④换向动作需灵活、可靠。
分配阀的种类很多,而且还在不断的发展和创新,其具体分类如图2-1所示。
图2-1 分配阀的分类
1、蝶形分配阀
这种分配阀是在料斗、工作缸、输送管之间的通道上设置一个蝶形板,通过蝶形板的翻动来改变混凝土的通道。其优点是:结构简单紧凑、阀室小、流道短、运动阻力小,使用寿命长,维修方便,阀的出端不需要Y形管。蝶形阀的缺点是:混凝土流道的截面变化大,吸入或排出流道方向改变剧烈,有时会造成混凝土在阀内部堵塞的现象。蝶形分配阀有垂直轴式和水平轴式两种。
1)垂直轴式蝶形分配阀
图2-2 垂直轴式蝶阀工作原理图
1-料斗与混凝土缸通道;2-阀箱;3-吸料混凝土缸;4-排料缸;
5-输送料管;6-蝶阀垂直轴;7-蝶阀阀板
图2-2是分配阀常见的结构形式。这种阀的阀板可以在水平方向翻转,混凝土泵的工作缸、阀、输出口在同一水平面上。垂直轴蝶形阀一般安装与集料口的下方,通过阀箱使混凝土缸与输送管道连通,在回转油缸作用下,蝶形阀的闸板将两个缸口交替分别与集料斗和输送管接通(接通集料斗的缸进行吸料;接通输送管的缸进行排料。)
这种分配阀的优点是:由于阀芯是一块薄板,它与阀体的接触小,故砂浆不易卡塞在阀芯与阀座之间,使用寿命长、结构简单、检修方便,出料口不需用Y形管。
2)水平轴式蝶形阀
如图2-3所示,这种阀的阀板可以在垂直平面内翻转,混凝土泵的工作缸和阀轴线在同一水平面上,但和输送管相连接的阀的出口都在下部。
图2-3 水平轴式蝶阀
1-输料管;2-蝶阀阀板;3-吸料混凝土缸;4-料斗; 5-蝶阀水平轴;6-排料混凝土缸;7-蝶阀阀体
水平布置的水平轴5由液压缸驱动,蝶阀阀板2随之转动,使料斗4与混凝土缸3(或6)、输料管1与混凝土缸6(或3)相通,完成吸料和排料过程。两混凝土缸吸料和排料交替进行,从而使泵实现连续排料。使用这种阀时,料斗高度应稍高,混凝土流道要比垂直轴式蝶阀畅通。
2、管形分配阀
管形分配阀是在混凝土输送缸与输送管之间设置一摆动管件来完成混凝土的吸入和排出作业的。管形阀一般置于集料斗中。
对于双缸活塞式混凝土泵,管阀口与两个输送缸口交替接通,管阀口对准哪一个缸口时,哪一个输送缸就进行排料,而另一个输送缸就从集料斗中吸料。而对于单缸活塞式混凝土泵,则是当管阀口离开输送缸口而被集料斗后壁封住时,输送缸进行吸料;而当管阀口对准输送缸时,即进行排料。
管形分配阀的优点是流道形状合理、没有截面变化、泵送阻力小,从而使集料斗的高度大为降低,故便于混凝土搅拌运输车向集料斗卸料,而且结构简单、流道畅通、耐用,磨损后易于更换。由于没有了输送管口的Y形管,所以不易堵塞。缺点在于它在集料斗中,使集料斗中的搅拌叶片布置困难,容易有死角,当混凝土的坍落度较小时,管阀的摆动阻力大,摆动速度降低,影响了混凝土的吸入效率。
管形阀从结构上可分为立式和卧式两种;从形状上来看又可分为S型、裙型和C型等几种。
(1)S型管阀
