【文章內(nèi)容簡介】 又有機械式活塞泵和液壓式活塞泵之分。擠壓式混凝上泵在六十年代后期盛行，但是由于這種混凝土泵的排量較小，輸送距離不如活塞式大，因而應(yīng)用逐漸減少。混凝土泵根據(jù)能否移動以及移動的方式，分為固定式、拖動式和汽車式。 德國斯維英公司 1965 年開始生產(chǎn)混凝土泵車， 1968 年推出 42m 布料桿泵車。 1982 年本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 該公司摒棄了剛注冊專利的 “S” 管閥后推出了裙閥。與 “S” 形管閥相比 ， 零部件受力情況得到改善 ,閥室流道短結(jié)構(gòu)緊湊 ， 并一直獨家享有其專利。隨后在 80年代中期 ， 德國的施維英公司又開發(fā)了臂長為 50m 的泵車 ,并且產(chǎn)品已形成系列化?；炷帘密嚥剂蠗U的垂直高度 16～ 52m共 13 個品種 ,其混凝土輸送量為 56～ 150m3/h,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 ～ 。 泵車底盤驅(qū)形式最大 10X6,大中小機型規(guī)格齊全 ， 便于用戶選用。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)備特別適用于工期較長的大型工程和 在預(yù)制構(gòu)件廠中裝備應(yīng)用。德國普茨曼斯特公司生產(chǎn)的混凝土泵車布料桿的長度也有 13 種。布料桿的垂直高度 16～ 62m， 布料桿節(jié)數(shù)最多為五節(jié) ；混凝土輸送量 66～ 200m3/h。該公司生產(chǎn)的 M62 型泵車 ， 臂架長度 58m， 五節(jié)臂 ， 垂直布料高度 62m,最大輸送量 200m3 /h。 底盤形式 12X6， 總重 62t， 是當今世界上最大的混凝土泵車。近年來普茲邁斯特公司生產(chǎn)了支承寬度僅 3m 的混凝土泵車 ， 使泵車可在狹窄的建筑工地作業(yè) ； 該公司生產(chǎn) 的 BRF2112H 型泵車采用外斜支承 ， 減輕了整機重量 ， 臂架的運動和泵的工作利用無線電遙控 ， 采 用了集中潤滑 ， 液壓系統(tǒng)符合節(jié)能要求 。 普茨邁斯特公司作為閉式系統(tǒng)的代表 ， 堅持采用閉式系統(tǒng) ， 不斷地提高和完善控制功能 ， 使混凝土泵工作更精細、更可靠。堅持采用電開關(guān)換向 ， 獨立的擺動油缸控制系統(tǒng) ， 把技術(shù)特點放在主油泵排量控制上 ， 促進了混凝土泵車技術(shù)的進一步發(fā)展和完善 。 我國混凝土泵車的發(fā)展概況 混凝土泵車在國內(nèi)實際工程中大規(guī)模應(yīng)用，這只能從 1979 年算起。當時，上海寶鋼工程從日本三菱重工引進了四部 DC5115B 型混凝土泵車，配以容量 6m3的混凝土運輸攪拌車，在各種大型鋼筋混凝土工程上得到應(yīng)用。與此同 時，上海第八建筑工程公司仿制了前聯(lián)邦德國托克里特以水作為壓力介質(zhì)的臂架式混凝土泵車。 80年代，國產(chǎn)泵車年產(chǎn)量約在 50 臺左右。 1983 年湖北建設(shè)機械廠投資 150 萬美元引進了日本石川島播磨的 IPF85B 型混凝上泵車，研制生產(chǎn)了第一臺楚天牌 HJC517085 臂架式混凝土泵車，并在 1985 年被國家經(jīng)貿(mào)委確定為替代進口產(chǎn)品。 1988 年在引進的基礎(chǔ)上，研制生產(chǎn)了具有國產(chǎn)底盤的 HBB85A型臂架式泵車并通過建設(shè)部鑒定，此時國產(chǎn)化率達 84%。同時，利用這一技術(shù)開發(fā)的 HBT60型拖式混凝土泵也于當年通過鑒定投產(chǎn)。