后裝壓縮式垃圾車液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設計

殷俊

摘 要：近年來，人們對于環(huán)保的認識日益深入，對環(huán)境保護的要求變得越來越高，因此，使用先進的工具協(xié)助環(huán)境保護，對于美化環(huán)境、保護環(huán)境具有積極意義。文章針對后裝壓縮式垃圾車的液壓系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進行研究，以期為后裝壓縮式垃圾車改進與設計提供參考。

關鍵詞：后裝壓縮式垃圾車；液壓系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；設計

中圖分類號：U469.691 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）15-0012-01

后裝壓縮式垃圾車隨著科技不斷進步，其發(fā)生了很大的改革，從以前的手動控制逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楫斍暗淖詣踊刂?。壓力繼電器和電磁轉(zhuǎn)向閥等在液壓系統(tǒng)中的廣泛應用，使得相應的電氣系統(tǒng)組成了自動化控制機制，為實現(xiàn)垃圾車的自動化控制操作提供支持。面對日益進步的科學技術，不斷革新和改進后裝壓縮式垃圾車的控制系統(tǒng)變得可行，采用液壓控制系統(tǒng)實現(xiàn)垃圾車的自動化控制意義重大，值得更多學者的研究和實踐。

1 垃圾車控制系統(tǒng)電氣設計原理概述

1.1 工序銜接以及限位保護

垃圾車控制系統(tǒng)中電氣設計的時候加入了限位開關，其位置在滑板與刮板動作位置處。在此安裝限位開關主要是能夠檢測出在工作階段中其線路是否連通，并且通過可控制的編程器進行輸出信號選擇，確保垃圾車在刮板和滑板與其他部位發(fā)生碰撞的時候停止改動作，從而降低噪聲，避免因為大動作碰撞造成機械損壞嚴重。

1.2 控制方式

垃圾車在電氣控制系統(tǒng)中的控制方式主要包含了手動和自動兩種方式。其中手動控制的時候基本上是當填裝機構被大物塊卡住或者其他意外情況出現(xiàn)的時候，常會選取手動開關按鈕操作。手動操作可以反向操作刮板使得其做出反向運動，從而使得填裝機構脫離卡物。通常情況下垃圾車都是進行自動操作，只有當出現(xiàn)了意外情況或者尾箱垃圾過滿的時候，通過短循環(huán)操作使得垃圾裝入垃圾車，避免垃圾被推出。

2 主要液壓控制系統(tǒng)以及元件選擇

2.1 液壓轉(zhuǎn)向閥

選擇轉(zhuǎn)向閥的時候必須經(jīng)過足夠的調(diào)研，然后根據(jù)實際生產(chǎn)情況來選取合適的液壓轉(zhuǎn)向閥。作業(yè)人員往往在進行作業(yè)的時候承擔著高強度的勞動，對于系統(tǒng)的可靠性要求很高，對于方向控制的時候設計手動和自動兩種控制模式。液壓轉(zhuǎn)向閥選取的時候，選取一種組合形式的轉(zhuǎn)向閥，閥芯設置手動控制機操作柄，另外還設置有電磁閥和小氣缸，然后通過控制電磁閥來控制氣缸，再由氣缸推動閥芯。

2.2 油 箱

油箱主要用于油液儲存，然后通過保證液壓系統(tǒng)進行充分工作油液，還具有相應的散熱功效。油箱還具有使得滲入油液中的污染物具有沉淀作用，從而保證整個系統(tǒng)用油潔凈。油箱必須要有足夠的散熱面積以及容積等，油箱選取容積的時候其選用時按照低壓系統(tǒng)、中高壓系統(tǒng)、中壓系統(tǒng)進行選擇。低壓系統(tǒng)主要為P<2.5 MPa，那么選擇的油箱體積為V=（2～4）Qp；中壓系統(tǒng)則主要是2.5 MPa6.3 MPa，選擇的體積為V=（7～12）Qp。式子中的Qp表示液壓泵流量。

2.3 執(zhí)行元件

選取執(zhí)行元件的時候，必須對其液壓原理進行分析，然后對于其動作進行分析，執(zhí)行元件整體設計要求要符合往復運動需求。一般壓縮式的垃圾車比較大，安裝的尺寸與工作的行程之間差異很大，使用推板油缸、單級油缸、三級油缸等組成。油缸在外力壓力之后選定比較重要，如果系統(tǒng)的壓力偏低，那么要求執(zhí)行元件的容量很大、質(zhì)量重或者尺寸較大。若壓力比較大，那么要求的執(zhí)行元件精度更高，此時在系統(tǒng)在使用和維護的時候也必須具有相應的提高，使得容積效率進一步降低。實際工作中對于油缸執(zhí)行元件選取的時候，應對與實際工況受力進行分析，工作壓力選取見表1。

3 電氣控制設計

3.1 控制分析以及流程圖設計

后裝壓縮式垃圾車會根據(jù)液壓系統(tǒng)所需要的壓力和流量等問題來進行精確計算，并且確定油缸、閥門、泵等規(guī)格大小。通過不同的計算來實現(xiàn)對選型、安裝以及設計等。后裝壓縮式垃圾車在計算液壓系統(tǒng)中的額定壓力的時候，裝填廂被舉到一定的位置之后再延時返回，此時可以確保廂內(nèi)部垃圾被全部傾倒干凈，而且推板進行卸料的時候，必須先開啟裝填廂，然后再進行傾倒，否則不能夠完成傾倒。后裝壓縮式垃圾車刮板外擺或者后接近開關導通，可使得滑板下降。從而實現(xiàn)了裝填循環(huán)，如果垃圾中有石塊、金屬硬物等出現(xiàn)填裝超載，此時很可能引起壓縮循環(huán)，后裝壓縮式垃圾車的程序控制流程如圖1所示。

3.2 選擇適宜的電氣控制系統(tǒng)

后裝壓縮式垃圾車選用控制系統(tǒng)的時候，采用集成式多電路電磁閥配置電控系統(tǒng)來實現(xiàn)按照順序控制。通過電氣按鈕發(fā)出啟停的動作信號，然后將電控的方式分為兩種主要形式，其中形式的電控方法則是通過檢測氣缸的終點和起點來實現(xiàn)繼電控制。另外選用PLC編程控制系統(tǒng)，由于繼電器的電路之間存在著某種邏輯關系，而且這些系統(tǒng)還需要通過硬件接線來實現(xiàn)控制，二者之間進行可靠性比較，PLC控制顯得更加穩(wěn)妥。后裝壓縮式垃圾車選用控制系統(tǒng)的時候，可以在開關附近使用Logistic控制器，該控制器屬于一款在PLC和繼電器保護之間的一種產(chǎn)品，這種產(chǎn)品具有繼電器和PLC雙重功能特點。并且還具有超越PLC和繼電器性能等優(yōu)勢，與PLC比較繼電器的最高輸出量為8A，可以直接驅(qū)動負載，并且面板集成的屏幕與按鍵能夠進行直接編程、調(diào)試，還能夠大量提供軟件定時器與數(shù)據(jù)定時器。

3.3 控制回路設計

控制回路作為電氣設計重要組成部分，其涉及到機械手回路、刮板與滑板回路、推板回路等。機械手回路控制的時候?qū)儆谝环N順序性的動作，這個動作可以