某混凝土泵車泵送系統(tǒng)設(shè)計(jì),混凝土泵,車泵送,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目： 某混凝土泵車泵送系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2018年12月10日 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況） 隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、礦山、房地產(chǎn)項(xiàng)目等的大力進(jìn)行，混凝土的澆注量、澆注高度、澆注速度要求越來(lái)越高。混凝土泵車泵送系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)中的混凝土輸送，特別是大型施工工地輸送混凝土作業(yè)，可大大減少由人工運(yùn)送造成的繁重的體力勞動(dòng)，極大地提高了工作效率。隨著大型施工的興起，對(duì)混凝土的攪拌運(yùn)輸，要求實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的需要，液壓技術(shù)的應(yīng)用在混凝土輸送機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中起到了重要的作用?；炷帘密嚤盟拖到y(tǒng)正是基于以上要求應(yīng)運(yùn)而生。要求愈加“苛刻”，對(duì)混凝土泵車泵送系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)要求也越來(lái)越高，泵送能力是混泥土輸送泵的主要參數(shù)，泵送系統(tǒng)的優(yōu)劣直接決定混凝土泵車泵送系統(tǒng)的性能。 在混凝土工程施工過(guò)程中，混凝土機(jī)械需求量很大，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑業(yè)以及國(guó)防施工等工程建設(shè)中。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家混凝土機(jī)械生產(chǎn)的先進(jìn)程度標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的水平。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)混凝土機(jī)械己成為建設(shè)機(jī)械重要組成都分。尤其是混凝土行業(yè)不失時(shí)機(jī)地在1996年5月咸陽(yáng)全國(guó)混凝土機(jī)械行業(yè)大會(huì)上提出了發(fā)展我國(guó)混凝土攪拌站(攪拌樓)、混凝土攪拌輸送車、混凝土泵車(包括混凝土泵)、散裝水泥運(yùn)輸車的“一站三車”的戰(zhàn)略口號(hào)，加速了我國(guó)商品混凝土機(jī)械的發(fā)展。 在20世紀(jì)九十年代初期，我國(guó)混凝土機(jī)械的生產(chǎn)已初具規(guī)模，年產(chǎn)攪拌機(jī)為11—17萬(wàn)臺(tái)、混凝土泵(包括臂架式混凝土泵車)約13—16萬(wàn)臺(tái)左右、散裝水泥車約670臺(tái)左右。到20世紀(jì)末期，國(guó)產(chǎn)商品混凝土機(jī)械的市場(chǎng)占有率已達(dá)85％以上，其總量分布及產(chǎn)品增量情況大致如下：? （1）混凝土泵銷售量。2005年混凝土泵生產(chǎn)排序?yàn)槿恢毓ぁ⒅新?lián)重科、山東方圓集團(tuán)。? （2）混凝土泵車銷售量。2008年總量為3000臺(tái)，年增長(zhǎng)大約為106%。三一重工、中聯(lián)重科和普茨邁斯特公司分列銷售業(yè)績(jī)前三名。? （3）混凝土泵車。2009年12家生產(chǎn)企業(yè)統(tǒng)計(jì)銷售量為2366萬(wàn)臺(tái)，其中銷售量較大的有安徽星馬527臺(tái)，遼寧海諾425臺(tái)，上海華建371臺(tái)，唐山專用汽車制造廠368臺(tái)，徐州利勃梅爾混凝土機(jī)械有限公司297臺(tái)。2002年混凝土泵車銷售形勢(shì)大好，達(dá)3500余臺(tái)，其中上海華建年產(chǎn)800余臺(tái)，產(chǎn)銷都比上年度翻一番，創(chuàng)歷史記錄。? （4）混凝土車銷售量。據(jù)2011年114家混凝土車生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，銷售混凝土車1554臺(tái)，2012年混凝土車)總銷量約為1700—2750臺(tái)套。