混凝土濕噴臺車液壓系統工作原理分析

摘 要：混凝土濕噴臺車是我公司研發的一款集機電液于一體的隧道噴漿施工設備，廣泛應用于鐵路、公路隧道、邊坡、水利、水電的隧洞和涵洞、地鐵以及各種建筑工程等濕噴混凝土作業。本文能幫助您盡快了解該設備液壓系統工作原理，包含了安全、正確使用設備的重要信息，了解這些信息有助于避免危險、降低維修成本并能提高設備的可靠性。

關鍵詞：混凝土濕噴臺車;液壓系統;工作原理

1. 混凝土濕噴臺車液壓系統的組成

混凝土濕噴臺車液壓系統主要由泵送系統、臂架系統、行走系統和輔助系統組成。泵送系統負責將混凝土料輸送到噴頭位置，在風環套位置與一定比例的速凝劑混合，空壓機送風使混凝土噴射出去在受噴面上形成混凝土支護層。臂架系統負責控制噴頭位置保持噴頭與受噴面處于最佳的噴射距離和噴射角度。行走系統控制車輛實現無極變速的前進和后退。輔助系統為設備提供有效支撐，確保液壓系統油溫處于最佳工作狀態。

2. 泵送液壓系統詳細介紹

泵送液壓系統又詳細分為混凝土泵送系統、S管擺動系統和攪拌系統，混凝土泵送系統、S管擺動系統和攪拌系統均為開式液壓系統。

泵送系統采用混凝土專用的快速換向A11VLO130柱塞泵，泵內集成了電氣排量控制，壓力切斷及恒功率控制功能。電氣排量控制泵送速度，泵送速度和控制電流成正比。壓力切斷功能保證了柱塞泵工作的安全性，當泵送壓力超過設定值時，泵的輸出流量自動降低，使泵送系統不會超壓。恒功率控制功能可根據泵內部高壓腔的壓力大小相應的改變泵輸出流量，實現功率調節，防止電機過載。泵輸出高壓油后進入泵送控制閥組，實現砼缸的卸荷與換向動作。

S管擺動系統中，擺動油缸由A10VO28泵給蓄能器充液。液壓泵采用帶恒壓調節的變量泵，當蓄能器加載并達到調定的壓力值后，泵回擺至接近零流量，但壓力保持不變。蓄能器供油通過擺缸閥組可使擺動油缸快速換向，并減小系統的沖擊。

攪拌系統由外嚙合齒輪泵，三位四通換向閥，直動式溢流閥和馬達組成，溢流閥控制攪拌系統最高工作壓力。當換向閥不得電時換向閥閥芯處于中位，壓力油直接返回液壓油箱，攪拌馬達無動作。當換向閥一側得電時，換向閥換向壓力油進入馬達A口，馬達正傳;反之，則馬達反轉。

3. 臂架液壓系統詳細介紹

臂架系統采用A10VO71負載敏感型柱塞泵為比例多路閥供油，比例多路閥通過控制電流大小控制臂架各個動作的運動方向和運動速度。

泵負載敏感系統通過比例閥反饋壓力大小，確定泵最大工作壓力從而控制流量輸出，泵輸出工作壓力始終比反饋壓力高出一個固定的待命壓力值，使系統工作功率始終與實際需要的工作功率基本保持一致，使系統耗電更低，臂架系統更佳節能。

泵壓力切斷功能保證了柱塞泵工作的安全性，當臂架壓力超過設定值時，泵的輸出流量自動降低，使臂架系統不會超壓。恒功率控制功能可根據泵內部高壓腔的壓力大小相應的改變泵輸出流量，實現功率調節，防止臂架動作時電機過載。

比例多路閥采用LUDV控制技術，該系統從比例閥壓力補償器處取系統最高工作壓力作為反饋控制壓力傳遞給柱塞泵，泵通過變量缸調整排量，使輸出瀏覽與系統需要流量相匹配。壓力補償器安裝在換向閥之后，也叫做閥后壓力補償，當多個動作同時運動時補償器使各個動作的運動速度只與閥口開度相關，與工作壓力無關。當整個系統供油量不足時，LUDV控制技術能使各個動作速度成比例的減慢，保證各個動作運動的協調性，不會出現有的動作先動有的動作后動的問題。使用LUDV控制技術能使臂架動作響應速度快無延遲，動作的重復精度也更高。

