混凝土拖泵液压系统设计
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毕业设计调研实习报告一、目的1.了解课题研究的对象及社会、经济、文化、科技、生产和发展的实际。
通过调研,使学生深入了解社会实际、生产全过程以及最新科学技术的应用,丰富实践知识。
2.加强理论与实际的联系,巩固所学知识。
在调查研究过程中,学生应将在社会实际、生产现场、设计部门或科研单位遇到的问题与所学的理论知识相互联系进行分析,以进一步深化对课题的理解。
3.培养学生深入实际调查研究的作风。
学生通过社会、生产、科研等第一线的调研,听取第一线人员的意见,有利于进行综合和比较,找出主要矛盾。
4.液压技术是实现传动与控制的关键技术之一,由于其传力大,易于能量的传递和控制,在各个领域得到了广泛的应用。
随着我国基础设施建设力度的持续加大,混凝土机械的作用也越来越大,混凝土泵已成为当今建筑施工中必不可少的施工设备,尤其是随着建筑结构的大型化、复杂化和高度化,对混凝土泵的压力、排量和控制性能提出了越来越高的要求。
二、调研的要求1.要求学生尽可能利用一切方法和手段,了解本课题所涉及的社会、科研、生产、销售等方面的实际情况,并收集有关的数据、图表和文献资料等。
收集的资料要全面、准确、及时。
2.通过各种渠道,搜集和检索信息资料,进行分析、归纳、整理及研究,以指导课题方案的确定。
3.要求学生独立完成课题调研任务。
三、调研的方法1.到与课题有关的企事业单位、高等院校、研究部门、生产单位去了解、察看,弄清课题的来龙去脉以及各种影响制约的因素,再将直观的感受提高到理论的高度来分析,找到解决问题的关键所在。
2.到与课题有关的展览会、展销会去考察,会上提供的往往是先进的设备与技术,从中可以了解科技发展的新动向及发展水平,对课题的研究提供最新的启迪和帮助,使思路开阔,有利于引导和借鉴。
3.到图书馆、资料室、专利所以及信息中心去查阅有关的学术杂志、简报、图纸、说明书等国内外文献资料,提倡和鼓励学生参阅外文文献,以了解前人的成果和正在进行中的研究,扩大知识面。
图书分类号:密级:摘要HBT60混凝土输送泵是一种将符合泵送条件的混凝土通过水平或垂直铺设的管道连续地输送到建筑施工现场的混凝土输送机械。
它被广泛地应用于城建、矿山、电力、能源、交通及其他部门的混凝土建筑工程中。
HBT60混凝土输送泵的两个液压缸分别与两个混凝土输送缸串联,在两个液压活塞驱动下,两个混凝土输送缸在分配阀的控制下,交替地将混凝土吸入和排出。
HBT60混凝土输送泵的分配阀为S形管阀,它的一端与输送管接通,另一端则通过摆动与两个混凝土输送缸交替接通,对准哪一个缸口,哪一个缸就向外排出混凝土。
同时,另一个缸则从料斗中吸入混凝土。
S管阀的摆动是通过对称配置于S管阀回转轴两侧的液压缸推力臂来实现的。
关键词混凝土输送泵;液压缸;S管阀;分配阀AbstractThe HBT60 concrete delivery pump will be one kind conforms to the transpo rtation condition concrete the pipeline which or vertical will lay down throu gh the level continuously to transport to the construction job location concr ete transportation machinery. It widely is applied to the urban construction, the mine, the electric power, the energy, the transportation and in other de partments concrete building projects. The HBT60 concrete delivery pump two hy draulic cylinders separately with two concrete transportations cylinder serie s, under two hydraulic pressure pistons