混凝土泵的动力系统
电机动力混凝土泵
柴油机动力混凝土泵:能够满足野外工地及其它无动力电源的作业环境的需求。在泵送过程中,柴油机的转速由转速传感器检测并传送到控制电脑,因泵送压力的变化会引起柴油机转速的相应变化,控制电脑根据检测到的转速变化量控制油门电机加、减油门,自动调节柴油机运行在佳转速状态。
柱塞式灰浆泵
利用柱塞在密闭缸体里的往复运动,压送灰浆。由柱塞、缸体、阀门、动力装置、稳压装置和安全装置等组成。柱塞由曲柄连杆机构带动,柱塞缩回时,灰浆经吸入阀进入缸体;柱塞推出时,灰浆经排出阀压出。有单柱塞式和双柱塞式两种。为了保持灰浆料流的稳定,单柱塞式灰浆泵上装有空气稳压室。双柱塞式灰浆泵依靠工作柱塞和补偿柱塞的交替运动保持灰浆料流的稳定。单柱塞式灰浆泵适用10层以下楼层的灰浆输送和喷涂抹灰,要求砂子符合级配要求,且不宜全部使用破碎砂;双柱塞式灰浆泵压力高,适用于30层以下楼层的灰浆输送和喷涂抹灰,其适应性比单柱塞泵强,只对砂子的级配和粒径有要求、对几何形状没有要求,可全部使用破碎砂。
气动式灰浆泵
利用压缩空气压送灰浆。主体是一个卧式压力缸,顶部装有压盖。缸内装有一根带搅拌叶片的水平搅拌轴,由电动机或柴油机经减速箱驱动。这种泵通常配有空压机、液压加料斗、拉铲、行走装置等。灰浆可由自身的搅拌装置制备,也可将制备好的灰浆直接装入缸内,然后将盖压紧,接通压缩空气将其送入密闭的压力缸内,使用时打开出料口,即可将灰浆压出。该机用途广泛,除了用做灰浆输送泵和灰浆搅拌机外,还可以用来搅拌和输送细石混凝土或干料。
螺杆式灰浆泵
利用螺旋转子在弹性定子中转动,推动灰浆沿螺旋运动方向连续输送。分干式和湿式两种。干式螺杆泵适用于预拌干料的场合,泵的进料端装有搅拌器,其上有加水口,能将干料拌制成灰浆后送入泵体;湿式螺杆泵和其他型式的灰浆泵一样,只能输送搅拌好的灰浆。螺杆泵结构紧凑,重量轻,料流稳定。但定子易磨损,要求使用卵形砂。其压力较低,适用于输送高度不大的场合。也可放在中间楼层作接力泵,以提高送料高度。
压混凝土泵选型一般是根据工况要求,估算管道的阻力,根据所计算压力值初选混凝土泵型号,后根据厂家提供的施工方量需求,确认泵送压力(决定了泵送高度)、理论方量(决定了泵送时间)是否满足施工需求。如果满足需求,型号确定,如果不满足需求则重新选型号。如此反复,直至所选型号满足要求为止,其流程图如图1所示。
泵送压力估算。
目前对于高强混凝土泵送的压力估算尚无成熟的方法。我们依据传统泵送压力估算的三种方法(即:S.Morinaga公式法、计算图表法、日本土木学会公式法),选择其S.Morinaga公式法,来初步估算泵送压力。其理由是该公式计算的压力损失值偏大,符合高强混凝土粘阻力大的特点。
根据JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技术规程》推荐的计算方法,选择较高压力损失计算的S.Morinaga公式[1]:
式中:r—输送管半径 r=0.0625(m)
K1=粘着系数(Pa) K1=(3.0-0.10S1).102
K2=速度系数(Pa/m/s) K2=(4.0-0.10S1).102
t2/t1—分配发切换时间与活塞推压混凝土时间
之比,取0.2
V—混凝土在输送管内平均流速(m/s)
α—混凝土径向压力与轴向压力之比,α=0.9
根据计算:△PH=0.035MPa/m(水平)
初步计算:
已知: 垂直高度432.5(m)×2×0.035=30.28 MPa
预计: 水平管道100m×0.035=3.5MPa
空机压力:1MPa
因此,混凝土泵的出口压力至少要大于
P>30.28+3.5+1=33.78MPa
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