开题报告-某混凝土泵车泵送系统设计.docx

题目：某混凝土泵车泵送系统设计1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）随着我国基础设施建设、矿山、房地产项目等的大力进行，混凝土的浇注量、浇注高度、浇注速度要求越来越高。混凝土泵车泵送系统广泛应用于建筑业中的混凝土输送，特别是大型施工工地输送混凝土作业，可大大减少由人工运送造成的繁重的体力劳动，极大地提高了工作效率。随着大型施工的兴起，对混凝土的搅拌运输，要求实现机械化的需要，液压技术的应用在混凝土输送机械化的实现过程中起到了重要的作用。混凝土泵车泵送系统正是基于以上要求应运而生。要求愈加“苛刻”，对混凝土泵车泵送系统的各项参数要求也越来越高，泵送能力是混泥土输送泵的主要参数，泵送系统的优劣直接决定混凝土泵车泵送系统的性能。在混凝土工程施工过程中，混凝土机械需求量很大，广泛应用于工业、建筑业以及国防施工等工程建设中。在工业发达国家混凝土机械生产的先进程度标志着一个国家制造业的水平。经过几十年的发展，我国混凝土机械己成为建设机械重要组成都分。尤其是混凝土行业不失时机地在1996年5月咸阳全国混凝土机械行业大会上提出了发展我国混凝土搅拌站（搅拌楼）、混凝土搅拌输送车、混凝土泵车（包括混凝土泵）、散装水泥运输车的“一站三车”的战略口号，加速了我国商品混凝土机械的发展。在20世纪九十年代初期，我国混凝土机械的生产已初具规模，年产搅拌机为1117万台、混凝土泵（包括臂架式混凝土泵车）约1316万台左右、散装水泥车约670台左右。到20世纪末期，国产商品混凝土机械的市场占有率已达85%以上，其总量分布及产品增量情况大致如下：（1）混凝土泵销售量。2005年混凝土泵生产排序为三一重工、中联重科、山东方圆集团。（2）混凝土泵车销售量。2008年总量为3000台，年增长大约为106%。三一重工、中联重科和普茨迈斯特公司分列销售业绩前三名。（3）混凝土泵车。2009年12家生产企业统计销售量为2366万台，其中销售量较大的有安徽星马527台，辽宁海诺425台，上海华建371台，唐山专用汽车制造厂368台，徐州利勃梅尔混凝土机械有限公司297台。2002年混凝土泵车销售形势大好，达3500余台，其中上海华建年产800余台，产销都比上年度翻一番，创历史记录。（4）混凝土车销售量。据2011年114家混凝土车生产企业的统计，销售混凝土车1554台，2012年混凝土车）总销量约为17002750台套。而据126家生产企业的统计，今年生产销售混凝土车）12900台套，由此可看出大型混凝土车增长势头强劲。混凝土机械的发展是伴随商品混凝土需求而发展起来的；国外一些经济发达的国家，如美国、瑞典、日本等.商品混凝土的生产比重已经占到90%以上。我国颁布的散装水泥发展“十五”规划发展目标要求.直辖市、省会城市、沿海开放城市和旅游城市要积极发展预拌混凝上；其他城市2005年底起，禁止在城区现场搅拌混凝土。搅拌混凝土生产能力可达到3亿立方米，顶拌混凝土与混凝土浇筑总量的比例将达到20%.其中大小城市要达到50%以上。据统计，混凝土总供应能力约13亿立方米。在今后3年时间里将要增加2亿立方米的供应能力，这给混凝土机械行业提供了巨大的发展商机。1907年德国开始研究混凝土泵，并取得专利权，制造出第一台混凝土泵;1927年德国的弗利茨.海尔设计了“一种新型混凝土泵，并第一次获得应用：到1930年，德国又制造了立式单缸球网活塞泵：由于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。其后德国的托克里特公司仿照了荷兰人库依曼在1932年发明的库依曼型混凝土泵、这种泵有一个卧式缸及两个由联杆操纵联动的旋转阀.从而极大地提高了混凝土泵工作的可靠性。至今，混凝土泵仍然保留着这种设计的基本特点.只是在动力机构和阀门方向进行了改进。20世纪50年代中叶，前联邦德国的托克里特公司发明了用水作为工作介质的液压泵，这使混凝土泵进入了一个新的发展阶段、1959年、前联邦德国施维英公司生产第一台真正意义上的全液压的混凝土泵.从而奠定了现代混凝土泵的技术基础。到20世纪70年代中期，前联邦德国有7、8家公司生产液压混凝土泵，规格型号超过50余种，产品大部分出口，混凝土泵的输送距离已达水平距离为600m、垂直距离为如90-110m,泵送压力最大达20MPa,输送量为IlOm3/h。