actuation, two concrete transportatio ns cylinder under the operating valve control, in turn and discharge the conc rete. The HBT60 concrete delivery pump operating valve is the shape tube val ve, its end and the delivery pipe put through, does another end through swing puts through in turn with two concrete transportations cylinder, which cyli nder mouth aims at, which cylinder on discharges the concrete to outside. At the same time, another cylinder from center inspiration concrete. S tube valv es winging is the valve rotation axis two sides hydraulic cylinder thrust for ces realizes through symmetrical arrangement.Keywords Concrete delivery pump Hydraulic cylinder S-tube valveOperating valve目录1 绪论 (1)1.1 混凝土输送泵的简介 (1)1.2 混凝土输送泵的发展趋势 (2)2 混凝土泵技术参数及原理 (3)2.1 主要技术参数 (3)2.2 主要组成部分 (4)2.2.1 分配阀及料斗 (4)2.2.2 推送机构 (7)2.3 泵送原理 (8)3 液压系统 (10)3.1 液压系统组成 (10)3.1.1 混凝土输送液压系统 (10)3.1.2 主泵送油路系统 (11)3.1.3 搅拌及冷却液压系统 (13)3.1.4 水清洗液压系统 (14)3.1.5 摆动系统 (14)3.1.6 润滑系统 (14)3.2 泵液压系统的设计计算 (15)4电气控制系统 (23)4.1 动力控制系统 (23)4.2 泵送控制系统 (24)4.3 有限遥控系统 (24)4.4 各元件的功能说明表 (24)4.5 可编程控制器的一般检查说明 (25)4.6 电控柜面板控制按钮及压力表功能说明 (26)5车架及轴的设计计算 (28)5.1 桥轴和车架的设计计算 (28)5.2 车架材料的选择 (30)6泵送混凝土 (31)6.1 泵送混凝土的基本要求 (32)6.1.1 混凝土的调度 (32)6.1.2 骨料级配 (32)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (38)1 绪论1.1混凝土输送泵的简介混凝土输送泵的发明已有一百余年的历史。
混凝土搅拌运输车液压系统的设计计算及使用维护混凝土搅拌运输车的液压系统是其主要动力系统,它包含了液压泵、液压马达、液压缸、液压油箱等重要部件。
设计一个好的液压系统可以提高搅拌运输车的工作效率和性能,保证其安全性和可靠性。
下面将为大家详细介绍混凝土搅拌运输车液压系统设计计算及使用维护。
液压系统的设计原则:1. 为每个子系统选择一个合适的液压媒介,并根据工作条件选择合适的工作流量和压力范围。
2. 根据系统工作特点,选用合适的液压元件,并设置一定的压力调节功能。
3. 配置必要的液压辅助元件,如油箱、油路、滤清器等。
4. 根据操作方式,选定合适的控制方式,并保证系统的安全和可靠。
液压系统的计算:1. 计算液压泵的流量和压力:液压泵的流量和压力是设计液压系统的重要参数。
流量要满足汽车各液压元件的要求,压力要满足工作条件下最大压力的需求。
计算时一般以最大压力作为参考值。
2. 计算液压缸、液压马达的输出功率和扭矩:液压缸、液压马达的输出功率和扭矩是影响混凝土搅拌车升降、旋转等能力的主要参数。
计算时要注意选择合适的液压缸和马达,并根据输送能力和工作条件计算输出功率和扭矩。
