【正文】 臂的質(zhì)心到鉸接點(diǎn)的水平距離 (m) 外摩擦負(fù)載的分析計(jì)算 外摩擦負(fù)載是指液壓缸在運(yùn)動(dòng)時(shí)所拖動(dòng)的機(jī)構(gòu)與導(dǎo)向或支撐件之間的摩擦力，泵車四臂油沒有外摩擦力。 計(jì)算液壓缸負(fù)載力時(shí) ,必須對(duì)液壓缸所處的工作狀況進(jìn)行全面分析。它由兩個(gè)柱塞缸和一套齒條傳動(dòng)裝置組成，柱塞的移動(dòng)經(jīng)齒輪齒條傳動(dòng)裝置變成齒輪的傳動(dòng)，用于實(shí)現(xiàn)工作部件的往復(fù)擺動(dòng)或間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 伸縮缸的外伸動(dòng) 作是逐級(jí)進(jìn)行的。增壓液壓缸又稱增壓器，它利用活塞和柱塞有效面積的 不同使液壓系統(tǒng)中的局部區(qū)域獲得高壓。 (2)柱塞缸 它只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的液壓傳動(dòng)，反向運(yùn)動(dòng)要靠外力。 1)雙桿式活塞缸 活塞兩端都有一根直徑相等的活塞桿伸出的液壓缸稱為雙桿式活塞缸，它一般由缸體、缸蓋、活塞、活塞桿和密封件等零件構(gòu)成。 支腿液壓系統(tǒng)與臂架液壓系統(tǒng)采用統(tǒng)一的油泵供油，油泵壓力經(jīng)高壓濾油器進(jìn)入臂架多路閥，其中第一片或最后一片為支腿工作選擇閥。 （ 7） 臂架部分工作原理 臂架泵壓力油經(jīng)高壓濾油器進(jìn)入臂架多路閥，臂架回轉(zhuǎn)及每一節(jié)臂架的動(dòng)作均有一操縱桿，另外加上一片支腿閥的選擇 操縱桿（因?yàn)樯舷虏倏v均由一個(gè)泵供油，加上安全考慮，下車多路閥動(dòng)作時(shí)，臂架操縱無效）。 4) 比例多路閥 多路閥屬 于負(fù)載感應(yīng)閥。限位回轉(zhuǎn)通過兩電磁閥卸荷限位，同時(shí)還有過載功能和限速功能。 min1? 功率/KW 35 40 5600 127 74 4000 88 53 126 12 2) 平衡閥 它裝于液壓油缸的進(jìn)出油口，它的作用 油缸不運(yùn)動(dòng)時(shí)，起閉鎖 作用，從而鎖定臂架的位置，防止臂架移動(dòng)； 平衡閥帶有二次溢流功能，臂架振動(dòng)過大閉鎖腔的油液將溢流釋放，起到保護(hù)臂架的功能；二次溢流壓力出廠時(shí)已調(diào)定。 m) 重量/kg 額定 最高 轉(zhuǎn)速/r 44m 泵車液壓系統(tǒng)采用的是變量泵 A7V005LRD5加負(fù)載感應(yīng)閥系統(tǒng)。當(dāng)真空壓力表超過 時(shí)，濾芯可能堵塞，應(yīng)及時(shí)清洗或更換。馬達(dá)若在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中超負(fù)載，會(huì)停止不動(dòng)，液壓油壓力會(huì)升高，當(dāng)達(dá)到溢流閥設(shè)定值時(shí)，閥芯打開溢流。 當(dāng)電液換向閥另一端電磁鐵得電時(shí)，另一擺動(dòng)油缸油路接通，推動(dòng) S 管分配閥向相反方向擺動(dòng)。 （ 2） 分 配與潤(rùn)滑泵驅(qū)動(dòng)回路 圖 分配與潤(rùn)滑泵驅(qū)動(dòng)回路 該回路是一個(gè)典型的壓力控制回路，由吸油過濾器、恒壓變量泵，單向閥，電液換向閥，擺動(dòng)油缸，卸荷溢流閥，蓄能器，卸荷開關(guān)，擴(kuò)散器，回油過濾器，散熱器，背壓閥組成。如果設(shè)定流量或工作壓力是功率曲線被超越，則功率控制取代液控變量，并按恒功率曲線調(diào)整排量。一個(gè)可從外部調(diào)整的彈簧力作用在搖臂的另一側(cè)以確定恒功率設(shè)定值。 主泵變量控制回路 圖 主泵變量控制回路 圖中主泵變量控制采用液控形式 。 當(dāng)電液換向閥一個(gè)電磁鐵得電時(shí)，滑閥移動(dòng)，主泵輸出的液壓油流入高低壓切換閥再流入一個(gè)泵送油缸的有桿腔，推動(dòng)活塞前進(jìn)或者后退，另一泵送油缸的活塞則按照相反的方向運(yùn)動(dòng)，泵送油缸排出的液壓油經(jīng)散熱器后回郵箱，形成一個(gè)開式回路。恒功率控制裝置調(diào)節(jié)工作壓力及泵的輸出流量以致在恒定的轉(zhuǎn)速下不超過預(yù)定的驅(qū)動(dòng)功率。 本液壓系統(tǒng)原理圖 [13]如圖 ： 圖 ZLJ5281THB37 混凝土 泵車液壓原理圖 液壓系統(tǒng)動(dòng)作說明 液壓系統(tǒng)采用雙泵雙回路，泵送油路和分配油路獨(dú)立，互不干涉；雙信號(hào)液控?fù)Q向?qū)崿F(xiàn)了泵送與分配完美協(xié)調(diào)，進(jìn)而保障了混凝土泵的整體性能；新型分配緩沖專利技術(shù)，確保分配系統(tǒng)沖擊更小。 