拖式混凝土液压系统和水洗系统设计调研实习报告

毕业设计调研实习报告
一、目的
1．了解课题研究的对象及社会、经济、文化、科技、生产和发展的实际。

通过调研，使学生深入了解社会实际、生产全过程以及最新科学技术的应用，丰富实践知识。

2．加强理论与实际的联系，巩固所学知识。

在调查研究过程中，学生应将在社会实际、生产现场、设计部门或科研单位遇到的问题与所学的理论知识相互联系进行分析，以进一步深化对课题的理解。

3．培养学生深入实际调查研究的作风。

学生通过社会、生产、科研等第一线的调研，听取第一线人员的意见，有利于进行综合和比较，找出主要矛盾。

4．液压技术是实现传动与控制的关键技术之一，由于其传力大，易于能量的传递和控制，在各个领域得到了广泛的应用。

随着我国基础设施建设力度的持续加大，混凝土机械的作用也越来越大，混凝土泵已成为当今建筑施工中必不可少的施工设备，尤其是随着建筑结构的大型化、复杂化和高度化，对混凝土泵的压力、排量和控制性能提出了越来越高的要求。

二、调研的要求
1．要求学生尽可能利用一切方法和手段，了解本课题所涉及的社会、科研、生产、销售等方面的实际情况，并收集有关的数据、图表和文献资料等。

收集的资料要全面、准确、及时。

2．通过各种渠道，搜集和检索信息资料，进行分析、归纳、整理及研究，以指导课题方案的确定。

3．要求学生独立完成课题调研任务。

三、调研的方法
1．到与课题有关的企事业单位、高等院校、研究部门、生产单位去了解、察看，弄清课题的来龙去脉以及各种影响制约的因素，再将直观的感受提高到理论的高度来分析，找到解决问题的关键所在。

2．到与课题有关的展览会、展销会去考察，会上提供的往往是先进的设备
与技术，从中可以了解科技发展的新动向及发展水平，对课题的研究提供最新的启迪和帮助，使思路开阔，有利于引导和借鉴。

3．到图书馆、资料室、专利所以及信息中心去查阅有关的学术杂志、简报、图纸、说明书等国内外文献资料，提倡和鼓励学生参阅外文文献，以了解前人的成果和正在进行中的研究，扩大知识面。

4．利用信息传递的方式，向有关部门发函、发电、发电子邮件，以求帮助提供或有偿索取有关资料。

四、调研内容
此次调研我选择在学校周边施工工地、图书馆以及网上查阅资料的方式进行。

在图书馆查阅收集了大量关于液压系统，液压水洗系统的文章，网上阅读了大量液压方面的论文，外文等文献。

图 4.1 混凝土泵车施工现场
图 4.1为施工现场，施工人员正在利用混凝土泵车进行混凝土浇灌
图 4.2 混凝土罐车
图4.2为混凝土罐车，用之运输混凝土，完成搅拌与浇灌分开的作业，对施工带来的极大的方便。

图 4.3 混凝土泵车
图4.3为混凝土泵车，通过臂架把混凝土泵到高处，进行浇灌，极大地节省了劳动力，减轻劳动强度，给施工带来了很大的方便。

图 4.5 隆森公司拖式混凝土泵车
图 4.6日本五十铃泵车
图 4.7华强京工HBT60.13.90SB拖式泵车
图 4.8 鸿得利HBT85-15-168S柴油拖式混凝土输送泵
图 4.9 鸿得利HBT85-15-168S柴油拖式混凝土输送泵数据
图 4.10 SY5190THB 25混凝土输送泵车液压系统图
图 4.11 混凝土泵车液压系统图
图 4.12泵送缸工作原理
图 4.13泵车清洗系统
图 4.5 混凝土泵动力系统图
图4.15 混凝土泵车润滑系统
图4.15为液压系统的润滑系统，混凝土泵车的清洗分有水清洗和无水清洗两
种。

图 4.16 37米混凝土泵车液压原理图
图 4.6 拖式混凝土泵
图 4.18 混凝土泵车操作系统示意图
图 4.19 混凝土泵车清洗系统示意图
五、拖式混凝土发展现状
1.混凝土泵车发展史
混凝土输送泵的研究是在上世纪初开始的， 1902年法国人最先取得了专利， 1907年德国开始研究混凝土泵， 1913年美国也有人取得了专利，并制造出第一台混凝土泵，但未能得到应用。

