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（图纸+论文）拖挂式混凝土泵的设计（全套完整）

入蓄能器，当蓄能器的压力达到溢流先导阀设定压力后，溢流先导阀打开，量后溢流缺卸荷阀打开，油泵的油在极低的压力下进入冷却器流回油箱。当电液换向阀控制换向时充满油的蓄能器的油进入已收缩到位的摆动缸，将另摆动缸推到伸出位置，这时压力表压力值急剧下降，降到定值后停止这时缸已换到另终点位置。由于系统压力降低，溢流先导阀暂时关闭，齿轮泵直接给蓄能器补油，直到系统压力达到设定压力后再卸荷调速阀的调协是灶了调节进入摆动缸的浪量，背压阀的设置是为了减缓摆动缸的冲击，电磁阀的设置是为了停杨时释放蓄能器中油的压力。恒压摆动系统原理图则是系统压力达到设定值后，压力作用于恒压泵的伺服阀，使恒压泵斜盘到零位，不排油，系统压力就保持在设定值，等到下次摆动蓄能器中的油冲击，系统压力下降，恒压系统的伺服阀开始工作，使斜盘离开零位，排油供给蓄能器，在斜盘离开零位前，摆动缸的摆动已经完成。蓄能器单向阀调速阀压力表摆动缸背压阀和电液阀的性岳与图相似，溢流阀与图的溢流先导阀，球阀与图的电磁阀的作用性岳相似，其压力变化分别如图和图两图工作曲线基本相似。齿轮泵摆动系统变化图恒压泵摆动系统变化图从上面的分析中可以看出，两种系统最后达到的效果是相同的。图以齿轮泵为动力，由于摆动缸是短时间工作，大部分时间为停顿状态，在这停顿时间内齿轮泵必须卸荷，所以卸荷阀为该系统必不可少的元件。对照图，则可发现无卸荷阀，这是由恒压泵的特性所决定的。在摆动缸停顿时恒压泵输出流量基本为零，在换向阀开启后恒压泵开始给系统充油。这两种结构开式达到的效果是样的。在这里必须指出种错误倾向认为恒压泵的摆缸摆动起作用，使摆动压力压力表值在摆动过程中不下降或下降比齿轮泵系统小的观点。这种现象是不会发生的，因为摆动系统在蓄能器的作用下，在很短时间内摆动动作即宣告完成，而在这么短的时间内恒压泵的等待系统压力单向阀后的压力下降到定值，这个值推动伺服活塞，然后作用于斜盘，泵才开排油，在完成这系列的动作时，摆动缸早已摆动到位了，压力也早已下降到最低值。由于大排量混凝土泵排量摆动次数和混凝土缸缸径增大，而摆动次数的增加可使摆动缸所需油量增加在定时间内。齿轮泵为定时泵，在快速充油使蓄能器油压达到预定值需要较长时间，如果摆动换向时蓄能器的油压没有充到设定压力，则肯定影响下次摆动，这是不希望发生的。而恒压泵由于其性能特性决定了在系统压力较低时斜盘处于较大角度，排出大量的油供给系统，使系统更快地达到设定压力，所以大排量混凝土泵使用恒压泵是合适的。如果因为混凝土泵摆动换向困难而采用昂贵的恒压泵，不会给摆动缸摆动过程中的压力还来质的变化，也不能解决问题。另外，由于恒压泵是柱塞泵，其吸油精度要求比较苛刻，会相应增加成本恒压泵直在高压下工作齿轮泵在卸荷时压力很低，并且大部分时间处在卸荷状态，其发热较大，而齿轮泵系统卸荷时的油全部时入冷却器，使系统更易散热。这点无疑比恒压泵更优越。如果要解决摆动系统摆不动的问题。应从摆动缸的缸径蓄能器的容量压力摆动阀的形式以及料斗结构管摆阀的结构着手解决。在这里要指出点，由于恒定泵的优良性能，溢流阀的设置是不必要的。不过现在大多数厂家仍设立个小的溢流阀，其目的是作为安全阀使用，溢流阀的设定压力比恒压泵高达左右。另外，恒压泵在零排量时消耗功度几乎和卸荷阀卸荷工况下的齿轮泵消耗功率样。在恒压泵系统中，为达到调速目的，在恒压泵系统中，在恒压变量泵系统中设立个可调液阻节流阀，并在系统中加个压力补偿器，以使节流阀两端压力不变，如果无此补偿器，则负载变化时节流阀两端压力也变，进而流量也变，影响调速。