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1、图书分类号：密 级：毕业设计（论文）混凝土输送泵车臂架系统设计CONCRETE PUMP TRUCK BOOM SYSTEM DESIGN学生姓名班 级09机制学号学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师2013年5月22日 徐州工程学院毕业设计（论文）徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：
2、 日期： 年 月 日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日II摘要混凝土泵车是通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备，它能一次连续地完成水平输送
3、和垂直输送，工作强度极大。而臂架系统是混凝土泵车重要的工作部件之一，要求臂架系统具有较高的整体刚度和强度、良好的工作适应性和可靠性。泵送系统要有较强的泵送能力和系统稳定性。本文主要针对泵车臂架系统、液压驱动系统及泵送电气控制进行了设计。制定了臂架系统设计方案以及相关元件选型方案，确定了相关结构参数，运用CAD和PROE画图软件进行相关图纸的绘制。本文分析了泵车泵送系统的特点，针对泵车的臂架系统以及泵送系统的液压回路进行设计，进行了相关构件的强度校核。关键词 泵车；CAD；液压系统；AbstractThe concerte pump truck is one of construction fa
4、cility that transport concrete by virtue of press throuth the pipe and it can transport the concrete with horizontal and vertical continuously.Its work strength is very high.The boom system is one of the very important equipment in concrete pump.It must have high strength and stiffness, good working
5、 adaptability and reliability. Pump system need have strong pump ability and stability .This paper designed the boom system、pump system and electrical control. Developed boom system design and component selection program to determine the structural parameters, the use of CAD and PROE drawing softwar
6、e drawing drawings.This paper analyzes the characteristics of the pump pumping system, designed for the hydraulic circuit of the pump truck boom system and a pumping system, a member of the strength check.Keywords Concrete pump CAD Hydraulic system 徐州工程学院毕业设计（论文）目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 概论11.2 混凝土输送
7、泵车的发展概况11.2.1 混凝土泵车国外发展概况11.2.2 混凝土泵车国内发展概况21.3 混凝土输送泵车的研究现状32混凝土输送泵车基本组成及主要参数确定42.1 混凝土输送泵车的基本组成与构造42.2 混凝土输送泵车工作原理42.3 主要性能参数的确定52.4 混凝土输送泵车型号的定义63 混凝土输送泵车臂架系统的分析83.1臂架系统的作用和结构83.1.1 作用83.1.2 结构和组成93.2 臂架结构具体分析93.2.1 臂架箱型结构分析93.2.2 臂架材料及焊接方式103.3 臂架的变幅机构114 混凝土输送泵车臂架系统的臂架具体设计144.1 臂架系统中的部分重量计算144.
8、2 第四臂架的设计144.3 第三臂架的设计164.4 第二臂架设计184.5 第一臂架设计194.6 各臂架具体尺寸的核算204.7 连杆的设计204.8 转台的简单设计214.9 proe绘出的实体图225 液压系统原理设计225.1 混凝土输送泵车液压系统设计235.2 液压缸的选择245.2.1 臂架液压缸的作用245.2.2 活塞杆内径及缸径计算245.2.3 活塞杆的设计265.3 其他液压元件的选择285.3.1 工作压力的确定285.3.2 泵流量的确定295.3.3 泵功率的确定295.3.4 液压泵的选择295.3.5 回转机构液压马达的选择295.3.6液压控制阀的选择3
