混凝土泵的現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略探討土木工程三班 丁靜超 學(xué)號(hào)：20102742摘 要 概述了目前國(guó)內(nèi)外 拖式混凝土泵 的研制現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題對(duì)未來(lái) 拖式混凝土泵 尤其是國(guó)內(nèi) 拖式混凝土泵 的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞 拖式混凝土泵 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)引言在建筑、鐵路、公路、水電等工程施工中混凝土施工在許多基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中占有相當(dāng)大的比重混凝土機(jī)械是一種十分重要的施工設(shè)備。混凝土泵是一種用于輸送和澆筑混凝土的施工設(shè)備它能一次連續(xù)完成水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸效率高降低勞動(dòng)強(qiáng)度特別適用于高層或遠(yuǎn)距離復(fù)雜地形的混凝土輸送。隨著混凝土施工技術(shù)的發(fā)展及施工工藝的日趨成熟和推廣應(yīng)用用戶對(duì)混凝土輸送機(jī)械的要求也在提高。特別是近 10 年來(lái)液壓控制技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合更促進(jìn)了混凝土輸送機(jī)械技術(shù)的發(fā)展使混凝土輸送機(jī)械的工作性能不斷提高新產(chǎn)品、新品種不斷涌現(xiàn)各種功能也日趨完善技術(shù)水平已達(dá)到了相當(dāng)高的程度。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外拖式混凝土泵的研制現(xiàn)狀作了簡(jiǎn)要概述并對(duì)未來(lái)拖式混凝土泵尤其是國(guó)產(chǎn)拖式混凝土泵的生產(chǎn)發(fā)展提出了一些建議 供同行們參考。1 拖式混凝土泵的發(fā)展現(xiàn)狀混凝土輸送泵的研究是在上世紀(jì)初開(kāi)始的 1 902 年法國(guó)人最先取得了專利 1 907 年德國(guó)開(kāi)始研究混凝土泵 1913 年美國(guó)也有人取得了專利并制造出第一臺(tái)混凝土泵但未能得到應(yīng)用。 19 27 年德國(guó)的弗瑞茨海爾 Fritz Hell 設(shè)計(jì)制造了第一臺(tái)混凝土泵并第一次獲得應(yīng)用。193 0 年德國(guó)制造了立式單缸球閥活塞混凝土泵 這種泵是靠曲柄和搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)、又是立式單缸整機(jī)結(jié)構(gòu)不佳因而工作性能較差。 1 932 年荷蘭人庫(kù)依曼 J C Kooyma n在立式缸基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大改進(jìn)將立缸改為臥缸制造了庫(kù)依曼型混凝土泵這種混凝土泵有一個(gè)臥式缸及兩個(gè)由連桿操縱聯(lián)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)閥極大地提高了混凝土泵工作的可靠性為現(xiàn)代的混凝土泵技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。由于庫(kù)依曼泵的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理工作可靠因而當(dāng)時(shí)眾多的公司都曾獲得許可證生產(chǎn)。第二次世界大戰(zhàn)后由于戰(zhàn)爭(zhēng)造成的巨大破壞戰(zhàn)后重建的建筑工程規(guī)模很大機(jī)械式混凝土泵的銷路較好應(yīng)用日益增多。 50 年代中期 原西德 Torkr er 公司首先發(fā)展用水作工作介質(zhì)的液壓泵。195 9 年原西德的施維英 Schwin g 公司生產(chǎn)出真正的全液壓的混凝土泵 .奠定了現(xiàn)代混凝土泵的技術(shù)基礎(chǔ)。德國(guó)的混凝土泵的設(shè)計(jì)制造技術(shù)是世界上最優(yōu)秀的 .在泵送機(jī)械的發(fā)展方面始終走在前列 .它代表了當(dāng)今世界混凝土泵發(fā)展的最高水平 .世界上最大的兩個(gè)混凝土泵生產(chǎn)公司施維英 . S chwing 公司和普茨邁斯特 P utzmei ster公司占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。產(chǎn)品種類、規(guī)格都很齊全各自擁有獨(dú)特的核心技術(shù)。如普茨邁斯特公司主要采用閉式液壓系統(tǒng)、 S 管分配閥等而施維英公司則是采用開(kāi)式液壓系統(tǒng)、采用獨(dú)一無(wú)二的裙閥?；炷帘迷谖鞯碌膽?yīng)用也相當(dāng)普遍。日本則是從 1 950 年開(kāi)始由石川島播磨從西德引進(jìn)的機(jī)械式輸送泵到上世紀(jì) 70 年代才迅速發(fā)展的主要廠商有石川島播磨重工、三菱重工、極東開(kāi)發(fā)、新協(xié)、新瀉和新明和等。