液压系统的使用维护:1. 定期更换液压油:液压油的正常运转对保证液压系统性能至关重要。
为了保证混凝土搅拌车液压系统的正常运转,必须定期更换液压油,以保证油品质量和润滑性能。
2. 定期清洗液压油路:清洗液压油路是保证液压系统正常运转的一个非常重要的环节。
定期清洗液压油路可以有效预防系统的故障,保证系统的正常运转。
3. 定期检查液压系统的各项参数:为了保证混凝土搅拌车液压系统的正常运转,必须定期检查液压系统的各项参数,如液压泵的流量和压力、液压缸和液压马达的输出功率和扭矩等,以保证系统的性能和稳定性。
4. 定期检查和更换液压元件:液压元件是液压系统的主要组成部分,其正常运转对液压系统有着非常重要的影响。
定期检查和更换液压元件可以保证液压系统的性能和可靠性。
混凝土液压结构的设计与施工技术一、设计概述混凝土液压结构是指混凝土结构中利用压力水作为支撑力的一种特殊结构形式。
它是一种以钢筋混凝土为基础,结合了液压技术的新型结构形式。
混凝土液压结构具有强度高、耐久性好、施工简便等优点,在水利、交通、建筑等领域有广泛应用。
本文将从设计和施工技术两个方面详细介绍混凝土液压结构的设计与施工技术。
二、设计技术1.结构设计混凝土液压结构的设计应根据实际情况及相关规范要求,确定结构形式、尺寸、受力状态以及荷载等级。
设计应考虑结构的强度、稳定性、耐久性和施工性等因素,确保结构的安全可靠、经济合理。
2.液压系统设计混凝土液压结构的液压系统是其核心部分,主要由压力水箱、水管、水阀、压力表、流量计等组成。
设计应充分考虑液压系统的工作压力、流量、水质和温度等因素,确保系统稳定可靠、能满足结构的工作要求。
3.加固设计混凝土液压结构在使用过程中容易受到水压力的影响,因此结构的加固设计尤为重要。
加固措施主要包括增加钢筋数量、加厚构件截面、设置加劲肋等,以提高结构的抗弯、抗剪和抗压能力。
4.防水设计混凝土液压结构的防水设计应考虑水压力、地下水位、渗漏水等因素,采取有效的防水措施,如设置防渗板、涂刷防水涂料、填充防渗材料等,以保证结构的防水性能。
三、施工技术1.模板制作混凝土液压结构的模板制作应根据结构尺寸和形状要求,选用适当的材料制作。
在制作过程中应注意模板的尺寸精度和表面光洁度,以保证混凝土表面的质量。
2.钢筋加工混凝土液压结构中的钢筋应根据设计要求进行加工,包括弯曲、切割、焊接等工序。
在加工过程中应注意钢筋的尺寸精度和位置精度,以保证结构的强度和稳定性。
3.混凝土浇筑混凝土液压结构的混凝土应根据设计要求进行配合,混合均匀后进行浇筑。
在浇筑过程中应注意混凝土的均匀性和密实性,避免混凝土的空洞、裂缝等缺陷。
4.液压系统安装混凝土液压结构的液压系统应在混凝土浇筑后进行安装。
在安装过程中应注意系统的连接方式、管道的尺寸和布置、水阀的选择等因素,以保证系统的稳定和可靠。
1绪论拖式混凝土泵简称混凝土泵或砼泵,是利用压力连续输送混凝土的施工设备[1]。
它由泵体和输送管组成,安装有动力传动装置、泵送装置和搅拌装置以及其他一些辅助装置。
混凝土拖泵通过内燃机或电动机的动力传给液压泵,液压泵推动活塞带动混凝土泵工作,然后利用布料机和输送管,将混凝土输送到一定的高度和距离。
在作业中,混凝土拖泵的内燃机或电动机的动力驱动泵送机构、搅拌机构及分配机构等工作装置。
而液压系统作为拖泵最重要组成部分,随着对施工要求的提高,人们对液压系统的要求也越来越高。
1.1 混凝土拖泵的应用如图1.1所示,HBT40C-1008D混凝土泵集多项专利技术于一身,液压系统采用双泵双回路,动力系统采用国际知名品牌柴油发动机,泵送单元采用原装进口高压大排量变量油泵、分配单元采用S管阀形式;该产品以其卓越的性能被广泛运用于城镇建设、路桥建设、水利水电、隧道建设等施工现场。
1.1.1 混凝土拖泵的主要特点:(1)动力系统、液压系统与泵送系统匹配合理,有效地降低了柴油的消耗;(2)高吸料性,实际泵送效率达到理论值80%以上;(3)配置更优化,原装进口沃尔沃、道依茨发动机为设备提供了强劲的动力,同时采用原装进口的液压元件及电气元件,大大地提高了设备使用的可靠性;(4)独特的分配油路缓冲技术,确保S管摆动到位,延长S管使用寿命;(5)电动高低压切换、液压顶升支腿的应用,简化了操作方式;(6)浓油润滑系统采用强制过滤、预压式双泵节能自动集中供油系统,供油充分、润滑效果更好,且节省消耗,比普通连续注油降低消耗50%以上;(7)具有自主知识产权的混凝土活塞快换装置,安全可靠,更换活塞更快捷、方便;(8)真正的智能控制技术,配置彩色触摸及文本显示屏,应用电子油门,降低环境噪声;(9)新型耐磨材料与焊接工艺的应用,使常用易损件的使用寿命成倍提高。