4. 行走液壓系統詳細介紹

行走液壓系統包括行走回路、行車制動回路、轉向回路、駐車制動及變速箱換擋回路。

行走液壓系統是由A4VG125DA2閉式變量泵及A2FM80液壓行走馬達構成的閉式液壓系統，采用DA控制，可實現變量泵的排量無級可調。行走馬達上帶有沖洗和補油閥，可將回路低壓側的液壓油泄入馬達殼體內，然后與殼體泄油一起流入油箱，避免回路油溫過熱，從回路流走的油液必須由補油泵補充。

行車制動的控制閥為力士樂公司的調節制動閥，該閥是閉心式滑閥設計，最高輸出壓力可達到200bar，在制動系統中配置了與之匹配的蓄能器及充液閥，

車輛制動系統分為行程制動和駐車制動。行程制動系統由發動機輔助泵供油給充液閥，充液閥標準壓力設定為150-180bar，當壓力低于150bar時充液閥控制輔助泵給蓄能器充液，當充液壓力高于180bar時停止充液，使壓力油直接返回液壓油箱。當制動踏板踩下時，踏板減壓閥工作使壓力油直接接通到制動器完成行車制動動作。踏板踩下深度越深減壓閥輸出壓力越高，制動力也就越大。駐車制動系統由驅動泵內置的補油泵供油，通過一個2位4通換向閥控制，當換向閥得電時補油壓力通往駐車制動器使駐車制動打開。當意外斷電或者熄火時駐車制動器中壓力油返回液壓油箱，制動器通過復位彈簧使車輛實現駐車制動功能。

轉向系統由發動機輔助泵、液壓轉向器、轉向控制閥組和轉向油缸組成。當方向盤發生轉動時轉動扭矩通過轉向柱傳遞到液壓轉向器的輸入軸上，輔助泵輸出壓力油經轉閥和轉定子計量裝置通往轉向油缸的左腔或者右腔實現轉向動作。輪胎轉動角度大小與方向盤的轉動角度成正比。在輔助泵不工作時，也能實現人力應急轉向。當方向盤不轉動時，壓力油被轉向器截止，輔助泵輸出流量變為最小。在轉向器至轉向油缸之間的回路中安裝轉向控制閥組，通過改變轉向控制閥組中各電磁鐵得電的邏輯關系可保證無論設備前進還是后退，噴漿機轉向均按駕駛員操作來動作，并能使設備可實現前八字，半八字和蟹行轉向的功能。

駐車制動及變速箱換擋回路的壓力油來自行走閉式泵的補油回路，油液經由一個兩位3通電磁換向閥實現設備的駐車制動功能，經由兩位四通電磁換向閥來控制變速箱的換擋動作。

5. 輔助液壓系統詳細介紹

輔助液壓系統包括電纜卷筒回路，支腿頂升及伸縮回路和車橋擺動回路。

電纜卷筒回路由減壓溢流閥，兩位兩通換向閥，調速閥及卷筒馬達組成，壓力油經減壓溢流閥減壓，在兩位兩通換向閥得電換向后，流經調速閥進入卷筒馬達來驅動馬達工作。調速閥可調節卷筒的工作速度。支腿回路，電纜卷筒回路工作時，恒壓變量閥組中換向閥得電，將負載敏感泵變為恒壓泵。

支腿頂升及伸縮回路為噴漿機支腿的動作提供動力，它的動作通過油路塊上安裝的3個三位四通電磁換向閥來控制。在頂升液壓缸上全部安裝有液壓鎖，使噴漿機在支腿抬起或固定時都能保持支腿位置不變。

為防止液壓系統過熱，在回路中安裝有冷卻器，冷卻器由散熱板、直流電機、散熱風扇、溫度控制開關等幾部分組成。其結構緊湊便于安裝;尺寸性能比高及冷卻效率高。通過溫度開關控制，可使冷卻器在液壓油溫達到55℃的時候自動工作，當液壓油溫低于50℃的時自動停止工作。使液壓油一直保持在最佳的粘度區間，提高設備的使用壽命。

參考文獻：

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[2] 董兆南，許俊超.麥斯特濕噴臺車混凝土泵送單元工作原理和故障分析[J].中國高新技術企業（中旬刊），2016， （9）：102-103.

作者簡介：

劉佳（1987-），男，漢族，河北秦皇島，河北途程隧道裝備有限公司液壓工程師，主要負責非標工程機械液壓系統設計與調試。

（河北途程隧道裝備有限公司，河北 秦皇島 066004）