摘 要：混凝土濕噴臺車是我公司研發(fā)的一款集機(jī)電液于一體的隧道噴漿施工設(shè)備，廣泛應(yīng)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(yè)。本文能幫助您盡快了解該設(shè)備液壓系統(tǒng)工作原理，包含了安全、正確使用設(shè)備的重要信息，了解這些信息有助于避免危險(xiǎn)、降低維修成本并能提高設(shè)備的可靠性。

關(guān)鍵詞：混凝土濕噴臺車;液壓系統(tǒng);工作原理

1. 混凝土濕噴臺車液壓系統(tǒng)的組成

混凝土濕噴臺車液壓系統(tǒng)主要由泵送系統(tǒng)、臂架系統(tǒng)、行走系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)組成。泵送系統(tǒng)負(fù)責(zé)將混凝土料輸送到噴頭位置，在風(fēng)環(huán)套位置與一定比例的速凝劑混合，空壓機(jī)送風(fēng)使混凝土噴射出去在受噴面上形成混凝土支護(hù)層。臂架系統(tǒng)負(fù)責(zé)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(tǒng)控制車輛實(shí)現(xiàn)無極變速的前進(jìn)和后退。輔助系統(tǒng)為設(shè)備提供有效支撐，確保液壓系統(tǒng)油溫處于最佳工作狀態(tài)。

2. 泵送液壓系統(tǒng)詳細(xì)介紹

泵送液壓系統(tǒng)又詳細(xì)分為混凝土泵送系統(tǒng)、S管擺動系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)，混凝土泵送系統(tǒng)、S管擺動系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)均為開式液壓系統(tǒng)。

泵送系統(tǒng)采用混凝土專用的快速換向A11VLO130柱塞泵，泵內(nèi)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(dāng)泵送壓力超過設(shè)定值時(shí)，泵的輸出流量自動降低，使泵送系統(tǒng)不會超壓。恒功率控制功能可根據(jù)泵內(nèi)部高壓腔的壓力大小相應(yīng)的改變泵輸出流量，實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)，防止電機(jī)過載。泵輸出高壓油后進(jìn)入泵送控制閥組，實(shí)現(xiàn)砼缸的卸荷與換向動作。

S管擺動系統(tǒng)中，擺動油缸由A10VO28泵給蓄能器充液。液壓泵采用帶恒壓調(diào)節(jié)的變量泵，當(dāng)蓄能器加載并達(dá)到調(diào)定的壓力值后，泵回?cái)[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(tǒng)的沖擊。

攪拌系統(tǒng)由外嚙合齒輪泵，三位四通換向閥，直動式溢流閥和馬達(dá)組成，溢流閥控制攪拌系統(tǒng)最高工作壓力。當(dāng)換向閥不得電時(shí)換向閥閥芯處于中位，壓力油直接返回液壓油箱，攪拌馬達(dá)無動作。當(dāng)換向閥一側(cè)得電時(shí)，換向閥換向壓力油進(jìn)入馬達(dá)A口，馬達(dá)正傳;反之，則馬達(dá)反轉(zhuǎn)。

3. 臂架液壓系統(tǒng)詳細(xì)介紹

臂架系統(tǒng)采用A10VO71負(fù)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(gè)動作的運(yùn)動方向和運(yùn)動速度。

泵負(fù)載敏感系統(tǒng)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(gè)固定的待命壓力值，使系統(tǒng)工作功率始終與實(shí)際需要的工作功率基本保持一致，使系統(tǒng)耗電更低，臂架系統(tǒng)更佳節(jié)能。

泵壓力切斷功能保證了柱塞泵工作的安全性，當(dāng)臂架壓力超過設(shè)定值時(shí)，泵的輸出流量自動降低，使臂架系統(tǒng)不會超壓。恒功率控制功能可根據(jù)泵內(nèi)部高壓腔的壓力大小相應(yīng)的改變泵輸出流量，實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)，防止臂架動作時(shí)電機(jī)過載。

比例多路閥采用LUDV控制技術(shù)，該系統(tǒng)從比例閥壓力補(bǔ)償器處取系統(tǒng)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(diào)整排量，使輸出瀏覽與系統(tǒng)需要流量相匹配。壓力補(bǔ)償器安裝在換向閥之后，也叫做閥后壓力補(bǔ)償，當(dāng)多個(gè)動作同時(shí)運(yùn)動時(shí)補(bǔ)償器使各個(gè)動作的運(yùn)動速度只與閥口開度相關(guān)，與工作壓力無關(guān)。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)供油量不足時(shí)，LUDV控制技術(shù)能使各個(gè)動作速度成比例的減慢，保證各個(gè)動作運(yùn)動的協(xié)調(diào)性，不會出現(xiàn)有的動作先動有的動作后動的問題。使用LUDV控制技術(shù)能使臂架動作響應(yīng)速度快無延遲，動作的重復(fù)精度也更高。