图1.1 HBT40C-1008D混凝土泵结构图1.1.2 国内外研究现状及发展动态从最早的混凝土泵出现,至今已有90多年的历史。
1.绪论1.1引言随着国内商品混凝土行业和建设机械租赁业务的快速发展,施工规模和范围的扩大及西部大开发,建设机械以及相关混凝土输送机械行业得到了高速发展,混凝土泵车的市场空间进一步扩大。
我国混凝土泵车团体用户主要是年生产能力在30立方米以上有资质的商品混凝土供应商、行业比较大的建设施工单位、各类有一定经济实力和经营规模的施工机械租赁企业、从原建设施工单位分离出来的设备管理部门等;个体用户主要是沿海发达地区的个体搅拌站和个体机械租赁部。
目前在国内团体用户至少有800[1]家以上,按国际常规每家5辆的规模,今后几年其泵车拥有量将会达到4000辆左右,再加上个体用户的1000辆,这个数字非常可观。
现在年成交量约在180辆左右,主要是团体消费,而个体消费增长缓慢的原因是价格问题。
目前,国内此类产品型谱和生产企业不断增加,产品性能、质量都在迅速提升。
随着商品混凝土行业的发展,混凝土泵送机械规格更全,档次更高,泵车布料臂架朝更长的方向发展,由以前的37m占主流,逐步过渡到42~45m为主,47~72m 同样受到市场青睐,如三一重工生产的SY5650THB-72泵车,臂架长度已达到72m,为目前国产最长臂架的泵车。
随着工程进度的加快,泵送排量也有增大的要求,过去排量在60~80m3/h的占60%左右,现在排量要求80~120m3/h的工程越来越多,如杭州湾跨海大桥使用的混凝土泵,基本上都是120m3/h的。
对混凝土泵的机动性要求越来越高。
主要表现在泵车的市场需要增长很快,2002年比2001年增长95.56%,2003年比2002年的增长幅度更大,超过了100%。
另外,车载泵的市场也逐步活跃起来,三一、楚天、中联、鸿得利等厂家都有新品上市。
目前,柴油机动力越来越多,不仅泵车和车载泵要求使用柴油机动力,单拖式泵的比例也逐步增大。
液压系统向集成方向发展,普遍采用开式系统及恒功率控制,特别是大流量的泵,开式系统具有油温低、可靠性高、维修方便等诸多优势。
1.液压泵2.补油泵3.低压溢流阀4.补油单向阀1 5.补油单向阀2 6.高压安全阀l 7.高压安全阀2 8.梭阀9.溢流阀10.液压马达11.手动伺服阀图1混凝土搅拌运输车液压系统原理图1液压系统的组成及工作原理液压系统原理图如图1所示。
液压系统由一个双向(手动伺服)变量柱塞泵和一个定量柱塞马达及随动控制阀等组成,是一个闭式液压系统。
当液压泵和液压马达工作时,搅拌简直接由马达带动的减速机输出轴驱动,由于搅拌筒内螺旋叶片的作用,搅拌筒(面向车尾看)顺时针旋转时,搅拌筒进行进料、搅动和搅拌;逆时针旋转时,搅拌筒进行出料。
液压泵可以正反向供油,马达可以正反向旋转,调节手动伺服阀可以改变泵的排量,从而达到改变马达输出速度,当油泵正向供油时,上方管为高压管,下方管为低压管,油从高压管向马达供油,驱动马达旋转,从低压管回到泵的吸油口,高压安全阀防止正向转旋时液压系统过载。
补油泵从油箱吸油,推开单向阀,向低压管路补油,其最高压力由溢流阀调节,该泵的压力使液控换向阀动作,通过背压阀将低压管路和回油管路接通,以排出管路中的部分热油,安全阀的调定压力比背压阀的调定压力大,以防止油路背压过高。
当油泵反向供油时,则高压管路和低压管路交换,高压安全阀交换,单向阀交换,马达反转,其工作过程及调整过程同上。
该液压系统采用的“变量泵一定量马达”恒扭矩闭式调速系统,马达的最高转速决定于泵的最大稳定流量,马达的最小转速决定于泵的最小稳定流量。
该系统有较宽的调速范围和较大的扭矩输出。
2液压油冷却系统液压油冷却系统示意图如图2所示。
其主要作用是将液压油泵回油管路中的油进行冷却。
该搅拌车液压油冷却采用风冷强制散热冷却方式。
