混凝土泵车上、下车液压系统.doc

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1、装订线 摘 要混凝土泵车是混凝土输送设备中最为实用的一种，它同时可以实现混凝土的垂直与水平的浇灌，尤其在高层建筑、桥梁建造，高速立交建设上发挥了不可替代的作用。我公司生产的混凝土泵车和拖泵是在引进德国PM公司泵车的基础上，经多年的创新研制开发的高性能混凝土设备。泵送液压系统采用代表世界先进水平的闭式回路、双向恒功率变量泵、自动补偿磨损间隙的S百管阀等技术。随着大家不断的努力，混凝土泵车得到了不断的完善与创新，将来我们还会研制出更高米数的，更加符合市场要求的新产品，使我们的泵车质量更加的可靠、对施工的作业面更强、作业范围更广、更加受到大家的认可。关键词：混凝土泵车；阀。 Abstract The

2、 concrete pump truck is concrete conveying equipment in the most practical one, it can realize the vertical and horizontal pouring the concrete, especially in high-rise buildings, bridge construction, high-speed interchange construction plays an irreplaceable role.My company production of concrete p

3、ump and is in the introduction of the German company PM pump vehicle based on, after years of innovative research and development of high performance concrete equipment. Pump hydraulic system using the advanced world level on behalf of closed circuit, bidirectional constant power variable displaceme

4、nt pump, automatic wear compensation gap S per tube valve technology.With our efforts, our concrete pump truck has been continuous improvement and innovation, the future we will develop more high number, more in line with market demand of new products, is our pump quality more reliable, the construc

5、tion working face is stronger, the operational range wider, more by everybody recognition.Keywords: concrete pump; valve.目 录摘要1Abstract1绪论4第一章 混凝土泵车的结构、特点及应用51.1汽车底盘51.2回转支承装置61.3 泵送装置71.4臂架布料杆装置与支腿81.4.1 臂架外形的设计81.4.2 支腿油箱设计9第二章 混凝土泵车的上车系统102.1 回转系统102.1.1转台结构102.1.2回转机构102.1.3 固定转塔结构112.1.4 支承与支腿结

6、构112.1.5 回转机构液压系统的设计122.1.6 回转编码器的电气连接132.2 臂架系统152.2.1臂架折叠方式152.2.2臂架结构特点162.2.3连杆的结构162.2.4 臂架输送管172.2.5 臂架变幅油缸结构型式18第三章混凝土泵车的下车系统203.1 泵送系统203.1.1泵送机构的基本构造203.1.2 泵送系统组成213.1.3 泵送的电气系统233.2 摆动系统243.2.1 料斗和S阀总成243.2.2 摆摇机构273.3 搅拌系统28结论30致谢31参考文献32绪论混凝土泵车是将混凝土泵安装在汽车底盘上，利用柴油发动机的动力，通过动力分动箱将动力传给液压泵，然

7、后带动混凝土泵工作。混凝土通过布料杆，可送到一定的高度与距离。对于一般性的建筑物施工，混凝土泵车有着独特的优越性，它移动方便，输送幅度与高度适中，可节省一台起重机，因此在一般建筑工地很受欢迎。混凝土 泵车工作前，应先将支腿打开，以提高整车的稳定性。当作业完毕后，然后再收回支腿。德国是最早发明混凝土泵车的国家，在泵的发展应用上一直保持在世界的前列，它代表当今混凝土泵车发展的最高水平，90年代初期，我国混凝土泵车系列化初具雏形。徐州混凝土机械厂与德国普茨迈斯特公司合作生产BC90- 32型臂架式的混凝土泵车。至此我国自己生产的臂架式混凝土泵车，呈现多品种、系列化雏形。但国产化率比较低，销售价格比较

8、昂贵。从国内外发展泵送混凝土施工技术的具体情况可以看出混凝土泵车不仅能提高技术经济效益，而且能够改变施工现场的面貌，是反映一个国家建筑施工水平的重要指标之一。在液压系统方面，它有恒功率控制功能，能防止动力系统过载，从而延长了原动机的使用寿命。在动力系统方面，可以根据用户的不同需要配置电动机或发动机，主机的功率范围宽，用户可以在功率范围内自由选择。在操作系统方面，操作盒的各部分系统指示、开关动作更加安全、可靠、灵敏，指示系统能准确的反应出泵送工作中的情况，及时反馈故障，且大多输送泵都有远距离遥控功能。与拖泵相比，泵车有以下优越性：1、臂架上附着管道，开到工作地点后，很快就能打开臂架进行工作，通常