而據(jù)126家生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，今年生產(chǎn)銷售混凝土車)12900臺(tái)套，由此可看出大型混凝土車增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁。? ? 混凝土機(jī)械的發(fā)展是伴隨商品混凝土需求而發(fā)展起來(lái)的；國(guó)外一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家，如美國(guó)、瑞典、日本等．商品混凝土的生產(chǎn)比重已經(jīng)占到90％以上。? 我國(guó)頒布的《散裝水泥發(fā)展“十五”規(guī)劃》發(fā)展目標(biāo)要求．直轄市、省會(huì)城市、沿海開放城市和旅游城市要積極發(fā)展預(yù)拌混凝上；其他城市2005年底起，禁止在城區(qū)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土。攪拌混凝土生產(chǎn)能力可達(dá)到3億立方米，頂拌混凝土與混凝土澆筑總量的比例將達(dá)到20％．其中大小城市要達(dá)到50％以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，混凝土總供應(yīng)能力約1．3億立方米。在今后3年時(shí)間里將要增加2億立方米的供應(yīng)能力，這給混凝土機(jī)械行業(yè)提供了巨大的發(fā)展商機(jī)。? 1907年德國(guó)開始研究混凝土泵，并取得專利權(quán)，制造出第一臺(tái)混凝土泵;1927年德國(guó)的弗利茨.海爾設(shè)計(jì)了“—種新型混凝土泵，并第一次獲得應(yīng)用：到1930年，德國(guó)又制造了立式單缸球網(wǎng)活塞泵：由于這種泵是靠曲柄和搖桿傳動(dòng)，又是立式單缸。因而工作性能較差。其后德國(guó)的托克里特公司仿照了荷蘭人庫(kù)依曼在1932年發(fā)明的庫(kù)依曼型混凝土泵、這種泵有一個(gè)臥式缸及兩個(gè)由聯(lián)桿操縱聯(lián)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)閥．從而極大地提高了混凝土泵工作的可靠性。至今，混凝土泵仍然保留著這種設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)．只是在動(dòng)力機(jī)構(gòu)和閥門方向進(jìn)行了改進(jìn)。? 20世紀(jì)50年代中葉，前聯(lián)邦德國(guó)的托克里特公司發(fā)明了用水作為工作介質(zhì)的液壓泵，這使混凝土泵進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段、1959年、前聯(lián)邦德國(guó)施維英公司生產(chǎn)第一臺(tái)真正意義上的全液壓的混凝土泵．從而奠定了現(xiàn)代混凝土泵的技術(shù)基礎(chǔ)。到20世紀(jì)70年代中期，前聯(lián)邦德國(guó)有7、8家公司生產(chǎn)液壓混凝土泵，規(guī)格型號(hào)超過(guò)50余種，產(chǎn)品大部分出口，混凝土泵的輸送距離已達(dá)水平距離為600m、垂直距離為如90—110m，泵送壓力最大達(dá)20MPa，輸送量為l10m3／h。由于液壓式混凝土泵在性能上顯露出明顯的優(yōu)勢(shì)，到了70年代末期全世界液壓混凝土泵，無(wú)論在品種、數(shù)量上部占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。? 混凝土的輸送與澆鑄一直是人們研究的對(duì)象，也是一項(xiàng)關(guān)鍵性的工作，在不同的施工條件下，合理的選擇混凝土輸送方法和輸送設(shè)備，對(duì)加快工程速度，降低工程造價(jià)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量等都有及其重要的意義。以往，對(duì)大型建筑物澆鑄混凝土，傳統(tǒng)的方法是采用吊斗，不斷發(fā)展的是采用升降機(jī)，起重機(jī)，皮帶運(yùn)輸機(jī)等等，但是它們都存在著種種缺陷。混凝土泵是現(xiàn)在所有的混凝土輸送設(shè)備中比較理想的一種。它可以同時(shí)解決混凝土的水平和垂直運(yùn)輸并且澆灌，用混凝土泵車泵送系統(tǒng)施工的優(yōu)點(diǎn)有： ?? （1）機(jī)械化程度高，需要的勞動(dòng)力少，施工組織簡(jiǎn)單?？箟簭?qiáng)度高。混凝土的抗壓強(qiáng)度一般為20～40Mpa，有的可高達(dá)80～120 Mpa，適合做結(jié)構(gòu)材料。 （2）混凝土的輸送和澆鑄作業(yè)是連續(xù)進(jìn)行的，施工效率高，工作進(jìn)度快。與鋼筋的共同工作性好。