但進(jìn)入 20 世紀(jì)末由于亞洲經(jīng)濟(jì)危機(jī)和日本經(jīng)濟(jì)的不景氣使得混凝土泵送機(jī)械的發(fā)展也緩慢下來(lái)。美國(guó)的混凝土泵也走在世界的前列 自 1923 年美國(guó)雷克斯 RE X研制出了第一臺(tái)機(jī)械式混凝土泵至今已有 80 多年的歷史。在 20 世紀(jì) 50 年代 液壓式混凝土泵已有生產(chǎn) 60 年代中期出現(xiàn)了拖動(dòng)式混凝土泵隨著分配閥等關(guān)鍵問(wèn)題的解決進(jìn)一步推進(jìn)了混凝土泵的發(fā)展。我國(guó)在 20 世紀(jì) 50 年代就曾從國(guó)外引進(jìn) 生產(chǎn)過(guò)機(jī)械式混凝土泵當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平很低 生產(chǎn)批量也很少。 60 年代初上海重型機(jī)器廠又參照原蘇聯(lián) C -28 4 型生產(chǎn)了排量為 40m3 /h 的固定式泵生產(chǎn)中雖有應(yīng)用但未能推廣。 7 0 年代初原一機(jī)部建筑機(jī)械研究所與沈陽(yáng)振搗器廠合作進(jìn)行混凝土泵的研制開(kāi)發(fā)了 HB -8 型混凝土泵。原國(guó)家建委建筑機(jī)械研究所又與湖南常德機(jī)械廠合作開(kāi)發(fā)了 H B -15型混凝土泵。電力部水電七局的水工機(jī)械廠參照日本 7 00S -1 型混凝土泵研制成 HB- 30 型混凝土泵。此外 北京市建筑工程研究所與北京建筑機(jī)械修造廠、北京市橡膠二廠和六廠協(xié)作于 1978 年試制成功 HB J-30 型擠壓式泵?？梢?jiàn)我國(guó)從 70 年代開(kāi)始對(duì)各種型式的混凝土泵都進(jìn)行了大力探索但只有沈陽(yáng)的 HB-8 和夾江水工機(jī)械廠的 HB -30 形成了批量生產(chǎn)。在 1980 年初國(guó)產(chǎn)混凝土泵的總保有量尚不足 200 臺(tái)混凝土泵車更是沒(méi)有。在此期間我國(guó)的一些大型混凝土澆筑工程在很大程度上基本依靠進(jìn)口設(shè)備。如上海寶鋼澆灌電站沉井和熱風(fēng)爐基礎(chǔ)等。80 年代中期 . 我國(guó)混凝土泵送機(jī)械取得了長(zhǎng)足的發(fā)展 . 國(guó)家建設(shè)部為推動(dòng)國(guó)內(nèi)商品混凝土的發(fā)展 .選擇沈陽(yáng)工程機(jī)械廠、湖北省建筑廠率先引進(jìn)國(guó)際著名混凝土泵生產(chǎn)公司的先進(jìn)技術(shù) .我國(guó)才開(kāi)始進(jìn)入泵送混凝土?xí)r代。 1 993 年后建設(shè)部長(zhǎng)沙所向外轉(zhuǎn)讓 HBT 40/40A 技術(shù)資料使國(guó)內(nèi)混凝土泵生產(chǎn)廠家激增使混凝土泵進(jìn)入廣泛生產(chǎn)時(shí)期。自 199 3、 1 994 年基建高峰期之后國(guó)內(nèi)有幾十家企業(yè)開(kāi)始生產(chǎn)混凝土泵但只有十幾個(gè)廠家的年產(chǎn)量能超過(guò) 3 0 臺(tái)。競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)迫使主要生產(chǎn)廠家千方百計(jì)地采用國(guó)際上先進(jìn)的混凝土泵技術(shù)以便在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)混凝土泵本身的技術(shù)含量不易掌握而更注意混凝土泵的可靠性以及對(duì)混凝土的適應(yīng)性。因此混凝土適應(yīng)性和泵送可靠性才是國(guó)產(chǎn)混凝土泵技術(shù)上最優(yōu)先考慮的問(wèn)題。特別是近十年來(lái) 更是得到了飛速發(fā)展 且已形成了較大的規(guī)模據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)的拖式混凝土泵生產(chǎn)廠家已達(dá)到一百多家?guī)缀醣榧叭珖?guó)各地極大限度地滿足了市場(chǎng)需求幾乎替代了進(jìn)口產(chǎn)品。但是各廠家產(chǎn)品的技術(shù)水平、制作工藝、生產(chǎn)能力等參差不齊差距較大大致可以分成三個(gè)層次形成了以三一、中聯(lián)為代表的第一梯隊(duì)為當(dāng)今國(guó)內(nèi)最高水平其次是鴻得利、佳爾華、德邦重工、楚天等為代表第二梯隊(duì)發(fā)展后勁很足第三梯隊(duì)則是其它技術(shù)水平、生產(chǎn)能力都相對(duì)較小的廠家。在穩(wěn)定性和某些工藝參數(shù)上雖然與世界發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品還存在一些差距但差距并不明顯相反我們?cè)趦r(jià)格、售后服務(wù)等方面具有比較優(yōu)勢(shì)且更加符合我國(guó)的實(shí)際施工情況。同時(shí) 隨著中國(guó)加入 W TO 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇 各廠家充分挖掘自己的潛力發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品性能、質(zhì)量不斷提高液壓系統(tǒng)向集成方向發(fā)展 普遍采用開(kāi)式系統(tǒng)及恒功率控制 特別是大流量的泵開(kāi)式系統(tǒng)具有油溫低、可靠性高、維修方便等諸多優(yōu)勢(shì)。