大型設(shè)備的關(guān)鍵部位，要附設(shè)備用件，以便意外事件發(fā)生時(shí)能迅速更換，保證主要 部件 連續(xù)工作。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。 在本次設(shè)計(jì)中，液壓系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)關(guān)鍵元器件均采用國(guó)際和國(guó)內(nèi)知名先進(jìn)品牌的各類液壓、電氣元件、輔件和技術(shù)。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場(chǎng)合。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動(dòng)作。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時(shí)間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸 荷回路。 本系統(tǒng)采用變量泵調(diào)速，可以是手動(dòng)變量調(diào)速，也可以是壓力適應(yīng)變量調(diào)速。開式回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷的場(chǎng)合，旁路節(jié)流多用于高速。此種調(diào)速方式適用于功率大、運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場(chǎng)合。對(duì)高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來實(shí)現(xiàn)。/270176。 表 型號(hào) ZLJ5281THB 泵送系統(tǒng) 最大理論輸送量 m3/h 120/70 混凝土最大出口壓力 MPa 11/7 額定工作壓力 MPa 35 泵送頻率 min1 22 料斗容積 L 550 上料高度 mm 1540 液壓系統(tǒng)型式 閉式 /開式 分配閥形式 S管閥 油缸缸徑 行程 mm Φ1302100 混凝土缸徑 行程 mm Φ2302100 液壓油冷卻 風(fēng)冷 推薦塌落度 cm 12~23 最大骨料尺寸 mm 40 臂架及結(jié)構(gòu)形式 結(jié)構(gòu)形式 374R 最大布料高度 m 最大布料半徑 m 最大布料深度 m 回轉(zhuǎn)角度 365176。 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量，它們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件的主要依據(jù)。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)式程設(shè)計(jì)的依據(jù)。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各式各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作可靠，成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 另外，近年來又在太陽跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、船舶駕駛模擬地震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射裝置、宇宙環(huán)境模擬和高層建筑防震系統(tǒng)及緊急剎車裝置等設(shè)施中，也采用了液壓技術(shù)。液壓傳動(dòng)在高效率的自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床組合機(jī)床，程控機(jī)床和數(shù)控機(jī)床上已經(jīng)成為重要的組成部分。 我國(guó)的液壓技術(shù)從上世紀(jì)五十所代開始應(yīng)用， 1952 年開始試制油壓泵閥。機(jī)床上采用液壓傳動(dòng)，從十九世紀(jì)末德國(guó)制造液壓龍門铇床，美國(guó)制造液壓六角車床、液壓磨床算起，已經(jīng)有一百多年的歷史。當(dāng)混凝土泵采用大排量 (30m3／ h)、近距離輸送時(shí)，攪拌液壓馬達(dá)用小流量、高轉(zhuǎn)速、小扭矩；當(dāng)混凝土泵采用小排量 (l5 m3／ h)、遠(yuǎn)距離輸送時(shí)，液壓馬達(dá)用大流量、低轉(zhuǎn)速 、大扭矩。 攪拌軸傳動(dòng)裝置的形式有兩種，一種是液壓馬達(dá)通過機(jī)械減速后驅(qū)動(dòng)攪拌軸 。它們安裝后，中間攪拌葉片同攪拌軸軸線平行，兩側(cè)攪拌葉片則同攪拌軸軸線成 450 角。 