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混凝土布料机设计与发展

发布日期:2016-05-27

混凝土布料机是集机—电—液于一体的先进机械。它有左右两个行走履带,由四个液压支腿支撑着机架,工作时通过四个液压传感器控制四个液压支腿的升降来控制整个机架的高度。其主要工作机构有两部分,一是底座前面的螺旋分料器,二是螺旋分料器后面的虚方控制板。布料机前部分可以根据需要安装一个水泥混凝土输送皮带。通过操作机械,布料机输送皮带把混凝土输送到螺旋分料器前面的中间位置,接着螺旋分料器把混合料分摊到整个布料机的宽度面上。随着布料机前进,虚方控制板控制着布料的厚度,机械两边的边模控制布料的宽度。

  一、布料机结构特点  

 1、液压系统:采用开式液压系统,系统简单可靠,便于故障判断和排除。回转采用全液压驱动,低速大扭矩液压马达驱动行星减速机,可作360回转,回转动作平稳、准确。并且,针对布料机经常处于高空作业的特点,把回转制动器选用常开式,能保证布料机在非工作状况下,能随风自由滑转,不会因为风载过大而破坏传动机构和结构。并使内爬顶升液压系统和主系统共用一个泵站,两个系统之间的连接采用进口优质快速接头,相互独立,可随意转换工况(布料/顶升),安全可靠,而且有效地解决系统工况切换过程中的漏油问题,避免污染环境。臂架所用平衡阀,能有效地保证臂架运行平稳,避免油缸受外力影响而压力突然升高损坏臂架的情况,增强使用安全性。   2、电控系统:本系统根据布料机的作业特点,施工单位提供无线遥控和有线遥控两种操作方式。为了使无线遥控安全可靠,无线遥控器采用台湾原装进口件。另外还可根据用户需求,加配司机室操作台操作方式。电气系统主要元器件选用法国施耐得等世界知名品牌,确保了布料机工作的安全可靠。   3、结构部件:布料机的臂架结构、转台结构、平衡臂结构均采用I-DEAS结构分析软件进行有限元分析,连杆机构采用ADAMS机械运动仿真软件进行优化分析,使整机造型美观、结构简单,构件受力合理。内爬塔身结构有两种形式可供选择:一种是桁架式塔身,截面尺寸为1300×1300mm;另一种是管柱式塔身,截面尺寸为750×750mm。采用塔机用回转支承,承载能力强、可靠性高。HG28还可作行走式和固定式布料机使用。   4、内爬机构:内爬间距为69m,有两种内爬方式可供选择,一种是新型自升内爬机构,其工作方式类似于独立式塔机的外爬升方式,所有的顶升装置都可以自顶升,不需要人工拆装、搬运,减轻了工人的劳动强度。另一种是传统的内爬机构,每次顶升完成后都需要人工拆装和搬运内爬框架、爬梯等;而管柱式塔身的内爬间距为5.46.6m,内爬机构主要由内爬框架、伸缩支腿和顶升油缸组成。标准配置下的塔身每次顶升完成后需人工拆装和搬运内爬框架、伸缩支腿和顶升油缸;若塔身加长一个内爬间距,可实现内爬框架、伸缩支腿和顶升油缸的整体搬运(通过葫芦提升),从而减轻工人的劳动强度,提**率,避免频繁的装拆、搬运。   5、混凝土输送管:考虑到输送管弯头处的磨损较为严重,采用厚壁铸造弯头,提高使用寿命。   二、布料机的几种形式   1、手动式混凝土布料机   混凝土布料机是为了扩大混凝土浇注范围,提高泵送施工机械化水平而开发研制的新产品。是混凝土输送泵的配套设备,与混凝土输送泵连接,扩大了混凝土泵送范围。有效的解决了墙体浇注布料的难题,对提高施工效率,减轻劳动强度,发挥了重要作用。这种布料机设计合理,结构稳定可靠,采用360°全回转臂架式布料结构,整机操作简便、旋转灵活,具有**、节能、经济、实用等特点。   2、固定式混凝土布料机   固定式混凝土布料机:专门为铁路制梁场、核电等工程施工设计生产的专用混凝土浇注布料设备;移动式混凝土布料机“Z”形三节折叠臂,360°回转,能俯仰和展折变幅,在臂架长度范围内实现三维立体空间的全方位浇注,无浇注死角,能方便地实现墙体、管、柱、桩等各种施工作业的混凝土浇注;内爬式混凝土布料机是高层建筑混凝土施工的布料设备。布料机固定在电梯井内,配置自动爬升机构,利用液压油缸顶升,在电梯井内自动爬升,使布料机随着楼层的升高而升高,省时省力,效率高;船载式混凝土布料机是港湾、码头等工程施工设计生产的专用船载布料设备。   3、内爬式混凝土布料机   内爬式混凝土布料机是用于高层建筑混凝土施工的布料设备。