由于液压式混凝土泵在性能上显露出明显的优势，到了70年代末期全世界液压混凝土泵，无论在品种、数量上部占据了优势。混凝土的输送与浇铸一直是人们研究的对象，也是一项关键性的工作，在不同的施工条件下，合理的选择混凝土输送方法和输送设备，对加快工程速度，降低工程造价，提高劳动生产率，保证混凝土结构的质量等都有及其重要的意义。以往，对大型建筑物浇铸混凝土，传统的方法是采用吊斗，不断发展的是采用升降机，起重机，皮带运输机等等，但是它们都存在着种种缺陷。混凝土泵是现在所有的混凝土输送设备中比较理想的一种。它可以同时解决混凝土的水平和垂直运输并且浇灌，用混凝土泵车泵送系统施工的优点有：(1)机械化程度高，需要的劳动力少，施工组织简单。抗压强度高。混凝土的抗压强度一般为2040MPa,有的可高达80120Mpa,适合做结构材料。(2)混凝土的输送和浇铸作业是连续进行的，施工效率高，工作进度快。与钢筋的共同工作性好。混凝土热膨胀系数与钢筋相近，受力特点可以互补，且与钢筋的粘结力较强，可制成钢筋混凝土，扩大应用范围。（3）蹦送工艺对混凝土质量要求比较严格，也可以说泵送是对混凝土质量的一种检验，又由于泵送是连续进行的，泵送中混凝土不易离析，混凝土塌落度不大，因此容易保证工程质量。（4）作业安全。（5）对施工作业面的适应性强，作业范围广，混凝土输送管道可以铺设到其他难以到达的地方，又能使混凝土在一定的压力下充填浇铸到位，还可以把泵串联使用，以增大输出距离，满足个中施工要求。（6）与其它施工机械的相互干扰小。耐久性好。混凝土一般不需要维护、维修及保养。（7）在正常泵送条件下，混凝土在管道中输送不会污染环境，能实现文明施工。（8）在施工布置得当的情况下，能够降低工程造价。2,本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施本课题主要内容为混凝土泵车泵送系统设计，泵送系统的主要作用是将混凝土沿输送管道连续输送到浇筑现场，主要包括料斗、泵送机构、S阀总成、摆摇机构、搅拌机构、输送管道。泵送系统主要参数：泵送高度70m,压力（低压6.5MPa,高压12MPa）,排量（低压220m3h,高压120m3h）°研究方案：方案1.采用活塞式混凝土泵泵送系统活塞式混凝土泵是应用最早的一种混凝土泵产品。这种泵的泵送压力较高，输送距离较远，而且易于控制，所以应用最广泛。活塞式混凝土泵是靠活塞在缸内往复运动，在分配阀的配合下完成混凝土的吸入和排出。从传动装置上可分为：机械式,最早的混凝土泵采用曲柄活塞式，由动力装置带动曲柄活塞（柱塞）往返运动将混凝土送出。随液压技术的发展已逐步被液压式取代。液压式,根据液压介质的不同又分为油压式和水压式两种。水压式目前还不多见，所以通常称为“液压”的就是指油压式混凝土泵。这种混凝土泵功率大，震动小、排量大、运输距离远，可做到无极调节，泵的活塞可逆向动作，将输送管中将要堵塞的混凝土拌合物吸回混凝土缸，以减少堵赛的可能性。方案2：采用挤压式混凝土泵送系统挤压式混凝土泵的作用原理与挤牙膏的过程相似。这种泵的泵室内有橡胶管和滚轮架，当滚轮架转动时将橡胶管内的混凝土压出，它特别适宜于小石子混凝土急砂浆的泵送。1泵室2橡胶软管3吸入管4回转滚轮5导管6料斗7滚轮架图2挤压式混凝土泵送系统原理图方案3：采用压缩空气输送罐泵送系统它利用压缩空气对贮料罐内混凝土吹压，进行间断输送，压缩空气输送罐的操作顺序是：先打开罐的上盖，装入混凝土后再将上盖压紧，打开气阀向罐内输入压缩空气，当用于显示罐内压力的压力表达到额定的压力值时，关闭气阀并开始送混凝土。压送后将罐内的剩余压力全部泄放掉，然后再打开上盖，重复进行泵送。根据混凝土泵车泵送系统的移动方式又可以分为:固定式、拖挂式和自行式。（1）固定式就是固定式系原始式，多由电机驱动，适用于工程量较大、移动较少的场合。（2）拖挂式拖挂式混凝土泵是把泵安装在带有车轮的简单底架上，既能在施工现场方便地移动，又能在道路上拖运。（3）自行式自行式混凝土泵是把泵安装在汽车底盘上。车载式混凝土泵移动方便，机动灵活，到新工作地点不需进行准备即可进行浇筑。混凝土泵车是汽车、混凝土泵及布料杆的组合体。机动性能好，可缩短施工的辅助时间，节省劳动力，提高生产率和降低工程成本。但受施工现场工地条件和道路的限制。