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混凝土输送泵车选型完全指南

【摘要】:尤其是在基础、低层施工及需频繁转移工地时,使用混凝土输送泵车更能显示其优越性。混凝土输送泵车的动力一般来自汽车发动机,通过液压系统进行驱动运转。这套取力装置一般由汽车制造商按混凝土输送泵车的技术要求改装而成。混凝土输送泵车在作业过程中容易造成倾翻,故应具有良好的纵向和横向稳定性。5)混凝土输送泵车的主要易损件是分配阀、活塞和混凝土缸

1.混凝土输送泵车的功能

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图7-53 臂架焊补图

混凝土输送泵车已被列为商品混凝土机械的主要设备,它可以一次同时完成现场混凝土的输送和布料作业,具有泵送性能好、布料范围大、能自行行走、机动灵活和转移方便等特点。尤其是在基础、低层施工及需频繁转移工地时,使用混凝土输送泵车更能显示其优越性。采用它施工方便,在臂架活动范围内可任意改变混凝土浇注位置,不需在现场临时铺设管道,可节省辅助时间,提高工效,特别适用于混凝土浇注需求量大、超大体积及超厚基础混凝土的一次浇注和质量要求高的工程,目前地下基础的混凝土浇注有80%是由混凝土输送泵车来完成的。

2.混凝土输送泵车的分类、组成及主要性能参数

混凝土输送泵车也称臂架式混凝土输送泵车,其定义为将混凝土输送泵和液压折叠式臂架都安装在汽车或拖挂车底盘上,并沿臂架铺设输送管道,最终通过末端软管输出混凝土的机器。由于臂架具有变幅、折叠和回转功能,可以在臂架所能及的范围内布料。

1)混凝土泵车的臂架高度是指臂架完全展开后,地面与臂架顶端之间的最大垂直距离。其主参数为臂架高度和理论输送量。臂架高度(m)系列为:13、16、20、22、24、27、28、31、32、33、34、36、37、38、42、43、44、46、47、51、52、55、62;理论输送量(m3/h)系列为:44、46、56、60、62、63、65、66、70、80、85、87、90、97、110、115、116、120、130、150、160、170、200、204。

2)按其臂架高度可分为:短臂架(13~28m)、长臂架(31~47m)、超长臂架(51~62m)。

3)按其理论输送量可分为:小型(44~87m3/h)、中型(90~130m3/h)、大型(150~204m3/h)。

4)按工作时混凝土泵出口的混凝土压力(即泵送混凝土压力)可分为:低压(2.5~5.0MPa)、中压(6.1~8.5MPa)、高压(10.0~18.0MPa)和超高压(22.0MPa)。

5)按臂架节数可分为:2节、3节、4节、5节。

6)按分配阀形式可分为:C形阀、S形阀、裙形阀、斜置式闸板阀和横置式板阀。

7)按其驱动方式可分为:汽车发动机驱动、拖挂车发动机驱动和单独发动机驱动。

8)按折叠方式可分为:Z形、M形、顺卷入和反卷入折叠式。

混凝土输送泵车主要由汽车底盘、混凝土输送泵、臂架、臂架管道、末端软管、取力装置(PTO)、操纵系统、液压系统和电气系统等组成。

28~62m系列混凝土输送泵车的主要性能参数见表7-11。

3.混凝土输送泵车的结构特点

1)混凝土输送泵车的泵送机构是通过分配阀的转换来完成混凝土的吸入与排出动作的,因此分配阀是混凝土泵车的关键部件之一,其形式直接影响混凝土输送泵车的性能。

2)臂架为箱形截面结构,由2~5节铰接而成。

3)取力装置。混凝土输送泵车的动力一般来自汽车发动机,通过液压系统进行驱动运转。当混凝土输送泵车作业时,发动机通过变速器和取力装置驱动液压泵工作。这套取力装置一般由汽车制造商按混凝土输送泵车的技术要求改装而成。主液压泵、搅拌泵及臂架泵由同一轴驱动,可简化取力装置的结构。

4)液压系统由泵送(包括换向)、臂架、支腿、搅拌(包括冷却)和水洗等部分的液压系统组成,采用分立油路,可靠性高。液压油路为开式油路或闭式油路。

①泵送(包括换向)液压系统。主液压泵采用恒功率变量泵,使泵送液压系统具有恒功率控制功能。当混凝土输送泵在泵送时,液压系统会随输送距离、高度和混凝土塌落度的变化产生很大的波动,采用恒功率变量泵就可使液压系统在压力升高时通过压力反馈回路控制变量泵来减少流量,当压力降低时则增大流量,既达到恒功率调节的功能又能防止发动机过载。通过控制发动机的油门及变量泵也可以改变主液压泵的转速和排量,实现变量输出。

换向液压系统由蓄能器、换向阀、分配阀及分配液压缸等组成,主要作用是使分配阀与主液压缸能定时配合换向。

表7-11 28~62m系列混凝土输送泵车的主要性能参数

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②臂架液压系统。臂架液压系统中有臂架变幅油路、回转油路。在臂架变幅油路中,为了保证变幅动作平稳,防止臂架因超速下降而发生事故,也为了保证臂架能准确可靠地停留在任意工作位置,在油路中采用平衡阀组,并组成双向限速液压锁。在回转油路中,采用的是由两个液控单向阀组成的缓冲制动回路,以克服制动和换向时因惯性作用所带来的液压冲击,吸收由于惯性所产生的动能,克服低压油路出现负压作用而使其自行回转的弊端,使转台回转平稳、灵活,具有良好的点动性能。

