1、工程机械毕业设计毕 业 设 计（论文）题目：混凝土输送泵的结构原理和操作保养院、系(站)：机电系学科专业： 工程机械运用与维护学 生： 刘凯学 号：* * 2012年03月摘要2绪论3第一章 润成 HBT80.16.110S砼泵结构介绍 51.1 混凝土泵主要组成部件51.2 混凝土泵的工作原理5第二章 混凝土泵的液压系统62.1 主泵送油路系统6 2.2 分配阀油路系统72.3 搅拌油路系统72.4 润滑系统7第三章 混凝土泵的电气系统及操作83.1 动力控制系统83.2 电控箱控制系统83.3 主要电气元件功能表9第四章 维护保养及易损件更换104.1 维护保养104.2 S阀的调整及易损
2、件更换114.3 液压油及润滑脂13第五章 常见故障排除14 5.1 主泵送系统的常见故障145.2 分配阀系统的常见故障15 5.3 润滑系统常见故障155.4 搅拌系统常见故障165.5 启动时常见故障165.6 电气及液压元件故障16参考文献17致谢18附录19摘 要随着现代基础建设的飞速发展，混凝输送作为一种高效率建设机械，已被广泛应用。正确使用和深入了解混凝土输送泵，是广大基建者的渴求。本论文针对润成 HBT8016110S混凝土泵结构、原理及维护过程作了详细的介绍，对其常见的故障进行了分析并给出了具体的排除方法，为广大的基建者们维护和保养混凝土输泵提供了有力的依据。关键词：混凝土输
3、送泵，使用方法，故障诊断，维护保养（绪论 国外混凝土输送泵的发展情况：据考证，德国使最先开始研究混凝土泵制造出第一台混凝土泵；随后德国的弗利庆海尔(FnM uel)设计了一种新型混凝土泵。并第一次获得应用。到1930年，德国又制造了分式单缸球阀活塞泵。其后德国的托数理持(torkret)公司仿照生产了荷兰人库依曼(JcK(ooyman)在1932年发明的库依曼型混凝土泵,这种泵有一个卧式缸及两个出联杆操纵联动的旋转阀，从而极大地提高了混凝上泵工作的可靠性。20世纪50年代中叶，前联邦德国的托克里特公司发明了用水作为介质的液压泵，这使混凝土泵进入了一个新的发展阶段。1959年，前联邦德国施维英(
4、schwing)公司生产了第一台真正意义上的全液压的混凝土泵，从而奠定厂现代混凝土泵的技术基础；到了70年代末期全世界液压混凝土泵(车)不论公品种、数量上都占据丁优势。德国施维英公司1968年推出42m布料杆泵车，随后在20世纪80年代中期，施维英公司又开发了臂长为50m的泵车。国内混凝土输送泵发展情况：我国于20世纪前期开始从国外引进混凝土泵。60年代初，上海机器厂生产了仿苏c284型排量为40m3h的固定式混凝土泵,70年代初原一机建筑机械研究所与沈阳振捣器厂参照前联邦德国旅维英公司的BPA8则样机合作开发了HB8型固定式活塞混凝土泵。后来，原因家建委建筑机械研究所又与湖南常德机械厂合作研
5、制成功H15型油压活塞式混凝土泵。与此同时，电力部水电局夹江水工机械厂参照日本H1型混凝土泵研制成H930型混凝土泵。该泵采用双缸液压泵送系统，分配阀为垂直轴蝶阀结构，并于1981年通过技术鉴定。此外冶金部第一冶金建设公司研究所于1979年开发了HD12型混凝土泵。同期，北京向建筑研究所与北京建筑机械制造厂、北京市橡胶二厂和六厂协作于1978年试制成功HN30型挤压式混凝土泵，并在实际工程中加以应用。 20世纪中期我国大量从国外引进较先进的混凝土泵送设备，国产混凝土泵技术水平有了较大的提高，在1987年，建设部再次组织沈阳工程机械厂从德围普茨迈斯特公司引进B5A14M型混凝土泵技术，并在此基础
