CN1482359A - 车载式混凝土输送泵 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种车载式混凝土输送泵，包括摆动油缸、液压油箱、输送缸、洗涤室、主油缸、油泵、发动机组成车载泵液压系统，车载泵液压系统和电气控制系统与底盘通过机械可靠联接，整台机器随底盘如汽车速度自由移动，其特征在于：1)采用独立发动机直接驱动液压系统油泵；油路中设置可调节流阀，采用压力恒定的摆动系统；2)电气控制系统设置可编程控制器；3)除两主油缸在有杆腔、无杆腔之间接入了高低压切换阀外，还在两主油缸无杆腔之间接入逻辑阀和电磁先导阀及梭阀。本发明由于采用了机、电、液一体化设计，电气中采用可编程控制器，取消了繁杂的液动控制，从而减轻了整机重量、降低了整机故障率、延长了无故障工作时间，并将泵送能力指数提升为500～600Mpa/m3，使整机满足现今建筑市场变化，应用前景十分广阔。
Description
一、技术领域：
本发明涉及一种混凝土输送泵，特别是公开一种车载式混凝土输送泵。主要应用于砼需求量大，质量要求高的工业设备基础、水利、堤坝、港湾、隧道、桥梁、高层建筑等各种工业及民用建筑施工工程。
二、背景技术：
近年，我国的建筑市场出现了很大变化，就高层建筑来说，从几十层增加到现今的八、九十层，每层施工时间由原来的7-8天，缩短到4-5天，这就要求泵送设备能适应市场的变化。新产品的技术要求：①机电液一体化设计；②适应市场的功率匹配；③泵送系统创新布局。产品将泵输出压力由原来的4-5MPa提升到10.5～20MPa；泵送能力指数由原来的120MPaM3，提升到500～600MPaM3。
目前国内外混凝土输送泵大致分为两类。一类是拖式混凝土输送泵；一般的卡车即可拖动其行走，行驶速度在12km/h左右。这类输送泵的优点是可泵送高层建筑，垂直高度可达到250m左右，缺点是机动性差。另一类是臂架式砼输送泵，整台机可随底盘任意移动，自带布料杆，其优点是机动灵活，免去布输送管的麻烦。缺点是砼出口压力低，泵送高度受布料杆高度的限制。目前国内外最高的布料杆也只有50m左右，因此其垂直泵送高度也局限在50m左右。
三、发明内容：
本发明所要解决的技术问题是为满足建筑市场的需求，提供一种车载式混凝土输送泵。它必须满足无故障、工作时间长、自动化程度高、工人劳动强度低等各种要求。
本发明是这样实现的，一种车载式混凝土输送泵，包括摆动油缸、液压油箱、输送缸、洗涤室、主油缸、油泵、发动机组成车载泵液压系统，车载泵液压系统和电气控制系统与底盘通过机械可靠联接，整台机器随底盘如汽车速度自由移动，在城市工地就位，其特征在于：
A)车载泵液压系统的发动机为独立发动机，装置在底盘前中部中心，它直接驱动液压系统油泵，不驱动齿轮分动箱和分动箱切换机构以及底盘传动轴；车载泵液压系统为开式系统，泵输出压力为10.5～20Mpa、泵送能力指数为500～600MPaM3，油路安置可调节流阀在压力相对恒定的摆动系统中，压力设定为19Mpa，该系统中取消了泄压阀、止回阀、卸荷阀、辅安全阀和调速阀，采用包括主液动换向阀、主安全阀、主电磁先导阀、辅液动换向阀、辅电磁先导阀和可调节流阀组成泵送系统主油路，主液动换向阀和辅液动换向阀分别由两个油泵供油，主液动换向阀和油泵组成恒功率系统，辅液动换向阀、卸荷阀与油泵组成压力恒定的摆动系统；
B)电气控制系统设置可编程控制器，其作用是负责电磁阀的换向，可编程控制器取代了复杂的继电器线路；
