混凝土泵换向能力提升方法的研究.pdf

混凝土泵换向能力提升方法的研究 戴献军 冯东亮 许永和 1 三一汽车制造有限公司 长沙4 1 0 1 0 0 ；2 上海建工集团股份有限公司 上海 2 0 0 0 8 0 摘要：超高压拖泵的泵送能力大小决定着超高层泵送施工能否成功。结合近几年超高压拖泵在超高层泵送施工中的经 验，总结了超高压拖泵所必须具备的关键能力，论述了在不改变泵机摆缸外部尺寸的情况下，通过改变摆缸进油、回 油的速度和压力等技术来提高拖泵的换向能力。同时，对改进后拖泵的关键影响部位进行有限元强度计算，证明其应 力和变形均符合相关要求。 关键词：混凝土泵；换向能力；超高层泵送；摆缸 中图分类号：T U 6 4 6 文献标志码 ：B D Ol ：1 0 1 4 1 4 4 j c n k i j z s g 2 0 1 6 0 2 0 3 3 S t u d y o n I mp r o v i n g Me t h o d f o r Co n c r e t e P u mp Co mmu t a t i n g Ab i l it y D AI X i a n j u n F E NG D o n g l ia n g X U Y o n g h e 1 S a n y A u t o mo b i le Ma n u f a c t u r i n g C o ， L t d C h a n g s h a 4 1 0 1 0 0 ； 2 S h a n g h a i C o n s t r u c t i o n Gr o u p C o ， L t d S h a n g h a i 2 0 0 0 8 0 1 研究背景 混凝土泵的最大泵送能力一般由出口压力决定 ，要将 混凝土泵送至更高作业面 ，混凝土泵在泵送过程中需承载 来自混凝土自身的重力和输送过程中管道的阻力作用，因 此对混凝土输送泵来说，拥有大的出口压力是将混凝土顺 利泵送到预定工作面的基本保证。近年来，随着城市地标 修建的兴起，超高层建筑不断涌现，建筑高度也在不断增 加，部分混凝土泵生产厂家开始开发出口压力越来越大的 混凝土输送泵以满足更高高度建筑混凝土施工的需求。 为了满足高6 0 0 m以上高楼的混凝土泵送，现已成功研 发出H B T 9 0 C H 2 1 5 0 D 型号超高压拖泵 ，该拖泵最大出口压 力可达5 0 MP a ，是全球出口压力最大的超高压拖式混凝土 泵。该超高压拖泵先后应用于上海中心大厦、广州东塔、 深圳平安大厦和天津1 1 7 大厦4 栋超高层大楼的混凝土泵送 施工。 在这4 栋超高层建筑中，上海中心大厦施工速度最快， 建成最早。在该工程的混凝土施工过程中，无论从理论计 算还是实际施工过程中，超高压拖泵的出口压力均完全满 足混凝土施工的需要。但是随着后期混凝土施工高度的增 加，混凝土泵在换车待料过程的长时间停泵期间，管道内 的混凝土全部作用于拖泵s 管上，拖泵换向时需克服巨大的 混凝土反向压力，当泵送高度超过5 0 0 m后，拖泵再次启动 基金项 目：“ 十=嚣 国家科技支撑计戈 g 项 目课题 时会出现s 管换向困难现象，甚至出现摆缸不动作从而造成 拖泵启动失败。 据此，在超高压泵送施工时，混凝土泵不仅要拥有大 的出口压力，强劲的s 管换向能力也是超高层实际泵送施工 成功的关键 。 2 混凝土泵换向能力提升技术 在上海 中心大厦的超高层混凝土泵送过程 中，为了解 决搅拌车换车等造成的混凝土泵停泵 ，进而造成混凝土泵 再次启动困难问题，在不改变摆缸外部尺寸的情况下，为 提高混凝土泵的换向能力进行了以下几个方面的研究。 1 ) 齿轮泵双泵合流：将摆缸供油方式由单齿轮泵供油 改为双齿轮泵供油，提高摆缸工作时的单位进油量。 2 ) 提高摆缸回油速度：传统拖泵摆缸回油和搅拌回油 合并后再回油箱，且在回油管路中设置缓冲阀。上海中心 大厦使用的3 台超高压拖泵为摆缸回油单独设置回油箱，并 取消回油管路中设置的缓冲阀，加大液压油在管路中的流 通性，提高摆缸液压油回油箱速度。 3 ) 提高蓄能器压力：传统压力蓄能器充气压力一般设 置为不低于7 MP a ，为了提高摆缸进油压力，将蓄能器充 气压力在原基础上调高1 MP a ，使蓄能器充气压力不低于 8MP a 。 4) 增大摆缸进油接触面积：将摆缸球头端盖进油孔面 积扩大1 倍，通过提高摆缸单位时间进油量来提高摆缸换向 时的工作压力。 5 ) 设计带孔搅拌叶片：拖泵换向时s 管摆动会受到搅 拌时混凝土内翻所带来的阻力，增加换向时s 管所受阻力。 将搅拌叶片 内部设置透过孔，搅拌时混凝土从搅拌叶片中 2 0 1 6 2 B u ild in g C 0 n stru ctio n 圈