9、05.3.7辅助装置的选择305.3.8油箱容量305.5液压系统性能验算305.5.1液压系统压力损失的验算305.5.2液压系统总效率的验算315.6液压油的性能要求325.6.1粘度325.6.2粘度指数326 泵送机构设计346.1管路长度及泵送阻力计算346.2 泵送压力计算346.3活塞杆设计356.4限位油缸的设计35结论36致谢37参考文献3881 绪论1.1 概论2012年中国重型工程机械总产值已达2万亿人民币，在十二五规划期间,我国重型工程机械行业产值平均增长率已达18%，在2015年,重型机械行业总产值争取9000亿元的目标。在重型工程机械领域,混凝土输送泵车作为重要的设
10、备之一,大量应用在基础设施的建设上,特别是较大的建筑中,例如高楼、电力设施、路桥等,以其消耗相对较低、成本相对较低、施工周期相对较短、质量相对较高、效率相对较高等优点,在我国基础建设领域逐渐成为不可或缺的关键设备。混凝土输送泵车是结构较复杂的工程机械拥有复杂的液压系统等,由于恶劣的工作环境导致了售后服务难度加大,维修成本提高,在如今快速发展的建设领域,机械的故障才导致的人员伤亡以及财产损失的比例不断上升，工程机械故障服务体系的建立完善,己经成为目前工程机械领域所面临的重大难题。1.2 混凝土输送泵车的发展概况自水泥发明以来,混凝土的实现更加简单的输送与浇注就成为关注的焦点,古老的建筑施工方法是
11、使用吊斗,效率较低,根本满足不了近代对工业化发展的需求,在1900年初，欧洲已经开始对第一台混凝土输送泵车进行研究,但未进行推广应用。到二十世纪中期，德国生产了全球第一台拖式混凝土输送泵依靠液压驱动，自此拖式混凝土输送泵进入了快速发展的时代,性能逐渐改进,泵送的能力逐渐增强,如今,混凝土的泵送高度最高可达500多米,泵送的最长水平距离可达2000多米,最大的理论泵送量达250m3/h,生产效率大大提高,在高层建筑施工中较为明显,己成为不可或缺的设备。尽管如此,在使用过程中,人们发现托泵的一系列缺点:准备要求太高,管道出口不能固定,工作量较大,设备利用率不高等。针对托泵的这些缺点,在1970年,
12、制造出了第一辆混凝土输送泵车具有直接运送，布料和泵送的功能。1.2.1 混凝土泵车国外发展概况在20世纪早期,德国就得到了混凝泵的专利,自此以后德国成为了全球制造混凝土泵车的龙头国家。1927年,弗瑞茨.海尔一个德国工程师完成了第一台混凝土泵车的开发,并将其带入生产中。二战以来,各国经济不断恢复, 扩大了基础设施的建设规模,大大拓宽了混凝土泵车的市场,从而使混凝土泵车快速发展。1930年后,德国发明了“立式单缸球阀活塞泵”，改变了混凝土泵模拟水泵生产的格局,提高了工作性能。在1959年,联邦德国的施文英公司发明了一台混凝土泵，该泵车使用了全液压的模式,液压系统成为了混凝土输送泵车的动力源, 使
13、用液压动力来驱动活塞工作和开关阀门以及最为重要的混凝土的运送，这种泵的优点有较大的功率,较大的泵送排量,相对较远的输送距离,无级调节以及泵的活塞可做返向动作,降低了混凝土泵的堵塞概率,使混凝土泵的生产和施工技术逐渐得到完善,自此,混凝土泵进入了应用阶段并得到快速的发展。德国是混凝土泵车的制造强国,拥有大批规模较大、技术水平普遍较高的混凝土泵车生产企业,朴茨迈斯特公司是混凝土泵制造的代表,全球闻名的建筑机械制造商,因其专利技术一一C型阀而著称,在中国又被称为大象公司。在1985年成立,主要从事混凝土泵车、托泵的生产。大象公司混凝土泵车的特点:臂架折叠绝大部分为M型、泵送排量超过一般泵车、型号较多
14、，主要采用的支腿型式分为X型支腿、前摆式多级伸缩支腿等。上海施维英公司成立于1995年,其开发的泵车臂架长度范围1762米之间,臂架大多是4节、结构较灵活轻巧。而分配阀可分为:S阀和群阀。日本的石川岛重工集团于1950年开发出了第一辆混凝土泵车,主要引进了德国陶克莱特的技术。而日本的另一家公司三菱也引进了德国施维英的生产混凝土泵技术。1.2.2 混凝土泵车国内发展概况混凝土输送泵车在中国的发展，主要得益于中国经济的告诉发展，为了保障基础工程建设的安全和快捷，以及对环境质量的保护。我国规定不允许在城市里直接搅拌混凝土，混凝土输送泵车的应用得到了强制的推广。自改革开放以来，基础设施建设以及房地产的开发都需要使用大量的混凝土，混凝土的快捷使用更加引起了人们的关注，20世纪初，国家建设部要求了企业的混凝土泵车的数量，强制规定一级企业必须要有4台，二级企业必须要有2台，并逐渐减少在城市里搅拌混凝土，自2010年起，我国大力发展房地产以及高铁等项目更加促进了混凝土输送泵车的生产和发展。我国开始于1979年最早使用混凝土输送泵车，上海宝钢引进日本的混凝土进行施工。从1982年开始，湖北建设机械厂是我国第一家混凝土泵车制造厂，主要引进日本“石川岛”的臂架生产技术，自此湖北建设机械厂成为国内。随着房地产以及基础设施的建设发展，泵车的需求远远大于供应量，生产泵车的公司也快速发展
