氣壓傳輸系統(tǒng)設(shè)計

1、氣壓傳輸系統(tǒng)設(shè)計摘要：列舉了氣壓傳輸系統(tǒng)的幾種設(shè)計方案，分析了幾種方法的可行性及優(yōu)缺點，并主要闡述了氣壓傳輸法的詳細設(shè)計思路及實驗結(jié)果，并進展了相關(guān)的分析計算。關(guān)鍵詞：氣壓傳輸系統(tǒng)添加劑壓氣傳輸流量控制設(shè)計要求：系統(tǒng)為車載挪動式。添加劑為腐蝕性液體，密度1.0103/3，添加劑箱容積要求為300升且箱體及系統(tǒng)要耐腐蝕，添加劑噴灑量要均勻、穩(wěn)定、可調(diào)整且調(diào)整跟隨性好即添加劑的噴灑量可以及時的隨著稀漿封層車的工作狀況調(diào)整添加劑的噴灑量，使添加劑量和封層車的工作狀況一致，盡量減少延遲，調(diào)整范圍為045l/in。整個添加劑系統(tǒng)要求體積孝重量輕、功率小能適應(yīng)底盤車的工作環(huán)境。1、泵馬達型設(shè)計方案本方案的

2、設(shè)計出發(fā)點是：根據(jù)齒輪泵每轉(zhuǎn)排量固定，通過調(diào)整齒輪泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)齒輪泵的輸出流量。齒輪泵為不銹鋼齒輪泵。系統(tǒng)簡單，控制容易實現(xiàn)，系統(tǒng)可以做成開環(huán)。系統(tǒng)工作原理圖如圖1所示：圖1由上圖可以看出：因為不銹鋼齒輪泵的每轉(zhuǎn)排量是一定的，即不銹鋼齒輪泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，從齒輪泵流出的添加劑量一般是固定的。我們?nèi)缃裰灰{(diào)整不銹鋼齒輪泵的轉(zhuǎn)速即調(diào)整供應(yīng)它動力的液壓馬達的轉(zhuǎn)速即可調(diào)整不銹鋼齒輪泵的輸出流量。我們?nèi)缃裰恍枰x擇適宜的液壓馬達和不銹鋼齒輪泵即可。設(shè)計要求添加劑的流量范圍為045l/in，我們?nèi)缃裣雀鶕?jù)流量要求選擇適宜的不銹鋼齒輪泵盡量選小排量的齒輪泵，這樣的結(jié)果是齒輪泵的輸出流量穩(wěn)定、脈動小，工作時使泵轉(zhuǎn)

3、速從零起步到某一個轉(zhuǎn)速可以覆蓋我們的流量范圍要求。但是從零起步齒輪泵的工作穩(wěn)定性根本無法到達，據(jù)筆者調(diào)查：市場上不銹鋼齒輪泵消費廠家很少，齒輪泵的最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為500r/in黃河液壓件廠消費，即齒輪泵輸出的流量根本無法從零起步，根本無法輸出小流量。而且齒輪泵在低轉(zhuǎn)速下500r/in穩(wěn)定性很差。經(jīng)我們調(diào)查，德國斯可金格齒輪泵勉強可以使用，而且該泵的體積很小約1107070長寬高,但是該泵價格很高約1.3萬元人民幣。進口不銹鋼齒輪計量泵的外形如下列圖2所示：圖2另外一方面在液壓馬達方面又無法到達我們的工作要求。由于稀漿封層車為挪動設(shè)備，所有動力均來自底盤車的發(fā)動機，而底盤車可以分配給添加劑系統(tǒng)的動