有的產(chǎn)品接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平并參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。如三一重工、中聯(lián)重科的混凝土泵無(wú)論在泵送壓力、泵送排量還是在穩(wěn)定性、可靠性等方面都可與國(guó)外著名品牌產(chǎn)品相篦美。與此同時(shí)液壓系統(tǒng)的壓力也在不斷提高基本都在 32M Pa 以上。因此輸送距離也在不斷增加最大水平輸送距離已超過(guò) 200 0m最大垂直泵送高度也可達(dá) 5 00m 以上。 20 02 年 9 月三一重工的 90CH- 2 122D 混凝土泵在香港創(chuàng)造了單機(jī)垂直泵送 C60 高強(qiáng)混凝土 40 6 米高的當(dāng)今世界紀(jì)錄。并進(jìn)一步重視混凝土可泵性的研究主要是對(duì)于高強(qiáng)度、大骨料、三級(jí)配混凝土的研究 現(xiàn)已能泵送混凝土的最低坍落度只有 20m m 最大骨料粒徑可達(dá) 80 120m m。如三一重工的 HBT 120A - 141 0D 三級(jí)配混凝土泵已成功地應(yīng)用于三峽工程的施工三級(jí)配混凝土泵從經(jīng)濟(jì)、溫度控制等與常規(guī)二級(jí)配泵有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 20 04 年 9 月 12 月HBT 12 0A 三級(jí)配混凝土泵在貴州省魚(yú)塘電站成功泵送 5 萬(wàn) m3 混凝土在工程中發(fā)揮著重要作用。自 20 世紀(jì) 70 年代至今 各國(guó)的混凝土泵均有很大的發(fā)展 設(shè)計(jì)制造和泵送使用技術(shù)都逐步得到完善。尤其是近幾年在混凝土泵的機(jī)動(dòng)性、穩(wěn)定性、使用性能、技術(shù)性能等方面都取得了突破性的進(jìn)展 并被廣泛使用。2 拖式混凝土泵存在的問(wèn)題國(guó)內(nèi)工程機(jī)械有很多產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)功能與國(guó)際著名品牌產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形似而神非有些只是依葫蘆畫(huà)瓢照搬照抄或只做些表面文章。簡(jiǎn)單的仿制導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)匹配不合理許多細(xì)節(jié)沒(méi)有得到很好處理。作業(yè)時(shí)間一長(zhǎng)一些隱含的深層次問(wèn)題如系統(tǒng)匹配、熱平衡、油溫及可靠性等方面問(wèn)題就逐漸暴露出來(lái)了存在漏油、滲油等現(xiàn)象 外購(gòu)、外協(xié)件的質(zhì)量也難以保證。國(guó)內(nèi)拖式混凝土泵專業(yè)化生產(chǎn)水平低的小作坊式企業(yè)較多大部分企業(yè)以自主生產(chǎn)為主專業(yè)化生產(chǎn)水平很低工藝落后勞動(dòng)生產(chǎn)率低。一些小公司、小作坊式企業(yè)紛紛起來(lái)生產(chǎn)混凝土機(jī)械如在長(zhǎng)沙等地一個(gè)地區(qū)就有數(shù)十家企業(yè)這些小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力低生產(chǎn)產(chǎn)量低、產(chǎn)品質(zhì)量差、價(jià)格低廉嚴(yán)重沖擊和影響著正常的市場(chǎng)銷售。國(guó)外的混凝土輸送機(jī)械都編制了詳細(xì)的使用維修說(shuō)明書(shū)規(guī)定了嚴(yán)格的操作規(guī)程要求設(shè)備使用人員對(duì)混凝土泵送機(jī)械的原理、結(jié)構(gòu)、操作及日常維護(hù)等進(jìn)行深入了解使設(shè)備在施工過(guò)程中使用起來(lái)得心應(yīng)手發(fā)揮的作用越來(lái)越大。進(jìn)口混凝土機(jī)械價(jià)格昂貴備品、備件供貨周期長(zhǎng)價(jià)格不菲因而使用單位一般也會(huì)嚴(yán)格按使用操作規(guī)程進(jìn)行操作 并特別注意維修和保養(yǎng) 使用起來(lái)故障少 使用壽命長(zhǎng)生產(chǎn)效率高而國(guó)產(chǎn)混凝土輸送機(jī)械價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)就便宜得多備品、配件供貨也容易得到保證相比之下使用單位對(duì)國(guó)產(chǎn)的混凝土輸送機(jī)械使用要求有所松懈 . 操作使用者常不能嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作 .不注重產(chǎn)品的液壓系統(tǒng)清潔度 . 不注意產(chǎn)品的維修與保養(yǎng)工作。3 拖式混凝土泵發(fā)展戰(zhàn)略探討3 .1 拖式混凝土泵的輸送能力向兩極發(fā)展 主要向高壓、大排量發(fā)展壓力更高輸送量更大將成為今后國(guó)產(chǎn)拖式混凝土泵的發(fā)展趨勢(shì)。例如施維英的主導(dǎo)產(chǎn)品 BP400 0、普茨邁斯特公司的 B SA2110 這兩種混凝土泵的最大輸送量超過(guò) 10 0m3 /h最大輸送壓力為 1 6MPa?？梢赃m應(yīng)絕大多數(shù)的施工工程使用。