【文章內(nèi)容簡介】 需要，液 壓技術(shù)的應(yīng)用在混凝土輸送機械化的實現(xiàn)過程中起到了重要的作用。 混凝土泵車是由在汽車底盤上裝配一套液壓設(shè)備，用液壓缸驅(qū)動活塞式混凝土泵來實現(xiàn)混凝土的輸送。其優(yōu)點是可以自行移動操作方便，易實現(xiàn)過載保護安全可靠，并能實現(xiàn)遠距離操作泵?；炷凛斔捅帽密嚨囊簤合到y(tǒng)由混凝土輸送泵，混凝土攪拌，冷卻，清洗，臂架與轉(zhuǎn)臺等系統(tǒng)組成。 混凝土泵送設(shè)備及其發(fā)展 在混凝土工程施工過程中，混凝土機械需求量很大，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑業(yè)以及國防施工等工程建設(shè)中。在工業(yè)發(fā)達國家混凝土機械生產(chǎn)的先進程度標(biāo)志著一個國家制造業(yè)的水平 。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國混凝土機械己成為建設(shè)機械重要組成都分。尤其是混凝土行業(yè)不失時機地在 1988 年 10 月咸陽全國混凝土機械行業(yè)大會上提出了發(fā)展我國混凝土攪拌站 (攪拌樓 )、混凝土攪拌輸送車、混凝土泵車 (包括混凝土泵 )、散裝水泥運輸車的“一站三車”的戰(zhàn)略口號，加速了我國商品混凝土機械的發(fā)展。在 20 世紀(jì)九十年代初期，我國混凝土機械的生產(chǎn)已初具規(guī)模，年產(chǎn)攪拌機為 12— 14 萬臺、混凝土泵 (包括臂架式混凝土泵車 )約 13— 15 萬臺左右、散裝水泥車約 800 臺左右。到 20 世紀(jì)末期，國產(chǎn)商品混凝土機械的市場占有率已達 85％以 上，其總量分布及產(chǎn)品增量情況大致如下： ①混凝土泵銷售量。 2021 年混凝土泵生產(chǎn)排序為三一重工、中聯(lián)重科、山東方圓集團。 ②混凝土泵車銷售量。 2021 年總量為 3000 臺，年增長大約為 106%。三一重工、中聯(lián)重科和普茨邁斯特公司分列銷售業(yè)績前三名。 ③混凝土攪拌輸送車。 2021 年 13 家生產(chǎn)企業(yè)統(tǒng)計銷售量為 2336 萬臺，其中銷售量較大的有安徽星馬 527 臺，遼寧海諾 425 臺，上海華建 371 臺，唐山專用汽車制造廠 368 臺，徐州利勃梅爾混凝土機械有限公司 297 臺。 2021 年混凝土攪拌輸送車銷售形勢大好，達3500 余臺 ，其中上海華建年產(chǎn) 800 余臺，產(chǎn)銷都比上年度翻一番，創(chuàng)歷史記錄。 ④混凝土攪拌站 (樓 )銷售量。據(jù) 2021 年 14 家混凝土攪拌站 (樓 )生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計，銷售混凝土攪拌站 (樓 )554 臺， 2021 年混凝土攪拌站 (樓 )總銷量約為 700— 750 臺套。而據(jù) 26 家生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計，今年生產(chǎn)銷售混凝土攪拌站 (樓 )900 臺套，比 2021 年增長 66％，由此可看出大型混凝土攪拌站 (樓 )增長勢頭強勁。 ⑤混凝土攪拌機銷售量。據(jù) 13 家生產(chǎn)企業(yè)的不完全統(tǒng)計， 2021 總共生產(chǎn)混凝土攪拌徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 機 20809 臺，其中自落式攪拌機 154866 臺，強制式攪拌 機 5324 臺．自落式與強制式之比約為 3： 1。 ⑥散裝水泥運輸車。 2021 年 3 家生產(chǎn)企業(yè)統(tǒng)汁共銷售散裝水泥運輸車 1500 余輛．其中安徽星馬一家就達 1013 輛，唐山專用汽車制造廠 296 輛，中建二局洛陽建機 190 輛，全國總銷量大約在 2021 輛左右。 混凝土機械的發(fā)展是伴隨商品混凝土需求而發(fā)展起來的；國外一些經(jīng)濟發(fā)達的國家，如美國、瑞典、日本等．