6、上设计了一种拖式混凝土泵。这种混凝土泵采用s型管阀，混凝土输送量为60m3输送压力达106MPa。 20世纪90年代初期我国混凝土泵制造技术得到高速的发展，混凝土泵的分配阀有S管阀、闸板阀、蝶阀等多种型式，其性能质量基本能满足国内用户的施工要求。拖式混凝土泵是在臂架泵的基础上生产的一种经济性混凝土输送泵。“七五”期间，我国所研制的混凝土泵的关键部件如集流阀组、间板式混凝土分配阀、5型管形混凝土分配阀、主泵送油缸以及主油泵的生产加工技术日趋成熟，已是本具备生产拖式泵的能力。1989年湖北建机厂研制出第一台拖式泵；1994年又研制生产了大排量、具有高低压切换功能的拖式泵。到20世纪90年代中期，国
7、产拖式泵的生产技术得到了较快的发展，生产企业由“七五”期末的1、2家发展到20系家，在短短5年时间内已经形成系列化产品。目前我国生产两大类拖式泵：一类是以采取日本新泻和石川岛播磨重工技术为代表的中低压闹板式拖式混凝土泵，其零部件全部国产化；另一类是以采取德国普茨迈斯待、曼内斯曼、力土乐技术为代表的中高压s管摆阀拖式混凝土泵，其国产化率已达70，但关键性液压元件仍依赖进口。近几年，随着国民经济快速稳定发展，装备制造业的振兴以及整个制造业技术升级和国防现代化需求加大，在固定资产投资较快增长的拉动下，我国工程机械市场呈现产需两旺的态势。强劲的市场需求拉动，促使国工程机械行业出现了产销畅旺的局面，工程
8、机械零配件行业在强大的需求之下也是如虎添翼，奋力前进。第一章 润成 HBT80.16.110S砼泵结构介绍图1-1混凝土泵结构图1.1 混凝土泵主要组成部件1、分配机构 2、搅拌机构 3、料斗 4、机架 5、液压油缸 6、机罩 7、液压系统 8、冷却系统 9、拖动桥 10、润滑系统 11、动力系统 12、工具箱 13、清洗系统 14、电机 15、电气系统 16、软启动器 17、支地轮 18、泵送系统 图1-1混凝土泵结构图1.2混凝土泵的工作原理润成 HBT80.16.110S砼泵是使用电动机驱动，主泵送系统采用开式油路，恒功率控制，并具备液压无极调速及调节混凝土输送功能。泵送机构由两只主油缸
9、、水箱。换向装置。两只混凝土缸、两只混凝土活塞、料斗、分配阀、摆臂、两只摆动油缸和出料口组成。混凝土活塞分别与主油缸活塞杆连接，主油缸在液压作用下，作往复运动，一缸前进，则另一个后退，混凝土缸出口与料斗连通，分配阀一端接出料口吗，另一端通过花键轴与摆臂连接，在摆动油缸作用下可以左右摆动。泵送混凝土料时，在主油缸作用下，一混凝土活塞前进，另一个后退，同时在摆动油缸作用下，分配阀与混凝土缸连通，混凝土缸和料斗连通，这样另一个混凝土活塞后退，便将料斗内的混凝土吸入混凝土缸里，第一个活塞前进将混凝土内的混凝土料送入分配阀泵出。当第二个活塞后退至行程终端时，解开水箱中的换向装置，主油缸换向，同时摆动油缸
10、换向，使分配阀与混凝土缸连通，混凝土缸与料斗连通，这是第一个活塞后退，第二个活塞前进，如此循环从而实现连续泵送。第二章 混凝土泵的液压系统2.1 主泵送油路系统主泵送油路系统采用开式液压回路，主油路泵选用德国力士乐公司原装一大 排量轴向柱塞斜盘式变量泵，主泵通过S口吸油后，压力油口A 的油将进入电液向阀，电液换向阀处于中位压力状态时压力油口的油则通过冷却器流回油箱。当电液换向阀左位工作时，压力油向泵送液压缸供油，两泵泵送液压缸采用串联连接，电液换向阀右工作。由于压力油方向改变，从而 泵送液压缸活塞运动方向改变，实现泵送液压活塞的交替前进后退。泵送回路的组成及元件功能如下：2.1.1 吸油滤油器