2) 攪拌裝置對(duì)混凝土進(jìn)行二次攪拌，可以改善混凝土的可泵性。 2） 隔離作用 防止主油缸泄漏出來的液壓油進(jìn)入混凝土中而影響混凝土的質(zhì)量 。 （ 4） 水箱 水箱是用鋼板焊成，既是儲(chǔ)水容器，又是主油缸與混凝土缸的支持連接件。 圖 主油缸剖面圖 混凝土缸可用無縫鋼管制造。而處于排料工位的混凝土缸，則將混凝土抽回料斗中，同步完成吸排料動(dòng)作后，分配閥換向，開始下一個(gè)吸排料過程，從而實(shí)現(xiàn)反抽的連續(xù)工作循環(huán)。當(dāng)左側(cè)混凝土缸活塞后移至行程終端時(shí)，觸發(fā)水箱中的換向裝置，兩主油缸油壓換向，分配閥油缸使分配閥與左側(cè)混凝土缸連接，該側(cè)混凝土缸活塞向前移動(dòng) ，將混凝土推入分配閥，同時(shí)，右側(cè)混凝土缸與料斗連通，并使該側(cè)混凝土缸活塞后移，將混凝土吸入混凝土缸。構(gòu)造與工作原理如圖 ： 圖 泵送機(jī)構(gòu)構(gòu)造圖 泵送機(jī)構(gòu)是由動(dòng)力部分、水箱、工作部分等組成。 （ 3） 按臂架展開方式分類：一般分為 R 型、 Z 型、和 RZ 復(fù)合型。 圖 ZLJ5281THB37 泵車整機(jī)外觀圖 混凝土泵車的分類 混凝土泵的種類很多，可以按臂架長(zhǎng)短、底盤、臂架展開方式或其他情況分類。中心泵送系統(tǒng)壓力更高、輸送量更大，將成為今后國(guó)外 臂架式混凝土泵車中心泵送系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。 4) 結(jié)構(gòu)件更具適用性。同時(shí)，全液壓控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。其中五十鈴底盤技術(shù)成熟，價(jià)格也相對(duì)便宜，沃爾沃底盤外觀豪華，駕駛舒適，自動(dòng)化程度高，采用柴油電噴技術(shù)，油耗低。 4) 國(guó)內(nèi)泵送機(jī)械所獲得的專利主要以泵、泵的閘門及泵控制、液壓、電器等為主，這說明國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)這些方面的研究比較重視，這也是國(guó)產(chǎn)泵送機(jī)械比較薄弱的領(lǐng) 域。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力最強(qiáng)的企業(yè)是以三一重工、中聯(lián)重科、徐州重型及福田重機(jī)為代表的第一梯隊(duì)，第二梯隊(duì)中以遼寧海諾、湖北建機(jī)、安徽星馬和上 海鴻得利等企業(yè)為主，它們的產(chǎn)量占了全行業(yè)的 90%以上。三一重工的混凝土泵車，無論在泵送壓力、泵送排量，還是在穩(wěn)定性、可靠性等方面，都可與國(guó)外著名品牌產(chǎn)品相媲美，其泵送機(jī)械系列產(chǎn)品已熱銷到中東、北非及南亞等地。 我國(guó)臂架式混凝土泵車近年來有了快速的發(fā) 展，在產(chǎn)品的穩(wěn)定性和工藝方面，雖然還不如國(guó)外的產(chǎn)品，但比 20 世紀(jì)的產(chǎn)品有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 從 20 世紀(jì) 80 年代初開始，經(jīng)過 20 余年的努力，我國(guó)臂架式混凝土泵車取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，設(shè)計(jì)水平、制造能力都有了很大提高。因此，輸送 距離也在不斷增加，最大水平輸送距離已超過 2021m，最大垂直泵送高度也可達(dá)500m 以上。同時(shí)，全液壓控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。主要表現(xiàn)在泵車的市場(chǎng)需要增長(zhǎng)很快， 2021年比 2021 年增長(zhǎng) ％ ， 2021 年比 2021 年的增長(zhǎng)幅度更大，超過了 100％ 。 目前，國(guó)內(nèi)此類產(chǎn)品型譜和生產(chǎn)企業(yè)不斷增加，產(chǎn)品性能、質(zhì)量都在迅速提升。1. 緒論 引言 隨著國(guó)內(nèi)商品混凝土行業(yè)和建設(shè)機(jī)械租賃業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，施工規(guī)模和范圍的擴(kuò)大及西部大開發(fā)，建設(shè)機(jī)械以及相關(guān)混凝土輸送機(jī)械行業(yè)得到了高速發(fā)展，混凝土泵車的市場(chǎng)空間進(jìn)一步擴(kuò)大?，F(xiàn)在年成交量約在 180 輛左右，主要是團(tuán)體消費(fèi)，而個(gè)體消費(fèi)增長(zhǎng)緩慢的原因是價(jià)格問題。 對(duì)混凝土泵的機(jī)動(dòng)性要求越來越高。 