布料机固定在电梯井内,配置自动爬升机构,利用液压油缸顶升,在电梯井内自动爬升,使布料机随着楼层的升高而升高,省时省力,效率高。   三、布料机的工作优点   1、减轻劳动强度,提高工作效率采用布料机后,由于布料范围大,操作灵活方便,大大减轻了工人的劳动强度,减少了用工,加快了混凝土浇筑速度,缩短了工期,提高了经济效益。   2、提高混凝土的施工质量   (1)在大面积混凝土浇筑过程中,可以减少施工冷缝。以往施工时,由于泵管接、拆劳动强度大,劳神费力,工人劳累后就不愿按施工程序浇筑混凝土,因此人为造成施工冷缝。使用布料机后可以利用其灵活性,在先浇筑的混凝土初凝前接着浇筑第二层混凝土,从而避免形成施工冷缝,尽可能做到一次浇筑成型。   (2)避免结构的暗伤。以往浇筑混凝土时,由于固定输送泵的压力很大,输送混凝土时,泵管在平台表面来回震动,在混凝土初凝后至终凝前,这种震动很容易给结构留下难以治愈的暗伤。使用布料机后,由于布料机不与模板接触,不对模板产生震动,因此可以避免造成隐患。   (3)减少爆模,有利于保证结构的几何尺寸准确。没有使用布料机浇筑柱子和剪力墙时,工人为了减轻劳动强度,往往减少接、拆泵管的次数,常从柱子或剪力墙的同一部位下料,直至浇满混凝土,这样往往会造成单面模板侧压过大,产生爆模或胀模现象;同时也会由于混凝土向同一方向流淌,两边压力不平衡,造成剪力墙或柱模板向同一方向偏位,而布料机能灵活地分层、分段对称浇筑,所以解决了这一问题。       4)减少对板筋的破坏。由于布料机的使用,减少了平台上的操作人员,平台上不需要接、拆泵管,也就减少了由于操作人员过多,拆除了泵管后堆放时踩乱压坏板筋的现象,保护了成品钢筋。由此可见,布料机的使用确实给建筑施工带来了良好的经济效益,同时也提高了施工质量。   四、布料机的应用实例   东方广场位于东长安街北侧,东起东单大街,西至王府井大街,其整体建筑群由11个单位建筑物组成,另有东西回迁楼及变电站,总建筑面积为86m2。工程由北京市建工团体总包,市五建公司承建其中的东一、东四两栋楼,建筑面积为15.6m2。东一楼地上21层、总高74m;东四楼地上19层、总高73.16m。该工程为全现浇检结构,全部采用商品检。为了大幅度地进步施工生产效率,决定采用商品砼供料——砼输送泵泵送——砼布料机快速布料的施工工艺。   首先对各种型号的砼布料机进行综合分析对比,优选机型。由于单纯选用移动式的砼布料杆不能解决竖向砼浇筑作业,且移动和接拆管频繁,影响其生产效率;采用外爬塔式砼布料机不仅本钱高,安装及拆卸麻烦,且有效作业范围受限制,不易覆盖整个施工作业面。**决定采用内爬折臂式砼布料机,由于将其安置于建筑物中心部位,有效作业半径得以充分覆盖整个建筑施工作业面,且该设备无过多的塔身标节,故整机造价低廉。施工单位又对液压传动内爬式砼布料机和电动内爬式砼布料机进行了分析对比,以为电动内爬式具有结构简易、价格便宜、安装与顶升方便、故障率低、易维修、操纵简单易学等优点,因此采用北京市五建公司生产的HG25型电动砼布料机做为东方广场工程砼泵送作业中的终端主体布料设备。   其解决了布料机25m作业半径以外施工区的作业问题。施工单位采用HG25型布料机和移动式布料杆配合作业的方式,较好地解决了这一困难。具体做法:在布料机伸臂幅度不能达到的施工作业区内顶装设一台或几台移动式砼布料杆,将该布料杆的输送管引人布料机回转作业半径以内的部位,使布料机的检出料口(卸掉布料机出口的输料软管)与布料杆引出输送管口的法兰配接并安装联接卡头,有效地解决了建筑物死角作业区的砼浇筑题目。   HG25型布料机按规定应在建筑物电梯井筒内预留若干个布料机顶升踏步支承孔,但甲方不同意在电梯井筒内壁上预留任何孔洞,对此施工单位采用了在电梯井筒内壁上预留若干块铁埋件并在埋件上焊上带有筋板的支承脚,形成砼布料机顶升踏步,顶升越过后该支承脚即可气割除往。   布料机滑升时的稳定控制。东方广场工程电梯井筒长向过长,铆固及滑道必须做在宽度内墙上。宽向一侧有门洞,顶升过程中控制整机稳定性的带有滚轮的水平支承架通过门洞口时无法形成整体滑道,施工单位专门制做了槽钢导轨卡于门洞口上,以确保机上水平交承架在滑升过程中安全通过,通过后拆下该导轨装至上层门洞口处,有效地解决了砼布料机在顶升中的稳定问题。 


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