工作时液压泵回油管路中的油液进入散热器,经风扇强制冷却后进入油箱,再经滤清器进入液压泵到液压马达进行工作,1.油箱2.风扇3.散热器4.油泵图2液压油冷却系统示意图如果油箱内的液压油温度超过100℃时,要停机,待温度低于100℃时,再开机工作。
・56・ 产品开发与设计 机械 2010年第10期 总第37卷———————————————收稿日期:2010-06-09混凝土输送泵车液压系统设计王文红,秦艳(沙洲职业工学院 机电工程系,江苏 张家港 215600)摘要:在介绍混凝土泵送工作原理的基础上,设计了混凝土输送泵车的液压原理图,并详细分析了主泵送系统、换向系统、搅拌系统、水洗系统各部分的工作原理,其中液压元件选用德国力士乐公司油泵和阀组,使液压系统具有:主泵的恒功率特性在泵送阻力变化大时具有高效率的特点,其压力切断和液压行程限制功能使系统更加安全可靠;恒压泵与蓄能器配合的换向系统使换向迅速且液压冲击小;搅拌系统具有卡料自动反转功能以及手动反转功能;同时具有正泵时发生堵管自动反泵、高低压两种泵送方式等特点。
关键词:混凝土输送泵车;液压系统;主泵送系统;换向系统;搅拌系统;水洗系统中图分类号:TH137 文献标识码:A 文章编号:1006-0316 (2010) 10-0056-04The design of hydraulic system for the vehicle of concrete pumpingWANG Wen-hong ,QIN yan(Mechanical & Electrical Engineering Department ,Shazhou Professional Institute of Technology ,Zhangjiaxiang 215600,China )Abstract :This paper introduces the pump transport work theory of the vehicle of concrete pumping, designs the schematic diagram of the vehicle of concrete pumping hydraulic system and analyses the working theory of main pump transport system, exchange system, mixing system and water washing systems in detail. Hydraulic components are adopted from German Rexroth oil pump and valve box, which makes hydraulic system have the following properties: main pump’s constant-power characteristics have high efficiency though the resistance of pump transport change highly, and the system become more reliable because of the functions of pressure’s cutting off and hydraulic stroke restriction; the reversing system of constant pressure pump combined with accumulator makes reversing rapidly and the hydraulic impact is low; the mixing system has the function of manual inversion and automatic inversion when the material is jammed; the pump has auto reversal function because of pipe blockage and has two high-low pressure pump transport methods.Key words :vehicle of concrete pumping ;hydraulic system ;main pump transport system ;exchange system ;mixing system ;water washing system在建筑业中混凝土的输送(特别是往大型工地输送),是相当繁重而劳累的。
