混凝土输送泵的工作原理.doc

利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械。由泵体和输送管组成。按结构形式分为活塞式、挤压式、水压隔膜式。泵体装在汽车底盘上，再装备可伸缩或屈折的布料杆，就组成泵车。(目前有：遥控臂式泵车，和托泵车两种。 ）活塞式混凝土泵有液压传动式和机械传动式。液压传动式混凝土泵由料斗、液压缸和活塞、混凝土缸、分配阀、Y形管、冲洗设备、液压系统和动力系统等组成。液压系统通过压力推动活塞往复运动。活塞后移时吸料，前推时经过Y形管将混凝土缸中的混凝土压入输送管。泵送混凝土结束后，用高压水或压缩空气清洗泵体和输送管。活塞式混凝土泵的排量，取决于混凝土缸的数量和直径、活塞往复运动速度和混凝土缸吸入的容积效率等。图例：活塞式混凝土泵目前国内的主要生产厂家有:河南巩义瑞光机械制造厂青岛和盛达重工机械有限公司赛地机械，山东烟台三一重工，湖南长沙(多项技术达到世界第一)中联重科，湖南长沙山东博通，山东淄博湖北楚天，湖北武汉佳尔华，广东广州鸿得利，上海赛力，江苏徐州挤压式混凝土泵 有转子式双滚轮型、直管式三滚轮型和带式双槽型三种。转子式双滚轮型混凝土泵，由料斗、泵体、挤压胶管、真空系统和动力系统等组成。泵体密封,泵体内的转子架上装有两个行星滚轮，泵体内壁衬有橡胶垫板，垫板内周装有挤压胶管。动力装置驱动行星滚轮回转，碾压挤压胶管，将管内的混凝土挤入输送管排出。真空系统使泵体内保持一定的真空度，促使挤压胶管碾压后立即恢复原状，并使料斗中的混凝土加快吸入挤压胶管内。挤压式混凝土泵的排量，取决于转子的回转半径和回转速度，挤压胶管的直径和混凝土吸入的容积效率。图例： 水压隔膜式混凝土泵 由料斗、泵体、隔膜、控制阀、水泵和水箱等组成。隔膜在泵体内，当水泵将隔膜下方的水经控制阀抽回水箱时，隔膜下陷，料斗中的混凝土压开单向阀进入泵体；当水泵将水箱中的水经控制阀抽回泵体时，压力水使隔膜升起，关闭单向阀，将混凝土压入输送管排出。混凝土泵的生产率高，能一次完成混凝土的水平和垂直运输，但对混凝土配合比、粗细骨料的粒径和级配、水泥用量、混凝土坍落度有一定要求，方能保证良好的泵送效能。图例：混凝土泵的动力系统电机动力混凝土泵柴油机动力混凝土泵：能够满足野外工地及其它无动力电源的作业环境的需求。在泵送过程中，柴油机的转速由转速传感器检测并传送到控制电脑，因泵送压力的变化会引起柴油机转速的相应变化，控制电脑根据检测到的转速变化量控制油门电机加、减油门，自动调节柴油机运行在最佳转速状态。目前国内的主要生产厂家有:河南巩义瑞光机械制造厂1赛地机械，山东烟台中联重科，湖南长沙青岛和盛达重工机械有限公司主要特点：·采用先进的S管阀换向，能满足细石混凝土的输送·S管阀装有浮动耐磨环，自动补偿磨损，密封性好·眼镜板和切割环采用高硬耐磨合金材料，寿命更长·出口压力高，能满足高层建筑和远距离施工的输送要求 ·液压系统采用双回路开式系统，换向速度快，效率高·液压油冷却采用先进的风冷散热系统，无需接水源，使用简便·具有反泵功能，最大限度减少管道堵塞·配有自动集中润滑系统, 确保转动件使用寿命·电气部分采用PLC控制，具有最佳操控特性·电器箱配备有线遥控手柄，便于操作主要用途：用于铁路及公路隧道、桥涵、水电、矿山、高层建筑及国防等工程的混凝土施工。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。 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。