11、该滤油器过滤精度100U，为自封式，因而清洗或更换滤芯时，油液不会从邮箱内流出。滤油器上装有真空表，当油温10且真空有指针超过0.02MPa时，此时应清洗或更换滤芯。2.1.2 主油泵 主油泵为轴向柱塞变量泵，该泵带有恒功率控制装置。恒功率区域内，当砼管路压力升高时，主泵斜盘倾角会自动减小，功率保证为恒压值，因而电机不至于超载，功率利用率高。该泵还带有附加的液压行程限制器和压力截流装置。通过调节减压法手柄使控制压力在0.5到3.0MPa范围内变动，则主泵输出排量相应在0到190mlr范围内无极变化。注意：调节减压阀出口压力时，控制压力不的超过4M。否则，将损坏主油泵。当泵送油压超过32MP时，
12、压力截流装置使主油泵斜盘回到中位，主油泵排量为零，泵送作业停止。2.1.3 电液换向阀和主溢流阀电液换向阀与溢流阀组合在阀板上。电液换向阀用来改变两个主油缸的运动方向。该阀为三位四通电液换向阀，主阀中位为M机能，因而主泵压力油在中位可以卸荷。该阀带有手动应急操作器，在电磁铁不通电的情况下，可对先导阀芯进行操作。主溢流阀为先导型，保护主回路系统安全，起安全阀作用，安全压力调定值为34MPA。2.1.4 主油缸两个主油缸分别前后运动导致两个砼吸料和泵送。主油缸活塞行程终点装有单向阀，当活塞运行到终点前单向阀将活塞前后两腔沟通，既可防止撞缸又可以对油缸封闭腔进行补油。注意：正常工作时，油缸尾部的二通
13、球阀应开启。2.1.5 冷却器为板翅式强制风冷冷却器；一般当油温超过45时应该打开风扇电机，冷却液压油。2.1.6 回油滤油器自封式，过滤精度20U，带有旁通阀，一旦滤芯堵塞，旁通阀打开，液压液压油直接回油箱。滤油器上装压力真空表，当压力值达到0. 35MPA,应更换或清洗滤芯。2.2 分配阀油路系统、该系统由恒压表，单向阀，组合阀块中的溢流阀和电液换向阀、蓄能器、截止阀、摆动油缸组成。恒压泵恒压调定值为19MPA，系统溢流阀调定值为23mpa，当电液换向阀不得电时阀芯处于中位，油路不通。当蓄能器内压力达到19mpa恒压泵内的压力控制法作用，恒压调定值不变而使伺服缸通过连杆推动油泵斜盘，减小油
14、泵排量，达到节能之目的；当油路压力公共开支19MPA时伺服缸通过连杆使油泵斜盘改变角度从而近似于最大排量供油。当电液换向阀一端电磁铁通电时，阀芯移动，摆动油缸接通，蓄能器内储存的压力油和恒压泵泵出油经单向阀进入摆动油缸推动S管分配阀摆动。当电液换向阀另一端通电时另一个摆动油缸接通推动S阀向相反方向摆动。截止阀关闭能保证蓄能器充压，当泵送完毕和停机维修时，应反时针旋转截止阀手柄，使蓄能器内压力油缸卸荷。2.3 搅拌油路系统该系统油齿轮泵、叠加溢流阀、手动换向阀及两个并联的双向液压马达组成，搅拌系统的最高压力由叠加溢流阀控制，安全阀调定在14MPA，当手动换向阀阀芯处于中位时，压力油直接流回油箱液
