The improvement design of the agitation system of concrete pump of model BSA14082E
LENG J ian-chun , ZHONG Chuan
砼泵搅拌系统对砼进行二次搅拌以改善砼的可泵送性, 同时还向砼分配阀、砼缸喂料以提高砼的输送效率, 是砼输送泵的一个重要组成部分。
我分局上世纪90 年代从德国大象( Putzmeister) 公司购进的BSA14082E 型拖式砼输送泵, 在施工生产中频繁出现窜浆、搅拌轴弯曲变形、搅拌叶片早期磨损; 因液压油温高, 搅拌回路及多路换向阀严重漏油; S 阀磨损加剧, 轴瓦、压盖损坏, 漏料、漏浆, 以及频繁堵管等故障, 严重影响了输送泵的性能和使用。虽经多次检修, 仍未能从根本上解决问题, 不时需停产修理。
1 原设计的欠缺
如图1 所示, 原输送泵搅拌系统的液压传动动力来自液压泵2。液压泵排量0.021L/ r , 在电机转速990r/ min 时液压泵流量19.75L/ min。一体式搅拌轴4 由两个液压马达2 和6 驱动(见图2) 。液压马达型号OMH500 , 在压力16MPa 时输出扭矩为742Nm , 双马达驱动的总扭矩为1 484Nm。
由于料斗内浆料搅拌阻力并非均布, 左液压马达2 和右液压马达6 的输出扭矩不同, 其扭矩差与转速差使搅拌轴受到附加的扭力与弯曲力, 导致轴4 弯曲变形和叶片5 剧烈磨损。而且, 由于左右马达回转不同步, 液压油温高, 造成液压阀与管件容易泄漏。
2 技改方案
经多方调研与反复论证, 针对原机存在的问题, 提出了解决左右液压马达不同步问题的最佳方案, 其要点: ①改用单端驱动的大扭矩液压马达;②改进传动轴的设计。
2.1 液压马达的选型
改型后的单个液压马达的输出扭矩, 应在同等油压下满足原设计两个液压马达输出的总扭矩要求。
通过设计验算, 选用了国产的IQJM2120178 型低速大扭矩液压马达, 其排量为0.63L/ r , 压力16MPa 时输出扭矩为1 572Nm。在液压泵流量19.75L/ min 时搅拌转速为31.35r/ min , 满足要求。
重新布置液压管路, 并更换相应的接头、油管及密封件。简化后的液压回路见图3。
2.2 传动轴分段设计
如图4 所示, 将原搅拌轴设计改为三段: 左半轴2 安装调心轴承; 右半轴6 安装调心轴承和液压马达7 ; 中间轴4 两边用联轴节8 与左右半轴连接;两组搅拌叶片5 均安装在中间轴上, 重新制作液压马达支座、更换两端轴承座及其密封件, 这种浮动式半轴传动结构使左右半轴和中间轴的受力状况大为改善。
3 结 语
采用单端传动的低速大扭矩液压马达和浮动式建半轴传动结构后, 克服了双端马达驱动的不同步问题, 液压油温不再过高, 大大提高了搅拌效率, S摆管换向系统的工况也改善了。
技改后, 该泵已经泵送砼3 000 余m3 , 至今运转良好, 深受施工人员与现场维修人员的好评。
实践表明, 对进口施工机械设备进行合理的技术改造, 完善其技术性能, 延长其经济寿命, 是为施工企业创造利润的重要途径, 也是为国产施工设备提供技术进步的重要窗口。
