中國報告大廳網(wǎng)訊，在預應力張拉施工領(lǐng)域，油泵作為核心動力設備，其操作便捷性與運行安全性直接關(guān)系到施工效率與工程質(zhì)量。隨著行業(yè)技術(shù)的不斷迭代，傳統(tǒng)油泵在油路控制方面的弊端逐漸凸顯，如何通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化實現(xiàn)操作簡化與安全強化，成為當前油泵技術(shù)發(fā)展的重要方向。其中，以三位四通閥為基礎的集成化閥塊設計，正成為解決這一問題的關(guān)鍵突破點。

  一、傳統(tǒng)油泵閥塊結(jié)構(gòu)的局限性及升級方向

  《2025-2030年全球及中國油泵行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報告》指出，傳統(tǒng)預應力張拉油泵多采用額定壓力為 50MPa 的控制閥塊，且需配備兩個獨立閥塊分別控制兩套油路 —— 張拉油路連接伸縮缸無桿腔，放張油路連接伸縮缸有桿腔，二者配合完成千斤頂伸縮缸的操作。這種設計存在明顯不足：在油路轉(zhuǎn)換過程中，操作人員需同時手動操作兩套油路的截止閥和節(jié)流閥，操作繁瑣且易因疏忽導致供油油路與回油油路同時進油加壓。這一危險情況會使有桿腔及無桿腔內(nèi)壓力急劇升高，嚴重時可能造成后密封板及壓緊環(huán)飛脫，對施工安全構(gòu)成極大威脅。

  參考智能張拉設備中電磁控制閥塊的設計理念，油泵控制閥塊的升級路徑逐漸清晰：采用三位四通閥實現(xiàn)對油路的集中控制，并在閥塊內(nèi)部集成液壓鎖、溢流閥和截止閥等組件，以此提升油泵操作的便捷性與安全性。

  二、新型油泵控制閥塊的結(jié)構(gòu)設計與功能特點

  新型油泵行業(yè)控制閥塊以三位四通閥為核心，集成了液壓鎖及溢流閥結(jié)構(gòu)，主要用于連接伸縮缸和帶油泵的液壓缸，其功能結(jié)構(gòu)可歸納為以下四點：

  油路進出設計：控制閥塊設有四個油路接口，分別為連接油泵和液壓缸的第一油路(供油油路)、第二油路(回油油路)，以及連接油泵與伸縮缸無桿腔的第三油路(伸缸油路)、有桿腔的第四油路(縮缸油路)。

  自動保壓功能：閥塊內(nèi)的液壓鎖具備保壓特性，當手動轉(zhuǎn)閥撥至中間閥位時，伸縮缸油路與液壓缸油路斷開，液壓鎖自動啟動保壓機制，確保伸縮缸無桿腔內(nèi)的液壓油不回油，維持壓力穩(wěn)定。

  安全限壓機制：溢流閥的集成使控制閥塊具備超壓溢流功能，當油路壓力超過安全閾值時，液壓油會頂開溢流閥，通過回油油路回流至液壓缸，避免壓力過高引發(fā)安全事故。

  便捷油路控制：借助三位四通閥及手動轉(zhuǎn)柄即可完成油路控制，操作人員只需轉(zhuǎn)動手柄，就能實現(xiàn)千斤頂?shù)纳旄住⒈?、縮缸操作，大幅簡化了操作流程。

  三、新型油泵控制閥塊的工作原理及操作方法

  新型油泵控制閥塊的工作原理基于油路接口與轉(zhuǎn)閥的協(xié)同作用，具體如下：

  油路接口連接：閥塊的 P 口連接供油油路，T 口連接回油油路，A 口連接伸缸油路，B 口連接縮缸油路，通過四口的不同組合實現(xiàn)油路切換。

  轉(zhuǎn)閥擋位控制：閥塊上的手動轉(zhuǎn)閥通過手柄轉(zhuǎn)動控制四個油路的通斷：手柄位于中位時，P 口與 T 口連通，伸缸油路與縮缸油路均不進油、不回油，實現(xiàn)保壓;手柄撥至伸缸擋位時，P 口與 A 口連通、T 口與 B 口連通，伸缸油路進油、縮缸油路回油，完成伸缸動作;手柄撥至縮缸擋位時，P 口與 B 口連通、T 口與 A 口連通，縮缸油路進油、伸缸油路回油，完成縮缸動作。

