在泵送混凝土时,经常会遇到堵泵的现象。即泵机的料斗内有混凝土,并且混凝土泵还正常泵送,但输送管没有混凝土输出。对此现象,按照产生此故障率从大到小的顺序分析如下:
一、混凝土方面
首先要检查混凝土的质量。因为泵机正常动作,说明输送泵本身的液压和电器都正常,所以,此故障可能是混凝土方面出现问题,从而导致输送泵的吸入流道堵塞。
现象1:
如果泵机料斗内的混凝土表面有一层灰浆,搅拌压力上下波动,且看不到混凝土中的粗骨料。一种情况说明混凝土离析了,或者混凝土的坍落度太大(要求泵送混凝土最大坍落度不超过23㎝),造成灰浆先被输送出。随着灰浆的减少,一部分骨料之间的空隙得不到灰浆的填充,骨料间隙中的空气便被吸入砼缸和阀箱内,从而形成气堵,并且在泵送时会听到“嗤、嗤”的声音。另一种情况是混凝土的坍落度太小(坍落度小于5㎝),从而出现干硬性混凝土也会造成气堵。
分析原因:此种情况一般属于人为造成。
解决措施:
停泵并卸掉蓄能器压力。把泵机料斗内的劣质混凝土清除至料斗根部,向料斗加入适量的沙浆或加入充足灰浆的质量较好的混凝土。开始反泵操作,把反泵回的混凝土充分搅拌。再泵送时,用钢钎在料斗根部的吸入流道捅几下,并进行正反泵交替操作。如果泵堵得不太严重,这样操作完全可以排除。(注:这种方法不宜多用,因为把劣质混凝土勉强泵入输送管道,容易引起堵管,而堵管比堵泵难处理得多。)如果以上不能排除,则反泵操作,以消除管道压力。停泵并卸掉蓄能器压力,拆下阀窗,把料斗和阀箱内的劣质混凝土清除掉后,再加入质量较好的混凝土,重新泵送,并需要经过几次正反泵操作。直至料斗内的混凝土下落速度明显加快,主油路压力逐渐升高,并会听到混凝土的输送声,就表明故障已排除。
现象2:
如果泵机料斗内的混凝土骨料偏多,并且离散,搅拌压力上升,搅拌叶片在搅拌时发出清锐的摩擦声,并频繁地出现搅拌轴被卡住不转。则说明混凝土中的沙率偏小,进入料斗中的混凝土骨料首先沉聚在料斗底层,而堵泵。或者混凝土中的骨料级配不好。如:超粒径骨料偏多(要求碎石≤40㎜,卵石≤50㎜,超径不得超过2%,并且它们必须是分散的)或符合要求的大小骨料粒径搭配不良,造成输送泵的吸入流道完全被骨料堵塞。
分析原因:此种情况一般属于原料的配合比或级配的原因造成。
解决措施:
检查配料或级配情况,并及时改进调整。至于泵机料斗内混凝土可按上述措施排除。
在混凝土方面,不管由于人为或配合比的原因,都应及时改进,以减少人工和混凝土的浪费,提高施工效率和经济效益。
二、机械方面
如果不是上述混凝土的原因,我们就应考虑以下几点。如图所示:
1.砼缸 2.活塞 3.系杆 4.阀板 5.耐磨板 6.阀箱盖
7.阀窗 8.阀箱体 9.料斗
1、阀窗7的原因
阀窗7与阀箱体8之间,由于密封圈的损坏、接触表面沙粒或灰浆存在、阀窗的固定螺母松动、阀窗变形或结合面损伤而密封不严,漏气,导致输送泵在吸料时吸进空气,以致泵的吸入效率急剧下降,最后造成堵泵现象。仔细观察阀窗附近,有砂浆溢出,有时伴有小的气泡产生。
处理措施:打开阀窗,清洗,认真检查、排除,确认无误后,重新关紧阀窗并保证密封可靠。
2、阀箱盖6与阀箱体8之间的石棉垫破损,漏气,导致堵泵。
处理措施:首先卸下料斗的固定螺栓,并向前移动一下位置,为卸阀箱盖留一定的空间。再卸下阀箱盖,更换石棉垫,同时也需要更换料斗与阀箱体之间的石棉垫。因为卸料斗时,通常会损坏石棉垫,所以,这两处的石棉垫都应更换。更换石棉垫时,要用白铅油密封。最后重新装上阀箱盖和料斗即可。
3、料斗9与阀箱体8之间的石棉垫破损。或者料斗9(与阀箱体连接)的结合面,由于某些原因,如反泵冲击引起变形,密封不良,导致堵泵。
处理措施:拆下料斗,更换料斗与阀箱体之间的石棉垫。或者更换料斗或修复料斗结合面。
4、如果在上述故障现象中,泵机有一定高的泵送压力,但没有混凝土输出,则说明阀板4与系杆3、阀板4与耐磨板5由于磨损严重而间隙较大,使分配阀的吸料腔与输送腔相通,因此,混凝土总是在这两个腔中循环,以致认为是堵泵。但这种现象的发生,是输送距离较远或垂直输送较高时,才会发生。
