毕业论文终稿-拖式混凝土输送泵的泵送部分设计(送全套CAD图纸  资料打包)_第1页
毕业论文终稿-拖式混凝土输送泵的泵送部分设计(送全套CAD图纸  资料打包)_第2页
毕业论文终稿-拖式混凝土输送泵的泵送部分设计(送全套CAD图纸  资料打包)_第3页
毕业论文终稿-拖式混凝土输送泵的泵送部分设计(送全套CAD图纸  资料打包)_第4页
毕业论文终稿-拖式混凝土输送泵的泵送部分设计(送全套CAD图纸  资料打包)_第5页
已阅读5页,还剩56页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

下载论文就送你全套CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763毕业设计拖式混凝土输送泵的泵送部分设计THEDESIGNOFTOWEDCONCRETEPUMPPUMPINGPARTI摘要HBT60混凝土输送泵是一种将符合泵送条件的混凝土通过水平或垂直铺设的管道连续地输送到建筑施工现场的混凝土输送机械。它被广泛地应用于城建、矿山、电力、能源、交通及其他部门的混凝土建筑工程中。HBT60混凝土输送泵的两个液压缸分别与两个混凝土输送缸串联,在两个液压活塞驱动下,两个混凝土输送缸在分配阀的控制下,交替地将混凝土吸入和排出。HBT60混凝土输送泵的分配阀为S形管阀,它的一端与输送管接通,另一端则通过摆动与两个混凝土输送缸交替接通,对准哪一个缸口,哪一个缸就向外排出混凝土。同时,另一个缸则从料斗中吸入混凝土。S管阀的摆动是通过对称配置于S管阀回转轴两侧的液压缸推力臂来实现的。关键词混凝土输送泵;液压缸;S管阀;分配阀IIABSTRACTTHEHBT60CONCRETEDELIVERYPUMPWILLBEONEKINDCONFORMSTOTHETRANSPORTATIONCONDITIONCONCRETETHEPIPELINEWHICHORVERTICALWILLLAYDOWNTHROUGHTHELEVELCONTINUOUSLYTOTRANSPORTTOTHECONSTRUCTIONJOBLOCATIONCONCRETETRANSPORTATIONMACHINERYITWIDELYISAPPLIEDTOTHEURBANCONSTRUCTION,THEMINE,THEELECTRICPOWER,THEENERGY,THETRANSPORTATIONANDINOTHERDEPARTMENTSCONCRETEBUILDINGPROJECTSTHEHBT60CONCRETEDELIVERYPUMPTWOHYDRAULICCYLINDERSSEPARATELYWITHTWOCONCRETETRANSPORTATIONSCYLINDERSERIES,UNDERTWOHYDRAULICPRESSUREPISTONSACTUATION,TWOCONCRETETRANSPORTATIONSCYLINDERUNDERTHEOPERATINGVALVECONTROL,INTURNANDDISCHARGETHECONCRETETHEHBT60CONCRETEDELIVERYPUMPOPERATINGVALVEISTHESHAPETUBEVALVE,ITSENDANDTHEDELIVERYPIPEPUTTHROUGH,DOESANOTHERENDTHROUGHSWINGPUTSTHROUGHINTURNWITHTWOCONCRETETRANSPORTATIONSCYLINDER,WHICHCYLINDERMOUTHAIMSAT,WHICHCYLINDERONDISCHARGESTHECONCRETETOOUTSIDEATTHESAMETIME,ANOTHERCYLINDERFROMCENTERINSPIRATIONCONCRETESTUBEVALVESWINGINGISTHEVALVEROTATIONAXISTWOSIDESHYDRAULICCYLINDERTHRUSTFORCESREALIZESTHROUGHSYMMETRICALARRANGEMENTKEYWORDSCONCRETEDELIVERYPUMPHYDRAULICCYLINDERSTUBEVALVEOPERATINGVALVEI目录1绪论111混凝土输送泵的简介112混凝土输送泵的发展趋势22混凝土泵技术参数及原理321主要技术参数322主要组成部分4221分配阀及料斗4222推送机构723泵送原理83液压系统1031液压系统组成10311混凝土输送液压系统10312主泵送油路系统11313搅拌及冷却液压系统13314水清洗液压系统14315摆动系统14316润滑系统1432泵液压系统的设计计算154电气控制系统2341动力控制系统2342泵送控制系统2443有限遥控系统2444各元件的功能说明表2445可编程控制器的一般检查说明2546电控柜面板控制按钮及压力表功能说明265车架及轴的设计计算2851桥轴和车架的设计计算2852车架材料的选择306泵送混凝土3161泵送混凝土的基本要求32611混凝土的调度32612骨料级配32结论35II致谢36参考文献37附录38买文档送全套图纸扣扣414951605IIIIVVVIVII11绪论11混凝土输送泵的简介混凝土输送泵的发明已有一百余年的历史。