混凝土熱膨脹系數(shù)與鋼筋相近，受力特點(diǎn)可以互補(bǔ)，且與鋼筋的粘結(jié)力較強(qiáng)，可制成鋼筋混凝土，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。 （3）蹦送工藝對(duì)混凝土質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，也可以說(shuō)泵送是對(duì)混凝土質(zhì)量的一種檢驗(yàn)，又由于泵送是連續(xù)進(jìn)行的，泵送中混凝土不易離析，混凝土塌落度不大，因此容易保證工程質(zhì)量。 ????（4）作業(yè)安全。 ????（5）對(duì)施工作業(yè)面的適應(yīng)性強(qiáng)，作業(yè)范圍廣，混凝土輸送管道可以鋪設(shè)到其他難以到達(dá)的地方，又能使混凝土在一定的壓力下充填澆鑄到位，還可以把泵串聯(lián)使用，以增大輸出距離，滿足個(gè)中施工要求。 ????（6）與其它施工機(jī)械的相互干擾小?！∧途眯院谩；炷烈话悴恍枰S護(hù)、維修及保養(yǎng)。 （7）在正常泵送條件下，混凝土在管道中輸送不會(huì)污染環(huán)境，能實(shí)現(xiàn)文明施工。 ? （8）在施工布置得當(dāng)?shù)那闆r下，能夠降低工程造價(jià)。 2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 本課題主要內(nèi)容為混凝土泵車泵送系統(tǒng)設(shè)計(jì)，泵送系統(tǒng)的主要作用是將混凝土沿輸送管道連續(xù)輸送到澆筑現(xiàn)場(chǎng)，主要包括料斗、泵送機(jī)構(gòu)、S閥總成、擺搖機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)、輸送管道。泵送系統(tǒng)主要參數(shù)：泵送高度70m，壓力（低壓6.5Mpa，高壓12Mpa），排量（低壓220m3/h，高壓120 m3/h）。 研究方案：? 方案1：采用活塞式混凝土泵泵送系統(tǒng)? 活塞式混凝土泵是應(yīng)用最早的一種混凝土泵產(chǎn)品。這種泵的泵送壓力較?高，輸送距離較遠(yuǎn)，而且易于控制，所以應(yīng)用最廣泛。 活塞式混凝土泵是靠?活塞在缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在分配閥的配合下完成混凝土的吸入和排出。從傳動(dòng)裝置上可分為：? 機(jī)械式,最早的混凝土泵采用曲柄活塞式，由動(dòng)力裝置帶動(dòng)曲柄活塞?（柱塞）往返運(yùn)動(dòng)將混凝土送出。隨液壓技術(shù)的發(fā)展已逐步被液壓式取代。 液壓式,根據(jù)液壓介質(zhì)的不同又分為油壓式和水壓式兩種。水壓式目?前還不多見，所以通常稱為“液壓”的就是指油壓式混凝土泵。這種混凝土?泵功率大，震動(dòng)小、排量大、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，可做到無(wú)極調(diào)節(jié)，泵的活塞可逆?向動(dòng)作，將輸送管中將要堵塞的混凝土拌合物吸回混凝土缸，以減少堵賽的可能性。 ? 方案2：采用擠壓式混凝土泵送系統(tǒng) 擠壓式混凝土泵的作用原理與擠牙膏的過(guò)程相似。這種泵的泵室內(nèi)有橡?膠管和滾輪架，當(dāng)滾輪架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將橡膠管內(nèi)的混凝土壓出，它特別適宜于小石子混凝土急砂漿的泵送。? 1泵室 2橡膠軟管 3吸入管 4回轉(zhuǎn)滾輪 5導(dǎo)管 6料斗7滾輪架 圖2擠壓式混凝土泵送系統(tǒng)原理圖 方案3：采用壓縮空氣輸送罐泵送系統(tǒng) 它利用壓縮空氣對(duì)貯料罐內(nèi)混凝土吹壓，進(jìn)行間斷輸送，壓縮空氣輸送罐的操作順序是：先打開罐的上蓋，裝入混凝土后再將上?蓋壓緊，打開氣閥向罐內(nèi)輸入壓縮空氣，當(dāng)用于顯示罐內(nèi)壓力的壓力表達(dá)到?額定的壓力值時(shí)，關(guān)閉氣閥并開始送混凝土。壓送后將罐內(nèi)的剩余壓力全部?泄放掉，然后再打開上蓋，重復(fù)進(jìn)行泵送。? 根據(jù)混凝土泵車泵送系統(tǒng)的移動(dòng)方式又可以分為:固定式、拖掛式和自行式。? （1）固定式? 就是固定式系原始式，多由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，適用于工程量較大、移動(dòng)較少的場(chǎng)合。? （2）拖掛式? 拖掛式混凝土泵是把泵安裝在帶有車輪的簡(jiǎn)單底架上，既能在施工現(xiàn)場(chǎng)?方便地移動(dòng)，又能在道路上拖運(yùn)。? （3）自行式?自行式混凝土泵是把泵安裝在汽車底盤上。 車載式混凝土泵移動(dòng)方便，機(jī)動(dòng)靈活，到新工作地點(diǎn)不需進(jìn)?