施維英產(chǎn)品最大輸送量可達(dá)160 m3 /h普茨邁斯特公司的最大輸送量可達(dá) 150 m 3 /h。如果訂貨有特殊要求 還可以更高。國(guó)產(chǎn)拖式混凝土泵的設(shè)計(jì)初期混凝土輸送缸徑為 180 mm 左右輸出排量多集中在 503 /h 以下。目前拖式混凝土泵市場(chǎng)最常見(jiàn)的輸送缸徑為 2 00mm 行程在 16 00 1800 mm 輸出排量在 6080 m 3 /h左右。隨著國(guó)內(nèi)工程進(jìn)度的加快泵送排量也有增大的要求過(guò)去輸送量在 6 0 8 0m3 /h 的占 6 0%左右 而現(xiàn)在輸送缸的缸徑也越做越大國(guó)內(nèi)使用最大的缸徑已達(dá) 230m m混凝土輸出排量也更大輸送量要求 8 0 1 20m3 /h 的工程越來(lái)越多。但是混凝土輸送泵的大型化發(fā)展是有限度的。這主要受電動(dòng)機(jī)功率、主油泵排量制約受結(jié)構(gòu)和外型尺寸限制同時(shí)超大排量的混凝土輸送泵還受混凝土供應(yīng)的影響不論是攪拌速度還是運(yùn)輸速度都不能滿足排量要求而使混凝土輸送泵工作能力不能完全發(fā)揮 造成浪費(fèi)。此外 泵送壓力也越來(lái)越高。197 1 年以前 混凝土出口壓力大多不超過(guò) 2.94M Pa 現(xiàn)在已提高到10 16M Pa 而且還有繼續(xù)提高的趨勢(shì)。例如日本極東開(kāi)發(fā)從 1 980 年開(kāi)始研制小型混凝土輸送泵混凝土輸送量為 1 0 5 5m 3 /h。最小輸送量為 10m 3 / h 最大輸送壓力為 10 MPa 機(jī)重為 18 00Kg 累計(jì)銷售 200 0 多臺(tái)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)小型混凝土泵的廠家不多隨著新農(nóng)村建設(shè)的大力發(fā)展地、縣級(jí)城市建設(shè)步伐的加快和商品混凝土的迅速普及小型混凝土機(jī)械的需求將日益增加 我們應(yīng)加強(qiáng)這一方面的工作。3 .2 研制拖式混凝土泵高效可靠的液壓系統(tǒng)液壓技術(shù)是混凝土泵技術(shù)性、可靠性最關(guān)鍵的部分。普茨邁斯特公司作為閉式系統(tǒng)的代表堅(jiān)持采用閉式系統(tǒng)不斷地發(fā)展和完善控制功能使混凝土泵工作更加精細(xì)可靠堅(jiān)持采用電開(kāi)關(guān)換向獨(dú)立的擺動(dòng)油缸控制系統(tǒng) .把技術(shù)特點(diǎn)放在主油泵排量控制上。而施維英公司作為開(kāi)式系統(tǒng)的帶頭人 .也堅(jiān)持自己的特色 .為解決大流量下的系統(tǒng)發(fā)熱損失 .減小沖擊 .自行設(shè)計(jì)了大通徑換向閥 .堅(jiān)持采用液壓行程換向 .技術(shù)特點(diǎn)放在換向協(xié)調(diào)匹配上。國(guó)內(nèi)拖式混凝土泵的液壓系統(tǒng)也是開(kāi)式系統(tǒng)與閉式系統(tǒng)并存的 .在國(guó)際上開(kāi)式系統(tǒng)廠家占絕大多數(shù) .產(chǎn)量占 7 0% 而國(guó)內(nèi)的混凝土泵是從采用閉式系統(tǒng)起家的所以國(guó)內(nèi)產(chǎn)量比大約是 1 1 。開(kāi)式回路和閉式回路各有優(yōu)缺點(diǎn) 閉式回路換向沖擊小、發(fā)熱量小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而開(kāi)式回路最突出的特點(diǎn)就是能夠根據(jù)負(fù)載很方便地控制泵的排量特別是在短距離泵送時(shí)泵送量大 能夠充分利用原動(dòng)力的功率。國(guó)內(nèi)閉式產(chǎn)品廠家均采用分離油路 即一個(gè)主油泵為泵送油缸供油一個(gè)恒壓油泵加蓄能器為擺動(dòng)油缸供油前一個(gè)回路是閉式后一個(gè)是回路是開(kāi)式回路所以有些用戶稱之為“ 半開(kāi)半閉”系統(tǒng)。主泵送回路上體現(xiàn)了閉式系統(tǒng)特點(diǎn)。在閉式系統(tǒng)中作為一個(gè)封閉的管路工作液壓其中高速高壓流動(dòng)系統(tǒng)很容易發(fā)熱必須由一個(gè)補(bǔ)油泵吸入油箱中的冷油補(bǔ)充入系統(tǒng)由低壓限壓閥釋放系統(tǒng)中的熱油。同時(shí)補(bǔ)油泵提供的油流通常作為伺服油用來(lái)控制油泵排量。這樣補(bǔ)油泵的限定壓力與低壓閥的開(kāi)啟壓力 也就是油泵回油口壓力之間存在著復(fù)雜而微妙的關(guān)系。閉式系統(tǒng)中的四大難題液壓沖擊、最高泵送速度降低、油溫過(guò)熱、回油吸空通常都是因?yàn)閮蓚€(gè)壓力協(xié)調(diào)不當(dāng)引起的。國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)生產(chǎn)拖式混凝土泵的廠家都選用了開(kāi)式系統(tǒng) 其原因開(kāi)式系統(tǒng)比閉式系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多。但開(kāi)式系統(tǒng)中有一個(gè)很大的油箱油泵從中吸油輸送到換向閥。分配到兩個(gè)油缸交替動(dòng)作油缸回油通過(guò)換向閥返回油箱。這樣閉式系統(tǒng)四大難題中除了壓力沖擊之外其它三個(gè)問(wèn)題迎刃而解。開(kāi)式系統(tǒng)的主油泵很便宜但系統(tǒng)組成復(fù)雜、元件較多整個(gè)系統(tǒng)的的成本比閉式系統(tǒng)要貴一些。