該泵車 用的集流閥組和混凝土分配閥于 1990 年分別在貴州 183 廠和湖北建機公司研制成功。到 80 年代末期，國產(chǎn) 85B 泵車在市場的保有量己達 120 臺量，打破了我國泵送機械市場依賴進口設(shè)備的局面。 90 年代初期，我國混凝土泵車系列化初具雛形。徐州混凝土機械廠與德國普茨邁斯特公司合作生產(chǎn) BC90 32型臂架式混凝土泵車。至此我國自己生產(chǎn)的臂架式混凝土泵車，呈現(xiàn)多品種、系列化雛形。但國產(chǎn)化率比較低，銷售價格比較昂貴。目前我國生產(chǎn)的混凝土泵車布料桿垂直高度有 17m、 21m、 27m、 32m、 36m、 37m、 42m、 47m。 臂架節(jié)數(shù)有三節(jié)和四節(jié)兩種；混凝土輸送量有 50m3/h、 85m3/h、 100m3/h、 114m3/h、 125m3/h；混凝土輸出壓力為 ～ 。主要選用底盤驅(qū)動形式為 4X2和 6X4 兩種型式的日本五十鈴、國產(chǎn)北方奔馳、斯太爾等汽車底本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 盤。泵車的臂架、底架、支腿、轉(zhuǎn)臺等主要鋼結(jié)構(gòu)均采用高強度鋼板。液壓系統(tǒng)有開式和閉式兩種，其中對主油缸與閥油缸的控制，采用順序回路和卸荷回路。液壓系統(tǒng)中使用的各種閥的安裝形式有分離式、集成式和插裝式等多種。主油缸活塞的密封有多種形式，主要采用“ U”形密封圈、“ O”型活塞密 封圈、活塞環(huán)密封圈。泵車混凝土分配閥形式主要有閘板閥、“ S”管閥兩種。同時在提高混凝土分配閥的使用壽命、減少磨損等方面做出了大量的、卓有成效的研究工作。通過上述工作，我國自行設(shè)計與制造的混凝土泵車得到了較大發(fā)展，年產(chǎn)量達到 300— 400 臺，性能質(zhì)量基本上能滿足用戶要求?，F(xiàn)階段，混凝土泵車主要集中在三一重工、中聯(lián)重科、湖北建機、安徽星馬、遼寧海諾等企業(yè)，產(chǎn)量占全行業(yè)的 95%，相信在不長的時間內(nèi)在產(chǎn)品質(zhì)量上也能趕上世界先進水平。 混凝土泵車技術(shù)的發(fā)展趨勢 從國內(nèi)外發(fā)展泵送混凝土施工技術(shù)的具體情況可以 看出混凝土泵車不僅能提高技術(shù)經(jīng)濟效益，而且能夠改變施工現(xiàn)場的面貌，是反映一個國家建筑施工水平的重要指標之一。如本文所述和據(jù)近年來國內(nèi)外的一些調(diào)查資料表明，混凝土泵車主要有以下幾個方面的發(fā)展趨勢： （ 1）向大排量方向發(fā)展。現(xiàn)在多數(shù)排量為 80m3/h 左右，最大可達 204m3/h。 （ 2）泵送壓力向高壓方向發(fā)展。目前國產(chǎn)最大泵送壓力為 105Mpa，而國外的最大壓力為 285MPa。 （ 3）泵送高度與距離增大。最大垂直泵送高度可達 432m。 （ 4）泵車臂架向三節(jié)以上長臂架方向發(fā)展。德國普茲邁斯特公司生產(chǎn)的 PM泵車 臂架在四折以上，最長達 62m。 （ 5）由于混凝土泵泵送壓力的不斷提高，輸送距高己經(jīng)能夠適應(yīng)大部分混凝土攤鋪工作，具有良好的機動性的布料桿泵車將占主導(dǎo)地位。 （ 6）混凝土泵車向電氣化、多功能化發(fā)展。 （ 7）由于道路條件和施工現(xiàn)場建筑物密集，混凝土泵車也向小型化發(fā)展，但性能參數(shù)并沒有降低。 （ 8）對布料桿操作采用新技術(shù)如無線遙控技術(shù)、計算機技術(shù)、電液比例技術(shù)、負荷傳感技術(shù)等。 國外企業(yè)在泵車液壓系統(tǒng)的設(shè)計中，除了使用通用液壓元件外，還自行開發(fā)泵車專用液壓元件。