混凝土输送泵设计【全套8张CAD图纸和WORD毕业论文】

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混凝土输送泵设计

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关键词：: 混凝土输送设计全套 cad 图纸 word 毕业论文

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摘要

混凝土输送泵是目前在建筑工程和矿用工程中广泛应用的主要混凝土机械之一。混凝土泵主要包括以下几部分：液压系统、泵送系统、分配阀系统、搅拌系统。本机电机采用隔爆式电机，其余采用全液压传动方式。它可以较好地适用于矿井条件，工作范围广。正常工作时，不需要其他附属设备，使用机动灵活。本泵不仅可以用于泵送混凝土，而且可以用于注浆、混凝土喷射等场合，它是一种工作性能良好的矿井填充设备。
本设计围绕着当今矿用混凝土泵的特点，主要涉及以下有关的问题：
首先，介绍了混凝土泵的发展历史及目前国内外混凝土泵的发展状况，说明了混凝土泵在工程应用中相关特点，混凝土泵的发展趋势以及本课题的意义。
其次，着重讨论了混凝土泵设计过程中相关部分设计方案的解决。通过对多种方案优缺点的比较分析，分别为液压系统、泵送机构、分配阀系统、搅拌系统，确定了比较合理的解决方案。
最后，具体对主要零部件的结构进行了设计计算和条件校核，从而确定了整个混凝土泵的设计。

关键词：混凝土泵建筑矿用

ABSTRACT

Concrete pump is one of the most popular concrete machine using in architecture and mining currently. It mainly contains such part as hydraulic system, pump system, distribute valve system and stirring system. This machine is driven absolutely by hydraulic pressure, and the electromoter is anti-exploded. It can be used suitably in mining mill condition and work in a large range. No other assistant machines are need when it is working correctly, and it works cleverly and automatically. It can be used not only in concrete pumping, but also in plasm supply and concrete shooting. It works nicely in mining mill filling.
Flowing the characteristic of concret pump using currently, this paper is relative to such questions with concrete pump as following:
Firstly, this paper introduces the history of concrete pump, its development in China and abroad, its characteristic in engineering, the future of its development and the significance of my design.
Secondly, solutions to the structure of parts working in the concrete pump are given. By comparing their excellences and defects among lots of solution ways, the nice and reasonable one for the hydraulic system, pump system, distribute valve system and stirring system were given.
At last, the structure of concrete pump is established by computing the parameters and checking them.

Keywords: concrete pump; architecture; mining

1方案设计………………………………………………………………………1
1.1混凝土泵基本结构………………………………………………………1
1.1.1工作方式…………………………………………………………………1
1.1.2电动机……………………………………………………………………3
1.1.3混凝土缸布………………………………………………………………3
1.1.4分配阀……………………………………………………………………3
1.1.5混凝土缸…………………………………………………………………5
1.1.6混凝土缸活塞……………………………………………………………5
1.1.7搅拌装置…………………………………………………………………5
1.2混凝土泵的功用…………………………………………………………5
1.3混凝土泵的发展趋势……………………………………………………6
1.4混凝土泵的工作原理……………………………………………………8
2混凝土泵液压系统……………………………………………………………9
2.1混凝土泵液压系统总体分析……………………………………………9
2.2混凝土泵分配阀…………………………………………………………10
3混凝土泵送机构的设计与计算………………………………………………20
3.1泵送压力的确定…………………………………………………………20
3.2混凝土缸和主油缸的计算………………………………………………21
3.3油缸和混凝土缸的零件设计与校核……………………………………25
3.4主油泵选型设计…………………………………………………………27
3.5混凝土缸摆动系统计算…………………………………………………29
3.6料斗与搅拌系统…………………………………………………………30
3.6.1料斗功用………………………………………………………………30
3.6.2料斗基本结构…………………………………………………………31
3.6.3料斗的容积 …………………………………………………………34
3.6.4搅拌系统的液压系统…………………………………………………35
3.7管阀及摆动阻力矩设计…………………………………………………37
3.7.1S阀的设计………………………………………………………………37
3.7.2混凝土S阀摆动阻力矩计算…………………………………………39
3.8摆动系统设计计算………………………………………………………43
3.8.1摆动油缸设计计算……………………………………………………43
3.8.2短轴花键校核…………………………………………………………44
3.9液压元件及辅助件的选型………………………………………………45
3.10蓄能器选型设计………………………………………………………47
3.10.1蓄能器的种类及特点………………………………………………47
3.10.2充气压力及有效容积的确定………………………………………48
3.10.3蓄能器总容积…………………………………………………………49
3.11油箱的设计……………………………………………………………50
3.12电机与泵之间的带传动设计…………………………………………51
3.12.1电机的选择……………………………………………………………51
3.12.2电机与主泵之间的带传动设计………………………………………51
3.12.3电机与搅拌泵之间的带传动设计……………………………………53
3.13混凝土泵缸及密封方法………………………………………………53
4混凝土泵操作、故障、维护及保养…………………………………………57
4.1泵送混凝土操作注意要点………………………………………………57
4.2混凝土泵的故障及处理…………………………………………………59
4.2.1堵管……………………………………………………………………59
4.2.2液压系统故障…………………………………………………………61
4.2.3摆阀的故障……………………………………………………………62
4.2.4混凝土缸与活塞头磨损………………………………………………63
4.3混凝土常见故障及排除…………………………………………………63
4.4换向系统故障……………………………………………………………65
结论……………………………………………………………………………67
参考文献………………………………………………………………………68
翻译部分
英文原文…………………………………………………………………69
中文译文…………………………………………………………………75
致谢……………………………………………………………………………79

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内容简介：: 中国矿业大学本科生毕业设计姓名：路遥学号： 21040227 学院：应用技术学院专业：机械工程及自动化04-1班设计题目：混凝土输送泵设计专题：指导教师：杨善国职称：副教授 2008年 6 月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院应用技术学院专业年级机自04-1班学生姓名路遥任务下达日期：年月日毕业设计日期：年月日至年月日毕业设计题目：混凝土输送泵设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：设计一台矿用混凝土输送泵，已知：生产能力5m3/h，泵送压力3.5MPa。绘制相关设计图纸3张左右（0号）；按学校统一要求编写设计说明书，说明书正文70页左右；中文摘要400字左右；英文翻译3000字左右；参考文献20篇左右（其中外文文献2篇）。院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年月日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日摘要混凝土输送泵是目前在建筑工程和矿用工程中广泛应用的主要混凝土机械之一。混凝土泵主要包括以下几部分：液压系统、泵送系统、分配阀系统、搅拌系统。本机电机采用隔爆式电机，其余采用全液压传动方式。它可以较好地适用于矿井条件，工作范围广。正常工作时，不需要其他附属设备，使用机动灵活。本泵不仅可以用于泵送混凝土，而且可以用于注浆、混凝土喷射等场合，它是一种工作性能良好的矿井填充设备。本设计围绕着当今矿用混凝土泵的特点，主要涉及以下有关的问题：首先，介绍了混凝土泵的发展历史及目前国内外混凝土泵的发展状况，说明了混凝土泵在工程应用中相关特点，混凝土泵的发展趋势以及本课题的意义。其次，着重讨论了混凝土泵设计过程中相关部分设计方案的解决。通过对多种方案优缺点的比较分析，分别为液压系统、泵送机构、分配阀系统、搅拌系统，确定了比较合理的解决方案。最后，具体对主要零部件的结构进行了设计计算和条件校核，从而确定了整个混凝土泵的设计。关键词：混凝土泵建筑矿用ABSTRACTConcrete pump is one of the most popular concrete machine using in architecture and mining currently. It mainly contains such part as hydraulic system, pump system, distribute valve system and stirring system. This machine is driven absolutely by hydraulic pressure, and the electromoter is anti-exploded. It can be used suitably in mining mill condition and work in a large range. No other assistant machines are need when it is working correctly, and it works cleverly and automatically. It can be used not only in concrete pumping, but also in plasm supply and concrete shooting. It works nicely in mining mill filling.Flowing the characteristic of concret pump using currently, this paper is relative to such questions with concrete pump as following:Firstly, this paper introduces the history of concrete pump, its development in China and abroad, its characteristic in engineering, the future of its development and the significance of my design.Secondly, solutions to the structure of parts working in the concrete pump are given. By comparing their excellences and defects among lots of solution ways, the nice and reasonable one for the hydraulic system, pump system, distribute valve system and stirring system were given.At last, the structure of concrete pump is established by computing the parameters and checking them.Keywords: concrete pump; architecture; mining目录1方案设计11.1混凝土泵基本结构11.1.1工作方式11.1.2电动机31.1.3混凝土缸布31.1.4分配阀31.1.5混凝土缸51.1.6混凝土缸活塞51.1.7搅拌装置51.2混凝土泵的功用51.3混凝土泵的发展趋势61.4混凝土泵的工作原理82混凝土泵液压系统92.1混凝土泵液压系统总体分析92.2混凝土泵分配阀103混凝土泵送机构的设计与计算203.1泵送压力的确定203.2混凝土缸和主油缸的计算213.3油缸和混凝土缸的零件设计与校核253.4主油泵选型设计273.5混凝土缸摆动系统计算293.6料斗与搅拌系统303.6.1料斗功用303.6.2料斗基本结构313.6.3料斗的容积 343.6.4搅拌系统的液压系统353.7管阀及摆动阻力矩设计373.7.1S阀的设计373.7.2混凝土S阀摆动阻力矩计算393.8摆动系统设计计算433.8.1摆动油缸设计计算433.8.2短轴花键校核443.9液压元件及辅助件的选型453.10蓄能器选型设计473.10.1蓄能器的种类及特点473.10.2充气压力及有效容积的确定483.10.3蓄能器总容积493.11油箱的设计503.12电机与泵之间的带传动设计513.12.1电机的选择513.12.2电机与主泵之间的带传动设计513.12.3电机与搅拌泵之间的带传动设计533.13混凝土泵缸及密封方法534混凝土泵操作、故障、维护及保养574.1泵送混凝土操作注意要点574.2混凝土泵的故障及处理594.2.1堵管594.2.2液压系统故障614.2.3摆阀的故障624.2.4混凝土缸与活塞头磨损634.3混凝土常见故障及排除634.4换向系统故障65结论67参考文献68翻译部分英文原文69 中文译文75致谢79编号：（）字号本科生毕业设计混凝土输送泵设计路遥 21040227 机械工程及自动化04-1班题目：姓名：学号：班级：二八年六月中国矿业大学2008届本科生毕业设计第81页1 方案设计1.1混凝土泵基本结构图1-1 混凝土泵的基本构造简图1-输送管道；2-Y形管组件；3-料斗总成；4-滑阀总成；5-搅拌装置；6-滑阀油缸；7-润滑装置；8-油箱；9-冷却装置；10-油配管总成；11-行走装置；12-推送机构；13-机架总成；14-电气系统；15-主动力系统；16-罩壳；17-导向轮；18-水泵；19-水配管1.1.1工作方式混凝土泵的种类很多，可以按排量大小、工作原理、行走装置或配备其它装置的情况进行分类。