混凝土湿喷机泵送液压系统设计.docVIP

大连大学 DALIAN UNIVERSITY 2014届毕业论文（设计） 题目名称： 混凝土湿喷机液压系统设计-泵送系统 所在学院： 机械工程学院 专业（班级）： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 李著松 指导教师： 胡 萍 评阅人： 院 长 ： 第一章 绪论 1.1引言 近年来，随着中国现代化步伐越来越近，公路和铁路隧道，矿山巷道以及各类地下工程建设呈现出逐年增加的趋势。在这些施工中，锚喷支护技术逐渐在各隧道施工都得到了比较广泛的使用。混凝土湿喷机正是进行该作业的主要机具。在“十二五”期间，国内进行了一大批基础设施建设，如大型煤矿、高速铁路和公路、机场、城市地下轨道交通等，这些基础建设无疑给混凝土湿喷机提供了巨大的市场和动力。 1.2 混凝土湿喷机的简介 1.2.1混凝土湿喷机概述 根据各工艺投料程序的不同，特别是加水和速凝剂的时机不同，喷射机的类型主要有干喷和湿喷两种。混凝土湿喷机是利用被压缩空气或其它动力，将按一定配比骨料加水搅拌好的混凝土物料，经输送管道送至臂架喷嘴处和从计量泵压送至喷嘴的雾化状速凝剂混合后，高速喷射到受喷面上迅速凝固硬化，形成混凝土支护层。混凝土湿喷机因其高生产效率，施工质量好，施工周期短，劳动强度低等优点，在各锚喷支护工程中被广泛使用。而干喷和湿喷有所区别，干喷时将水泥，沙子，骨料和速凝剂按一定比例均匀干拌后，利用压缩空气，透过软管使干集料呈悬浮状输送至臂架喷嘴，经与高压水混合后，高速喷射到施工面上，通过混凝土的水合作用形成支护层。 混凝土干喷机的一些特点：施工设备简单，易于操作，具有较高的可靠性，能进行长距离输送，但是因为干喷的混凝土干物料是在喷嘴处与高压水混合，所以施工过程中产生的粉尘较大，回单率也较高，水灰比的控制较难。 而从性能比较来看，湿喷机相较与干喷有以下优点： （1）混凝土回弹率低。在湿喷机工作过程中，混凝土加水后均匀搅拌，透过输送管送至湿喷机臂架喷嘴，加入适量速凝剂后被高速喷射至喷敷面，透过混合物和速凝剂的相互力作用，混凝土非常容易粘在喷敷面上，故以在喷射过程中，混凝土的回弹率明显降低了。而在干喷施工过程中，输送至喷射机臂架喷嘴处的是干物料，加入高压水后喷射到喷敷面，在这个过程中，一方面输送物料需要较高的风压，使得混合物具有的冲击能量，混凝土自然容易回弹；另一方面加水量很难控制，混合物中的水过多或者过少都会增加混凝土回弹率。 （2）粉尘浓度较低。粉尘浓度高是干喷机最大的问题，会对环境造成较严重的污染，同时也严重危害了施工人员的身体健康，而干喷时产生的粉尘浓度远超国家相关规定的粉尘浓度数值。目前采用湿喷作业是降低粉尘浓度最有效的途径，粉尘浓度在采用湿喷机作业后基本能够控制在国家规定的浓度数值内，减小了对施工人员身体健康的危害，改善了作业环境。 （3）具有很高的生产效率。由于湿喷的回弹率低，因此采用湿喷作业的效率能达到20m/h，而使用干喷作业的生产率仅能达到5 m/h，生产效率明显不如湿喷。 （4）混凝土的品质更好。干喷时，混凝土水灰比难以控制，导致混合物料搅拌不够均匀，无法保证喷射的工程质量，而湿喷时，水灰配比易于控制，混合物料搅拌均匀，混凝土的品质连续稳定。 1.2.2湿喷机液压系统的构成 混凝土湿喷机的液压系统主要有泵送液压系统，臂架液压系统，行走液压系统等构成。 1.泵送液压系统。泵送液压系统包括泵送回路，摆动回路，搅拌回路，其功能便是驱动液压缸，混凝土分配阀与换向液压缸工作，并利用控制元件控制各液压缸的动作按顺序进行，使混凝土正常泵送。 2.臂架液压系统。臂架液压系统的主要作用在于控制湿喷机臂架的展开和收缩，实现湿喷机朝预定方向喷射混凝土，并且保证整个臂架系统不会产生过大的振动。 3.行走液压系统。 1.2.3 混凝土湿喷机泵送系统的工作原理 根据混凝土湿喷机工作原理，湿喷机主要有泵送型和气动型这两大类。目前，活塞式湿喷机是泵送型混凝土湿喷机中应用最广泛的。它是由液压系统驱动双缸复式活塞泵，经交替作用的两个主泵送油缸，推动混凝土缸的工作活塞吸入混凝土，压实并输送至臂架喷嘴，完成混凝土的往复输送。 如图1-1所示，泵送系统的混凝土缸活塞杆7，8分别与主泵送油缸1，2的活塞杆相连，主泵送油缸的活塞杆1，2在压力油液的推动下，实现往复动作。主泵送油缸1的活塞杆处于推进状态时，另一主泵送油缸2的活塞杆将处于后退状态，反之主泵送油缸1的活塞杆在后退