混凝土泵車短距離泵送的解決方案

1、混凝土泵車短距離泵送解決方案天津市濱海渤建混凝土有限公司董連城摘要：泵車在短距離泵送時(shí)，要展開全部臂架，雖然泵送距離不大， 但泵送揚(yáng)程高、管道流程長，由此造成非常大浪費(fèi)。如果改變泵車在短 距離泵送時(shí)臂架高拱蜷曲狀態(tài)，降低臂架高度，減少管道長度?？梢允?混凝土泵車在進(jìn)行大量短近距離泵送施工時(shí)，有效地節(jié)約燃料，減少排 放，降低磨損，提高工效。關(guān)鍵詞：泵車泵送節(jié)能降耗1 .前言長臂架泵車產(chǎn)品作為混凝土施工主要機(jī)械，市場需求非常旺盛。隨著保障 房建設(shè)提速，十二五規(guī)劃落實(shí)，以及我國西部經(jīng)濟(jì)開發(fā)展開，在用泵車更新 期到來，預(yù)計(jì)在未來兒年里臂架泵車市場需求仍將保持這種勢頭。正是看到 了泵車產(chǎn)品市場需求，一些

2、企業(yè)加大了對泵車產(chǎn)品投入，使泵車產(chǎn)品在產(chǎn)能 和規(guī)模不斷得到提高同時(shí)，成品質(zhì)量和性能也得到了大幅提升。不難看到，未來臂架泵車產(chǎn)品市場競爭將更加激烈。各泵車生產(chǎn)企業(yè)未雨 綢繆都在謀劃如何應(yīng)對即將面臨競爭，在激烈市場競爭中贏得先機(jī)占據(jù)主動(dòng)。 很顯然保持技術(shù)領(lǐng)先是血得市場前提條件，兒年來一些企業(yè)在保持規(guī)模優(yōu)勢 同時(shí)，堅(jiān)持泵車技術(shù)研發(fā)高投入，在泵車產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)上取得了斐然成就： 臂架泵車泵送高度記錄不斷被打破；六節(jié)臂架泵車投入市場；計(jì)算機(jī)控制節(jié) 能技術(shù)得到應(yīng)用等等。這些新技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)大了企業(yè)影響，提升了企業(yè)知名度?？梢钥隙ㄎ磥肀密嚠a(chǎn)品競爭不僅表現(xiàn)在企業(yè)規(guī)模競爭、產(chǎn)品質(zhì)量競爭、售 前和售后服務(wù)競爭乃至價(jià)格上

3、競爭，更表現(xiàn)在技術(shù)創(chuàng)新方面競爭。因?yàn)橹挥?創(chuàng)新才是保證企業(yè)發(fā)展不竭動(dòng)力，所以技術(shù)研發(fā)投入不但不會(huì)停止，而且還 將持續(xù)下去。多年來伴隨混凝土泵車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，泵車產(chǎn)品和泵送技術(shù)也日趨成熟，技 術(shù)提升空間愈發(fā)狹小，進(jìn)一步技術(shù)開發(fā)瓶頸已經(jīng)初顯端倪。這正是企業(yè)決策 者和工程技術(shù)人員亟需解決問題。業(yè)界人士對此問題也給予了高度關(guān)注。2 .短距離泵送問題提出作為混凝土生產(chǎn)施工企業(yè)技術(shù)人員，因?yàn)槲覀冇袡C(jī)會(huì)經(jīng)常親臨現(xiàn)圖片1（天津市濱海新區(qū)第十三大街天富公寓基礎(chǔ)施工現(xiàn)場照） 場接觸實(shí)際，不僅能夠體會(huì)到混凝土施工機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展和研發(fā)水平提升, 而且對泵車在施工中工作狀態(tài)也有切身體會(huì)（圖片1）,對泵車在短距離泵 送施

