第八讲 混凝土泵及布料装置拖式混凝土输送泵混凝土泵车5.1 混凝土输送设备概述v升降机垂直输送，与水平运输设备协作完成输送任务效率低、施工不便v起重机可直接布料，周期性吊运砼吊罐交叉作业、效率低v皮带运输机适用于地下或低矮建筑物的砼施工设备简单、使用方便，现场布置麻烦，占地大v混凝土泵混凝土泵概述v通过管道依靠压力输送砼，能连续完成水平和垂直输送v特点机械化程度高、效率高便于施工组织适用于狭窄、不易靠近的施工场合和高层、大量砼施工混凝土泵的发展历程1913 美国 Cornell Kee曲轴机械砼泵曲轴机械砼泵第一台实用砼泵第一台实用砼泵卧式缸的卧式缸的Kooyman砼泵砼泵水介质砼泵水介质砼泵全液压砼泵全液压砼泵1959 德国 Schwing 公司HBT6080拖式砼泵拖式砼泵1980 中国开始研制1907 德国1927 德国 Fritz Hell发明混凝土泵发明混凝土泵1932 荷兰 1950 德国 Torkret 公司混凝土泵的发展概况v60年代以前处于萌芽状态，使用机械式混凝土泵v6080年代是液压式混凝土泵的迅速发展时期v80年代以后液压式混凝土泵得到广泛应用混凝土泵发展趋势v高压大排量化输送距离更长、高度更高v液压系统集成化可靠、节能、低冲击、低噪声v更合理的分配阀结构简单、流道合理、不易堵塞寿命更长、通用化、标准化、系列化v臂架式泵车带布料杆的泵车混凝土泵关键技术v泵体分配阀闸板式和管型分配阀v液压技术采用工作平稳，易于控制v控制技术PLC控制技术v故障的智能检测技术防过载、卡料现象v高效减水剂提高流动性、泵送效果v配套产品的发展砼搅拌运输车砼布料装置混凝土泵的分类活塞式活塞式挤压式挤压式隔膜式隔膜式气罐式气罐式机械式机械式液压式液压式水压式水压式拖式拖式自行式自行式其他分类方式其他分类方式5.2 活塞式混凝土泵v特点工作可靠输送距离长易于控制v分类机械式液压式水压式5.2.1 机械传动式砼泵v1936基本定型v特点机体笨重噪音大操作不便传动系统复杂堵塞后不易清除故障5.2.2 液压活塞式砼泵v工作原理通过压力油推动活塞，再通过活塞杆推动砼缸中的工作活塞压送砼。v分类单缸式、双缸式v双缸式特点工作连续、平稳，生产率高结构复杂，能耗高（一）混凝土泵基本构造v组成 分配阀、料斗、推送机构、液压系统、电气系统、 机架、行走装置、润滑系统、罩壳、输送管道料斗v作用中间调节二次搅拌提高泵吸入效率v组成料斗本体+搅拌装置料斗体组成v料斗体v防溅板v方格网v料斗门料斗搅拌装置v组成搅拌轴部件v中间轴v左、右半轴搅拌轴承密封件v传动形式液压马达+机械减速液压马达直接驱动推送机构（一）v砼泵的执行机构液压能转换为机械能油缸推拉动作v组成主油缸、砼缸、水箱S管阀泵的推送机构推送机构（二）主油缸v组成油缸体油缸活塞油缸头缓冲装置v特点换向冲击大活塞杆表面镀铬推送机构（三）砼缸v作用将油缸活塞的运动传递到料斗中（分配阀）v砼密封体作用v导向v密封v输送砼推送机构（四）水箱v作用清洗隔离冷却润滑（二）混凝土泵的工作原理v主油缸控制两砼缸往复运动v摆动油缸使分配阀与料斗交替与两砼缸连通v收缩时从料斗吸入，伸出时向分配阀排出阀箱轴测图堵管等故障处理v反泵操作吸入行程砼缸与分配阀连通推送行程砼缸与料斗连通反泵 （三）砼泵分配阀v砼泵的关键部件，连接集料斗、砼缸和输送管，协调各部件动作。v单缸二位三通；双缸二位四通v特性良好的集、排料性能良好的密封性良好的耐磨性换向动作灵活、可靠良好的排除堵塞性能等分配阀的分类v蝶形分配阀垂直轴式水平轴式v管形分配阀S形管阀C形管阀v闸板式分配阀平置式斜置式摆动式v雨兹型分配阀蝶形阀结构原理优点 缺点v 结构紧凑,体积小,重量轻,料斗高度低v结构简单,混凝土流道短;v液压控制系统比闸板阀简单v集料斗及搅拌装置容易布置v换向阻力小,换向动作迅速及时v维修、调整方便v出口压力不能做得太高，目前其排量最大也只做到80M3v板阀磨损比较快，使用寿命短，使用一段时间后泄漏比较严重。