浅谈液压系统在桥梁施工中的应用
浅谈液压系统在桥梁施工中的应用
冷晨曦
（中铁大桥局第四工程有限公司，江苏 南京 210032）
摘要：随着科技的发展，社会的进步，经济的腾飞，液压系统逐步被应用在了各行各业，桥梁施工中液压系统也得到了充分的应用。本文从液压系统环境的特殊性出发，介绍了液压系统一些常见的故障，提出了液压系统环境的保护措施，并进一步阐述了桥梁液压施工升降机以及混凝土输送泵车的液压系统设计，具有实际意义和社会价值。
关键词：液压系统；桥梁施工；系统设计；升降机；输送泵车
伴随着改革开放的发展，我国科技水平不断进步，经济水平突飞猛进，桥梁工程更是欣欣向荣。契合“十二五”规划，我国大力追求绿色发展，全面建设资源节约型、环境友好型社会。对于桥梁的施工也有了新的要求和出路，液压系统在广泛应用于各行各业的同时，在桥梁施工中也得到了充分的应用和发展。
1.1 液压系统的环境特点
通过控制阀门等附件，以油液作为工作介质，并利用油液的压力操纵液压执行机构工作的整套装置，叫做液压系统。其主要包括动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油五大部分。基于各元件自身的特点也就决定了液压系统环境的特殊性，其主要特点是：①液压油流体阻力较大，泄漏较严重，密闭性必须好；②温度依赖性大，温度条件不宜过高或过低，温度要求高；③振动严重，抗振性要求强。
1.2 液压系统常见故障
液压系统的事故故障可谓是屡见不鲜，常有发生，而归其原因，液压系统的常见故障主要有以下一些方面：①连接接头处的泄漏；②卡塞阀心；③堵塞阻尼小孔；④弹簧或密封件漏装或错装；⑤设计不当；⑥元件加工不到位；⑦元件老化等等。
2 液压系统环境的保护措施
凡是可以直接或间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体称之为环境，其主要包括自然因素的各种物质、现象和过程及在人类历史中的社会、经济成分等。从我国基本政策出发，坚持可持续发展，协调人口和经济的发展与自然资源和环境承载力。同样，社会经济的发展和需求决定着液压界的发展。全新的环境保护途径在时代的发展形势下产生，从而也就对液压界的发展提出了挑战和制造了机遇。加强液压系统的环境保护，促进液压界全面协调可持续发展，主要可以采取以下措施：
（1） 降低能耗，节省资源，提高机器使用效率是保护液压系统环境最基本的措施。
（2） 控制液压系统的泄漏是保护液压系统环境最行而有效的措施。
（3） 加强液压系统噪声的控制力度是保护液压系统环境的有效措施。
（4） 定期实行绿色维修是保护液压系统环境的长期措施。
3 桥梁施工升降机液压系统设计
3.1 桥梁液压传动的优缺点
（1）桥梁液压传动的主要优点有：①无级调速，限制少；②相比电气传动和机械传动，重量轻，体积小；③冲击小，工作稳；④使用寿命长；⑤操作简便等。
（2）桥梁液压传动的主要缺点有：①测漏不可避免；②液体压缩不完全，传动比受影响；③能量损耗大，传动效率低；④对温度要求高，不宜过高或过低；⑤传动故障原因不易查明等。
3.2 桥梁液压传动系统设计
油源供给部分、控制调节部分、辅助部分和执行部分共同构成了液压系统设计的主要部分。液压起升机构主要包括电动机、弹性柱销联轴器、制动器、液压泵、液压马达、齿轮箱、安全防坠器。液压系统主要包括过滤器、电液比例变量泵、单向阀、溢流阀、电磁换向阀、节流阀、平衡阀、马达、制动液压缸、单向节流阀。其总体设计如图1所示。
图1桥梁液压传动系统设计图
4 桥梁施工中混凝土输送泵车的液压系统设计
4.1 混凝土输送泵的泵送工作原理
液压活塞结构是混凝土输送泵常采用的结构形式，混凝土输送泵主要包括主油缸（两只）、混凝土缸（两只）、摆动油缸（两只）、分配阀（又称S 摆管）、换向机构、料斗等。在主油缸作用下，混凝土缸活塞一进一退共同作用泵送混凝土。同时，在摆动油缸作用下，料斗与一只混凝土缸连通，分配阀与另一只混凝土缸连通，并混凝土缸活塞进退作用，最终将混凝土缸中混凝土送入分配阀并泵出。循环往复实现混凝土的连续泵送。
另外，还有一种反泵情形，将分配阀与处在吸入行程的混凝土缸相连，料斗与处在推送行程的混凝土缸相连，实现料斗抽回管路中的混凝土。同时，反泵还能排堵正常泵送时因输送阻力增大而赌塞的输送管路。
（1）液压系统构成
混凝土泵送系统、换向系统、搅拌系统、水洗系统、泵车支撑系统等共同组成了混凝土输送泵车。其中主泵送系统主要是吸送混凝土，主泵、溢流阀、泵送主油缸、电液换向阀等构成了其液压系统；换向系统主要是交替换向主泵送液压缸与分配阀，压泵、卸荷开关、单向阀、蓄能器、电液换向阀、溢流阀、摆动油缸等构成了其液压系统；搅拌系统主要是搅拌料斗里的混凝土，齿轮泵、手动换向阀、溢流阀、顺序阀、液动换向阀、搅拌马达等构成了其液压系统；水洗系统主要是清洗泵体和混凝土输送管道，齿轮泵、手动换向阀、溢流阀、液动换向阀、顶杆式换向阀、单向阀、水洗油缸等构成了其液压系统。
（2）液压系统特点
混凝土输送泵车液压系统具有以下主要特点：①三个液压泵（主泵、恒压泵和副泵）由同一电动机驱动，控制方便；②恒压泵驱动换向系统，根据负载需要自动调整流量，摆缸快速运动；主油缸TR机构能够防止活塞和缸底碰撞，缓解换向冲击，保证活塞行程；④多种泵送方式共同使用，高压小排量与低压大排量相结合。
5 结语
随着科技技术的完善，液压系统的发展，液压系统不断在桥梁施工中推广与应用，工艺的完善，技术的成熟指日可待。目前，据相关统计资料表明，液压系统出现的各类故障，有60%～70%与液压油有关，液压油在液压系统中很重要。因此，对于桥梁施工中液压系统液压油的研究有待进一步完善和发展，这也将成为液压系统不断在桥梁施工中应用的热点和趋势。
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