15、压马达不转，当手柄拉动时，换向阀工作压力油今进入液压马达，马达正转；当手柄反向拉动时，马达反转。2.4 润滑系统润滑系统分动力润滑和手动润滑。动力润滑系统由润滑泵、润滑溢流阀、阻尼器、递进式分油器、单向阀组成。润换泵为双向作用泵，其两端的动力油口分别于两摆动油缸的进油油路相连，当摆动油缸摆动时，润滑泵亦泵油一次，润滑油井递进式分油器后送各需要润滑点。当采用双柱塞润滑泵时，领两端的润滑泵油口分别接入混凝土缸的润滑油口，保证混凝土活塞润滑。当搅拌机构采用浮动密封滚动轴承结构时递进式分油器为八个出油口，其中两路专供浮动密封润滑。工作中应该确保每一润滑油路畅通。手动润滑油六个润滑点组成：出料口润滑点、
16、搅拌马达轴承座润滑点、 摆动摇臂及 摆缸球面轴承润滑点。它们均通过手动黄油进行润滑第三章 电气系统及操作3.1 动力控制系统动力采用380V/50Hz三相交流电源，电源电压应在380V+_10%范围内。HBT80.16.110S混凝土泵主电动机功率为110KW.冷却和水泵电机均采用直接启动方式，水泵电机的控制开关必须接在相线上。混凝土电源接通后，首次使用时应检查电机的转向与电机表明的转向是否一致，若转向不一致时必须马上停机掉换转向后方可重新启动。3.2 电控箱控制系统主电机和冷却电机的启动和停止均在电控箱上操作。将“控制遥控”转换开关旋到控制位置，泵送进入电控箱操作状态。3.2.1泵送启动与停
17、止、为保证电机正常运转，防止带载启动，自动泵送只有在电机启动2完毕方能启动，主电机不启动或在启动的过程中，按电控箱面板上“泵送启动”按钮无效，按“泵送停止”按钮，泵送停止并分配阀点动及主缸点动作好准备3.2.2反泵当需要反泵工作时，旋动“手动反泵”选择开关，即可实现反泵动作，要停止反泵只需将“手动反泵”复位即可。3.2.3分配阀点动当自动泵送停止时，旋动分配阀点动按钮，并保持在点位置，即可实现分配阀点动，松开会自动复位吗，停止点动。 3.2.4主缸点动当自动泵送停止时，旋动主缸点动按钮，并保持点动位置，即可实现主缸点动，松开旋钮会自动复位吗，停止点动。点动时，当主缸后退，其上的感应套退到接近开
18、关的有效检测范围内时，分配阀可自动换向。3.3 主要电气元件功能表序号元件代号作用1交流接触器KM1旁路接触器2交流接触器KM2冷却电机启停3可编程序控制器PC电器控制中心4电磁铁YV1、YV2分配阀换向5电磁铁YV3、YV4主缸换向6接近开关QS1、QS2提供换向信号7小型断路器QF1清洗机保险8小型断路器QF2控制线路保险9小型断路器QF3照明灯保险10终端断路器KA-4Pc输出隔离第四章 维护保养及易损件更换4.1维护保养4.1.1日常保养检查液压油位、油质，油质应是淡黄色透明，无乳化或浑浊现象，否则应更换。加满润滑脂，水箱加满清水。检查混凝土活塞，应密封良好无砂浆进入水箱。检查切割环、
19、眼镜板的间隙应正常（最大间隙2mm）检查润滑系统工作情况，应看到递进式分油器批示杆来回动作，S管摆臂端轴承位置、搅拌轴承位置等润滑溢出。手动润滑点每台班应注入润滑脂。检查各电器元件功能是否正常。检查分配阀换向、搅拌装置正反转是否正常动作。检查冷却器外部，若有污物立即清洗，否则易引起油温过热。检查真空表指示，应在绿色区域内。一般吸油真空度应小于0.02MPA，回油压力真空表示值应小于0.35MPA。以敲击方式检查混凝土管路磨损程度，检查各管路接头是否密封良好。检查液压系统是否有漏油、渗油现象。4.1.2 工作50小时后的保养进行前述保养检查所有螺纹连接，保证连接牢固。检查水箱内中间连杆螺栓，保证