处理措施:修补阀板和旋转调整系杆,间隙保证在3㎜以内,阀板与的上下耐磨板的间隙不超过1㎜和1.5㎜,但与下耐磨板的最小间隙不小于0.15㎜。
注:在以上的处理措施中,必须保证停泵卸荷后,再进行故障排除。
在泵送混凝土的过程中,如果出现堵泵,请不要慌,冷静地分析一下原因,按照上面所述,认真查找,便会顺利地排除故障。
联轴器作为电动机和主油泵之间的连接件,在混凝土泵的选用和使用上是至关重要,合理的选用与使用,对日后混凝土泵的性能和运转情况具有直接的关系。所以,在联轴器的选用方面,我们要特别谨慎。
联轴器一般分为刚性联轴器和挠性联轴器。刚性联轴器适用于两轴线相对位移量甚微的场合,对两轴同轴度要求极高,所以不适合用于混凝土泵。
挠性联轴器分为金属弹性元件挠性联轴器和非金属弹性元件挠性联轴器。
金属弹性元件挠性联轴器弹性元件强度较高,比传递同等扭矩的其他联轴器体积小,结构紧凑;性能稳定,使用寿命长,但制造较复杂,成本较高。适合于冲击扭矩较大,负荷变化剧烈,高温、高精度传动的机械。因此,这种联轴器也不适合用于混凝土泵。
非金属弹性元件挠性联轴器,它的挠性元件材料主要是橡胶以及工程塑料。具有较高的阻尼减振特性,消振能力较强;结构多样并有良好的绝缘性能;在运转中无需润滑,维护简单。
所以,就总体考虑,决定选用(GB/T5272.1-1985)梅花形弹性联轴器。这种联轴器结构尺寸小、重量轻、传递扭矩高的特点,能有效改善机械的运动质量和稳定性,使传动时的振动得到缓冲,并吸收由动力机的不均匀运动所产生的冲击。弹性体具有耐磨抗油抗老化抗臭氧等特点,由于具有良好的内部缓冲,能保护传动不受动态过载的影响。
在选联轴器时,因素很多,主要根据混凝土泵在任何工况下的负载都不应超过联轴器许用的载荷的原则来选用联轴器的规格。既要考虑联轴器的额定力矩,还要考虑联轴器的最大力矩。例如:混凝土泵HBTS60-13-90联轴器的选用
根据国标JB/T9616-1999已选用电机型号为Y280M-4。
电机输出功率 P =90KW
转速 n =1480 r/min
转动惯量 J电 =1.45 kg㎡
9550×P 9550×90
额定扭矩 T额 = ————— = —————— ≈581 N·m
n 1480
主油泵选用力士乐公司的A8OV107
主油泵输入功率 90KW
最大扭矩 T 泵 = 1192 N·m
转动惯量 J泵 = 0.044 kg㎡
J电 1.45
主油泵转动惯量系数 J = ————— = —————— ≈ 0.973
J电 + J泵 1.45+0.044
联轴器的选型
联轴器的理论扭矩
P W
T = 9550 ——— K W K Z K t K
n
T ——— 理论扭矩,N·m
n ——— 工作转速,r/min
P W ——— 驱动功率,KW
K W ——— 动力机系数,取1.0
K Z ——— 启动系数,取值 1.0
K t ——— 温度系数,取值 1.4
K ——— 工况系数,取值 1.75
90
T = 9550 ————×1×1×1.4×1.75 ≈1423 N·m
1480
联轴器的额定扭矩
T N ≥T额 K t = 581×1.4 ≈ 814 N·m
联轴器的最大瞬时扭矩 T 瞬= T 泵 J K= 1192×0.973×1.75≈2030 N·m
联轴器的最大瞬时冲击扭矩 T冲 = T 瞬 K Z K t= 2030×1×1.4≈2842 N·m
所以联轴器的最大扭矩 Tmax ≥2842 N·m
经过总体计算,充分考虑,我们选用梅花形弹性联轴器(GB/T5272.1-1985),型号为LM9的联轴器;弹性体硬度HA90±5 型号为MT9-c 。
此种联轴器的公称扭矩为3550 N·m ,满足上述计算,符合设计要求。在混凝土输送泵HBTS60-13-90的使用上达到了预期的效果。