新泵和旧泵的性能相差比较大v流道截面变化大，压力损失大 S管阀系列混凝土泵阀箱阀箱总装无搅拌斜置式闸板阀系列混凝土泵 v它是靠两套往复运动的阀板，周期的开闭两个缸的进料口及出料口而达到混凝土泵送的。v斜置式闸板阀吸入效率高，能顺利进行低坍落度混凝土的泵送,适用范围广，并适合大骨料的泵送。 国内砼泵代表产品 活塞式砼泵的液压系统开式系统回路开式系统回路闭式系统回路闭式系统回路混合系统回路混合系统回路电控系统电控系统液控系统液控系统混凝土泵的输送管道v1、输送管和配件、输送管和配件 材料：低合金钢管 规格： 80 100 125 150 200 厚度：一般3mm4.5mm,高压可达5mm6mm 长度：4.0、3.0、2.0、1.0、0.5等 接头要迅速且密封要好 2、配管与布管、配管与布管 泵送混凝土的流动特征及输送管内的压力变化泵送混凝土的流动特征及输送管内的压力变化v一、泵送混凝土的流动特性一、泵送混凝土的流动特性 柱塞流：在半径小于某个数值的范围内，各处流速都相同；半径大于这个值时流速随半径增大而减小，至管壁处流速降低为零。二、泵送混凝土在输送管内的压力变化泵送混凝土在输送管内的压力变化 1、 混凝土与管道的摩擦力混凝土与管道的摩擦力2、混凝土在直管道中的压力损失、混凝土在直管道中的压力损失混凝土的流速混凝土的流速最大输送距离的确定最大输送距离的确定水平直管垂直直管 第四节第四节 泵送特性泵送特性v一、混凝土泵的理论输送量一、混凝土泵的理论输送量油泵实际流量混凝土每小时工作行程次数无杆腔工作时有杆腔工作时混凝土泵的理论输送量混凝土泵的理论输送量混凝土泵每一工作行程的理论容积混凝土泵每一工作行程的理论容积二、泵送混凝土额定压力二、泵送混凝土额定压力三、泵送能力指数三、泵送能力指数（无杆腔连通）（有杆腔连通）第五节 其他形式的混凝土泵v挤压式混凝土泵v水压隔膜式混凝土泵v风动罐式混凝土泵第六节 混凝土布料装置v作用对混凝土进行分布和摊铺v布料杆由臂架及输送管道组成，担负砼输送、浇注、布料任务独立式布料杆臂架式布料杆车车载载泵泵与与臂臂架架式式混混凝凝土土泵泵车车我国砼泵车制造企业和产量 v三一重工、湖北建机、辽宁海诺、上海普茨迈斯特、安徽星马、中联重科 、方圆集团等v2001年产量为248辆，2002年产量已达500辆（当年还进口混凝土泵车70辆），2003年销量估计达到1000辆左右 泵车的组成部分v泵送系统泵送系统 v臂架系统臂架系统v液压系统与电控系统液压系统与电控系统 v底盘底盘 臂架的三种折叠形式示意图湖北精工科技有限公司湖北精工科技有限公司 v1、液压系统、液压系统v 本产品采用恒功率变量泵开式液压系统。主泵送油路通过顺序阀和减压阀控制滑阀回路压力，使滑阀油缸动作迅速有力并保证液压系统控制油路压力稳定可靠。v 主回路全液压自动换向，换向冲击小，换向动作平稳可靠。v 本机在混凝土活塞行程末端换向，使输送缸内积料减少至最少。v 主泵送回路具有电磁先导控制的安全溢流保护，便于遥控操作。v2、电控系统、电控系统vHBT60混凝土泵电控系统的突出特点是性价比高。技术先进、可靠、简单、实用、价格合理。v 其主要元件交流接触器、熔断器选用的是中德合资企业生产的西门子产品，直流稳压电源选用的是西门子原装件，保证了元件的可靠性。v 所有的开关选用的是国内最好的品牌（杭州三利）v 配有有线遥控装置，方便远距离操作。v3、混凝土分配阀和搅拌系统、混凝土分配阀和搅拌系统v 本机采用斜置式闸板阀（滑阀），混凝土吸入通道流畅，吸入效率高，对混凝土具有较好的适应性。是目前国内混凝土泵采用最多的混凝土分配阀。我公司销售2400余台。均受到用户好评。v 搅拌机构的搅拌叶片设计合理，提高了混凝土吸入效率。传动结构简单，维修方便。 料斗主体钢结构采用球形封头结构，使料斗内混凝土都能受到搅拌叶片作用，无积料死角，比同类厂家结构更能适应混凝土流动的需要。