20、连接牢固检查真空表指示及滤芯过滤情况。4.1.3 工作100小时后的保养进行前述保养检查切割环、眼镜板的磨损情况，必要时更换。检查混凝土活塞磨损情况，必要时更换。检查液压油是否有变质、乳化现象，否则彻底换油，并将油箱全面清洗干净。检查液压油是否混入过多的水分，每隔20天应将邮箱底部带有漏斗状的底部螺塞拧开排水，排水约2至3升后拧紧螺塞。4.1.4 工作500小时后的保养进行前述保养检查S管及S管轴承位置的磨损情况。检查搅拌装置、搅拌叶片、搅拌轴承磨损情况。检查液压油，必要时换新液压。检查蓄能器气压是否足够，蓄能器充气压力10到11MPA。4.1.5 工作750小时后的保养进行前述保养检查混凝土
21、缸的磨损情况，镀铬层磨损严重的应更换全面调试泵机，各性能参数符合要求。4.2 S阀的调整及易损件更换4.2.1镜板与切割环间隙调整泵机泵送5000m左右混凝土后，应注意检查眼睛板与切割环见的间隙。若超过2，且磨损均匀，则应考虑调整间隙。步骤如下：将料斗、S管阀清洗干净；拧下止转螺钉；拧紧异形螺栓，将S管拉向料斗后墙板，使切割环与眼镜板之间的间隙缩小。4.2.2、切割环及眼镜板的更换 A切割环的更换关闭电机，释放蓄能器内压力，取出料斗筛网。拆下出口法兰，将S管往出口方向撬，使切割环和眼镜板之间的间隙达20左右，取出切割环。检查所装橡胶弹簧是否损坏吗，若损坏请同时更换。反之则转上新切割环。B眼镜板
22、的更换重复更换切割环工序拧下眼镜板的全部安装螺栓，稍微震动后即可将眼镜板取出。反之则装上新的眼睛板。4.2.3、混凝土活塞的更换更换前的准备：将泵送油缸速度调至每分钟35次，取下水箱盖及接近开关，将需更换的混凝土活塞的泵送油缸尾部的二通球阀关闭，用点动开关，将该缸活塞退到底，此时中间连杆即处于水箱中。松下螺栓，取出中间连杆，向前点动活塞杆，使活塞杆法兰与混凝土活塞对接，用螺栓连接活塞；然后再向后点动泵送缸活塞杆，净混凝土活塞从混凝土缸中拉出，松开螺栓吗，取出混凝土活塞。将新的混凝土活塞取代损坏的混凝土活塞，然后按上述相反步骤将新活塞装好复原。水箱盖上接近开关位置的调整，该接近开关时控制主油缸和
23、S管阀换向的元件。调整原则：接近开关与活塞法兰间隙23之间，前后位置油缸行程最大，且不发生撞缸。4.2.4、蓄能器嚷 A蓄能器嚷更换方法： 拆下蓄能器，拧下充气阀的防护螺母，松开充气阀，徐徐释放皮嚷内气压，然后卸下充气阀和压紧螺母，卸下放气塞。卸下锁紧螺母，垫片，O型圈等，然后手把阀体总成推进壳体内，使阀体内与半圆卡匝脱离，接着分别取出半圆卡匝，阀体总成等。用钢丝钳钳住皮嚷从壳体大端出口拉出皮嚷。装配时先将蓄能器内壳清洗干净，在皮嚷外壳抹上液压油，然后装上皮嚷、半圆卡匝及阀体总成，依次装好其它各件即可。B蓄能器的充氮方法 拧下蓄能器充气阀保护螺帽，把充气工具带压力表的一端节氮气瓶，另一端节蓄能
24、器，从氮气瓶输出的氮气必须通过减压阀。 徐徐打开氮气瓶阀，当压力表指示值达到规定值（1011MPA）时，即关闭氮气瓶气阀，保持20分钟左右，看压力是否下跌。 拆开充气工具接蓄能器端接头，卸下充气工具。 拧紧蓄能器充气阀安全帽。4.2.5、滤芯的清洗和拆换用柴油或其它清洗油清洗滤油器外壳。在滤油底部放一接油器，以便回收滤油器内的液压油。拧开六角螺栓，过滤单向阀自动关闭滤油器的进油口。松开端盖上的大六角螺母，拆下过滤器总成端盖。取出磁棒，用清洁绸布和汽油将磁棒清洗，检查滤芯及端盖O型密封圈，若损坏则应更换，滤芯的清洗应先放在汽油中侵泡一段时间，再用压缩空气由外向里吹干，经23次清洗后再装机使用.纸
