泵车的出现节省了大量的人工,工程效率也得以成倍提升。泵车可以把混凝土运输至高处、远处,高空作业不需要搭建工作平台就可以随时浇筑混凝土,是最快速也是效率最高的混凝土运送机械。
那么混凝土在料斗中是如何送到高处的呢?这就是泵送系统的功劳。可以把混凝土理解成水,送到高处只需要一台扬程足够大的水泵即可,把水泵出水口接上足够长的管子后就可以把水泵到更远的地方。
而泵车,关键词就是“泵”,用一台“泵”把混凝土送到高处作业。而这个泵与生活中常见的泵原理不同,例如生活中绝大多数水泵以叶轮泵居多,机械上的低压油泵也以齿轮泵居多,高压油泵则已柱塞泵居多。混凝土与液体不同,不仅粘度高而且带有固体大颗粒。因此常规的齿轮泵、叶轮泵等是无法输送混凝土的,也只能用挤压的方式来泵送混凝土。泵车最常见的泵可以归类为《柱塞泵》,工作原理与柱塞泵是一样的。
柱塞泵的工作原理非常简单,可以用注射器去演示其基本原理
如上图的注射器,拉出注射器活塞就可以产生吸力,可以把液体吸入注射器内。当推活塞的时候,液体就会被挤出去,一推一拉就实现了泵送液体的目的,这就是就是柱塞泵工作的原理。
泵车的混凝土输送泵其实就是两个大柱塞泵,我们看一下泵车的泵送机构:
上图中两个砼缸其实就是两只大活塞,装在输送缸内,由后面的液压油缸来驱动。液压油缸做往复运动来推动砼活塞,具体我们在看一下剖面图:
砼活塞在输送缸内做往复运动,就如同我们用手推拉注射器的活塞一样。只要我们有足够大的力气那么输出的压力也就可以足够大,液体可以送的更远一些。砼活塞往复运动时则吸入混凝土并且把混凝土排出去,高压之下混凝土可以送的更远。我们看一下泵送机构工作的动图:
混凝土进入料斗后搅拌机构开始工作,防止混凝土固化。两个输送缸前端有一个S阀,由摆动机构驱动。
S阀就是一个选择阀,通过摆动的方式选择与A输送缸或者B输送缸连接。A输送缸活塞收回时产生负压会把混凝土吸入到缸内,当活塞伸出的时候缸内的混凝土就会被活塞推出来,因此当活塞伸出的时候S阀就会与A缸接驳,混凝土在活塞的推动下通过S阀进入输送管送出去。
A缸活塞推送混凝土的同时,B缸活塞则吸入混凝土。当A缸结束送土行程后,S阀则接驳到B缸上,此时B缸处于压缩状态B缸内的混凝土通过s阀送到输送管内、就这样两只输送缸轮流工作就可以源源不断的把混凝土送到高处、送到远处。
延伸
泵车的构成:泵车由底盘系统、臂架系统、泵送系统、液压系统、电控系统构成。
底盘就是一辆没有货箱的货车,大多数厂家都采用奔驰、五十铃、沃尔沃的底盘等。
而泵车的动力来源则是底盘上的发动机,也就是货车的发动机,通过分动箱取力后驱动液压泵工作,液压泵驱动液压油缸、液压马达工作。
臂架系统则由布料杆、转塔组成。
臂架动作则是液压油缸来驱动的,控制液压油缸的伸缩就可以控制臂架动作,从而达到了控制了臂架上输送管的目的。
为了提高泵车的稳定性,泵车还要配上支腿,工作时支腿放下去可以保证底盘稳定性、防止臂架伸臂时底盘侧倾。
臂架不光能做伸缩动作,还要能做回转动作。而回转动作则是通过转台来实现的,与挖掘机的回转原理基本一致。
但是回转马达位置是不一样的,泵车的回转马达在齿圈外面啮合。当回转马达旋转时大齿圈则在马达的驱动下旋转,而臂架则装在回转支撑(大齿圈)上,当大齿圈做回转动作时则臂架也会随之回转。
液压系统则分为泵送、臂架两个系统,各自都有液压泵、多路阀,这里就不在赘述。电控系统要比汽车复杂的多,带有各种控制系统这里也不在多说。
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