由于摆动动作的对称性，用二位四通电液阀肯定不符合要求，因为电磁换向阀及液动阀端还弹簧复位，电磁阀靠磁铁推动，液动阀靠液压油推动，这两种力和弹簧的回复力是有差别的。另外，端电磁铁还存在剩磁问题，好的电磁铁消磁快，响应也快，差的电磁铁的剩磁会对阀芯产生负作用，而用完全对称的三位四通电液阀则可消除这个部题，所以国内大部分厂家均采用三位四通电液换向阀。在电磁阀和液动阀之间加上双单向节流阀控制液动阀的阀芯也很有必要，因为系统工作压力是变化的，通过调节该阀可减轻主阀芯的冲击，延长阀的寿命，减少系统的压力冲击，而如果主阀芯换向的液压信号是定值的话可以单设小泵专提供控制压力，即可，双单向节流阀就不必了，又单向节流阀最好选回油节流的，缓冲性能较进油要好。管型分配阀的工作原理图形管阀工作原理图主油缸水箱换向机构混凝土缸混凝土缸活塞料斗分配阀摆臂摆动油缸出料口如图所示，混凝搅拌装置包括搅拌轴部件搅拌轴承及其密封件等部分，如图所示图搅拌装置液压马达花键套马达座左半轴轴套搅拌叶片中间轴右半轴形密封圈轴套座轴承端盖油杯搅拌轴部件由搅拌轴螺旋搅拌叶片轴套等组成。搅拌轴由中间轴左半轴右半轴组成，并通过轴套用螺栓连接成体。轴套上焊接着螺旋叶片，这种结构形式有利于搅拌叶片的拆装。搅拌轴是靠两端的轴承轴承座马达座支撑的，搅拌轴承采用调心轴承，轴承座外部还设有黄油嘴的螺孔，其孔道通到轴承座的内腔，工作时可对轴承进行润滑。为了防止料斗内的混凝土浆进入搅拌轴承，左右半轴的轴端装有形密封圈。左半轴的轴套通过花键套和液压马达连接，工作时由液压马达直接驱动搅拌轴带动搅拌叶片旋转。搅拌轴置于料斗内。搅拌轴的横截面形状有圆形和方形两种，与叶片间若采用不可拆连接，则无大的差异而若采用可拆连接，方轴则比圆轴优越得多。圆轴与搅拌叶片间需采用键和销钉进行连接，结构复杂，工艺性差，维修时拆卸叶片困难。而方轴直接用方钢毛坯制成，再加螺钉连接，既能可靠地传递扭矩，简单易行，可拆性也好。搅拌叶片的圆周运动使物料翻滚与流动，实现对预拌混凝土的二次搅拌。搅拌臂悬置轴上，根部受力大，但磨损小项部受力小，但磨损严重，故通常按等截面制造。为能承受搅拌阻力和卡死大集料时所产生的意外载荷，搅拌臂应具有足够的强度，并留有磨损余量。叶片在轴上正反交叉，亦可两两对称，不但能使物料产生交叉运动轨迹，而且强化搅拌效果，也抵挡了搅拌轴上的轴向力。搅拌叶片的种类很多，搅拌叶片形状通常为螺旋或工字形如图所示，以获得最佳的搅拌功能。其中对于整体螺旋形的叶片，在轴上的左右两段，应按相反施工方向布置，使其在搅拌的同时能向料斗中部抛料，以提高吸入效率。大螺旋角叶片可促进拌合物的流动，提高搅拌效率，此外，在叶片接触拌合物表面时，还能避免冲击与灰浆飞溅。另外，在用摆管分配阀的料斗箱体中，尤其是立式管阀，由于中间布置摆管，长叶片布置于两侧，中间部位可采用短臂叶片。叶片易磨损，应用耐磨材料制造。轴的搅拌中心应低些，以防止底部产生死料现象。料斗的容积料斗容积应与泵车的混凝土排量相适应，应考虑暂停供料时料斗内有适量的储蓄料及反吸行程的备用容积，如料斗设计过小，则易于在泵送时吸入空气，影响工作平常泵送量，涉及过大则影响机构的紧凑性，据西德日本美国国等国泵车的有关资料分析，排量为到的方式臂架式泵车料斗容积为，国内混凝土泵车型的混凝土输送范围为，料斗容积为，实际证明其大小选择适度，由于型混凝土泵车排量较大，所以，料斗容积可适量较大，其容积为，取，料斗容积，混凝土缸内径，混凝土缸工作行程。搅拌系统基本结构液压驱动系统中搅拌机构的主要参数如下搅拌马达的工作压力随负载的变化而变化，而搅拌阻力的大小又主要取决于混凝土的落度，搅拌液压系统的调定压力般取，最大压力可达，对排量的混凝土搅拌系统调定压力。搅拌速度合适时可产生理想的搅拌效果和工作效率。如果速度偏低，拌合物难以搅拌均匀，在重力作用下还会产生分层离析的现象，如果速度过高，不但消耗功率大，而且在重力和离心力作用下也会产生利息现象。