通过以上对混凝土泵车泵送系统的方案比较以及对混凝土泵车泵送系统的移动方式的分类，采用液压活塞式泵送系统。油箱装置上支架液压系统电力系统前以支撑柱痂送营道车轮总成混凝土泵车泵送系统设计-结构简图3 .本课题研究的重点及难点，前期已开展工作重点：保证液压活塞式泵送系统各个结构之间的合理装配。难点：液压活塞式泵送系统的三维设计，料斗、S阀总成、摆摇机构、搅拌机构、输送管道等部件的设计与计算，泵送机构和零件结构的设计计算，以及各个过程参数的确定，绘制图形。已经展开的工作：网上查阅有关书籍和资料，了解设计的大致方向，了解液压活塞式泵送系统的大体结构和工作原理。4 .完成本课题的工作方案及进度计划1、根据技术参数提出方案，绘制总图1张；2、根据总图设计部件图（包括料斗、泵送机构、S阀总成、摆摇机构、搅拌机构）1套；3、根据泵送流量计算并选择泵送电机参数和型号（1套）；4、绘制润滑系统原理图；5、毕业设计说明书1份（2万字以上）；6、绘图量为；3张（折合成AO号图纸计算）以上。实验（时数）或实习（天数）：图纸（幅面和张数）：绘图量为3张（折合成AO号图纸计算）以上其他要求：要求具备机械、结构设计和流体力学方面的知识。进度计划：第一阶段：完成论文综述，方案确定，外文翻译，毕业设计工作管理手册及撰写规范；第二阶段：完成中期报告，论文或设计内容完成的基础工作报告；第三阶段：完成液压活塞式泵送系统设计方案的分析、选择，完成液压活塞式泵送系统的三维设计以及二维设计；第四阶段：总结设计过程，完成液压活塞式泵送系统设计说明书初稿的撰写；第五阶段：修改毕业设计及其说明书初稿，提交规定的与毕业设计相关的全部正式文件，准备与完成答辩。5指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日6所在系审查意见:系主管领导：年月日参考文献1陈宜通.混凝土机械M.北京；中国建筑材料工业出版社，2012.6.2濮良贵，纪名刚.机械设计M.北京；高等教育出版社，2011.5.3吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京；高等教育出版社，2009.5.4钟汉华.混凝土工程施工机械设备使用指南M.河北；黄河水利出版社，2009.9.5机械设计手册联合编写组编.机械设计手册中册M.北京；化学工业出版社，2015.5.6杨宝.混凝土泵系列发展的思路。内蒙古自治区自然科学学术年会优秀论文集，2013.7宋红尧，丁忠尧.液压阀设计与计算北京。机械工业出版社,2012.8袁一中.液压混凝土泵北京。水利电利出版社,2011.9宋树军.混凝土泵液压系统关键技术研究。吉林大学,2015.10钱志峰.刘苏.工程图学基础教程M.北京；科学出版社,2011.11盛君豪.减速机使用技术手册M.北京；机械工业出版社，2012.12吴瑞琴.滚动轴承产品样本M.机械工业出版社，北京；中国石化出版社，2010.13田利芳.混凝土运输车结构设计及液压系统动态仿真.西安建筑科技大学学位论文2014.03.10.14王凯.混凝土泵车泵送系统设备M.北京；化学工业出版社，2013.15黄健求.机械制造技术基础M.北京；机械工业出版社，2015.16混凝土泵送系统GB/T9142-2010.国家质量技术性能参数.17臧宏琦，王永平.机械制图M.西安；西北大学工业出版社，2011.18ChiaraF.FerrarisConcreteMixingMethodsandConcreteMixersiStateoftheArtJournalofResearchoftheNationalInstituteOfStandardsandTechnologyJ.Res.Natl.Inst.Stand.Technol.M)IUme2011(391-399)19YCharonnatandH.Bcitzel.RI1.EMTC150ECM：Effcientcyofconcretemixers;to-wardsqualificationofmixer,mater.Struct.(Supp2016)2820JHuangSC,HuangYM,ShiehSM.VibrationandstabilityofarotatingshaftcontainingatransersecrackIJ.JSoundandVibration,2013,162(3):387-401