实践技术：混凝土泵车摆阀换向冲击影响因素研究_资料_资讯

混凝土输送泵泵送作业的过程是：混凝土活塞在混凝土缸内做往复运动，并在 S 阀的配合下完成混凝土的吸入和排出。而摆动液压系统的主要作用是驱动 S 阀的往复换向。由于摆动换向阀换向频繁且速度较快，在换向时摆动系统管道中的液压油因突然改变运动方向而导致动能向压力能的瞬时转变，造成压力超调，产生液压冲击。在工作过程中，液压冲击不仅产生噪音，还会造成系统中电磁阀、插装阀等损坏。本文以徐工某经典泵车为例，重点研究摆动换向液压冲击，在摆动液压系统中增加节流阀，可以实现减小系统液压冲击及振动的目的。

1 摆动换向液压系统的工作原理

徐工某经典混凝土泵车摆动液压系统原理如图 1 所示，恒压泵将高压油经过单向阀，将压力油一路压入蓄能器，当压力到达 19MPa 时，恒压泵斜盘摆角回复零位，停止供油，蓄能器进入保压状态。另一股控制油经液控换向阀 7 和电磁阀 6 进入摆动换向阀 4 两端的 XA 口（或 XB 口），摆阀左位或右位接通，压力油通过摆阀 4 进入右摆动油缸（或左摆动油缸），随着液控换向阀两端控制油 P1 和 P2 的交替为压力油，两摆动油缸交替摆动，从而带动 S 阀的左右摆动，配合两泵送主油缸的周期伸缩，实现泵送混凝土泵送过程。

2 摆动控制油冲击对电磁阀的影响

如图 1 所示，随着液控换向阀 7 两端压力油 P1 和 P2 交替为压力油，电磁阀 6 的 P、T 口交替承受恒压泵压力，虽然恒压泵 19MPa 压力在电磁阀 P、T 口的额定工作压力范围内，但是由于控制油作用在液控换向阀两端 XA 和 XB 口时，会产生一定的液压冲击，则很容易会造成电磁阀的损坏。

如徐工某经典泵车，在泵送几个小时后，电磁阀处会出现不同程度的渗漏油现象。当拧紧固定螺钉后渗漏油现象依然没改善。摆阀两端控制油压力曲线如图 2。

如图 2 所示，在摆阀换向后瞬间，控制压力油 XA、XB 压力冲击瞬间达到将近 300bar，而狄普马 DS3-TB/11N-SD24K1 电磁阀 T 口能承受的最大压力为 210bar，由于系统摆阀每分钟换向二十多次，换向较频繁，每换一次向，则电磁阀 T 口就会承受一次超载荷冲击，这大大减少了电磁阀寿命，以至于在使用很短的时间内，造成电磁阀内部的渗漏油现象。

3 减小控制油压力冲击的措施

液控换向阀换向时间是指从控制油作用到阀芯至阀芯换向终止的时间，缩短换向时间对提高工作效率有利，但会引起液压冲击。液控换向阀的最低控制压力是指在额定压力和额定流量下，使阀能正常换向的最低控制压力。在确保阀的工作可靠性前提下，最低控制压力越低越好。高压大流量下工作的液动换向阀，如果换向时间短，油路切换迅速，往往会造成油路的压力冲击。换向平稳性和换向动作迅速是一对矛盾体。

一般在换向平稳性要求较高的场合，可通过在主阀芯两端控制油路上设置阻尼调节器等措施来减缓或消除换向冲击。

在该车型中在摆动换向阀两端控制油进油处，分别设置两个薄壁节流孔，做为阻尼孔，由液压流体力学，薄壁小孔的直径为：

式中：

Cd——流量系数，取Cd= 0.62；

Q——流过薄壁小孔的流量，m3/s；

Δp——薄壁小孔进出油口两端压差，MPa；

ρ——油液密度，取ρ= 900kg/m3。

在该车的摆阀控制油口直径φd分别取 2.5mm 和 3.5mm。

测得压力摆阀两端压力曲线如图 3～4 所示。

如图3、4 所示，当摆阀两端控制油口为φ2.5 时，摆阀两端控制油压力冲击为 190bar；当控制油口为φ3.5 时，控制油压力冲击为 250bar；对比图 2，当摆阀两端不加节流口时，压力冲击接近 300bar。由此可见，当节流口越小，压力冲击越小，但要保证阀的换向时间和换向可靠性，所以不能无限减小，则将节流口定为φd= 2.5mm，此时压力冲击小于摆动电磁阀 T 口能承受的最大压力范围之内。