  輔助功能保障：伸缸油路的液壓鎖在手柄中位時確保油壓不卸荷，保障保壓效果;縮缸油路的溢流閥在壓力超過安全值時，將部分液壓油從縮缸油路導至伸缸油路(此時伸缸油路連接回油油路)，使壓力降至安全范圍后自動關(guān)閉，維持縮缸油路壓力穩(wěn)定。

  對應的操作方法分為三步：

  伸缸操作：關(guān)閉截止閥，將手動轉(zhuǎn)閥撥至伸缸閥位，旋緊節(jié)流閥，液壓油從液壓缸供油油路泵入控制閥塊，經(jīng)處理后送至伸縮缸無桿腔的伸缸油路，為伸缸提供動力;伸縮缸有桿腔內(nèi)的液壓油則通過縮缸油路回流至控制閥塊，再經(jīng)回油油路返回液壓缸，完成伸缸。

  保壓操作：將手動轉(zhuǎn)閥撥至中間閥位，使伸縮缸油路與液壓缸油路斷開，旋松節(jié)流閥，此時液壓鎖啟動保壓，保持伸縮缸無桿腔壓力。

  縮缸操作：將手動轉(zhuǎn)閥撥至縮缸閥位，旋緊節(jié)流閥，液壓油從供油油路泵入控制閥塊，送至伸縮缸有桿腔的縮缸油路;伸縮缸無桿腔內(nèi)的液壓油通過伸缸油路回流至控制閥塊，再經(jīng)回油油路返回液壓缸，完成縮缸。

  四、新型油泵控制閥塊的性能驗證結(jié)果

  為驗證新型控制閥塊的工作性能，依據(jù) JG/T 319-2011《預應力用電動油泵》檢驗標準，對安裝該閥塊的油泵進行了試驗，試驗器材包括配備新型控制閥的油泵 1 臺、500t 反力架、1500kN 張拉千斤頂 2 臺、張拉鋼絞線 9 根、數(shù)字讀數(shù)儀 1 個及電腦 1 臺，驗證項目及結(jié)果如下：

  空載試驗：堵住控制閥出油嘴，打開節(jié)流閥和卸荷閥，運轉(zhuǎn) 2 分鐘以上，設備運轉(zhuǎn)正常;回油管空載流量三次測量值分別為 2.36L/min、2.29L/min、2.42L/min，平均值符合 2.27L/min 至 2.57L/min 的合格標準。

  滿載試驗：在公稱壓力下運轉(zhuǎn) 5 分鐘，壓力表指針波動為 0.3MPa，小于 1MPa 的合格上限;內(nèi)密封性測試中，總壓力降分別為 0.6MPa、1MPa、0.8MPa，均不超過 3MPa 的標準，兩項指標均合格。

  超載試驗：將壓力升至公稱壓力的 1.25 倍并運轉(zhuǎn) 3 分鐘，油泵運行正常，符合試驗要求。

  綜上，配備新型控制閥塊的油泵性能完全滿足相關(guān)行業(yè)標準。

  五、總結(jié)

  通過對額定壓力 50MPa 的油泵控制閥塊進行優(yōu)化設計，采用三位四通閥集成液壓鎖、溢流閥的結(jié)構(gòu)，成功解決了傳統(tǒng)油泵操作繁瑣、安全性不足的問題。實際應用表明，這種新型控制閥塊不僅使油泵性能符合 JG/T 319-2011 標準，還通過單手柄操作簡化了油路切換流程，同時借助溢流閥的超壓溢流功能，有效避免了雙油路同時加壓的危險情況。該設計為同類油泵控制閥的研發(fā)提供了可行的解決方案與設計思路，推動了油泵行業(yè)向集成化、安全化、便捷化方向發(fā)展。

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