图 1 混凝土泵车结构简图 2、混凝土输送液压系统模块设计 混凝土输送泵车由混凝土输送液压系统，搅拌液压系统，清洗液压系统，泵车支撑系统组成。 1）混凝土输送泵的工作原理 图 2 所示为混凝土输送泵的工作原理简图。它是柱塞缸组成负压吸入式高压输送式的柱塞泵。当一主液压缸带动混凝土输送泵的一柱 塞退回，滑阀驱动缸便开启滑阀的吸入门，关闭滑阀的输送门，混凝土输送泵的一柱塞腔通过滑阀的吸入门，从料斗中吸入混凝土；与 之相适应的另一滑阀驱动缸便开启滑阀的输送门，关闭滑阀的吸入门，另一主液压缸推着混凝土输送泵的另一柱塞把柱塞腔内的混凝土 通过开启滑阀的输送门，经 Y 型管和与其相连接输送管道，把混凝土输送至施工工地，混凝土输送泵通过两个混凝土吸、送柱塞缸输送 系统交替工作，实现混凝土的连续输送。Y 型管即为一端连接两个滑阀的输送门和另一端连接施工工地的混凝土输送管道的三通管道。

  1、前言 图 1 所示的混凝土输送泵车是在汽车底盘上设计安装的一套混凝土输送液压驱动设备。液压驱动设备是采用液压驱动柱塞式混凝土输送

  泵输送混凝土。这种混凝土输送设备被广泛地应用在基本建设工地上输送混凝土，特别是用于大型施工工地的混凝土输送作业，可大大 的减轻施工工地混凝土输送的繁重体力劳动，提高施工进度和工作效率。这种输送设备可纵向、横向、垂直三坐标远距离输送混凝土； 可自行控制输送距离，操作便捷，具有自动载保护能力，安全可靠性能高等特点。本文探讨混凝土输送泵的工作原理、混凝土的搅拌、 输送、清洗等液压系统的设计。

  1、引言 混凝土泵是通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备，混凝土泵液压系统一般为高压大流量系统。从混凝土泵的使用调查中发现，很 多类型的混凝土泵，在使用约 40min 后，液压系统的温度可高达 60e，在使用约 2h 后，液压系统的热平衡温度可高达 70e 以上而混凝土 泵液压系统的正常热平衡温度应在 50e 左右。因此，出现了混凝土泵液压系统的油温过高问题即发热问题。 2、混凝土泵液压系统发热现象的危害 混凝土泵液压系统的发热，直接影响混凝土泵的正常工作，发热现象所造成危害，主要有以下几点:(1)工作液体的温度上升后，使工作 液体的黏度下降，泵的泄漏增加，泵的实际流量会降低；(2)液压系统及元件的密封件在高温下变质，弹性变性能力降低，使密封性能 降低，甚至密封失效，使泄漏增加；(3)当液压阀件的阀芯、阀体材料不同、热线胀系数不同时，阀芯、阀体之间因热膨胀而出现阀芯卡 死现象，致使混凝土泵不能工作；(4)工作液体的黏度下降时，使工作液体的润滑性能降低，液压元件的磨损加快，加速了元件的磨损失 效，缩短了元件的常规使用的寿命。 为了尽可能的避免上述现象的发生，有些混凝土泵在使用一段时间后，不得不停下来，使系统降温，以此来降低了混凝土泵的开机率，影响 了施工进度。因此，应针对系统发热原因，采取对应措施，控制液压系统的温度，保证混凝土泵的正常使用。 3、混凝土泵液压系统发热的根本原因及排除方法 液压系统的发热按发热原因可分为两大类：一类是由于设计的问题导致的发热；一类是由于液压元件故障或不正确使用的原因，造成的 发热。显然，发热原因不同，其排除方法也不一样。 3.1 设计不合理，造成液压系统的发热及其排除 (1) 液压油的油号选用不当，会造成液压系统的发热所选液压油在油温较低时，系统正常工作，但系统工作一段时间后，油温升高， 液压油黏度下降，造成系统内部泄漏增加，伴随泄漏的增加更促使了油温的上升，形成油温的恶性循环。解决的方法是：根据系统的负 载及正常工作时候的温度要求，选择正真适合黏度的液压油。 (2) 油箱设计不合理，使液压系统散热效果降低系统发热油箱的基本功能是储存液压油，但它同时兼有散热、沉淀杂质、分离水分的 作用。油箱设计不合理，主要体现在两个方面：一是油箱体积设计过小，由于混凝土泵属移动型液压设备，油箱体积一般为液压泵流量 的一倍左右，因此，油箱散热面积及储油量均较小；二是有些油箱在结构上设计不合理，吸油管口和回油管口较近，中间又不设隔板， 从而缩短了油液在油箱内的冷却循环及沉淀杂质的路径，甚至造成大部分回油立即进入吸油管，使油箱的散热效果降低，油温升高。解 决方法是:适当增加油箱体积，使油箱体积为(1125~115)Q，并尽量加大吸油管口与回油管口之间的距离，吸、回油管之间应设置隔板，以 确保油箱应有的散热功率。

