车载伸缩式皮带输送机技术与水电施工应用.docx

图1 putzmeister车载伸缩式皮带输送机车载伸缩式皮带输送机技术与水电施工应用technique of vehicle-mounted telescopic belt conveyer and itsapplication in hydraulic power construction长沙中联重工科技发展股份有限责任公司王佩坤 /wang peikun黎晓君 /lixiaojun甘建国 /ganjianguo车载伸缩式皮带输送机是一种机动性强、输送量大、能输送多种物料的布料设备，目前在国内主要用 于水电工程的大骨料常态混凝土和碾压混凝土的输送， 因此在水电大坝仓面局部浇注、导流明渠底板浇注、涵 隧洞底板浇注等工程中较受欢迎。由于车载伸缩式皮带输送机能完成多种物料如常 态混凝土、不可泵送混凝土、钢丝混凝土、砂、砾石、 谷物、矿石、煤炭、水泥、粮食、防洪材料等等的输 送、布料。因此在水电、铁路、公路、机场、桥梁、地 下工程、场馆、船坞码头等的建设、浇注及物流中都 能发挥极大作用，潜在市场空间很大。我国自 1998 年以来，水利水电建设投资大幅增加。 十五期间，水利水电建设年投资达到 2000 亿元 / 年。十 一五期间，水利水电建设仍将保持大规模投入，其中 水利建设投资总额达 4628 亿元，而水电建设投资总额 超过 5000 亿元。根据国家发改委制定的水电中长期发 展目标，我国的水利水电建设在今后 20 年都是黄金发 展期。除了已经开工的一些大型、巨型水利水电工程 如南水北调中线、三峡、龙滩、小浪底、向家坝、溪洛 渡、锦屏一级水电站外，还有大量工程在十一五、十 二五、十三五相继建设或投产，众多水利水电建设项 目的开工和建设为车载伸缩式皮带输送机带来了难得 的市场机遇。目前在国内外水电工程建设施工中用的最多最好 的车载伸缩式皮带输送机是美国的 rotec 公司生产的 creter crane和德国的putzmeister公司生产的telebelt 车载伸缩式皮带输送机（图1），rotec公司和putzmeister 公司都是国际上知名的混凝土机械制造商，在业内享 有很高盛誉。rotec公司和putzmeister公司的车载伸缩式皮带输 送机在结构、原理上基本一样，下面我们通过水电建 设客户评价较高的telebelt车载伸缩式皮带输送机介绍其技术特点与原理结构。telebelt tb 105 车载伸缩式皮带输送机是 putzmeister 前期研发制造的机型，也是目前在国内 使用最多的机型。该机型由底盘、伸缩臂架、主输 送带、进料输送带等几大部分组成。通过控制面板 或无线电遥控向指定目标大方量布料。该机设计功 率为 257kw ，臂架水平伸展可达 32m, 4 节伸缩布 料臂，3 节高强度铝合金机架，液压驱动输送带，主 输送带和送料输送带具有 360 的操作范围，可在4.3m 的低净高空间内伸展作业。每小时最多可布料275m 3, 可布塌落度为 0 305mm 、骨料粒径 100 mm 的混凝土。 1车载伸缩式皮带输送机主要特点（1 ）车载伸缩式皮带输送机能够大方量布料，每 小时布料可高达 275 m3 。是 37m 泵车每小时最大理论 输送量 120 m3 的 2.29 倍，它比混凝土泵车布料速度更 快，而且不受骨料限制。（2 ）对被输物料没有特别要求，既可输送常规混 凝土，又能输送不可泵送混凝土（如钢丝混凝土、碾2 00 8 . 0 4 建设机械技术与管理103（a）（b）图 2 车载伸缩式皮带输送机在水电大坝导流底板施工中2车载伸缩式皮带输送机主要用途（1 ）水利水电工程应用。大坝混凝土施工由于受 季节、工期、工程规模影响，大方量混凝土浇筑设备 往往是首选设备，深受施工方欢迎。现在大坝浇筑施 工公司常采用塔带机和大型门塔机、缆式起重机相结 合的方式，如三峡、龙滩工地，大方量混凝土浇筑设 备加快了施工速度，缩短了建设工期。但缆机、门塔 机和塔带机有浇筑盲点。对于浇筑盲点以及导流明渠 底板、闸室底板、厂房基础、岩锚梁等配套工程的浇 筑，传统的浇筑方式常使用普通胶带机或吊罐加起重 机等方式。这些输送方式输送效率低，无法满足水利 水电工程施工强度、方量、效率、工期的要求。而车载 伸缩式皮带输送机恰恰能提供大方量布料，也能机动 浇筑盲点区域，是解决上述问题的最佳设备。