普茨曼斯特公司在泵車液壓系統(tǒng)中用閉式回路，利用油泵的 斜盤擺角的正負變化，達到混凝土泵送系統(tǒng)的換向，油泵換向后排量由零到最大，使油缸換速均勻，啟動平緩。在混凝土泵車控制技術(shù)方面，國外生產(chǎn)的泵車大多數(shù)都安裝了無線遙控系統(tǒng)，有的大型泵車采用了工業(yè)電視監(jiān)控。機電一體化將是混凝土泵車今后的主要發(fā)展方向。 混凝土泵車的選擇與技術(shù)管理 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 選用混凝土泵車一般應(yīng)考慮底盤和泵送混凝土的輸送距離、排量、泵送壓力三個參數(shù)。底盤體現(xiàn)越野能力與提供動力的能力，而另外三個參數(shù)受泵車臂架伸展長度的限制。國產(chǎn)泵車的輸送垂直距離最大可達 65m、最大排量為 125m1/h，最大系送壓力可 達 14Mpa。國產(chǎn)拖式混凝土泵的輸送水平距離最大可達 1500m、最大泵送壓力可達 15MPa。故一般應(yīng)根據(jù)建筑物高度 (深度 )、現(xiàn)場施工狀況來選擇泵型、泵車。除了合理選用混凝土泵車以外，正確操作、精心維護更是重要一環(huán)。據(jù)上程實踐統(tǒng)計，混凝土泵各部位發(fā)生故障的概率如下；分配閘閥占 35﹪ 、液壓系統(tǒng)占 20％ 、電氣系統(tǒng)占 10％ 、管道系統(tǒng)占 25％ 、其他占 10％ ，其中以分配閥磨損消耗最快，故要及時保養(yǎng)和更換。液壓系統(tǒng)由于堵塞而造成壓力過大、各部位密封不好而發(fā)生漏油現(xiàn)象．或接頭處不好而被撕開。此外，電氣、儀表部分都較精密，使 用不當或維護不周也常常失靈，所以要重視對設(shè)備的維護和提高操作人員的素質(zhì)。 泵送混凝土進入建筑施工工地后必須解決一系列施工組織與管理問題，主要如下： ○1配備專職協(xié)調(diào)監(jiān)督人員，建立可靠敏捷的信息系統(tǒng)，使施工處于有序狀態(tài)。 ○2制訂澆注方案，解決施工速度、澆灌方向的線路、施工縫留置位置以及與模板、鋼筋工序的配合關(guān)系，以使施工均衡連續(xù)。 ○3對于泵車位置選擇，應(yīng)了解工作區(qū)域的障礙物、地面承受負荷的能力、施工現(xiàn)場與公路阻隔的 情況、有無作業(yè)盲區(qū)，并且必須使支腿延伸到它們的末端位置。對于固定式泵機，泵機位置和輸送管鋪設(shè)應(yīng)符合管路宜直、彎管宜少、線路最短、節(jié)點牢靠、拆卸方便等。 ○4配置具有一定素質(zhì)的機修、機管和操作人員．井能及時排除設(shè)備出現(xiàn)的故障。 ○5 解決關(guān)鍵工藝中的具體問題，以避免產(chǎn)生因施工工藝不正確而出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題。 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 2 泵車的基本組成及主要技術(shù)參數(shù)確定 混凝土泵車的基本組成與構(gòu)造 混凝土泵車基本組成 混凝土泵車主要由載重汽 車底盤 臂架回轉(zhuǎn)裝置 臂架布料桿 混凝土泵 支腿 5等部分組成，如圖 21所示。 圖 21混凝土泵車基本組成 1— 汽車地盤； 2— 臂架回轉(zhuǎn)裝置； 3— 臂架布料桿； 4— 混凝土泵； 5— 支腿 混凝土泵車構(gòu)造 泵車底盤部分 泵車底盤部分的基本構(gòu)造可參見相關(guān)汽車司機手冊：大部分泵車都是通過安裝在地盤上的取力裝置，由柴油機為泵車臂架部分和泵送部分提供動力。 布料臂部分 布料臂部分或稱泵車上裝部分，它安裝在汽車底盤上，它與底盤的尺寸規(guī)格完全配套。 