行布置軸向柱塞/滑靴，斜盤為固定式或可變式。馬達可實現雙向轉動；馬達上可選配回路沖洗閥以實現閉式液壓回路中工作液壓油循環冷卻及清潔過濾。薩奧90系列產品采用當今領域內最先進技術，再攪拌罐實現恒速控制方面具有重要的研究價值。

3.3 減速機

兩級行星減速器需轉動和帶動混凝土攪拌車滾筒的一端。它被安裝在攪拌車底座的支架上，同時也承受了驅動扭矩。它也提供支撐水箱的可選部件，水箱被安裝在機殼的上部。輸出滾筒法蘭的可調斜度用于補償主要在非公路條件下的卡車支架發生的偏斜。從滾筒法蘭端看，可選水泵驅動裝置是在其左側或者右側。

3.4 TMC控制器

PLUS+1 攪拌車控制器（TMC）設計：

簡化OEM的安裝工作。

多個遠程控制器易于操作。

易與其他車輛控制系統集成。

TMC攪拌罐無級變速控制：適于各種工作現場的裝卸料。

4 結束語

整套系統控制的硬件與軟件節能高效，提高了混泥土質量和駕駛安全性，使混凝土攪拌車在整個運行過程中保持平穩低速的性能，有效地延長了攪拌罐使用壽命。

參考文獻

[1]混凝土攪拌車驅動系統綜合技術樣本[Z].薩奧行走液壓.

[2]李振軍，劉建英.液壓傳動與控制[M].機械工業出版社.