1907年德国人最先取得混凝土输送泵的专利权;1913年美国COMELLKEE设计并制造出第一台曲轴机械式混凝土输送泵,但没能得到应用;1927年德国的FRITZHELL设计制造了第一台得到成功应用的混凝土输送泵;荷兰人JCKOOYMAN在前人的基础上进行改进,1932年他成功地设计并制造出采用卧式缸的KOOYMAN混凝土输送泵,该泵采用一个卧式缸和由两个联杆操纵联动的旋转阀的结构,成功地解决了混凝土输送泵的构造原理问题,大大提高了工作的可靠性。此后混凝土输送泵的发展都是在KOOYMAN机械式混凝土输送泵的基础上进行的。第二次世界大战之后,各国陆续开展经济恢复工作,建筑工程日益增大,机械式混凝土输送泵的销路较好,应用日益增多。到50年代中叶,德国的TORKRET公司首先设计出用水作工作介质的混凝土输送泵,标志着混凝土输送泵的发展进入了一个新的阶段;1959年德国的SCHWING公司生产出第一台全液压的混凝土输送泵,它采用液压驱动,功率大、振动小、排量大并可实现无级调速,并可以实现反泵操作,减少了堵管现象。从此,混凝土输送泵技术日趋完善,泵送混凝土也进入大规模应用的阶段。此后为了提高混凝土输送泵的机动性,在60年代中期又研制了混凝土车载泵。同时为了使混凝土浇筑更加方便又研制出臂架式泵车。国外混凝土输送泵的主要生产厂商有德国的施维英(SCHWING)公司、普茨迈斯特(PUTZMEISTER)公司、赛勒(SCHEELE)和施泰特(STETTER)公司;美国的查伦奇考克兄弟(CHALLENGECOOKEBROS)公司和汤姆逊(THOMSEN)公司;日本的三菱重工,石川岛播磨、极东开发和新泻铁工等公司。我国在50年代就从国外引进混凝土输送泵,但直到80年代才取得较大的发展。从90年代至今是我国混凝土输送泵大规模研制和生产时期,并且已取得了巨大成就。目前已经进入了21世纪,混凝土输送泵(车)的发展也突飞猛进,国内此类产品型谱和生产企业不断增加,产品性能、质量都在迅速提升。混凝土输送泵(车)规格更全,档次更高,泵车布料臂架朝更长的方向发展,由过去的37占主流,逐步过渡到4245为主,4756同样受到市场青睐。随着工程进度的加快,泵送排量也有增大的要求,过去排量在60803/H的占60左右,现在排量要求801203/H的工程越来越多。液压系统向集成方向发展,普遍采用开式系统及恒功率控制,特别是大流量的泵,开式系统具有油温低、可靠性高、维修方便等诸多优势。同时,全液压控制技术、计算机控制技术取得了突破性进展。在今后混凝土输送泵还要从更多的方面发展,诸如提高设备的节能、环保性能、进一步重视混凝土泵可靠性的研究等等。目前我国混凝土输送泵的主要生产厂家有中联建设机械产业公司、三一重工业集团有限公司、夹江水工机械厂、沈阳盛港机械有限公司、湖北建设机械有限公司、山东建设机械股份有限公司、徐州混凝土机械厂、北京杰森建设机械有限公司等。现在混凝2土输送泵技术得到了不断完善,阀门系统和液压系统不断创新,逐渐向大功率和高可靠性发展。许多关键性技术也得到了较好的解决。如1泵体本身的分配阀不断完善和创新,阀门的密封性和通畅性得到了进一步提高,且结构日趋简单。现在普遍采用的是管型分配阀和闸板式分配阀。2耐磨材料由原来的耐磨焊条堆焊发展到现在的硬质合金,寿命达到世界先进水平。3当泵送堵管发生时,主液压传动系统可自动防止过载,并控制分配阀换向,使机器实现反泵动作,消除堵塞;搅拌系统也可实现卡料反转,消除料斗的卡料现象。4电器控制从传统的继电器控制到现在的PLC控制,控制系统更加可靠、精确,易于操作。5应用了高效泵送剂,提高了混凝土的流动性和可泵性,在不降低混凝土性能的情况下,大大地改善了混凝土的泵送效果。6商品混凝土的发展,混凝土搅拌车的配套使用,使质量可靠的混凝土得到均衡地供应,从而保证了连续泵送的工作条件。而各种形式的布料装置的出现,解决了混凝土的布料问题,扩大了混凝土输送泵的使用范围。12混凝土输送泵的发展趋势1混凝土输送泵高压大排量化世界上由于人口增加和大城市地价昂贵,建筑物向高层和超高层的方向发展。我国改革开放以来,经济得到了飞速的发展,城市建设和国家基础建设日新月异。为了满足更远更高距离的混凝土输送和建筑物施工进程的需要,混凝土输送泵向高输送压力和大排量方向发展。目前国内三一重工的HBT80C泵,最高泵送压力可达189MPA;中联建设产业公司生产的HBT125泵,最大排量为125M3/H,最大泵送压力为215MPA。2液压系统集成化、多功能化,电器控制系统智能化现在,大多数公司生产的混凝土输送泵,液压系统都是采用集成的液压阀块,并且功能增多,如增加了高低压自动切换功能。液压系统向可靠、节能、低冲击、低噪音方向发展。系统中加入诸多传感器,电器系统采用PLC或计算机控制,人机对话界面好,有的系统带有故障诊断功能。3长臂架混凝土输送泵车混凝土输送泵车在我国已经普遍使用。它具有移动方便、机动灵活,到达施工地点无需大量的准备工作即可开始工作,而且可将混凝土浇筑到任何地点。混凝土输送泵送液压系统的平稳性已成为制约臂架向更长更高方向发展的一个重要因素。目前普茨迈斯特(PUTZMEISTER)公司臂架长度达到64米,排量达到280M3/H。4符合国际潮流,注意生产环保产品例如采用低噪音、低排放、低油耗的发动机、低噪音的油泵,分配阀柔和换向以减3小冲击,适应苛刻美市场。2混凝土泵技术参数及原理在各种形式的混凝土泵中,活塞式混凝土泵是应用最早、最多也是最有生命力的混凝土输送设备。