9、在半小时内就能准备就绪，准备时间短； 2、配备液压卷折臂架，在工作范围内能灵活转动，布料方便快捷，而且泵送速度快，一般在90/h 至150/h，工作效率高 ；3、自动化程度高，整台泵车从泵送到布料均能由一人操作，一般配备无线遥控系统，操作方便；4、机动性能好，在一个工程作业完成后能迅速转移到另一个工程继续作业，能同时负责几个工程的混凝土泵送，设备利用率高。我们徐工建机主要负责生产的就是混凝土泵车，每日大约装配与调试四五台，我们的主要的产品型号有HB37、HB38、HB40、HB41、HB46、HB48、HB49、HB52、HB56等系列。第一章 混凝土泵车的结构、特点及应用我们公司的混凝土泵车

10、长十二米，高四米，宽三米。整体情况如下： 泵车如果按功能部件可以分为上、下车液压系统，如果在把结构细分的话，还可以继续分为五大部分：底盘、泵送、臂架、回转和支腿。见下图：图1-1混凝土泵车基本组成 1-汽车底盘；2-回转装置；3-臂架布料杆；4-泵送装置；5-支腿1.1 汽车底盘 底盘的功能主要就是行驶、给液压与电路系统提供动力。目前国内大部分企业的底盘生产能力还比较弱，大多选用国外进口底盘，如VOLVO、五十铃、奔驰等底盘，其价格较高，供货周期较长。底盘选型：37米泵车大多选用进口VOLVO底盘，该底盘的可靠性、油耗、排放、动力性能、行驶性能均处于国际领先水平。在底盘上的分动箱的选用上，主要

11、有二种形式，一是底盘发动机自带全功率的分动箱，液压系统的主油泵直接联接在发动机的分动箱上；二是在底盘后驱传动轴中间增加一个分动箱 。我国目前混凝土泵车普遍采用的是第二种分动箱形式，且充分考虑到分动箱这一关键元件的可靠性，选用了德国原装进口的分动箱。在分动箱的传动比的选择上结合底盘发动力特征曲线（功率及扭矩曲线）和主油泵的额定转速的要求，确定选取发动机对分动箱输入转速1500r/min和分动箱的传动比，合理并充分发挥发动机和油泵的有用功率，来提高泵车的整车使用效率。通过操纵开关带动气缸控制分动箱中齿轮的脱开和咬合。行程开 关分动箱图1-2 底盘气动原理图1.2回转支承装置混凝土泵车需要需要将混凝

12、土输送到一定范围内任意一空间位置，故回转运动是必不可少的。回转机构将整个回转平台在回转支承装置上做全回转。回转运动可在左、右方向上任意进行。如下就是回转与减速机的外观图：图1-3 回转与减速机回转支承装置是支承上部回转部分的一种装置，它起着轴承的作用。回转支承装置按结构可分为:立柱式和转盘式两大类。在混凝土泵车回转支承的设计过程中，根据近几年的经验和计算可知，一般选取转盘式回旋支承，它可承受较大的轴向载荷和傾翻力矩。转盘式回转支承一般也分为两种：支承滚轮式和滚动轴承式。滚动轴承式的支承装置是当前工程机械普遍采用的一种可回转支承装置。它的回转摩擦阻力矩小，承载能力大，高度低。回转支承装置高度低可

13、以降低整车的重心，从而增加泵车的稳定性能。滚动轴承式支承装置按滚动体形状和排列方式可分为：单排滚球式、双排滚球式、交叉滚柱式等。回转支承除滚动体外，还有内外滚圈。滚圈可以是整体的，也可以是上、下两半的。整体的滚圈上没有大齿圈。内啮合的回转支承装置外观美观，尺寸紧凑，但齿圈加工稍有不便。内外滚圈各有高强度螺栓分别固定在回转台或底盘车架上。回转机构的布置有两种型式。第一种将回转机构布置在回转平台上，并随回转平台一起绕回转支撑装置的大齿圈回转，回转小齿圈即作自转运动又作公转运动。由于大齿圈的滚圈固定在底盘车架上，使回转机构的维修比较方便，但回转平台显得拥挤。第二种将回转机构布置在回转车架上，回转小齿

