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輸送介質(zhì)不僅是能量傳遞的中介，而且也是潤滑、密封及傳熱介質(zhì)。輸送高粘度液體的齒輪泵應(yīng)做到在較低的功耗、較少的泄漏、較大的壓力下輸出zui多的流量。液體的粘度反映了介質(zhì)流動的難易程度，粘度過高會增加內(nèi)摩擦阻力，降低輸出功率，浪費能量，并產(chǎn)生過高的系統(tǒng)溫度。在確定所要輸送的介質(zhì)時，應(yīng)該嚴格遵循產(chǎn)品說明書上的規(guī)定，盡量使用廠家推薦的流體介質(zhì)，并注意考慮系統(tǒng)的工作溫度范圍。當希望在某一較寬的溫度范圍內(nèi)使用時，輸送介質(zhì)的粘度指數(shù)應(yīng)該高些當輸送液體的粘度較高，或當系統(tǒng)在寒冷環(huán)境工作時，必須確保輸送介質(zhì)能夠順暢地流動。許多油液中含有蠟性成分，它們在低溫時很易結(jié)晶，輸送介質(zhì)的凝點應(yīng)該低于預(yù)期的zui低作業(yè)溫度。另外，所要輸送的介質(zhì)必須與系統(tǒng)中的密封、墊圈、軟管等橡膠材料具有相容性，如果兩者不相容，那么就得重新確定輸送介在流體輸送系統(tǒng)中，液流速度、流量和壓力的快速變化，氣泡的破裂及交變的負載都是噪聲的常見原因，輸送高粘度液體的齒輪泵是誘發(fā)系統(tǒng)噪聲的主要來源合理確定齒輪泵的工作轉(zhuǎn)速，使齒輪與軸的轉(zhuǎn)動避開嚙合共振頻率，可以防止噪聲加劇。因為當嚙合頻率接近于齒輪系的固有頻率時容易發(fā)生共振。采用適當?shù)母粽窦夹g(shù)可以阻止振動傳遞到臨近的結(jié)構(gòu)中去。為此，齒輪泵與驅(qū)動電機應(yīng)通過柔性聯(lián)軸器連接，并安裝在同一底板上，以保證同軸度，該底板裝于彈性支承上，可進一步提高隔振效果。在齒輪泵的出口管道上設(shè)置一個膨脹形容腔或蓄能器，來吸收泵的壓力脈動或緩沖管路內(nèi)的壓力突變，是控制高粘度齒輪泵噪聲的有效手段一般來說，1臺露天工作的高粘度齒輪泵的zui大允許噪聲應(yīng)該低于90分貝，否則就應(yīng)對噪聲源進行主動或被動遏制，同時減少工人直接暴露于噪聲環(huán)境下的作業(yè)時間。如果實在無法控制噪聲，也要采取聽力保護措施。高粘度齒輪泵在運轉(zhuǎn)過程中一旦出現(xiàn)異常噪聲，就應(yīng)該馬上停機檢泵的額定壓力是指泵連續(xù)工作時的zui高許用壓力，而其工作壓力則決定于外部負載，泵的壽命與其工作壓力直接相關(guān)。對于不頻繁工作的齒輪泵，其工作壓力可取為泵的額定壓力，我國從20世紀70年代開始探索開發(fā)混凝土泵，80年代引進技術(shù)開始制造混凝土泵，但真正意義上的國產(chǎn)混凝土泵制造應(yīng)該從1993年中聯(lián)重科的前身中聯(lián)公司成立開始。經(jīng)過20多年的發(fā)展，中國已經(jīng)成為世界上zui大的混凝土泵生產(chǎn)國國產(chǎn)化而失敗的道路不同，混凝土泵一開始就采用國外的液壓元件。優(yōu)點在于：（1）產(chǎn)品立足點高;（2）通過與外國專家的商業(yè)和技術(shù)交流，學到了的技術(shù)和理念。20世紀90年代中國混凝土泵企業(yè)曾經(jīng)百花齊放，涌現(xiàn)過各種各樣的液壓系統(tǒng)，其中有不少*的創(chuàng)新。例如，中國制造商*開發(fā)了轉(zhuǎn)速為3000r/min的A4V56泵閉式液壓系統(tǒng)。當時國外主流制造商的開式系統(tǒng)用的是A7VO或A8VO斜軸油泵和液壓閥，中國制造商卻大量使用大排量的斜盤泵A11VO190/260和工業(yè)閥。此外，中國制造商在開發(fā)了三級配混凝土泵，雙動力混凝土泵，并力較差、低價競爭等問題。中國的混凝土泵已走向世界，中國其他出口產(chǎn)品因為知識產(chǎn)權(quán)問題在上的“不公”待遇，應(yīng)該引起國內(nèi)廠家的重視。創(chuàng)新是企業(yè)生命之源，混凝土泵的技術(shù)創(chuàng)新大有文章可做。另外，應(yīng)該看到中國的混凝土機械經(jīng)過十幾年的高速發(fā)展，未來前景仍然非常樂送液壓系統(tǒng)有3種。