反泵法解决混凝土泵堵管

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摘要：介绍了解决混凝土泵堵管的反泵法的原理及从软件、硬件两个方面提高反泵法性能的方法

关键词：堵管，反泵法，设定值，输送缸，延时子程序，压力传感器

混凝土泵发生堵管时，一般使用反泵法排除。但是如果由于某些原因导致反泵失败，没有消除堵管，这时需采用人工方式排除堵管，这样不但增加了施工人员的劳动强度，还会直接影响到工程的质量和工期。所以提高混凝土泵的反泵性能，能极大地提高混凝土泵的整机性能。

1、原理分析

首先，分析摆阀油路系统的液压原理和工作过程，其液压原理如附图所示。恒压泵1通过单向阀2向蓄能器8供油，系统压力达到系统设定值后，压力作用于恒压泵的伺服阀，使恒压泵斜盘回到零位，不排油，系统压力保持在设定值，等到换向信号触发摆阀动作时，蓄能器的油液迅速冲出，经过电液三位四通阀4进入摆阀缸，当系统压力再次达到设定值后，恒压泵斜盘由于伺服缸的作用，又重新回到零位，停止向蓄能器供油，等待下次摆阀缸的动作。从以上分析中可以看出，这种液压系统不允许摆阀连续工作或工作间隙过短，而必须有充分的蓄能器充液时间，只有在系统压力达到设定值的情况下，才使摆阀正常功能工作，不至于出现摆动力无力的现象。

2、疏通管道方式

混凝土泵的正常泵送通过摆阀和输送缸的协调动作实现。工作时，一只混凝土输送缸从料斗中抽出混凝土，另一只混凝土输送缸推出混凝土，经摆阀、S管和输送管送到到施工现场，进行混凝土浇筑。所谓反泵，就是抽出输送管中的混凝土返回料斗中，从而达到疏通管道的作用。从正泵到反泵可通过两种方式实现，保持主输送缸原有方向不变的情况下，仅反向摆阀，保持摆阀原有方向不变的情况下，仅反向主输送缸。

3、反泵失败的原因

对于反方向摆阀这种反泵形式，在正常泵送中，操作人员发现有堵管现象时，马上扳动反泵开关至反泵位置，摆阀迅速摆动，使混凝土泵处于反泵状态，但如果反泵距上一次正泵摆阀摆动时间较短，则此时蓄能器还处于充液状态，系统压力还未达到设定值，这势必会影响摆阀摆动的力量和速度。

由于出现堵管时，往往摆阀处的混凝土较正常泵送时密度大，将一步促使摆阀摆动困难，使摆阀在摆动中被卡滞在中途，造成反泵失败。对于反向主输送缸这种反泵形式，由于主输送缸由一个恒功率轴向柱塞泵通过三位四通电液向阀直接供油，换向并不会对该输送系统的压力、流量产生影响，但同样存在距上次正泵换向时间较短，主输送缸反抽到位时，摆阀回路蓄能器还处于充液状态，造成换向时摆阀无力，但由于主缸的反抽，摆阀处的混凝土密实度会有所下降，同时蓄能器也有了一个补液间隙，因此，这种反泵形式要优于第一种反泵形式，但这种反泵形式PLC编程比较复杂。

4、改进方法

对于上述存在的问题，在不改变硬件的前提下，可分别进行如下改进：对于第一种反泵系统，可在原有的PLC程序中加入一段延时子程序，延时时间等于蓄能器达到设定值所需的最长时间，并用检测上升沿和下降沿的触点指令来调用。

经改进后，其工作过程如下：在混凝土泵工作时，当接通反泵开关，上升沿触点指令使程序进入延时子程序，延时完毕后，返回主程序，进入正常的反泵工作。反泵开关断开时与此相反，由下降沿触点指令触发，经延时后进入正泵工作。

对于第二种反泵系统，在进行PLC程序设计时，为避免反泵时主输送缸突然反向造成的液压冲击，也引入一段延时子程序。此时，可适当调整此延时时间，即可解决蓄能器的充液问题。此两种方式，无任何硬件支出，方便升级，通过程序的修改，第一种反泵系统也能很方便地转换成第二种反泵系统。

如增加硬件，可在摆阀液压系统蓄能器处加入一开关型压力传感器，设定值为系统压力，用于检测蓄能器的压力，此压力传感器的信号引至PLC，并修改PLC的程序，使混凝土泵在正常的正、反泵工作中，只有在摆阀系统达到系统设定值的情况下，才能正常连续工作。这种改进不仅能改善反泵系统，而且也能改善正泵性能。

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