1、按排量大小分类混凝土泵按排量大小可分为小型、中型、大型三类。排量不足30m3/h的属小型泵；排量在3080m3/h之间的为中型泵；排量超过80m3/h的为大型泵。目前应用最多的是中型泵。2、按工作方式可以分为以下几种形式：(1)活塞式混凝土泵活塞式混凝土泵是应用最早的一种混凝土泵产品。这种泵的泵送压力较高，输送距离较远，而且易于控制，所以应用最广泛。活塞式混凝土泵是靠活塞在缸内往复运动，在分配阀的配合下完成混凝土的吸入和排出。从传动装置上可分为：机械式最早的混凝土泵采用曲柄活塞式，由动力装置带动曲柄活塞（柱塞）往返运动将混凝土送出。随液压技术的发展已逐步被液压式取代。液压式根据液压介质的不同又分为油压式和水压式两种。水压式目前还不多见，所以通常称为“液压”的就是指油压式混凝土泵。这种混凝土泵功率大，震动小、排量大、运输距离远，可做到无极调节，泵的活塞可逆向动作，将输送管中将要堵塞的混凝土拌合物吸回混凝土缸，以减少堵赛的可能性。（2）挤压式混凝土泵挤压式混凝土泵的作用原理与挤牙膏的过程相似。这种泵的泵室内有橡胶管和滚轮架，当滚轮架转动时将橡胶管内的混凝土压出，它特别适宜于小石子混凝土急砂浆的泵送。（3）压缩空气输送罐它利用压缩空气对贮料罐内混凝土吹压，进行间断输送，其作用原理如图1-2所示。图1-2 气体输送混凝土工作示意图压缩空气输送罐的操作顺序是：先打开罐的上盖，装入混凝土后再将上盖压紧，打开气阀向罐内输入压缩空气，当用于显示罐内压力的压力表达到额定的压力值时，关闭气阀并开始送混凝土。压送后将罐内的剩余压力全部泄放掉，然后再打开上盖，重复进行泵送。3、按移动方式分类混凝土泵按移动方式可分为固定式、拖挂式和自行式。（1）固定式固定式系原始式，多由电机驱动，适用于工程量较大、移动较少的场合。（2）拖挂式拖挂式混凝土泵是把泵安装在带有车轮的简单底架上，既能在施工现场方便地移动，又能在道路上拖运。（3）自行式自行式混凝土泵是把泵安装在汽车底盘上。车载式车载式混凝土泵移动方便，机动灵活，到新工作地点不需进行准备即可进行浇筑。混凝土泵车是汽车、混凝土泵及布料杆的组合体。机动性能好，可缩短施工的辅助时间，节省劳动力，提高生产率和降低工程成本。但受施工现场工地条件和道路的限制。经比较决定工作方式采用液压活塞式。1.1.2电动机由于在井下使用三相交流电源比较方便，故选用三相异步电动机。其中Y系列最为常用。在井下使用防爆结构的电动机。1.1.3混凝土缸布置采用卧式双缸，即两个混凝土缸并列布置，由两个油缸驱动，通过阀的转换，交替吸入或泵出，是混凝土平稳而连续的输出。1.1.4分配阀1、蝶形分配阀这种分配阀是在料斗、工作缸、输送管之间的通道上设置一个蝶形板，通过蝶形板的翻动来改变混凝土的通道。其优点是：结构简单紧凑、阀室小、流道短、运动阻力小，使用寿命长，维修方便，阀的出端不需要Y形管。蝶形阀的缺点是：混凝土流道的截面变化大，吸入或排出流道方向改变剧烈，有时会造成混凝土在阀内部堵塞的现象。蝶形分配阀有垂直轴式和水平轴式两种。2、管形分配阀是在混凝土输送缸与输送管之间设置一摆动管件来完成混凝土的吸入和排出作业的。管形阀一般置于集料斗中。管形分配阀的优点是流道形状合理、没有截面变化、泵送阻力小，从而使集料斗的高度大为降低，故便于混凝土搅拌运输车向集料斗卸料，而且结构简单、流道畅通、耐用，磨损后易于更换。由于没有了输送管口的Y形管，所以不易堵塞。缺点在于它在集料斗中，使集料斗中的搅拌叶片布置困难，容易有死角，当混凝土的坍落度较小时，管阀的摆动阻力大，摆动速度降低，影响了混凝土的吸入效率。管形阀从结构上可分为立式和卧式两种；从形状上来看又可分为S型、裙型和C型等几种。（1）S型管阀S管阀最常用。阀体呈S形，其壁厚也是变化的，磨损大的地方壁厚也大。其摆动油缸可设置在料斗的后方，也可设置在料斗的前方。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会影响混凝土的流动，从而降低泵的吸入效率；前置式摆动油缸则去掉了摆动轴及其支承，泵的吸料性能大为提高，而且安装方便。（2）C形摆管阀主要用于泵车。优点是摆动点位于料斗之上，转动部分不易被混凝土砂浆侵入，所以寿命长、可靠性高；阀口切割环还可以进行自动补偿。缺点是摆动管在下弯道处由于曲率半径较小，阻力较大；另外摆动管与料斗壁之间会有粗集料堆积，导致摆动困难。（3）摆动裙阀摆动裙阀具有一个处于混凝土泵料斗内的摆动体，当它摆动时，料斗内的混凝土被推开，摆动裙阀的驱动机构也置于料斗之外。裙阀的特点是进口细、出口大、阀体短、内径大、不截流、压力损失小；从构造上可以实现相当好的力矩平衡，消除料斗“抬头”现象。3、闸板式分配阀由外置油缸驱动，靠快速往返运动的闸板使输料缸开口交替地与泵的料斗或输料管接通，周期性地开闭混凝土缸的进料口和出料口，从而切换混凝土在集料斗和混凝土缸之间的流向，以实现混凝土的反复泵送。这种阀的优点在于：构造简单、制作方便、耐磨损、寿命长；关闭通道时，比较省力；开关迅速、及时。闸板阀的缺点是：对于双工作缸的泵送必须有Y形管，其集料斗的高度要比其它阀的高；闸板磨损后与阀口的间隙无法补偿，因而失去密封性，不能作高压输送。采用闸板阀的混凝土泵适用于混凝土需要量大、质量要求高的场地施工。其特点是：吸料性能强劲、工作效率高、操作简单、维修方便、浇筑质量好。闸板阀的种类很多，有平置式、斜置式、和摆动式等几种主要形式。经比较决定采用S形管阀。1.1.5混凝土缸混凝土缸要耐磨、耐腐蚀，并有足够的强度和刚度。缸体要用高碳钢制造，内壁淬火硬度为HRC55或在内壁镀铬，厚度大于0.2mm。缸体要进行强度校核，为保证主液压缸和混凝土缸的同轴度，要控制两缸连接面的加工精度。1.1.6混凝土缸活塞因活塞的工作速度高，承受压力大，又与混凝土直接接触，故易磨损，易腐蚀，故采用钢材制造活塞基体，用聚氨酯橡胶做密封层。活塞要能抗压并有韧性，密封层要耐磨、耐腐蚀，并有一定强度，在结构上要拆卸和更换方便。1.1.7搅拌装置料斗一般要大于0.35m3，料斗口部有方格网，网孔尺寸为最大集料的1.5倍。料斗的出口应既能防止空气进入混凝土缸内，又便于混凝土流动，以减少混凝土起拱。搅拌叶片的搅拌速度应与混凝土缸吸料口处的混凝土流速相适应。叶片旋转扫过的空间形状应与料斗的形状相似，叶片与料斗的间隙应大于最大集料的尺寸。1.2混凝土泵的功用混凝土泵是通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备，它能一次连续地完成水平输送和垂直输送，是现有混凝土输送设备中比较理想的一种。它将预拌混凝土生产与泵送施工相结合，利用混凝土搅拌输送车进行中间运送，可实现混凝土的连续泵送和浇筑。混凝土泵送工艺（1）混凝土泵送施工的特点在混凝土施工过程中，混凝土的现场输送和浇筑是一项关键的工作。它要求迅速、及时，并且保证质量以及降低劳动消耗，从而在保证工程要求的条件下降低工程造价，尤其是对一些混凝土量很大的大型钢筋混凝土构筑物（大型设备基础、地下工程等）和高层建筑，故如何正确选择混凝土输送工具和浇筑方法就显得更为重要。常用的垂直及短距离混凝土输送机械有：升降机、起重机、皮带运输机、混凝土泵等。（2）混凝土泵送施工的优点机械化程度高，需要的劳动力少，施工组织简单；混凝土的输送和浇筑作业是连续进行的，施工效率高，工程进度快；泵送工艺对混凝土质量要求比较严格，也可以说泵送是对混凝土质量的一次检验。由于泵送是连续进行的，泵送中混凝土不易离析，混凝土坍落度损失不大，容易保证工程质量；对施工作业面的适应性强，作业范围广。混凝土输送管道可以铺设到其它设备难以达到的地方，又能使混凝土在一定压力下充填浇筑部位，为了增大输送距离还可以将泵串联使用，以满足各种施工要求；与其他施工机械的相互干扰小。在泵送的同时，输送管附近可以进行其他施工作业；在正常泵送条件下，混凝土在管道中输送不会污染环境，能实现文明施工；在施工布置得当的情况下，能降低工程造价。（3）泵送施工方法的局限性混凝土配合比除了应符合工程质量要求外，还要符合用管道输送的要求，如对于坍落度、混凝土集料的最大粒度、水泥及细集料的比例等都有一定的限制；混凝土的输送距离受到输送管口径、混凝土泵型及泵送压力的限制；混凝土泵操作人员要有一定的技术水平，不仅要掌握机械的使用与维护方法，还应懂得一些混凝土施工工艺方面的知识，以便能够判断混凝土的质量和可泵性；混凝土泵输送干硬性混凝土比较困难，限制了泵的使用范围；气温低于-5时须采用特殊措施才能泵送。1.3混凝土泵的发展趋势（1）混凝土泵的关键性技术随着阀门系统和液压系统的不断革新，混凝土泵逐渐向大功率和高可靠性的方向发展，许多关键性技术也得到了较好的解决，主要有如下几个方面：泵体本身的分配阀经过不断的完善和创新，使得阀门的密封性和通畅性都得到了进一步提高，且结构日趋简单、完善。用液压传动取代机械传动，使泵送工作更加平稳、可靠和易于控制；电气控制从传统的继电器式控制改变为现在的PLC控制，使控制系统更加安全可靠，易于操作。当管路发生堵塞时，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，以消除堵塞；搅拌系统也可实现卡料反转，从而消除料斗中的卡料现象。它们都可以采用自动或手动的方式进行控制。应用了高效减水剂，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，大大改善了混凝土的泵送效果。商品混凝土的发展和混凝土搅拌运输车的配套使用，使质量可靠的混凝土能够得到均衡的供应，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，则解决了混凝土的布料问题。这两方面的长足发展，可充分发挥混凝土泵的生产效率，扩大了混凝土泵的使用范围。（2）混凝土的发展趋势混凝土泵高压大排量化为了满足更远和更高距离的混凝土输送和建筑施工进程的需要，混凝土泵向高输送压力和大排量的反向发展将成为必然的趋势。液压系统集成化现在生产的大多数混凝土泵，其液压系统都是采用集成的液压阀块，从而使液压系统向可靠、节能、低冲击、低噪声的方向发展。混凝土泵分配阀多样化从整体上看，分配阀是向结构简单、流道合理、不易堵塞的方向发展。另外，分配阀材质和通用性的研究，也日益受到重视，并力争使其更加耐磨，使产品标准化、系列化。混凝土泵布料杆化混凝土的布料是采用混凝土泵施工中的一个关键性问题。带布料杆的混凝土泵车具有移动方便，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，而且可直接将混凝土浇筑到任何一个具体点等优点。在国外很多国家，使用泵车进行的施工已占泵送混凝土总量的一半以上，在美国，更是高达80%以上。带布料杆的汽车式混凝土泵是今后发展的方向之一。1.4混凝土泵的工作原理（1）挤压式混凝土泵挤压式泵按其构造形式，分为转子式双滚轮型、直管式三滚轮型和带式双槽型三种，目前应用较多的为第一种。挤压式泵一般为液压驱动，它有一些弱点，比如：挤压泵的泵压不高，泵送距离有限；靠胶管的弹性恢复吸入混凝土，吸入力小；只能用于塑性混凝土，不适用于干性混凝土等。正是由于存在这些缺点，所以限制了挤压式泵的进一步发展。图1-3为挤压式混凝土泵的结构示意图。图1-3 转子式挤压泵1-输送管；2-缓冲架；3-垫板；4-链条；5-滚轮；6-挤压胶管；7-料斗移动油缸；8-集料斗；9-搅拌叶片；10-密封套泵室中有挤压胶管6，胶管下端为吸入口，与集料斗8的底部相通；另一端为排料口，与输送管1相连接。当滚轮架上的滚轮5一边转动一边挤压胶管6时，管内的混凝土被挤压出去，而滚轮后方胶管内部则因混凝土流走而形成负压，于是集料斗8中的混凝土就被吸入到挤压胶管中来。（2）活塞式混凝土泵在各种形式的混凝土泵中，应用最早，使用最多同时又最具有生命力的是活塞式混凝土泵。它的工作方式是通过压力油推动活塞，再通过活塞杆推动混凝土缸中的工作活塞来实现压送混凝土的过程。液压活塞式混凝土泵分单缸式和双缸式两种，双缸式在结构方面虽然较单缸式的复杂，但因为它有两个缸交替工作，故其输送工作比较连续、平稳、生产率高，而且发动机的功率也能得到充分利用。因此大中型的混凝土泵都采用双缸式的。2 混凝土泵液压系统一般混凝土泵的工作机构是由推送机构、分配阀及料斗的搅拌装置组成，因而液压式混凝土泵的液压系统同样也包括这三个工作机构：推送机构回路即主油路系统、分配阀油路系统及搅拌油路系统。有些混凝土泵的清洗系统也采用液压传动，因而液压系统中还可能包括清洗系统。液压系统（含控制装置）应具有以下功能。混凝土推送油缸（主缸）应能同步交替地进行推送和抽吸两种工况；泵送时，两主油缸活塞行程不变，但当混凝土的坍落度有所不同时，活塞行程应可调；应确保混凝土缸与分配阀有良好的配合；主缸与阀缸应具有可靠的自动换向功能，一确保泵送自动循环；搅拌系统遇超常阻力时，应具有自动反转功能，以防搅拌叶片卡死折断；主油路系统应具有恒功率功能，以防止过载；主缸、阀缸应有良好的换向功能及换向冲击的控制方式；液压系统散热条件应该良好，以确保工作温度不至于太高；主油路系统遇超常阻力时应具有自动反泵功能，以便利排堵，预防堵管；搅拌油路转速应可调，当主回路采用大流量时选高速，采用小流量时则可以选用低速。