1927年德国的弗瑞茨·海尔（ Fritz Hell）设计制造了第一台混凝土泵，并第一次获得应用。

1930 年德国制造了立式单缸球阀活塞混凝土泵，这种泵是靠曲柄和摇杆机构进行传动、又是立式单缸，整机结构不佳，因而工作性能较差。

1932年荷兰人库依曼（ J· C· Kooyman）在立式缸基础上进行了较大改进，将立缸改为卧缸，制造了库依曼型混凝土泵，这种混凝土泵有一个卧式缸及两个由连杆操纵联动的旋转阀，极大地提高了混凝土泵工作的可靠性，为现代的混凝土泵技术的发展奠定了基础。

由于库依曼泵的设计结构合理，工作可靠，因而当时众多的公司都曾获得许可证生产。

第二次世界大战后，由于战争造成的巨大破坏，战后重建的建筑工程规模很大，机械式混凝土泵的销路较好，应用日益增多。

50年代中期，原西德 Torkrer公司首先发展用水作工作介质的液压泵。

1959年原西德的施维英（ Schwing）公司生产出真正的全液压的混凝土泵，奠定了现代混凝土泵的技术基础。

德国的混凝土泵的设计制造技术是世界上最优秀的，在泵送机械的发展方面始终走在前列，它
代表了当今世界混凝土泵发展的最高水平，世界上最大的两个混凝土泵生产公司施维英（ Schwing）公司和普茨迈斯特（ Putzmeister）公司占据了市场的主导地位。

产品种类、规格都很齐全，各自拥有独特的核心技术。

如普茨迈斯特公司主要采用闭式液压系统、 S管分配阀等，而施维英公司则是采用开式液压系统、采用独一无二的裙阀。

混凝土泵在西德的应用也相当普遍。

日本则是从1950年开始，由石川岛播磨从西德引进的机械式输送泵，到上世纪 70年代才迅速发展的，主要厂商有：石川岛播磨重工、三菱重工、极东开发、新协、新泻和新明和等。

但进入 20世纪末，由于亚洲经济危机和日本经济的不景气，使得混凝土泵送机械的发展也缓慢下来。

美国的混凝土泵也走在世界的前列，自 1923年美国雷克斯（ REX）研制出了第一台机械式混凝土泵，至今已有 80多年的历史。

在 20世纪 50年代，液压式混凝土泵已有生产， 60年代中期出现了拖动式混凝土泵，随着分配阀等关键问题的解决，进一步推进了混凝土泵的发展。

我国在 20世纪 50年代就曾从国外引进，生产过机械式混凝土泵，当时的技术水平很低，生产批量也很少。

60年代初，上海重型机器厂又参照原苏联 C-284型生产了排量为 40m3/h的固定式泵，生产中虽有应用，但未能推广。

70年代初，原一机部建筑机械研究所与沈阳振捣器厂合作进行混凝土泵的研制，开发了 HB-8型混凝土泵。

原国家建委建筑机械研究所又与湖南常德机械厂合作开发了 HB-15型混凝土泵。

电力部水电七局的水工机械厂参照日本 700S-1型混凝土泵研制成 HB-30型混凝土泵。

此外，北京市建筑工程研究所与北京建筑机械修造厂、北京市橡胶二厂和六厂协作，于 1978年试制成功 HBJ-30型挤压式泵。

可见，我国从 70年代开始，对各种型式的混凝土泵都进行了大力探索，但只有沈阳的 HB-8和夹江水工机械厂的 HB-30形成了批量生产。

在 1980年初，国产混凝土泵的总保有量尚不足 200台，混凝土泵车更是没有。

在此期间，我国的一些大型混凝土浇筑工程，在很大程度上基本依靠进口设备。

如上海宝钢浇灌电站沉井和热风炉基础等。

80年代中期，我国混凝土泵送机械取得了长足的发展，国家建设部为推动国内商品混凝土的发展，选择沈阳工程机械厂、湖北省建筑厂率先引进国际著名混凝土泵生产公司的先进技术，我国才开始进入泵送混凝土时代。

