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混凝土泵送设备的结构与原理中联重科混凝土机械公司研究院黄琥2009-11-19主要内容一、混凝土泵送设备的分类二、泵送设备型号代码及主要技术参数三、混凝土泵送设备的结构四、泵送工作原理介绍五、泵送液压系统介绍六、润滑系统介绍七、清洗装置一、混凝土泵送设备的分类混凝土泵车载泵泵车底盘+混凝土泵底盘+混凝土泵+上装总成泵车是指具有行驶、泵送、布料三种功能为一体的这样一种机械设备；如果没有臂架，只有底盘和泵送单元，我们称之为车载（式）泵；既无底盘，又没有布料臂，就是我们所说的混凝土泵；无底盘、无泵，我们称之为布料机（杆）。按底盘分：底盘一般都选用国际品牌如瑞典VOLVO，德国Mercedes-Benz，日本ISUZU等公司生产的专用底盘，部分泵车采用国产底盘的泵车，如中联重科采用的浦沅专汽底盘和北汽福田采用的欧曼底盘，在市场上使用情况也还不错。按臂架展开方式分：R形臂架，Z形臂架，RZ形臂架R形臂架特点：a.便于布置，结构紧凑、b.一般大腔进油展臂，举升力大，有效作业空间大、c.逐节展开，要求场地空阔；Z形臂架特点：

a.展臂速度快、b.施工场地要求小，易通过狭窄空间，进行布料、c.一般小腔进油展臂，举升力小，有效作业空间稍小d.非工况油缸外露，易损坏。因而一般在大臂附近用R形，软管附近用Z形臂的复合型臂加较常见。按臂架长短分：反映泵车性能的重要参数，它决定了泵车的布料作业范围，臂架越长其作业范围越大，工地适应性越强。主流泵车臂架也从37米向42—49米发展。中联：37，40，42，46，，47，49，50，52,58三一：37，38，42，45，48，52，56，66,72发展方向：向长臂架发展1、开式电控柴油机泵HBT80.13.174RS2、闭式电控柴油机泵HBT105.21.286RS3、开式液控柴油机泵HBT80.14.174RS4、闭式液控柴油机泵HBT80.18.195RSA5、开式液控柴油机闸板泵HBT60.8.112RZ6、开式电控柴油机闸板泵HBT80.8.132RZ7、开式电控电机泵HBT60.16.110S8、闭式电控电机泵HBT60.10.75S9、开式电控电机闸板泵HBT60.7.75Z10、开式液控电机泵HBT60.16.110SB11、闭式液控电机泵HBT60.10.75SB12、开式液控电机闸板泵HBT60.7.75ZB柴油动力车载泵ZLJ5120THB——14MPa/16MPa柴油机泵

电机动力车载泵ZLJ5120THB——14MPa电机泵日本ISUZU底盘泵车

ZLJ5281THB125-37ZLJ5381THB125-44日本HINO底盘泵车

ZLJ5282THB125-37ZLJ5300THB125-40德国Mercedes-Benz底盘泵车

ZLJ5293THB125-37/ZLJ5301THB125-40

ZLJ5393THB125-44/ZLJ5411THB125-47ZLJ5401THB125-46/ZLJ5413THB125-49ZLJ5430THB125-50瑞典VOLVO底盘泵车ZLJ5294THB125-37/ZLJ5394THB125-44ZLJ5421THB125-47/ZLJ5414THB46-5RZZLJ5423THB49-5RZ二、泵送设备型号代码及主要技术参数

2.1.1拖泵中联拖泵：HBT60.16.110SB表示最大出口压力为16MPa，最大理论方量60方，额定功率为110KW，B型电动S阀拖式混凝土泵。三一拖泵：HBT60C-1810Ⅲ表示最大出口压力为10MPa，最大理论方量60方，油缸行程1400mm,S阀拖式混凝土泵。2.1.2泵车企业代号特种车代号整机重量产品改型编号泵车标准代号泵送方量布料高度如中联重科ZLJ5420THB125-47ZLJ5420THB125-47如：三一重工SY5381THB-45SY5381THB452.1.3车载泵企业代号特种车代号整机重量产品改型编号

标准代号如中联ZLJ5110THBZLJ5110THB2.1泵送设备型号代码2.2泵送设备的主要技术参数

理论输送方量（m3）

理论泵送压力（MPa）输送缸内径×行程（mm）液压系统形式分配阀形式原动机功率料斗容积（L）上料高度（mm）垂直布料高度（m）水平布料半径（m）布料深度（m）臂节长度

