地下连续墙抓斗液压控制系统设计与分析

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1、2010年4月机床与液压Apr．2010第38卷第8期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．38No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．08．016地下连续墙抓斗液压控制系统设计与分析嘉红霞，李万莉(1．上海海事大学物流工程学院，上海200135；2．同济大学机械工程学院，上海200092)摘要：分析地下连续墙抓斗液控系统的4个组成部分，以液压抓斗左右纠偏回路为例，利用功率键合图建立该液压系统的状态方程，数值仿真的结果表明该系统具有良好的动态性能。实践证明该连续墙抓斗控制系统完全符合实际应用需求。关键词：地下连续墙抓斗；液压控制

2、系统；仿真分析獬3加1o中图分类号："1T271文献标识码：B文章编号：1001—3881(2010)8—043—3，StudiesandDesignonHydraulicControlSystemofUndergroundDiaphragmWallGrabJIAHongxiaI1．LIWanli(1．ShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai200135，China；2．Ton~iUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Fourcomponentsofthehydrauliccontrolsystemofu

3、ndergrounddiaphragmwallgrabwereanalyzed．Withpowerbondgraphprinciple，thestateequationsofleft—rightcontrolsystemofhydraulicgrabwereestablished．Thesimulationresultsshowthatthesystemhasexcellentdynamiccharacteristics．Theapplicationprovesthecontrolsystemofdiaphragmwallgrabmeetstherequirementsofpr

4、acticalusingcompletely．Keywords：Undergrounddiaphragmwallgrab；Hydrauliccontrolsystem；Simulationanalysis用于地下连续墙施工工艺的机械设备较多，液压2地下连续墙抓斗液压控制系统设计抓斗因其施工效率高、成槽深度较深、地层适应性好抓斗整机液压控制系统主要由4大部分组成，分等特点而得到广泛的应用。然而目前国内使用的连别是油箱、液压泵部分，先导阀块及先导手柄部分，续墙抓斗尤其是大型抓斗大多都是国外产品，因此研主控液压阀块部分和抓斗整机各执行机构液压缸或液制出具有自主知识产权的大型连续墙抓斗

5、，使其更加压马达控制回路部分。(由于篇幅的限制，下文中各符合国内连续墙施工要求，对于降低施工成本、提高液压系统图均为从总液控系统图中截取的部分回效益具有重要的现实意义。路。)1地下连续墙抓斗及其控制系统概况2．1油箱、液压泵部分作者所研究的ZD500型连续墙抓斗是最大提升该液控系统中共采用了2个主泵和4个辅泵，抓量达50t的大型抓斗，其基本技术参数如表1所示。斗液控系统液压泵部分如图1所示。表1ZD500型大型连续墙抓斗整机基本技术参数成槽宽度／mm成槽长度／nun成槽深度／m抓斗容量／m抓斗质量／t满载质量／t连续墙抓斗整机包括起重机底盘及液压抓斗两大部分。其中起重机底盘上的

6、运行机构主要有行走机图1抓斗液控系统液压泵部分构、履带拓展机构、回转机构、变幅机构及两套主卷主泵P、P。为变量泵，系统中给定排量分别为扬起升机构I、11；液压抓斗部分则包括抓斗开合及210mL／min和135mlMmin，两主泵出来的液压油经抓斗纠偏系统。合流之后共同为抓斗整机各主要执行机构的液压缸或收稿日期：2009—04—07基金项目：国家科技支撑计划资助项目(2006BAJ12B01)作者简介：嘉红霞(1973一)，女，讲师，在读博士研究生，主要研究方向为工程机械的智能控制。电话：013818401755，E—mail：jhxl15@126．corn。·44-机床与液压第

7、38卷液压马达控制回路提供压力油。辅泵P排量为主控液压阀块部分主要采用液控阀作为抓斗整机36mL／min，为回转马达提供压力油；P4排量各运行机构液压缸或液压马达压力油的控制阀。当液22mL／min，为液压抓斗的油管卷盘驱动马达提供动控阀在其控制油路的作用下被接通，则由两主泵来的力；P排量15mL／min，主要为主控液压阀组中各液压力油就会流经液控阀到达各机构液压缸或液压马达压阀提供控制油，P6排量25mE／rain，其作用是为液控制回路，为其提供动力。图3所示为液压抓斗的主压抓斗的电缆卷盘