行準(zhǔn)備即可進(jìn)行澆筑?；炷帘密囀瞧?、混凝土泵及布料桿的組合體。機(jī)動(dòng)性能好，可縮短施工的輔助時(shí)間，節(jié)省勞動(dòng)力，提高生產(chǎn)率和降低工程成本。但受施工?現(xiàn)場(chǎng)工地條件和道路的限制。 通過(guò)以上對(duì)混凝土泵車泵送系統(tǒng)的方案比較以及對(duì)混凝土泵車泵送系統(tǒng)的移動(dòng)方式的分類，采用液壓活塞式泵送系統(tǒng)。 混凝土泵車泵送系統(tǒng)設(shè)計(jì)-結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 3. 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作 重點(diǎn)：保證液壓活塞式泵送系統(tǒng)各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的合理裝配。 難點(diǎn)：液壓活塞式泵送系統(tǒng)的三維設(shè)計(jì)，料斗、S閥總成、擺搖機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)、輸送管道等部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，泵送機(jī)構(gòu)和零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，以及各個(gè)過(guò)程參數(shù)的確定，繪制圖形。 已經(jīng)展開的工作：網(wǎng)上查閱有關(guān)書籍和資料，了解設(shè)計(jì)的大致方向，了解液壓活塞式泵送系統(tǒng)的大體結(jié)構(gòu)和工作原理。 4. 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 1、根據(jù)技術(shù)參數(shù)提出方案，繪制總圖1張； 2、根據(jù)總圖設(shè)計(jì)部件圖（包括料斗、泵送機(jī)構(gòu)、S閥總成、擺搖機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)構(gòu)） 1套； 3、根據(jù)泵送流量計(jì)算并選擇泵送電機(jī)參數(shù)和型號(hào)（1套）； 4、繪制潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖； 5、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份（2萬(wàn)字以上）； 6、繪圖量為；3張（折合成A0號(hào)圖紙計(jì)算）以上。 ① 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： ② 圖紙（幅面和張數(shù)）：繪圖量為3張（折合成A0號(hào)圖紙計(jì)算）以上 ③ 其他要求：要求具備機(jī)械、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和流體力學(xué)方面的知識(shí)。 進(jìn)度計(jì)劃： 第一階段：完成論文綜述，方案確定，外文翻譯，畢業(yè)設(shè)計(jì)工作管理手冊(cè)及撰寫規(guī)范； 第二階段：完成中期報(bào)告，論文或設(shè)計(jì)內(nèi)容完成的基礎(chǔ)工作報(bào)告； 第三階段：完成液壓活塞式泵送系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析、選擇，完成液壓活塞式泵送系統(tǒng)的三維設(shè)計(jì)以及二維設(shè)計(jì)； 第四階段：總結(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程，完成液壓活塞式泵送系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書初稿的撰寫； 第五階段：修改畢業(yè)設(shè)計(jì)及其說(shuō)明書初稿，提交規(guī)定的與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的全部正式文件，準(zhǔn)備與完成答辯。 5 指導(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 6 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 參考文獻(xiàn) [1] 陳宜通.混凝土機(jī)械[M].北京；中國(guó)建筑材料工業(yè)出版社，2012.6. 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