4、工過程存在問題也感受頗深?，F(xiàn)在廣泛用于基建施工混凝土泵車，在實(shí)施混凝土泵送施工作業(yè)時(shí)，需要展開全部臂架。在泵送系統(tǒng)高壓作用下，混凝土通過安裝在臂架上臂架配 管，泵送至使用地點(diǎn)。當(dāng)混凝土泵車實(shí)施對高層或較大跨距進(jìn)行泵送混凝土 作業(yè)時(shí)，展開幾十米臂架進(jìn)行泵送是必需地。但是在大多數(shù)施工作業(yè)場合， 其泵送混凝土高程或距離并不大，完全沒有必要將幾十米臂架全部展開。而 現(xiàn)行混凝土泵車，因?yàn)楸奂埽ê捅奂芄艿溃o法像吊車吊臂那樣可以伸縮， 所以施工時(shí)只能將幾十米臂架展開?；炷帘仨毻ㄟ^全部臂架配管，才能泵 送至使用地點(diǎn)。施工現(xiàn)場經(jīng)?？吹浆F(xiàn)象是：泵車將幾十米臂架高高拱起，再蜷曲收回（圖 片2）。這種揚(yáng)程高、管道

5、長泵送狀態(tài)，相對產(chǎn)生了一系列問題：發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷 大、油耗高、排放多；液壓系統(tǒng)壓力高、油溫高；泵送系統(tǒng)壓力高、磨損大?？梢姸叹嚯x泵送浪費(fèi)是十分可觀。 如果能夠很好解決泵車在短距離泵送 中存在問題，就可以有效地節(jié)約燃料， 減少排放，降低成本，使混凝土泵車施 工效率得到明顯提升。3 .短距離泵送問題解決辦法及吊車吊臂伸縮結(jié)構(gòu)相比，泵車臂架因?yàn)樘厥庹郫B結(jié)構(gòu)，在泵送施工中只能將臂架全部展開，用調(diào)整臂架拱曲方法實(shí)現(xiàn)泵送。（津秦高鐵橋梁預(yù)制澆筑現(xiàn)場） 要讓展開臂架合理適應(yīng)短距離泵送施工需求，就必須設(shè)法縮短臂架展開長度。3. 1解決思路根據(jù)泵車臂架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，縮短臂架展開長度選擇應(yīng)當(dāng)采取“舍棄部分臂架” 方式。即

6、：選擇部分臂架進(jìn)行短距離泵送。新泵送方法是：長遠(yuǎn)距離泵送 選擇使用全部臂架，短近距離泵送 選擇使用部分臂架。這種根據(jù)泵送 距離選擇臂架方法，既可以發(fā)揮泵 車已有泵送能力，又能夠針對短近 距離泵送施工特點(diǎn)，根據(jù)需要因地 制宜選擇部分臂架，有效降低臂展 高度，減少管道長度。最初提出解決方案（見圖2上） 是：將部分末端臂架蜷曲，在展開 部分臂架末端，利用管道切換裝置 將混凝土從附加卸料軟管泵出。該 解決方案在泵送時(shí)能夠有效降低臂圖2架高度和長度，達(dá)到節(jié)約目。但蜷曲 部分末端臂架增設(shè)管道切換裝置和 卸料軟管，對臂架受力影響甚大。且 操作困難，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)用性差。經(jīng)過改進(jìn)設(shè)計(jì)解決方案是：泵車 在進(jìn)行揚(yáng)程

7、不高、距離不遠(yuǎn)短距離泵 送施工時(shí)，只需將及臂架轉(zhuǎn)塔相較接 首端臂架豎起，然后展開末端第四、 五兩節(jié)臂架。由第一、四、五三節(jié)臂 架組成短距離泵送臂架組合（見圖2 下），用來滿足短距離泵送施工需求。此時(shí)第二、三兩節(jié)臂架并靠在首端臂 架上。管道切換機(jī)構(gòu)將第一、二兩節(jié) 臂架臂架配管管道斷開，將臂架轉(zhuǎn)塔彎管及第三節(jié)臂架臂架配管相連接，混 凝土通過第三、四、五節(jié)臂架臂管從末端軟管瀉出。3. 2基本結(jié)構(gòu)及組成（見圖3）（i）在距首端臂架及臂架轉(zhuǎn)塔較接軸適當(dāng)距離處首端臂架配管上，將臂 架配管斷開，該斷面至較接軸部分臂架配管和彎管構(gòu)成以轉(zhuǎn)塔較接軸軸線為 中心可旋轉(zhuǎn)首端切換臂管11。圖3同樣，在距第二節(jié)臂架及第三