③支腿液压系统。为防止各支腿工作时出现软腿和行走中出现下沉现象,在油路中采用液控单向阀组组成的双向液压锁回路。它起锁紧的作用,并使支腿工作时回路处于截止状态,泵送混凝土时则伸出支腿。这样有利于整车的平稳工作,还可延长汽车底盘的使用寿命,对各系统中的部件也可起到缓冲减振作用。

④搅拌(包括冷却)液压系统。搅拌回路是由液压泵驱动搅拌液压马达带动搅拌轴转动来工作的。搅拌叶片可搅匀混凝土并增加混凝土的吸入效果。该搅拌液压系统内设有搅拌换向阀,通过该阀组可以实现如下操作:搅拌叶片正反转;搅拌叶片若处于浮动状态,可以用于转动;一旦搅拌叶片被骨料卡住即可自动反转,将故障排除后又能自动恢复正转状态。

冷却液压系统由冷却液压马达和风扇等组成,一般只在液压油温度超过50~60℃时,冷却液压马达才起动风扇对冷却器强制冷却,以降低油温。

⑤水洗液压系统。工作时用水泵产生的高压水来清洗各部位。

4.对混凝土输送泵车的要求

1)整车的稳定性。混凝土输送泵车在作业过程中容易造成倾翻,故应具有良好的纵向和横向稳定性。

2)吸入效率可直接影响混凝土输送泵车的生产率,因此对混凝土缸的密封性、料斗的结构与形状、搅拌装置、混凝土的和易性及喂料性能等都提出了要求。

3)应采用高安全性的控制方式,必须确保混凝土泵车能正常、安全运转。要求在发生意外事故的情况下具有自动保险功能。

4)操作系统各指示开关动作应可靠、灵敏、安全,指示系统能准确反映出泵送工作中的电气故障。

5)混凝土输送泵车的主要易损件是分配阀、活塞和混凝土缸,因此对这些部件应提出更高的使用寿命要求。

6)臂架变幅及回转的动作要求平稳、灵活、速度缓慢、点动性能好及稳定性好,保证臂架能准确可靠地停留在任意工作位置。

7)整个液压系统应工作可靠。

5.混凝土输送泵车选型中的问题

1)混凝土输送泵车的选型应根据混凝土工程对象、特点、要求的最大输送量、最大输送距离、混凝土浇注计划、混凝土泵类型及具体条件进行综合考虑。

2)混凝土输送泵车的性能随机型而异,选用机型时除考虑混凝土浇注量以外,还应考虑建筑的类型和结构、施工技术要求、现场条件和周围环境等。通常所选用的混凝土输送泵车的主要性能参数应与施工需要相符或稍大,若能力过大,则利用率低;过小,则不仅满足不了施工要求,还会加速混凝土输送泵车的损耗。

3)由于混凝土输送泵车使用灵活,而且臂架高度越高,浇注高度和布料半径就越大,施工适应性也越强,故在施工中应尽量选用高臂架混凝土输送泵车。臂架长度28~36m的混凝土输送泵车是市场上量大面广的产品,约占75%。长臂架混凝土输送泵车将成为施工中的主要机型。

4)年产10~15万m3的混凝土搅拌站,需装备2~3辆混凝土输送泵车。

5)所用混凝土输送泵车的数量,可根据混凝土浇注量、单机的实际输送量和施工作业时间进行计算。对那些一次性混凝土浇注量很大的混凝土泵送施工工程,除根据计算确定外,宜有一定的备用量。如上海世界贸易商城基础底板混凝土基础浇注施工中,共投入了26辆混凝土输送泵车,其中6辆为备用。

6)由于混凝土输送泵车受汽车底盘承载能力的限制,因此臂架高度超过42m时造价增加很大,且受施工现场空间的限制,故一般很少选用。

7)混凝土输送泵车的产品性能在选型时应坚持高起点。若选用价值高的混凝土输送泵车,则对其产品的标准要求也必须提高。对产品主要组成部分的质量,从内在质量到外观质量都要与整车的高价值相适应。

8)混凝土输送泵车采用了全液压技术,因此要考虑所用的液压技术是否先进,液压元件质量如何。因其动力来源于发动机,而一般泵车采用的是汽车底盘上的发动机,因此除考虑发动机的性能与质量外,还要考虑汽车底盘的性能、承载能力及质量等。

9)混凝土输送泵车上的操纵控制系统设有手动控制、有线控制和无线遥控等控制方式,有线控制方便灵活,无线遥控可远距离操作,手动操纵方式可作为前两种方式的补充(电路失灵时用)。

10)混凝土输送泵车作为特种车辆,因其特殊的功能,对安全性、使用性能、生产厂家的售后服务和配件供应均应提出较高的要求,否则一旦发生意外,不但影响施工进度,还将产生严重后果。