25、质滤芯不得重复使用。用清洁绸布把过滤器壳体擦拭干净。按上述相反顺序装上滤芯。即：先放入滤芯，再插入磁棒和螺杆，装上过滤器端盖并拧紧，用力向里推压螺杆并拧紧。4.3 液压油及润滑脂4.3.1、液压油使用及更换液压油温应控制在3555，油温高于60时，可打开冷却电机风扇；低于40时冷却电机可不开。油位应处于油位计3/4以上，否则加满。油颜色应为透明带淡黄色，若变色、浑浊或乳化，就应该更换。液压油的质量对泵机影响极大，一般在泵送1500m左右应彻底换油一次，并清理邮箱。4.3.2、润滑脂夏季非极压型“00”号半流体锂基润滑脂冬季非极压型“000”号半流体锂基润滑脂润滑油箱容积：15升每个台班需用润滑
26、油量：5升第五章常见故障排除5.1主泵送系统的常见故障5.1.1主油缸活塞不动作泵送按钮接线脱落电液换向阀故障，一般为先导阀芯卡死或电磁铁线圈烧坏控制压力过低油箱内液压油太少滤芯严重堵死控制油路截流塞堵死5.1.2主油缸不换向接近开关与感应套之间间隙太大或没有接近，调整间隙35接近开关底面被黄油或其它异物黏住，至使感应不灵。清洁接近开关底面两接近开关故障或位置错位电液换向阀电磁铁线圈烧坏5.1.3主油缸活塞运行缓慢无力 主油缸单向阀损坏控制压力过低滤芯堵塞或液压油不够控制油路节流塞堵住电液换向阀故障，阀芯不能运动到位高层泵送时，未及时进行补油操作，主油缸封闭腔液压油减少，行程缩短5.1.4 输
27、送管出料情况不好：断续出料或出料少 混凝土活塞磨损严重眼镜板与切割环间隙过大混凝土料太差，造成吸入性能差S管部分堵塞5.2分配阀系统的常见故障5.2.1分配阀不摆动 分配阀点动按钮故障或接线脱落 电液换向阀先导阀芯卡死或电磁铁线圈烧坏分配阀被异物堵死先导溢流阀故障使换向压力不够恒压泵故障，时换向阀压力达不到要求混凝土料差，停机时间长，换向阻力大，摆不动S管轴承磨损严重，换向阻力大高层泵送时，水平管路太短5.2.2 分配阀换向无力蓄能器内压力不足或皮嚷破损。重新充气使氮气压力达到10.5兆帕，或更换新的蓄能器再充氮气到10.5兆帕 卸荷开关未关死摆动油缸漏油先导溢流阀阀芯磨损过度使换向压力低于1
28、5兆帕电液换向阀电磁铁故障或主阀芯弹簧断裂使主阀芯不能运行到位了，电液换向阀主阀芯磨损产生内泄。5.2.3分配阀摆动不到位摆动油缸尼龙轴承座磨损，变形或厚薄不一致。在摆动油缸尼龙轴承下面加调整垫片或更换5.2.3分配阀摆臂端漏砂浆“S”管小端防尘圈变形或轴承磨损过度，间隙达。检查拆换5.3润滑系统常见故障递进式分油器阀芯被卡死。定期清洗递进式分油器润滑泵出口单向阀故障。 检查更新润滑系统溢流阀故障。 检查更新润滑油不和要求，粘度大，不能通过滤网某一润滑油路堵死。一般分配阀大端轴承处润滑点5.4 搅拌系统常见故障混凝土料泵送性能差，搅拌阻力大或搅拌叶片被卡住。卡住时应反转搅拌溢流阀调定压力不够。用木头卡住搅拌叶片，将压力调到14兆帕液压马达损坏。检查更新搅拌系统齿轮泵损坏。检查更新手动换向阀操作杆拉断或故障时换向阀阀芯移动不到位搅拌轴或轴套损坏。需清理检修5.5 启动时常见故障主电机启动不转，且伴有嗡嗡声。一般为电源缺相主电机不能启动。电源接线不对，忘接零线或主电路电源未接通。5.6 电气及液压元件故障5.6.1 终端继电器故障一般为线圈烧坏或触点烧坏，使其触点不能正常闭合、脱开5.6.2 电磁铁接通控制电源，取掉电磁铁端部的橡皮套，用手将电磁铁的阀芯向里推，然后旋转对应的操作按钮，推进去的小阀芯应跳出来，若跳不出来，说明该电磁铁对面的电磁铁烧坏；或旋转点按钮，对应的电磁铁
