HBT80C电动混凝土输送泵控制系统设计

第34卷第36期西建筑 Vol.34No.36 山2008年12月Dec. 2008SHANXI ARCHITECTURE

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机械与设备

文章编号:1009 6825(2008)36 0333 02

HBT80C电动混凝土输送泵控制系统设计

方学军

摘 要:在对HBT80C电动混凝土输送泵的工作过程进行分析的基础上,设计出其液压和电气控制系统,并对其操作规程进行了阐述,对PLC程序设计方法及注意的问题进行了探讨,从而保证控制系统的稳定性和可靠性。关键词:混凝土输送泵,控制系统,PLC,设计中图分类号:TU713

混凝土输送泵是将符合施工和泵送条件的混凝土通过专用管道连续输送到施工现场的建筑施工机械,主要用来实现混凝土的高远距离输送,因此广泛用于混凝土施工的各个领域,可有效提高施工进度和工程质量。但是,由于工地施工条件大多较恶劣,混凝土现场施工要求又很高,因此对输送泵的可靠性提出了很高的要求,特别是控制系统的可靠性,更是输送泵优良性能的集中体现。

文献标识码:A

土活塞1前进,混凝土活塞2后退,此时混凝土活塞1将混凝土送入S管泵处,混凝土活塞2将料斗内的混凝土吸入混凝土缸。当混凝土活塞2后退至行程终端时,触发接近开关,摆动油缸换向,同时主油缸换向,使S管与混凝土缸2连通,混凝土缸1与料斗连通,此时活塞1后退,活塞2前进。如此循环,实现连续泵送,这就是常说的正泵状态。

2)手动泵送及反泵(将管道中的混凝土吸回料斗)。除自动泵送外,系统还应具备手动操作的功能,即通过按钮人工控制两条输送缸和两条摆动缸各自的动作,以便设备的安装调试与现场故障的处理等。

3)搅拌系统。齿轮泵为搅拌马达提供动力,通过手柄阀控制搅拌的方向。

4)压力保护。在输送泵运行过程中,三个回路都有相应的溢流阀控制安全压力,以免在出现堵管等状况时,系统压力突然升高发生事故,同时溢流压力也是决定输送泵相关技术参数的指标。

1 工作过程

1.1 液压系统的组成

HBT80C电动混凝土输送泵的液压系统采用三泵三回路的开式系统,它们为带有恒功率控制装置的轴向柱塞变量泵(主泵)、带有恒压控制装置的轴向柱塞变量泵(恒压泵)及齿轮泵,分别为主油缸、分配油缸以及搅拌用的液压马达提供动力。

1.2 液压系统工作原理

1)自动泵送。泵送混凝土时,在分配缸作用下,S管与混凝土缸1连通,混凝土缸2与料斗连通。同时在主油缸作用下,混凝设计中,原则上应尽量减少桥梁自重,但减少了顶板、底板,尤其是腹板的厚度,有可能会因抗力不足或施工控制不当而引起保护层不足。

6)还应验算在施工阶段因施工方法不当有可能产生的裂缝。比如悬臂法施工过程和满堂支架现浇体系转换之间措施不当导致混凝土受拉超过极限、张拉顺序不正确而引起的预应力损失及混凝土开裂。

7)箱梁桥现有的损伤对结构的影响,比如预应力束脱锚,受压区混凝土脱落引起的预应力损失,结构老化的影响,钢筋锈蚀和混凝土风化引起的有效截面折减。

2 电气控制系统设计

很明了,提出的相应处理措施也必然是有效的。

得到的结论应是综合判断的结果,理论的计算结果要和实际出现的情况相吻合。如果背离,就应考虑计算的方法和选择的模型是否存在问题,或者到实地进行针对性的勘查验证。

预应力混凝土箱梁桥是一个复杂的受力体系,每一种病害都有可能是由多种因素决定的,所以进行裂缝成因分析时应该进行全面的调查,采用更多、更有效的专业知识,逐步积累足够丰富的经验,选择合适的计算方法,才能正确诊断桥梁存在的问题,采取相应的加固措施。

参考文献:

[1] 程卫刚.混凝土施工阶段裂缝产生原因浅析[J].山西建筑,

2007,33(4):175 176.

3 结论及处理措施

根据现场调查的情况和验算得出的数据对裂缝产生的原因给出解释,并提出相应的处理措施,至此对桥梁目前的受力状况

Ontheexperiencesofreasonsforthecracksontheprestressedconcreteboxgirderbridge

FANJun

Abstract:Bycombiningwiththeextensiveapplicationoftheprestressedconcreteboxgirderbridgeintheprojects,pointsoutthestepsofthereasonsforthecracksontheprestressedconcreteboxgirderbridge,illustratesthreestepsofthetreatmentmeasures,includingthefullycon siderationonthebridgesituation,thedoublecalculationandtheconclusion,soastoaccumulatetheanalysisexperienceforthereasonsoftheprestressedconcreteboxgirderbridges,tohaveacorrectdiagnosisofproblemsonthebridges,andtoadoptsomeproperconsolidationmea sures.

