后装压缩式垃圾车液压系统及控制系统设计
2015-05-30殷俊
殷俊
摘 要：近年来，人们对于环保的认识日益深入，对环境保护的要求变得越来越高，因此，使用先进的工具协助环境保护，对于美化环境、保护环境具有积极意义。文章针对后装压缩式垃圾车的液压系统与控制系统进行研究，以期为后装压缩式垃圾车改进与设计提供参考。
关键词：后装压缩式垃圾车；液压系统；控制系统；设计
中图分类号：U469.691 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）15-0012-01
后装压缩式垃圾车随着科技不断进步，其发生了很大的改革，从以前的手动控制逐渐转变为当前的自动化控制。压力继电器和电磁转向阀等在液压系统中的广泛应用，使得相应的电气系统组成了自动化控制机制，为实现垃圾车的自动化控制操作提供支持。面对日益进步的科学技术，不断革新和改进后装压缩式垃圾车的控制系统变得可行，采用液压控制系统实现垃圾车的自动化控制意义重大，值得更多学者的研究和实践。
1 垃圾车控制系统电气设计原理概述
1.1 工序衔接以及限位保护
垃圾车控制系统中电气设计的时候加入了限位开关，其位置在滑板与刮板动作位置处。在此安装限位开关主要是能够检测出在工作阶段中其线路是否连通，并且通过可控制的编程器进行输出信号选择，确保垃圾车在刮板和滑板与其他部位发生碰撞的时候停止改动作，从而降低噪声，避免因为大动作碰撞造成机械损坏严重。
1.2 控制方式
垃圾车在电气控制系统中的控制方式主要包含了手动和自动两种方式。其中手动控制的时候基本上是当填装机构被大物块卡住或者其他意外情况出现的时候，常会选取手动开关按钮操作。手动操作可以反向操作刮板使得其做出反向运动，从而使得填装机构脱离卡物。通常情况下垃圾车都是进行自动操作，只有当出现了意外情况或者尾箱垃圾过满的时候，通过短循环操作使得垃圾装入垃圾车，避免垃圾被推出。
2 主要液压控制系统以及元件选择
2.1 液压转向阀
选择转向阀的时候必须经过足够的调研，然后根据实际生产情况来选取合适的液压转向阀。作业人员往往在进行作业的时候承担着高强度的劳动，对于系统的可靠性要求很高，对于方向控制的时候设计手动和自动两种控制模式。液压转向阀选取的时候，选取一种组合形式的转向阀，阀芯设置手动控制机操作柄，另外还设置有电磁阀和小气缸，然后通过控制电磁阀来控制气缸，再由气缸推动阀芯。
2.2 油 箱
油箱主要用于油液储存，然后通过保证液压系统进行充分工作油液，还具有相应的散热功效。油箱还具有使得渗入油液中的污染物具有沉淀作用，从而保证整个系统用油洁净。油箱必须要有足够的散热面积以及容积等，油箱选取容积的时候其选用时按照低压系统、中高压系统、中压系统进行选择。低压系统主要为P<2.5 MPa，那么选择的油箱体积为V=（2～4）Qp；中压系统则主要是2.5 MPa
2.3 执行元件
选取执行元件的时候，必须对其液压原理进行分析，然后对于其动作进行分析，执行元件整体设计要求要符合往复运动需求。一般压缩式的垃圾车比较大，安装的尺寸与工作的行程之间差异很大，使用推板油缸、单级油缸、三级油缸等组成。油缸在外力压力之后选定比较重要，如果系统的压力偏低，那么要求执行元件的容量很大、质量重或者尺寸较大。若压力比较大，那么要求的执行元件精度更高，此时在系统在使用和维护的时候也必须具有相应的提高，使得容积效率进一步降低。实际工作中对于油缸执行元件选取的时候，应对与实际工况受力进行分析，工作压力选取见表1。
3 电气控制设计
3.1 控制分析以及流程图设计
后装压缩式垃圾车会根据液压系统所需要的压力和流量等问题来进行精确计算，并且确定油缸、阀门、泵等规格大小。通过不同的计算来实现对选型、安装以及设计等。后装压缩式垃圾车在计算液压系统中的额定压力的时候，装填厢被举到一定的位置之后再延时返回，此时可以确保厢内部垃圾被全部倾倒干净，而且推板进行卸料的时候，必须先开启装填厢，然后再进行倾倒，否则不能够完成倾倒。后装压缩式垃圾车刮板外摆或者后接近开关导通，可使得滑板下降。从而实现了装填循环，如果垃圾中有石块、金属硬物等出现填装超载，此时很可能引起压缩循环，后装压缩式垃圾车的程序控制流程如图1所示。
3.2 选择适宜的电气控制系统
后装压缩式垃圾车选用控制系统的时候，采用集成式多电路电磁阀配置电控系统来实现按照顺序控制。通过电气按钮发出启停的动作信号，然后将电控的方式分为两种主要形式，其中形式的电控方法则是通过检测气缸的终点和起点来实现继电控制。另外选用PLC编程控制系统，由于继电器的电路之间存在着某种逻辑关系，而且这些系统还需要通过硬件接线来实现控制，二者之间进行可靠性比较，PLC控制显得更加稳妥。后装压缩式垃圾车选用控制系统的时候，可以在开关附近使用Logistic控制器，该控制器属于一款在PLC和继电器保护之间的一种产品，这种产品具有继电器和PLC双重功能特点。并且还具有超越PLC和继电器性能等优势，与PLC比较继电器的最高输出量为8A，可以直接驱动负载，并且面板集成的屏幕与按键能够进行直接编程、调试，还能够大量提供软件定时器与数据定时器。
3.3 控制回路设计
控制回路作为电气设计重要组成部分，其涉及到机械手回路、刮板与滑板回路、推板回路等。机械手回路控制的时候属于一种顺序性的动作，这个动作可以