展臂角度回转角度（°）底盘型号

拖泵技术参数泵车技术参数车载泵技术参数3.1拖泵结构

拖式混凝土泵：主要由机架、机罩、动力系统、泵送机构、分配机构、搅拌机构、电气系统、液压系统、润滑系统及其它辅助系统等组成。三、混凝土泵送设备的结构1.搅拌机构

2.料斗

3.分配机构

4.液压油箱

5.电控箱

6.拖运桥

7.冷却系统8.润滑系统9.液压系统10.柴油机11.蓄电池12.机罩

13.机架14.液压顶升机构15.泵送机构16.支地轮3.1.1泵送机构泵送油缸——水箱——混凝土活塞——混凝土缸——拉杆——料斗混凝土泵送机构主要由混凝土缸、水箱、泵送油缸、中间接杆和混凝土活塞组成。为了加强刚性和安装准确，混凝土缸两端均有法兰止口，同时在水箱与料斗之间通过拉杆固定。泵送油缸泵车拖泵砼泵新、旧泵送油缸主要区别旧油缸：带板式截止阀新油缸：二通球阀（1）、U型管结构不同（2）、活塞杆密封不同旧油缸：V型组合圈+轴用阶梯圈新油缸：V型组合圈+BA圈（3）、油缸总长、外形不同旧油缸：不快换新油缸：快换，行程比旧油缸长190（4）、其它旧油缸：无信号油口新油缸：有信号油口截止阀球阀水箱水箱除了起连接作用外，泵送工作时，水箱必须装满冷水，它既可对混凝土活塞起冷却作用，又可对混凝土缸起清洗和润滑的作用。当水箱内水温超过40℃或泵车工作完毕时，必须放尽水箱内的积水。连接螺栓连接法兰导向环压盘活塞压盖混凝土活塞混凝土活塞的安装（旧）注意：每次开机泵送时，应检查混凝土缸注油点是否有油进入，人工手动注油时，每班次必须注油（注油时应将混凝土活塞分别退到注油嘴位置）。混凝土活塞的安装（新）

混凝土缸为了提高耐磨性，内壁镀铬处理。靠近水箱端部均各有一注油嘴。它的作用是通过注入润滑油（有动力注油和人工手动注油两种方式）使混凝土活塞有良好的润滑，延长混凝土活塞和混凝土缸的使用寿命。混凝土缸料斗通过螺栓与副车架/机架相连。料斗内部装有搅拌装置和S管阀等。它既可以起囤积一定混凝土料，起调节输送速度的作用；又可对混凝土进行二次搅拌，防止混凝土凝固，改善混凝土的吸料性。3.1.2料斗总成3.1.3搅拌机构搅拌机构由液压马达，搅拌轴，叶片等组成。叶片分左、右各两片,通过螺栓与搅拌轴相连。叶片磨损后可拆卸更换或堆焊。新型搅拌机构3.1.4分配机构的组成

分配机构由摆动油缸、摇臂、S管、切割环、眼睛板和出料口等组成。分配机构通过两个摆动油缸推动S管阀的摆动,实现泵送缸的吸料和排料。S管阀通过大、小端支撑环起支撑作用。通过调节螺母，可以使S管轴向移动，从而使套在S管阀上的切割环压紧眼睛板，保证泵送过程中的密封性（1）筛网（2）搅拌装置（3）摆臂（4）止转螺钉（5）异形螺栓（6）切割环（7）橡胶弹簧（8）眼镜板（9）出料口摆动油缸双作用活塞式(新一代泵车),双作用活塞式(新一代泵车)单作用柱塞式☆在外更换摆缸时,应保证缓冲调节螺栓朝外!☆单向阀与调节螺栓是对称结构,安装尺寸相同,可对调位置!2、车载泵结构混凝土泵车主要由底盘、上装总成和泵送单元三大部分组成3、混凝土泵车结构泵送单元上装总成汽车底盘3.1汽车底盘

凡是在普通底盘上装置的特种设备，按汽车分类都属于改装车（专用车辆），这从产品型号可以看出。底盘作用有两点：①移动行驶；②提供动力。绝大部分泵车的泵送、布料臂的动力均取之底盘发动机的同一动力。汽车发动机通过变速箱（也有直接从发动机PTO取力的形式）、传动轴带分动箱。分动箱可有两路动力输出。当驾驶室内钥匙开关（电—气动挂挡）选择“行驶”状态时，发动机动力传至后传动轴，选择“作业”状态时，发动机将动力传至液压泵。司机室内一般有指示灯（报警）显示。汽车底盘—强劲动力，完美配置