图3所示，电磁铁1YA、4YA通电，经减压阀8减压的控制压力油使电液换向阀5左位工作，压力油经电液换向阀5左位至主液压缸15无杆腔，其有杆腔排油进入主液压缸16的有杆腔，液压缸16无杆腔回油经电液换向阀5左位回油箱；另一支受控压力油经单向节流器17，电液换向阀6的先导阀10进入电液换向阀6右控制室，电液换向阀6左控制室回油经电液换向阀6的先导阀10，单向节流器18，流入主液压缸16的有杆腔，使电液换向阀6右位工作；压力油经电液换向阀6右位进入驱动滑阀的液压缸20无杆腔，其有杆腔回油进入驱动滑阀的液压缸19的有杆腔，打开滑阀的输送门，关闭滑阀的吸入门，主液压缸15活塞推动混凝土输送泵柱塞腔内混凝土经滑阀的输送口，Y型管及输送管路，输入施工工地；与此同时，驱动滑阀的液压缸19活塞下行，无杆腔回油液经电液换向阀6右位回油箱，滑阀的输送门关闭，吸入门打开，主液压缸16拉着混凝土输送泵柱塞下行，料斗中的混凝土经滑阀的吸入门进入混凝土输送泵的柱塞腔。电磁铁2YA、3YA通电，混凝土输送泵进出口互换。 图3 混凝土泵车液压系统图单向阀组合块11分别与主液压缸15、l6出口控制油路并联，调控电液换向阀6的控制油路的工作压力和流量。3）搅拌及冷却液压系统混凝土输送泵车的搅拌机构驱动双向液压马达21把搅拌好的混凝土送人料斗。液压马达21通常是顺时针运转，若搅拌机构卡住，系统压力升高到压力继电器22设定压力，压力继电器发信，4YA通电，电磁阀23换向，液压马达21反时针运转，控制压力油使液动阀 23换向，压力油经单向马达25、冷却器26流回油箱。液压油温回复到控制温度，4YA断电，电磁阀23换向，液压马达21回复到顺时针运转。4）水清洗液压系统混凝土输送泵车作业结束，应清除混凝土输送泵及管路系统剩余混凝土及杂质，防止混凝土结固。采用行程开关控制清洗液压缸29活塞两端的行程，从而控制电液换向阀28的通断电，清洗活塞往复运行。混凝土输送泵车支撑系统与汽车起重机雷同，采用工作温度高于65 ，工作性能仍稳定的PLC控制。 3、结束语混凝土输送泵车是以汽车底盘作运载设备的混凝土搅拌、输送、清洗结合的综合装置，通过输送管路，三坐标远距离输送；它是基本建设工程不可缺少设备，特别是在大型施工工地，极大地减轻了混凝土输送繁重的体力劳动，提高了施工进度和工作效率；采用节能、高效率的电液比例溢流阀与高压大流量变量泵组成无溢流损失的电液比例压力调控，功率耗损小而效率高；混凝土输送液压系统、搅拌液压系统、水清洗液压系统结构简单、操作方便，过载保护能力强，可靠性好。 1、引言混凝土泵是通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备，混凝土泵液压系统一般为高压大流量系统。从混凝土泵的使用调查中发现，很多类型的混凝土泵，在使用约40min后，液压系统的温度可高达60e，在使用约2h后，液压系统的热平衡温度可高达70e以上而混凝土泵液压系统的正常热平衡温度应在50e左右。因此，出现了混凝土泵液压系统的油温过高问题即发热问题。2、混凝土泵液压系统发热现象的危害混凝土泵液压系统的发热，直接影响混凝土泵的正常工作，发热现象所造成危害，主要有以下几点:(1)工作液体的温度升高后，使工作液体的黏度下降，泵的泄漏增加，泵的实际流量有所下降；(2)液压系统及元件的密封件在高温下变质，弹性变性能力降低，使密封性能降低，甚至密封失效，使泄漏增加；(3)当液压阀件的阀芯、阀体材料不同、热膨胀系数不同时，阀芯、阀体之间因热膨胀而出现阀芯卡死现象，致使混凝土泵不能工作；(4)工作液体的黏度下降时，使工作液体的润滑性能降低，液压元件的磨损加快，加速了元件的磨损失效，缩短了元件的使用寿命。为了尽量避免上述现象的发生，有些混凝土泵在使用一定时间后，不得不停下来，使系统降温，从而降低了混凝土泵的开机率，影响了施工进度。因此，应针对系统发热原因，采取相应措施，控制液压系统的温度，保证混凝土泵的正常使用。3、混凝土泵液压系统发热的主要原因及排除方法液压系统的发热按发热原因可分为两大类：一类是由于设计的原因造成的发热；一类是由于液压元件故障或使用不当的原因，造成的发热。