混凝土泵车结构设计

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1、混凝土泵车结构设计1绪论1.1混凝土泵车的设计背景混凝土泵车是利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械。由泵体和输送管组成。按结构形式分为活塞式、挤压式、水压隔膜式。泵体装在汽车底盘上，再装备可伸缩或屈折的布料杆，就组成泵车。混凝土泵车是在载重汽车底盘上进行改造而成的，它是在底盘上安装有运动和动力传动装置、泵送和搅拌装置、布料装置以及其它一些辅助装置。混凝土泵车通过动力分动箱将发动机的动力传送给液压泵组或者后桥，液压泵推动活塞带动混凝土泵工作。然后利用泵车上的布料杆和输送管，将混凝土输送到一定的高度和距离。自从水泥发明后，混凝土的输送与浇注就一直是人们研究的对象，传统的建筑施工方式是

2、采用吊斗，效率低，不能满足现代工业化的发展要求，二十世纪初欧洲就一直在研究混凝土输送泵，但效果不佳，未能起到推广应用，直到二十世纪五十年代德国施维英公司（SCHWING）才生产了世界上第一台液压驱动的拖式混凝土输送泵，使拖式混凝土泵得到了迅猛发展，结构不断完善，泵送能力也不断增强。到目前为止，混凝土泵送高度最高已达532米，泵送最长水平距离达2015m，最大理论泵送量达,极大的提高了生产效率，尤其是在高层建筑施工中，已成为必备的设备，但是使用过程中，人们逐渐的发现了拖泵的一些局限性：拖泵使用时必须在建筑物上铺设管道，准备工作量大；随着浇灌位置变化，必须人工将管道出口不断移动个，很

3、不方便；拖泵总在固定的地点工作之道工程完成，这种工作方式使用设备利用率很低。针对拖泵的这些不足，在二十世纪七十年代，研制出了集行驶，泵送，布料功能于一体的混凝土泵车混凝土泵车是将用于泵送混凝土的泵送机构和用于布料的臂架集成在汽车底盘上的专用车辆，工作时，利用汽车底盘柴油机发动机的动力，通过分动箱将动力传给液压泵，然后带动混凝土泵送机构和臂架系统，泵送系统将料斗内的混凝土加压送入管道内，管道附在臂架上，臂架可移动，从而将泵送机构泵出的混凝土直接送到浇注点。与拖泵相比，泵车有以下优越性：1、臂架上附着管道，开到工作地点后，很快就能打开臂架进行工作，通常在半小时内就能准备就绪，准备时间

4、短；2、配备液压卷折式臂架，在工作范围内能灵活转动，布料方便快捷，而且泵送速度快，一般在90/h至150/h，工作效率高；3、自动化程度高，整台泵车从泵送到布料均能由一人操作，一般配备无线遥控系统，操作方便；4、机动性能好，在一个工程作业完成后能迅速转移到另一个工程继续作业，能同时负责几个工程的混凝土泵送，设备利用率高。我国泵车最早使用于1979年，当时从日本引进泵车在上海宝钢施工，1982年湖北建设机械厂从日本“石川岛”77引进臂架生产技术开始生产泵车成为国内第一家混凝土泵车生产厂。随着建筑业的发展，泵车生产厂家逐渐增多，但臂架部分开始大都是进口，现在逐步改为自制为主和进口为辅

5、生产配套模式。1999年三一重工开始自行研制37米长混凝土泵车，成为国内最早自行研制长臂架混凝土泵车的企业。目前我国混凝土泵车生产制造企业有十余家，生产能力主要集中在三一重工、徐工科技、辽宁海诺、上海普茨麦斯特等几个企业，其中三一重工约占国内市场的50%以上。1.2国内外泵车研究现状及发展趋势1.2.1臂架系统方面泵车的作业范围受到臂架长度的制约，臂架长度越长其作业范围越大，适用范围也越广。但臂架越长，车辆行驶尺寸也越长，泵车在行驶及施工时往往受到限制。目前主要规格有：24,28,32,37,40,42,45,48,50,52,56,60,62,66,72米等。但总的来说，随着科

6、技的发展，混凝土泵车朝着臂架更长的方向发展。目前，我国的臂架系统已基本实现自制，并在某些方面达到原装进口臂架的性能。但我国国产的钢材尚不能应用在臂架上，任然需要全部依靠进口，在制造过程中，焊条和焊接工艺要求非常严格。臂架系统在世界范围内尚是一个需要攻克的难题，如臂架应力裂缝，臂架断裂等。臂架应力断裂一般在应力较集中的焊接部位。目前，国外许多泵车的臂架制造都是采用不同厚度的高强度钢板拼焊焊接而成，采用这种方法制造臂架时，需要知道可能出现的最大载荷。通过仿真计算臂架结构实际受力的大小。此外，臂架还存在振动较大的问题。涉及到设计、制造、元件和匹配问题。1.2.2泵送系统方面由于一些大型

7、工程的施工需要，为满足在短时间内浇注大量混凝土的需要，泵车的泵送排量不断增大，上世纪九十年代，混凝土泵车的理论排量都在至左右，国外最大理论排量达到，泵送系统配置大直径的输送缸（直径为、、），具有吸料性能好，泵送性能好的优点，不仅减少了磨损，而且降低了运营成本。分配阀形式主要采用S管阀。在易损件耐磨性方面，采用新耐磨材料、新工艺、新技术，较好地解决了易损件磨损快、更换频繁、影响设备正常施工等问题，使其寿命大大提高。1.2.3节能技术方面由计算机自动判断负荷，并自动设定油耗模式，节约