1993年后，建设部长沙所向外转让 HBT40/40A
技术资料，使国内混凝土泵生产厂家激增，使混凝土泵进入广泛生产时期。

自 1993、 1994年基建高峰期之后，国内有几十家企业开始生产混凝土泵，但只有十几个厂家的年产量能超过 30台。

竞争激烈的市场迫使主要生产厂家千方百计地采用国际上先进的混凝土泵技术，以便在竞争中占据有利地位。

对于使用者来说，混凝土泵本身的技术含量不易掌握，而更注意混凝土泵的可靠性以及对混凝土的适应性。

因此混凝土适应性和泵送可靠性才是国产混凝土泵技术上最优先考虑的问题。

特别是近十年来，更是得到了飞速发展，且已形成了较大的规模，据统计，我国的拖式混凝土泵生产厂家已达到一百多家，几乎遍及全国各地，极大限度地满足了市场需求，几乎替代了进口产品。

但是，各厂家产品的技术水平、制作工艺、生产能力等参差不齐，差距较大，大致可以分成三个层次，形成了以三一、中联为代表的第一梯队，为当今国内最高水平，其次是鸿得利、佳尔华、德邦重工、楚天等为代表第二梯队，发展后劲很足，第三梯队则是其它技术水平、生产能力都相对较小的厂家。

在稳定性和某些工艺参数上，虽然与世界发达国家的产品还存在一些差距，但差距并不明显，相反，我们在价格、售后服务等方面具有比较优势，且更加符合我国的实际施工情况。

同时，随着中国加入 WTO，市场竞争加剧，各厂家充分挖掘自己的潜力，发挥自身的优势，产品性能、质量不断提高，液压系统向集成方向发展，普遍采用开式系统及恒功率控制，特别是大流量的泵，开式系统具有油温低、可靠性高、维修方便等诸多优势。

有的产品接近或达到世界先进水平，并参与国际竞争。

如三一重工、中联重科的混凝土泵，无论在泵送压力、泵送排量，还是在稳定性、可靠性等方面，都可与国外著名品牌产品相篦美。

与此同时，液压系统的压力也在不断提高，基本都在 32MPa以上。

因此，输送距离也在不断增加，最大水平输送距离已超过 2000m，最大垂直泵送高度也可达 500m以上。

2002年 9月，三一重工的 90CH-2122D混凝土泵，在香港创造了单机垂直泵送 C60高强混凝土 406米高的当今世界纪录。

并进一步重视混凝土可泵性的研究，主要是对于高强度、大骨料、三级配混凝土的研究，现已能泵送混凝土的最低坍落度只有 20mm，最大骨料粒径可达 80～ 120mm。

如三一重工的 HBT 120A-1410D三级配混凝土泵，已成功地应用于三峡工程的施工，三级配混凝土泵从经济、温度控制等与常规二级配泵有明显的技术优势。

2004
年 9月——12月， HBT 120A三级配混凝土泵在贵州省鱼塘电站成功泵送 5万m3混凝土，在工程中发挥着重要作用。

自 20世纪 70年代至今，各国的混凝土泵均有很大的发展，设计制造和泵送使用技术都逐步得到完善。

尤其是近几年，在混凝土泵的机动性、稳定性、使用性能、技术性能等方面，都取得了突破性的进展，并被广泛使用。

2.国内混凝图泵车简况
随着国内商品混凝土行业和建设机械租赁业务的快速发展，施工规模和范围的扩大及西部大开发，建设机械以及相关混凝土输送机械行业得到了高速发展，混凝土泵车的市场空间进一步扩大。

我国混凝土泵车团体用户主要是年生产能力在30立方米以上有资质的商品混凝土供应商、行业比较大的建设施工单位、各类有一定经济实力和经营规模的施工机械租赁企业、从原建设施工单位分离出来的设备管理部门等；个体用户主要是沿海发达地区的个体搅拌站和个体机械租赁部。

目前在国内团体用户至少有800家以上，按国际常规每家5辆的规模，今后几年其泵车拥有量将会达到4000辆左右，再加上个体用户的1000辆，这个数字非常可观。

现在年成交量约在180辆左右，主要是团体消费，而个体消费增长缓慢的原因是价格问题。

目前，国内此类产品型谱和生产企业不断增加，产品性能、质量都在迅速提升。

随着商品混凝土行业的发展，混凝土泵送机械规格更全，档次更高，泵车布料臂架朝更长的方向发展，由过去的37m占主流，逐步过渡到42～45m为主，47～56m同样受到市场青睐，如三一重工生产的SY5500THB-56泵车，臂架长度已达到56m，为目前国产最长臂架的泵车。