显然，发热原因不同，其排除方法也不一样。3.1 设计不合理，造成液压系统的发热及其排除(1) 液压油的油号选用不当，可能造成液压系统的发热所选液压油在油温较低时，系统正常工作，但系统工作一段时间后，油温升高，液压油黏度下降，造成系统内部泄漏增加，伴随泄漏的增加更促使了油温的上升，形成油温的恶性循环。解决的方法是：根据系统的负载及正常工作温度要求，选择合适黏度的液压油。(2) 油箱设计不合理，使液压系统散热效果降低系统发热油箱的主要功能是储存液压油，但它同时兼有散热、沉淀杂质、分离水分的作用。油箱设计不合理，主要表现在两个方面：一是油箱体积设计过小，由于混凝土泵属移动型液压设备，油箱体积一般为液压泵流量的一倍左右，因此，油箱散热面积及储油量均较小；二是有些油箱在结构上设计不合理，吸油管口和回油管口较近，中间又不设隔板，从而缩短了油液在油箱内的冷却循环及沉淀杂质的路径，甚至造成大部分回油直接进入吸油管，使油箱的散热效果降低，油温升高。解决方法是:适当增加油箱体积，使油箱体积为(1125115)Q，并尽量加大吸油管口与回油管口之间的距离，吸、回油管之间应设置隔板，以确保油箱应有的散热功率。 (3) 散热流量较小，冷却器安装位置不合理，使系统散热能力降低混凝土泵的冷却方式有风冷和水冷两种，用户可根据实际情况选用，但一般采用风冷较多。有些混凝土泵因考虑冷却器的承压要求，将冷却器设置在搅拌系统的回油路上，仅对搅拌系统的油液进行冷却，因搅拌系统流量较小，因此整个系统冷却效果差，使系统发热。解决的方法：一是可采用独立冷却回路，提高冷却效果。二是将冷却器设置在系统总回油路上，以加大散热流量，提高冷却效果，但此时应注意两个问题，第一个问题是冷却风扇的转速，冷却风扇的转速不能过低，否则将降低冷却效果，可采用电动机驱动风扇，或在总回油路上设置一低压驱动马达，使马达转速与散热流量相匹配，同时还可解决主回路压力冲击对冷却器承压能力的影响；第二个问题是如采用电动机驱动风扇，主系统的压力冲击对冷却器承压能力的影响，此时，可在回油路上与冷却器并装一个低压溢流保护阀或单向阀对冷却器进行最高承压保护。(4) 液压元件选型不当，造成系统发热混凝土泵液压系统一般为高压大流量系统，如果系统中的液压元件，主要是换向阀、溢流阀和顺序阀规格选用不合理，不能满足大流量要求，从而在使用中，使阀口液流流速过高，造成较大的压力损失而使油温升高，因此，液压系统设计中在进行液压元件选型设计时，一定要根据液压元件所承受的最高工作压力、所通过的最大流量以及所要求的压力和流量调整范围进行元件的选择，尽量减少阀口压力损失，从而减少由于液压元件规格选用不合理而造成的系统发热。(5) 管路设计、安装不合理，造成压力损耗大，使压力能转换成热能在液压系统设计中，管路的设计与安装不能忽视，各管路管径应严格按其工作压力和通过流量进行设计，避免管径设计过小，造成流速过高，沿程压力损失过大，引起发热。同时，还应注意管路的安装，既要做到外观整齐，又要避免管路集聚及管路的急转弯，影响管路的自然散热或造成局部压力损失过大引起发热。3.2 因液压系统使用不当或元件故障，造成液压系统的发热及其排除(1) 油箱内液压油油面低于最低液面，使油箱散热功率降低混凝土泵在使用过程中，要随时观察油箱内液压油的油面高度，始终保持液压油油面高度在正常油位范围内，从而保证油箱的散热效果，当油箱内液压油油面低于最低液面时，要及时向油箱内注油。(2) 冷却器冷却效果降低，使油液温升，系统发热冷却器冷却效果降低，可能由以下原因引起：a1冷却器内部堵塞或表面污物较多，造成冷却器安全装置开启，冷却器过流量降低，使散热流量减少，或冷却器通风不良，使冷却器的冷却传热系数降低，冷却效果降低，因此，混凝土泵在使用中一定要定期检查，疏通冷却器，定期对冷却器表面污物进行清除，保证冷却器的内部畅通和外部清洁，以保证冷却器的冷却效果。