据国外资料统计，搅拌速度般为，搅拌半径通常为，排量的搅拌速度为，搅拌半径。搅拌的液压系统搅拌系统额定压力般设定为，齿轮泵采用中高压齿轮泵，规格般为，滤油的采用的粗滤换向阀中位机能采用型，保证中位时时轮泵缷荷而搅拌轮浮动。搅拌马达主要有两种方案种采用个的径向柱塞马达。另种采用个的摆成马达。前者有点是成本较低而缺点是压力等级较，寿命短后者反之，齿轮泵规格与马达规格的匹配目标是保证搅拌马达转速即搅拌轮转速，保持在，转速过低，则搅拌效果差，转速过高则离心力过大，可能将心甩出。搅拌马达类型低速大扭矩液压马达维回转运动的执行元件，分摆线式和柱塞式两种，后者又分为轴向柱塞与径向柱塞液压马达。型摆线液压马达是种内啮合摆线式的小型低速大扭矩液压马达。其结构简单，低速性能好，短期超载能力强，与同排量的其他液压马达相比，具有体积小，重量轻，输出扭矩大等优点。只需要直接与该马达进出油口相连，使可进行工作，司机省去了般通常液压马达所需的外泄油管。型摆线液压马达可广泛应用于工程机械农业机械交通运输石油采矿机械制造。型排量，最大转矩最大工作压力，额定转速，额定流量额定输出功率，长度，搅拌油泵的选型根据马达选择的型号配置液压泵，选择型外啮合单级齿轮泵排量，额定压力，最大压力额定转速，最大转速，容积效率总效率，驱动功率，质量齿轮排量，所以符合要求。油管的选型管路油液流速吸油管道取压油管道取短管道及局部收缩处回油管道管子内径式中流体流量，吸油管道，取选择吸油管通径，排油管通径。手动换向阀型号机能三位四通滑阀性能参数公称通径额定流量最大工球形阀圆柱形分配阀圆柱形分配阀是靠两个带孔的圆柱形阀芯的转动，来达到二位三通的性能，实现交替地吸料和排料。这种分配阀的构造简单，加工容易，阀芯刚度大，动作快速但其缺点是阀芯和阀体的接触面大，砂浆流入会使阀的转动阻力大大增加，过分强烈的摩擦会影响阀的使用寿命，如阀芯和阀体之间的间隙超过则不能继续使用。此外，这种分配阀的吸入阀多设置与料斗的下方，因此往往使料斗的离地高度增大。这种分配阀的使用寿命般为。图圆柱形分配阀料斗活塞输料管排出阀吸入阀球形分配阀球形分配阀的阀芯为个不完整的球体，内有混凝土流道，用它可取代两个圆柱形分配阀。图球形分配阀阀芯钢牙块这种分配阀优点是体积小，可使泵的结构紧凑通道短，压力损失小刚度大，结构简单。其缺点是阀芯的加工较复杂阀芯与阀体之间的间隙般保持在之间，如超过则灰浆易漏入，由于阀芯与阀体的接触面大，转动阻力大磨损严重，使用寿命较短间隙不能调整，维修装拆都不便。为延长其使用寿命，阀芯表面般都进行镀铬，铬层厚约.。还有种球阀如图所示。这种球阀构造简单，不需操纵系统，当活塞向右运动时，由于吸力的作用，排出阀将通道封闭吸入阀开启进料，当活塞向左运动时，则吸入阀封闭进料口，排出阀开启将混凝土压入输料管。其缺点是密封性较差，影响使用效率罩纲在混凝土通道上，增大了流动阻力，所以很少用。．混凝土基本机构的计算泵送压力的计算输送管路半径取公称直径输送管路长度取水平长度，取垂直长度所以取混凝土浆黏着系数取混凝土的速度系数取实际流量，混凝土输送管的倾斜角度个运动循环中，在管道中流动时，取分配阀换向时，停止流动的时间，取在管道中的平均速度，取进油方式的确定大腔进油从压力平衡的角度分析主动缸与混凝土缸的李平衡问题为简化，可不考虑连通腔油压的影响，则主油泵液压系统工作压力混凝土腔活塞头泵送压力主油缸内径混凝土缸内径根据，输送流体用无缝钢管，设计混凝土缸内径为油压最高，泵送压力.，实际设计时考虑到油缸，混凝土缸的机械效率而造成的压力损失，下式计算主油缸机械效率混凝土缸参考标准油缸，取混凝土缸和主油缸行程的确定般按较适宜的转换工作次数冲程频率来推算，初选冲程频率次分。因为混凝土输送量为，混凝土缸的行程为取混凝土输送量