C)车载泵液压系统中，除两主油缸在有杆腔、无杆腔之间接入了高低压切换阀外，还在两主油缸无杆腔之间接入逻辑阀和电磁先导阀及梭阀，空载阻力为2.5Mpa。
车载泵液压系统中料斗的最大倾斜角度为9°。
车载泵液压系统中设置采用专用油泵的冷却回路，控制系统温升≤65℃。
本发明的有益效果是：由于采用了机、电、液一体化设计，电气中采用可编程控制器，取消了繁杂的液动控制，从而减轻了整机重量、大大降低了整机故障率、延长了无故障工作时间，并将泵送能力指数由原来的120MPaM3，提升到500～600MPaM3，使整台设备能够适应市场的变化；采用独立功率发动机直接驱动液压系统中油泵，减少故障、减小了功率损失，使泵送系统、动力系统更加强劲、稳定可靠；采用开式液压系统，便利于操作和保养，用户方便维修，并还借鉴闭式系统中优点，油路中设置可调节流阀，使整套系统温升符合要求。此外，在电气和液压系统中设置了主油泵压力切断保护和安全阀双重安全装置，大大有效地保障了整机的可靠使用和操作人员的人身安全。
四、附图说明：
附图1 是本发明整体结构示意图
附图2 是现有技术中动力系统传递图
附图3 是本发明动力系统传递图
附图4 是现有技术压力摆动系统阀配置图
附图5 是本发明压力相对恒定摆动系统阀的配置图
附图6 是本发明的液压系统中逻辑阀用于高低压切换的工作原理图
附图2、3中的箭头指向为液压油流动方向。
五、具体实施方式：
根据附图1，本发明HBC85车载式混凝土输送泵由料斗1、摆动油缸2、液压油箱3、输送缸4、洗涤室5、主油缸6、油泵7、独立发动机8组成泵送系统，并与底盘10通过机械可靠联接方式联接，整台机器跟随底盘10而移动。主油缸6带动输送缸4的活塞一起伸出或缩回，将料斗1中的混凝土通过摆动油缸2的往复切换压到料斗1的出料口。
车载泵技术，就其结构和性能而言，主要为二大部份：底盘和泵送系统。本发明HBC85车载式混凝土输送泵底盘采用东风EQ1108Z46D1的二类底盘，采用玉柴发动机和康明斯发动机，排放分别达到GB3847.G标准和欧II标准。本发明车载泵比拖泵移动灵活，最高行驶速度可达90Km/h左右，便于在城市工地就位；泵送系统采用VOLVO 174KW大功率发动机，该泵继承了拖泵压力高，能打高层的优点，垂直泵送最大高度250M，水平泵送距离为1000M以上。本发明整机设计新颖，美观大方，其技术性能达到先进水平。
根据附图2，现有技术中的臂架式混凝土输送泵中的动力与油泵的联接关系是将底盘发动机动力传递到齿轮分动箱，经过分动箱切换环节，再将动力输出到油泵。动力传递到油泵经过的中间环节太多，故障率较高，尤以齿轮分动箱故障率最明显。操作者须熟悉分动箱维护的关键部位，稍有马虎易造成分动箱齿轮咬死，导致油泵无法工作。
根据附图3，本发明HBC85车载式砼输送泵，从根本上解决问题，采用独立发动机直接驱动泵送系统油泵，其动力源不是取自底盘发动机，而是来自独立发动机。独立发动机直接驱动油泵，油泵负责将机械能转化成液压动能，将动力传递到阀组，再到油缸执行机构，省去了中间若干易出故障环节。在实际工况下，这种设计避免了底盘发动机动力传递到齿轮分动箱和分动箱切换环节，减少故障、减小了功率损失，使泵送系统、动力系统更加强劲、稳定可靠。
根据附图4，目前国内外使用的摆动系统大多数由主液动换向阀11、主安全阀12、主电磁先导阀13、泄压阀14、辅液动换向阀15、辅电磁先导阀16、止回阀17、卸荷阀18、辅安全阀19、调速阀20组成泵送系统主油路。主液动换向阀11、和辅液动换向阀15分别由两个油泵供油，主液动换向阀11和油泵组成恒功率系统，辅液动换向阀15、卸荷阀18与油泵组成压力恒定的摆动系统。