混凝土输送泵车液压系统1、前言图1所示的混凝土输送泵车是在汽车底盘上设计安装的一套混凝土输送液压驱动设备。
液压驱动设备采用液压驱动柱塞式混凝土输送泵输送混凝土。
这种混凝土输送设备被广泛地应用在基本建设工地上输送混凝土,特别是用于大型施工工地的混凝土输送作业,可大大的减轻施工工地混凝土输送的繁重体力劳动,提高施工进度和工作效率。
这种输送设备可纵向、横向、垂直三坐标远距离输送混凝土;可自行控制输送距离,操作方便,具有自动载保护能力,安全可靠性能高等特点。
本文探讨混凝土输送泵的工作原理、混凝土的搅拌、输送、清洗等液压系统的设计。
图1 混凝土泵车结构简图2、混凝土输送液压系统设计混凝土输送泵车由混凝土输送液压系统,搅拌液压系统,清洗液压系统,泵车支撑系统组成。
1)混凝土输送泵的工作原理图2所示为混凝土输送泵的工作原理简图。
它是柱塞缸组成负压吸入式高压输送式的柱塞泵。
当一主液压缸带动混凝土输送泵的一柱塞退回,滑阀驱动缸便开启滑阀的吸入门,关闭滑阀的输送门,混凝土输送泵的一柱塞腔通过滑阀的吸入门,从料斗中吸入混凝土;与之相适应的另一滑阀驱动缸便开启滑阀的输送门,关闭滑阀的吸入门,另一主液压缸推着混凝土输送泵的另一柱塞把柱塞腔内的混凝土通过开启滑阀的输送门,经Y型管和与其相连接输送管道,把混凝土输送至施工工地,混凝土输送泵通过两个混凝土吸、送柱塞缸输送系统交替工作,实现混凝土的连续输送。
Y型管即为一端连接两个滑阀的输送门和另一端连接施工工地的混凝土输送管道的三通管道。
图2 混凝土输送泵的工作原理2)混凝土输送液压系统混凝土输送液压系统的主液压缸驱动混凝土输送泵的吸、送柱塞缸连续不断地输送混凝土;驱动滑阀的液压缸控制滑阀的吸入门与输送门的启闭,使混凝土输送泵的柱塞退回经料斗吸人,推出从输送门经Y型管及输送管路系统向施工工地输出混凝土。
液压系统采用高压大流量变量泵与电液比例溢流阀组成无溢流损失,功率耗损小而效率高的电液比例压力调控回路,向驱动混凝土输送泵柱塞往复运动的主液压缸和控制滑阀的吸入门和输送门启闭的滑阀驱动液压缸供应压力油。
1绪论拖式混凝土泵简称混凝土泵或砼泵,是利用压力连续输送混凝土的施工设备[1]。
它由泵体和输送管组成,安装有动力传动装置、泵送装置和搅拌装置以及其他一些辅助装置。
混凝土拖泵通过内燃机或电动机的动力传给液压泵,液压泵推动活塞带动混凝土泵工作,然后利用布料机和输送管,将混凝土输送到一定的高度和距离。
在作业中,混凝土拖泵的内燃机或电动机的动力驱动泵送机构、搅拌机构及分配机构等工作装置。
而液压系统作为拖泵最重要组成部分,随着对施工要求的提高,人们对液压系统的要求也越来越高。
1.1 混凝土拖泵的应用如图1.1所示,HBT40C-1008D混凝土泵集多项专利技术于一身,液压系统采用双泵双回路,动力系统采用国际知名品牌柴油发动机,泵送单元采用原装进口高压大排量变量油泵、分配单元采用S管阀形式;该产品以其卓越的性能被广泛运用于城镇建设、路桥建设、水利水电、隧道建设等施工现场。
1.1.1 混凝土拖泵的主要特点:(1)动力系统、液压系统与泵送系统匹配合理,有效地降低了柴油的消耗;(2)高吸料性,实际泵送效率达到理论值80%以上;(3)配置更优化,原装进口沃尔沃、道依茨发动机为设备提供了强劲的动力,同时采用原装进口的液压元件及电气元件,大大地提高了设备使用的可靠性;(4)独特的分配油路缓冲技术,确保S管摆动到位,延长S管使用寿命;(5)电动高低压切换、液压顶升支腿的应用,简化了操作方式;(6)浓油润滑系统采用强制过滤、预压式双泵节能自动集中供油系统,供油充分、润滑效果更好,且节省消耗,比普通连续注油降低消耗50%以上;(7)具有自主知识产权的混凝土活塞快换装置,安全可靠,更换活塞更快捷、方便;(8)真正的智能控制技术,配置彩色触摸及文本显示屏,应用电子油门,降低环境噪声;(9)新型耐磨材料与焊接工艺的应用,使常用易损件的使用寿命成倍提高。
图1.1 HBT40C-1008D混凝土泵结构图1.1.2 国内外研究现状及发展动态从最早的混凝土泵出现,至今已有90多年的历史。