其特点为工作可靠、输送距离长而且易于控制。这种泵有机械式、液压式和水压式等三种形式。机械式历史悠久,从1936年来没有多大的改型,泵的基本构造大致相同,在工作原理和机械构造方面都较简单。但是机械传动式混凝土泵,机体笨重,噪音高,传动系统复杂,料斗高加料不便,产生堵塞时不能进行反泵来清除故障,所以已经基本淘汰;水压式目前使用的不多,但是随着以水为工作介质的泵和阀研制和应用,其无污染、介质基本无成本等特点,估计会成为将来发展的方向;而目前普遍使用的是以油为介质的液压式混凝土泵,我设计的也是此形式的混凝土泵。21主要技术性能参数表表21技术参数4续表2122主要组成部分图21主要组成部分5分配机构2搅拌机构3料斗4机架5液压油箱6机罩7液压系统8冷却系统9拖运桥10润滑系统11动力系统12工具箱13清洗系统14电机15电气系统16软启动箱17支地轮18泵送系统拖式混凝土泵主要由分配阀及料斗、推送机构、液压系统、电气系统、机架及行走装置、润滑系统、罩壳和输送管道等八个总成组成(见图21)。221分配阀及料斗分配阀是混凝土泵的最主要的部件,它是位于集料斗、混凝土缸和输送管三者之间,协调各部件动作的机构,因而直接影响混凝土泵的使用性能(如堵管问题、输送容积效率以及工作可靠性等),而且也直接影响混凝土泵的整体设计(如集料斗高度等)。在进行方案选择时,首先确定合适类型的分配阀,然后才能确定整体的结构和液压系统的设计。我们可以认为分配阀就是混凝土泵的心脏。混凝土泵与常见的油、气和水泵不同,它输送的是具有特殊性能的混凝土拌合物。所以对分配阀的设计一般有以下特殊的要求(1)良好的集、排料性能欲使混凝土泵具有良好的集、排料性能,能平滑地通过分配阀,分配阀的流道就必须短且流畅,截面和形状变化小;且对混凝土的适应性强,能泵送不同坍落度的混凝土。这样就降低了流动阻力并减少堵管现象的发生。据统计,大多数堵塞事故都发生在分配阀和流道变化大的地方,分配阀的阻力小,及相应地提高了泵的输送距离。(2)良好的密封性阀门和阀体的相对运动部位,要有良好的密封性,以减少漏浆现象,影响混凝土的使用性能和泵送性能。另外,密封性不好,将会使混凝土泵的出口压力降低,降低了输送距离。(3)良好的耐磨性分配阀的工作条件相当恶劣,工作过程中始终与混凝土进行强烈的摩擦,如果耐磨性不好,将极易损坏,而且破坏分配阀的密封性,影响混凝土泵的泵送性能指数。结构设计合理、采用优质材质并进行热处理的分配阀和堆焊了耐磨合金的分配阀,可以保证良好的耐磨性。(4)换向动作灵活、可靠分配阀的换向动作,即吸入和排出动作应当协调、及时、迅速。一般换向动作应在01S05S(最好02S)内完成,以防止灰浆倒流。这对于垂直输送尤为重要。此外,还要求分配阀的结构应该简单,便于加工;良好的排除阻塞性能;当分配阀置于集料斗中时,要保证搅拌叶片不要有死角,确保有良好的搅拌性;还应使集料斗的6离地高度低一些,便于搅拌运输车的卸料等。S形管阀(见图22)是一种卧式管形分配阀,它是目前应用最广泛的一种管式分配阀。S管阀的管体有变径和不变径两种形式,S管阀的摆动油缸可以设置在料斗的后方,也可以设置在料斗的前方。后置式摆动油缸利用摆动轴水平伸入料斗中与阀体连接,推动阀体摆动,但摆动轴与阀体连接形成的屏障影响混凝土的流动,影响泵的吸入效率;前置式摆动油缸则去掉了摆动轴和其支承,泵的吸料性能大为提高,而且安装维护方便。由于在分配阀驱动油缸的极限位置设有缓冲器,所以尽管换向迅速,冲击却很小。结构中,集料斗底部的形状与搅拌叶片运动轨迹及S管摆动轨迹一致,S管体下部设刮板,防止集料斗底部积料;同时集料斗底部向混凝土输送缸口方向倾斜,改善了其混凝土输送缸口吸料的性能。图22S管阀结构1变径管;2O型圈2507;3W型密封圈AMK22024015;4耐磨支承带;5大端耐磨套;6大端轴承座;7防尘圈SJM03220;8大端压盖;9S管阀;10推力环;11切割环;12O型圈90355;13小端压盖;14防尘圈SJM03100;15YX密封圈SJM052100X10;16小端耐磨套17青铜套;18小端轴承座;19花键盘;20摆动臂;21O型圈95355;22定位螺钉;23螺盖料斗又称集料斗,其中还装有搅拌装置。它是混凝土泵的承料器,其主要作用如下7混凝土输送设备向混凝土泵供料的速度与混凝土泵输送速度不可能完全一致,料斗可以起到中间调节的作用。料斗中的搅拌装置可以对混凝土进行二次搅拌,减小混凝土的离析现象,并改善混凝土的可泵性。搅拌装置螺旋布置的搅拌叶片还起到向分配阀和混凝土缸喂料的作用,提高混凝土泵的吸入效率。料斗主要由料斗本体和拌装搅置两部分组成,料斗本体主要由料斗体、防溅板、方格网和料斗门等四部分组成。料斗本体用钢板焊接而成,其前后左右用四块厚钢板。左右两带圆孔的侧板是用来安装搅拌装置,而其后壁由混凝土出口与两个混凝土缸连通,前臂与输送管道相连。混凝土泵作业时要将防溅板竖起,防止料斗进料时混凝土砂浆溅到混凝土泵的其他部位;当混凝土泵停止工作时,把防溅板放倒,盖在料斗的上部,可减少杂物进入料斗的机会。方格网用圆钢或钢板条焊接而成,用两个铰点同料斗连接。当检修料斗内部或清理料斗时,可把方格网向上翻起。方格网可以防止混凝土拌合物中超粒径的骨料或其他杂物进入料斗,减少泵送故障,同时保护了操作人员的安全。搅拌装置包括搅拌轴部件、搅拌轴承及其密封件等部分。