  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：能够很好的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验测试并传 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，控制电脑根据检验测试到的转速变化量控制油门电机加、减油门，自动调 节柴油机运行在最佳转速状态。 目前国内的主要生产厂商有: 河南巩义瑞光机械制造厂 [1]赛地机械，山东烟台 中联重科，湖南长沙 青岛和盛达重工机械有限公司 主要特征： ·使用先进的 S 管阀换向，能满足细石混凝土的输送 ·S 管阀装有浮动耐磨环，自动补偿磨损，密封性好 ·眼镜板和切割环采用高硬耐磨合金材料，寿命更加长 ·出口压力高，能满足高层建筑和远距离施工的输送要求

  3、结束语 混凝土输送泵车是以汽车底盘作运载设备的混凝土搅拌、输送、清洗结合的综合装置，通过输送管路，三坐标远距离输送；它是基本 建设工程必不可少设备，特别是在大型施工工地，极大地减轻了混凝土输送繁重的体力劳动，提高了施工进度和工作效率；采用节能、 高效率的电液比例溢流阀与高压大流量变量泵组成无溢流损失的电液比例压力调控，功率耗损小而效率高；混凝土输送液压系统、搅拌 液压系统、水清洗液压系统结构相对比较简单、操作便捷，过载保护能力强，可靠性好。

  利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械。由泵体和输送管组成。按结构及形式分为活塞式、挤压式、水压隔膜式。泵体装在汽车底盘上， 再装备可伸缩或屈折的布料杆，就组成泵车。(目前有：遥控臂式泵车，和托泵车两种。 ）

  活塞式混凝土泵 有液压传动式和物理运动式。液压传动式混凝土泵由料斗、液压缸和活塞、混凝土缸、分配阀、Y 形管、冲洗设备、液压系统和动力 系统等组成。液压系统通过压力推动活塞往复运动。活塞后移时吸料，前推时经过 Y 形管将混凝土缸中的混凝土压入输送管。泵送混凝 土结束后，用高压水或压缩空气清洗泵体和输送管。活塞式混凝土泵的排量，取决于混凝土缸的数量和直径、活塞往复运动速度和混凝 土缸吸入的容积效率等。图例： 活塞式混凝土泵目前国内的主要生产厂商有: 河南巩义瑞光机械制造厂 青岛和盛达重工机械有限公司 赛地机械，山东烟台 三一重工，湖南长沙(多项技术达到世界第一) 中联重科，湖南长沙 山东博通，山东淄博 湖北楚天，湖北武汉 佳尔华，广东广州 鸿得利，上海 赛力，江苏徐州 挤压式混凝土泵 有转子式双滚轮型、直管式三滚轮型和带式双槽型三种。转子式双滚轮型混凝土泵，由料斗、泵体、挤压胶管、真空 系统和动力系统等组成。泵体密封,泵体内的转子架上装有两个行星滚轮，泵体内壁衬有橡胶垫板，垫板内周装有挤压胶管。动力装置驱 动行星滚轮回转，碾压挤压胶管，将管内的混凝土挤入输送管排出。真空系统使泵体内保持一定的真空度，促使挤压胶管碾压后立即恢 复原状，并使料斗中的混凝土加快吸入挤压胶管内。挤压式混凝土泵的排量，取决于转子的回转半径和回转速度，挤压胶管的直径和混 凝土吸入的容积效率。图例：

  23 换向，压力油经单向马达 25、冷却器 26 流回油箱。液压油温回复到控制温度，4YA 断电，电磁阀 23 换向，液压马达 21 回复到顺时 针运转。

  4）水清洗液压系统 混凝土输送泵车作业结束，应清除混凝土输送泵及管路系统剩余混凝土及杂质，防止混凝土结固。采用行程开关控制清洗液压缸 29 活塞两端的行程，从而控制电液换向阀 28 的通断电，清洗活塞往复运行。 凝土输送泵车支撑系统与汽车起重机雷同，采用工作时候的温度高于 65℃ ，工作性能仍稳定的 PLC 控制。

  ·液压系统采用双回路开式系统，换向速度快，效率高 ·液压油冷却使用先进的风冷散热系统，无需接水源，使用简便 ·具有反泵功能，最大限度减少管道堵塞 ·配有自动集中润滑系统, 确保转动件常规使用的寿命 ·电气部分采用 PLC 控制，具有最佳操控特性 ·电器箱配备有线遥控手柄，便于操作 主要用途：