14、轮带动大齿轮回转，而大齿圈的滚圈与回转平台连在一起。这种布置对回转机构维修不便，但回转平台上显得比较利索。设计中选择了第二种布置方式。混凝土泵车在行驶时，应将回转平台固定在一定的位置上，不能左右摆动。因此，必须设有机械或液压的插销定位装置。1.3 泵送装置泵送装置是泵车的最为重要的部件之一，混凝土就是由泵送传输到指定高度的，换向次数少排量大、吸料性能好积料少、推送换向冲击小噪音低、混凝土活塞寿命长润滑脂用量少等等是设计者追求的目标。为此，目前我国在设计中普遍采用大缸径长行程混输送缸，并将泵送系统与底盘安装角度减小了1，大大地改善了吸料性能；在S阀换向回路中加入高压储能器和可调节流阀，使换向时间

15、缩短而冲击减小；混凝土泵送主油路采用闭式回路，主油泵换向，在双联主油泵辅助回路中采用了低压储能器为斜盘换向过零位时提供缓冲油，有效地降低主推送回路的换向冲击；混凝土活塞润滑方面一些厂家采用自动润滑，在实际工作中，因为泵送排量是任意可调的，主油缸活塞的缓冲行程随排量变化而变动，自动润滑很难准确地将润滑脂注入混凝土活塞的润滑油槽中，既无法有效为混凝土活塞提供良好的润滑，又大量浪费润滑油，增加了成本，而且大量润滑脂注入到混凝土中，对混凝土的质量产生负面影响，因此，我国设计专家通过反复考虑，决定采用手动润滑，工作时每隔1 小时手动为混凝土活塞注油润滑一次，这样基本克服了自动润滑的种种弊端。图1-4 中

16、心泵装置1.4臂架布料杆装置与支腿1.4.1 臂架外形的设计泵车的作业范围受到臂架长度的制约，臂架长度越长其作业范围越大，适用范围也越广。但臂架越长，车辆行驶尺寸也越长，泵车在行驶及施工时往往受到限制。目前主要规格有：24,28,32,37,40,42,45,48,50,52,56,60,62,66,72米等。但总的来说，随着科技的发展，混凝土泵车朝着臂架更长的方向发展。目前，我国的臂架系统已基本实现自制，并在某些方面达到原装进口臂架的性能。但我国国产的钢材尚不能应用在臂架上，任然需要全部依靠进口，在制造过程中，焊条和焊接工艺要求非常严格。臂架系统在世界范围内尚是一个需要攻克的难题，如臂架应力

17、裂缝，臂架断裂等。臂架应力断裂一般在应力较集中的焊接部位。目前，国外许多泵车的臂架制造都是采用不同厚度的高强度钢板拼焊焊接而成，采用这种方法制造臂架时，需要知道可能出现的最大载荷。通过仿真计算臂架结构实际受力的大小。臂架形式设计包括结构形式、折叠方式、输送布管等诸多方面的设计。臂架的结构形式基本都采用箱形结构，从垂直于臂架长度方向的截面来看，大致有下图3-1五种，根据设计者多年的计算分析和经验，认为下图(a)的截面形式较好，整个臂架应力流畅，无明显力流阻滞和应力集中，而且重量较轻，至于抗扭屈和截面的稳定性可以通过焊接横穿臂架两侧板的输送管支撑件来解决。图 1-5 臂架的截面形式臂架的折叠方式大

18、致分为R形、Z形、RZ组合形，但有一点值得设计者注意，为了尽量降低整车的重心高度，提高行驶状态的稳定性，必须降低臂架折叠收拢后的高度，即在设计臂架时，通常将第三节臂设计成“Z”形弯臂，这时除考虑布管方便外，更应注意最大限度减少弯臂偏离一二臂节中性平面的距离，以减少偏心自重产生的扭矩。1.4.2 支腿油箱设计 支腿油箱的结构形式可谓五花八门，风格各异。有X 形伸缩支腿泵送油箱和水箱外挂形式的；有前后全展开形支腿整体油水箱结构的；还有弧形支腿油水箱分别置于后支腿空腔的等等。如此种种结构形式，都必须遵守一个原则：支腿油水箱设计除了满足自身的强度刚度要求外，还必须满足泵车在作业状态下的稳定性条件：即当

19、泵车的1.2倍自重载荷、1.3倍工作载荷、附加载荷和1.1倍的惯性力共同作用于最不利的倾覆线（支腿完全伸展开后四个支撑点的连线）时，其力矩之和大于零，否则，泵车在作业时有可能倾翻，造成重大安全事故。第二章 混凝土泵车的上车系统泵车的上车系统可以分为回转装置（含减速机）、臂架装置和支腿。虽然支腿部分是安装在下车部位，但由于它们是由同一个主泵控制，所以它也属于上车系统的一部分，在此，支腿只是掺杂在回转与臂架里简要概述。2.1 回转系统转塔主要由转台、回转机构、固定转塔（连接架）和支撑结构等几部分组成。转塔安装在汽车底盘中部，行驶时其载荷压在汽车底盘上；而泵送时，底盘轮胎离开地面，底盘和泵送机构也挂