但必須注意主油泵吸油口處絕對(duì)不允許安裝精細(xì)尺寸的濾油器。而大網(wǎng)眼的濾網(wǎng)不解決實(shí)際問(wèn)題所以開(kāi)式油泵都不裝吸油濾油器。由于斜盤柱塞泵的自吸性很差所以開(kāi)式系統(tǒng)的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不允許太高通常不超過(guò) 1800r /min這就限制了油量流量也就限制了混凝土泵排量。為了達(dá)到額定排量可以選用大規(guī)格的主油泵 .也可以選用帶補(bǔ)油泵的開(kāi)式油泵 . 這兩種方法都會(huì)增加成本。開(kāi)式回路仍然存在壓力沖擊的問(wèn)題 . 而且比閉式系統(tǒng)更嚴(yán)重 . 閉式系統(tǒng)采用泵換向 . 斜盤通過(guò)“ 零位 ” . 可以有效解決沖擊。而開(kāi)式系統(tǒng)采用閥換向。大流量液動(dòng)閥在高速切換時(shí)所產(chǎn)生的壓力沖擊非常劇烈而復(fù)雜。如何改善閥的換向性能是使用開(kāi)式系統(tǒng)廠家的主要研制工作。通常換向閥的閥體不便改動(dòng) .而是在閥芯上下功夫 .例如在軸肩上例角、開(kāi)坡口、開(kāi)卸荷槽、月牙槽等等調(diào)節(jié)閥開(kāi)度變化曲線 .以改善性能。開(kāi)式系統(tǒng)的另一個(gè)難點(diǎn)在于主油泵排量控制 .這是一個(gè)既簡(jiǎn)單又復(fù)雜的問(wèn)題。復(fù)雜的程度取決于對(duì)產(chǎn)品性能的要求程度。如果產(chǎn)品的排量小 .混凝土出口壓力低 .可以不作任何外部控制 .只由工作壓力直接調(diào)整排量。一個(gè)性能完善、功能優(yōu)越的開(kāi)式控制系統(tǒng)比同樣性能的閉式控制系統(tǒng)要復(fù)雜的多。設(shè)計(jì)時(shí)不易掌握 .制造時(shí)不易調(diào)整 .故障時(shí)不易維修 .成本很高 .所以絕大多數(shù)的廠家都采用簡(jiǎn)化的方案。3 .3 優(yōu)先研制操作方便、性能可靠和價(jià)格低廉的拖式混凝土泵混凝土泵車作為一種集機(jī)電液訊為一體的技術(shù)密集型產(chǎn)品對(duì)操作和維修的技術(shù)要求高。在我國(guó)由于此類設(shè)備造價(jià)昂貴操作和維修要求高 一般除一些實(shí)力雄厚的施工單位和國(guó)家重點(diǎn)工程均選用外大多數(shù)中、小施工單位都會(huì)對(duì)它望而卻步。因此我國(guó)現(xiàn)代全液壓混凝土機(jī)械的發(fā)展 只有從簡(jiǎn)易的拖式混凝土泵起步 降低制造成本充分發(fā)揮混凝土泵的輸送效率高、價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單、維修方便的優(yōu)勢(shì)逐步向高端產(chǎn)品發(fā)展才能占有國(guó)內(nèi)市場(chǎng)最終達(dá)到全部替代進(jìn)口的目的。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力還較薄弱因此研制方向應(yīng)符合我國(guó)國(guó)情其操作功能和配套設(shè)備應(yīng)優(yōu)先考慮其實(shí)用性。就我國(guó)目前絕大部分操作工人的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力而言應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需要選準(zhǔn)方向優(yōu)先研制操作簡(jiǎn)單方便和價(jià)格低廉的拖式混凝土泵。如拖式混凝土泵的發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該放在相當(dāng)于 HBT 60 -13 -90S 拖式混凝土泵上。這種機(jī)型的主要特點(diǎn)是內(nèi)裝有電動(dòng)機(jī)機(jī)重 6t 左右混凝土輸送量在 60 7 0m3 /h基本上滿足各種混凝土施工的要求。研制過(guò)程中必須注意以下幾點(diǎn) 1配備高可靠性的電動(dòng)機(jī) 根據(jù)用戶要求可選配相應(yīng)功率的柴油機(jī)為動(dòng)力為液壓系統(tǒng)提供可靠的動(dòng)力保證。 2強(qiáng)化它的主要功能 混凝土泵送配備可靠、高效的泵送系統(tǒng)并可靈活、方便地調(diào)節(jié)輸送能力 提高輸送缸、眼睛板、切割環(huán)、 S管閥的使用壽命從而提高混凝土的輸送效率降低設(shè)備使用的綜合成本。 3完善并合理匹配先進(jìn)的液壓系統(tǒng)以保證混凝土輸送作業(yè)可靠高效地運(yùn)行 充分發(fā)揮能耗低 輸送快、使用效率高的優(yōu)點(diǎn)。 4降低成本盡可能選用國(guó)產(chǎn)液壓、電器元件對(duì)某些系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化或應(yīng)用戶的要求選配如遙控操作系統(tǒng)、水洗系統(tǒng)、牽引橋系統(tǒng)等。如我公司在 2006 年就成功開(kāi)發(fā)了全國(guó)產(chǎn)液壓件的HBT 60A -13 - 90S 拖式混凝土泵 該泵采用貴州力源生產(chǎn)的 A8V 107 主泵、北京華德生產(chǎn)的電液比例換向閥以及國(guó)產(chǎn)電器元件使整機(jī)銷售價(jià)格低于 2 0 萬(wàn)元。