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结论 ............................................................................................................................... 41 致谢 ............................................................................................................................... 42 参考文献 ........................................................................................................................ 43 附录 ............................................................................................................................... 44
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1 绪论
1.1混凝土输送泵的简介
混凝土输送泵的发明已有一百余年的历史。1907 年德国人最先取得混凝土输送泵的专利权；1913 年美国 Comell Kee 设计并制造出第一台曲轴机械式混凝土输送泵，但没能得到应用；1927 年德国的 Fritz Hell 设计制造了第一台得到成功应用的混凝土输送泵；荷兰人 J·C·Kooyman在前人的基础上进行改进，1932年他成功地设计并制造出采用卧式缸的 Kooyman混凝土输送泵，该泵采用一个卧式缸和由两个联杆操纵联动的旋转阀的结构，成功地解决了混凝土输送泵的构造原理问题，大大提高了工作的可靠性。此后混凝土输送泵的发展都是在Kooyman机械式混凝土输送泵的基础上进行的。第二次世界大战之后，各国陆续开展经济恢复工作，建筑工程日益增大，机械式混凝土输送泵的销路较好，应用日益增多。到 50 年代中叶，德国的 Torkret公司首先设计出用水作工作介质的混凝土输送泵，标志着混凝土输送泵的发展进入了一个新的阶段；1959 年德国的 Schwing公司生产出第一台全液压的混凝土输送泵，它采用液压驱动，功率大、振动小、排量大并可实现无级调速，并可以实现反泵操作，减少了堵管现象。从此，混凝土输送泵技术日趋完善，泵送混凝土也进入大规模应用的阶段。此后为了提高混凝土输送泵的机动性，在60 年代中期又研制了混凝土车载泵。同时为了使混凝土浇筑更加方便又研制出臂架式泵车。国外混凝土输送泵的主要生产厂商有：德国的施维英（Schwing）公司、普茨迈斯特（Putzmeister）公司、赛勒（Scheele）和施泰特（Stetter）公司；美国的查伦奇－考克兄弟（Challenge-Cooke Bros）公司和汤姆逊（Thomsen）公司；日本的三菱重工，石川岛播磨、极东开发和新泻铁工等公司。
我国在 50 年代就从国外引进混凝土输送泵，但直到 80 年代才取得较大的发展。从 90 年代至今是我国混凝土输送泵大规模研制和生产时期，并且已取得了巨大成就。目前已经进入了21世纪，混凝土输送泵（车）的发展也突飞猛进，国内此类产品型谱和生产企业不断增加，产品性能、质量都在迅速提升。混凝土输送泵（车）规格更全，档次更高，泵车布料臂架朝更长的方向发展，由过去的37ｍ占主流，逐步过渡到42～45ｍ为主，47～56ｍ同样受到市场青睐。随着工程进度的加快，泵送排量也有增大的要求，过去排量在60～80ｍ3/h的占60％左右，现在排量要求80～120ｍ3/h的工程越来越多。液压系统向集成方向发展，普遍采用开式系统及恒功率控制，特别是大流量的泵，开式系统具有油温低、可靠性高、维修方便等诸多优势。同时，全液压控制技术、计算机控制技术取得了突破性进展。在今后混凝土输送泵还要从更多的方面发展，诸如提高设备的节能、环保性能、进一步重视混凝土泵可靠性的研究等等。
目前我国混凝土输送泵的主要生产厂家有：中联建设机械产业公司、三一重工业集团有限公司、夹江水工机械厂、沈阳盛港机械有限公司、湖北建设机械有限公司、山东建设
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机械股份有限公司、徐州混凝土机械厂、北京杰森建设机械有限公司等。现在混凝土输送泵技术得到了不断完善，阀门系统和液压系统不断创新，逐渐向大功率和高可靠性发展。许多关键性技术也得到了较好的解决。如：
1.泵体本身的分配阀不断完善和创新，阀门的密封性和通畅性得到了进一步提高，且结构日趋简单。现在普遍采用的是管型分配阀和闸板式分配阀。
2.耐磨材料由原来的耐磨焊条堆焊发展到现在的硬质合金，寿命达到世界先进水平。 3.当泵送堵管发生时，主液压传动系统可自动防止过载，并控制分配阀换向，使机器实现反泵动作，消除堵塞；搅拌系统也可实现卡料反转，消除料斗的卡料现象。
4.电器控制从传统的继电器控制到现在的 PLC 控制，控制系统更加可靠、精确，易于操作。
5.应用了高效泵送剂，提高了混凝土的流动性和可泵性，在不降低混凝土性能的情况下，大大地改善了混凝土的泵送效果。
6.商品混凝土的发展，混凝土搅拌车的配套使用，使质量可靠的混凝土得到均衡地供应，从而保证了连续泵送的工作条件。而各种形式的布料装置的出现，解决了混凝土的布料问题，扩大了混凝土输送泵的使用范围。
1.2混凝土输送泵的发展趋势
1．混凝土输送泵高压大排量化
世界上由于人口增加和大城市地价昂贵，建筑物向高层和超高层的方向发展。我国改革开放以来，经济得到了飞速的发展，城市建设和国家基础建设日新月异。为了满足更远更高距离的混凝土输送和建筑物施工进程的需要，混凝土输送泵向高输送压力和大排量方向发展。目前国内三一重工的 HBT80C 泵，最高泵送压力可达 18.9MPa；中联建设产业公司生产的 HBT125 泵，最大排量为 125m3/h，最大泵送压力为 21.5MPa。
2．液压系统集成化、多功能化，电器控制系统智能化
现在，大多数公司生产的混凝土输送泵，液压系统都是采用集成的液压阀块，并且功能增多，如增加了高低压自动切换功能。液压系统向可靠、节能、低冲击、低噪音方向发展。系统中加入诸多传感器，电器系统采用 PLC 或计算机控制，人机对话界面好，有的系统带有故障诊断功能。
3．长臂架混凝土输送泵车
混凝土输送泵车在我国已经普遍使用。它具有移动方便、机动灵活，到达施工地点无需大量的准备工作即可开始工作，而且可将混凝土浇筑到任何地点。混凝土输送泵送液压系统的平稳性已成为制约臂架向更长更高方向发展的一个重要因素。目前普茨迈斯特（Putzmeister）公司臂架长度达到 64 米，排量达到280 m3/h。
4．符合国际潮流，注意生产环保产品
例如采用低噪音、低排放、低油耗的发动机、低噪音的油泵，分配阀柔和换向以减小
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冲击，适应苛刻美市场。
2 混凝土泵技术参数及原理
在各种形式的混凝土泵中，活塞式混凝土泵是应用最早、最多也是最有生命力的混凝土输送设备。其特点为：工作可靠、输送距离长而且易于控制。这种泵有机械式、液压式和水压式等三种形式。机械式历史悠久，从1936年来没有多大的改型，泵的基本构造大致相同，在工作原理和机械构造方面都较简单。但是机械传动式混凝土泵，机体笨重，噪音高，传动系统复杂，料斗高加料不便，产生堵塞时不能进行反泵来清除故障，所以已经基本淘汰；
水压式目前使用的不多，但是随着以水为工作介质的泵和阀研制和应用，其无污染、介质基本无成本等特点，估计会成为将来发展的方向；
而目前普遍使用的是以油为介质的液压式混凝土泵，我设计的也是此形式的混凝土泵。
2.1 主要技术性能参数表
表2-1 技术参数
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续表2-1
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拖式混凝土输送泵的泵送部分设计 - 图文