2.1混凝土泵液压系统总体分析由于混凝土泵的工作原理及其结构形式的不同，致使其液压系统也是多种多样的。根据液压系统工作方式的不同可分为：开式系统回路、闭式系统回路和混合系统回路。（1）开式系统回路开式系统是指主油泵从油箱吸入液压油，经过一个循环后液压油又回到油箱。其优点是：油路系统简单、成熟、产生的热量小，且由于油箱本身可以散热，因而散热性能好。其缺点是：功率损失大、流量控制困难、换向冲击大，且需安装大容量的油箱。这种回路方式适用于中、小型泵的液压。由于技术比较成熟，采用开式液压系统的混凝土泵比较多。它的具体组成形式是油箱液压泵液压缸油箱的开式循环。（2）闭式系统回路所谓闭式系统是指液压泵液压缸自行封闭式循环。油箱中的冷油由补油液压泵充入系统，系统中的热油由系统中的低压限压阀释放。这种特殊的回路，使补油泵的限定压力与低压阀的开启压力之间存在着复杂的关系。这种回路的优点是效率高、油箱小、流量大且方向变换平稳，适用于大功率系统。其主要的缺点为系统需增加补油系统，且产生的热量大，散热困难。从国外的市场动态来看，采用闭式系统的高压大排量的混凝土泵在市场上占主导地位。在闭式回路系统中，还有阀控和泵控之分。闭式阀控系统可以局部改善开始系统的缺点，降低安装空间和成本，但当方向阀换向时，和开式系统一样还有较大的冲击，所以一般安装有蓄能器；闭式泵控系统则有效地克服了开式回路的固有局限性，换向冲击小，实现了混凝土流量的连续调节。闭式系统中的几大难题，如液压冲击、最高泵送速度降低、油温过高、回油吸空等现象，是在混凝土泵设计时应该引起注意的地方。（3）混合系统回路现有的生产厂家综合了开式系统和闭式系统的优点，在开式系统中采用内部闭环控制的恒功率柱塞泵，有效地改善了开式系统的不足之处，使用这种系统的混凝土泵也比较多。2.2混凝土泵分配阀分配阀是混凝土泵的核心机构，也是最容易损坏的部分，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。泵的好坏与分配阀的质量与形式有着密切的关系，它将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（如集料斗的高度等）。对于单缸的混凝土泵来说，分配阀应该具有二位三通的基本性能（二位吸料或排料；三通通集料斗、混凝土缸及输送管）。对双缸的混凝土泵来说，两个缸共用一个集料斗；处于吸入行程的工作缸，把混凝土吸入工作缸；而另一个处于排出行程的工作缸，则把吸入的混凝土推送到输送管中去，所以这种分配阀须具有二位四通和输送管（二位吸料或排料；四通通集料斗、混凝土缸、混凝土缸及输送管）的性能。混凝土泵与常见的油泵、气泵和水泵不同，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：良好的集、排料性能；良好的密封性；良好的耐磨性；换向动作需灵活、可靠。分配阀的种类很多，而且还在不断的发展和创新，其具体分类如图2-1所示。图2-1 分配阀的分类1、蝶形分配阀这种分配阀是在料斗、工作缸、输送管之间的通道上设置一个蝶形板，通过蝶形板的翻动来改变混凝土的通道。其优点是：结构简单紧凑、阀室小、流道短、运动阻力小，使用寿命长，维修方便，阀的出端不需要Y形管。蝶形阀的缺点是：混凝土流道的截面变化大，吸入或排出流道方向改变剧烈，有时会造成混凝土在阀内部堵塞的现象。蝶形分配阀有垂直轴式和水平轴式两种。1）垂直轴式蝶形分配阀图2-2 垂直轴式蝶阀工作原理图1-料斗与混凝土缸通道；2-阀箱；3-吸料混凝土缸；4-排料缸；5-输送料管；6-蝶阀垂直轴；7-蝶阀阀板图2-2是分配阀常见的结构形式。这种阀的阀板可以在水平方向翻转，混凝土泵的工作缸、阀、输出口在同一水平面上。垂直轴蝶形阀一般安装与集料口的下方，通过阀箱使混凝土缸与输送管道连通，在回转油缸作用下，蝶形阀的闸板将两个缸口交替分别与集料斗和输送管接通（接通集料斗的缸进行吸料；接通输送管的缸进行排料。）这种分配阀的优点是：由于阀芯是一块薄板，它与阀体的接触小，故砂浆不易卡塞在阀芯与阀座之间，使用寿命长、结构简单、检修方便，出料口不需用Y形管。2）水平轴式蝶形阀如图2-3所示，这种阀的阀板可以在垂直平面内翻转，混凝土泵的工作缸和阀轴线在同一水平面上，但和输送管相连接的阀的出口都在下部。图2-3 水平轴式蝶阀1-输料管；2-蝶阀阀板；3-吸料混凝土缸；4-料斗；5-蝶阀水平轴；6-排料混凝土缸；7-蝶阀阀体水平布置的水平轴5由液压缸驱动，蝶阀阀板2随之转动，使料斗4与混凝土缸3（或6）、输料管1与混凝土缸6（或3）相通，完成吸料和排料过程。两混凝土缸吸料和排料交替进行，从而使泵实现连续排料。使用这种阀时，料斗高度应稍高，混凝土流道要比垂直轴式蝶阀畅通。2、管形分配阀管形分配阀是在混凝土输送缸与输送管之间设置一摆动管件来完成混凝土的吸入和排出作业的。管形阀一般置于集料斗中。对于双缸活塞式混凝土泵，管阀口与两个输送缸口交替接通，管阀口对准哪一个缸口时，哪一个输送缸就进行排料，而另一个输送缸就从集料斗中吸料。而对于单缸活塞式混凝土泵，则是当管阀口离开输送缸口而被集料斗后壁封住时，输送缸进行吸料；而当管阀口对准输送缸时，即进行排料。管形分配阀的优点是流道形状合理、没有截面变化、泵送阻力小，从而使集料斗的高度大为降低，故便于混凝土搅拌运输车向集料斗卸料，而且结构简单、流道畅通、耐用，磨损后易于更换。由于没有了输送管口的Y形管，所以不易堵塞。缺点在于它在集料斗中，使集料斗中的搅拌叶片布置困难，容易有死角，当混凝土的坍落度较小时，管阀的摆动阻力大，摆动速度降低，影响了混凝土的吸入效率。管形阀从结构上可分为立式和卧式两种；从形状上来看又可分为S型、裙型和C型等几种。（1）S型管阀S管阀是目前最常用的一种转向阀。S阀的基本结构如图2-4所示。阀体7呈S形，其壁厚也是变化的，磨损大的地方壁厚也大。摇臂轴C与摇臂相连，在摇臂轴穿过料斗处有一组密封件起密封作用，图中所示为一个Y形密封5与一个蕾形密封3，内部充满润滑脂。大部分S管在切割环13内装有弹性（橡胶）垫层，可对切割环与眼睛板之间的密封起一定的补偿作用。其摆动油缸可设置在料斗的后方，也可设置在料斗的前方。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会影响混凝土的流动，从而降低泵的吸入效率；前置式摆动油缸则去掉了摆动轴及其支承，泵的吸料性能大为提高，而且安装维护方便。S管形阀最大输送压力为16MPa，最大理论垂直输送距离是350m，水平输送距离是1500m。图2-4 S形管阀工作原理1、2-主油缸；3-水箱；4-换向机构；5、6-混凝土缸；7、8-混凝土缸活塞；9-料斗；10-分配阀；11-摆臂；12、13-摆动油缸；14-出料口当混凝土泵发生堵管现象而需要停机时，应该先把输送管道中的混凝土抽回。此时应该通过反泵操作，使处于吸入行程的混凝土缸与分配阀连通，处于推送行程的混凝土缸与料斗连通，从而将输送管道中的混凝土抽回料斗。(a) (b)图2-5 混凝土泵工作状态 (a)正泵状态；(b)反泵状态（2）C形摆管阀C形摆管阀是普茨迈斯特公司的专利产品，主要用于泵车。由于C形摆管阀出口可直接通向布料杆，无论从压力损失还是结构紧凑上说都是很有利的。如图2-6所示，C形摆管阀的转动在上方，吸口直接与料斗相连，摆动缸在料斗外，摆管无径向窜动，噪声低。C形摆管阀最大特点是摆动点位于料斗之上，转动部分不易被混凝土砂浆侵入，所以寿命长、可靠性高；阀口切割环还可以进行自动补偿。缺点是摆动管在下弯道处由于曲率半径较小，阻力较大；另外摆动管与料斗壁之间会有粗集料堆积，导致摆动困难。图2-6 C型管分配阀简图1-集料斗；2-管形阀；3-摆动管口；4-工作缸口；5-可更换的摩擦板面；6-缸头；7-工作缸；8-清水箱；9-液压缸；10-输送管口尽管C形摆管阀有自身的缺点，但由于其结构上的优点与修理上的优势，目前它仍被广泛地使用在拖泵与泵车的结构中。（3）摆动裙阀摆动裙阀具有一个处于混凝土泵料斗内的摆动体，当它摆动时，料斗内的混凝土被推开，摆动裙阀的驱动机构也置于料斗之外。裙阀的特点是进口细、出口大、阀体短、内径大、不截流、压力损失小；从构造上可以实现相当好的力矩平衡，消除料斗“抬头”现象。裙阀回转阻力比一般S阀要小，阀口切割环与眼睛板的间隙在整个磨损范围内可以自动补偿调节，过大的轴向力有助于封闭开口。除了输送混凝土外，此类阀也可输送稀薄的介质。3、闸板式分配阀由外置油缸驱动，靠快速往返运动的闸板使输料缸开口交替地与泵的料斗或输料管接通，周期性地开闭混凝土缸的进料口和出料口，从而切换混凝土在集料斗和混凝土缸之间的流向，以实现混凝土的反复泵送。这种阀的优点在于：构造简单、制作方便、耐磨损、寿命长；关闭通道时，比较省力；开关迅速、及时。闸板阀的缺点是：对于双工作缸的泵送必须有Y形管，其集料斗的高度要比其它阀的高；闸板磨损后与阀口的间隙无法补偿，因而失去密封性，不能作高压输送。采用闸板阀的混凝土泵适用于混凝土需要量大、质量要求高的场地施工。其特点是：吸料性能强劲、工作效率高、操作简单、维修方便、浇筑质量好。闸板阀的种类很多，有平置式、斜置式、和摆动式等几种主要形式。1）平置式闸板阀平置式闸板阀的结构如图2-7所示，闸板分为排出闸板1与吸入闸板6，它们可开闭左右混凝土缸与Y形管道的通路。在图中的位置上，闸板6封闭混凝土料斗与混凝土缸的通路，由料斗出料口3开启混凝土料斗与缸4的通路，活塞向右运动，将料斗中的混凝土料吸入，同时排出闸板关闭出料管与混凝土缸4的通路，活塞向左运动，将混凝土泵出。图2-7 平置闸板阀1-排出闸板；2-左液压缸；3-料斗出料口；4-左混凝土缸；5-右混凝土缸；6-吸入闸板；7-右液压缸；8-Y型输送管液压缸2、7交替动作使闸板阀来回运动，该运动由液压系统控制且与混凝土缸的运动相匹配，从而使混凝土连续输出。这类阀的动作准确、迅速。2）斜置式闸板阀图2-8 斜置式闸板阀简图1-工作活塞；2-液压缸；3-集料斗；4-输送管；5-闸板；6-混凝土工作缸图2-8为斜置式闸板分配阀，这类阀一般为两组并联。当液压缸2向下运动时，关闭料斗与排送管的通路，混凝土缸的工作活塞1向后运动时，料斗3 中的混凝土被吸到缸中，此时控制另一组闸板阀的液压缸向上运动，关闭混凝土缸与料斗的通道，活塞向前推进，将混凝土泵出。斜置式闸板阀的最大优点在于吸入流道与输送缸的输出流道成63倾角。由于混凝土的密度较大，混凝土在流道上产生了一个有利于吸入的分力，特别适用于集料较大，坍落度较小的混凝土的泵送。斜置式闸板阀的另一个特点是分配阀通入口面积大，吸入流道截面由小变大，故吸入混凝土的平均流速小，吸入阻力小，混凝土不易离析，可有效防止堵塞现象与吸空现象的发生。由于闸板阀的液压回路中增加了蓄能器，因此闸板阀的切入速度与力量都较大，对于粗集料的混凝土是很有利的。闸板阀的修理也比较方便。目前斜置式闸板阀的混凝土泵仍有一定的市场。3）摆动式闸板阀分配阀（扇形摆阀）摆动式闸板分配阀如图2-9所示，由扇形闸板1和舌形闸板2组成，由油缸控制绕一水平转轴3来回摆动，实现二位四通功能。图2-9 摆动式闸板分配阀1-扇形闸板；2-舌形闸板；3-转轴（由主油缸控制）这种分配阀的扇形闸板1控制两个混凝土缸与输送管的通断，闸板切入则混凝土断流。舌形闸板2则控制两个混凝土缸与料斗的通断，通过关闭或打开通道截面，使进料通道关闭或打开。利用油缸使转轴3带动扇形闸板和舌形闸板来回摆动，从而控制混凝土拌合物的流向。这种分配阀飞构造简单，布置紧凑，闸板开闭迅速，是一种较好的分配阀。扇形闸板的内侧密封面磨损后，调整扇形闸板与转轴的相对位置，就能消除扇形闸板与阀座之间的间隙。4、转动式分配阀1）圆柱形分配阀图2-10 圆柱形分配阀1-料斗；2-活塞；3-输料管；4-排出阀；5-吸入阀圆柱形分配阀是靠两个带孔的圆柱形阀芯的转动，来达到二位三通的性能，实现交替地吸料和排料。这种分配阀的构造简单，加工容易，阀芯刚度大，动作快速；但其缺点是阀芯和阀体的接触面大，砂浆流入会使阀的转动阻力大大增加，过分强烈的摩擦会影响阀的使用寿命，如阀芯和阀体之间的间隙超过2mm则不能继续使用。此外，这种分配阀的吸入阀多设置与料斗的下方，因此往往使料斗的离地高度增大。这种分配阀的使用寿命一般为30005000m3。2）球形分配阀球形分配阀的阀芯为一个不完整的球体，内有混凝土流道，用它可取代两个圆柱形分配阀。图2-11 球形分配阀1-阀芯；2-钢牙块这种分配阀优点是体积小，可使泵的结构紧凑；通道短，压力损失小；刚度大，结构简单。其缺点是阀芯的加工较复杂；阀芯与阀体之间的间隙一般保持在0.51.0mm之间，如超过2mm则灰浆易漏入，由于阀芯与阀体的接触面大，转动阻力大磨损严重，使用寿命较短；间隙不能调整，维修、装拆都不便。为延长其使用寿命，阀芯表面一般都进行镀铬，铬层厚约0.3mm。还有一种球阀如图2-12所示。图2-12 球阀1-活塞；2-吸入阀；3-排出阀；4-料斗；5-十字交叉罩网这种球阀构造简单，不需操纵系统，当活塞向右运动时，由于吸力的作用，排出阀将通道封闭、吸入阀开启进料，当活塞向左运动时，则吸入阀封闭进料口，排出阀开启将混凝土压入输料管。其缺点是密封性较差，影响使用效率；罩纲在混凝土通道上，增大了流动阻力，所以很少用。5、雨兹型分配阀这种分配阀系德国的雨兹厂生产的混凝土泵所采用的一种分配阀。它可以用于双缸混凝土泵，也可用于单缸混凝土泵。其特点是混凝土缸可以移位，混凝土缸具有两方面的功能，既是压送混凝土的机构，又是混凝土分配阀的一部分。在压送混凝土时，混凝土缸向前推移200mm，封闭混凝土的入口后，活塞向前运动，将混凝土压入输送管。在混凝土出料管路上安装一阀门，按工作节奏，由液压操纵其开启和关闭，以阻止混凝土因受反力而产生回流。这种分配阀结果新颖，阀室通道短而流畅，压力损失小，吸入效率高。其缺点是，液压系统的油路较其他型式的的混凝土泵复杂。这种混凝土泵的工作顺序如图2-13所示图2-13 雨兹型混凝土泵工作原理(a)混凝土缸缩回，活塞向后运动，从料斗吸料；(b)混凝土缸向前推移，封闭混凝土入口；(c)管路阀门打开，活塞向前运动，将混凝土压入输送管；(d)管路阀门关闭，混凝土缸缩回，吸料通道打开3 混凝土泵送机构的设计与计算3.1泵送压力的确定混凝土泵的主要参数为最高工作压力P与最大排量Q。为最有地利用泵，除去上面两个因素外，还应考虑泵的功率。泵的实际工作排量主要根据生产的要求人为决定；而工作压力P，则与混凝土的和易性、管路的长度与管径、石子粒径与形状，水泥用量的多少等等诸多因素有关。泵送压力：式中：输送管道半径，取公称直径125mm；输送管道长度。垂直高度20m，换算成水平长度为80m，取极限长度进行计算，则=80m；混凝土浆粘着系数，MPa，K1=（3.000.1S）104，取K1=2104 ；混凝土浆速度系数，MPa/(m/s)，K1=（4.000.1S）104，取K2=3104；混凝土实际流速，m/s，，取；混凝土密度，kg/m3；混凝土输送管的的倾斜角度，90o；一个运动循环中，混凝土在管道中流动的时间，取；分配阀换向时间，混凝土在管道中停止流动的时间，取；混凝土在管道中的平均流速，取。则泵送压力通常分为三等级。低压级；中压级7；高压级。一般活塞式混凝土泵最小泵送压力不小于2。本设计中混凝土输送泵为低压输送。进油方式：采用大腔进油的方式3.2凝土缸和主油缸的计算1）混凝土缸内径和主油缸内径的确定从压力平衡的角度分析主油缸与混凝土缸的力平衡问题为简化，可不考虑连通腔油压P0的影响，则式中：P主油泵液压系统工作压力，MPa； Ph混凝土腔活塞头泵送压力，MPa； D主油缸内径，mm；Dh混凝土缸内径，mm。