3 .4 優(yōu)選配套零部件 提高國(guó)產(chǎn)拖式混凝土泵的設(shè)計(jì)、制造水平配套零部件質(zhì)量的優(yōu)劣嚴(yán)重影響著拖式混凝土泵的制造水平的高低如電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、電器元件、液壓元件、密封件和緊固件等因拖式混凝土泵不同于一般工程機(jī)械其工況使用條件極為惡劣負(fù)荷變化大并伴隨較強(qiáng)的沖擊和振動(dòng)故為其配套的零部件必須滿足這種工況要求。以前我國(guó)相當(dāng)一部分配套件不能滿足這種要求但現(xiàn)在隨著我國(guó)加入 WT O 和全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快 無(wú)論國(guó)產(chǎn)或國(guó)外元器件從質(zhì)量到價(jià)格都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步大大拓寬了國(guó)內(nèi)廠家選擇的余地一些關(guān)鍵部件特別是液壓元件的選型可以采用進(jìn)口產(chǎn)品從而提高國(guó)產(chǎn)拖式混凝土泵的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性 降低設(shè)備故障率。為了提高液壓系統(tǒng)的可靠性越來(lái)越多的廠家選用全套進(jìn)口液壓元件。作為賣方有些國(guó)外液壓公司為了擴(kuò)大市場(chǎng)份額常常把自己在混凝土泵領(lǐng)域內(nèi)為先進(jìn)產(chǎn)品多年配套的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)傳授給中國(guó)企業(yè)中國(guó)企業(yè)只需用零件價(jià)格就可以得到產(chǎn)品和最先進(jìn)的混凝土泵技術(shù)這無(wú)凝是非常合算的事情。用戶作為最終受益者得到技術(shù)先進(jìn)、性能可靠的產(chǎn)品這對(duì)中國(guó)建筑工業(yè)是很大的支持與幫助。正是因?yàn)檫@個(gè)原因 技術(shù)支持較好的德國(guó)液壓件公司占據(jù)了中國(guó)市場(chǎng)主導(dǎo)地位美國(guó)人次之 而日本公司則失去了中國(guó)混凝土泵的配套市場(chǎng)。在耐磨材料方面生產(chǎn)廠特別是老生產(chǎn)廠經(jīng)過(guò)多年探索已經(jīng)成功地制造出泵 1 .23 萬(wàn) m2 的耐磨板和耐磨環(huán) (具體壽命取決于混凝土類型和泵送高度 ) .這個(gè)壽命和進(jìn)口件相差無(wú)幾 ,高級(jí)合金鑄鐵焊條的廣泛應(yīng)用使國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠已經(jīng)跨過(guò)了耐磨材料這一關(guān)。相對(duì)其它大型建筑材料拖泵的電器控制系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單易于理解和掌握。通過(guò)使用進(jìn)口和替代進(jìn)口電器元件 電氣系統(tǒng)的可靠性已不存問(wèn)題拖泵使用時(shí)可能由于機(jī)器的劇烈振動(dòng)而造成電氣元件的損壞很多廠家采取了優(yōu)選配套件的措施例如用發(fā)光二極管代替燈泡電氣元件使用插裝件等。電氣系統(tǒng)的發(fā)展方向是集中化、自控化。集中化是指關(guān)鍵電器元件被子特殊制造的集成組件取代可以完成精確控制功能減小體積和耗電量 發(fā)熱簡(jiǎn)化系統(tǒng)。自控化指裝入微處理器使機(jī)器自動(dòng)檢測(cè)、識(shí)別故障自動(dòng)排除現(xiàn)在有的國(guó)內(nèi)廠已初步完成這一方案。如果在未來(lái)的發(fā)展中引入高性能主機(jī)板裝入工作程序和故障程序采用多余度系統(tǒng)使機(jī)器在正常狀態(tài)下自動(dòng)工作在故障時(shí)自動(dòng)判斷排除成為“ 無(wú)人看守”機(jī)器我國(guó)在拖泵電氣領(lǐng)域?qū)⒆咴谑澜缜傲?。從?guó)外拖式混凝土泵的結(jié)構(gòu)看鑄件極少焊接件所占比例很大因此加工周期短制造成本低從加工裝備水平看國(guó)外產(chǎn)品的關(guān)鍵工序特別是精加工大多由數(shù)控設(shè)備加工完成在切割、焊接、熱處理等方面自動(dòng)化程度較高。為使國(guó)產(chǎn)拖式混凝土泵質(zhì)量的技術(shù)水平得到保證 上述兩個(gè)方面必須進(jìn)一步加強(qiáng)。3 .5 研制專用拖式混凝土泵 小批量、多品種適應(yīng)用戶要求“ 十一五” 期間 是我國(guó)鐵路大規(guī)模建設(shè)最關(guān)鍵的時(shí)期 我國(guó)將完成 9800 公里時(shí)速達(dá) 20 0-300 公里的客運(yùn)專線建設(shè)任務(wù)建設(shè)總投資 12 500 億元。高速客運(yùn)專線 8 0%以上采用高架無(wú)渣路基軌道。大型混凝土箱梁的預(yù)制是客運(yùn)專線最重要的工程也是一項(xiàng)全新的技術(shù)課題 要求其使用壽命達(dá) 1 00 年。因此 混凝土箱梁的預(yù)制必須采用配比非常嚴(yán)格的高性能、耐久性混凝土。高性能混凝土其強(qiáng)度高粘度大、流動(dòng)性差、吸料困難、阻力大等特點(diǎn)給泵送帶來(lái)了非常大的困難 普通的混凝土輸送泵很難滿足泵送要求。