底盘型号

VOLVOFM126x4,8x4ISUZUCXZ51Q6x4

奔驰6x4,8x4重量大：前后桥最大承载，适应工地力性好：直列涡轮增压中冷电喷柴油机，扭矩及功率大，油耗低，排放低，噪音小适应性好：司机室空调，椅座，仪表及操作台的人性化设计自动化程度高：故障自动诊断等智能动力传输过程气动系统接管图

气动原理图

①臂架用A2F023斜轴泵②主油缸用A4VG125柱塞泵③主油缸用A4VG125柱塞泵④S阀换向油路用恒压泵⑤用于搅拌清洗冷却油路的齿轮泵⑥分动箱⑦气动缸强劲的发动机动力通过具有减振性能的分动箱，串联五台不同性能的液压油泵。STIEBEL4496，R:1.5172电磁换向取力控制，气压操纵(T>4000Nm,N>450Kw,T2=T3>1500)德国STIEBEL分动箱④⑤②③⑥⑦①取力分动箱的结构供取力箱气动换档的气动回路必须保持工作气压，并且工作气压不得超出6bar，取力齿轮箱只能在如下状态进行换档：离合器断开，发动机至变速箱输出端的动力传递被切断，汽车变速箱处于空档。数千台混凝土泵车的千锤百炼，中联人独具匠心的选择，绝非国产分动箱所能比拟。取力分动箱在什么情况下换挡取力齿轮箱只能在如下状态进行：A离合器断开。B发动机至变速箱输出端的动力传递被切断。C汽车变速箱处于空档位置1.2.3.4第一.二.三.四节臂

5.转台

6.回转装置

7.底架

8.9前.后支腿10.11.12.13臂架油缸14.前支腿摆动油缸15.后支腿摆动油缸

16.臂架混凝土输送管

3.2、上装总成

一般我们所说的泵车臂架即指泵车上装。它包括臂架、转台、底架及支腿等。一般组成如图所示支腿固定支座回转机构上装总成主要组成：臂架+固定支座+上转台+回转机构+支腿上转台臂架臂架总成

臂架由若干矩形臂组成,这些臂的首未端都铰结相连，通过液压缸控制它们的运动。最后一节臂支持混凝土输送管的末端胶管，混凝土输送管的固定架都焊在各节臂架上。输送管由不同长度内径为φ125mm的管子组成。第1节臂铰接在上转台上并由液压缸控制。Z形臂架由4节，或5节矩形臂，首尾铰接，液压油缸驱动节间四连杆机构;

结构要求：自重轻，刚性好，结构紧凑，作业范围大;

控制要求：平稳，轻缓，可靠;

臂架形式：三种基本形—R形，Z形，RZ形R形臂架底架（固定支座）

该部件是以上几节臂架的支撑基础，它是通过焊接与副车架相连的。该部件中有布料臂的液压油箱和混凝土泵送单元的液压油箱以及备用水箱。前、后支腿由液压油缸控制，并铰接在固定支座上；回转支承的内齿圈装于固定支座上部。

上转台该部件通过铰接与第1节臂架相连。该部件与回转支承的外齿圈相连。回转机构该机构控制上转台的旋转从而控制臂架旋转。它由液压马达、减速器、小齿轮组成。小齿轮驱动回转支承的外齿圈使上转台旋转。前后支腿

前支腿有水平及垂直向外伸缩部分，铰接在固定支座上并且由液压缸控制，放置直至到达工作位置。后部的支腿，只带有纵向伸缩（摆动）部分，铰接在固定支座上并由液压缸控制，直至达到工作位置。前、后支腿的伸出位置由单向阀（液压锁）锁死以确保安全。支腿组成及形式两种基本形式X形伸缩前支腿：水平及垂直伸缩部分H形平行伸缩后支腿：水平，垂直伸缩油缸驱动，带液压锁及机械锁XH形摆动形箱形伸缩摆动式前支腿：有摆动，水平及垂直伸缩部分箱形摆动式后支腿：只有垂直伸缩油缸驱动，带液压锁及机械锁摆动形特点：支撑面大，稳定性好；油缸外置，便拆装调节XH形特点：只有直线运动，场地适应性好；油缸数少，相对成本低主要特点：前支腿X形，后支腿摆动式组合支腿组成及形式

支腿操作

稳定地支撑起机器是布料臂大范围工作的保障。首先操作者需确认地面条件必须保证机器的稳定性。应根据路面承载能力确定支撑面。支腿必须用垫板来扩大支撑面；当要求更大面积支撑时，操作者必须使用合适木块。