根据GB8162-87，输出流体用无缝钢管，设计混凝土缸内径为125mm，油压最高16MPa，泵送压力10.8MPa，实际设计时考虑到油缸、混凝土缸的机械效率而造成的压力损失，按下式计算。式中：1主油缸机械效率，1=0.92； 2混凝土缸机械效率，2=0.82。上式可化为：参照标准油缸，取D=100mm。2）混凝土缸和主油缸行程的确定一般按较适宜的转换工作次数（冲程频率）来推算。初选冲程频率为n=15次/分。因为输送量为混凝土行程为：取3）混凝土缸材料和壁厚的设计混凝土缸通常采用内壁光滑，耐压性强的无缝钢管，所以选择45Mn2。混凝土缸壁厚可按拉伸薄壁圆筒的公式计算，即式中：缸筒试验压力。当额定压力时，；当额定压力时，。取。混凝土缸内径，；缸筒材料许用应力，。，为材料抗拉强度，为安全系数，若，则；若，则。4）混凝土泵送能力主油缸单缸理论排量为：主油缸单缸实际排量为：则主油缸实际排量为：式中：主油缸活塞面积，；主油缸理论排量，；主液压泵容积效率，0.960.98；主油缸实际排量，。混凝土缸和主油缸的平均冲程速度：，因为所以式中：主油缸一次冲程排量，主油缸内径，。则混凝土泵实际排量：该泵送系统设计参数符合要求，概括参数如下：混凝土缸主油缸 3.3油缸和混凝土缸的零件设计与校核1、计算油缸壁厚根据JB1068-67以及机械零件设计手册中的公式计算壁厚。选油缸材料为20#钢。初取油缸壁厚。因为，所以按进行校验。查手册可知，为安全系数。油缸材料为无缝钢管，受静载荷作用，查手册，取，在设计油缸时通常取，在比较平稳的工作条件下强度有些余量则更安全些。，则而设计壁厚，故油缸壁厚满足强度要求。2、油缸活塞杆强度校核主油缸内径为100，设计速比为1.33，根据相关标准(GB/T2348-1993)，选取活塞杆直径为50。活塞杆材料选25#钢，正火处理。因为活塞杆工作时受到的弯曲作用不大（如承受偏心载荷等），故不需考虑弯曲应力。材料许用应力的确定，为材料屈服极限，查手册得，则活塞杆轴向载荷的确定杆前进时的推力为：杆后退时的拉力为：油缸在工作时必须克服下列阻力：由于作用力很小，所以回油阻力和惯性阻力可以忽略，故取。缸起动、制动和换向时的惯性阻力也取为0，即。一般可取：由上可知：综上有故强度满足要求。3）焊缝校核根据公式校验式中：油缸最大推力，N；油缸外径，mm，；焊缝底径，mm，设计；焊接效率，取。此焊缝采用E4303焊条，查手册得。安全系数n=3.34.0，取n=4.0，则，故强度满足要求。3.4主油泵选型设计1、系统主要参数：主油路工作压力3.52、液压缸最大流量：式中：液压缸有效面积，；液压缸最大行程速度，。油缸工作时，活塞近似均匀，所以，为液压缸行程，为运行时间，冲程频率为15次/分，油缸换向时间0.2。所以3、选液压泵规格（1）泵实际排量泵流量应大于同时动作的几个执行元件所需的最大流量，并应考虑系统泄漏和容积效率的降低，因此泵的实际流量为：系统泄漏系数，，取；同时动作的几个执行元件所需的最大流量，。所以（2）泵的最大工作压力最大工作压力：执行元件最大工作压力，泵出口到执行元件间的压力损失，包括沿程损失和局部损失。初算时可取。对流量不大的简单系统，对流量较大的复杂系统。本系统取。则液压泵额定压力应比其最大工作压力高，使泵有一定的压力裕度。4、泵的传动功率的确定由公式：式中：主油泵输入功率；主油泵实际工作压力，；主油泵的实际排量，；主油泵的总效率，对柱塞泵，对叶片泵，对齿轮泵，因为主油泵选柱塞泵，所以取。则。5、泵的型号根据新版机械设计手册，选择YB-B113B型泵。其排量为115.4ml/r，额定压力7MPa，输出流量102.8L/min，额定转速1000r/min，最高转速1500r/min，容积效率，驱动功率16.5KW，法兰安装重25Kg。主油泵每转排量式中：泵实际排量，L/min；齿轮泵转速，r/min。3.5混凝土泵缸摆动系统计算1、电液换向阀的选则根据主油泵的相关参数，查机械设计手册，选电液换向阀的型号为：4WE10型。其额定流量为100L/min，工作压力：A、B、P腔31.5MPa，T腔16MPa,消耗功率35KW，吸入功率65KW，启动功率480KW，断开时间60ms（直流）,25ms（交流）。2、控制油压的确定控制压力的计算比较复杂，取决于对中弹簧的刚度，液压力、摩擦力等诸多因素，弹簧对中式的控制压力较小，控制压力值可由有关手册或产品样本直接查取。本系统选择摆动系统的油压作为控制压力。控制压力为3.5MPa。3、摆动回路溢流阀为保护主油路，溢流阀溢流压力应低于主油泵的额定工作压力。由于溢流阀的调定压力为4.2，查机械设计手册，选择溢流阀型号为：，其基本参数为：最大工作压力，最大流量，调压范围，重量1.5。4、管路的选择与连接实际装配中，考虑到压对管路流量的影响，吸油管通径应比排油管的大。管路的油液流速V（推荐）1、吸油管道取 2、排油管道取 3、短管道及局部收缩处取 4、回油管道取管子内径可用下式计算：式中：流体流量，；油液流速，吸油管道取吸=1.5；排油管道取排=。则，圆整后取吸，圆整后取排主油泵到泵送油缸之间采用钢管连接。钢管壁厚的确定可按受拉伸薄壁圆筒公式计算壁厚，公式如下：，取钢管壁厚23.6料斗与搅拌系统3.6.1料斗功用料斗又称集料斗，其内部装有搅拌装置。它是混凝土泵的承料器，其主要作用如下：（1）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可能不完全一致，料斗可起到中间调节作用；（2）料斗中搅拌装置可对混凝土二次搅拌，减少混凝土离析现象，改善混凝土的可泵性；（3）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，提高了混凝土泵的吸入效率。3.6.2料斗基本结构料斗主要由料斗箱体和搅拌装置两部分组成，如图3-1所示图3-1 料斗的结构（1）料斗箱料斗箱体主要由料斗体、防溅板、方格网和料斗门等四部分组成。料斗箱体由钢板焊接而成，前壁与输送管道相连，后壁与混凝土缸连通，侧壁通常安装搅拌轴。当混凝土泵开始工作时要将防溅板立起来，以防止混凝土砂浆的飞溅，混凝土泵停止工作后，要将防溅板放倒。方格网的作用是防止混凝土砂浆中的过大的集料或杂物进入料斗箱体，以避免泵送故障。为便于混凝土的拌合以及泵送后的清洗，料斗箱体内壁与回转部件（搅拌叶片及摇管）相关的部位，应做成回转曲面形，回转中心若能重回，则使混凝土在拌合过程中不是被推向斗壁，而是被向上推去，便于集料。各曲面和平面间应以大圆角相连，两端成球状或锥台形，以防止出现积料现象。圆滑的斗壁对采用摇管式分配阀的泵机尤为重要，由于料斗内设置有摇管，使搅拌叶片难于布置。而摇管在内壁圆滑的料斗里摆动，与摇管下的刮板一起，能使拌合物产生所谓的“浴缸”效应，也能避免积料现象。料斗箱体中部的下侧有两个方形管道，与混凝土分配阀的吸料口连接。大的出料口，可改善分配阀的吸入性能及排除堵塞的现象，一提高吸入效率。当采用侧面吸料的分配阀时，出料口较高，料斗箱体底部易出现积料现象，应将料斗箱体底部做成向出料口倾斜的形式，通过拌合物的自流提高积料性能。除此之外，在料斗箱体底部还应开设一定口径的卸料口，用于排出料斗箱体内的残余混凝土和清洗料斗箱体时的排水，并为更换斗内的易损件工作提供方便。由于卸料口活门设在底部，手动操作不便，亦可采用液压缸驱动的活门。为便于混凝土搅拌输送车直接卸料，料斗口离地高度下应超过1.4m。其容量大小将因泵机和排量大小有所不同，排量大，容量亦应大些。由于料斗容量的增加，虽然增大了搅拌负荷，却提高了拌合物的均匀性和一致性。料斗应有良好的接近性能，以便于供料及对料斗内混凝土深度与易损件磨损情况进行观察。斗口扩度需保证至少有两台搅拌输送车能同时供料，以节省卸料的换接时间。另外，由于混凝土缸从料斗箱体里吸料是通过混凝土拌合物的重力及缸内的负压来实现的，而这些因素与混凝土深度直接相关，即料斗箱体里的混凝土越深，活塞的吸力越大，吸入率越高。所以，料斗箱体应有足够的深度，同时还应在泵送作业中随时监视料斗箱体内不断变化的混凝土深度，防止吸空现象的发生。为使硬性混凝土亦能顺利泵送，在料斗箱体口设有方格网，它用扁钢和圆钢焊成，在完成泵送的同时也提高了混凝土缸的吸入效率。方格网孔的大小是有规定的，以防止混凝土中超标粒径集料或其他杂物进入料斗。设计料斗时还应考虑防止空气被吸入混凝土缸内，降低吸入效率，但由此而采取的一些措施，可能会加剧混凝土的分层离析现象。（2）搅拌装置搅拌装置的传动形式有两种，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、涡轮蜗杆传动以及齿轮传动等。液压驱动系统中搅拌机构的主要参数如下。搅拌马达的工作压力搅拌马达的工作压力随搅拌负载的变化而变化，而搅拌阻力的大小又主要取决于混凝土的坍落度。搅拌液压系统的调定压力一般取为610MPa，最高可达20MPa。对排量为5m3的混凝土搅拌系统，调定压力为3MPa。搅拌速度合适的搅拌速度可产生理想的搅拌效果和工作效率。如果速度偏低，拌合物难以搅拌均匀，在重力作用下还会产生分层离析的现象。如果速度过高，不但消耗功率大，而且在离心力和重力的作用下也会产生离析现象。据国外资料统计，搅拌速度一般为1935r/min，搅拌半径通常为250300mm。排量为5m3的搅拌速度为20r/min。搅拌装置包括搅拌轴部件、搅拌轴承及其密封件等部分，如图3-2所示。图3-2 搅拌装置1-液压马达；2-花键套；3-马达座；4-左半轴；5-轴套；6-搅拌叶片；7-中间轴；8-右半轴；9-J型密封圈；10-轴承座；11-轴承；12-端盖；13-油杯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，轴承座外部还设有黄油嘴的螺孔，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、右半轴的轴端装有J形密封圈。左半轴的轴套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。搅拌轴置于料斗内。搅拌轴的横截面形状有圆形和方形两种，与叶片间若采用不可拆连接，则无大的差异；而若采用可拆连接，方轴则比圆轴优越得多。圆轴与搅拌叶片间需采用键和销钉进行连接，结构复杂，工艺性差，维修时拆卸叶片困难。而方轴直接用方钢毛坯制成，再加螺钉连接，既能可靠地传递扭矩，简单易行，可拆性也好。搅拌叶片的圆周运动使物料翻滚与流动，实现对预拌混凝土的二次搅拌。搅拌臂悬置轴上，根部受力大，但磨损小；项部受力小，但磨损严重，故通常按等截面制造。为能承受搅拌阻力和卡死大集料时所产生的意外载荷，搅拌臂应具有足够的强度，并留有磨损余量。叶片在轴上正反交叉，亦可两两对称，不但能使物料产生交叉运动轨迹，而且强化搅拌效果，也抵挡了搅拌轴上的轴向力。搅拌叶片的种类很多，搅拌叶片形状通常为螺旋或工字形（如图3-3所示），以获得最佳的搅拌功能。图3-3 搅拌轴及叶片其中对于整体螺旋形的叶片，在轴上的左右两段，应按相反施工方向布置，使其在搅拌的同时能向料斗中部抛料，以提高吸入效率。大螺旋角叶片可促进拌合物的流动，提高搅拌效率，此外，在叶片接触拌合物表面时，还能避免冲击与灰浆飞溅。另外，在用摆管分配阀的料斗箱体中，尤其是立式管阀，由于中间布置摆管，长叶片布置于两侧，中间部位可采用短臂叶片。叶片易磨损，应用耐磨材料制造。轴的搅拌中心应低一些，以防止底部产生死料现象。3.6.3料斗的容积料斗的容积应于泵车的混凝土排量相适应，应考虑暂停供料时料斗内由适量的储蓄料及反吸行程的备用容积。如料斗设计过小，则易于在泵送时吸入空气，影响正常泵送；设计过大则影响机构的紧凑性。根据西德、日本、美国、意大利等国泵车的有关资料分析，排量为45100m3/h的各式臂架式泵车料斗容积为0.30.6m3，国内混凝土泵车60型的混凝土输送范围为1560m3/h，料斗容积为0.35m3，实际证明其大小选择适度。由于排量为5m3/h，排量很小，所以料斗容积可以适当减小。3.6.4搅拌系统的液压系统图3-4 搅拌系统的液压系统图1-滤油器 2-搅拌泵 3-手动换向阀 4-搅拌马达 5-溢流阀 6-油箱（1）搅拌马达选型叶片马达结构紧凑，外形尺寸小，运动平稳，噪声小，负载转矩较小。所以选择YM-A19B型叶片马达，其排量为16.3ml/r,额定压力6.3MPa，转速最低100r/min，最高2000r/min，输出转矩9.7NM，法兰安装重9.8Kg。设定马达转速1500r/min，则马达进油流量：（2）搅拌泵选型根据叶片马达的型号配置液压泵，选择YB1-40型叶片泵。排量为40ml/r，额定压力6.3MPa，转速960r/min，容积效率90%，驱动功率5.5Kw，重16Kg。油泵排量：（3）油管选型管路的油液流速V（推荐）1、吸油管道取 2、排油管道取 3、短管道及局部收缩处取 4、回油管道取管子内径可用下式计算：式中：流体流量，；油液流速，吸油管道取吸=1.5，则，圆整后取；取3.7管阀及摆动阻力矩设计3.7.1S阀的设计。1、排料性能要求S管流道对泵送混凝土的运动阻力小。S管中心流线为两段光滑过度圆弧，流道直径小，最后有专门的锥形管，这样S管流道变化相当平缓，S阀排出口直径为泵送混凝土最大骨料直径的三倍以上，并考虑与输送管道相接近。S阀最关键的问题是密封，就是排料过程中不能有砂浆泄漏到阀室。本机采用了补偿密封原理。补偿密封是具有沿双孔板方向补偿性能的橡胶圈来实现的，可沿轴向浮动，具体结构如图3-5图3-5 S阀的基本结构示意图1-连接法兰；2-减磨压环；3、9-蕾形密封圈；4-护帽；5、8-Y行密封圈；6-密封环；7-阀体；10-轴套；11-“O”形圈；12-密封圈座；13-切割环；14-装料斗；15-支承座；16-调整垫片S阀切换时，耐磨环平面始终与双孔板端面平面贴合，耐磨环把S管流道内的混凝土料流切断，环的内外侧也要切断S管流道内的混凝土部分料流。另外也要避免使双孔板与耐磨环切换错动时产生缝隙，一旦有缝隙，将会挤入砂浆，切换阻力将大幅度上升，造成较大的磨损。从而使耐磨环与双孔板磨损失效。S管切换是靠橡胶圈的轴向预压力，使耐磨环贴紧双孔板，但是这个预压力不能太大，避免产生过大的摩擦阻力。橡胶圈的轴向弹力PH可按下式计算：式中：橡胶圈沿厚度方向H的预压变形量；E下降趋势沿厚度方向H的压缩弹性模量。耐磨环在切割混凝土时，在足以承受切割阻力的条件下，又要有一定的弹性（靠橡胶圈的径向弹性作用）缓冲切割阻力的峰值，橡胶圈的硬度值一般取HBS6070。耐磨环这部分示意图如图3-6：图3-6 耐磨环示意图1、双孔板 2、耐磨环 3、弹性垫圈 4、S管同时根据力学帕斯卡定律，耐磨环在端面上受有混凝土物料的压力作用，推动耐磨环压向双孔板，具有使耐磨环与双孔板贴合的补偿密封作用，泵送压力愈高，密封力也愈大。这种密封几乎是即刻形成的，与泵送速度一样快，这个轴向密封力P可按下式计算：在设计中可采用控制耐磨环与S管阀体端面间距e来保证耐磨环对双孔板的预压紧力。2、吸料性能吸料性能的优劣由充盈系数充来衡量。充表示吸入泵缸的混凝土与泵缸的体积之比的百分数，一般为0.70.98范围之内。充值与物料的配比及混凝土泵设计相关，要尽可能提高充值，以利于提高泵送生产率及可靠性。考虑物料的吸入性能，除了应该使吸入流道平滑流畅，有利于物料流动，合理布置料斗内的搅拌装置外，还需要注意一点，即在S管摆动到位后，对孔板附近的流道尚处于无物料的瞬间（t），特别是吸入分配比混凝土及低坍落度混凝土低时，由于物料流动性差，t会很长。