商品混凝土的生產(chǎn)比重已經(jīng)占到 90％以上。 我國頒布的《散裝水泥發(fā)展“十五”規(guī)劃》發(fā)展目標(biāo)要求．直轄市、省會城市、沿海開放城市和旅游城市要積極發(fā)展預(yù)拌混凝上；其他城市 2021 年底起，禁止在城區(qū)現(xiàn)場攪拌混凝土。攪拌混凝土生產(chǎn)能力可達到 3 億立方米，頂拌混凝土與混凝土澆筑總量的比例將達到 20％．其中大小城市要達到 50％以上。據(jù)統(tǒng)計，混凝土總供應(yīng)能力約 1． 3 億立方米。在今后 3 年時間里將要增加 2 億立方米的供應(yīng)能力，這給混凝土機械行業(yè)提供了巨大的發(fā)展商機。 混凝土泵送技術(shù)的發(fā)展 國外混輕土泵送技術(shù)的發(fā)展概況 (1)德國 1907 年德國開始研究混凝土泵，并取得專利權(quán)，制造出第一臺混凝土泵 。1927 年德國的弗利茨 .海爾設(shè)計了“ — 種新型混凝土泵，并第一次獲得應(yīng)用：到 1930 年，德 國又制造了立式單缸球網(wǎng)活塞泵 (圖 l— 1)：由于這種泵是靠曲柄和搖桿傳動，又是立式單缸。因而工作性能較差。其后德國的托克里特公司仿照了荷蘭人庫依曼在 1932 年發(fā)明的庫依曼型混凝土泵 (圖 12)、這種泵有一個臥式缸及兩個由聯(lián)桿操縱聯(lián)動的旋轉(zhuǎn)閥．從而極大地提高了混凝土泵工作的可靠性。至今，混凝土泵仍然保留著這種設(shè)計的基本特點．只是在動力機構(gòu)和閥門方向進行了改進。 20 世紀(jì) 50 年代中葉，前聯(lián)邦德國的托克里特公司發(fā)明了用水作為工作介質(zhì)的液壓泵，這使混凝土泵進入了一個新的發(fā)展階段、 1959 年、前聯(lián)邦德國施維英公司生產(chǎn)第 一臺真正意義上的全液壓的混凝土泵．從而奠定了現(xiàn)代混凝土泵的技術(shù)基礎(chǔ)。到 20 世紀(jì) 70 年代中期，前聯(lián)邦德國有 8 家公司生產(chǎn)液壓混凝土泵，規(guī)格型號超過 50 余種，產(chǎn)品大部分出口，混凝土泵的輸送距離已達水平距離為 600m、垂直距離為如 90— 110m，泵送壓力最大達 20MPa，輸送量為 l10m179。／ h。由于液壓式混凝土泵在性能上顯露出明顯的優(yōu)勢，到了70 年代末期全世界液壓混凝土泵，無論在品種、數(shù)量上部占據(jù)了優(yōu)勢。 前聯(lián)邦德國擁有一些規(guī)模較大的混凝土泵制造企業(yè)，如施維英、普茨邁斯特、埃爾巴、特卡、萊兩、威欣、利勃海爾、威 格特、托失里特和賽勒、施泰持等公司，皆擁 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 3 圖 11 立式單缸球閥活塞泵 1 活塞； 2混凝土缸； 3連桿； 4搖桿； 5氣筒； 6喂料葉片； 9球閥； 8連通管； 10混凝土輸送管 圖 12 庫依漫型臥式缸混凝土泵 1活塞 ； 2混凝土缸； 3吸入閥； 4排出閥 5操縱吸入閥的連桿； 6操縱排出閥的連桿； 7料斗； 8混凝土輸送管 有較大的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品性能 — 般都較好。 20 世紀(jì) 90 年代初期，德國生產(chǎn)的混凝土泵，徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 最大排量為 159 立方／時，最大水平運距達 640m，最大垂直運距為 62m、德國施維英公司自 1995 年開始生產(chǎn)混凝土泵車， 1998 年推出 42m布料桿架臂。 1982 年該公司摒棄了剛注冊專利的 S 管閥后，推出了閥。與“ S”形管閥相比，閥零部件受力情況得到改善，閥室流道短，結(jié)構(gòu)緊湊，并一直獨家享有此專利。隨后在 20 世紀(jì) 80 年代中期，施維英公司又開發(fā)了臂長為 50m的泵車，并且產(chǎn)品已形成系列化?；炷?