随着工程进度的加快，泵送排量也有增大的要求，过去排量在60～80m3/h的占60％左右，现在排量要求80～120m3/h的工程越来越多，如杭州湾跨海大桥使用的混凝土泵，基本上都是120m3/h的。

对混凝土泵的机动性要求越来越高。

主要表现在泵车的市场需要增长很快，2002年比2001年增长95.56％，2003年比2002年的增长幅度更大，超过了100％。

另外，车载泵的市场也逐步活跃起来，三一、楚天、中联、鸿得利等厂家都有新品上市。

目前，柴油机动力越来越多，不仅泵车和车载泵要求使用柴油机动力，单拖式泵的比例也逐步增大。

液压系统向集成方向发展，普遍采用开式系统及恒功率控制，特别是大流量
的泵，开式系统具有油温低、可靠性高、维修方便等诸多优势。

同时，全液压控制技术、计算机控制技术取得了突破性进展。

如三一产品的全液压换向和计算机闭环控制技术已经广泛应用。

泵送压力已经有了大幅度提高，1971年以前，混凝土出口压力大多不超过..94MPa，后提高到5.88～8.38MPa，现在已达到22MPa，而且还有继续提高的趋势。

同时，液压系统的压力也在不断提高，基本都在32MPa 以上。

因此，输送距离也在不断增加，最大水平输送距离已超过2000m，最大垂直泵送高度也可达500m以上。

提高设备的节能、环保性能也是一大趋势，风冷却逐步替代水冷却，发动机的排放标准提高，大多达到欧Ⅱ或欧Ⅲ标准。

进一步重视混凝土泵可靠性的研究，主要是对于高强度、大骨料、三级配混凝土的研究，现已能泵送混凝土的最低坍落度只有20mm，最大骨料粒径可达80～120mm。

如三一HBT120A-1410D三级配混凝土泵，已成功地应用于三峡工程的施工。

除了设备的设计、制造等有了长足的发展外，设备的使用与维护水平也得到了相应的提高，广大设备使用人员对混凝土泵送机械的原理、结构、操作及日常维护等越来越熟悉，使设备在施工过程中使用起来得心应手，发挥的作用越来越大。

随着我国经济建设步伐的加快，许多大的工程建设项目相继上马，市场对混凝土机械的需求呈猛增势态。

同时，国家已出台禁止城市市区在使用现场搅拌混凝土的政策，使混凝土泵、泵车、混凝土运输车和混凝土搅拌站等产品火爆起来。

这些有利的外部条件，为混凝土泵送机械的发展提供了广阔的空间。

六、操作及注意事项简介
⒈经考试合格并持有效设备操作证者，方能上机操作。

操作者必须熟知本机结构性能，严格遵守《设备操作（使用）和保养手册》中的安全规则和注意事项。

⒉工作前应全面检查设备，安装要符合技术要求，布管是否正确；管接头必须连接牢固，密封可靠；有轮胎的机械应升起垫平；远距离或高空作业，必须有专人指挥，明确联系信号。

液压油、润滑油(及油脂)、电压必须符合规定。

⒊电动电机，检查转向是否正确，如电机反转应换相。

仪表显示是否正常，气温较低时应空运一段时间，待液压油温升至20℃以上时，才能开始投料泵送，当油温达到
45℃时，接通冷却器（循环水进入冷却器）。

泵送砼前可将主油泵油量调至最大，往料斗里加足水空运转10分钟，检查系统压力、搅拌装置、泵送动作是否正常。

⒋泵送砼前应先用砂浆润滑管道，其用量为0.5立方米/200米，其配合比1∶1(砂∶水泥)，泵送砂浆时应将油泵排量调至最小，泵送砂浆完毕后，再倒入泵送混凝土(将排量调到适当位置)。

⒌在泵送混凝土时，混凝土的坍落度波动不得太大(变化范围不得超过15％)，若遇砼的坍落度过低，不能在料斗内直接加水搅拌，应在搅拌机内加水泥砂浆(其水灰比应与砼相同)搅拌均匀后卸入拌料斗。