b1冷却器安全阀或单向阀的开启压力低于标准值，使冷却器安全保护装置在冷却器未堵塞时开启，产生溢流分流，使冷却器散热流量减少，因此，冷却器在使用前，一定要正确调整安全保护装置的开启压力，在使用中要定期检查、校正安全保护装置的开启压力值。(3) 液压系统压力调整不当，造成系统发热在混凝土泵液压系统中，由于性能要求，系统中往往设有安全阀、溢流阀和顺序阀等。若安全阀的压力调的过低，安全阀将频繁开启，产生溢流损失，造成系统发热；若压力调整过高，又会使系统内泄漏增加，使系统发热，因此，应按液压系统的负载要求，正确计算和调整安全阀和压力值，从而保证系统在规定的压力范围内工作。当混凝土泵泵送系统主回路为闭式系统时，泵送系统中必须设热交换回路，热交换回路中溢流阀的设定压力应引起重视，设定压力过低，会使泵送液压缸换向冲击增加，设定压力过高，会使溢流损失过大，系统温升过高。因此，应合理确定热交换回路溢流阀的调整压力值，一般该溢流阀的调整值为(1115)MPa，泵送系统补油回路的工作压力为215MPa。当混凝土泵液压系统中设置顺序阀时，一定要了解顺序阀的工作特点，正确调整顺序阀的工作压力。如果内控式顺序阀的调整压力过高，当工作液压缸的工作压力低于其调整压力时，顺序阀阀口存在压力损失，引起温升，造成系统发热，合理确定内控式顺序阀的设定压力，可使工作缸的工作压力高于顺序阀的开启压力，顺序阀工作时，阀口将全开，阀口基本无压力损失，从而避免了由于顺序阀设定压力不当而造成的系统发热。(4) 内泄增加，可使油温升高，系统发热混凝土泵液压系统的内泄，包括液压泵、液压缸、液压马达和液压阀的内泄，压力油在泄漏过程中，压力下降，温度升高。如果系统的内泄增加，会引起油温升高，系统过热，严重时，会使系统压力下降，泵送无力，泵送排量降低，搅拌无力，搅拌转速下降等。因此，要定期检查这些元件，定期更换相应的密封元件，及时对已损坏、拉伤的零件进行更换或修理，甚至更换相应的液压元件，从而避免由于元件泄漏而造成的系统发热。混凝土泵液压系统在使用过程中的发热问题已成为不可忽视的问题之一，由于液压系统的发热，将导致混凝土泵许多故障的发生。对于混凝土泵生产厂家，应力求从设计入手，把其液压系统的发热降低至最低值，这样不仅可提高用户混凝土泵的开机率和延长其使用寿命，而且可节能和降低维护费用；对于混凝土泵用户，应力求从使用维护入手，严格按生产厂家的要求，正确使用、调试、检查、维护混凝土泵，以减少故障率和减少因使用不当而引起的系统发热。总之，对发热产生的不同原因，采取一定措施后，可以控制或减轻液压系统的发热，提高混凝土泵的开机率和延长使用寿命。 搅拌设备液压传动系统的探讨发表时间：2009-2-15 赵航 赵利军 冯忠绪 来源：豆丁网关键字：液压传动 搅拌设备 智能化 调速信息化应用调查在线投稿加入收藏发表评论好文推荐打印文本根据搅拌过程的工作特点，讨论了搅拌设备的液压传动系统方案，给出了液压系统原理图。研究表明，搅拌设备的机、电、液一体化是实现智能化的必要条件之一;搅拌设备的液压传动系统应采用变量泵一定量马达容积调速回路。搅拌设备是生产混凝土的必需设备，其功能是将不同组分和配合比的材料混合均匀。当今国内外的混凝土搅拌设备都能在计算机的控制下实现自动化生产，但其投料顺序、搅拌机作业参数、搅拌时间却都是相同的，还没有感知和适应工况变化的能力。 随着知识经济的到来，高新技术己经成为各国争夺的焦点，现代工程机械正成为机、电、液、信一体化的高端产品，智能化工程机械己成为国内外工程机械的发展趋势。智能化搅拌设备就是要实现搅拌过程的智能控制和计算机管理，使其能根据不同材料及配合比，对各搅拌参数进行集成优化与控制，以保证搅拌质量和效率最好。而搅拌设备的机、电、液一体化是实现智能化的必要条件之一。目前搅拌设备的搅拌主机一般都采用机械传动，不便实现频繁的无级变速及其控制，应该将其改成液压传动。 