20、在转塔上。整个泵车（包括底盘、泵送机构、臂架系统和转塔自身）的载荷由转塔的四条支腿传给地面。臂架系统安装在转塔上，转塔为臂架提高一个稳固的底座，整个臂架可以在这个底座上旋转，每节臂架还能绕各自的轴旋转，转塔的四个支腿直接支承在地面上。2.1.1转台结构转台是由高强度钢板焊接而成的结构件，作为臂架的基座，它上部用臂架连接套与臂架铰接，下部用高强度螺栓与回转支承相连，主要承受臂架载荷，同时可随臂架一起在水平面内旋转。结构如图所示。图2-1 转塔结构简图2.1.2回转机构回转机构集支承、旋转和连接功能于一体，它由高强度螺栓、回转支承、回转减速机、主动齿轮和过渡齿轮（按强度取舍）组成。结构如图所示。图

21、2-2 回转机构结构简图回转减速机带动主动齿轮，经过渡齿轮驱动回转支承外圈，实现回转支承内外圈之间的慢速旋转。回转支承的外圈与上部转台、内圈与下部固定转塔用高强度螺栓相连，内外圈之间由交叉滚子（或钢球）连接。因此，它上部连接的臂架、转台与固定转塔之间即可实现低速旋转，而臂架、转台的工作载荷通过回转支承传给固定转塔。2.1.3 固定转塔结构固定转塔是由高强度钢板焊接而成的箱型受力结构件，是臂架、转台、回转机构的底座。混凝土泵车行驶时主要承受上部的重力，而混凝土泵车泵送时主要承受整车的重力和臂架的倾翻力矩。同时高强度钢板围焊的空间，又可做液压油箱或水箱。因此，它既要有足够的强度和刚性，又要有良好的

22、密封性。如图所示。图2-3 固定转塔结构简图2.1.4 支承与支腿结构支承结构的作用是将整车稳定地支承在地面上，直接承受整车的负载力矩和重量。1-支撑油缸；2-右前支腿；3-前支腿伸缩油缸；4-前支腿展开油缸；5-右后支腿；6-后支腿展开油缸；7-左后支腿；8-左前支腿图2-4 支撑结构简图图为经常使用的后摆伸缩型支腿的支撑结构，由四条支腿，多个油缸组成。其中四条支腿、前后支腿展开油缸、前支腿伸缩油缸和支撑油缸构成大型框架，将臂架的倾翻力矩，泵送机构的反作用力和整车的自重安全的由支腿传入地面。支腿收拢时与底盘同宽，展开支撑时能保证足够的支撑跨距。工作状态下，泵车在工地上的占地空间和整车的支撑稳

23、定性由负载力矩、结构重量、支撑宽度、结构力学性能、支撑地面状况等因素决定。因此，它应具有合理的结构形式、足够的力学性能和有效的支撑范围，保证其承载能力和整车的抗倾翻能力，确保泵车工作时的安全稳定性。同时，应将支腿支撑在有足够刚度的或用其它材料按一定要求垫好的地面上，且整车各个方向倾斜度不超过，为此，在混凝土泵车左右两侧各装有一个水平仪来辨别倾斜度。2.1.5 回转机构液压系统的设计回转机构控制回路由一片电液比例换向阀、两个带单向阀的出口压力控制阀（过载溢流阀）、两个带二次溢流功能的平衡阀所组成的缓冲制动阀、一个梭阀、一个常闭式制动器和液压马达等组成。当操纵电液比例换向阀手柄或操纵遥控器上的电位

24、器控制手柄使换向阀阀芯移动至某一位置时，液压油经换向阀进入液压马达和控制器活塞缸，当油压达到平衡阀和制动器的开启压力时，则马达回油腔的平衡阀和制动器相继被打开，液压马达就开始向一个方向运转，在液压马达通过减速器的驱动下泵车整个布料臂开始向要求的方向回转。在液压马达换向阀的两出油口处设置了一对带单向阀的出口压力控制阀（过载溢流阀），其作用如上所述。在液压马达的A、B口设置了由一对带二次过压溢流的平衡阀所组成的缓冲制动阀，以减少回转机构启动或停止时因惯性而产生的压力冲击，同时在换向阀回到中位时液压马达能被平稳的闭锁在原位置。回转机构制动器为液压开启弹簧上闸的常闭式制动器，当换向阀回到中位时，其在弹