搅拌轴部件由搅拌轴、螺旋搅拌叶片、轴套等组成。搅拌轴由中间轴、左半轴、右半轴组成并通过轴套用螺栓连接成一体,轴套上焊接着螺旋搅拌叶片。这种结构形式有利于搅拌叶片的拆装。搅拌轴是靠两端的轴承、轴承座(马达座)支撑的,搅拌轴承采用调心轴承,轴承座外部还装有黄油嘴的螺孔,其孔道通到轴承座的内腔,工作时可对轴承进行润滑。为了防止料斗内的混凝土浆进入搅拌轴承,左、右半轴轴端装有J形密封圈。左半轴轴头通过花键套和液压马达连接,工作时由液压马达直接驱动搅拌轴带动搅拌叶片旋转。搅拌轴传动装置的形式有两种,一种是液压马达通过机械减速后驱动搅拌轴;另外一种是液压马达直接驱动搅拌轴。而机械减速的方式又有链传动、蜗轮蜗杆传动,以及齿轮传动。222推送机构推送机构是混凝土泵的执行机构,它是把液压能转换为机械能,通过油缸的推拉交替动作,使混凝土克服管道阻力输送到浇筑部位。它主要由主油缸、混凝土缸和水箱等三部分组成。1主油缸主油缸由油缸体、油缸活塞、活塞杆、油缸头及缓冲装置等组成。主油缸的主要特点是换向冲击大,一般要有缓冲装置。缓冲装置是混凝土泵设计的关键技术之一,大多数厂家都是采用油缸端部安装单向节流阀的TR机构。当液压缸活塞快到行程终了,越8过缓冲油口时单向节流阀打开,使高压油有一部分经缓冲油口到低压腔,使两腔压差减小,活塞速度降低,达到缓冲的目的,并为活塞换向做准备;另外,还有为封闭腔自动补油,保证活塞行程的作用。此外,由于活塞杆不仅与油液接触,而且还与水、水泥浆、泥浆等接触,为了改善活塞杆的耐磨和耐腐蚀性,在其表面一般要镀一层硬铬。2混凝土缸混凝土缸后端与水箱连接,前端与分配阀箱体(闸板阀式泵)连接,并通过托架与机架固定,或与料斗(S管阀式泵)直接相连,通过拉杆固定在料斗与水箱之间。主油缸活塞杆伸入到混凝土缸内,活塞杆前端通过中间接杆连接着混凝土缸活塞。中间接杆用45圆钢制成,其两端有定位止口,两端分别与油缸活塞杆和混凝土活塞用螺栓相连(或用半圆式的卡式接头)。混凝土缸一般用无缝钢管制造,由于混凝土缸内壁与混凝土及水长期接触,承受着剧烈的摩擦和化学腐蚀,因此,在混凝土缸内壁镀有硬铬层,或经过特殊热处理以提高其耐磨性和抗腐蚀性。混凝土活塞由活塞体、导向环、密封体、活塞头芯和定位盘等组成。混凝土密封体用耐磨的聚氨制成,其起导向、密封和输送混凝土的作用。3水箱水箱用钢板焊成,即是储水容器,又是主油缸与混凝土缸的支持连接件。其上面有盖板、打开盖板可以清洗水箱内部,且可观测水位。在推送机构工作时,水在混凝土缸活塞后部随着混凝土缸活塞来回流动,其所起的作用主要是清洗作用清洗混凝土缸缸壁上每次推送后残余的砂浆,以减少混凝土缸体与活塞的磨损;隔离作用防止主油缸泄露出的液压油进入混凝土中,影响混凝土的质量;冷却润滑作用冷却润滑混凝土活塞、活塞杆及活塞杆密封部位。23泵送原理本机使用电动机驱动,主泵送系统采用开式油路,恒功率控制,并具备液压无级调速及调节混凝土输送量功能。如图23所示泵送机构由两只主油缸(1、2),水箱3,换向装置4,两只混凝土缸(5、6),两只混凝土活塞(7、8),料斗(9),分配阀10(又称S管),摆臂11,两只摆动油缸(12、13)和出料口14组成。9图23泵送机构(1)(2)主油缸(3)水箱(4)换向装置(5)(6)混凝土缸(7)(8)混凝土活塞(9)料斗(10)分配阀(11)摆臂(12)(13)摆动油缸(14)出料口混凝土缸活塞(7、8)分别与主油缸(1、2)活塞杆连接,在主油缸液压油作用下,作往复运动时,一缸前进,则另一缸后退;混凝土缸出口与料斗连通,分配阀一端接出料口,另一端通过花键轴与摆臂联接,在摆动油缸作用下,可以左右摆动。泵送混凝土料时,在主油缸作用下,混凝土活塞7前进,混凝土活塞8后退,同时在摆动油缸作用下,分配阀10与混凝土缸5连通,混凝土缸6与料斗连通。这样混凝土活塞8后退,便将料斗内的混凝土料吸入混凝土缸,混凝土活塞7前进,将混凝土缸内混凝土送入分配阀泵出。当混凝土活塞8后退至行程终端时,触发水箱3中的换向装置4,主油缸1、2换向,同时摆动油缸12、13换向,使分配阀10与混凝土缸6连通,混凝土缸5与料斗连通,这时活塞7后退,8前进。如此循环,从而实现连续泵送。反泵时,通过反泵操作,使处在吸入行程的混凝土缸与分配阀连通,处在推送行程的混凝土缸与料斗连通,从而将管路中的混凝土抽回料斗(如图24)。A正泵状态B反泵状态图24泵送时,正泵与反泵状态103液压系统31液压系统组成液压系统根据其作用的不同,可分为混凝土输送液压系统,主泵送油路系统,搅拌及冷却液压系统,水清洗液压系统,摆动系统,润滑系统。各油路系统的供油泵采用通轴式联接。311混凝土输送液压系统混凝土输送液压系统的主液压缸驱动混凝土输送泵的吸、送柱塞缸连续不断地输送混凝土;驱动滑阀的液压缸控制滑阀的吸入门与输送门的启闭,使混凝土输送泵的柱塞退回经料斗吸人,推出从输送门经Y型管及输送管路系统向施工工地输出混凝土。液压系统采用高压大流量变量泵与电液比例溢流阀组成无溢流损失,功率耗损小而效率高的电液比例压力调控回路,向驱动混凝土输送泵柱塞往复运动的主液压缸和控制滑阀的吸入门和输送门启闭的滑阀驱动液压缸供应压力油。