故应正确确定两缸吸入时间间隔，可使泵缸开始抽吸的时间排在t之后，尽量使混凝土物料全部充入泵送前部再进行抽吸。科学研究表明，保证泵送过程混凝土物料不倒流的的泵阀换向时间不大于0.20.7s，即应对S阀换向时间为t和活塞抽吸启动时间之和，下面给出对应两缸优良吸程时间排布图的构思。本泵泵阀换向时间为0.2s。图3-7 两缸优良吸程时间排布3.7.2混凝土S阀摆动阻力矩计算 S管阀在摆动过程中主要有六种力矩，现分析如下：1、S管在摆动过程中，其侧面受混凝土物料直接作用而产生与摆动方向相反的阻力矩Mf1，其力学模型如下：图3-8 S管力学模型式中：混凝土容重，=2300kg/m3； y(x)S管流道中心流道线与料斗内混凝土物料上平面的距离； y0S管摆动轴心线与料斗内混凝土物料上平面的距离。2、S管阀在摆动过程中，产生的混凝土物料之间的剪切阻力Mf2图3-9 S管受力图图3-9中A处三角形部分在与S管摆动时滞留于S管前部的混凝土物料，沿X轴的任一截面。设想此部分物料与S管同速摆动，则在cd、de分界面上须克服物料间相互运动的剪切阻力（x，y）， d为混凝土物料的运动休止角，取 d=2530，泵送混凝土物料的剪切阻力特性接近与一般宾哈姆体。图3-10 宾哈姆体曲线基于一般宾哈姆体方程式中：0混凝土物料的剪切屈服应力，N/M2；混凝土物料的粘度系数，一般混凝土物料的值是的函数，N/M2s； V剪切面的混凝土物料相互错的速度，m/s。这里可近似考虑为滞留于S管前部混凝土物料任意一点的摆动切线速度。混凝土搅拌物的剪切屈服应力0和粘度系数的数值关系，根据G.H.Tattersall和S.J.Bloomer测定的结果如表3-1表3-1水灰比0（N/M2）(N/M2s)0.480.500.530.5452750039235832232118将S管前混凝土物料剪切面分割成微元小片，则所以3、S管摆动的惯性阻力矩将S管沿X轴垂直方向截面高度为的空心圆柱体积元，此体积元对S管摆动的运动惯量为式中：的空心圆柱体积元对质心轴的飞轮矩；的空心圆柱体积元对质心轴的质量。根据手册，可推出式中：S管阀体的空心圆柱壁厚； S管体的材质密度； s(xi)空心圆柱体积元的端面圆环面积。又由于所以4、S管摆动的空载静阻力矩此阻力矩是由轴承、S管阀重量、S管阀转轴密封、S管阀耐磨环与双孔板空载预紧接触压力等形成的。一般设计泵排量为4080m3/h时，取为40100NM。5、S管阀摆动中耐磨环与双孔板接触面泵送切换开始的摩擦阻力矩式中：耐磨环与双孔板接合面的摩擦系数，；耐磨环与双孔板的轴向密封力；当量摩擦阻力矩半径。6、S管阀在摆动过程中耐磨环切断泵缸混凝土料流的剪切阻力矩综16所述，混凝土泵S管阀摆动总阻力矩为S管阀摆动中的阻力矩一般很大，对排量为6080m3/h的混凝土泵，阻力矩值可达10003500NM，这里主要是由于具有泵送压力的混凝土料对耐磨环的轴向推力造成的，这个推力造成的阻力矩占总阻力矩的6090%。由于S管阀工况形态复杂，且泵送的混凝土物理性质也各不相同，故难以进行精确的计算，只进行以上的分析计算。S管阀实际摆动的最大阻力矩根据国外有关使用情况，可取为1000NM，应该能满足条件了。实际使用中，若S管阀摆动过快时，可通过调节单向节流阀和卸荷溢流阀的调定压力来改变S阀的摆动速度，使之达到设计要求的摆动速度。3.8摆动系统设计计算3.8.1摆动油缸设计计算根据液压系统的设计及本设计中对分配阀油缸的要求可知，分配阀油缸的工作压力为3.5MPa。分配阀工作油缸的示意图如下所示。图3-11 分配阀工作油缸示意图1、计算S阀的分配阀油缸工作行程如上图所示，分配阀油缸的行程应该为油缸活塞杆在两个极限位置的距离之差，即。设计S管阀油缸各参数如图中所示。S管阀的摆动角度由S管阀的结构示意图计算如下：图3-12 S阀摆动角度所以，分配阀油缸的工作行程为2、验算力矩是否满足条件分配阀油缸初设取缸径D=50mm，杆径d=25mm，缸外径D=60mm，行程110mm。验算力矩要你管考虑在最差工作条件下应能满足条件，即液压缸能提供最小力矩恰为S管阀摆动的所需最大力矩，提供的最小力矩为。最小作用力时有杆腔工作，且拉力最低时，所能提供的作用力。由正弦定理有：力矩满足条件，分配阀油缸设计符合要求3.8.2短轴花键校核选矩形花键尺寸856mm65mm10mm，花键长50mm分配阀油缸所能提供的最大力矩为，其中用公式进行强度校核式中：T矩形花键要传递的扭矩，即为Mmax，载荷分配不均匀系数，一般可取0.70.8；N花键齿数；h花键齿工作高度，h=(D-d)/2-2c,(c为倒角高度)；l花键长度；矩形花键平均直径，则，故查手册知，在静连接中等工作情况下齿面经过正火处理的花键比62.57MPa要大得多，故花键的设计尺寸满足强度要求。3.9液压元件及辅助件的选型对应图的液压原件编号，进行型号选择图3-13 液压系统图单向阀1：型号为CIT10-50-50，额定流量230L/min，高压25MPa，开启压0.5MPa机动换向阀2：型号为2WMR6A50液控换向阀3：型号为34YF30-E-20B-ZZ，额定流量为300L/min，额定压力16MPa，最大控制压力16MPa，最小控制压力0.6MPa手动换向阀7：型号为4WMM16节流阀9：型号为SRT-10-50，额定流量为230L/min，最大压力25MPa电液换向阀10：型号为4WE-10滤油器12：型号为ZU-H16020S，额定流量160L/min，额定压力32MPa压力表13：型号为Y-150，测压范围016MPa压力表开关14：型号为KF-L8/14E卸荷溢流阀15：型号为BUCC-10-C-25，最高使用压力21MPa，最大流量250L/mmin，压范围3.514MPa滤油器17：型号为WU160180F，过滤精度180/m，流量250L/min油温计19：型号为WSS-410冷却器20：型号为2LQFW，换热面积为0.516，设计温度100，交换热量为2733029675W（3.6时）减压阀24：型号为IT10-C-22，高压21MPa，最大流量220L/min（设定压力为1.510.5MPa，调压范围3.514MPa卸荷溢流阀26：型号为BUCC-06-C-30，最高使用压力21MPa，最大流量125L/min，调压范围3.514MPa3.10蓄能器选型设计蓄能器在液压系统中是用来储存、释放能量的装置。其主要用途为：可作为辅助液压源在短时间里提供一定数量的压力油，满足系统对速度、压力的要求，如：可实现某支路液压缸的增速、保压、缓冲、吸收液压冲击、降低压力脉动、减小系统驱动功率等。3.10.1蓄能器的种类及特点1）、气囊式：其油气隔离，油不容易氧化，油中不易混入气体，反应灵敏，尺寸小，重量轻；气囊及壳体制造较困难，橡胶气囊要求温度范围-2070。用于折合式气囊容量大，适用于蓄能；波纹形气囊用于吸收冲击。 2）、活塞式：其油气隔离，工作可靠，寿命长，尺寸小；但反应不灵敏，缸体加工和活塞密封性能要求较高。用于蓄能、吸收脉动。 3）、气瓶式：其容量大，惯性小，反应灵敏，占大小，没有摩擦损失；但气体易混入油内，影响液压系统运行的平稳性，必须经常灌注新气；附属设备多，一次投资达大。适用于需大流量中、大压回路的蓄能。 4）、重锤式：结构简单，压力稳定；体积大，笨重，运动惯性能大，反应不灵敏，密封处易漏油，有摩擦损失。这种蓄能器仅作蓄能用，在大型固定设备中采用。轧钢设备中仍广泛采用（如轧辊平衡等）。 5）、结构简单，容量小，反应较灵敏；不宜用于高压，不适于循环频率较高的场合。其仅供小容量及低压p112MPa系统作蓄能及缓冲用。所以，综上看来选气囊式较合适。选择NXQ型气囊式蓄能器。NXQ型气囊式蓄能器是一种储能装置，作用是储存能量、吸收脉动和缓和冲击。具有体积小，重量轻、反应灵敏等优点，广泛应于与机械行业。(a) (b)图3-14 囊式蓄能器结构图(a)NXQ2-*/*-L型 (b)NXQ1-*/*-F型3.10.2充气压力及有效容积的确定1、充气压力P0蓄能器用途不同，其充气压力P0的选用原则也不一样，可将其分为蓄能用、缓和流量用、压力脉动用及吸收液压冲击和补偿液体用等几大类。本设计中蓄能器的用途是缓和流量和压力脉动用。这种蓄能器的充气压力应等于其安装位置的压力脉动最低值Pmin，即P0=Pmin=3.5MPa。2、有效工作容积V用于缓和流量或压力脉动用的蓄能器的有效工作容积为V，假设系统中的脉动仅仅由流量脉动引起，则在一个脉动周期（T）内瞬时流量Q大于平均流量Qa部分（即V）的液体被蓄能器吸收，而Q小于平均流量Qa的部分（也是V）的液体，则由蓄能器排出的液体进行补充。本机流量情况如下图所示图3-15 流量图蓄能器吸收液压油的体积应为V=Qa（3.75-0.22），Qa为泵的平均流量。式中：系统泄露系数，取；工作周期，对本系统T=3.75s；是一个工作周期Z个执行元件所需的流量之和，本设计系统中泵只有一个执行元件。而3.10.3蓄能器总容积矿用混凝土输送泵中使用的蓄能器一般按绝热过程考虑，因为P0=Pmin=3.5MPa， Pmax=4.2MPa。由，则根据以上计算可选NXQ-L4的蓄能器，其工作压力在10MPa以内，容积为4L，满足条件。3.11油箱的设计油箱的主要用途是存储液压油和散热，如果容量过大，增加了设备的重量，而且操作不方便。过小的话，则油温升高会超过容许值，此外在拆卸管路时，液压油容易溢出油箱。因此，油箱的容积应满足以下要求：（1）设备停止运转时，由于重力作用，液压油能返回油箱；（2）操作时，油面保持适当高度；（3）能散发操作时所产生的热量；（4）分离出液压油中的空气和杂物等，在油箱容积不能增大而又不能满足散热要求时，必须安装冷却装置。由于油压机器上固定式的油箱，在一般情况下，其有效容量为泵每分钟流量的三倍以上。如国产拖拉机，其油箱储油量一般为泵每分钟流量的三倍左右。如根据系统中压力来考虑的话，可以概括为如下确定方法：（1）在低压系统中（油路必须设计合理），升；（2）在中压系统中（最好检验发热），升；（3）在超过中压的系统中，连续工作时，应按发热量来计算确定。在本设计中，油箱的有效容积应大于泵1.52min的排液体积，有效容积为液面高度为油箱高度的0.8倍时的油箱容积。泵一分钟吸收液体的体积为：则1.5分钟的体积为：Vp=1.5140.14=210.21L取设计油箱尺寸为：长宽高=800600550=264106mm3=264L油箱有效容积为：满足有效容积大于1.5倍泵每分钟流量的条件要求。选油箱壁厚20mm，则油箱外观尺寸为：820mm620mm570mm。3.12电机与泵之间的带传动设计3.12.1电机的选择由前面设计可知，主泵和辅泵所需功率分别为16.5Kw和5.5Kw。考虑V带传动效率，取=0.96，故电机所需功率为：因为时矿用电机，所以选防爆型电机，选YB200L-4型隔爆电机，其额定功率为30Kw，额定转速1470r/min，效率92.2%，重量320Kg。3.12.2电机与主泵之间的带传动设计1、确定带的型号工况系数，查手册，取计算设计功率：查手册，选B型V带。2、确定带轮基准直径传动比查手册选小带轮基准直径：大带轮基准直径取弹性滑动系数，则：查手册取标准值，则泵实际转速：3、验算带速带速在525m/s范围内，满足要求。4、初定中心距5、确定带的基准长度查手册，取6、确定实际中心距7、验算小带轮包角8、确定V带根数Z单根V带试验条件下许用功率，查手册，取；查手册，额定功率增量为：包角系数，查手册，取长度系数，查手册，取所以V带根数为：圆整后取Z=4根。3.12.3电机与搅拌泵之间的带传动设计由于搅拌泵的转速为960r/min，为制造、安装上的方便，电机与搅拌泵之间也采用B型V带传动，且小带轮基准直径同样取为200mm。设计过程与3.8.2节相似。其中圆整后取Z=2根。3.13混凝土泵缸及密封方法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。它主要由油缸、混凝土缸和洗涤室等三部分组成。（1）主液压缸及其密封装置图3-16 主液压缸结构1活塞杆；2防尘圈；3前盖；4缸头；5、14O型密封圈；6、7撞块；8支承环；9、17、18U型密封圈；10缸盖；11螺栓；12防松螺钉；13锁紧螺母；15干式轴承；16轴套；19液压缸；20活塞主液压缸由油缸体、油缸活塞、活塞杆、油缸头及缓冲装置等组成，主液压缸的作用是利用液压来驱动混凝土缸活塞往复运动。液压缸用无缝钢管制成，内壁镀铬，提高了耐磨性和延长了使用寿命。主液压缸活塞和活塞杆分别采用球墨铸铁和碳钢制造。活塞上有两个支承环压紧在液压缸的内壁上。为改善活塞杆的耐磨性和耐腐蚀性，一般在其表面镀有硬铬层。撞块套装在活塞端部，表面呈圆弧形。当活塞运动到终端时，撞块的弧面推动先导阀的顶杆（即先导阀的阀芯），实现换向阀换向控制，使活塞反向运动。液压缸的通用结构可按便准选用，除此之外，还应满足以下要求。为使混凝土活塞及连接器全部退入洗涤室，液压缸的行程长度应大于其工作行程。为避免换向冲击，在液压缸端部可加设缓冲装置。液压缸与洗涤室间的连接通常选用法兰盘，不但要保证连接精度，还应有良好的配合精度，与密封圈一起防止漏水。液压缸活塞杆上应设置定程器，避免混凝土活塞在工作状态退入洗涤室。的活塞行程加长时，活塞头将触及定程器，并发出油液溢流的声音，此时应及时调整。定程器有半开式、半开结合式及销钉式等多种结构。总体上讲，定程器应符合定程准确、拆装方便，并耐锈蚀等要求。在行程控制机构中，如果采用电气行程限位开关，则在活塞杆上应设有触块；采用机动行程阀的，则在液压缸的缸头上设有碰块或顶杆；在液压缸上应设有控制油孔。如果在液压缸的连通腔上采用自动补放油装置，缸体应钻有补放油孔，活塞上采用金属密封圈，且行程不可调整。在混凝土泵送施工中，泵车液压缸活塞的密封效果将会直接影响混凝土泵的输送效率。液压活塞运动行程与混凝土缸活塞行程是一致的，液压缸活塞密封不良产生压力油内泄漏，将导致混凝土缸活塞行程减短，使泵送效率降低。因此，泵车液压缸活塞的密封，除对液压缸材料及密封件提出要求外，还应对密封件结合形式提出要求。据国外资料记载，密封件的密封效果（即泄漏量）主要取决于密封的结构形式和作用在密封圈面上的压力分布。近年来，通过参考引进国外泵车的先进技术，在我国自行设计制造的泵车中，先后试制了几种液压缸活塞密封圈，图3-17所示为其中主要的三种，下面分别加以介绍。(a) (b) (c)图3-17 活塞的密封形式(a) 1-密封圈；2-挡圈；3-活塞(b) 1-外圈；2-内圈；3-导向套；4-活塞(c) 1-密封圈；2-“O”型圈；3-导向套；4活塞1）密封加挡圈该密封形式由密封圈1及挡圈2组成，如图3-17(a)所示密封圈材质为聚氨酯，挡圈为尼龙101且成组装在液压缸活塞两端。当液压缸压力升高时，一方面密封圈1直接受P力的作用；另一方面其密封间有困油，挡圈又受背压作用影响而产生塑性变形。当活塞运动时，密封件产生剧烈变形，与缸壁接触处出现翻边及咬边；挡圈2受困油影响，自身不变形，此时就造成液压油内泄漏，密封圈1失去良好的密封作用。因而，这种密封形式只能用于低压系统。2）组合密封圈该密封形式是由外圈1，内圈2及导向套3组成，如图3-17(b)所示。外圈材质为青铜石墨、内圈为橡胶，导向套为复合材料制成，装入液压缸活塞两端及中间。