1907年德国开始研究混凝土泵,并取得专利权。
此后,l9l3年美国Cornell Kee 设计出曲轴机械传动的混凝土泵,取得专利权,并制造出第一台混凝土泵,但经过试运转后即搁置,未得到应用。
1927年德国的弗利茨·海尔(FritZ He11)又设计制造了混凝土泵,并第一次获得成功的应用。
至1930年德国制造了立式单缸球阀活塞泵。
这种泵是靠曲柄和摇杆传动,又是立式单缸,因而工作性能较差此后,荷兰人库依曼(J·C·Kooyman)在上述基础上进行了重大的改进,在1932年成功地将立式缸改为卧式缸,并设计制造了库依曼型混凝土泵。
这种泵有一个卧式缸及两个由联杆操纵联动的旋转阀,它成功地解决了混凝土泵的构造原理问题,大大提高了工作的可靠性。
至今,许多混凝土泵仍然保存了这种设计的基本特点,只是在动力和传动机构以及分配阀方面进行了改进。
由于库依曼型混凝土泵的流道合理,工作可靠,因而当时德国的拖克里特(Torkret)、法国的爱尔马科(Almacoa)、美国的钦贝尔特(Chain Be1t)和英国混凝土泵公司都曾获得特许证制造和出售这种混凝土泵。
我国在50年代从国外引进过混凝土泵,60年代初,上海重型机器厂生产了仿苏C-284型排量为40 立方米/小时的固定式混凝土泵,生产中虽有应用,但未能推广。
70年代初,一机部建筑机械研究所(长沙建筑机械研究院前身)与原沈阳振捣器厂合作,于1975年研制成功排量为8 立方米/小时的HB-8型固定式活塞泵。
1978年6月长沙建筑机械研究院与湖南常德机械厂合作,研制成功HB-l5油压活塞式混凝土泵,并经过了各种性能的测定和工业性试验。
从70年代开始我国对各种型式的混凝土泵(包括活塞式和挤压式)进行了大量研制工作,有的已通过技术鉴定,有的已小批量生产并逐渐用于实际工程施工。
国内混凝土泵的发展简史:1992年长沙建筑机械研究院自主开发中联牌系列混凝土泵。
至90年代末,以中联等品牌为主导的国产设备在我国市场上已占据垄断地位,一改过去大量依赖进口的状况。
目前能在我国市场上仍占一席之地的国外品牌,仅剩德国大象(PM)和施维英(Schwing)两家,这是因为大象(PM)和施维英(Schwing)在上海设立了独资厂,很多零、部件已经开始国产化生产的原因。
从产品技术方面来看,先进的国产混凝土泵已大量采用现代技术,如PLC(可编程控制)智能软启动、液压伺服控制以及高耐磨材料技术等。
从产品的质量和可靠性方面来看,由于采用全球采购,使用世界知名品牌厂家的产品配套,产品质量和可靠性都有了大幅度的提高。
在产品应用领域方面,国产设备也在针对性拓展。
除了用于高层建筑施工的机型外,近年来出现了巷道泵、轨道泵、防爆泵、淤泥泵、高原泵等等;布料机发展了固定式、内爬式、行走式、船载式等也得到了用户的广泛认同和喜爱。
1.2 混凝土泵的分类混凝土泵的种类很多,可以按排量大小、工作原理、行走装置或配备其他装置的情况分类。
按排量大小分类可分为小型、中型、大型三类。
排量30m³/h的属小型泵;排量40--80 m³/h的为中型泵;排量超80 m³/h的为大型泵。
目前应用最多的是中型泵。
按工作原理分类可分为:活塞式混凝土泵(机械式、液压式)挤压式混凝土泵压缩空气输送罐按移动方式分类可分为:固定式、拖挂式、自行式按驱动力分类可分为:电动式、内燃式按分配阀形式分类可分为:闸板阀式、S管阀式1.3 混凝土泵的基本结构及工作原理混凝土泵大致由泵送机构、混凝土分配机构、清洗机构、料斗及搅拌机构等四大部分组成。
每一部分均由不同的机构或零件组成,都承担不同的功能。
了解并掌握混凝土泵的每一部分基本结构及其工作原理,对拖泵的正确使用和维修有很大的帮助。
不同厂家对拖泵的代号有不同的方式,但根据国家及行业的标准,拖泵的主要技术性能参数可以从产品型号看出。
表1.1拖泵的主要技术性能参数HBT40C-1008D表示最大出口压力为8MPa、额定功率为72.5KW的柴油机S阀拖式混凝土泵。
1.3.1 泵送机构泵送机构是把液压能转换为机械能的动力执行机构,其功能是推动混凝土使其克服管道阻力而达到浇注部位。
构造与工作原理如图1.2。
图1.2 泵送系统结构图泵送机构是由动力部分、水箱、工作部分等组成。