8、節(jié)臂架較接軸適當(dāng)距離第二節(jié)臂架配管上， 將臂架配管斷開，斷開面至該校接軸部分臂架配管和彎管，構(gòu)成以第二、第 三節(jié)臂架較接軸軸線為中心可旋轉(zhuǎn)末端切換臂管12。此時(shí)全部臂架配管由兩部分組成：首端切換管道11和末端切換管道12 之間部分；以及末端切換管道12以后至卸料軟管其余部分。（ii）在混凝土泵車首端臂架及臂架轉(zhuǎn)塔較接處首端臂架上，設(shè)置混凝土 管道切換裝置10。安裝在首端臂架上管道切換裝置10,可隨首端臂架以臂架 及臂架轉(zhuǎn)塔較接軸軸線為中心旋轉(zhuǎn)。該裝置由驅(qū)動(dòng)鏈輪13、首端鏈輪14、末 端鏈齒輪15、末端齒輪16、傳動(dòng)鏈條17、鎖止鉤18構(gòu)成。其中首端鏈輪14及首端切換管道11同軸線固定相連，可同

9、軸線旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)鏈條17將其及驅(qū)動(dòng)鏈輪13相連。末端齒輪16及末端切換管道12同軸線 固定相連，并可同軸線旋轉(zhuǎn)。短距離泵送時(shí)，首端臂架及第二、三節(jié)臂架處于蜷收狀態(tài)，鎖止鉤18保 證第一、二兩節(jié)臂架處于蜷收狀態(tài)相對位置不變。末端鏈齒輪15及末端齒輪 16嚙合，傳動(dòng)鏈條17將末端鏈齒輪16及驅(qū)動(dòng)鏈輪13相連。3.3 工作原理在進(jìn)行短距離泵送施工時(shí)（見圖4）,混凝土泵車首端臂架2,第二節(jié)臂架6,第三節(jié)臂架4處于蜷收狀 態(tài)。鎖止鉤18使首端兩節(jié)臂架 相對位置不變。此時(shí)，安裝在 首端臂架上管道切換裝置10 上末端鏈齒輪15,及末端齒輪 6處于嚙合狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)鏈輪13 驅(qū)動(dòng)首端可切換臂管11,末端 可切換臂管

10、12旋轉(zhuǎn)對接?；炷?土從轉(zhuǎn)塔彎管泵出，經(jīng)首端可 切換臂管11,末端可切換臂管 12直接通過第三節(jié)臂架臂架配 管5及后面部分末端臂架臂架 配管9泵送至施工地點(diǎn)。L圖4圖4中還顯示，在短距離泵 送施工時(shí)，首端臂架2及第二臂架6、第三節(jié)臂架4處于蜷收狀態(tài)。首端臂架臂架配管3,第二節(jié)臂架臂架 配管7處于不參加泵送施工狀態(tài)。在展開全部臂架進(jìn)行長遠(yuǎn)距離泵送時(shí)（見圖5）,首先利用切換裝置驅(qū)動(dòng) 鏈輪13,驅(qū)動(dòng)首端可切換臂管11,末端可切換臂管12旋轉(zhuǎn)。分別使首端可 切換臂管11及對首端臂架臂架配管3對接，末端可切換臂管12及第三節(jié)臂 架臂架配管5對接。混凝土從轉(zhuǎn)塔彎管泵出，經(jīng)首端可切換臂管11,泵送至 首端臂

11、架配管3,再依次通過后面臂架配管及卸料軟管泵送至施工地點(diǎn)。圖5中顯示，在長距離泵送施工時(shí)，首端臂架2及第二臂架6、第三I HI節(jié)臂架4處于展開狀態(tài)。UHk全部臂架配管依次參加泵送施工狀態(tài)。此時(shí)， 7鎖止鉤18釋放，末端齒V輪16也及末端鏈齒輪15脫離嚙合。首端臂架2,|6第二節(jié)臂架6,第三節(jié)臂|架4,及部分末端臂架8I/ 3順次展開?；炷翉霓D(zhuǎn) 好、塔彎管泵出，依次經(jīng)首 I I /2端可切換臂管11,首端|/臂架臂架配管3,第二節(jié)年三汕1臂架臂架配管7,末端可A/Z切換臂管12,第三節(jié)臂10嚴(yán)架臂架配管5,通過其后/ 臂架臂架配管泵送至施m c圖5工地點(diǎn)。3.4 .方案效果及特泵車短距離泵送解