当高压油从外圈渗透到压缩橡胶表面时，一方面内圈2在外力P的作用下产生弹性变形；另一方面内圈2受自身双密封间困油的背压作用，内圈表面中部压力最大，使外圈1产生局部变形，外圈1与液压缸内壁的接触则由面接触变为线接触，从而使泄漏量减少。3）密封圈加O型圈该密封圈形式由密封圈1、“O”型圈2及导向套3组成，如图3-17(c)所示。密封材质为青铜石墨材料，“O”型圈为橡胶、导向套为复合材料，成组装入活塞两端及中间。“O”型圈2受密封圈1预紧力的作用，为了防止密封圈1的背面产生油泄漏，将外表面设计为梯形。一方面由于液压缸内油压力随斜率升高，使本身受预紧力的“O”型圈紧贴密封圈内壁，密封圈外表面由面接触变为线接触；另一方面密封圈的反向受困油背压作用，使密封圈更紧贴液压缸内壁，因而油泄漏量减小。（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）相连接，并通过托架与机架固定，或与料斗（S管阀式泵）直接相连，并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的活塞，中间接杆用45#圆钢制成，其两端有定位止口，两端分别用螺栓与油缸活塞杆和混凝土活塞相连（或用半圆式的卡式接头相连）。混凝土缸与主液压缸共用一根活塞杆，主液压缸活塞推动活塞杆，混凝土缸活塞随之在混凝土缸内作往复运动。混凝土缸采用无缝钢管制造，内壁镀铬或作其它表面耐磨、耐蚀处理。图为混凝土缸活塞总成的结构简图，活塞7用钢件制成，表面注塑（聚氨酯），以防止混凝土腐蚀。聚氨酯密封活塞6将润滑脂均匀地涂在混凝土缸内壁的表面上，以便在吸料时能防止空气进入缸内。活塞总成由卡键8固定在活塞杆上。一般活塞的寿命为泵送700010000m3混凝土。（3）洗涤室洗涤室位于液压缸与混凝土缸之间，是用钢板拼焊而成的箱形体，它既是储水容器，又是主油缸与混凝土缸的支持连接件。在作业完毕后，应使混凝土活塞退到洗涤室，进行清洗、保养或更换。洗涤室需要承受混凝土活塞推力的反作用力，所以应具有足够的强度和刚度。洗涤室有以下功用：冷却液压缸活塞杆、冲洗混凝土缸、对混凝土活塞密封进行润滑、对防止空气渗入输送管路起水封作用、检查混凝土活塞的密封性能。此外，有的泵机还使回油管路流经洗涤室，以便对回油进行冷却，而此时应加大洗涤室容积，并经常更换水，在操作过程中如果发现洗涤室中的水变浑浊，则说明活塞密封已失效，有混凝土浆渗入洗涤室，如洗涤室中发现有砂粒渗进，则应立即更换活塞，否则会降低吸入效率，影响泵送。无论是更换活塞密封或泵送完毕后对其进行冲洗和检查，都必须将混凝土活塞及其连接器退至洗涤室水箱之中，所以洗涤室的长度应能保证其内部具有一定的操作空间。洗涤室的高度应使箱中水位始终能浸没混凝土活塞的整个圆周，即使在机构倾斜放置时也应这样。为防止外界污染对水质的影响，还应加设箱盖。4 混凝土泵操作、故障、维护及保养4.1泵送混凝土操作注意要点（1）混凝土在泵送以前，应先开机用水湿润整个管道，而后投入水泥浆或水泥砂浆，使管壁处于充分润滑状态，再正式泵送混凝土。（2）泵送开始时要注意观察混凝土泵的液压表和各部位工作状态，一般在泵的出口处（即Y形管和锥管内），最易发生堵塞现象。如遇堵塞，应将泵机立即反转运行，使泵出口处堵塞分离的混凝土能回流到料斗内，将它搅拌后再进行泵送。这时油泵的转数应定在1100r/min以下。经这样处理34次仍不见效时，应停泵拆管清除堵塞部位的混凝土，待清理完毕后，并重新安装好管道再进行泵送。（3）混凝土的供应必须保证混凝土泵能连续工作，尽可能避免或减少泵送时中途停歇。如混凝土供应不上，宁可减低压送速度，以保证不上连续进行。如出现停料情况，迫使混凝土泵停车，则混凝土泵必须每隔45min进行约4个行程的动作。如果泵送停歇时间超过45min或混凝土出现离析时，应立即用压力水或其他方法排出管道内的混凝土，经认真清洗后再重新压送。（4）在压送混凝土时，应注意不要把料斗内剩余的混凝土降低到20cm以下。如果剩料过少，不但会使输送量减少，而且易于吸入空气，造成堵塞。如吸入空气，致使转换开关阀间造成混凝土逆流，则需将泵机反转把混凝土退回料斗，除去空气后再正转压送。（5）泵送时应做到每2h换一次水洗槽里的水，并检查泵缸活塞行程，如有变化应及时调整。活塞行程可根据机械性能按需要予以确定。为了减少缸体内壁不均匀磨损和闸阀磨损，一般情况下，以尽量开动长行程为宜。只有在混凝土坍落度较小或开始起动时，才用短行程压送混凝土。（6）垂直向上输送混凝土时，由于水锤作用使混凝土产生逆流，输送效率下降，这种现象随着垂直向上的高度越高而越明显。为此，应在泵车与垂直管之间设置一段1015m的水平管，以抵消反堕冲力影响；并在混凝土泵出料口附近的输送管上加一个止流阀。泵送开始时，将止流阀打开，混凝土就能顺利地输送；当暂停混凝土输送或混凝土出现倒流时，就及时予以关闭。（7）往地下或基坑输送混凝土时，由于混凝土在倾斜的下行管道中容易离析造成堵塞，而压送中断时管内又会混入空气，对压送不利，为此应根据不同的情况采取下列措施：当管道的倾斜角度在4以上时，输送管里的混凝土一般不会出现自重流淌，可与水平管道同样对待；当管道倾斜度在47时，管内的混凝土会在自重下移动，造成石子与砂浆的分离，容易堵塞管道。为此应在下行倾斜管道的前端设置一段水平配管，长度要相当于五倍的落差，以减少混凝土产生离析的机会。如因场地等限制，不能设置水平管时，也可改为用弯管等办法达到此目的。另外，泵车开始泵送时，还可用塞进海绵或湿、水泥袋纸等作为压送混凝土的先导，以防止其自重作用下的流淌，造成混凝土的离析；当管道倾斜度超过7时，为防止混凝土的自重流淌，只用海绵等填塞物来阻止是很困难的，故一般应尽量避免做成这种角度的管道。但在迫不得已使用时，除在斜管下端设置五倍于落差长度的水平管外，还应在下行管上部另装一个排气阀，在开始泵送以后按需要随时排气；（8）在高温施工条件下，要在水平输送管上覆盖两层湿草袋，以防止直接日照，并注意每隔一定的时间洒水湿润。这样能使管道中的混凝土不至于吸收大量热量而失水，导致管道堵塞，并能减少混凝土的温升。4.2混凝土泵的故障及处理混凝土泵最容易引起施工停顿、造成事故的问题大致有下面几类：堵管；液压系统故障，包括油温过高引起的故障；摆阀（或闸板阀）间隙过大，或引起切割环与眼睛板密封不严，或造成摆阀无法摆动到位；混凝土缸或活塞头磨损严重。下面分别就这四类问题作详细说明。4.2.1堵管1、堵管故障在前面介绍的3种阀中，最容易发生堵管的是长S阀。裙阀通孔直径与阀身长度的比值较大，一般不会堵管；闸板阀发生堵管的概率也不大。堵管混凝土一般都是逐渐形成的。如果前一次使用后，未能对工作缸及S阀进行彻底清洗，第二次工作时，果泵道作业不十分连续，中间停顿时间过长，或天气较热，混凝土质量不好，则在S阀有残留混凝土处混凝土可能逐渐干结，加厚以致最终造成堵管。此刻能解决问题的较为可靠的方法是在判断正确的基础上，先将料斗内的混凝土从底阀下排出，同时解开向外输送的管卡，用手锤在S阀下方与两侧用力敲击，再用铁钎通捣。在多数情况下，后来凝结的混凝土会被敲击破碎或被捣碎。早先硬结的混凝土虽然不一定被击碎，但由于S管内通经加大，混凝土泵仍可继续工作。对于单泵单独工作的施工点，应及时排除故障继续施工。如果用上述方法仍然不能将堵管打通，唯一的途径就是将S管拆开，破碎堵管混凝土。S管的拆装方法将在以后的修理中加以说明。在正常情况下，如果每个泵送冲程的压力高峰值随冲程的交替而迅速上升，并很快达到泵的设定压力，正常的泵送循环自动停止。主油路溢流阀发生溢流声，则表明堵管。发生堵管时，通常只需进行反泵即可排除。若经过几次反泵仍然无效，则表明堵塞已相当严重，必须迅速处理。注意，反泵正泵操作不能多次反复进行，否则将使堵塞更加严重。2、堵管原因及预防表4-1 堵管原因及预防相关方面原因处理措施混凝土质量坍落度不稳定单位立方水泥量太少含砂率低集料粒径级配不合要求搅拌后停留时间太长应保证在1018cm之间应320kg/m3保证大于40%按要求重新调整重新搅拌混凝土管道输送管集中转弯过多管子接头密封不严密接长管路时，一次加接太长且没有湿润出口端软管弯曲过度管路太长而眼睛板与切割环间隙过大避免接头密封一次最多加接12根，并用水湿润软管弯曲半径不小于1m更换新的操作方法出现堵管征兆时，未及时反泵，强行往前输送中断供料时间太长应及时反泵应尽量避免，一般夏季停机时间不超过半小时，冬季不超过45分钟3、堵塞的一般规律（1）向高处泵送时，容易反泵，不容易发生堵管，但易出现分配阀堵塞或水平段的锥管、弯管堵塞。（2）水平长距离泵送或向下倾斜泵送时，不容易反泵，堵管主要在下端弯管和水平管处。（3）混凝土质量不好或离析时，易发生吸入流道堵塞或吸入空气而导致堵塞。4、堵塞后的处理措施堵塞发生后先进行反泵，若反泵无效则应停机处理。堵管部位的判断方法：在泵机操作人员进行正泵反泵的同时，其他人员沿输送管道寻找堵塞部位。一般从泵的出口道堵塞部位的管段会发生剧烈振动，而堵管部位以后的管路则是静止的。堵塞段混凝土被吸动有响声，堵塞点以后无响声；敲打管道，堵塞部位由发闷的声音与密实的感觉。一旦找到堵塞部位，在进行正泵反泵的同时，用木锤敲打该处可能会排除堵塞，否则坚决拆开管路，人工排除堵塞。4.2.2液压系统故障混凝土泵在正常工作时，液压泵始终在液压大流量状态下工作，双缸切换频繁。在这种状态下，除去液压件本身的损坏可能引起故障外，造成液压系统无法正常工作的一个主要因素是油温过高。造成油温过高的原因是多方面的，可能是：液压箱油量不足；冷却器风扇停转；冷却器散热片积尘过多，散热性能不好；冷却器内部回路阻塞；液压回路中某些辅助系统的中低压溢流阀设定压力过高或损坏；液压系统内泄漏过大。（1）液压系统内泄漏将引起油温增高。液压件（包括工作液压缸、液压泵、液压马达、阀等）之所以可以正常工作，主要依靠自身良好的密封性能。工作时间较长后，滑动副可能磨损，橡胶件可能老化，这样在工作过程中高压油就会从缝隙中强行流过。这种从缝隙中强行通过的高压油消耗的功就变成了热能使油温升高，从而大大降低了液压油的粘稠度，进一步加大了内泄漏，造成恶性循环。从某种意义上说，在正常工作状态下，系统油温的高低是衡量泵的工作好坏的一个重要尺度。（2）、液压油应保持一定的清洁度。目前，用于回路的过滤器一般的精度在。这种金属颗粒若加在滑阀芯中滑动，会很快引起阀芯的磨损。为有效防护这种情况发生，可将回油过滤器的过滤精度提高（相应滤芯面积要加大），这样成本加大且更容易堵塞；或者按使用索命树更换滤芯。注意，液压油的滤芯就好比人体的肾脏，对整个机器的正常运转是极其重要的。1、液压系统常见故障和原因见表4-2表4-2 液压系统常见故障故障原因主油缸活塞不动作泵送启动按钮接线松脱换向阀故障主泵排量调节不当油箱内液压油太多滤芯严重堵塞控制油路节流孔堵塞主油缸不换向机动换向阀出了问题机动换向阀撞板出了问题主油缸活塞运行缓慢主油泵排量调整不当控制油压不够滤芯堵塞或液压油不够控制油路节流孔堵塞未及时进行补油操作，主油缸封闭腔液压油减少导致行程缩短输送管物料情况不好，断续或出料少混凝土泵活塞严重磨损眼睛板与切割环间隙过大混凝土料太差，造成吸入性能差S管部分被堵塞泵送系统无法停机停止按钮出现故障2、泵活塞不能自动回程此故障应该直接从泵送系统（即主液压回路）入手，同样把可能发生故障的原价按主次排列。根据分析，在系统压力正常情况下，泵送混凝土时两缸活塞行至行程端点处不能自动回程，但利用手动控制回路混凝土泵却能继续工作，则可断定故障源在泵送系统的自动控制回路或者闭合回路处，拆检下列最容易发生故障的阀，即可找到故障源。（1）先导阀：若此阀在自动控制回路中不能正常工作，则无反馈信号，如阀芯卡死。（2）闭合油路安全阀：若此安全阀泄露使活塞行程变短，即使液压缸内部活塞头部与液压缸端盖接触，活塞也难以回程。4.2.3摆阀的故障通常摆阀的故障有两类。一种情况是料斗与摆动杆的支撑密封由于缺油慢慢磨损，最后料斗中的水泥砂浆渗漏到轴颈中，大大地增加了阻力，最后使S阀不能转动或转动不能到位。S阀没有大为，进（出）料口不能密封，无法建立泵送压力。另一种情况是直接咬死、根本无法转动。在泵送混凝土施工中，一旦出现这类故障，处理是相当困难的。这就要求施工人员在工作前认真检查，在工作中勤加润滑脂，始终保持轴颈转动副腔内充满热润滑脂，使料斗中的水泥砂浆无法渗入。另一个摆阀故障为切割环与眼睛板磨损导致的故障。切割环与S管之间有一个弹性橡胶环起压力补偿作用。切割环磨损3mm左右，摆阀仍可以正常工作。如果磨损过大，则密封性能大大下降，泵送压力降低，因此使用一段时间后应及时更换切割环与眼睛板。4.2.4混凝土缸与活塞头磨损所有的厂家在混凝土泵的使用说明书中均详细交待了混凝土缸与活塞头严重磨损引起的后果及更换的方法。一般混凝土缸的材料是相当硬且耐磨的。活塞头的橡胶唇边要比缸径大，安装时，先将唇边内压通过缸端部的斜口滑入缸内。这种尺寸的配合可以保证活塞头与缸的密封性。随着工作时间加长，活塞头的唇边逐渐磨。当唇边磨损到一定程度后，活塞向前推进时，部分混凝土砂浆液就会留在混凝土缸中，这部分浆液通常由液压缸与混凝土缸之间的封水腔中的水冲洗去，以防止这种含有很细固体微粒的浆液，渗漏到液压缸的油液中。因此，使用者应经常注意封水的混浊程度，通常一个台班，更换次封水。若发现封水在短时间内迅速变混，这表明活塞已磨到极限，应在下次使用前将活塞达到极限，此时应更换混凝土缸。4.3混凝土泵常见故障及排除表4-3 混凝土泵常见故障及排除方法故障原因排除方法电动机起动时空气开关跳闸1、空气开关内过流装置故障；2、过电流整定值偏小；3、前次运转停机时未按泵送停止按钮，造成电动机带负荷起动1、检查修理；2、重新调整；3、按一下泵送停止按钮再起动电动机起动后运转指示灯不亮1、灯内限流电阻断线；2、交流接触器常闭接点、时间继电器微动开关接点有故障1、更换；2、检修或更换泵指示灯全不亮但推送正常，或一侧灯亮，但无推送动作1、限流电阻接线故障；2、灯座接线错误或松动；3、主电液阀电磁线圈或行程开关有故障1、更换；2、检查接线，扭紧螺栓；3、检修或更换活塞反向失灵或活塞能循环动作但板阀不反向1、反向按钮接触不良；2、反向继电器插座接线松动；3、板阀反向开关损坏或接线不良；4、辅电液阀电磁线圈损坏1、检修；2、检修，消除接线松动；3、检修或更换；4、检修或更换搅拌自动反向失灵1、时间继电器微动开关失灵2、微动开关与油压推杆错位；3、搅拌电磁阀损坏1、检查接线或更换；2、调整或更换；3、检修或更换搅拌轴不转1、料斗内有异物卡阻；2、搅拌轴两端轴承密封损坏，砂浆渗入结硬；3、润滑条件恶劣1、清除；2、更换密封，排除砂浆积块；3、改善润滑条件推送机构动作正常但无混凝土排出混凝土活塞从活塞杆上脱落重新安装板阀上下轴端漏浆阀窗泄浆1、轴承磨损；2、阀窗损坏或关闭不严1、更换；2、检修或重新关严分动箱漏油1、油封损坏或轴颈磨损；2、箱盖结合面损坏或密封垫圈损坏1、更换油封、修复轴颈；2、修理或更换水系统有浮油或水从水箱盖冒出1、推进机构油缸密封圈损坏；2、混凝土活塞橡胶圈损坏；3、混凝土缸壁磨损1、更换；2、更换；3、更换推送混凝土频率过低或过高1、油箱油面过低，液压泵吸空气；2、主溢流阀不正常，有泄漏现象；3、滤油器堵塞；4、封闭油路油量减少，冲程缩短1、加油至规定油面；2、检修；3、清洗滤芯；4、检修封闭油路安全阀推送活塞在行程终端停顿主电液阀阀芯卡住检修板阀换向缓慢1、蓄能器充压不足；2、卸荷溢流阀压力过低；3、液压缸活塞密封损坏1、检修；2、调整溢流阀压力；3、更换密封圈蓄能器压力不稳定，呈不规则变化1、液压泵吸入空气；2、卸荷阀故障1、油箱补油，检修吸油管路；2、检修板阀液压缸不动作1、阀箱内混凝土堵塞；2、板阀液压缸失灵1、清除堵塞；2、检修主液压缸活塞杆振动1、油箱油位低，液压泵吸空；2、主泵吸油管泄漏；3、主液压缸杆腔密封圈压得过紧，油温提高后活塞杆咬死1、加油至规定油面；2、检修；3、重新装配两个推送液压缸不同步，有时还发生撞缸现象闭合回路存在空气在停机状态下，缓缓松开闭合油路管接头进行排气，拧紧接头后开机运转几分钟，再停机进行排气，直至排完存气油温过高1、泵送负荷太高而使主溢流阀经常溢流；2、辅电液阀和卸荷阀有故障，使泵不能卸荷；3、液压油粘度过低1、适当提高溢流压力2、检修3、更换电动机停转后，使蓄能器释放能量时板阀动作少于6次1、卸荷阀泄漏，不保压；2、辅电液阀失灵1、检修；2、检修液压油污浊，呈锈色1、推送液压缸密封圈损坏；2、液压系统油损坏而引起的污染1、更换密封圈；2、检查、排除4.4换向系统故障表4-4 换向系统故障现象原因排除方法分配阀不摆动分配阀被异物卡住；溢流阀故障导致换向压力不够；分配阀质量太差，停机时间长，换向阻力大；S管轴承磨损严重，换向阻力大；高层泵送时，水平管太短清除杂物；检查溢流阀；更换搅拌装置；更换轴承；加长水平管分配阀缸不能自动换向缺少液压油；方向按钮接触不良；液压换向阀阀芯因脏物黏滞加注液压油到规定位置检修或更换方向按钮；清除换向阀阀芯中脏物，使阀芯能自由摆动分配阀不能自动换向蓄能器油路不充压；分配阀反向开关损坏，或接触不良；S管摆动区域内聚集了集料或集料沉积与料斗内，阻碍换向检查蓄能器压力，关闭蓄能器卸荷阀；检查或更新反向开关；采用反复换向，反向泵送的方法将S管内的集料泵送出去分配阀换向速度慢蓄能器预充压力不足；蓄能器油囊破损；分配阀液压缸密封圈因损坏造成泄露；卸荷阀未关死；摆动油缸漏油补充蓄能器额定压力到设定值；更换蓄能器皮囊；更换分配阀液压缸密封圈；关闭卸荷阀；检修或更新油缸分配阀摆动不到位摆动油缸尼龙轴承座变形或厚薄不一致在摆动油缸尼龙下部加调整垫片分配阀摆臂端漏砂浆S管小端防尘圈变形或轴承磨损过度，间隙大检查拆换结论通过一个学期的毕业设计，对混凝土输送泵这一常用的建筑机械有了比较深入的了解，能独立完成矿用混凝土泵的设计工作。