图31所示,电磁铁1YA、4YA通电,经减压阀8减压的控制压力油使电液换向阀5左位工作,压力油经电液换向阀5左位至主液压缸15无杆腔,其有杆腔排油进入主液压缸16的有杆腔,液压缸16无杆腔回油经电液换向阀5左位回油箱;另一支受控压力油经单向节流器17,电液换向阀6的先导阀10进入电液换向阀6右控制室,电液换向阀6左控制室回油经电液换向阀6的先导阀10,单向节流器18,流入主液压缸16的有杆腔,使电液换向阀6右位工作;压力油经电液换向阀6右位进入驱动滑阀的液压缸20无杆腔,其有杆腔回油进入驱动滑阀的液压缸19的有杆腔,打开滑阀的输送门,关闭滑阀的吸入门,主液压缸15活塞推动混凝土输送泵柱塞腔内混凝土经滑阀的输送口,Y型管及输送管路,输入施工工地;与此同时,驱动滑阀的液压缸19活塞下行,无杆腔回油液经电液换向阀6右位回油箱,滑阀的输送门关闭,吸入门打开,主液压缸16拉着混凝土输送泵柱塞下行,料斗中的混凝土经滑阀的吸入11门进入混凝土输送泵的柱塞腔。电磁铁2YA、3YA通电,混凝土输送泵进出口互换。单向阀组合块11分别与主液压缸15、L6出口控制油路并联,调控电液换向阀6的控制油路的工作压力和流量。图31混凝土泵车液压系统312主泵送油路系统泵送油路的具体组成及元件功能如下1、吸油滤油器该滤油器过滤精度1001X为自封式,因而清洗或更换滤芯时,油液不会从油箱内流出。滤油器上装有真空表,当油温10且真空指针超过002时,表示滤芯堵塞,此时应清洗或更换滤芯。2、主油泵主油泵为轴向柱塞变量泵,该泵带有恒功率控制装置。在恒功率区域内,当砼管路中压力升高时,主泵斜盘倾角会自动减小,功率保证为恒定值,因而电机不至于超载,功率利用率高。该泵还带有附加的液压行程限制器和压力截流装置。通过调节减压阀手柄(顺时针控制压力升高,逆时针控制压力降低)使控制压力在0530范围内变动,则主泵输出排量相应在0190(260)ML/R范围内无级变化(若主油泵为负向控制,则主油泵输出排量从大至小无级变化)。注意,调节减压阀出口压力时,控制压力不得超过4。否则,将损坏主油泵。当泵送油压走过0时,压力截流装置使主油泵斜盘加到中位,主油泵排量为零,泵送作业停止。12图32主油泵133、电液换向阀、主溢流阀电液换向阀用来改变两个主油缸的运动方向。该阀为三位四通电水瓶换向阀,主阀中位为M型机能,因而主泵压力油在中位可以卸荷,该阀带有有手动应急操作器,在电磁铁不通电情况下,可对先导阀芯进行操作。先导电磁阀与主换向阀之间装有一叠加式减压阀,用以降低电液换向阀的先导控制压力,缓解主阀的换向冲击。主溢流阀为先导型,保护加路系统安全,起安全阀作用,安全压力调定值为34MPA。4主油缸两个油缸分别前后运动导致两个砼缸吸料和泵送。主油缸活塞行程终点装有单向阀,当活塞运行到终点前,单向阀将活塞前后两腔沟通,既可防止撞缸,又可对油缸封闭腔进行补油。5冷却器为板翅式强制风冷冷却器;一般应打开风扇电机,冷却液压油。6回油滤油器自封式,带有旁通阀。一旦滤芯堵塞,旁通阀打开,液压油直接加油箱。滤油器上装有压力真空表,当压力值达到035MPA(油温超过10T时)应更换或清洗滤芯。313搅拌及冷却液压系统混凝土输送泵车的搅拌机构驱动双向液压马达21把搅拌好的混凝土送人料斗。液压马达21通常是顺时针运转,若搅拌机构卡住,系统压力升高到压力继电器22设定压力,压力继电器发信,4YA通电,电磁阀23换向,液压马达21反时针运转,控制压力油使液动阀23换向,压力油经单向马达25、冷却器26流回油箱。液压油温回复到控制温度,4YA断电,电磁阀23换向,液压马达21回复到顺时针运转。表31主油泵零件明细表14314水清洗液压系统混凝土输送泵车作业结束,应清除混凝土输送泵及管路系统剩余混凝土及杂质,防止混凝土结固。采用行程开关控制清洗液压缸29活塞两端的行程,从而控制电液换向阀28的通断电,清洗活塞往复运行。315摆动系统摆动系统的作用是配合泵送系统工作,准时、平稳、迅速地控制S管阀的摆动,并为泵送系统电液换向阀提供控制油。它主要由恒压泵24、吸油过滤器过滤精度10025、卸荷溢流阀20、电液换向阀9、球阀19、蓄能器10和2只摆动油缸3和4等组成。电液换向阀9为内控内泄式;针阀18用于泵送完毕或检修时释放蓄能器内储存的压力油。摆动系统工作过程如下恒压泵24通过吸油过滤器25吸油并向系统输出,压力油经卸荷溢流阀19进入蓄能器10。当蓄能器10内储油压力达到19MPA时,卸荷溢流阀20打开,压力油全部经冷却器29、回油过滤器35流回油箱,蓄能器进入保压状态。当电液换向阀9一端电磁铁得电时,主阀芯移动换向,蓄能器储存的压力油经球阀19进入一摆动油缸,该摆缸活塞杆伸出,通过摆柄带动S管阀摆动;此时,蓄能器内储油压力会立刻下降,当压力下降到一定范围时,卸荷溢流阀20关闭,恒压泵24输出的压力油全部进入蓄能器10,压力表11迅速回升,储油压力到达19MPA时,蓄能器又进入保压状态,等待下一次动作。当电液换向阀9的另一端电磁铁得电时,压力油接通另一摆动油缸,推动S管阀向相反方向摆动,实现S管阀的换向。摆动系统与泵送系统的协调工作,靠换向机构及逻辑电路控制电液换向阀7和9的协调工作来实现。混凝土输送泵车支撑系统与汽车起重机雷同,采用工作温度高于65,工作性能仍稳定的PLC控制。316润滑系统润滑系统分动力润滑和手动润滑。动力润滑系统由润滑泵4、润滑泵溢流阀6、阻尼器7、递进式分油器1、单向阀3组成(参见图33)。润滑泵为双向作用泵,其两端的动力油口分别与两摆动油泵的进油油路相联,当摆动油缸摆动时,润滑泵亦泵油一次,工作原理如图。