12、決方案，及現(xiàn)在仍舊沿用施工技術(shù)方案相比較，可以產(chǎn)生以下積極效果。（見下表）短距離泵送時(shí)混凝土泵車不同泵送施工狀況比較泵車現(xiàn)在泵送施工狀況泵車改進(jìn)后泵送施工狀況臂架*展開全部五節(jié)臂架進(jìn)行泵送；*只展開部分末端臂架進(jìn)行泵送；工作* 1臂豎起，2、3、4、5臂依次展開；*1臂豎起，4、5臂展開；狀況管道1.混凝土通過全部臂架配管；1.混凝土通過部分臂架配管，長度長度2.臂架高拱蜷曲；減少40%；臂展2.臂展高度降低約50%；高度1.工況：泵送壓力高；液壓系統(tǒng)工作1.工況：泵送壓力降低；液壓系統(tǒng)壓力高；工作壓力降低；車載發(fā)動(dòng)工況車載發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較大；機(jī)負(fù)荷較小。及2.效果：液壓、泵送系統(tǒng)負(fù)荷大；管2.效

13、果：液壓、泵送系統(tǒng)負(fù)荷??；效果道和各系統(tǒng)高磨損；發(fā)動(dòng)機(jī)管道和各系統(tǒng)低磨損；發(fā)高油耗、高排放；動(dòng)機(jī)油耗、排放下降；整整車重心高，穩(wěn)定性差；車重心低，穩(wěn)定性好；*不論泵送距離遠(yuǎn)近，必須將泵車全*短距離泵送選擇使用部分臂架進(jìn)泵送臂架展開行施工；結(jié)構(gòu)進(jìn)行泵送。*結(jié)構(gòu)簡單；特點(diǎn)*成本低、易實(shí)施；*不影響臂架受力；由比較可見，若泵車進(jìn)行短距離泵送施工應(yīng)用短距離泵送技術(shù)，相對臂展 高度將降低50船 臂架配管長度可以減少40隊(duì)毋容置疑，這種變化及原有展 開全部臂架進(jìn)行短距離泵送施工方式相比，泵送壓力、液壓系統(tǒng)工作壓力、 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷都將明顯下降；相應(yīng)磨損消耗、功耗、能耗也會(huì)下降；提高功效、 節(jié)能減排效果自不待言

14、。短距離泵送技術(shù)方案特點(diǎn)是：發(fā)現(xiàn)短距離泵送存在問題，探索解決這些問 題途徑。提出解決方案雖然應(yīng)用不是高新技術(shù)（其實(shí)高新技術(shù)并不表明就是 創(chuàng)新），但是實(shí)用技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)得到了充分體現(xiàn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠、實(shí)用 性強(qiáng)。短距離泵送技術(shù)方案是以結(jié)構(gòu)改進(jìn)方式達(dá)到解決實(shí)際問題目，這一特 點(diǎn)所產(chǎn)生效果將在未來應(yīng)用中得到更充分體現(xiàn)。短距離泵送技術(shù)方案另一特點(diǎn)是：臂架展開收回機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程及管道切換 機(jī)構(gòu)工作過程比較協(xié)調(diào)。長遠(yuǎn)距離泵送時(shí)，在臂架展開前進(jìn)行管道切換，之 后展開全部臂架。施工結(jié)束收回臂架，管道切換機(jī)構(gòu)末端齒輪16及末端鏈齒 輪15只是嚙合或分離變化，其傳動(dòng)關(guān)系保持不變。短距離泵送時(shí)，在臂架展 開前進(jìn)行管道切換，之后只展開部分末端臂架即可進(jìn)行泵送施工。這對于臂 架結(jié)構(gòu)是RZ形式泵車，施工過程更加方便。4.結(jié)束語泵車投放市場應(yīng)用至今己經(jīng)兒十年，只是近十余年得到了大量應(yīng)用。泵送 技術(shù)也獲得了飛速發(fā)展。但是不考慮泵送距離，展開全部臂架進(jìn)行泵送施工 方式卻始終未變。隨著市場需求泵送距離不斷提升，短距離泵送存在浪費(fèi)問 題口趨嚴(yán)重。在節(jié)能降耗當(dāng)前，在注重環(huán)保節(jié)約資源新形勢下，對這一問題 解決顯得更加迫切。因?yàn)樗胶湍芰窒蓿诖颂岢龇桨覆豢赡芎w短距離泵送涉及所有