Общее устройство бетононасосов

Бетононасосы поршневого типа (с механическим приводом). Отечественная промышленность выпускает бетононасосы поршневого типа производительностью 10, 20 и 40 м³/час с механическим и гидравлическим приводом.

Привод от ДВС:

Принцип работы бетононасоса заключается в следующем: поступающая в приёмный бункер 6 бетонная смесь подвергается непрерывному перемешиванию лопатками 5, для того чтобы сохранить её однородность и предупредить расслоение. Из бункера смесь при помощи побудителя 7, выполненного в идее лопастной мешалки. Поступает через всасывающий клапан 8 в цилиндр 11 насоса.

Поршень 12 насоса совершает возвратно-поступательное движение при помощи кривошипно-шатунного механизма, коленчатый вал 2 которого приводится во вращение от основного электродвигателя бетононасоса. Движение поршня строго согласовано с положением всасывающего 8 и нагнетательного 9 клапанов: при всасывающем движении поршня (рис. а) клапан 8 открывается, а клапан 9 закрывается; при нагнетательном положении поршня (рис. б) клапан 8 закрывается, а клапан 9 открывается. Синхронизация перемещений поршня и клапанов достигается при помощи кулисного механизма 1, получающего качательное движение от профильных кулаков на коленчатом валу, и двух тяг 3 и 4, связывающих каждую из кулис с клапанами. Во время всасывающего движения поршня бетонная смесь поступает в полость цилиндра, а во время нагнетательного движения выталкивается в трубопровод 10.

Рис.89. Бетононасос с механическим приводом:

а – схема работы; б - кинематическая схема; І – всасывающее положение поршня; ІІ – нагнетательное положение поршня;

1 – кулисный механизм; 2 – коленчатый вал КШМ; 3 и 4 - тяги; 5 - лопасти; 6 – приёмный бункер; 7 - побудитель; 8 -;всасывающий клапан; 9 – нагнетательный клапан; 10 - трубопровод; 11 – цилиндр насоса; 12 – поршень насоса.

Привод от электродвигателя:

Бетононасосы монтируются на сварной раме 15, снабжённой лыжами 16 для возможности перемещения бетононасоса на небольшие расстояния. Приёмный бункер 6 делается сварным из листовой стали, а его внутренняя поверхность футеруется сменными броневыми листами, защищающими стенки бункера от износа. К бункеру прикреплена верхняя площадка 20, на которой монтируется привод 3, 4 и 5 вала смесителя 7 и крепится пускорегулирующее электрооборудование 2 главного привода. С этой площадки производится наблюдение за поступлением в бункер бетонной смеси. В нижней переходной воронке бункера. В непосредственной близости к всасывающему клапану, установлен вал 8 побудителя. Привод вала побудителя осуществляется с помощью цепной передачи 21, 27 от коленчатого вала 18.

Рабочая часть бетононасоса состоит из клапанной коробки 12 и цилиндра 13, в котором перемещается поршень 17. Внутренняя поверхность клапанной коробки футеруется (футеровка – это специальная отделка для обеспечения защиты поверхностей от возможных механических или физических повреждений) сменными втулками из износоустойчивой стали, а цилиндр – вставной гильзой.

Рис.90. Бетононасос:

1 – главный электродвигатель; 2 – пускорегулирующее оборудование главного привода; 3; 4 и 5 – привод вала смесителя; 6 – приёмный бункер; 7 - смеситель;

8 – вал возбудителя; 9 – всасывающий клапан; 10 – нагнетательный клапан;

11 -; 12 – клапанная коробка; 13 - цилиндр; 14 – резиновый наконечник;

15 – сварная рама; 16 - лыжи; 17 - поршень; 18 – коленчатый вал; 19 - тяга;

2 0 – верхняя площадка; 21 и 27 – цепная передача; 22 и 23 – профилированные кулаки; 24 и 25 - кулисы; 26 - шатун.

Гильза цилиндра сравнительно быстро изнашивается

Рис.91. Детали бетоновода:

а – комплект звеньев; 1 – прямое звено длиной 3 м; 2 – прямое звено длиной 1,5 м; 3 - прямое звено длиной 0,9 м; 4 – прямое звено длиной 0,6 м; 5 – прямое звено длиной 0,3 м; 6 – колено под углом 90°; 7 – колено под углом 45°; 8 – колено под углом22°30'; 9 – колено под углом 11°15';

б – рычажный замок, соединяющий звенья бетоновода; 1 и 5 – звенья бетоновода; 2 - поворотный рычаг; 3 – тяга; 4 – хомут;

в – игольчатый клапан; 1 – крышка; 2 – иглы; 3 – иглодержатель.

