新一代混凝土搅拌运输车液压系统优化配置

路亮　杨阳

摘 要：随着工程机械的发展，以及国家对环保节能方面的重视，对搅拌车的排放也有了新的要求，为适应新的发展趋势，文章对新一代混凝土搅拌车液压系统进行了优化配置探讨。液压系统作为搅拌车上装部分的核心部件，其性能好坏决定着整车运行状态，它的正常运行是整车技术状况良好的重要标志。建立的TM恒速控制系统，对混凝土搅拌车液压系统的设计和优化，具有一定的应用价值。

关键词：混凝土搅拌车；液压系统；恒速控制；TM驱动系统

1 恒速控制系统基本原理

混凝土搅拌车驱动搅拌罐的液压系统是由泵、马达、油冷器组成液压闭式回路，恒速就是指通过控制器的反馈改变液压泵的排量来达到恒定马达输出转速，使接在减速机后面的搅拌罐的转速恒定。要实现恒速控制有许多具体方式，下面通过介绍美国萨澳公司的TM系列混凝土搅拌车驱动系统来说明恒速系统的基本原理。TM驱动系统通过检测马达转速，把速度信号传给控制器，控制器通过计算调节变量泵的排量来稳定马达的转速。

TM驱动系统主要是依靠调节电比例轴向柱塞泵的排量来控制马达的转速。在运输途中由于泵输入轴转速和负载的变化会导致马达转速变化，所以采用了速度闭环控制稳定转速，这套驱动系统之所以能够在行驶过程中稳定马达的转速，是因为变量泵的排量通过控制器的反馈能够实时改变，而现在国内搅拌车上使用最多的手动变量泵不具备实时控制排量，只能通过另置发动机来恒定马达的转速，但这种方法能耗和成本较高，没有研究价值。

我国大部分混凝土搅拌运输车都采用手动泵的非恒速系统，相关文献曾做过计算和恒速系统进行对比，恒速系统节省的柴油和每年减少的二氧化碳的排放量都是很可观的，虽然有众多好处，但如果把所有国内的非恒速系统改为TM恒速系统，成本较高。

2 搅拌罐的恒速控制

混凝土攪拌车通过恒速控制，可以保证混凝土在运输过程中质量，满载预拌混凝土的搅拌罐在整个运输过程中以恒定的速度转动，不受汽车行驶速度的影响，避免了在运输过程中出现因道路变化情况而使汽车行驶速度频繁变化导致搅拌罐的搅动转速忽高忽低以及罐内混凝土搅拌不均匀、严重的离析、坍塌度变大和破坏混凝土品质等现象。车辆在加速时，搅拌罐不加速，降低了能耗和加速过程中产生的扭力冲击，同时减少了车辆加速所需功率储备，避免了车辆在加减速过程中对搅拌车上装产生的冲击，提高了搅拌车在整个运行过程中的稳定性。这种恒速控制要求液压系统能够保证搅拌罐的转速不随发动机转速的变化而变化，也就是搅拌罐的恒速控制。

3 恒速控制液压系统

3.1 液压泵

萨澳-丹佛斯公司推出了新型混凝土搅拌车用T90变量柱塞泵，它的开发源于本公司产品在混凝土搅拌车市场中三十余年的全球应用经验。更加紧凑的外形，重量轻和更高的效率是新款T90变量柱塞泵的最大优点。新款T90变量柱塞泵是在萨澳-丹佛斯成熟90系列变量柱塞泵的基础上加以改进，使之更加适合应用在混凝土搅拌车上。新款T90变量柱塞泵具有更小的外形尺寸，更加便于安装。拥有较高的效率和功率密度，同时采用手动控制。

T90变量柱塞泵特点：

3.1.1 高质量和可靠性的设计

被验证的最优9柱塞旋转组件；专用变量斜盘设计；在成熟90系列技术的基础上加以改进，使之更加适用于混凝土搅拌车的应用；高效的集成补油泵；可选择排量为75/100cc/rev。

3.1.2 更为小的外形尺寸，并且便于安装

外形尺寸更加小，给安装带来了较大的自由度；更高的功率密度；集成了高压溢流阀；系统A，B口全部为公制螺纹；手动控制。

3.1.3 更高的效率

更高的效率，系统能量损失更少；能在发动机低速时给系统提供更高的压力。

3.2 液压马达

萨奥90系列液压马达主要应用于闭式液压系统，设计结构同样采用平行布置轴向柱塞/滑靴，斜盘为固定式或可变式。马达可实现双向转动；马达上可选配回路冲洗阀以实现闭式液压回路中工作液压油循环冷却及清洁过滤。萨奥90系列产品采用当今领域内最先进技术，再搅拌罐实现恒速控制方面具有重要的研究价值。

3.3 减速机

两级行星减速器需转动和带动混凝土搅拌车滚筒的一端。它被安装在搅拌车底座的支架上，同时也承受了驱动扭矩。它也提供支撑水箱的可选部件，水箱被安装在机壳的上部。输出滚筒法兰的可调斜度用于补偿主要在非公路条件下的卡车支架发生的偏斜。从滚筒法兰端看，可选水泵驱动装置是在其左侧或者右侧。

3.4 TMC控制器

PLUS+1 搅拌车控制器（TMC）设计：

简化OEM的安装工作。

多个远程控制器易于操作。

易与其他车辆控制系统集成。

TMC搅拌罐无级变速控制：适于各种工作现场的装卸料。

4 结束语

整套系统控制的硬件与软件节能高效，提高了混泥土质量和驾驶安全性，使混凝土搅拌车在整个运行过程中保持平稳低速的性能，有效地延长了搅拌罐使用寿命。

参考文献

[1]混凝土搅拌车驱动系统综合技术样本[Z].萨奥行走液压.

[2]李振军，刘建英.液压传动与控制[M].机械工业出版社.