1 搅拌设备工作特点分析 众所周知，混凝土搅拌是混合料与搅拌装置相互作用的过程。搅拌轴转速作为一个重要的作业参数，不仅关系到搅拌机的生产效率，而且关系到搅拌质量，保证不出现混合料离析等现象。显然，材料不同，搅拌速度必然不同。如水泥混凝土搅拌机搅拌砂浆，速度为搅拌水泥混凝土时的3-4倍；搅拌水泥浆时，为4-5倍。一方面是这些材料粒径较均匀，不存在严重的离析现象；另一方面是高速搅拌可明显消除水泥聚团现象，并提高生产率。而且，由于混合料的性质和状态在搅拌过程中的不断变化，所以严格地说，即使在同一材料的搅拌过程中，搅拌速度也应该是不相同的。如搅拌水泥混凝土时，刚开始由于干拌阻力大、磨损大，速度就不可能太高；随着搅拌过程的深入，水泥浆均匀地分布在集料中间，水化反应逐渐充分，水泥混凝土由“生”变“熟”，各组分间摩擦系数和粘性降低，材料离析的趋势增加，搅拌速度就应适当降低。此外，混凝土生产中使用的“二次”法搅拌施工工艺，预拌水泥砂浆法和预拌水泥净浆法，就是通过不同的搅拌轴搅拌速度对分次投入搅拌设备的物料进行搅拌的。而目前搅拌设备采用的电机一减速器传动系统，搅拌速度是相对固定的，不能自动调速。 此外，若希望搅拌机恒功率工作，降低动力配置及部件的几何尺寸，也只有通过变速控制才能实现。而且搅拌设备的工作机构速度低，所需输出的扭矩或力很大，作业环境恶劣，工作质量要求高，不仅要求传动系统及工作装置可靠性要好，而且适应性要强，便于自动控制，而液压传动能较好地适应各种工作要求，易于实现自动控制，并且比机械传动系统简单。因此，搅拌设备的搅拌主机采用液压传动系统是合理的。 2 液压传动系统方案分析 传统的液压调速方式，概括起来，一般可以分为节流调速回路和容积调速回路，这2种调速回路特性见表1。 表1 2种调速回路特性比较 对于搅拌设备的液压传动系统，在选择这两种调速回路时应主要考虑以下因素。 （1）负载力、调速范围、负载特性和低速稳定性 容积调速回路中的变量泵一定量马达容积调速回路可以较好地满足这些要求。这是因为：在混凝土的搅拌过程中，搅拌叶片顶端与拌筒衬板间易出现卡料现象，此时负载变化很大，调定变量泵的排量后，由于马达的进出口压力值和排量所决定的马达输出扭矩是恒定值，不足以满足其负载变化的要求，进入马达的流量发生变化，使得马达转速相应发生变化，实现了无级调速，防止了搅拌过程中出现的离析现象。如采用二次投料法需要2种不同的搅拌速度，可以通过改变变量泵的排量达到所需的调速范围；搅拌过程中不需要稳定低速的运动。据统计，功率在23 kW以下的液压系统宜采用节流调速；功率在35 kW之间，则节流调速、容积调速均可适用；功率在5 kW以上时，宜选用容积调速。而目前常用的搅拌设备，2 立方米主机工作功率为2×37kW，3 立方米主机I作功率为2×55 kW。（2）工作条件的要求 搅拌设备应选择效率高、发热较小的容积调速，而不宜采用效率低、发热量大的节流调速回路。 （3）经济性要求 节流调速回路虽有成本较低的特点，但功率消耗大、效率低。有时从整个系统所用元件的数量和节省功率的观点分析还不如采用容积调速更经济。 综上所述，搅拌设备宜采用容积调速回路中的变量泵-定量马达容积调速回路，该系统原理如图1所示。 图1 液压传动系统原理 在正常工作时，变量泵在电动机M的驱动下以恒定的转速旋转，通过改变变量泵的排量来控制液压马达的转速和方向。补油系统是一个小流量的恒压源，补油泵的压力由补油溢流阀调定。补油泵通过单向阀向低压管道补油，用以补偿液压泵和液压马达的泄漏，并保证低压管道有一个恒定的压力值，以防止出现气穴现象和空气渗入系统，同时也能帮助系统散热。为了保证液压元件不受压力冲击的损坏，在两根管道之间跨接了2个安全阀。 使用变量泵一定量马达容积调速回路应该注意以下2个问题： （1）对于水泥混凝土二次搅拌工艺，常常需要在预拌水泥静浆和水泥砂浆时将搅拌轴转速设定为某一恒定值，而由于负载的变化液压马达的转速也随之发生变化，此时可以通过控制回路中的溢流阀调节液压马达的排量使其转速到达恒定值。 （2）由于搅拌工况复杂且多变，负载较大，搅拌设备中液压回路应选用中高速马达，不宜选择低速马达。 3 结 语 （1）智能化搅拌设备应能根据不同材料及配合比，对各搅拌参数进行集成优化与控制，保证搅拌质量和效率最好。搅拌设备的机、电、液一体化是实现智能化的必要条件之一。 （2）搅拌设备的液压传动系统应采用变量泵一定量马达容积调速回路。 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。 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。 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。图3所示，电磁铁1YA、4YA通电，经减压阀8减压的控制压力油使电液换向阀5左位工作，压力油经电液换向阀5左位至主液压缸15无杆腔，其有杆腔排油进入主液压缸16的有杆腔，液压缸16无杆腔回油经电液换向阀5左位回油箱；另一支受控压力油经单向节流器17，电液换向阀6的先导阀10进入电液换向阀6右控制室，电液换向阀6左控制室回油经电液换向阀6的先导阀10，单向节流器18，流入主液压缸16的有杆腔，使电液换向阀6右位工作；压力油经电液换向阀6右位进入驱动滑阀的液压缸20无杆腔，其有杆腔回油进入驱动滑阀的液压缸19的有杆腔，打开滑阀的输送门，关闭滑阀的吸入门，主液压缸15活塞推动混凝土输送泵柱塞腔内混凝土经滑阀的输送口，Y型管及输送管路，输入施工工地；与此同时，驱动滑阀的液压缸19活塞下行，无杆腔回油液经电液换向阀6右位回油箱，滑阀的输送门关闭，吸入门打开，主液压缸16拉着混凝土输送泵柱塞下行，料斗中的混凝土经滑阀的吸入门进入混凝土输送泵的柱塞腔。电磁铁2YA、3YA通电，混凝土输送泵进出口互换。 单向阀组合块11分别与主液压缸15、l6出口控制油路并联，调控电液换向阀6的控制油路的工作压力和流量。 3）搅拌及冷却液压系统混凝土输送泵车的搅拌机构驱动双向液压马达21把搅拌好的混凝土送人料斗。液压马达21通常是顺时针运转，若搅拌机构卡住，系统压力升高到压力继电器22设定压力，压力继电器发信，4YA通电，电 磁阀23换向，液压马达21反时针运转，控制压力油使液动阀23换向，压力油经单向马达25、冷却器26流回油箱。液压油温回复到控制温度，4YA断电，电磁阀23换向，液压马达21回复到顺时针运转。4）水清洗液压系统混凝土输送泵车作业结束，应清除混凝土输送泵及管路系统剩余混凝土及杂质，防止混凝土结固。采用行程开关控制清洗液压缸29活塞两端的行程，从而控制电液换向阀28的通断电，清洗活塞往复运行。混凝土输送泵车支撑系统与汽车起重机雷同，采用工作温度高于65 ，工作性能仍稳定的PLC控制。 3 结束语 混凝土输送泵车是以汽车底盘作运载设备的混凝土搅拌、输送、清洗结合的综合装置，通过输送管路，三坐标远距离输送；它是基本建设工程不可缺少设备，特别是在大型施工工地，极大地减轻了混凝土输送繁重的体力劳动，提高了施工进度和工作效率；采用节能、高效率的电液比例溢流阀与高压大流量变量泵组成无溢流损失的电液比例压力调控，功率耗损小而效率高；混凝土输送液压系统、搅拌液压系统、水清洗液压系统结构简单、操作方便，过载保护能力强，可靠性好。混凝土泵的主要结构、工作原理及分配阀的型式 (发布日期：2007-9-14 10:22:35) 浏览人数：7951)主要结构及泵送原理 介绍其结构特点与泵送原理：如图所示：HBT60型混凝土输送泵由料斗、泵送系统、液压系统、清洗系统、电气系统、电机、行走底盘等组成。其泵送系统如图所示：泵送机构由两只主缸1、2水箱3，换向装置4，两只混凝土缸5、6，两只混凝土活塞7、8，料斗9，分配阀10(S形阀)，摆臂11，两只摆动油缸12、13和出料口14组成。 