土泵車布料桿的垂直高度為16— 52m，共 13 個品種。布料桿節(jié)數(shù)有二節(jié)、三節(jié)，最多有四節(jié)，最大混凝土輸送壓力為— ，泵車底盤驅(qū)動形式最大 10 x 6。同時該公司亦很重視塔式臂架泵的開發(fā)．這種高大的泵送設(shè)備特別適用于長期的大型工程和在預(yù)制構(gòu)件廠中裝備應(yīng)用，其產(chǎn)品性能見表 l— 2。 表 12 施維英 KVM 泵主要技術(shù)性能 (2)美國 美國也是混凝土泵發(fā)展較早的國家。 1913 年美國人考納爾取得專利權(quán)，并制造出第一臺混凝土泵。在 20 世紀(jì) 30 年代中期，美國的欽貝爾特公司得到了生產(chǎn)荷蘭庫依曼型混凝土泵 的特許，陸續(xù)制造了具有活塞式混凝土泵形的庫依顯型混凝土泵，并在混凝土工程施工中得到應(yīng)用，但直至第二次世界大戰(zhàn)，混凝土泵仍處于小規(guī)模的試用階段。其后．在 1963年，美國查倫奇 — 考克兄弟公司研制成功了一種擠壓式混凝土泵。這種泵的工作原理與活塞式混凝土泵迥然不同，它是利用轉(zhuǎn)動的滾輪擠壓軟管中的混凝土混合物來進行泵送的。這種混凝土系構(gòu)造簡單，價格低廉，一度很受歡迎。 美國有不少混凝土泵制造企業(yè)，如羅斯、伊利、霍內(nèi)、瑞德、福來納、摩根 、湯姆遜、混凝土泵公司等。在 20 世紀(jì) 60 年代和 70 年代初，擠壓式混凝土泵車在美國 應(yīng)用較多。隨著混凝土泵技術(shù)的發(fā)展和完善，活塞式泵逐漸增多。 70 年代，美國生產(chǎn)的混凝土泵，其最大排量已達 11 立方／時，最大水平運距為 610 m，最大垂直運距為 152 m、 20 世紀(jì)70 年代，美國泵送混凝土所占的比例為 30％ — 40％，其中加利福尼亞地區(qū)發(fā)展較快，美國中部和東部地區(qū)普及較慢。至 1980 年，商品混凝土中用混凝土泵輸送者約占 50％。美國對于混凝土泵送技術(shù)的研究給予很大的重視，除去一些公司和個人進行研究外。美國混徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 凝土協(xié)會委員會，按計劃進行泵送技術(shù)研究，并制訂出一些指導(dǎo)混凝土泵送施工的文件、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等，使 美國混凝土泵送技術(shù)發(fā)展有規(guī)可循，普及率很高。 (3)日本 日本泵送混凝土起步較晚，促發(fā)展很迅速。在 1990 年，日本石川島播磨申丁從德國托克里特公司引進輸送量為 10 立方／時、水平運距為 240m的機械式混凝土輸送泵。其后，從 1991 年起向托克里持公司進行為期 15 年的液壓混凝土輸送泵長期技術(shù)合作。到 1978年為止，石川島播磨重工共車產(chǎn)了約 2 千臺混凝土泵；與此間時，日本三菱重工公司于 1961年同德國施維英公司進行技術(shù)合作，生產(chǎn)混凝土泵，到 1978 年：大約生產(chǎn)了 1650 臺混凝土泵。 歷史上，由于日本從德國的施維英公司 和美國的查倫奇 — 考克兄弟公司率先引進擠壓式混凝土條技術(shù)，故其早期擠壓混凝土泵居多。同時，絕大多數(shù)為汽車式混凝土泵，且?guī)в胁剂蠗U者。日本生產(chǎn)的混凝土泵，在 20 世紀(jì) 70 年代其排量已達 100 立方／時，最大水平運距為 600m．最大垂直運距為 19m。到 1974 年已擁有混凝土泵 3462 臺。隨著泵送混凝土設(shè)備的發(fā)展，日本在 1973 年泵送混凝土所占的比例已達到 60％． 日本于 20 世紀(jì) 70 年代初即制訂了“泵送混凝土施工規(guī)程”，用以指導(dǎo)實際施工。其后由于道路條件和施工現(xiàn)場建筑物密集的特點，日本設(shè)備小型化趨勢明顯。日本行川島掐磨 重工生產(chǎn)的 IPGB— 6N16 型泵車，臂長為 14 m，排量為 45 立方／時，壓力為 6MPA，總重只有 ； IPH30B— 1N13 型泵車總重只有 6 t?？