在本次设计中，通过对目前矿用混凝土输送泵工程应用中液压系统的借鉴和改进，设计了开式液压系统，在一定程度上改进了矿用混凝土输送泵液压系统的性能。针对目前混凝土输送泵泵送过程中密封方面存在的问题，参考和借鉴目前比较优秀的解决方案，设计了补偿密封方案，通过对补偿密封原理的应用，一定程度上提供了混凝土泵的泵送性能和使用寿命。就当前混凝土输送泵泵送过程中存在的混凝土料堵管的问题，通过对工程上应用比较广泛且适用的方案参考，吸收，设计了反泵解决方案。这一方案在一定程度上提高了混凝土泵工作时间的可靠性，方便了施工，提高了工作效率。设计中，就选定了设计方案的各个部件进行了结构设计，从而得出了混凝土泵的整体构造，并应用所学的机械工程和力学方面的知识对所设计的结构进行了强度校核，确保了混凝土泵的设计安全。另外，在本次设计中，还对混凝土泵的一些其他问题进行了相关讨论，巩固了以前所学的知识，开阔了思维。参考文献：【1】朱龙根简明机械零件设计手册北京机械工业出版社2005【2】机械设计手册编委会机械设计手册北京机械工业出版社2004【3】李继业建筑施工技术科学出版社2001【4】程志红机械设计南京东南大学出版社2006【5】贺利乐建设机械液压与液力传动北京机械工业出版社2004【6】赵志缙，赵帆混凝土泵送施工技术北京中国建筑工业出版社1998【7】帅长红建筑施工机械安全操作规程与故障排除实用手册2003【8】马玉贵液压件使用与维修技术大全北京中国建材工业出版社1995【9】程志红，唐大放机械设计课程上机与设计南京东南大学出版社2006【10】成大先机械设计手册（、）化学工业出版社2002【11】吴宗泽机械零件设计手册北京机械工业出版社2003【12】王修正,徐圣文,周继祖工程机械施工手册中国铁道出版社1986【13】唐金松简明机械设计手册上海科学技术出版社2000【14】张国忠现代混凝土泵车及施工应用技术北京中国建材工业出版社2004【15】隗金文，王慧液压传动沈阳东北大学出版社2001【16】王洪欣，李木，刘秉忠机械设计工程学I徐州中国矿业大学出版社2001【17】唐大放，冯晓宁，杨现卿机械设计工程学II徐州中国矿业大学出版社2001【18】许福玲，陈克明液压与气压传动北京机械工业出版社2005【19】匡襄液力传动北京机械工业出版社1982【20】Bracing of thin walled steel box columns during pumpingof wet concrete in tall buildingsBUy-and SDasDepartment of Civil, Mining and Environmental Engineering, University of Wollongong, Wollongong, NSW 2522, Australia【21】Stefan Jacobsen The other concrete pump systemNarvik University College14 December 2000The other concrete pump systemThe other concrete pump system mainly refers to the electrical control system, the lubrication system of cleaning system.Electrical control system which the pump is a very important component of it is directly related to the control of pump performance and the ease of application. Especially when the pump work involved in the space of very large, cloth-can be extended even farther to pouring tens of meters, and the control of the pumping to stop the launch, the displacement of change, the movement of Boom , To small outrigger to the election of the support, the scope of work, such as warning signs, to achieve harmonization, acting in unison, if not outstanding in the electrical control system is very difficult to complete the play.Concrete pump truck in the structure of the composition, the main hydraulic pump is sent to institutions, the system at work in many high-speed, high-frequency components of the campaign, they must have the normal operation of the lubrication system can assist and support To be continued, so lubrication system is also indispensable part of the lubrication system work more related to the quality of life of the vehicle.Cleaning the system is set up concrete pump truck and the nature of work and the environment are closely related to the concrete is characterized by a certain time after the natural setting and hardening process of irreversible change, so if the pump shutdown for a period of time without timely clearance, hopper, conveyor Condensation of the pipeline will be sealed concrete, the consequences would be disastrous, but on the other concrete pump truck pollution will also be the site of a great loss. In view of this, concrete pump truck equipped with air compressors are generally carrying water tanks or the cleaning system, work completed during the shutdown period of time or when to have timely cleaning. The pump, it is essential.Concrete pump electrical control system is based on the pump used by the hydraulic system in the form of the decision, the concrete pump the hydraulic system mostly uses a single-or double-loop open-loop system, closed-loop system, such as dual-control Way to achieve. When the concrete pump the hydraulic system established after the corresponding electrical control system-which can only be determined.Concrete pump electrical control system in the control mode currently has five major: mechanical, hydraulic, electrical and mechanical-electrical-control, programmable logic controller-and-control logic. The first application of the mechanical control has now been eliminated, for technical reasons, to the end of a logic circuit as the core of the current control methods are rarely used, now mostly used PLC-electrical control system.Internationally renowned manufacturer of hydraulic parts of the PLC have similar products, such as the MC REXROTH series microcontrollers already mature application in a variety of engineering machinery, the Japanese companys Series C immediately P-type programmable control Also has applications in the concrete pump on the case. In another example, in Germany SCHWING company in 2003 delivered to the Chinese use the S58SX-concrete pump truck, equipped with a unique Victor system, which is a real-time monitoring of advanced computer system that can automatically monitor the entire system and S58SX Able to make the diagnosis, but also all the information displayed on the LCD screen, so that operators to easily monitor the operation of the system as a whole. SCHWING introduced in 2002-the KVM39X concrete pump truck, the proportion of fabric using digital-control systems, non-interference in the case of the cloth-precise manipulation. Will be behind this special section for more details.Siemens company first launched the LOGO! General logic control module, the beginning of 1999 has introduced a new generation of LOGO! Products can be good preparation procedures in the computer and LOGO! Between transmission, programming and use are relatively simple. Japans Mitsubishi Corporation, Matsushita Electric Works, Germany Queensway - Le Mexican company, Omron Corporation of Japan and some domestic companies have introduced similar products, only name is different. But generally, the flexibility of similar products and their functions better than PLC