打开支腿当打开支腿前，应确认没有人站在它们运动的范围内。操作各自的功能按钮，展开前后支腿，下降支腿直到使卡车轮子离地。支腿是否安全打开及活动支腿是否完全伸出，相应位置都在支腿上有明显标识。支起机器，观察整车的水平，最大倾角应不大于3º。太大的倾角使布料臂的回转运动超负荷，并对整机的稳定性造成威胁。泵送工作时，可能因为支腿中油的减少和地面下沉，导致倾角增大。请注意观察支腿，根据需要调整它们的位置。

关闭（收）支腿

关闭支腿之前，首先确认臂架已正确关闭并靠在支撑上。关闭支腿方法是打开它的反向操作。当施工完毕，泵车上路行驶时，必须将机械销轴装上并插上开口销，以防支腿偶然张开。警告：在支腿关闭时，谨防被夹住的危险。四、泵送工作原理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、S阀11、摆动轴12、13摆动油缸14、出料口泵送工作运动模拟图闸板阀泵的泵送原理

1、1`主油缸2水箱3、换向装置4、4`混凝土缸5、5`混凝土活塞6、上阀体

7、闸阀油缸8、闸板9、上阀体10、Y形管11、料斗12、搅拌装置混凝土活塞(5、5')分别与主抽缸(1、1')活塞杆连接，在主油缸液压油作用下，作往复运动，一缸前进，则另一缸后退;混凝土缸出口与下阀体连通，闸阀阀板与上、下阀体相连;上阀体上两口接料斗，Y形管与闸阀的下面两口相连。泵送混凝土料时（图3.3.4，图3.3.5A正泵状态），在主油缸作用下，混凝土活塞(5')前进，混凝土活塞(5)后退，同时在闸阀换向油缸作用下，料斗(11)与混凝土缸(4)相通，Y形管与混凝土缸(4')相通，这样，混凝土活塞(5)后退，便将料斗内的砼吸入混凝士缸，混凝土活塞(5')前进，将混凝土缸内混凝土料通过闸阀进入Y形管泵出。当混攘土活塞(5)运动至行程终端时，触发水箱(2)中的换向装置(3)，主油缸换向，同时闸阀换向油缸(7)换向，使料斗与混凝土缸(4')相通，将料斗中的料吸入;Y形管与混凝土缸(4)相通，将缸中料通过Y形管泵出，如此循环从而实现连续泵送。反泵时（图3.3.5B），通过反泵操作，使处于吸入行程的混凝土缸与Y形管相连，处于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。正、反泵示意图A反泵状态

B正泵状态

正泵：混凝土活塞在退回时从料斗中将混凝土吸入混凝土缸，而混凝土活塞前进时将混凝土缸中的混凝土从出料口推向输送管。反泵：混凝土活塞在退回时将混凝土输送管中的混凝土吸回混凝土缸，而混凝土活塞前进时将混凝土缸中的混凝土推回料斗中。五、液压系统介绍分类：单泵双回路双泵双回路闭式开式液压系统按可划分为泵送液压系统、分配液压系统、搅拌液压系统、臂架及支腿液压系统。(参见液压系统原理图)。闭式液压系统

开式液压系统原理闭式液压系统原理主泵送油路分配阀油路搅拌系统

臂架液压系统原理通过双作用液压缸来执行。由于尺寸布置的原因，活塞和导向套的密封都相当紧凑。各节臂架油缸的结构大同小异。在泵车实际工作中（布料臂展开），平衡阀主要起闭锁作用。如果偶尔出现臂架（油缸）下沉，一般是平衡阀的单向阀被异物卡住所至，此时应清洗平衡阀（注意：必须在我公司专业人员指导下进行清洗）。然后，再考虑油缸的密封性。支腿液压系统臂架液压系统中还有两个很重要的液压阀：平衡阀具体结构各厂家的稍有不同，但基本原理一样。它装于液压油缸的进出油口，它的作用①、油缸不运动时，起闭锁作用，从而锁定臂架的位置，防止移动；②、平衡阀带有二次溢流功能，臂架振动过大闭锁腔的油液将溢流释放，起到保护臂架的功能；二次溢流压力出厂时已调定，用户严禁随意调动。③、臂架向下运动（有重力载荷的作用下）时，起到限速作用，防止臂架自由下滑和抖动。回转限位阀具体结构各厂家的也有不同，但基本原理一样。