⒍若进入料斗的砼有分离现象时，要停止泵送，待搅拌均匀后再泵送。

若骨料分离严重，料斗内灰浆严重不足，应剔除部份骨料，另加砂浆重新搅拌；必要时将料斗及分配阀内的砼全部清除。

⒎开始或停止泵送混凝土时，应与前端软管操作人员取得联系。

前端软管的弯曲半径应大于 1米，操作人员不得站在管子出料口处，防止管道突然喷出混凝土伤人。

⒏砼送过程中，泵料应保持在搅拌轴线以上，不许吸空和无料泵送，防止混凝土有高速飞出料斗伤及机器和附近人员。

⒐若较长时间暂停泵送，须每4～5分钟开泵一次，反泵2～3个行程再正泵2～3个行程，以防止管中砼泌水凝结。

若停机时间超过30～40分钟(视气温、坍落度而定)宜将砼从泵中和输送管中清除，对于坍落度小的砼更应要严加注意。

垂直向上泵送砼中断后再次泵送时，要先进行反泵，使分离阀内的砼吸回料斗，经搅拌后再正泵泵送。

⒑在泵送过程中，若泵送的压力突然升高，或输送管路有振动现象，则应立即打开反泵按钮，让泵反泵2～3个行程，然后关闭反泵按钮使泵送继续；也可用木锤敲打锥形管、弯管等易堵部位，若连续操作几次，泵送压力还是过高，须停机进行堵管处理。

⒒泵送过程中应经常注意液压油温度，当油温升至70℃，应立即停机，进行冷却处理，使油温降低后方可继续泵送。

⒓泵机运转时严禁把手伸入料斗或用手抓握分配阀，料斗上的方格网不得随意移去。

⒔不得随意调整液压系统压力，作业完毕后要释放蓄能器压力。

⒕每次泵送砼工作结束后，应立即把残留在缸中、管道中、机架机壳上的混凝土
清理和冲洗干净。

在冬季，还应把泵车上的水放净，以免冻裂机件。

⒖工作后必须检查、清洁、保养设备，做到整齐、清洁、润滑、安全。

16.认真填写运转、交接班维修记录。

七、工作原理
1、组成
HBT60型混凝土输送泵由料斗、泵送系统、液压系统、清洗系统、电气系统、电机、行走底盘等组成。

2、泵送系统工作原理
泵送机构由两只主缸水箱，换向装置，两只混凝土缸、，两只混凝土活，料斗，分配阀(S形阀)，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，在主油缸液压油作用下，作往复运动，一缸前进，则另一缸后退；混凝土缸出口与料斗连通，分配阀一端接出料口，另一端能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，混凝土活塞前进，混凝土活塞后退，同时在摆动油缸作用下，分配阀与混凝土连通，混凝土缸与料斗连通。

这样混凝土活塞后退，便将料斗内的混凝土吸入混凝土缸，混凝土活塞前进，将混凝土缸内混凝土料送入分配阀泵出。

当混凝土活塞后退至行程终端时，触发水箱中的换向装置，主油缸1换向，同时摆动油缸换向，使分配阀与混凝土缸连通，混凝土缸与料斗连通，这时活塞后退，前进。

日次循环，从而实现连续泵送。

反泵时，通过反泵操作，使处在吸入行程的混凝土缸与分配阀连通，处在推送行程的混凝土缸与料斗连通，从而将管路中的混凝土抽回料斗
泵送系统通过分配阀的转换完成混凝土的吸入与排出动作，因此分配阀是混凝土泵中的关键部件，其型式会直接影响到混凝土泵的性能。

2、水洗清洁
混凝土输送泵的清洗分有水清洗和无水清洗两种。

有水清洗又有出料口弯管
塞球清洗、混凝土缸塞球清洗和免球清洗三种。

无水清洗包括压缩空气清洗、软
管塞球吸入清洗两种方法。

八、总结
通过此次调研实习，让我清楚的了解本次拖式混凝土泵液压系统与水洗液压缸的设计的目的方向以及需要做的任务。

使我更清楚的了解拖式混凝土泵车结构、工作原理、操作系统、动力系统等方面的知识，为此次毕业设计打下坚实基础。

在调研中，充分验证所学知识，体验生产劳作，实现了理论联系实际的第一步。

但由于时间仓促，好多方面了解不太深入，留有遗憾，只好以后弥补。