Пневматические бетононагнетатели. Предназначены для перемещения порций бетона по трубам при помощи сжатого воздуха.

Рис.92. Пневматический бетононасос:

а - общий вид; б - схема устройства; 1 - трубопровод; 2 – направляющий

конус; 3 - воронка; 4 - конусный затвор; 5 - резервуар; 6 - сопла.

Дальность подачи находится в пределах 150 м.

Бетононасос с гидравлическим приводом. Частично устраняет недостатки механического привода. Они состоят из установленных под расходным бункером-побудителем 2 двух рабочих цилиндров 4, снабжённых двумя шиберными затворами- вертикальным 7 и горизонтальным 6. Движение поршням рабочих цилиндров и шиберным затворам сообщается маслоприводными цилиндрами 5 и 3.

Рис.93. Бетононасос с гидравлическим приводом:

а – общий вид; б – схема движений вспомогательной стрелы с бетоноводом;

в – принципиальная схема работы бетононасоса; 1 -; 2 – бункер-побудитель;

3 и 5 –маслоприводные цилиндры; 4 – два расходных цилиндра;; 6 – горизон-

тальный шиберный затвор; 7 – вертикальный шиберный затвор.

Принцип работы такого бетононасоса можно проследить на рис. в. Правый рабочий цилиндр засасывает смесь из приёмного бункера, а левый рабочий цилиндр в это время выжимает её в бетоновод 1 (положение І). По достижении поршнями крайних положений подаётся сигнал в систему управления на изменение направления движения поршней и шиберных затворов. При этом горизонтальный затвор открывает доступ смеси из бункера в левый цилиндр и закрывает её поступление в правый цилиндр. Вертикальный затвор открывает вход смеси в бетоновод из правого цилиндра и закрывает левый цилиндр (положение ІІ). Затем цикл повторяется, и бетонная смесь непрерывным потоком перемещается по бетоноводу.

Бетононасосы с гидравлическим приводом по сравнению с механическим имеют меньше конструктивных узлов и поэтому надёжнее в работе. Их рабочие поршни движутся с постоянной скоростью и не создают больших инерционных нагрузок в отличие от кривошипно-шатунного механизма. Производительность бетононасосов с гидравлическим приводом может регулироваться в широких пределах, а повышение давления свыше установленного предела исключается предохранительными устройствами гидросистемы. Дальность подачи таких бензонасосов больше, чем у бетононасосов с механическим приводом.

Бетононасосы с гидравлическим приводом комплектуются сочленённой из нескольких звеньев стрелой 8, несущей на себе бетоновод. Стрела крепится на поворотной платформе 9, установленной на раме бетононасоса, и может вращаться вокруг вертикальной оси. Путём изменения гидравлическими цилиндрами угла наклона между звеньями обеспечивается перемещение головки стрелы с концевым звеном бетоновода в нужное положение (рис. б). Этим в определённых условиях достигается возможность подачи бетона к месту укладки без монтажа бетоновода.

Передвижные смесители используются при небольших объемах строительных и ремонтно-строительных работ (с небольшим объёмом замеса) на рассредоточеных объектах, представляют собой лёгкие мобильные машины на колёсном ходу или салазках; а стационарные входят в состав технологических линий бетонорастворосмесительных установок средней и большой производительности бетонных и растворных заводов.

Сюда относятся и автобетононасосы.

Автобетононасосы – передвижное строительное оборудо-

вание, установленное на базе грузового

автомобиля, предназначенное для подачи

бетона к месту укладки, как в горизон-

тальном, так и в вертикальном положе

нии.

Автобетононасос предназначен для подачи смеси с осадкой конуса в пределах 6-12 см как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Это мобильные транспортные средства с гидравлическим приводом бетононасоса и шарнирно сочлененной стрелы с бетоноводом. Устройство бетононасоса - поршневое. Дальность подачи смеси по горизонтали - до 300 м и по вертикали - до 70 м.

Автобетононасосы предназначены для подачи свежеприготовленной бетонной смеси с осадкой конуса 6...12 см в горизонтальном и вертикальном направлениях к месту укладки при возведении сооружений из монолитного бетона и железобетона. Они представляют собой самоходные мобильные бетонотранспортные машины, состоящие из базового автошасси, бетононасоса с гидравлическим приводом и шарнирно сочлененной стрелы с бетоноводом для распределения бетонной смеси в зоне действия стрелы во всех ее пространственных положениях.

