小型液壓泵站的一體化集成設計

車 璐，劉 霞，閻慧杰，武麗明，龍玉霞

（山西航天清華裝備有限責任公司，山西 長治 046000）

0 引言

隨著國民經濟的穩步快速發展，各級政府對環境衛生越來越重視，相繼把環衛設施的升級改造列入主要工作之一。由于以前政府在城市規劃中對環衛設施考慮較少，各城市普遍存在著環衛用地緊張問題，環衛設施的升級改造不得不在原址進行。

垃圾壓縮成套設備是垃圾中轉站生產中極為重要的部分，擔負著垃圾壓縮、垃圾箱提門、車廂與壓縮機對接鎖緊和工作臺移位等諸多作用。如何能安全可靠地完成任務，與之相配套的液壓制動系統起著重要的作用。

液壓泵站是液壓系統的動力源，它提供滿足系統壓力和流量所需要的壓力能，是液壓系統的重要組成部分。泵站設計的好壞直接影響液壓系統的工作性能，因此，合理地設計泵站結構是一個不容忽視的問題。

按照通常的設計思路，常采用液壓站和電氣部分分布式安裝，則要求很大的安裝空間，且調試困難。為了解決小型垃圾轉運站空間限制問題，減小土建的施工量，提出將液壓泵站和電氣控制部分集成、優化為一個整體。為增強液壓系統的集成性，突破了常規的設計思路，在液壓站設計中采用一體化集成思路。

1 傳統泵站結構分析

傳統垃圾壓縮成套設備的液壓泵站主要有分體式和外掛式兩種形式，液壓泵站和電氣控制柜分別為獨立的兩部分。

1.1 分體式液壓泵站

圖1為分體式液壓泵站布置。液壓泵站與壓縮機及電氣控制柜分開布置，液壓泵站及壓縮機均需單獨的分線盒與電氣控制柜進行通訊連接，控制面板與電氣控制柜為一體，獨立于液壓泵站。

圖1 分體式液壓泵站布置

該形式設計簡單，布置方便，但占地面積大，且壓縮機與液壓泵站之間的液壓管路連接復雜。

1.2 外掛式液壓泵站

圖2為外掛式液壓泵站布置。為簡化接線及優化空間，液壓泵站和壓縮機集成在一起，電氣控制柜仍與壓縮機分開布置。

圖2 外掛式液壓泵站布置

該形式節省空間，結構緊湊，簡化了壓縮機與液壓泵站之間的液壓管路布置。但電氣控制柜與液壓泵站仍是獨立布置，并未進一步優化電氣線路連接。

2 一體化液壓泵站的集成化設計

考慮到高效利用空間，進一步優化液壓系統及電氣控制系統，本文在外掛式液壓泵站的基礎上提出了一體化液壓泵站的設計思路，電氣控制柜集成于泵站內，泵站集成于壓縮機上，如圖3所示。

一體化液壓泵站在構成上可分為兩大部分，即液壓組件部分和電氣控制單元部分，主要由油箱、架體、油泵電機組、閥組、電氣控制柜等組成，如圖4所示。

圖3 一體化液壓泵站布置

圖4 一體化液壓泵站結構示意圖

泵站整體布局采用全封閉式，所有液壓元件布置于架體內，確保配套設備的整潔，并預留了執行元件液壓管路接口及電源電纜出口。

2.1 油箱優化設計

為充分利用和節省泵站空間，油箱設計為異形（如圖5所示），從而使油箱儲油量最大化，并將油箱附件全部封閉于泵站內部，泵站外部平整，減少了日常垃圾和灰塵的殘留，便于整體垃圾壓縮成套設備的日常清理。

2.2 電氣優化改進

此次研制的液壓泵站將電氣元件分為兩個控制盒，充分利用了結構件內部空間，滿足了電氣元件的布置要求。采用壓力傳感器簡化了垃圾壓縮成套設備多點控制的數據采集，各動作的執行及液壓輔件報警功能均采用PLC程序控制。

液壓閥鎖件的端子集中布置于端子箱，電氣控制柜集成于泵站內，端子箱與電氣控制柜、控制柜與電機的連接電纜布置于泵站內部，垃圾壓縮機成套設備整體布置更加簡潔，減少了現場安裝工作量。電控柜內部結構如圖6所示。

3 三種類型液壓泵站對比

分體式液壓泵站、外掛式液壓泵站與一體化液壓泵站的對比分析如表1所示。

一體化液壓泵站結構緊湊，外形尺寸充分利用垃圾壓縮成套設備空隙固定于設備上，電液集成化程度高，電氣控制柜已集成于泵站內，設備總體布置更加緊湊，可更好地適應空間尺寸受限的小型垃圾站，優化了垃圾站配置。

目前，該一體化液壓泵站已應用于常德垃圾站和太原小型垃圾站，泵站運行狀態良好，如圖7所示。

圖5 油箱結構

圖6 電控柜內部結構

表1 三種類型液壓泵站對比分析

圖7 一體化泵站運行實物圖

4 結語

一體化泵站關系到垃圾壓縮成套設備的安全運行，是垃圾中轉站的動力源。一體化泵站的采用，避免了之前液壓泵站和電氣控制柜分開布置時對空間的浪費，同時也簡化了液壓和電氣的布線，減小了土建的施工量，降低了成本。一體化泵站正向智能化方向發展，只有充分了解和利用新技術，打破傳統觀念的約束，改變設計思路，才能真正實現機電液一體化等功能，充分發揮其工程效益。