25、簧的作用下自动上闸制动，以确保泵车工作或整车行驶时的安全。在这里，要作重讲一下电液比例阀在泵车液压系统中的作用。在混凝土泵车的上车布料臂控制系统中（由布料臂回转机构液压系统和布料臂一、二、三、四节臂收展控制回路等组成），多路电液比例阀组起了很重要的作用。该多路电液比例控制阀组由先导式控制阀、直动式溢流阀、电磁换向阀、减压阀、电液比例换向阀、进口压力补偿阀和各路出口压力控制阀等组成。各回路的电液比例换向阀相互并联，而组成了并联油路。其中电液比例换向阀分别用于控制臂架的收展和回转动作。通过有线或无线遥控器输入比例模拟信号，再结合柴油机的油门调节，可实现对臂架的收展和回转动作进行无级平稳控制。另外，

26、由于电液比例换向阀阀组带合负载传感器，从而可使阀的进口流量随负载的变化而变化，以实现“轻载”高速和“重载”低速，这样不仅可以使布料臂工作时运行平稳，而其可确保工作的安全性。这更进一步发挥了电液比例换向阀的优越性。根据以上分析混凝土泵车回转液压系统如图所示，如下：图2-5 回转液压系统原理图1安全阀；2液压马达；3回转平衡阀；4高压油路；5电液比例换向阀；6液压泵2.1.6 回转编码器的电气连接（1）旋转编码器是与减速机连接在一起，在本系统中可用来作为控制系统的计数器，并提供脉冲输入。它转化为位移量，可对传输带上的物料进行位置控制。 传送至相应的传感器时，发出信号到PLC ，以进行分拣，也可用来

27、控制步进电机的转速。旋转编码器介绍：旋转编码器是用来测量转速的装置。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。它分为单路输出和双路输出两种。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。编码器如以信号原理来分，可分为增量脉冲编码器（SPC）和绝对脉冲编码器（APC）两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件。 工作原理如下：由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D，每个正弦波相差90度相位差（相对于

28、一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。 图2-6 回转编码器可通过比较A相在前还是B相在前， 以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。分辨率：编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度510000线。旋转角度：-270- + 270，超过此角度，如果继续旋转，喇叭报警；支腿全展开，臂架旋转270 单侧支腿展开，臂架旋转范围-10 - +125 （2）编码器接线PLC控制。旋转编码器（B2499-829） 接线方式： 棕色-+（电源 ）

29、白色-（电源） 绿色-A(I0.6) 灰色B(I0.7) SYMC控制。旋转编码器（B2249-1270）接线方式： 白色-37#(24V) 棕色-40#(0V) 黄色-A218(CANH) 粉色A222(CANL) 电气线路连接如下：白色 回转编码器棕色 黄色 粉红色 37 40A218A222 图2-7 编码器接线图2.2 臂架系统2.2.1臂架折叠方式臂架系统主要由多节臂架、连杆、油缸、连接件铰接而成的可折叠和展开的平面四连杆机构组成，根据各节臂架间转动方向和顺序的不同，臂架有多种折叠型式，如：R型、Z型（或M型）、综合型等。各种折叠方式都有其独到之处。R型结构紧凑；Z型臂架在打开和折叠

30、时动作迅速；综合型则兼有前两者的优点而逐渐被广泛采用。具体的结构型式如图所示。图2-8臂架折叠型式本设计采用的折叠方式如图所示，为RZ混合型，接合了结构紧凑和折叠迅速的特点。图2-9综合型臂架折叠2.2.2臂架结构特点臂架可简化为一个细长的悬臂梁，其主要载荷为自重。它要求臂架强度大、刚性好、重量轻、因此，臂架的结构一般设计成四块钢板围焊而成的箱型梁，材料选用高强度细晶粒合金结构钢。为充分利用高强度钢优良的力学性能，按梁上各处应力趋于一致的原则，将梁设计成渐变梁。具体型式如图所示。图2-10臂架的典型型式 2.2.3连杆的结构连杆一般为直杆或弓形的二力杆，也有三角结构的连杆，如图所示。图2-11