梢钥闯?，小型泵車重量雖輕，但性能參數(shù)并不低。 目前．日本擁有一批大型混凝土泵制造企業(yè)，如三菱重工、石川島播磨重、極東開發(fā)、新瀉鐵工所、營場、光澤、日工、田中等企業(yè)，產(chǎn)量都較高，產(chǎn)品向世界各國出口。日本生產(chǎn)的大型混凝土泵的主技術(shù)性能規(guī)格 (活塞式 )見表 1— 5。 表 15 日本生產(chǎn)的大型混凝土泵的主要技術(shù)性能的規(guī)格（活塞式） 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 由于泵送技術(shù)的發(fā)展，日本大量 向中國和韓國等國家輸出混凝土泵制造技術(shù)。日本建設(shè)省成立廠情報化促進委員會，以官、學(xué)、產(chǎn)三結(jié)合的方式來促進機械化施信息化。要求21 世紀(jì)日本進一步提高建筑機械的可靠性、安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟性、維修性；加速建筑機械產(chǎn)品向一體化 (機、電、液、信 )、多功化、多型化 (主要是大型化和微型化 )、較量化、組合化 (模塊化 )、低高度化 (便于在地下工程和狹窄場地施工 )、節(jié)能化、能源多樣化以及用材多樣化方向發(fā)展，這為混凝土機械發(fā)展指明廠方向。 (4)意大利 意大利生產(chǎn)混凝土泵的廠家主要有華星頓公司、迅猛公司、里報公司等。華星頓公司于 20 世紀(jì) 60 年代開始研究制造商品混凝土成套機械，該公司特別重視對泵的泵送系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的研究與開發(fā)工作。他們開發(fā)的眼形擺管閥，其原理吸收了“ s”型管閥特點，但在構(gòu)造上、驅(qū)動形式上作了較大的改變，改善了驅(qū)動軸的受力，橄欖形的管閥截面減少了混凝土分配閻的擺動阻力，并提高了混凝土泵的吸入效率。該公司混凝土泵系列中最大的布料桿的垂直布料高度達 47m，共有五節(jié)臂架，采用的液壓系統(tǒng)，簡單實用。 西費公司生產(chǎn) 20— 150m179。／ h 混凝土拖式泵以及 21— 52m 臂長不等的混凝土泵 ．公司總共只有 12 人，其中設(shè)計人員 2 人，但通過計算機儲存的技術(shù)資料進行組合設(shè)計．從而大大加快了產(chǎn)品開發(fā)進程，可滿足不同用戶的要求．并借助協(xié)作單位的力量、生產(chǎn)多種規(guī)格的混凝土泵臂架，取得較好的經(jīng)濟效益。 (5)俄羅斯 前蘇聯(lián)從 1926 年起研制混凝土泵。 1932 年的蘇聯(lián)的列寧格勒工業(yè)大學(xué)制造了雙缸隔膜式混凝土泵，并在莫斯科運河工程上應(yīng)用，由于存在許多缺點，未能得到進一步的發(fā)展。此后，依據(jù)荷蘭庫依曼型混凝土泵制造了單缸和雙缸的帶旋轉(zhuǎn)閥的活塞泵、如 BH1— 5 型、C— 296 型、 E— 15 型和 C— 284 型等。 在前蘇聯(lián)混凝土泵送技術(shù)的大量研究工作是在第二次 世界大戰(zhàn)之后。 1978 年前蘇聯(lián)開始生產(chǎn)泵送量較大的 BH— 60 型和 BH— 80 型混凝土泵、 CB— 95 型混凝土束，以及各種型式的獨立布料的容量為 7 立方的混凝土攪拌運輸車。由于施工設(shè)備配套，混凝土泵的應(yīng)用規(guī)模逐漸擴大，在高層建筑和冶金企業(yè)建設(shè)中應(yīng)用； BH— 80 型混凝土泵的的理論排量為80m179。／ h，水平輸送距離為 200m。垂立向上輸送距離為 80m，該車還帶有外伸長度達 17m的布料桿。 20 世紀(jì)，前蘇聯(lián)開發(fā)生產(chǎn)的混凝上泵類型逐漸增多。其中．壓氣吹送罐式泵送混凝土技術(shù)一度在世界領(lǐng)先。近年來，則特別重視開發(fā)適用于低溫條件下 的混凝土泵產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀。 我國