近年來(lái) 中聯(lián)、佳爾華等廠家開(kāi)發(fā)了為了適應(yīng)高性能混凝土的泵送要求 在高性能混凝土吸入性能和泵送效率方面進(jìn)行了深入研究研制開(kāi)發(fā)出用于高速鐵路制梁專用拖式混凝土泵。該泵具有雙動(dòng)力、雙系統(tǒng)、高壓力、大排量、不堵管、保證工況等特點(diǎn)。能保證在遠(yuǎn)距離、高壓力狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)大排量泵送制梁專用的強(qiáng)度高、粘性大 C50以上標(biāo)號(hào)混凝土正是制梁專用混凝土泵與普通混凝土泵的不同之處。制梁專用混凝土泵由于采用加大油缸設(shè)計(jì)改進(jìn)液壓閥組加強(qiáng)型攪拌系統(tǒng)獨(dú)特的料斗設(shè)計(jì)具有良好的吸料性。一級(jí)小變徑、大口徑輸送管 良好的泵送密封性等是解決高強(qiáng)度混凝土泵送難題的關(guān)鍵。相對(duì)于普通大功率混凝土泵來(lái)說(shuō) 其泵送效果 輸送排量大大提高有效地降低了鐵路施工單位的設(shè)備整體采購(gòu)成本、設(shè)備維護(hù)成本和能源成本。即使是年產(chǎn)近千臺(tái)的大公司也不是只限于幾種產(chǎn)品。而是根據(jù)用戶要求在壓力、排量、動(dòng)力種類、附屬功能等各項(xiàng)參數(shù)上進(jìn)行“ 靈活生產(chǎn)”甚至可以保證任意兩臺(tái)產(chǎn)品都不完全相同。這種柔性生產(chǎn)需要生產(chǎn)者擁有更多的技術(shù)儲(chǔ)備 更高效的生產(chǎn)組織管理。3 .6 對(duì)混凝土泵送的施工技術(shù)進(jìn)行有效的研究用戶總是要求對(duì)于各種級(jí)配的混凝土泵都應(yīng)該有很好的適應(yīng)性。在泵送實(shí)踐中最難泵送的并不是低坍落度的半干硬性混凝土也不是含水量有大量骨料混凝土而是那些水泥、沙子含量太低、坍落度太大、極易離析的混凝土。許多施工者為了降低成本總是想方設(shè)法地減小水泥用量。正是因?yàn)橹袊?guó)建筑工地混凝土的多樣性、復(fù)雜性、用戶對(duì)分配閥提出了苛刻的要求既要適應(yīng)低質(zhì)量混凝土以降低成本又要保證管路密封滿足高壓遠(yuǎn)距離輸送需要。實(shí)際上這種完全滿足用戶要求的分配閥還有待于研究。歷史上出現(xiàn)過(guò)的分配閥主要有球閥、旋轉(zhuǎn)板閥、閘板閥和管式閥等。其中的球閥、旋轉(zhuǎn)板閥由于自身受力性能不佳壽命短、磨損后密封性差 在 7 0、 80 年代在沈陽(yáng)廠、夾江廠用過(guò)之后 已退出市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 閘板閥和管式閥占有全部市場(chǎng)。在斜置式閘板閥料斗和 S 閥料斗中混凝土流動(dòng)的路線是不一樣的斜置式板閥的料斗幾乎完全位于混凝土缸上部料斗中的混凝土進(jìn)入缸中的路線基本上是垂直下降的 而 S 閥料斗中混凝土進(jìn)入混凝土缸的路線幾乎是水平的進(jìn)料過(guò)程中混凝土首先下降在下降到缸口后再水平進(jìn)入混凝土缸。對(duì)于攪拌良好的混凝土這兩種料斗的吸料性能相差不大。但如果混凝土離析骨料會(huì)堆集在料斗的底部在板閘中 閘板向上提 在重力作用下 骨料會(huì)直接進(jìn)入混凝土缸。但在 S 閥料斗中 骨料會(huì)堆集在缸口互相擠壓 只靠混凝土缸活塞后拉所形成的真空很難將其吸入缸內(nèi) 并且 S 閥的大部分閥體都埋在骨料中 阻力極大 很難擺動(dòng)。 S 閥在離析的混凝土中停留時(shí)間稍長(zhǎng) 那么只能打開(kāi)料斗放料口放出堆積的骨料。閘板閥是通過(guò)兩塊閘板在油缸帶動(dòng)下在閘室中作直線運(yùn)動(dòng)交替遮蓋和放開(kāi)缸口?？煞譃榱⑹?、水平、斜置三種斜置式最廣泛。這種閥板前緣很薄插入混凝土阻力小運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量輕慣性小所以驅(qū)動(dòng)油缸負(fù)荷輕可以使用低壓系統(tǒng)和小直徑油缸有利于降低成本。閘板閥最大的缺點(diǎn)就是閘板磨損后 與閘室外的間隙無(wú)法補(bǔ)償而失去密封性能 不能高壓輸送 而且閘室更換比較困難。管閥有許多種類 ,但最廣泛應(yīng)用于拖式混凝土泵上的是裙閥和S 閥。裙閥的特點(diǎn)是 進(jìn)口細(xì) 出口大 象裙子 閥體短 內(nèi)徑大不節(jié)流壓力損失小。通過(guò)精確計(jì)算可以使裙體力矩平衡消除斜斗“ 抬頭”現(xiàn)象?；剞D(zhuǎn)達(dá)阻力小磨損后可補(bǔ)償。其缺點(diǎn)是兩端滑動(dòng)而且都需要密封成本高結(jié)構(gòu)緊湊拆裝困難。裙閥是施維英公司專利國(guó)際上獨(dú)此一家是除了標(biāo)牌之外施維英泵最明顯的標(biāo)志。國(guó)內(nèi)只有一家廠生產(chǎn)類似的產(chǎn)品預(yù)計(jì)在近幾年里不會(huì)有大量裙閥出現(xiàn)。當(dāng)今國(guó)際國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的就是 S 型管閥 簡(jiǎn)稱 S 閥。 S 閥應(yīng)該包括四部分眼睛板 以下簡(jiǎn)稱板、自動(dòng)耐磨環(huán)或浮動(dòng)耐磨環(huán)或切割環(huán) 以下簡(jiǎn)稱環(huán) 、浮動(dòng)環(huán)密封以及 S 閥管。 