А б

В г

Д

Е ж

Рис.94. Автобетононасосы в работе:

а – транспортное положение; б – рабочее положение; в – подача бетона в средину конструкции; г – строительство стены, укрепление откоса; д - монолитное строительство; ж – заливка фундамента; з – заливка полов.

Рис.94. Автобетононасос:

1 - шасси КАМАЗа; 2 - опорно-поворотное устройство; 3 - поворотная колонна; 4 - распределительная стрела; 5, 7, 11 - гидроцилиндры двустороннего действия; 6 - гидробак; 8 - бетононасос; 9 - бетоновод; 10 - бак для воды; 12 - компрессор; 13 - гибкий шланг; 14 - приемная воронка; 15 - рама стрелы; 16 - выносные гидравлические опоры.

Отечественные автобетононасосы конструктивно подобны и оборудуются двухцилиндровыми гидравлическими поршневыми бетононасосами.

Бетононасос состоит из двух бетонотранспортных цилиндров 6, поршни которых получают синхронное движение во взаимно противоположных направлениях от индивидуальных рабочих гидроцилиндров 10, осуществляя попеременно такт всасывания смеси из приемной воронки 3 и такт нагнетания ее в бетоновод 1. Движение поршней согласовано с работой поворотного бетонораспределительного устройства 2, поворот которого на определенный угол осуществляется с помощью двух гидроцилиндров 12. Когда в одном из бетоно транспортных цилиндров бетонная смесь всасывается из воронки, во втором через поворотную трубу распределительного устройства смесь нагнетается в бетоновод.

Рис.95. Бетононасос:

1 – бетоновод; 2 – поворотное бетонораспределительное устройство; 3 – приёмная воронка; 4 – решетка; 5 – корпус с бетонотранспортными цилиндрами; 6 – два бетонотранспортных цилиндра; 7 - крышка с рукояткой для перекрывания спускного отверстияводы;- 8 - резервуар; 9 – электрогидравлический блок управления;

10 – индивидуальные рабочие гидроцилиндры; 11 – лопастной побудитель с приводом; 12 – два гидроцилиндра поворота бетонораспределительного устройства.

В конце хода нагнетания распределительное устройство изменяет свое положение одновременно с переключением хода приводных гидроцилиндров с помощью следящей системы.

Приемная воронка оборудована в верхней части решеткой 4, в нижней - лопастным побудителем с приводом 11.

Бетонотранспортные цилиндры помещены в корпус 5, имеющий резервуар 8 иди промывочной воды и сообщающийся со штоковыми полостями бетонотранспортных цилиндров. При замене промывочную воду сливают через спускное отверстие, перекрываемое крышкой с рукояткой 7. Бетононасос снабжен электрогидравлическим блоком управления 9.

Гидравлический привод обеспечивает более равномерное движение смеси в бетоноводе, предохраняет узлы насоса от перегрузок и позволяет в широком диапазоне регулировать рабочее давление и производительность машины. Двухпоршневые бетононасосы с гидравлическим приводом обеспечивают диапазон регулирования объемной подачи 5...65 м³/ч при максимальной дальности подачи до 400 м по горизонтали и до 80 м по вертикали.

Техническая производительность, м³/ч, поршневых бетононасосов

П_т = 3600·A·I·n·k_H (3)

где А - площадь поперечного сечения поршня, м;

l - длина хода поршня, м;

n - число двойных ходов поршня, с^-1;

k_н - коэффициент наполнения смесью бетонотранспортного цилиндра

(0,8...0,9).

Главным параметром автобетононасосов является объемная подача (производительность) в м³/ч.

Автобетононасос подает товарный бетон в горизонтальном и вертикальном направлениях к месту укладки с помощью распределительной стрелы 4 с бетоноводом 9 или инвентарного бетоновода. Распределительная стрела состоит из трех шарнирно сочлененных секций, движение которым в вертикальной плоскости сообщается гидроцилиндрами двустороннего действия 5, 7 и 11. Стрела монтируется на поворотной колонне 3, опирающейся на раму 15 шасси 1 через опорно-поворотное устройство 2, поворачивается в плане на 360° гидравлическим поворотным механизмом и имеет радиус действия до 19 м. На шасси также монтируются гидробак 6 и бак для воды 10. Прикрепленный к стреле шарнирно сочлененный секционный бетоновод 9 заканчивается гибким шлангом 3. Бетонная смесь подается в приемную воронку 14 бетононасоса 8 из автобетоносмесителя или автобетоновоза. При работе автобетононасос опирается на выносные гидравлические опоры 16. Автобетононасосы имеют переносной пульт дистанционного управления движениями стрелы, расходом бетонной меси и включением - выключением бетононасоса, что позволяет машинисту находиться вблизи места укладки смеси.