15图33润滑系统原理图1递进式分油器2四通阀块3单向阀4润滑泵5润滑油箱6溢流阀7阻尼器手动润滑由六个润滑点组成出料口润滑点、搅拌马达(左、右)轴承座润滑点、摆动摇臂及摆缸球面球轴承润滑点。它们均通过手动黄油枪注入黄油进行润滑。32泵液压系统的设计计算混凝土输送泵液压系统的设计已知条件及要求系统额定压力8MPA理论输送量603/H混凝土缸直径220MM换向次数18次/分要求设计出混凝土泵的液压系统,取得各元件的参数,从而设计出液压传动系统要求设计的系统运行可靠稳定,有正反泵系统,有水清洗和搅拌系统由于时间很篇幅限制,在这只设计出了主泵送系统1整体设计方案本泵送系统采用开式油路,双缸交替输送双缸之间采用无杆腔进油,有杆腔相连的布置液压缸行程末端采用TR换向缓冲装置换向系统采用S行摆管来换向,且要求在活塞到达行程后0102S内S摆管完成换向动作162负载分析在负载分析中,暂不考虑回油腔的背压力,压缸的密封装置产生的摩擦力和机械效率中加以考虑因为混凝土活塞是卧式放置,轴线水平,所以重力的水平分力为零所以所要考虑的是吸入和推出混凝土所产生的摩擦力FF和惯性力FM。(1)计算FF首先计算混凝土活塞行程取出混凝土缸的主要尺寸,由式(11)KANSFQ60式中生产率Q活塞断面积F活塞行程S活塞每分钟循环次数N容积效率,一般为0608,这里取08K由式11推60FNAKQS60/(600110113142908)1828M1828MM取整,混凝土缸的长度为2000毫米(注同时考虑了活塞长度)故在以后的计算中仍然用1828毫米作为活塞行程。吸入混凝土时,活塞后退,混凝土由于大气压力的作用进入混凝土缸。挤出时,混凝土由于活塞的作用进入S摆管中。由于混凝土在受挤压时里面的部分水泥沙浆渗向管壁附近而且水泥砂浆的屈服值远小于混凝土的屈服值,所以管中的混凝土象柱塞一样向前整体滑动。实验表明摩擦阻力不但与粘着应力有关同时与管内的混凝土运动有关式(12)VKPF21式中,(MPA)混凝土与管壁的粘着应力强度(MPA(M/S)与混凝土流速相关的阻力系数2流速V式(12)中(3001)1041KLS(4001)1042坍落度,取140MM代入,LS(3001014)1041986PA1K(4001014)1043986PA(M/S)2关于流速,为求出最大阻力,这里求出混凝土的最大在缸中的最大流速。故先求加V速度,时间AT17由18次/分的换向时间可以算出混凝土活塞的运行时间,T60/1833S式(13)T由得,式(14)250ATS2/S(2182)/(3333)034T2/SM03433110M/S式(15)V将,带入到式(12)中,得1K229861986117371PA1FP737101101131428N式(16)SPFFF(2)计算惯性力M式(17)A混凝土缸中混凝土的最大质量缸中混凝土的加最大速度式(18)2143RL混凝土的密度,取2400KG/M331418780110112400163KGM将,代入式(17)中,A1630345542N取56NAF综上,由1,2节计算可得阻力负载为562884NMF13确定输送油缸的主要参数主液压缸采用缸体固定的单杆活塞缸,双缸交替工作保证输送泵持续运转,在两缸换向间隙进行S换向阀换向。两缸有杆腔相连,无杆腔进油,且无杆腔面积是有杆腔的两倍,两缸连接分析如下图图34两杠连接分析图18初选工作压力根据混凝土输送泵的设计惯例,液压缸油压为出口压力的3倍,处定为24MPA计算平衡方程式(19)负FDPDPDCF4/4/22式中不随外载变化而变化,基本为一定值,一般为(152)MPA取2MPA,FP将24MPA,2MPA,8MPA,84N代入平衡方程19,得FC负F0135M,009MMD根据国家标准GB234880将值,值分别圆整到最近标准时,分别为D140MM,90MM21MPA实际算出0P计算出缸的流量和功率当活塞杆伸出时式(110)4/2VDQ流量效率,取07活塞最高速度为11M/SV3140140140711/42602L/MIN当活塞杆缩回时式(111)2/QQ为有杆腔流量为无杆腔流量故2602/21301L/MINQ功率计算式(112)452/PQN功率额定压力额定流量245换算和效率系数故860/245200KWN综上,主液压缸采用140MM2000MM尺寸的,型号为HSG01140/DE型。4拟定液压系统原理图混凝土输送液压系统的主液压缸驱动混凝土输送泵的吸、送柱塞缸连续不断地输送19混凝土;驱动滑阀的液压缸控制滑阀的吸入门与输送门的启闭,使混凝土输送泵的柱塞退回经料斗吸人,推出从输送门经Y型管及输送管路系统向施工工地输出混凝土。液压系统采用高压大流量变量泵与电液比例溢流阀组成无溢流损失,功率耗损小而效率高的电液比例压力调控回路,向驱动混凝土输送泵柱塞往复运动的主液压缸和控制滑阀的吸入门和输送门启闭的滑阀驱动液压缸供应压力油。图31所示,电磁铁1YA、4YA通电,经减压阀8减压的控制压力油使电液换向阀5左位工作,压力油经电液换向阀5左位至主液压缸15无杆腔,其有杆腔排油进入主液压缸16的有杆腔,液压缸16无杆腔回油经电液换向阀5左位回油箱;另一支受控压力油经单向节流器17,电液换向阀6的先导阀10进入电液换向阀6右控制室,电液换向阀6左控制室回油经电液换向阀6的先导阀10,单向节流器18,流入主液压缸16的有杆腔,使电液换向阀6右位工作;压力油经电液换向阀6右位进入驱动滑阀的液压缸20无杆腔,其有杆腔回油进入驱动滑阀的液压缸19的有杆腔,打开滑阀的输送门,关闭滑阀的吸入门,主液压缸15活塞推动混凝土输送泵柱塞腔内混凝土经滑阀的输送口,Y型管及输送管路,输入施工工地;与此同时,驱动滑阀的液压缸19活塞下行,无杆腔回油液经电液换向阀6右位回油箱,滑阀的输送门关闭,吸入门打开,主液压缸16拉着混凝土输送泵柱塞下行,料斗中的混凝土经滑阀的吸入门进入混凝土输送泵的柱塞腔。