  用于铁路及公路隧道、桥涵、水电、矿山、高层建筑及国防等工程的混凝土施 工。

  图 3 混凝土泵车液压系统图 单向阀组合块 11 分别与主液压缸 15、l6 出口控制油路并联，调控电液换向阀 6 的控制油路的工作所承受的压力和流量。 3）搅拌及冷却液压系统 混凝土输送泵车的搅拌机构驱动双向液压马达 21 把搅拌好的混凝土送人料斗。液压马达 21 通常是顺时针运转，若搅拌机构卡住，系 统压力升高到压力继电器 22 设定压力，压力继电器发信，4YA 通电，电磁阀 23 换向，液压马达 21 反时针运转，控制压力油使液动阀

  图 2 混凝土输送泵的工作原理 2）混凝土输送液压系统 混凝土输送液压系统的主液压缸驱动混凝土输送泵的吸、送柱塞缸连续不断地输送混凝土；驱动滑阀的液压缸控制滑阀的吸入门与输 送门的启闭，使混凝土输送泵的柱塞退回经料斗吸人，推出从输送门经 Y 型管及输送管路系统向施工工地输出混凝土。液压系统采用高 压大流量变量泵与电液比例溢流阀组成无溢流损失，功率耗损小而效率高的电液比例压力调控回路，向驱动混凝土输送泵柱塞往复运动 的主液压缸和控制滑阀的吸入门和输送门启闭的滑阀驱动液压缸供应压力油。图 3 所示，电磁铁 1YA、4YA 通电，经减压阀 8 减压的控 制压力油使电液换向阀 5 左位工作，压力油经电液换向阀 5 左位至主液压缸 15 无杆腔，其有杆腔排油进入主液压缸 16 的有杆腔，液压 缸 16 无杆腔回油经电液换向阀 5 左位回油箱；另一支受控压力油经单向节流器 17，电液换向阀 6 的先导阀 10 进入电液换向阀 6 右控制 室，电液换向阀 6 左控制室回油经电液换向阀 6 的先导阀 10，单向节流器 18，流入主液压缸 16 的有杆腔，使电液换向阀 6 右位工作； 压力油经电液换向阀 6 右位进入驱动滑阀的液压缸 20 无杆腔，其有杆腔回油进入驱动滑阀的液压缸 19 的有杆腔，打开滑阀的输送门， 关闭滑阀的吸入门，主液压缸 15 活塞推动混凝土输送泵柱塞腔内混凝土经滑阀的输送口，Y 型管及输送管路，输入施工工地；与此同时， 驱动滑阀的液压缸 19 活塞下行，无杆腔回油液经电液换向阀 6 右位回油箱，滑阀的输送门关闭，吸入门打开，主液压缸 16 拉着混凝土 输送泵柱塞下行，料斗中的混凝土经滑阀的吸入门进入混凝土输送泵的柱塞腔。电磁铁 2YA、3YA 通电，混凝土输送泵进出口互换。

  水压隔膜式混凝土泵 由料斗、泵体、隔膜、控制阀、水泵和水箱等组成。隔膜在泵体内，当水泵将隔膜下方的水经控制阀抽回水箱 时，隔膜下陷，料斗中的混凝土压开单向阀进入泵体；当水泵将水箱中的水经控制阀抽回泵体时，压力水使隔膜升起，关闭单向阀，将 混凝土压入输送管排出。

  混凝土泵的生产率高，能一次完成混凝土的水平和垂直运输，但对混凝土配合比、粗细骨料的粒径和级配、水泥用量、混凝土坍落度 有一定要求，方能保证良好的泵送效能。图例：

  (3) 散热流量较小，冷却器安装的地方不合理，使系统散热能力降低混凝土泵的冷却方式有风冷和水冷两种，用户可根据真实的情况选用， 但一般都会采用风冷较多。有些混凝土泵因考虑冷却器的承压要求，将冷却器设置在搅拌系统的回油路上，仅对搅拌系统的油液进行冷却， 因搅拌系统流量较小，因此总系统冷却效果差，使系统发热。解决的方法：一是可采用独立冷却回路，提高冷却效果。二是将冷却器 设置在系统总回油路上，以加大散热流量，提高冷却效果，但此时应注意两个问题，第一个问题是冷却风扇的转速，冷却风扇的转速不 能过低，否则将降低冷却效果，可采用电动机驱动风扇，或在总回油路上设置一低压驱动马达，使马达转速与散热流量相匹配，同时还 可解决主回路压力冲击对冷却器承压能力的影响；第二个问题是如采用电动机驱动风扇，主系统的压力冲击对冷却器承压能力的影响， 此时，可在回油路上与冷却器并装一个低压溢流保护阀或单向阀对冷却器进行最高承压保护。