性能特点性能特点1. 液压系统： 本产品采用双泵、双回路闭式液压系统，主泵送油路和 S 阀摆动油路相互独立，使系统简单，元件寿命延长，可靠性更高，并便于故障判断和排除。 主泵送系统采用两个原装德国“力士乐”公司主油泵并联闭式液压系统，具有“零”冲击换向技术，使主油泵在换向瞬间压力峰值最小，避免常见的液压换向瞬间压力峰值过大对系统的损害。 泵送液压系统具有双向安全溢流保护。同时，主泵还具备系统恒功率保护装置，使主泵获得多级可靠保护。 摆动油路采用恒压泵供油，摆动力大又具备节能功能。 所有管路均采用锥面密封或进口矩形密封，管路接头密封可靠。 2. 机械（机械（搅拌）分配拌）分配阀系系统 ： 料斗、 S 阀等关键受力元件的设计，采用 DEAS 计算程序对其受力状态、结构刚度、应力集中状况进行了细分网格的有限元计算，设计出的料斗、 S 阀结构刚度好、工艺性佳，避免了同类产品高层输送时料斗变形及 S 阀断轴现象中联泵投放市场 2500 多台，料斗及 S 阀从未出现异常。 搅拌机构采用独特的结构形式，将液压马达与搅拌轴承座完全隔离，即使搅拌密封磨损漏浆，也不至于影响液压马达。同时，采用双马达，确保搅拌力矩足够大，即使料况差的情况下也能正常搅拌不被卡死。 眼镜板、切割环等磨损件，经过不断的技术攻关，使用寿命长。 中联重科 HBT100.16.181RS 型号型号 最大理最大理论输送送量量 (m3/h)最大最大泵送送砼压力力 (MPa) 最大理最大理论输送送距离垂距离垂直直 /水水平平(m) 柴油柴油机机 功率功率 (kW) 外外 形形 尺尺 寸寸 (mmmmmm) 整机整机质量量 (kg) HBT100.16.181RS 100/70 16/11 300/1200 181 6760 2100 2840 7500 混凝土混凝土泵车 ZLJ5291THB125-37（长沙（长沙中联重科中联重科 ）性能特点性能特点一、整机性能介绍： 1、整机技术性能先进。其最大理论输送量其最大理论输送量120m3/h，最大出口压力，最大出口压力6.5MPa，最大布，最大布料高度料高度36.6m，布料半径，布料半径32.6m，布料深度，布料深度24.9m，不仅输送效率高的而且工作范围大。2、质量可靠。主要配套件均采用世界名优产品，如瑞典VOLVO卡车公司的底盘，德国REXROTH公司的液压泵组及控制阀，德国原装分动箱，美国、日本等公司的电气元件等。3、操作简单可靠。遥感式遥控器小巧简便，人机界面好，图解易懂，功能全面，可实现对布料臂、泵送方量（次数）以及底盘柴油机转速的控制；上车操纵阀有手动应急操纵手柄；液压系统采用先进的电液比例控制方式，使臂架动作更加平稳；泵送单元操作与拖式柴油泵相同，只要按面板标识操作，就可实现自动泵送、反泵和点动等各项功能。4、安全性高。该型泵车具有多重安全保护装置，如：支腿位置报警显示，如支腿未放好，将报警显示；布料臂回转角度限位，超过范围时只能反方向动作；布料臂油路报警显示；底盘发动机具有电脑限速功能。二、底盘部分二、底盘部分 VOLVO公司的FM12底盘是该公司生产的最新型重型卡车底盘，对各种路况、气候具有很强的适应性：1、载重量大。VOLVO FM12 64底盘最大允许总质量可达31吨，前轴最大允许负荷8吨，对野外施工工地的路面的适应性强；2、动力性好。FM12配备六缸水冷、增压电喷柴油机，其扭矩和功率大，转速低，采用了9速同步变速箱和双驱动后桥，使整机的机动性和动力性大大提高，380HP的功率确保了任何气候环境下的必需的功率储备，有效地防止了发动机过载工作，延长整机寿命；3、油耗低。VOLVO FM系列底盘是目前世界上同型卡车中油耗最低的，平均油耗仅为189g/kw.h；4、排放低、噪音小。VOLVO FM12配备的柴油机符合欧排放标准，其噪声是同类车中最小的，对高原环境的破坏性低；5、舒适性好。