Оборудование работает по следующему принципу: посредством распределительной стрелы бетонная смесь подается из бетоносмесителя к месту ее непосредственной укладки. При необходимости стрелу наращивают дополнительным бетоноводом. Тип шасси грузового автомобиля возможен от двух- до пятиосного, вылет распределительной стрелы зависит от конструкции установки и колеблется от 16,1 до 57 метров.

Автобетононасос устанавливается на автомобильные шасси и состоит из раздаточной стрелы, системы опоры и бетононасоса. В зависимости от марки автобетононасоса, длина стрелы бетононасоса может меняться в большую или меньшую сторону.

Производительность автобетононасоса может достигать до 200 м³/час, а высота подачи бетона до 48 метров. Некоторые модели автобетононасосов могут вращаться вокруг вертикальной оси или оснащаться миксерами для перемешивания бетона. В целом же функциональных возможностей даже самого простого автобетононасоса вполне хватает для укладки бетона на довольно большие площади.

Управление работой автобетононасоса может осуществляться либо из кабины водителя, либо с пульта, установленного на автомобильные шасси. Работу автобетононасоса можно контролировать и с помощью пульта дистанционного управления. Такой пульт может передавать сигналы по радио или кабелю, подключённому к автобетононасосу.

Подача материала из автобетононасоса производится по специальной трубе, которая называется бетоновод. Бетоновод надёжно крепится к раздаточной стреле автобетононасоса, что полностью исключает потери материала в процессе подачи к месту укладки. Если укладку бетона планируется проводить в зимнее время, бетоновод следует утеплить или обогреть паром.

С повышением требований к темпам и качеству строительно-монтажных работ, инженерами было разработано передвижное строительное оборудование. В среде бетононасосной техники были сконструированы автобетононасосы – бетононасосы, установленные на автомобильное шасси.

Основное отличие автобетононасосов от стационарных бетононасосов заключается в их мобильности.

Автобетононасосы предназначены для подачи свежеприготовленной бетонной смеси в горизонтальном и вертикальном направлениях распределительной стрелой к месту укладки на строительных объектах. Применение бетононасосов значительно сокращает сроки возведения зданий и сооружений, повышает качество строительства, улучшает условия труда.

Автобетононасос, также как и его стационарный собрат, может работать в любых погодных условиях с производительностью до 150 м³/ч ас, подавать бетон на высоту до 70 метров и до 200 метро в по горизонтали.

Автобетононасосы оборудуются амортизационной системой, которая минимизирует колебания вызванные работой гидравлики. Современные автомобильные бетононасосы оборудуются электронной системой контроля качества подаваемого бетона, а также регулируется распределение нагрузки на стрелу, что уменьшает амплитуду колебаний конструкции.

Большим плюсом автобетононасоса, позволившим интенсивно использовать этот вид техники при сооружении объекта Укрытие над разрушенным реактором Чернобыльской АЭС, является его мобильность. Это дало возможность начать бетонирование стен Саркофага дистанционно (на расстоянии) и в короткий строк организовать весь технологический процесс бетонирования.

Рис.96. Схема работы бетоновода автомобильного

бетононасоса (трехсекционная стрела).

Применение автобетононасосов при ликвидации аварии на ЧАЭС позволило существенно сократить сроки выполнения работ, сократить потребности в рабочей силе и снизить затраты.

Потребность в дистанционном бетонировании при сооружении Саркофага

Сооружение объекта Укрытие, по первоначальному проекту, предусматривало полную изоляцию (захоронение) всех помещений, относящихся к 4-му блоку ЧАЭС. Но после анализа радиационных условий в местах проведения работ (внутри помещений и на территории ЧАЭС), а также обследования строительных конструкций здания позволили упростить конструкцию объекта Укрытие.

При возведении стен объекта Укрытие был предусмотрен следующий порядок бетонирования. Армоблоки поставлялись на АЭС в готовом виде. На участке с наиболее благоприятной радиационной обстановкой осуществлялась сборка их в блок-опалубку.

Собранный блок доставлялся к месту расположения стенки и после монтажа бетоноводов и установки бетононасосов производилась укладка в него бетонной смеси.