S管阀是目前最常用的一种转向阀。S阀的基本结构如图2-4所示。阀体7呈S形,其壁厚也是变化的,磨损大的地方壁厚也大。摇臂轴C与摇臂相连,在摇臂轴穿过料斗处有一组密封件起密封作用,图中所示为一个Y形密封5与一个蕾形密封3,内部充满润滑脂。大部分S管在切割环13内装有弹性(橡胶)垫层,可对切割环与眼睛板之间的密封起一定的补偿作用。其摆动油缸可设置在料斗的后方,也可设置在料斗的前方。后置式摆动油缸利用摆动轴水平伸入料斗中与阀体连接,推动阀体摆动,但摆动轴与阀体连接形成的屏障会影响混凝土的流动,从而降低泵的吸入效率;前置式摆动油缸则去掉了摆动轴及其支承,泵的吸料性能大为提高,而且安装维护方便。 S管形阀最大输送压力为16MPa,最大理论垂直输送距离是350m,水平输送距离是1500m。
图2-4 S形管阀工作原理
1、2-主油缸;3-水箱;4-换向机构;5、6-混凝土缸;7、8-混凝土缸活塞;
9-料斗;10-分配阀;11-摆臂;12、13-摆动油缸;14-出料口
当混凝土泵发生堵管现象而需要停机时,应该先把输送管道中的混凝土抽回。此时应该通过反泵操作,使处于吸入行程的混凝土缸与分配阀连通,处于推送行程的混凝土缸与料斗连通,从而将输送管道中的混凝土抽回料斗。
(a) (b)
图2-5 混凝土泵工作状态 (a)正泵状态;(b)反泵状态
(2)C形摆管阀
C形摆管阀是普茨迈斯特公司的专利产品,主要用于泵车。由于 C形摆管阀出口可直接通向布料杆,无论从压力损失还是结构紧凑上说都是很有利的。如图2-6所示,C形摆管阀的转动在上方,吸口直接与料斗相连,摆动缸在料斗外,摆管无径向窜动,噪声低。C形摆管阀最大特点是摆动点位于料斗之上,转动部分不易被混凝土砂浆侵入,所以寿命长、可靠性高;阀口切割环还可以进行自动补偿。缺点是摆动管在下弯道处由于曲率半径较小,阻力较大;另外摆动管与料斗壁之间会有粗集料堆积,导致摆动
困难。
图2-6 C型管分配阀简图
1-集料斗;2-管形阀;3-摆动管口;4-工作缸口;5-可更换的摩擦板面;
6-缸头;7-工作缸;8-清水箱;9-液压缸;10-输送管口
尽管C形摆管阀有自身的缺点,但由于其结构上的优点与修理上的优势,目前它仍被广泛地使用在拖泵与泵车的结构中。
(3)摆动裙阀
摆动裙阀具有一个处于混凝土泵料斗内的摆动体,当它摆动时,料斗内的混凝土被推开,摆动裙阀的驱动机构也置于料斗之外。裙阀的特点是进口细、出口大、阀体短、内径大、不截流、压力损失小;从构造上可以实现相当好的力矩平衡,消除料斗“抬头”现象。裙阀回转阻力比一般S阀要小,阀口切割环与眼睛板的间隙在整个磨损范围内可以自动补偿调节,过大的轴向力有助于封闭开口。除了输送混凝土外,此类阀也可输送稀薄的介质。
3、闸板式分配阀
由外置油缸驱动,靠快速往返运动的闸板使输料缸开口交替地与泵的料斗或输料管接通,周期性地开闭混凝土缸的进料口和出料口,从而切换混凝土在集料斗和混凝土缸之间的流向,以实现混凝土的反复泵送。
这种阀的优点在于:构造简单、制作方便、耐磨损、寿命长;关闭通道时,比较省力;开关迅速、及时。闸板阀的缺点是:对于双工作缸的泵送必须有Y形管,其集料斗的高度要比其它阀的高;闸板磨损后与阀口的间隙无法补偿,因而失去密封性,不能作高压输送。
采用闸板阀的混凝土泵适用于混凝土需要量大、质量要求高的场地施工。其特点是:吸料性能强劲、工作效率高、操作简单、维修方便、浇筑质量好。闸板阀的种类很多,有平置式、斜置式、和摆动式等几种主要形式。
631混凝土输送泵设计