4、力非常有限，所以我們只能選小排量的液壓馬達。市場上小排量液壓馬達-F系列、G5系列、B系列馬達的參數(shù)為：型號額定壓力Pa轉(zhuǎn)速r/in排量l/r消費廠家-F14190024001140榆次液壓件廠G516255004000525長江液壓件廠B系列16205036001095自美國威格士公司引進由上表可以看出：小排量的液壓馬達中，-F系列因為轉(zhuǎn)速范圍太窄，最小轉(zhuǎn)速太高，我們不能選用；G5系列，據(jù)我們和消費廠家聯(lián)絡(luò)，10.0及10.0排量以下的產(chǎn)品如今已經(jīng)停頓消費，而且最低轉(zhuǎn)速也太高，不能滿足我們的要求；B系列比擬能滿足我們的要求消費廠家：湖南邵陽液壓件。以上從不銹鋼齒輪泵和液壓馬達兩個方面我們分析

5、了該套方案的可行性。我們可以看出，在不銹鋼齒輪泵這個環(huán)節(jié)來看，該方案的效果不是很理想。經(jīng)我們對道路施工和養(yǎng)護單位的調(diào)查，如今國內(nèi)的筑路機械消費廠家有采用該套方案的設(shè)備如西安筑路機械廠。但經(jīng)道路施工和養(yǎng)護單位使用后反映：該系統(tǒng)工作效果不好，在小流量情況下，齒輪泵輸出的添加劑流量很不穩(wěn)定，有時有，有時沒有，有時吸不出添加劑在很小流量下。2、計量泵圖3根據(jù)我們的設(shè)計要求，我們可以選擇計量泵來到達我們的要求。計量泵的工作范圍完全可以滿足我們的要求，而且計量泵的體積小，計量準(zhǔn)確度高，通過調(diào)速就可以滿足我們的要求。計量泵的外形如下列圖3所示。由計量泵的構(gòu)造和對工作環(huán)境的要求可以看出：計量泵和電機直接通過法

6、蘭連接，電機需要電氣環(huán)境底盤車無法提供需要市電，所以只能將電機去掉，采用別的動力源如液壓馬達等，但是在當(dāng)前所消費的計量泵都是電機與計量泵泵頭直接連接的形式，去掉電機后，泵頭根本無法和別的動力源連接，所以計量泵這一方案是不可用的。3、氣壓傳輸該方案的思路來源于壓力式液壓油箱閉式油箱。該方案的工作原理圖如下列圖4所示：圖4該套系統(tǒng)的工作過程是：添加劑箱箱體為一密封的箱體，給充液的箱體內(nèi)通入壓力空氣，壓力空氣來源于底盤車的空壓機氣瓶。通過一個減壓閥減壓，使進入添加劑箱的空氣壓力穩(wěn)定。工作時中央控制器給Burkert寶得流量計通入一個流量信號，Burkert流量計控制Burkert電磁閥的開度，通過開

7、度的變化來改變輸出流量。流量計檢測流量與中央控制器的流量信號比照，再次調(diào)整電磁閥的開度，使輸出流量到達要求的流量。這樣Burkert流量計和Burkert電磁閥就構(gòu)成了一套閉環(huán)系統(tǒng)，流量計與電磁閥自成系統(tǒng)，模塊性好，中央控制器只需給定需要的流量信號即可。而且底盤車提供的電氣接口完全可以滿足Burkert流量計和Burkert電磁閥的要求。有關(guān)Burkert流量計和Burkert電磁閥的詳細情況及使用請查閱Burkert產(chǎn)品樣本。在此不再詳述。為了驗證氣壓輸送液體的工作效果，我們做了如下的實驗。該實驗的工作原理圖如下列圖5所示：圖5實驗環(huán)境：斯太爾46底盤車;水箱外形尺寸為4001000;塑料軟管為內(nèi)徑為9,長度為10。在每種壓力情況下各測取了3次數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果如下：壓力kgf/21.522.533.544.55流量kg/in第一組9.311.212.714.115.416.417.918.9第二組9.91112.314.115.316.217.618.5第三組9.711.112.41415.316.317.818.84、結(jié)論由實驗結(jié)果可以看出：流量隨著壓力的進步很穩(wěn)定地線形地也在進步，在同一壓力下，水的流量是非常穩(wěn)定的。所以，我們可以利用這一實驗結(jié)果來進展流量的控制設(shè)計。就可以得到穩(wěn)定、準(zhǔn)確、容易控制的流量，而且該系統(tǒng)