液壓系統(tǒng)向集成方向發(fā)展，普遍采用開式系統(tǒng)及恒功率控制，特別是大流量的泵，開式系統(tǒng)具有油溫低、可靠性高、維修方便等諸多優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，液壓系統(tǒng)的壓力也在不斷提高，基本都在 32MPa 以上。在此期間，我國(guó)的一些大型混凝土澆筑工程，在很大 程度上基本依靠進(jìn)口設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力最強(qiáng)的企業(yè)是以三一重工、中聯(lián)重科、徐州重型及福田重機(jī)為代表的第一梯隊(duì)，第二梯隊(duì)中以遼寧海諾、湖北建機(jī)、安徽星馬和上海鴻得利等企業(yè)為主，它們的產(chǎn)量占了全行業(yè)的 90%以上。中聯(lián)重科制訂了《混凝土泵車》標(biāo)準(zhǔn)，還研發(fā)了泵車遠(yuǎn)程維護(hù)與定位系統(tǒng)。但隨著泵車行業(yè)的急速發(fā)展，其中也出現(xiàn)了不少的問題： 1) 各制造商的技術(shù)水平、制作工藝、生產(chǎn)能力等參差不齊，產(chǎn)品差距也較大。 3) 近年來，隨著全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，我國(guó)政府出臺(tái)了一系列政策、措施加大節(jié)能、減排力度，各地方政府也制定相應(yīng)法令、法規(guī)，整治行業(yè)污染， 泵車 行業(yè)面臨資源、能源和環(huán)境問題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。底盤發(fā)動(dòng)機(jī)為臂架式混凝土泵車的工作和行駛提供壓力。臂架式混凝土泵車普遍采用開式系統(tǒng)及恒功率控制，特 別是大流量的泵，開式系統(tǒng)具有油溫低、可靠性高、維修方便等諸多優(yōu)勢(shì)。提高混凝土泵車的節(jié)能、環(huán)保性能已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，風(fēng)冷卻逐步替代水冷卻，發(fā)動(dòng)機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)也在提高 。 5) 混凝 土輸出排量更大?；炷脸隹趬毫ΜF(xiàn)在已達(dá)到 22MPa，而且還有繼續(xù)提高的 趨勢(shì)。近年來也出現(xiàn)了部分泵才采用國(guó)產(chǎn)底盤，如中聯(lián)重科采用的浦沅專汽底盤和北汽福田采用的歐曼底盤。 了解并掌握混凝土泵的每一部分基本結(jié)構(gòu)及其工作原理 ， 對(duì)泵車的正確使用和維修有很大的幫助 . （ 2） 混凝土泵 車的代號(hào)及主要性能參數(shù)： 不同廠家對(duì)泵車的代號(hào)有不同的方式 ,但根據(jù)國(guó)家及行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn) ,泵車的主要技術(shù)性能參數(shù) 表 可以從產(chǎn)品型號(hào)看出 . 表 ZLJ 5 28 1 THB 125 37 企業(yè)代號(hào) 特種車代號(hào) 整機(jī)重量 產(chǎn)品改型編號(hào) 泵車標(biāo)準(zhǔn)代號(hào) 泵送方量 布料高度 泵送機(jī)構(gòu)是把液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其功能是推動(dòng)混凝土使其克服管道阻力而達(dá)到澆注部位。若油壓使左側(cè)混凝土缸向后移動(dòng)，將料斗中的混凝土吸入該側(cè)混凝土缸 (吸料缸 )，同時(shí)油壓使右側(cè)混凝土缸活塞向前移動(dòng)，將該側(cè)混凝土缸 (排料缸 )中的混凝土推入分配閥，經(jīng)混凝土輸送管道輸送到澆注現(xiàn)場(chǎng)。 當(dāng)混凝土泵出現(xiàn)泵送不順，發(fā)生堵塞或需將泵 (或泵車 )暫停，將輸送管 (或布料桿 )內(nèi)的混凝土抽回料斗時(shí)，可通過液壓系統(tǒng)控制分配閥，使吸料缸口與輸送管道相接，從而使混凝土料抽入混凝土缸體內(nèi)。不同型號(hào)、不同廠家的混凝土泵，其混凝土缸的尺寸、連接方式也不一樣?；钊偲ㄟ^螺栓同活塞靠盤固定在一起，活塞靠盤的外表面也經(jīng)過鍍鉻以防腐蝕。 在泵送機(jī)構(gòu)工作時(shí)，水在混凝土缸后部隨著橡膠活塞來回流動(dòng)，所起的作用是： 1) 清洗作用 清洗混凝土缸壁上每次泵送后殘存的灰漿，以減少混凝土缸及橡膠活塞的磨損 。 （ 5） 機(jī)械系統(tǒng) ? 料斗 料斗是混凝土泵的承料器，料斗及攪拌裝置的功用有兩個(gè)方面： 1) 混凝土運(yùn)輸設(shè)備向混凝土泵供料的速度同混