电磁铁2YA、3YA通电,混凝土输送泵进出口互换。单向阀组合块11分别与主液压缸15、L6出口控制油路并联,调控电液换向阀6的控制油路的工作压力和流量。5选择液压元件A选泵(1)压力由缸的计算可知,最高压力为21MPA(2)流量最大流量式(113)溢伸QQQP最小溢流量,取3L/MIN溢260L/MIN3L/MIN263L/MINP(3)功率由前面的计算式可知道,主液压缸的最大功率为200KW综上所述泵的要求为压强20MPA以上,流量263L/MIN以上,功率200KW以上。故选用ZBSH500型柱塞泵。B选原动机根据200KW的功率,我们选用柴油机做为本泵的原动机。C选取液压阀根据液压阀在系统中的最高工作压力与通过该阀的最大流量,我们可以选出这些元20件型号及规格。本系统中所有的阀的额定压力都为25MPA。额定流量根据各阀通过的具体流量来定,确定如下表31液压元件名细表D油管的选择(1)流速吸油时15M/SV压油时25M/S短管及局部油路7M/S回油路15M/SV(2)内径式(114)50/13QD1吸油50MM2压油45MM3短管及局部27MM3壁厚12MM式(115)2/DP综上管路选用L型管E油箱容积为保证系统正常工作,高压系统的容积一般选取液压泵每分钟流量的28倍来计算,这里选用3倍。所以2263678L式(116)V取700L为油箱的容积。F验证液压系统的性能压力损失及泵压调整已经知道50,长取6M,运动黏度000001,取900,最大流量2DSM/23/MKG63L/MIN2120702300式(117)/4/REDRQR故可推出各工况下油路中液流为层流所以式(118)2/75VLP47509060013/2008458695869102/SSVQ54120PA与估算相差不大P泵压调整为25MPA。估算系统效率、发热及温升液压系统工作时,液压泵和液压缸的容积损失和机械损失将消耗一定的能量。在实现能量转换与传递过程中,液压系统的阻力必然也要消耗一部分能量,这部分能量的损失主要体现为流量和压力损失。流量损失是指由于压差和间隙引起的液压油泄漏。压差使液压油从压力较高处经配合间隙流至压力较低处,这就是泄漏。泄漏使有效流量减少,容积效率降低。泄漏量与压差的乘积即为率损失。由功率损失转换为热量,使液压系统温度升高。压力损失是指因液压油的粘性阻力和流经局部障碍时产生的压力降。前者被称为沿程压力损失,它是由液压油流动时的内摩擦引起的;后者称为局部压力损失,是由于液流方向或流速等的突然变化,在局部区域内形成漩涡,使质点相互碰撞和剧烈摩擦而引起的。由压力损失引起的功率损耗转变为热量,也会使液压系统温度升高。此外,密封摩擦、相互运动的机械摩擦副之间的摩擦阻力也要损耗一定的功率。当液压泵处于压缩行程时,液压油特别是渗入的空气被压缩至高压时,也将产生热量。当充气的蓄压器急速地循环工作时,可能使气体的温度高于油温,这就会使热量传向油液。液压系统温度升高的危害(1)液压系统油温过高将导致液压系统热平衡温度升高,使油液粘度降低、泄漏增加。(2)引起热膨胀,造成不同材质的运动副的配合间隙变化,使动作不灵或“卡死”导致工作性能降低或泄漏增加,破坏运动副间的润滑油膜,加速磨损。(3)容易造成油液汽化,使“气蚀”现象更加严重。(4)密封件和高压软管的寿命受到影响,使其加速老化甚至变质在油温较高时,温度每上升1,这些部件的寿命就要降低一半。(5)整个系统的性能、可靠性降低。(6)容积效率下降,效率降低,造成整机生产率下降。(7)油温过高,还将导致液压油变质,导致产生的沉积物堵塞液压系统组成的小孔和缝隙,从而影响整机的正常工作。由已知道的各参数推算推出混凝土的效率为(24/25)100816,故以此来推算22推出回路085式(119)1/1QPQC0860810856式(120)AB发热计算280W式(121)0PIH散热计算六面体油箱。长宽高421,液高为箱体高度的08倍65/3/2VKA29式(122)散热系数,取150(油箱有水冷却)K设环境温度为252954TT21根据手册,基本达到要求。234电气控制系统电气系统可分为动力控制系统,泵送控制系统,有线遥控系统电气原理图见图41。图41电气原理图41动力控制系统本机采用380V、50HZ三相交流电源。HBTS601390主电机采用星三角启动采用美国AB公司(或德国SIEMENS公司)生产的智能马达控制器(或电动机控制器)来控制电动机的启动。即采用软启动方式来控制主电机的启动。以降低电机的启动电流。采用软启动后,电机的初始力矩可以在590范围内调整,斜升电压时间可以在030秒范围内调整。有关美国AB公司的智能马达控制器(或德国公司的电动机控制器)面板上的参数设置,请参考随机附带的详细说明书。合上空气QS后,智能马达控制器上冷却风扇目D正常运转。本机采用旁路模式,一旦电机启动完毕,智能马达控制器内部的辅助触点将合旁路接触器通电,冷却风扇即停止运转,从而极大地延长了智能马达控制器的使用寿命。