基于Simulink的混凝土泵液压系统建模与仿真

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1、2012年1月机床与液压Jan．2012第40卷第2期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．2DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．02．018基于Simulink的混凝土泵液压系统建模与仿真万飞，段晓柳(1．首钢京唐钢铁联合有限责任公司热轧部，河北唐山063200；2．达涅利冶金设备(北京)有限公司技术部，北京100176)摘要：以HBT60混凝土泵的液压系统为研究对象，利用功率键合图法建立其液压系统的数学模型，并运用Simulink对其工作过程中的故障现象进行仿

2、真，修正相应的参数后得到正常情况下的仿真结果。关键词：混凝土泵；功率键合图；建模；仿真中图分类号：TH321文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)2—049—4ModelingandSimulationforHydraulicSystemofConcretePumpBasedonSimulinkWANFei，DUANXiaoliu(1．HotRollingDepartment，ShougangJingtangUnitedIron&SteelCo．，Ltd．，TangshanHebei063200，Chi

3、na；2．TechnologyDepartment，DanieliMetallurgicalEquipment(Beijing)Co．，Ltd．，Beijing100176，China)Abstract：TakingthehydraulicsystemofHBT60concretepumpasresearchobject，itsmathematicalmodelwasestablishedbasedonthepowerbondgraphtheory．Thesimulationsofthefaultphenomenasi

4、nitsworkprocesswereperformedbasedonSimulink．Aftermodifyingcorrespondingparameters，thesimulationresultsundernormalcircumstancewereobtained．Keywords：Concretepump；Powerbondgraph；Modeling；Simulation随着我国国民经济的快速发展，能源、交通、城由液压泵3、溢流阀l6、换向阀15和液压马达14市建设的发展步伐进一步加快，建设工程点多面广，

5、组成，具有过载保护功能。送料系统和分配阀控制作为机械化施工主要设备的建设工程机械起着越来越系统公用由主泵4、辅助泵2和溢流阀12组成的油重要的作用。工程机械液压设备的性能直接影响到工源。该油源具有恒功率特性，可以根据负载压力变程施工的质量和速度，其液压系统的故障往往是引起化自动调节输出流量。这两个系统的执行元件是送工程设备整机故障的主要原因。因此，针对混凝土泵料缸5．1、5．2和摆缸13．1、13．2，它们通过换向液压系统进行建模仿真并可将得到的完善的故障字典阀7、8和10、11按“推挽”方式工作。两个送料作为混凝土泵

6、液压系统的维护策略。缸的无杆腔和有杆腔分别装有单向阀26和单向节作者以HBT60混凝土泵的液压系统为研究对象，流阀27，完成补油、缓冲和顺序动作的切换。阀9利用功率键合图法建立了其液压系统的数学模型，并和28分别为阀7和11的控制油提供回油路。另外，运用Simulink对其工作过程中的故障现象进行了仿1DT和2DT断电时系统为“正泵”状态，反之为真，修正相应的参数后得到了正常情况下的仿真结“反泵”状态。果。2混凝土泵液压系统的建模1HBT60型混凝土泵液压系统简介为得到整个混凝土泵液压系统的键合图模型，只HBT60型混

7、凝土泵液压系统如图1所示。该系需要把各个组件的键合图模型按照键合图理论连接起统由3个子系统：搅拌系统、送料系统和分配阀控来，并重新考虑各键上的因果关系。最后得到整个混制系统组成。搅拌系统用来完成混凝土的搅拌，它凝土泵液压系统的键合图模型如图2所示。收稿日期：2010—12—06作者简介：万飞(1982一)，男，硕士研究生，工程师，研究方向为电液系统的自动控制与故障诊断。E—mail：dw11@ya—一hoe．eno·50·机床与液压第40卷1、18一过滤器2、3一辅助泵4一主泵5一主液压缸6、9、22一压力表7、ll一

8、液动换向阀8、1o、l5一电磁换向阀(阀8、laYS-别为阀7、ll的先导阀)9、23、28一单向阀l2、16、20--溢流阀l卜摆缸14一双向液压马达l7一冷却器2l一安全阀24、25__压力继电器26一单向缓冲阀27_-单向节流阀图1混凝土泵液压系统原理图Rze1Cbw图2混凝土泵液压系统的键合图模型从混凝土泵液压系统的功率键