Рис.97. Схема расположения бетононасосов при

строительстве каскадной стены объекта Укрытие.

При возведении некоторых наружных бетонных стенок Укрытия армоблоки монтировались на железнодорожных платформах. Количество платформ определялось длинной стенки. Для наиболее протяженной стенки потребовалось 14 платформ, рабочее место для сборки армоблоков которой было определено в районе АБК-1, т.е. на расстоянии 500-600 м от места возведения стенки. При этом для размещения платформ и доставки опалубки к месту расположения стенки использовался существовавших железнодорожный путь.

Наибольшую сложность представляли собой работы по возведению каскадной стены высотой 5,75 м в осях 43-51 вдоль ряда Ю. Затем бетонировалось пространство между этой стенкой и блоком Б до верхней отметки стенки. На образованную ступеньку максимально приблизившись к развалу, устанавливалась опалубка: армоблоки высотой 12 м, для второй стенки за которую также укладывался бетон, в результате образовывалась вторая ступенька – ярус каскадной стенки общей высотой 17,55 метро в. Аналогично первому и второму ярусам возводились третий (общая высота 29,75 м) и четвертый (общая высота 41.00 м) ярусы. Схема возведения каскадной стены представлена на рисунке. При возведении стенок внутри помещений армоблоки устанавливались на место по отдельности. В ряде случаев опалубка монтировалась непосредственно на месте возведения стенок.

Подача бетона в армоблоки осуществлялась с помощью передвижных и стационарных бетононасосов, позволявших выносить приемщики бетонной смеси на расстояние 150-200 метро в от мест установки армоблоков. К числу использовавшихся бетононасосов относятся Вортингтон (Worthington), Швинг (Schwing), Путцмейстер (Putzmeister), БН-80-20.

Согласно проекту защитной оболочки, разработанному ВНИПИЭТ, при сооружении «Укрытия» потребовалось уложить более 300 000 м³ бетона. При этом было смонтировано более 7 тысяч тон металлоконструкций. Работы были начаты в конце мая 1986 года и окончены в ноябре 1986 года.

Устройство автобетононасоса.

Рис.98. Автобетононасос:

1 – захватный крюк; 2 – сигнальные индикаторы; 3 – смазочная система; 4 – фиксация конечной позиции телескопического устройства спереди; 5 – блок управления левой опорой; 6 – водяной насос, сливной кран; 7 – фиксирующее устройство транспортного положения сзади; 8 – выключатель звукового сигнала (клаксона);

9 – панель управления мешалки; 10 – панель блока управления; 11 – панель управления водяного насоса; 12 – блок регулирования; 13 – блок управления бетононасосом; 14 – блок управления мачтой; 15 – фиксирующее устройство транспортного положения сзади; 16 – блок управления правой опорой; 17 – фиксирующее устройство конечной позиции телескопического устройства спереди.

Рис.99. Автобетононасос CIFA K48 XRZ

Автобетононасос CIFA К48 XRZ монтируется на 4-х осное шасси, оснащен 5-секционной раздаточной стрелой B5RZ 48/44 с диаметром бетоновода 125 мм с RZ -образной кинематикой раскрытия, Х -образными выдвижными аутригерами, что ускоряет установку бетононасоса и упрощает его помещение на узких площадках. Стрела снабжена системой BFC (быстросъемного крепления бетоновода), а пропорциональное управление раскрытием стрелы позволяет оператору независимо управлять раскрытием секций.

Основные характеристики:

• Компактная и удобная конструкция, продуманная для установки на четырехосное шасси.

• Задние складывающиеся и передние складывающиеся с телескопическим выдвижением опоры.

• Независимая рама с защитой от деформации кручения.

• Выносные опоры с гидравлическим приводом по обеим сторонам машины.

• Пятисекционная раздаточная стрела B5RZ 47/43 диаметром 125 мм со смешанной Z -образной и раскручивающейся кинематикой раскрытия.

• Пропорциональное управление раскрытием стрелы позволяет оператору независимо управлять раскрытием секций.

• Регулятор подачи бетона.

• Возможность установки насосного узла серии HPG-IF c закрытым гидравлическим контуром: превосходная производительность, высокое давление и поток бетона, простой в обслуживании.

• Устройство безопасности на открываемом смотровом люке.

• Серия насосов " F8 " высокой производительности: ровный, непрерывный ток бетона в сочетании с простотой обслуживания.

Таблица 36

Дата добавления: 2015-10-21