31、连杆的几种典型形式2.2.4 臂架输送管臂架输送管附在臂架的臂侧，长度与臂长相配，各臂中部为一节节直管，二各臂两端头各为一个弯管。两管之间可相互旋转，两节相连臂架端头的弯管绕两臂架铰接轴轴线旋转，即可实现输送管随臂架转动而转动。输送管路的布置方式有两种，一种布管中有相对转动的弯管均不横穿臂节相联结处的铰接销孔，另一种布管则是部分具有相对转动的弯管横穿臂节间的铰接销孔。第一种布管虽然支撑件的设计比较麻烦，但可以有效减小第三节弯臂对一二臂中性面的偏心扭矩，改善臂架整体受力状况。后者虽然布管方便许多，但臂架整体受力状况欠佳。本设计采用了图所示的方案。图2-12臂架系统配管俯视图由于各管安装位置不同，

32、各输送管受到的冲击和磨损也不同，一般弯管比直管磨损大，越往臂末端走输送管磨损越小。但倒数第二个弯管的模数最大，它除受到一般的磨损外，还受到混凝土下落的重力冲击。因此，各输送管应采用不同的耐磨措施，尽量使整套输送管寿命趋于一致。输送管支撑在臂架上，其重量、冲击和偏心力矩都由臂架承受，原则上臂架左右交替布管，并应尽量靠近臂架，以减小偏心力矩，在保证一定输送通径、强度 磨损余量的基础上应尽量轻。由于输送管的重量是臂架载荷的一部分，输送管不允许增加壁厚和外径，否则会降低臂架的使用寿命，也影响泵车的稳定性。输送管必须在臂架不受张力的状态下安装，如每节臂都自由地平置（各节臂架都被支撑好）、或每节臂被支撑时

33、未折叠、或臂架完全收回并放到支承上时，臂架即不受张力。否则输送管上可能出现应力，造成管支架和臂架损坏，在泵送作业时，末端软管甚至可能剧烈晃动、脱出。2.2.5 臂架变幅油缸结构型式液压缸作为液压系统中的执行元件(以直线往复运动或回转摆动的形式)，将液压能转变为机械能输出。液压缸在工程机械中使用极其广泛，它结构简单，制造容易，能满足各行各业的需求。各节臂之间用液压油缸支撑，油缸为臂架运动提供动力，它有压力有推动活塞前后运动，从而驱动平面四连杆机构中的臂架绕铰接轴转动。缸体的进油口应设有液压锁，以防治液压软破裂时发生臂架坠落事故。如图所示的是混凝土泵車臂架双作用单活塞杆液压缸。它是由缸底1、缸筒4

34、、缸盖兼导向套7、活塞3和活塞杆5等主要部件组成。缸筒一端与缸底焊接，缸筒的一端与缸底焊接，另一端缸盖与缸筒以内螺纹连接。它的优点是外形尺寸较小，重量较轻，方便拆装检修，两端设有油口A和B。活塞3与活塞杆5利用活塞螺母2和o型挡圈连在一起。活塞与缸孔的密封采用的是活塞封。为了防止液压油的泄漏，提高液压系统的工作性能，在可能发生泄漏的部位需要安装O型圈。因为在臂架液压缸中工作压力较大(33Mpa)超过10MPa，为避免出现挤出现象，应在O型圈侧面安放挡圈，挡圈材料常用聚四氟乙烯、尼龙等。图2-13 臂架液压缸-衬套 -放气阀 -O型圈 -O型挡圈 活塞封 - O型圈 - O型挡圈 -杆封 -防尘

35、圈1-缸底 2-活塞螺母 3-活塞 4-缸筒 5-活塞杆 6-油口 7-缸盖 8-衬套 9-吊耳缸筒的材料常用35、45号钢和焊接性能较好的27SiMn，它具有足够的强度与冲击韧性，有良好的焊接性能。技术要求：缸筒与活塞采用活塞环密封，推荐使用H7/g6配合，缸筒内径表面粗糙度取(0.2-0.4)。缸筒内径应进行珩磨。为防止腐蚀，提高寿命，缸筒内表面可珩磨或抛光。缸筒与缸盖用螺纹连接时，其螺纹一般可采用中等精度。 液压缸缸盖可用35、45号钢但本设计的缸盖采用的是45号钢。技术要求：与缸筒接触的端面和与活塞接触的端面对轴线的垂直度误差在直径100mm上不大于0.04mm。本设计活塞使用的无导向

36、环的设计，其材料使用HT200。活塞外径公差f8；与活塞杆的配合一般为H8/h8。外径的圆度和圆柱度误差不大于外径公差的一半。活塞杆的常用材料一般为35、45号钢。活塞杆的工作部分的公差等级一般可取f8f9，表面粗糙度不大于0.4。工作表面的直线度误差在500mm长度上不大于0.03mm。活塞杆在粗加工后调质，必要时进行高频淬火。活塞杆上的螺纹，可按中等极度制造。第三章 混凝土泵车的下车系统混凝土泵车的下车系统是由泵送系统、摆动系统和搅拌系统构成。泵送系统主要负责通过高压把混凝土输送到指定位置；摆动系统主要是控制S摆管；搅拌系统是控制的摆动马达，用来搅动料斗里的混凝土，同时也可以用于清洗。3.