全自动调节的气垫式座椅，四向可调的方向盘，伸手可及的控制台，冷暖空调以及整体成形宽敞带卧铺的驾驶室等都是为提高司机的舒适性而设计的，增强了操作人员的高原气候适应性；6、自动化程度高。整机故障自动诊断系统以及柴油机的电喷控制系统等这些新技术的应用提高了底盘的自动化和智能化水平，减缓了操作人员的操作疲劳度。三、三、 混凝土布料臂部分：混凝土布料臂部分：1、质量可靠。中联自制混凝土布料臂，水平最大布料半径水平最大布料半径32.6m，最大布料高度可达，最大布料高度可达36.6m；2、重量轻，刚度大。采用了进口高强度抗温变合金钢高强度抗温变合金钢和最新结构设计，使布料臂的结构重量更轻，力学性能更好，整体刚度更大。3、平稳性好。采用原装进口回转减速器、原装进口回转支承以及德国电液比例换向控制阀，使布料臂的回转，伸展动作更加平稳；4、全功能遥控。采用德国原装遥控器，对布料臂、泵送系统以及底盘柴油机等的控制方便、可靠。5、可靠性高。电液比例阀和带二次溢流的平衡阀则采用德国原装进口和意大利原装进口品牌，有效地解决了臂架下放时可能产生的超速运动和由于油缸压力受外力影响突然升高而造成臂架损坏，提高了泵车的可靠性。6、系统功率利用率高。布料臂和泵送系统均采用了变量系统恒功率控制变量系统恒功率控制，因此，可在保证整机性能的情况下，减少液压系统功率损失，提高系统效率。7、使用费用低。全套输送管均采用进口砼输送管，其中弯头为精密铸造，内径壁厚为曲线成型，确保磨损均匀，提高使用寿命。四、泵送系统部分四、泵送系统部分1 、系统设计更优异、系统设计更优异。采用双泵双回路（泵送回路、分配回路）开式液压系统，使系统更简单，元件寿命延长，可靠性更高。2、冲击小、元件寿命更长。、冲击小、元件寿命更长。采用“最佳时差逻辑换向”技术，使主油缸换向和S阀换向配合时间处于最佳状态，换向冲击小。3、技术性能高、技术性能高。泵送系统采用双主泵供油，不但提高了设备的可靠性，而且性能更佳：出口流量最大可达120m3，最大压力可达6.5MPa；4、吸料性好、吸料性好。采用了大缸径、长冲程，较小的倾角和最新结构的料斗及S管，不但提高了功率利用率，而且使其吸料性得到提高。5、可靠性高。、可靠性高。液压元件及电气元件均采用国际名牌产品，再加上优秀的系统设计，使泵送系统可靠性高，使用费用低。 泵送分配系统泵送分配系统1 1最大理论混凝土输送量最大理论混凝土输送量120m120m3 3/h/h2 2最大理论泵送压力最大理论泵送压力6.5MPa6.5MPa3 3输送缸直径输送缸直径活塞冲程活塞冲程230mm2100mm230mm2100mm4 4混凝土阀的型式混凝土阀的型式S S阀阀5 5液压系统型式液压系统型式双泵双回路开式系统双泵双回路开式系统6 6液压油冷却系统液压油冷却系统独立、强制空气冷却系统独立、强制空气冷却系统7 7最大骨料粒径（碎石）最大骨料粒径（碎石）40mm40mm8 8上料高度（作业状态）上料高度（作业状态）1540mm1540mm 布料臂布料臂1 1生产商生产商中联自制中联自制2 2类型类型全回转折叠式全回转折叠式4 4节臂、液压操节臂、液压操作作3 3最大布料半径最大布料半径32.6m32.6m4 4最大布料高度最大布料高度36.6m36.6m5 5最大布料深度最大布料深度24.9m24.9m6 6最大旋转角度最大旋转角度365365度度7 7各臂最大旋转角度各臂最大旋转角度7.17.1第一臂旋转角度第一臂旋转角度01000100度度7.27.2第二臂旋转角度第二臂旋转角度01800180度度7.37.3第三臂旋转角度第三臂旋转角度01800180度度7.47.4第四臂旋转角度第四臂旋转角度02700270度度8 8输送管直径输送管直径125mm125mm9 9控制系统控制系统控制方式有手动控制、电缆远控制方式有手动控制、电缆远距离和无线控制距离和无线控制