4. 行走液壓系統(tǒng)詳細(xì)介紹

行走液壓系統(tǒng)包括行走回路、行車制動回路、轉(zhuǎn)向回路、駐車制動及變速箱換擋回路。

行走液壓系統(tǒng)是由A4VG125DA2閉式變量泵及A2FM80液壓行走馬達(dá)構(gòu)成的閉式液壓系統(tǒng)，采用DA控制，可實(shí)現(xiàn)變量泵的排量無級可調(diào)。行走馬達(dá)上帶有沖洗和補(bǔ)油閥，可將回路低壓側(cè)的液壓油泄入馬達(dá)殼體內(nèi)，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(bǔ)油泵補(bǔ)充。

行車制動的控制閥為力士樂公司的調(diào)節(jié)制動閥，該閥是閉心式滑閥設(shè)計(jì)，最高輸出壓力可達(dá)到200bar，在制動系統(tǒng)中配置了與之匹配的蓄能器及充液閥，

車輛制動系統(tǒng)分為行程制動和駐車制動。行程制動系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)輔助泵供油給充液閥，充液閥標(biāo)準(zhǔn)壓力設(shè)定為150-180bar，當(dāng)壓力低于150bar時(shí)充液閥控制輔助泵給蓄能器充液，當(dāng)充液壓力高于180bar時(shí)停止充液，使壓力油直接返回液壓油箱。當(dāng)制動踏板踩下時(shí)，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(tǒng)由驅(qū)動泵內(nèi)置的補(bǔ)油泵供油，通過一個(gè)2位4通換向閥控制，當(dāng)換向閥得電時(shí)補(bǔ)油壓力通往駐車制動器使駐車制動打開。當(dāng)意外斷電或者熄火時(shí)駐車制動器中壓力油返回液壓油箱，制動器通過復(fù)位彈簧使車輛實(shí)現(xiàn)駐車制動功能。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)輔助泵、液壓轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥組和轉(zhuǎn)向油缸組成。當(dāng)方向盤發(fā)生轉(zhuǎn)動時(shí)轉(zhuǎn)動扭矩通過轉(zhuǎn)向柱傳遞到液壓轉(zhuǎn)向器的輸入軸上，輔助泵輸出壓力油經(jīng)轉(zhuǎn)閥和轉(zhuǎn)定子計(jì)量裝置通往轉(zhuǎn)向油缸的左腔或者右腔實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向動作。輪胎轉(zhuǎn)動角度大小與方向盤的轉(zhuǎn)動角度成正比。在輔助泵不工作時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)人力應(yīng)急轉(zhuǎn)向。當(dāng)方向盤不轉(zhuǎn)動時(shí)，壓力油被轉(zhuǎn)向器截止，輔助泵輸出流量變?yōu)樽钚　Ｔ谵D(zhuǎn)向器至轉(zhuǎn)向油缸之間的回路中安裝轉(zhuǎn)向控制閥組，通過改變轉(zhuǎn)向控制閥組中各電磁鐵得電的邏輯關(guān)系可保證無論設(shè)備前進(jìn)還是后退，噴漿機(jī)轉(zhuǎn)向均按駕駛員操作來動作，并能使設(shè)備可實(shí)現(xiàn)前八字，半八字和蟹行轉(zhuǎn)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(bǔ)油回路，油液經(jīng)由一個(gè)兩位3通電磁換向閥實(shí)現(xiàn)設(shè)備的駐車制動功能，經(jīng)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(tǒng)詳細(xì)介紹

輔助液壓系統(tǒng)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(diào)速閥及卷筒馬達(dá)組成，壓力油經(jīng)減壓溢流閥減壓，在兩位兩通換向閥得電換向后，流經(jīng)調(diào)速閥進(jìn)入卷筒馬達(dá)來驅(qū)動馬達(dá)工作。調(diào)速閥可調(diào)節(jié)卷筒的工作速度。支腿回路，電纜卷筒回路工作時(shí)，恒壓變量閥組中換向閥得電，將負(fù)載敏感泵變?yōu)楹銐罕谩?/p>

支腿頂升及伸縮回路為噴漿機(jī)支腿的動作提供動力，它的動作通過油路塊上安裝的3個(gè)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(jī)在支腿抬起或固定時(shí)都能保持支腿位置不變。

為防止液壓系統(tǒng)過熱，在回路中安裝有冷卻器，冷卻器由散熱板、直流電機(jī)、散熱風(fēng)扇、溫度控制開關(guān)等幾部分組成。其結(jié)構(gòu)緊湊便于安裝;尺寸性能比高及冷卻效率高。通過溫度開關(guān)控制，可使冷卻器在液壓油溫達(dá)到55℃的時(shí)候自動工作，當(dāng)液壓油溫低于50℃的時(shí)自動停止工作。使液壓油一直保持在最佳的粘度區(qū)間，提高設(shè)備的使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭志龍.基于動態(tài)負(fù)載敏感技術(shù)的濕噴臺車臂架液壓系統(tǒng)改進(jìn)分析 [J]. 工程機(jī)械與維修，2021， （01）：44-46.

[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(shù)企業(yè)（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(fù)責(zé)非標(biāo)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試。

（河北途程隧道裝備有限公司，河北 秦皇島 066004）