混凝土活塞(7、8)分别与主油缸(1、2)活塞杆连接，在主油缸液压油作用下，作往复运动，一缸前进，则另一缸后退；混凝土缸出口与料斗连通，分配阀一 端接出料口，另一端能过花键轴与摆臂连接，在摆动油缸作用下，可以左右摆动。 泵送混凝土料时，在主油缸作用下，混凝土活塞7前进，混凝土活塞8后退，同时在摆动油缸作用下，分配阀10与混凝土缸5连通，混凝土缸6与料斗连通。这样混凝土活塞8后退，便将料斗内的混凝土吸入混凝土缸，混凝土活塞7前进，将混凝土缸内混凝土料送入分配阀泵出。当混凝土活塞8后退至行程终端时，触发水箱3中的换向装置4，主油缸1、2换向，同时摆动油缸12、13换向，使分配阀10与混凝土缸6连通，混凝土缸5与料斗连通，这时活塞7后退，8前进。日次循环，从而实现连续泵送。反泵时，通过反泵操作，使处在吸入行程的混凝土缸与分配阀连通，处在推送行程的混凝土缸与料斗连通，从而将管路中的混凝土抽回料斗(如图所示)。 泵送系统通过分配阀的转换完成混凝土的吸入与排出动作，因此分配阀是混凝土泵中的关键部件，其型式会直接影响到混凝土泵的性能。2)几种常见分配阀型式(1)垂直轴蝶形阀(如图所示) 在料斗、混凝土缸与混凝土泵出口之间的通道上，设置一个蝶形板，在液压缸活塞杆的推动下蝶形板翻动，使工作缸3、4得到与输送管2及集料斗不同的 通道。该阀具有结构简单、体积小、混凝土流道短、换向阻力小和检修方便等特点。因混凝土流道截面面积变化较大、吸入流道口方向改变又剧烈，因此在分配阀内泵送阻力大，故泵送混凝土压力小，使用寿命长。 (2)S形阀(如图所示) S 形阀置于料斗内，一端与混凝土泵出口接通，另一端在两个液压缸活塞杆的作用下做往复摆动，分别与两个混凝土缸A、B接通，当S形阀与混凝土泵缸B接通时，泵缸B压送混凝土时，此时A缸吸入混凝土；而S形阀与混凝土泵缸A接通时，则A缸压送、B缸吸入混凝土，如此实现吸料和排料的过程。S形阀本身就是输送管的部分，流到截面形状没有变化，并设置了耐磨环的耐磨板。易损件磨损后便于维修和更换。因泵送混凝土压力大，具有输送距离远和输送高度大的特点。 (3)C形阀(如图所示) C 形阀置于料斗 浏览人数：108混凝土输送泵是目前混凝土工程施工中必不可少的设备，在工作过程中因为各种因素导致混凝土输送泵堵泵的现象时有发生。正常情况下，混 凝土在泵送管道中心形成柱状流体，呈悬浮状态流动。流体表面包有一层水泥浆，水泥浆层作为一种润滑剂与管壁接触，骨料之间基本上不产生相对运动。当粗骨料中的某些骨料运动受阻，后面的骨料运动速度因受影响而渐渐滞缓，致使管道内粗骨料形成集结，支撑粗骨料的砂浆被挤走，余下来的间隙由小骨料填补。这样，骨料密度增大，使该段管道内集合物沿管道径向膨胀，水泥浆润滑层被破坏，运动阻力增大，速度变慢，直至运动停止而产生堵塞。 1、混凝土输送泵堵管原因1.1 混凝土配比不良配比不良的混凝土拌合物在压力梯度较大处，水分会通过骨料间隙渗透，使骨料聚结引起堵管，多发生在管道弯曲、变径和管路中间布置软管处；另外，混凝土水灰比过大时易离析，造成砂浆与骨料分离而堵管，多见于长距离水平泵送时的“偏析”堵管和竖直下行布管的下端离析堵管。水泥用量过少和砂率过低时，混凝土和易性差，变形困难，在管道中摩擦阻力增大，极易堵管。混凝土坍落度过低(80mm以下)时，泵送阻力明显增大，使泵送无法进行。1.2 砂的粒径不合理当通过0.315mm筛孔的细砂含量少时，即使混凝土其它技术指标都符合要求也会堵管。因为这些细砂在混凝土中起一种类似滚珠的作用，能减少管壁与混凝土的摩擦，提高枉流动性，增大进的粘聚力和保水性，对混凝土的可泵性影响很大。因此在JGJ/T10-95混凝土泵送施工技术规程中规定通过 0.315mm筛孔的砂不应少于15%。