动力部分即主油缸,工作部分即混凝土缸,水箱的作用是支持连接主油缸与混凝土缸,并由所盛水对混凝土缸进行清洗、冷却、润滑等。
1.3.2 分配机构泵送混凝土时,在主油缸和分配阀油缸驱动下,若左侧混凝土缸与料斗连通,则右侧混凝土缸与分配阀连通。
若油压使左侧混凝土缸向后移动,将料斗中的混凝土吸入该侧混凝土缸(吸料缸),同时油压使右侧混凝土缸活塞向前移动,将该侧混凝土缸(排料缸)中的混凝土推入分配阀,经混凝土输送管道输送到浇注现场。
当左侧混凝土缸活塞后移至行程终端时,触发水箱中的换向装置,两主油缸油压换向,分配阀油缸使分配阀与左侧混凝土缸连接,该侧混凝土缸活塞向前移动,将混凝土推入分配阀,同时,右侧混凝土缸与料斗连通,并使该侧混凝土缸活塞后移,将混凝土吸入混凝土缸。
图1.3 图1.4左侧混凝土缸活塞后移至行程终端时,触发换向装置,油缸换向,右侧混凝土缸活塞向前推送,开始下一轮泵送循环,从而实现连续泵送混凝土。
以上情形为混凝土的正泵状态(图1.3)。
当混凝土泵出现泵送不顺,发生堵塞或需将泵(或泵车)暂停,将输送管(或布料杆)内的混凝土抽回料斗时,可通过液压系统控制分配阀,使吸料缸口与输送管道相接,从而使混凝土料抽入混凝土缸体内。
而处于排料工位的混凝土缸,则将混凝土抽回料斗中,同步完成吸排料动作后,分配阀换向,开始下一个吸排料过程,从而实现反抽的连续工作循环。
以上情形为混凝土泵的反泵状态(图1.4)。
1.3.3 清洗机构水箱是用钢板焊成,既是储水容器,又是主油缸与混凝土缸的支持连接件。
水箱上部有盖,打开窗盖可以加水并清洗水箱内部。
水箱上还有一个水标尺,用来观察水位,水箱底部有放水口。
在泵送机构工作时,水在混凝土缸后部随着橡胶活塞来回流动,所起的作用是:(1)清洗作用清洗混凝土缸壁上每次泵送后残存的灰浆,以减少混凝土缸及橡胶活塞的磨损;(2)隔离作用防止主油缸泄漏出来的液压油进入混凝土中而影响混凝土的质量;(3)冷却润滑作用冷却润滑混凝土缸橡胶活塞、活塞杆及活塞杆密封部位。
整个水系统容量约100L。
1.3.4 料斗与搅拌机构料斗是混凝土泵的承料器,料斗及搅拌装置的功用有两个方面:(1)混凝土运输设备向混凝土泵供料的速度同混凝土泵的输送速度不能完全一致,料斗可以起到中间调节作用;(2)搅拌装置对混凝土进行二次搅拌,可以改善混凝土的可泵性。
搅拌装置还有向混凝土分配阀----混凝土缸喂料的作用,以提高混凝土泵的吸入效率。
搅拌机构由搅拌轴、搅拌叶及搅拌叶座等组成。
搅拌叶和搅拌叶座共有五副(若料斗内有管形阀,则搅拌器数目要少),分为中间的和两侧的两种。
它们安装后,中间搅拌叶片同搅拌轴轴线平行,两侧搅拌叶片则同搅拌轴轴线成45°角。
左侧和右侧搅拌叶片的安装方向相反,其方向应是当搅拌轴正转时把混凝土从料斗两侧赶向中间部位。
搅拌轴的正转方向,从链轮端看应当是逆时针旋转。
对于大排量的混凝土泵,其搅拌装置可采用大螺旋叶片,使混凝土能直接被送到混凝土缸吸料口。
搅拌轴传动装置的形式有两种,一种是液压马达通过机械减速后驱动搅拌轴;另一种是液压马达直接驱动搅拌轴。
而机械减速的方式又有链传动、蜗轮蜗杆传动,以及齿轮传动。
当供油油泵排量一定,液压马达用小流量时获得高转速、小扭矩;当用大流量时获得低转速、大扭矩。
当混凝土泵采用大排量(30 m³/h)近距离输送时,搅拌液压马达用小流量、高转速、小扭矩;当混凝土泵采用小排量(l5 m³/h)远距离输送时,液压马达用大流量、低转速、大扭矩。
图1.5 搅拌系统结构图1-液压马达;2-液压马达支座;3-主动链轮;4-被动链轮;5-轴承座;6-搅拌轴承;7-搅拌轴;8-密封盘;9-压圈;10-两侧搅拌叶;11-中间搅拌叶拖式混凝土泵一般就简称为混凝土泵或砼泵,是输送混凝土的施工设备,它能一次性连续完成水平运输和垂直运输,效率高、劳动力省、综合费用低,尤其对于一些泵送距离远、工地狭窄和有障碍物的施工现场,用其他运输工具难以直接靠近施工工地,混凝土泵则更具突出的优势,在今天车载泵与泵车快速发展的时期仍然被广泛应用。
我国拖式混凝土泵的生产在五十年代就有起步,但由于生产技术落后,一直到九十年代就有起步,但由于生产技术落后,一直到九十年代初期,我国混凝土泵送机械市场的90%以上为国外厂家占据,但随着中联、三一等企业的快速发展,目前国外品牌的混凝土拖泵以基本退出我国市场。