混凝土泵车臂架抑振技术研究与应用

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one
on
pump
meter,affect the handler life and
vibration suppression,whereas
safety.Subsequently,such manufacturers
active control and passive controls vibration suppression
动速度很快,换向时间短,换向阀在换向时会产生 巨大的压力冲击,改善换向阀的换向性能可以减小 0
引言
混凝土泵车是一种用于输送和浇注混凝土的
冲击,但不能消除冲击. (2)由混凝土负载变化引起的冲击.主油缸由 吸入行程到泵送行程换向停顿的瞬间,分配阀导 通,输送缸中的低压混凝土与管路中的高压混凝土 接触产生巨大压力,通过输送管传递给臂架.因此, 一方面在换向前的瞬间,减少主油泵流量,降低对 主缸的冲击,另一方面在换向后的瞬间,应迅速增 加主油泵流量对混凝土预压缩,实现混凝土连续, 降低对输送管的冲击. 臂架受到冲击而发生振动.尤其,当液压冲击
图1
闭式泵送液压系统简图
Schematic of closed pump hydraulic system
1.3被动臂架减振应用实例二——换向流量调节 由于吸入料缸的混凝土中含有空气,此时的混 凝土具有较大的压缩性.在换向结束后,系统要求
主油泵给主油缸最大的流量、以最快的速度压实吸
1.2被动臂架减振应用实例一——闭式液压系统
基金项目:国家“863”研发项目(2008AA042802一混凝土泵车远程监控及维护应用系统研制)。 作者简介:沈明星(1982一),男,工学硕士,主任工程师,E-maihshenmx@sany.COrn.E11.
中国工程机械学报
第14卷
频率与臂架的最低阶固有频率耦合时,将会发生共
振,特别是末端臂架处垂直方向上可能出现较大的
第14卷第6期 2016年12月
中国工程机械学报
CHINESE
V01.14No.6
Dec.2016
JOI琅NAI,OF CONSTRUCTION MACHINERY
混凝土泵车臂架抑振技术研究与应用
沈明星,方艺平
(泵送研究院,三一重工股份有限公司,湖南长沙,410100)
摘要:混凝土泵车在泵送换向过程中产生液压冲击、混凝土不连续冲击、冲击频率与臂架固有频率区接近,使得 末节臂架在垂直方向抖动达1米以上,直接影响了臂架的寿命及操作人员的人身安全,同时泵车臂架是一个大 惯性、大延迟、非线性系统,传统控制方法很难奏效,全球主要泵车制造厂家均不遗余力地进行减振研究.本文概 述了国内外一些厂家在被动减振控制、主动减振控制的研究成果与进展,并对臂架振动抑制控制技术进行了 展望.
关键词:振动控制;泵车;臂架;减振 中图分类号:TH
161
文献标志码:A
文章编号:1672—5581(2016)06—0487—06n of vibration‘——suppression technologies for truck mounted concrete pump booms
SI-IgN
Ming-xing.FANG nping
(Academe of Concrete Pump,SANY Heavy Industry Co.Ltd.,Changsha 410100,China)
Abstract:Due that the truck mounted concrete pump produces hydraulic and concrete impacts exchanging,the upright amplitude of bottom boom,which exceeds
普茨迈斯特公司在泵送回路采用闭式系统(或 称为自由流动系统FFH—Free
Flow Hydraulics),
入的混凝土.当输送缸中的压实混凝土与管路中的 高压混凝土接触时,又要求主油泵流量迅速减少, 提供足够的推力,而后再以正常速度泵送.因此依 照如图2所示的主油泵流量循环简图控制主油泵 流量能够有效减小冲击[1].
专用机械,它配有装载于多节臂架上的特殊输送 管,可以将混凝土沿管道连续输送到浇注现场.在 工作过程中不可避免会出现臂架的振动,引起泵车 臂架振动主要有以下两方面原因: (1)由液压系统本身引起的冲击.泵送工作是 依靠摆动油缸配合主油缸的往复换向运动来实现 的.特别在开式系统中,主油泵流量很大,主油缸运
are on
as
SANY attempt efforts
are
on
vibration
reviewed.Consequently,the technological advances of
concrete pump booms。
presented for truck mounted
Key words:Vibration control;Truck mounted concrete pump;Boom;Vibration suppression
如图1所示,油泵是双向的,泵送油缸的换向是靠
油泵换向实现的,油泵处于中位(斜盘摆角为零) 时,泵送油缸处于停止状态,做到了泵送换向零排
100 80 誊 、60

40 20 0
时间/S
图2主泵流量循环图(左图为实测流量,右图为过程分析)
Fig.2 The main pump flow
量控制,可使液压冲击降到最低.另外,在闭式系统
中同时采取SN控制阀技术,能有效消除由于泵送
振幅.振动引起臂架出现早期裂纹甚至断裂,也使 得泵车稳定性变差引起倾翻,同时影响浇注工程施
工质量、增加施工难度,危害操作人员安全.
换向时低压砼与高压砼接触时造成的液压冲击及
主油泵吸空.
1被动振动控制
1.1被动振动控制的主要原理
根据振动系统的分析,可以得出控制振动幅值
的主要因素:
(1)降低干扰力幅值. (2)改变干扰力频率与系统固有频率之比.即 通过改变臂架的结构形状、采用弹性元件协调刚度 和质量,也可以通过抑振器改变系统的固有频率.
(3)在机械机构内增加阻尼力,即通过在系统 上增加一个专门的阻尼器或阻尼材料来减小振幅.
Fig.1