1.3 异物堵管理论上讲，堵管最易发生在3个大石子在同一截面相遇卡紧时，这时截面大部分被石子占据，可流通面积很小。通常规定石子最大粒径与管 排除方法：泵送混凝土结束后，一定要用高压水将泵体和S管冲洗干净。当冲洗无效时，可采用钎敲，以把残渣去掉，直至彻底干净为止。2.4 混凝土输送管道堵塞当输送压力逐渐增高，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵发生振动，管路也伴有强烈的振动和位移时，可判定是管道堵塞。堵塞部位的判断：堵塞一般发生在弯管、锥管，以及有振动的地段。此时，可用小锤沿管路敲打，声音沉闷处为堵塞处；声音清脆处为正常。用耳听，有沙沙声为正常，有刺耳声为堵塞处。排除方法：当发生堵管时，应立即采取反复进行正、反转泵的方法，逐渐使泵出口的混凝土吸回料斗重新拌合后再输送。也可用木锤敲击的方法，结合正、反转泵，使之疏通；当上述办法无效时，说明堵塞严重。查明堵塞段后，将管子拆下，用高压风吹或重锤敲击或高压水冲洗，待彻底清理干净后，再接好管道 继续泵送混凝土工作。 3、减少混凝土输送泵堵泵的预防措施(1)在安装与设计管道时，尽可能避免90。和S形弯。尽量不使用有明显凹坑的泵管，以减少泵送混凝土的阻力，防止堵塞。应经常检查泵管，若泵管一个方向磨损程度较大，及时将管倒换位置使用，若泵管厚度太薄时应及时更换新管，以防在工作过程中泵管打爆或因更换泵管时间较长而导致的堵管现象。(2)为保证泵送混凝土作业的连续性，确保混凝土浇注质量，作业中间隔时间不宜过长，以防止堵塞。如因某种原因间隔时间较长，就应每20分钟左右启动一次泵或反、正转泵数次，必要时打循环泵以防堵塞。(3)泵送混凝土应满足可泵性要求，必要时通过试泵确定泵送混凝土的配合比。首先应确定粗骨料的最大粒径与输送管径之比。泵送高度在50m以下时，对于碎石不宜大于1：3，对于卵石不宜大于1：2.5；泵送高度在50100m时，宜在1：31：4范围；泵送高度在100m以上时，宜在1：41：5之间。针片状颗粒含量不宜大于10%。3.3.2对不同泵送高度，人泵混凝土的坍落度可按(如表1所示)选用。表1：泵送高度m 30以下 30-60 60-100 100以上坍落度m 100-140 140-160 60-180 180-200注：可根据泵车的具体情况适当调整适合的坍落度。泵送混凝土的水灰比宜为(0.40.6)：1。泵送混凝土的含砂率宜为38%45%。细骨料宜采用中砂，通过0.315m筛孔的砂量不应少于15%。泵送混凝土中水泥的最少含量为300kg/m3。(4)选用的骨料粒径一定要符合要求，一般不应大于输送管径的1/4。(5)泵送混凝土前应用清水润滑管道，先送砂浆，后送混凝土，以防止堵塞。开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速运行的状态，然后逐渐加速。同时应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统工作正常后方可以正常速度泵送，混凝土泵送工作尽可能连续进行，混凝土缸的活塞应保持以最大行程运行，以便发挥混凝土泵的最大效能，并可使混凝土缸在长度方向上的磨损均匀，混凝土泵若出现压力过高且不稳定、油温升高。输送管明冠振动及泵送困难等现象时，不得强行泵送，应立即查明原因予以排除。可先用木槌敲击输送管得弯管。锥形管等部位，并进行慢速泵送或反泵，以防止堵塞。(6)在炎热的夏天，应采用湿草袋覆盖管道，防止在泵送过程中，混凝土塌落过快而产生堵管。(7)混凝土泵料斗上应设置筛网，并设专人监视进料，及时将大石块及杂物及时捡出，特别是片石及长条石等，避免因直径过大的骨料或异物进入而造成堵塞。(8)泵送时，料斗内的混凝土存量不能低于搅拌轴位置，以避免空气进入泵管引起管道振动。 (9)泵送完毕后，必须认真清洗料斗及输送管道系统。混凝土缸 浏览人数：199