臂架分為數(shù)節(jié)，每節(jié)由高 強度鋼板焊接而成，起到支撐混凝土輸送管的作用，臂架的運動由節(jié)與節(jié)之間的液壓油缸推動。臂架的回轉(zhuǎn)靠臂架基座上的回轉(zhuǎn)支承和回轉(zhuǎn)機構(gòu)進行驅(qū)動。臂架的動作可以由遙控器或比例閥操縱手柄進行控制。 布料機構(gòu)是把輸送管安裝在臂架上．并在其末端安一段軟管。其形式有接高、伸縮、折疊三種形式。初期的布料桿大多是在現(xiàn)場安裝的接高式和伸縮式。目前多為折疊式，其俯仰、伸縮、旋轉(zhuǎn)動作全部使用液壓油缸控制，動作靈活。折疊式布料桿根據(jù)其折疊方式又分多種，如前下支點 S型、前上支點 Z 型、前上支點 Z卷繞型、后下支點蒼繞型等。 第一節(jié)臂的活動范圍 為 ?? 90~0 ，第二節(jié)臂的活動范圍為 ?? 180~0 ，其余節(jié)臂的活動范圍在 ?? 270~0 之間。回轉(zhuǎn)機構(gòu)可使布料桿作 ?365 回轉(zhuǎn)。 泵送部分 泵送機構(gòu)由兩只主油缸、水箱、換向裝置、一組混凝土活塞、料斗、分配閥、擺臂、一組擺動油缸和出料口組成。 泵送混凝土料時，在主油缸作用下，一個混凝土活塞前進，另一個混凝土活塞后退。同時在擺動油缸的作用下，一個混凝土缸與分配閥連 通，另一個混凝土缸與料斗相通。這本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 樣，后退的混凝土活塞將混凝土吸入混凝土缸；前進的混凝土活塞將混凝土缸內(nèi)的混凝土料送入分配閥而泵出。當混凝土活塞后退至行程終端時，會感應(yīng)換向裝置，使主油缸換向、擺動油缸換向，從而實現(xiàn)連續(xù)泵送。 主要性能參數(shù)的確定 混凝土泵車的主要性能參數(shù)是混凝土泵車的工作性能指標，也是設(shè)計的主要依據(jù)?；炷帘密嚨闹饕夹g(shù)參數(shù)可歸納為專業(yè)技術(shù)參數(shù)和整車技術(shù)參數(shù)兩部分。技術(shù)參數(shù)主要有：混凝土排出量、混凝土泵送壓力及輸送距離、泵送能力指數(shù)、布料裝置工作范圍、整機外形尺寸等，如表 21。 表 21混凝土泵車主要性能參數(shù) 最大理論輸送量 m3/h 120 混凝土最大出口壓力 MPa 額定工作壓力 MPa 32 料斗容積 L 550 液壓系統(tǒng)型式 閉式 油缸缸徑 行程 mm 1302100 液壓油冷卻 風冷 推薦塌落度 cm 12~23 最大布料高度 m 36 最大布料半徑 m 32 回轉(zhuǎn)角度 365176。 臂節(jié)數(shù)量 4 臂節(jié)長度 mm 8610/7760/7760/7700 展臂角度 100176。/180176。/180176。/270176。 輸送管直徑 mm 133 壁厚 mm 4 末端軟管長度 mm 4000 臂架液壓缸 工作壓力 Mpa 33 動態(tài)試驗壓力 Mpa 45 往返速比 活塞 桿 理論推力 MN 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 3 混凝土泵車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 混凝土臂架泵車是一種先進的混凝土輸送設(shè)備，以其快速高效靈活方便等顯著的特點，近年來已被廣泛用于工業(yè)設(shè)施、民用建筑、國防工程等混凝土澆注工作。我國從上世紀 80年代初期開始引進混凝土臂架泵車制造技術(shù)，至今已有 20多年，時間不算短，但目前大部分企業(yè)仍處于組裝、仿制階段，只 有少數(shù)幾家大的專業(yè)企業(yè)已經(jīng)具備自主設(shè)計能力和制造能力，比如說三一重工、中聯(lián)重科、鴻達集團、徐工集團、湖北建機等。 2021年我