programmable logic controller, particularly in the concrete pump more complex this control circuit, although there are similar products of the application, but is generally preferred PLC To control.In addition to the installation of concrete pump truck on the electrical control system to complete control tasks, but also installed a manual control system manipulation, it is also part of the control system. If the use of mechanical manipulation, are generally under control of the agencies and institutions in two ways Ruanzhou manipulation. If the two were compared to easily find, shaft manipulation institutions with more advantages, such as the layout flexibility, high efficiency drive, the transitional joint air and less on the trip, the itinerary adjustments convenient, concrete pump truck maneuvering system is mainly Select Ruanzhou manipulation agencies. According to actual needs, the manipulation of the pump system should be able to achieve stepless speed regulation manipulation, and the joystick can stop at any one location of the locking mechanism is the key to achieving stepless speed regulation control devices, can generally choose butterfly spring Or spring board, and so on. In order to facilitate manipulation, manipulation handle all designed and installed in more convenient locations, such as Putzmeister BSF36.09Z-Pump, their control engine speed maneuvering handle mounted on a ladder on the side of operation is very convenient.Such as the use of hydraulic manipulation, or directly from the pump of the hydraulic pumping system of access to driving force, and through hydraulic valve manually manipulated to achieve. If the Italian production of CIFA concrete pump, manufactured by South Koreas Daewoo concrete pump truck, and so on, have this form of control system. Graphics-manipulation are generally instructed to learn better understand and prevent misuse.Control system and electrical control systems, mission control borne by the very concise clear, the structure is simple to many.If we really want to understand a concrete pump electrical control system, we must first understand the actual pump should not be the bodies of electrical components control the distribution, or its electronic control equipment in the form of operation, but should first look at the Pump Electrical schematics, from the start with the basic principles of control. Through the electrical schematics of reading, from the overall understanding of the electrical pump control structure and function of settings, be aware of: the actual pump truck and then combine the electrical components and control structure, such as the distribution of the analysis, Pump will be on the electrical control system has a thorough understanding of the. So, in terms of engineering and technical personnel, the electric pump is a very important principle of a technical paper (in each pump contained in this document).(1), electrical schematicsElectrical schematics that the concept is simple: all kinds of electrical components with a certain symbol, and the various components of the action by the order of the draw, to illustrate the electrical diagram1), the electrical characteristics of the principle ofElectrical system and support the main circuit when the circuit is also linked to separate with a painting in the drawings and paintings in the main circuit general auxiliary circuit to the left or above, the main circuit with pachytene, assisted by the thin circuit portrayed. Plans of various electrical components, such as contacts, switch button, and so are not power, handle at zero, unaffected by external force, mechanical work in the original location of the situation. In order to facilitate the installation and maintenance of the electrical components in the principle of the connection point line often be marked with code. The electrical coil, the paintings were grounded in their circuit and the circuit voltage, the TAC, the DC Circuit started painting into several independent parts.2), read electrical schematics of the wayDrawing broad understanding of the role, grasp the performance of the theme of the drawings, and on this theme to the various circuit elements of the role played by. Marking a drawing on a number of components, circuits, graphic symbols and text symbols, these symbols represent the meaning to familiar with the control symbols screening equipment breakdown, gain a clear understanding of its name, models, specifications, drawings will have to be good at the Abstract symbols into concrete components. Generally speaking, the electrical schematics should be encountered in the contact line and judgement to find contact is broken-or. In electrical schematics, all kinds of contacts are in accordance with the initial location of the painting, but in Dutu, not in accordance with the drawings shown by the contents of a certain state to choose to read, reading is more complicated electrical schematics, the use of state Map is very helpful.Reading electrical schematics of the order is: look at the main circuit, again assisted circuit. See auxiliary circuit is generally top-down, and his party and his party to read, or some part of Huazhengweiling read, in the process of Dutu some time to figure out the problem, you can temporarily put aside, wait until youre finished reading the other Circuit, may be clear.(2) power and a remote control deviceConcrete pump the work force is mainly obtained from the pump truck engine, engine to spread through the connecting shaft from power, then driven hydraulic motors and hydraulic pump, this part of the non-use of power. But in the electrical control system, you need to power as a driving force, so it is necessary to this end with power. Of course, in the hydraulic control system of the various electromagnetic valve, and so is the need for power. Concrete pump power from two sources, one of the 380 V is an external force, and the other is from the car battery pump. If普茨麦斯特BSA 1409D-pump lubrication system, equipped with a 380 V AC power-driven pumps grease, but at the same time there are 24 V power grease pump and hydraulic-driven pumps grease.Concrete pump in operation, the console from the pumping operations of dozens or even on the 100-meter long, so people often need to meet to complete operation. This traditional mode of operation due to staffing requirements, low efficiency, it greatly limits the performance of the play pump. Wired remote control (that is, cable remote contro

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