从混凝土级配的角度看，三级配混凝土价格低，浇 注的大坝质量更好，不易产生开裂。在水利水电工程 中三级配混凝土使用量很大，而常规的混凝土泵、泵 车均无法浇注三级配混凝土，车载伸缩式皮带输送机 既可输送常规混凝土，又能输送三级配以上混凝土和 碾压混凝土，是水电工程施工人员众口认同的大骨料 浇筑设备。（2 ）其它建筑工程应用。车载伸缩式皮带输送机 可以大方量输送混凝土和各种散装物料,因此它是混凝 土基础、高速铁路、高等级公路、沟渠、机场、码头工 地大方量混凝土输送的理想设备。在混凝土密实度要 求很高的桥面施工中，由于车载伸缩式皮带输送机布 料不存在物料离析和大量空气进入混凝土的情况，因 此，它是理想的桥梁布料设备。它还可以在低于 4.3 米 高的空间内安装和布料，比如隧道、体育馆、仓库、地 下车库等各种室内和低空作业环境中工作，它是低空 环境布料的首选设备。（3 ）其它物料输送。车载伸缩式皮带输送机可以 在同一地点用同一设备输送石头、沙子、混凝土等多 种物料，而混凝土泵车只能泵送混凝土材料。另外车 载伸缩式皮带输送机可以迅速地从一个位置移到下一 个位置, 用同一设备在多点布料。因此车载伸缩式皮带 输送机是一种多用途设备。由于车载伸缩式皮带输送机在大方量、大骨料混 凝土输送方面的优越性，颇受建筑施工单位欢迎。另外 由于它输送物料的多样性，可以向众多应用领域扩展。压混凝土、粗骨料混凝土），输送混凝土时没有离析和空气夹带，没有阻塞，没有虹吸，因此它是处理不可 泵送混凝土的理想设备。（3）除输送混凝土外，还可输送砂、砾石、谷物、 矿石、煤炭、水泥、粮食、防洪材料等等。可在基础建 设、物流建设、防洪抢险等多领域中发挥作用。（4 ）车载伸缩式皮带输送机的通用性很强，一机 多用，它既可以输送混凝土，又能输送其它材料，利 用率高达 95% ，比其它设备更节省时间，更经济，效 率更高，成本更低。且工地所有物料能在同一时间用 同一设备输送，不需更换架设位置。（5 ）车载伸缩式皮带输送机的架设和操作空间高 度低于 4.3m。这一特点使得它能在净空比较低的室内 工地操作。比如地铁、体育、展览场馆。（6 ）车载伸缩式皮带输送机不仅易于维护，而且 工作可靠，它的噪音、燃料消耗、维护支出都很低，用 户容易接受和购买。104 cmtm 2 00 8 . 0 4施工技术construction technology图 3 车载伸缩式皮带输送机在仓贮工地大方量布送混凝土车载伸缩式皮带输送机主要用于解决大骨料、大方量混凝土输送问题，据 pm 公司宣称，他们 10 年来 销售到混凝土布料工程和其他的物料输送工程的各种 型号机型已达 500 台。与全球市场发展路径相似，中国车载伸缩式皮带 输送机市场同样启动于水利水电施工领域，在小浪底、 三峡、龙滩、向家坝、溪洛渡等国内大型水电工程中 车载伸缩式皮带输送机都有较多应用。根据数据统计， 到目前为止，车载伸缩式皮带输送机在国内水利水电 工程中保有量大约在 19 台左右，并有逐渐向其他运用 领域发展的趋势。三类。一类是以putzmeister公司telebelt为代表的标准汽车底盘类产品；第二类为 rotec 公司的 cc200-24 胎 带机，该类产品底盘为汽车起重机底盘；第三类为中 国水利水电第八工程局常德机械分厂设计制造的 blj600-40 型带式混凝土布料机，使用履带式起重机底 盘。在车载伸缩式皮带输送机的领域内，仍以第一类 产品为主流。putzmeister 公司的 telebelt 系列包括从 tb50 到 tb130 的一系列产品，目前主要机型为 tb80、tb105、 tb110 以及 tb130。2002 年推出的 tb130 是该系列中 最大的机型，拥有 5 节伸缩臂架，其中 4 节臂架为高强 度铝合金材料，第 3、4 节臂同步，最大布料半径达 38.56m；其臂架的控制通过该公司的 mbc 系统（modular boom control），增进了整个设备的控制能力；支腿采 用拥有专利权的液压伸缩支腿，使设备在狭窄工地也 可快速架设。