Keywords:prestressedconcrete,boxgirderbridge,cracks,reasons

收稿日期:2008 08 21

作者简介:方学军(1972 ),男,硕士,工程师,讲师,长江大学工程技术学院,湖北荆州 434023

334 2.1 设计方案

第34卷第36期

2008年12月

山西建筑

在本设计中的使用要求。

6)遥控器。遥控器是为了方便操作人员在现场操作而设计的,它把泵送启停开关,正、反泵开关,分配缸点动开关,电源及泵送指示灯等操作中常用的按钮和指示信号添加到遥控器上,操作人员可以很方便地远距离操作。

1)主电机的启动。HBT80C电动泵采用的是110kW的大电机,须采取降压启动的方式,最常用的就是Y 启动。点动主机启动按钮,自动依次完成电机Y启动!延时! 运行,延时时间程序可调,并且考虑到交流接触器的安全切换,程序还须考虑切换延时,这样既可调整系统启动时间,又可有效防止系统误动作,消除事故隐患。

2)自动控制与手动控制的功能。

3)控制面板集中控制与遥控器控制的功能。4)辅助控制功能。包括冷却系统的控制、润滑系统的控制、照明系统等。

2.2.2 PLC程序设计

程序设计时首先应检查SB1和SB2的信号,即主电机启停状

态,SB1按下时,程序执行Y 启动功能,待电机启动后,后续操作才可进行,SB2按下则程序直接结束。

电机启动后,程序检测SB3的状态,SB3无信号输入则执行手动功能,SA3,SA4都可以完成点动输入,程序完成相应的功能,SA5有信号输入时执行反泵的功能;当程序检测到SB3有信号输入时,以上的手动输入无效,程序执行自动泵送的功能,即推缸1执行推,推缸2执行拉,同时摆缸也摆到1这边,混凝土经由S管打出去,1推到末端时,接近开关1检测到换向信号,信号切换,即推缸1执行拉,推缸2执行推,同时摆缸也摆到2这边,混凝土也经由S管打出去,2推到末端时,接近开关2检测到换向信号,信号在切换到前一个状态,不断往复。反泵时摆缸的位置和正泵的相应位置相反,这时混凝土经由S管被抽回料斗,推到末端同样由接近开关检测到换向信号后换向,不断往复。

润滑系统设置慢速润滑功能,程序中通过两个计数器实现,计平均检测到6次换向时注入两次润滑油,快慢速润滑配合,既可以保证润滑效果,又可以节约使用成本。

2.2 PLC控制系统设计2.2.1 硬件设计

1)输入信号与接口。根据系统控制的要求,输入信号通过按钮开关连接到PLC的输入控制端。SB1,SB2,SB3,SB4为点动按钮,SA3,SA4,SA5为两位旋钮,QF1为单相开关,SQ1,SQ2为接近开关。

2)输出信号与接口。根据系统控制的要求,输出信号由PLC的输出端子连接到固态继电器上,再由相应的中间继电器放大信号来控制相应的电磁阀或交流接触器。

3)PLC的选定。根据系统控制要求和选定的输入信号与输出信号的点数,选用三菱公司的FX1S 20MT型可编程序控制器。它除了有较高的性价比外,还具有较强的扩展性和通讯功能,12点输入,8点输出,完全满足控制需要。系统的硬件原理图如图1所示。

2.2.3 程序设计中应注意的问题

1)摆缸动作的信号和相应推缸动作的信号之间的时间关系应随机械结构的不同而调整,一般采取摆缸动作的信号滞后0.1s~0.3s的设置。

2)慢速润滑参数的设置须考虑整个润滑系统的配置,以免影响润滑效果。

3 结语

控制系统的稳定与可靠性是决定混凝土输送泵优良性能的前提,HBT80C的控制系统具有较高的先进性和自动化程度,操作简单方便,运行可靠性高。该系统投入生产一年多以来,性能稳定,维护工作量少,取得了很好的效果。随着工程机械机构的改进和控制系统的发展,混凝土输送泵的控制系统也将越来越简单化、智能化。参考文献:

[1] 何冬妮.TAIANGENIE在混凝土拖泵控制系统中的应用

[J].中国科技信息,2005(17):76 77.

[2] 孙增杰.对混凝土输送泵的主要故障分析[J].科技咨询,

2006(27):41 42.系统所需的电源,并且预留有AC36V端,以便提供照明所需。

DC24V的信号由直流稳压电源S 145 24提供。[3] 王佩君,王 峰.PLC在混凝土输送泵控制系统中的特殊应

用[J].建筑机械,2003(4):30 31.5)接近开关。选用LJ18A3 8 2/B1接近开关,感应距离为2mm~10mm,使用温度为-20 ~150 ,反应时间为0.05s,采取直流24V电源,并提供常开和常闭的触点,可以很好地保证

[4] 张惠生.控制系统功能表图在PLC程序设计中的应用研究[J].北京建筑工程学院学报,2003(4):105 106.

4)电源模块。交流隔离变压器选择BK 600,提供整个控制

ControlsystemdesignoftheHBT80Celectricconcretepump

FANGXue jun

Abstract:BasedontheanalysisoftheworkingprocessofHBT80Celectricconcretepump,theauthordesignsthecontrolsystemofthehy draulicandtheelectricity,describestheoperatingrules,discussesthePLCprogrammingmethodandtheproblemsneedingattention,toguar anteethestabilityandthereliabilityofthecontrolsystem.Keywords:concretepump,controlsystem,PLC,design

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