S 閥之所以被廣泛應(yīng)用 在于 S 閥最大的優(yōu)點(diǎn) 環(huán)的浮動(dòng)與自緊。浮動(dòng)指環(huán)在 S 閥上沒(méi)有軸向固定可以自由串動(dòng)自緊指高壓混凝土?xí)饔迷谝粋€(gè)設(shè)計(jì)好的環(huán)面上將環(huán)與板貼緊。使用普茨邁斯特公司技術(shù)的廠家還將換向油缸傾斜一個(gè)角度放置 油缸伸出時(shí)的一個(gè)分力將把 S 閥向后推 S 閥帶著環(huán)更緊地壓向板。浮動(dòng)與自緊的結(jié)果就是板、環(huán)磨損后環(huán)在混凝土壓力下自動(dòng)補(bǔ)償間隙保證與板的緊密貼合保證密封性能 而且混凝聚土壓力越高 密封越好。為了提高混凝土的吸料性利用導(dǎo)流部件 用弧形板代替導(dǎo)流管將垂直下降的混凝土變向直接送到缸口不依賴真空吸入。一是改變混凝土流動(dòng)方向?qū)⒘隙返幕炷林苯铀偷礁卓谔岣呶胄阅芏羌訌?qiáng)攪拌功能 和 S 閥一起將開(kāi)始離析的混凝土強(qiáng)行攪拌 對(duì)料斗與分配閥形狀應(yīng)用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)。改善混凝土泵對(duì)混凝土的適應(yīng)性在 S 閥系統(tǒng)中可以設(shè)計(jì)出相應(yīng)的 S 閥和料斗結(jié)構(gòu) 即短 S 閥系統(tǒng)?？s短料斗前后壁的距離 相應(yīng)地縮短 S 閥的軸向長(zhǎng)度和回轉(zhuǎn)半徑盡可能使料斗底部的混凝土存量減少在吸入過(guò)程中使混凝土形成由上至下的垂直下降運(yùn)動(dòng)這樣就類似于斜置式板閥而改善了吸料性能同時(shí)小尺寸 S 閥的回轉(zhuǎn)阻力減小可以改善受力狀態(tài)提高可靠性。3 .7 開(kāi)展產(chǎn)品零部件的 “ 三化 ”工作 解決國(guó)產(chǎn)拖式混凝土泵品種單一問(wèn)題中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)協(xié)會(huì)混凝土機(jī)械分會(huì)要求各研制單位開(kāi)展料斗、S 閥、混凝土輸送缸、液壓油缸及液壓系統(tǒng)等主要零部件的 “ 三化 ”工作要求新產(chǎn)品的研發(fā)必須走模塊化研發(fā)制造的道路提高產(chǎn)品的通用性、互換性各種組件部件實(shí)現(xiàn)系列化以滿足用戶的各種需求擴(kuò)大市場(chǎng)占有率。從而有效地縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期降低產(chǎn)品研發(fā)費(fèi)用確保產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平解決系列產(chǎn)品多功能、多用途的難題。因此各研制單位應(yīng)從長(zhǎng)計(jì)議攜手合作組織強(qiáng)有力的技術(shù)力量去開(kāi)展這方面的工作 并積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。也許有一天 用戶在外觀大同小異的幾臺(tái)混凝土泵前 打開(kāi)機(jī)罩一看里面元件的類型、布置、聯(lián)接部件模式幾乎一模一樣這是很有可能的事情。因?yàn)樗械纳a(chǎn)廠家集中向一家液壓公司定貨采用了同樣的液壓系統(tǒng)肯定要產(chǎn)生相同的面孔。但是相同的液壓系統(tǒng)由不同的廠家生產(chǎn)裝配應(yīng)用效果并不一樣這是因?yàn)楦鲝S家在多年的實(shí)際生產(chǎn)使用中積累了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)必然要作相應(yīng)改動(dòng)和調(diào)整這些細(xì)節(jié)的變化很小 卻很有效。使用相同技術(shù)的廠家在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中只有在細(xì)微之處下功夫 才能有自己的生存之地。我國(guó)是一個(gè)快速發(fā)展的國(guó)家混凝土的工程量十分浩大。根據(jù)工程機(jī)械“ 十一五”發(fā)展規(guī)劃預(yù)測(cè)預(yù)計(jì) 2008 年拖式混凝土泵將達(dá)到 10 000 臺(tái)的市場(chǎng)規(guī)模。綜合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求、技術(shù)發(fā)展水平及國(guó)外產(chǎn)品狀況筆者認(rèn)為我國(guó)拖式混凝土泵應(yīng)繼續(xù)大力發(fā)展。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的逐步繁榮基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度加快拖式混凝土泵市場(chǎng)前景廣闊。在發(fā)展拖式混凝土泵的產(chǎn)品中我國(guó)已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)具備了一定的基礎(chǔ)。在不久的將來(lái)我國(guó)將形成具有自己特色的拖式混凝土泵的系列產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有一席之地 .為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。