37、1 泵送系统3.1.1泵送机构的基本构造 泵送机构是混凝土泵车的执行机构，用于将混凝土沿输送管道连接输送到浇注现场。泵送机构由主油缸、水箱、输送缸、砼活塞、料斗、S阀总成、摆摇机构、出料口、配管等部分总成。 工作原理：泵送机构如图2.14所示：泵送机构由两个主油缸1、2，水箱3，两个混凝土输送缸4、5，两个砼活塞6、7，摆摇机构8，分配阀9（S型阀），搅拌机构10，料斗11和出料口12组成。1、2-主油缸；3-水箱；4、5-输送缸；6、7-砼活塞；8-摆摇机构；9-分配阀（S阀总成）；10-搅拌机构；11-料斗；12-出料口图3-1 泵送机构简图 双列液压活塞式混凝土泵的两个主油缸交替工作，使

38、混凝土的输送工作比较平稳、连续而且排量也大为增加，充分利用了原动机的功率。S管阀混凝土泵，其砼活塞（6、7）分别与主油缸（1、2）活塞杆连接，在主油缸的作用下，作往复运动，一缸前进，另一刚后退；输送缸出口与料斗和S阀连通，S阀出料端接出料口，另一端通过花键轴与摆摇机构的摆臂连接，在摆摇机构的摆动油缸作用下，可以左右摆动。 泵送混凝土料时，在主油缸的作用下，砼活塞7前进，砼活塞6后退，同时在摆动油缸作用下，S阀9与输送缸4连通，输送缸5与料斗连通。这样砼活塞6后退，便将料斗内的混凝土吸入输送缸，砼活塞7前进，将输送缸内混凝土料送入分配阀泵出。当砼活塞6后退至行程终端时，控制系统发出信号，主油缸1

39、、2换向，同时摆动油缸换向，使S阀9与输送缸5连通，这时砼活塞7后退，砼活塞6前进。依次循环，从而实现连续泵送。反泵时，通过反泵操作，使处在吸入行程的输送缸与S阀连通，处在推送行程的输送缸与料斗连通，从而将管路中的混凝土抽回料斗，如图所示。图3-2 泵送机构工作状态简图3.1.2 泵送系统组成泵送系统是泵送机构的核心部件，它是把液压能转换为机械能，通过油缸的推拉交替动作，使混凝土克服管道阻力输送到浇注部位。它主要是由主油缸、输送缸、水箱、砼活塞和拉杆等几部分组成。（一）主油缸主油缸由油缸体、油缸活塞、活塞杆、活塞头及缓冲装置组成。由于活塞杆不仅与油液接触，而且还与水等其它物质接触，为了改善活塞

40、杆的耐磨和耐腐蚀性，在其表面要镀一层硬铬。（二）输送缸输送缸后端与水箱连接，前端与料斗连接，并通过料斗座与付梁固定，通过拉杆固定在料斗和水箱之间。主油缸活塞杆伸入到输送缸内，前端与砼活塞连接。 输送缸一般用无缝钢管制造，由于输送缸内壁与混凝土、水长期接触，承受着剧烈的摩擦和化学腐蚀，因此，在输送缸内壁镀有硬铬层，或经过特殊处理以提高其耐磨性和抗腐蚀性。（三）砼活塞砼活塞由活塞体、导向环、密封体、活塞头芯和定位盘等组成。活塞密封体一般用耐磨的聚氨酯制成，其起导向、密封和输送混凝土的作用。如图所示。图3-3 砼活塞（四）限位油缸限位油缸的作用是：当需要更换或者检查砼活塞时，限位油缸2的压力油从油口

41、1卸载，从而式主油缸中的活塞能够一直退回到水箱中。如图所示。1限位油缸油口；2限位油缸；3限位活塞：4主油缸油口：5主油缸图3-4 限位油缸结构简图（五）水箱水箱用钢板焊制而成，既是储水容器，又是主油缸与输送缸的支持连接件。其上面有盖板，打开盖板可以清洗水箱内部，而且可以观测水位，在推送机构工作时，水在输送缸活塞后部随着输送缸活塞来回流动，起所起的作用主要是：（1）清洗作用：清洗输送缸壁上每次推送后的残余物，以减少输送缸体与砼活塞的磨损（2）密封作用：增加活塞杆的密封性，提套泵送吸入效率；（3）冷却润滑作用：冷却润滑砼活塞、活塞杆及活塞杆密封部位。图3-5 水箱结构简图3.1.3 泵送电气系统