由于实际施工中混凝土并不是一成不变的，且泵送高层和泵送低层建筑时摆动系统的负载也不一样。因此，压力恒定的摆动系统并不总能保证所有的工况，摆动均迅速有力。如果按大负荷工况来设计摆动系统，则摆动有力，但换向冲击大。并且在低负荷下工作时，功率浪费严重。如果接小负荷工况来设计摆动系统，则在大负荷工况时摆动无力。
根据附图5，本发明采用压力相对恒定的摆动系统，取消了泄压阀14、止回阀17、卸荷阀18、辅安全阀19、调速阀20，增加了可调节流阀21，系统元件大大减少，因而故障率也大大降低。可调节流阀21，负责调节摆动系统压力，随工况实际而作相应调整，主液动换向阀11换向时间也随之改变，则油泵油量在分配上随着可调节流阀21的改变而改变。从而使辅液动换向阀15的油量产生变化，最终导致摆动系统压力相对随着变化，使摆动压力相对恒定。
根据附图6，本发明HBC85车载式砼输送泵液压系统中，将逻辑阀应用于高低压切换，切换过程中液压油“零”泄漏，大大降低运行阻力，将空载阻力由原来的7MPa降低到2.5MPa，整体性能大大改善。采用逻辑阀应用于高低压切换，避免了系统的功率损失和发热，其工作原理是：当有杆腔25进油时，无杆腔24中排出的油流量，大于有杆腔的进油量，这增加的油量如经高低压切换阀再到另一只缸无杆腔，则必然增加压力损失，系统产生多余热量。电磁先导阀23失电，则逻辑阀9的弹簧腔油液接通油箱，逻辑阀芯开启，逻辑阀9的两只油路接通。电磁先导阀23通电，则逻辑阀9的弹簧腔油接通梭阀22的出口，逻辑阀芯关闭，逻辑阀9的两只油路关闭。让高低压切换先导电磁阀23与逻辑阀先导阀同时失电，则逻辑阀弹簧腔的油液接通回油，逻辑阀9处于开启位置，两主油缸无杆腔通过管子直接连通，避免了系统的功率损失和发热。
Claims (3)
1.一种车载式混凝土输送泵，包括摆动油缸、液压油箱、输送缸、洗涤室、主油缸、油泵、发动机组成车载泵液压系统，车载泵液压系统和电气控制系统与底盘通过机械可靠联接，整台机器随底盘如汽车速度自由移动，在城市工地就位，其特征在于：
A)车载泵液压系统的发动机为独立发动机，装置在底盘前中部中心，它直接驱动液压系统油泵，不驱动齿轮分动箱和分动箱切换机构以及底盘传动轴；车载泵液压系统为开式系统，泵输出压力为10.5～20Mpa、泵送能力指数为500～600MPaM3，油路安置可调节流阀在压力相对恒定的摆动系统中，压力设定为19Mpa，该系统中取消了泄压阀、止回阀、卸荷阀、辅安全阀和调速阀，采用包括主液动换向阀、主安全阀、主电磁先导阀、辅液动换向阀、辅电磁先导阀和可调节流阀组成泵送系统主油路，主液动换向阀和辅液动换向阀分别由两个油泵供油，主液动换向阀和油泵组成恒功率系统，辅液动换向阀、卸荷阀与油泵组成压力恒定的摆动系统；
B)电气控制系统设置负责电磁阀的换向的可编程控制器，取代复杂的继电器线路；
C)车载泵液压系统中，除两主油缸在有杆腔、无杆腔之间接入了高低压切换阀外，还在两主油缸无杆腔之间接入逻辑阀和电磁先导阀及梭阀，空载阻力为2.5Mpa。
2.根据权利要求1所述的车载式混凝土输送泵，其特征在于：车载泵液压系统中料斗的最大倾斜角度为9°。
3.根据权利要求1所述的车载式混凝土输送泵，其特征在于：车载泵液压系统中设置采用专用油泵的冷却回路，控制系统温升≤65℃。
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