2005 年该公司推出 tb110，输送半径与 tb105 差不多，但在支腿的伸缩形式和皮带材料等方 面作了改进，支腿的伸缩采用了独特的“蝴蝶”式，旋 出后进行液压顶升；其伸缩臂架零件与其他型号产品 具有良好的通用性，输送机为液压驱动，使设备在工 地更容易定位， 最大的不同在于 tb110 通过使伸缩式 主输送带用作输料带，而原输料带变成卸料带，从而 实现反输送，该功能通常用于将废料移走，或当自卸 车不易进入工地时，通过 tb110 的反输送功能，将料 装载到自卸车上。美国的 rotec 公司生产的 cc200-24 胎带机，主要3车载伸缩式皮带输送机主要应用技术车载伸缩式皮带输送机自问世以来，经过十多年 的发展，已形成了几种类型的设备。底盘类型可分为表 1 国外主要产品技术参数见2 00 8 . 0 4 建设机械技术与管理105型号tb105 tb110 tb130 cc200-24制造商 putzmeisterrotec最大布料半径 32m 32.34m38.56m61m 输送带宽度 457mm 457mm 457mm 609.6mm 臂架仰俯角范围 -1830-1530-1529-1530最大输送能力 275m3/h275m3/h275m3/h456臂架 4 节，360 旋转4 节，360 旋转5 节，360 旋转3 节，360 旋转前支腿 伸展 7.37m 旋转顶升7.058.46m ，液压直接伸缩/后支腿 伸展 7.67 旋转顶升8.17m8.84m ，液压直接伸缩/操作净空高度 4.8m4.8m4.70m/最大输送的混凝土粒径100mm 100mm 100mm 152mm 输送的混凝土塌落度 0305mm 0305mm 0305mm /发动机功率 mack e-7350 hpmack mr 688s 300kwmack mr 688s300kw发电机组底特律6v-92ta 或 6-71t275kw或 210kw 底盘：康明斯 6cta8.3-c 183.75kw总重 27148kg27907kg34612kg100680kg施工技术construction technology1. 给料输送机 2. 布料杆 3. 上转台 4. 通用汽车底盘 5. 基架6.电气控制柜 7.液压系统 8.压力清洗系统 9.支 腿 10.无线 或有线遥控装置 11. 给料输送回转头图4 结构示意图1. 通用汽车底盘 2. 支腿 3. 给料输送机 4. 给料输送机台车轮5. 给料输送机料斗 6. 给料输送机下铰链 7. 给料输送机上铰链8. 基架 9. 给料输送机回转头 10. 布料杆 11. 一节臂架 12. 二 节臂架 13. 三节臂架 14. 四节臂架 15. 出料套管 16. 变径混 凝土导管 17. 尾胶管图5 工作状态示意图1. 臂架 4 上的滑轮组 2. 臂架 3 上的滑轮组 3. 臂架 2. 上的滑 轮组 4. 均衡调节滑轮组 5. 臂架 1 上的滑轮组 6. 钢丝绳图6 布料杆伸出原理示意图驱动轮 缓冲轮 皮带滚轮 图7 主输送机皮带输送机构的原理由 1 节给料皮带、3 节布料皮带和 1 台 g rove 生产的rt 990型起重机底盘组成，与putzmeister的telebelt相 比，该机浇注覆盖面大，浇注强度大，高程适应范围 大，特别适应高坝混凝土的浇注，但由于自重太大，在 施工现场转场移位时，远不如 telebelt 灵活，过大的重 量也导致对施工现场地面的要求高于 telebelt。国外主要产品技术参数见表 1 。图 4、图5为普茨迈斯特tb 105 telebelt车载伸缩式皮带输送机主要结构示意图和工作状态示意图。 主输送机由布料杆、布料杆伸缩机构、皮带输送机构组成。布料杆由四节臂架组成，由高强度铝合金 焊接而成。布料杆不用折叠，可直线伸缩。布料杆的 变幅运动由变幅油缸的运动实现。布料杆伸缩是靠液 压马达驱动滑轮组带动钢丝绳运动实现，布料杆伸出 的原理如图 6 所示, 布料杆收缩时钢丝绳按图示反方向 运动。钢丝绳如何缠绕是设计的关键点。4车载伸缩式皮带输送机原理结构车载伸缩式皮带输送机是一种专用施工车辆，主 要由下车和上车两部分组成，下车采用通用汽车底盘 或者自制专用底盘，上车主要有上转台、主输送机、给 料输送机三部分组成，下车可在通用汽车底盘的基础 上加以改装，在汽车底盘上加一基架，以安装支腿、回 转支承等。主输送机皮带输送机构的原理如图 7 所示，皮带的运动由马达带动驱动轮运动实现，主输送机皮带 输送速度由皮带速度控制