42、 由底盘蓄电池提供+（DC24V），负极搭铁；控制系统由电源、工作灯控制回路、臂架遥控系统控制回路、各种底盘测速、调速及接口控制回路、PLC控制回路、电磁阀驱动回路等构成。得出控制方案如图所示。图3-6 电磁铁动作方案接线如图3-7所示。图3-7 泵送系统电气图3.2摆动系统3.2.1 料斗和S阀总成料斗主要用于储存一定量的混凝土，保证泵送系统吸料时不会吸空和连续泵送。料斗主要由料斗体、上斗体、筛网、后墙板和料门等几部分组成。料斗体用钢板焊接而成。左右带圆孔的侧板用来安装搅拌装置，其后墙板与两个输送缸连通，前墙板与输送管道相连。筛网用圆钢或钢板条焊接而成，用两个焦点同料斗连接。筛网可以防止混凝

43、土中大于规定尺寸的骨料或其它杂物进入料斗，减少泵送故障，同时保护操作人员的安全。在停止泵送时，打开料门，可以排出余料和清洗料斗。具体结构如图所示。1、后墙板；2、止动勾；3、筛网；4、上斗体；5、料斗体；6、料门图3-8 料斗结构简图S阀是混凝土泵的关键部件，它位于料斗内连接输送缸和输送管，协调各部件动作的机构，因而直接影响混凝土泵的使用性能，而且也直接影响混凝土泵的整体设计。S管阀的管体有变径和不变径两种型式。其特点是可以靠混凝土的压力推动切割环自动密封管口，密封性能好，使混凝土泵具有较强的输送能力，而且流道通畅，不易阻塞。具体结构如图所示。1-出料口；2-大端轴承座；3-S管体；4-切割环

44、；5-小端轴承座；6-螺母图3-9 S阀结构简图硬质合金机构眼镜板如图2.21所示，眼镜板由硬质合金环和眼镜板本体两部分组成，硬质合金材质为SD15，具有超强的硬度和耐磨性，提高了高压泵送易损件寿命。图3-10 眼镜板结构简图对分配阀设计有以下基本要求：（1）良好的集、排料性能欲使混凝土泵具有良好的集、排料性能，能平滑地通过分配阀，分配阀的流道就必须短且流畅，截面和形状变化小；且对混凝土的适应性强，能泵送不同塌落度的混凝土。（2）良好的密封性阀门和阀体的相对运动，要有良好的密封性，以减少漏浆现象，影响混凝土的使用性能和泵送性能。（3）良好的耐磨性分配阀的工作条件相当恶劣，工作过程中始终与混凝土

45、进行强烈的摩擦，如果耐磨性不好，将极易损坏，而且破坏分配阀的密封性，影响混凝土泵的泵送性能指数。本设计采用材料为抗冲击、耐磨损的高锰钢ZGMn13Cr2铸成。（4）换向动作灵活、可靠分配阀的换向动作，即吸入和排除动作应当协调、及时、迅速。一般换向动作应在0.1-05秒（最好0.2秒内完成），以防止砂浆倒流。S阀是混凝土泵的关键部件，它位于料斗内谅解输送缸和输送管，协调各部件动作的机构，因而直接影响混凝土泵的使用性能，而且也直接影响混凝土泵的整体设计。S管阀的管体有变径和不变径两种形式。其特点是可以考混凝土的压力推动切割环自动密封管口，密封性能好，使混凝土泵油较强的输送能力，而其流道通畅，不易阻塞。S阀之所以被广泛应用，在于S阀最大的优点：切割环的浮动、自密封及橡胶弹簧自动补偿间隙。浮动指切割环在S阀上没有轴向固定，可以自由窜动；自密封指高压混凝土会作用在切割环的环面上，将切割环与眼镜板贴紧。3.2.2 摆摇机构S阀的摆摇机构如图2.22所示，主要由摆缸固定座、左右摆阀油缸、摇臂和摆缸卡板等部分组成，处于料斗的后方。在液压油的作用下推动左右两个摆阀油缸的活塞杆，活塞杆驱动摇臂，摇臂带动S阀左右