当本机停止作用时,应断开空气开关QS,以防止冷却风扇长期运行。冷却电机和水泵电机均采用直接启动方式,水泵电机的控制开关必须接在相线上。混凝土泵电源接通后,首次使用时应检查电机的转向与电机标明的转向是否一致,若转向一致,必须马上停机,调换方向后,方可重新启动。24警告主回路未采用隔离接触器,当电控箱内空气开关合上时,主电机线端仍有危险的电压有存在。因此,当电控箱内空气开关QS接通后。禁止打开控制器和主电机的接线盒检修。如果在进行故障排除、测量等工作时,部份电路必需带电的话,只能由专业维修人员,严格按照有关安全条例采取适当的方法来进行。警告混凝土泵出厂时,智能马达控制器面板上的参数已设置好,用户不要随便变更。42泵送控制系统主电机和冷却电机的启动和停止均在电控箱上操作。将“控制遥控”转换开关旋到“控制”位置,泵送进入电控箱操作状态。1、泵送启动及停止为保证主电机政党盍,防止带载启动,自动泵送只有在主电机启动完毕后才能启动。主订书机不启动或在启动过程中,按电控箱面板上SB3泵送启动按钮无效。按泵送停止按钮SB4,泵送停止并为分配阀点动及主缸点动作好准备。2、手动反泵当需要反泵工作时,旋动二位选择开关SA6,即可实现反泵动作。要停止反泵只需将SA6复位即可。3、分配阀点动当自动泵送停止时,旋动SA4旋钮,并保持在点坳位置,目口可实现分配阀点动。4、主缸点动当自动泵送停止时,旋动SA5旋钮,并保持在点动位置,即可实现主缸点动;松开旅馆会自动,停止点动。点动时,当主缸后退,其上的感应套退到近开头或SQ1或SQ2的有关检测范围内,分配阀可自动换向。43有线遥控系统当需要采用遥控操作时,必须将电控箱面板上“控制遥控”旋钮置于遥控位置,并把遥控器上的电缆插头与箱体相应插座连好并锁紧。在遥控盒上设有泵送启动、泵送停止、正反泵和分配阀点动防水开关,其控制功能与电控箱相应按钮开关相同。44各元器件功能说明表表41元器说明2545可编程控制的一般检查说明表42正常情况下,可编程序控制的面板批示灯的通断情况如下表43可编程序控制器输入/输出端子分配表44正常工作时,可编程序控制器输入和批示灯通断表264、摆缸滞后主缸延时时间的调节考虑到混凝土泵在不同施工情况下,摆动缸滞后主缸延时时间有所不同。本机摆动缸滞后主缸延时时间设置有两档位可调。用户可以打开可编程控制器面板上的盖板,即可看到上方有两个模拟设定电位器(0和1)用小型十字螺丝刀调节靠边上的模拟设定电位器0,左旋或历史文物民到底,即分别代表两个不同的延时档位。46电控柜面板按钮及压力表功能说明图42电控柜面板布置图及压力表1、主泵电机启动2、主泵电机停止9、电源指示灯3、自动泵送启动按钮10、控制遥控开关4、自动泵送停止按钮11、电压表5、分配阀点动开关12、泵送油路压力表276、主缸点动开关13、控制油路压力表7、手动反泵开关14、分配(换向)油路压力表8、冷却泵电机启停开关15、搅拌油路压力表1、主泵电机按钮(1、2)按启动按钮1(绿色)主电机启动。按停止按钮2(红色)主电机停止。2、启动泵送按钮(3、4)主电机启动完毕后,按泵送按钮3(绿色),混凝土泵进入自动泵送状态。按泵送停止按钮4(蓝色),泵送停止。3、分配阀摆动按钮5左旋或右旋分配阀点动按钮5,目口可实现分配阀左、右点动。4、主油缸点动按钮6左旋或右旋主油缸点动按钮6,即可实现主油缸左、右点动。5、正反泵开关7当混凝土泵处于正泵工作时,旋动正反开关7,泵送转入反泵状态。在正泵输送过程中,一但发现堵管征兆,即应反泵23个行程,再转入正泵,这样可以消除堵管现象。6、冷却电机开关8将冷却电机开关8右旋,冷却电机启动,反之则停止。7、电源指示灯9合上空气开关,电源指示灯9灯亮反之同熄。8、控制遥控开关10将此开关置于“控制”位置。泵送作业进入电控箱操作状态,遥控不起任用;遥控盒上控制开关起作用。9、电压表11接通电源,合上空气开关,电压表即显示电源电压应在380V5范围之内。10、泵送油路压力表(量程040MPA)该表显示控制油压力,输送管路内混凝土压力越大,该显示值越大。当泵送过程中油压突然增大,接近32MPA时,应立即进行“反泵正泵”操作,若反泵仍不能打通,应关机清理管路。11、控制油压力表(06MPA)该表显示控制油压力,显示值盐碱,泵送速度越快,(主油泵为负向控制时,泵送速度越慢)。本系统调定的最大控制压力为3MPA。12、分配油路压力表量程025MPA该表显示分配阀油路油压,调定的额定值是19MPA。分配阀换向时,该表所显示的值应基本稳定。分配阀换向瞬间,显示值下跌,一般跌4MPA左右。若下跌太多,往往是蓄能器气压不足,二通球阀未打开,或截止阀开关未关死。2813、搅拌油路压力表(量程025MPA)该表显示搅拌液压马达油压,当料斗内混凝土料很好或空搅时,该表显示值很小;当混凝土料状态很差时,该表显示值较大。调定的额定压力是110,若搅拌压力达10时,搅拌器仍不动,一般是料况太差,无法泵送。此时,应放掉斗内的混凝土料。14、接近开关接近开关装在水箱盖定位槽上,左、右各一个。当吸入行程的主油缸上的感应套运行到接近开关的有效工作区域时,接近开关动作,主油缸有分配阀换向电磁铁得电,从而实现自动换向。接近开关底面与

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论