一種是全液壓液控信號換向，電控油泵排量調(diào)節(jié)的開式系統(tǒng)，主要為三一重工所采用;第二種是以中聯(lián)重科為代表的電信號換向，液控油泵排量調(diào)節(jié)的開式系統(tǒng)，幾乎成為國內(nèi)大多數(shù)混凝土拖泵的標準配置。絕大多數(shù)的液壓系統(tǒng)均為雙回路系統(tǒng)，即泵送和擺動回路分別由主油泵和恒壓泵（或齒輪泵）供油。第三種系統(tǒng)是閉式系統(tǒng)。閉式系統(tǒng)成本較高但換向沖擊小，目前主要用在泵車上，在拖泵上基本已被淘汰。開式系統(tǒng)也可以研究出沖擊小的系統(tǒng)，比如三一重工所開發(fā)的。但對其他一些廠家來說，與其花幾年時間研究系統(tǒng)，不如直接采用成熟的閉式系統(tǒng)快速占領(lǐng)市場。這就是為什么國內(nèi)大多數(shù)廠家的泵車采用閉式系統(tǒng)的原因。由于采用PLC控制油泵排量具有調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點，成本也低混凝土泵，尤其是泵車是由多個系統(tǒng)組成的，包括泵送系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、攪拌、臂架控制、冷卻和水泵等;柴油機本身也有冷卻、發(fā)電等輔助功率消耗和備用功率。這些在分配功率時都要予以考慮，這就影響了主泵的功率分配和利用。泵送功率是決定混凝土泵工作效率的重要因素。如何利用其他系統(tǒng)的富余功率提高泵送功率，是提高發(fā)動機功率利用的重要途徑。電子技術(shù)的發(fā)展為泵送功率的提高奠定了基礎(chǔ)?；炷帘?，尤其是泵車，將會朝著極限負荷調(diào)節(jié)和自動功率分配的方向發(fā)展，主泵以外的多余功率將通過柴油機或直接地自動轉(zhuǎn)移到主油泵，從而大大提高泵送功率，并使采凝土泵的載荷按工況（作業(yè)高度和輸送距離等）不同差別很大，液壓系統(tǒng)的壓力和需要的發(fā)動機功率變化往往很大。如果按照不同的工況來設(shè)置不同的以油泵的變功率原理為例。齒輪油泵通過改變比例電磁鐵控制電流的大小可以改變油泵的功率值。在混凝土泵高壓大排量工況時，油泵輸出zui大設(shè)定功率;在輕負荷情況時，比例電磁鐵5的電流上升，油泵的功率值下降。如果控制電流由計算機來調(diào)節(jié)，則通過軟件可以實現(xiàn)功率極限負荷調(diào)節(jié)、功率自動分配和功率模式選擇等功能。計算機還同時對發(fā)動機進行功率設(shè)定，確定發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和油門開度。這樣，可根據(jù)混凝土泵車不同的泵送工在混凝土泵的使用中，油泵的型號為A11VO/LE2DU2或A11VO/EP。后者為純電控比例油泵，功能通過電控系統(tǒng)實現(xiàn);前者帶機械的功率調(diào)節(jié)裝置，優(yōu)點是電控系統(tǒng)較為簡單，即使發(fā)生故障，油泵仍可以以機械設(shè)定的功率和壓力進行工作。國內(nèi)已有制造商成功開發(fā)出混凝土泵的變功率系統(tǒng)，并開始批量投放市場歐3歐4標準的電控發(fā)動機將成為混凝土泵車的標準配置，這不僅意味著排放標準的提高，柴油機的工作轉(zhuǎn)速將有所下降，有利于發(fā)動機在*燃油消耗區(qū)附近工作，同時又降低噪聲。相應(yīng)地為了保持機器作業(yè)效率的不變，油泵的排量將加大。博世力士樂將推出的新一代的閉式和開式系統(tǒng)油泵的排量同比增加16%左右。比如145ml排量的40系列A4VG閉式油泵除了臂架的無線電遙控，電控系統(tǒng)在混凝土泵車中將得到越來越多的應(yīng)用。目前混凝土泵的電子控制已經(jīng)可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能和智能功能,包括智能緩沖換向技術(shù)，降低噪聲、沖擊和臂架及尾膠管的抖動,延長臂架使用壽命，并提高操作的舒適性進一步的發(fā)展，混凝土泵的各個功能，包括臂架和泵送控制，由一個*計算機進行智能管理，并與電子控制的混凝土攪拌輸送車協(xié)調(diào)，實現(xiàn)泵車、攪拌運輸車的車隊管理，使作業(yè)的效率zui大液壓泵控制裝置與發(fā)動機管理系統(tǒng)基本上要實現(xiàn)經(jīng)濟的混凝土泵控制，需要計算機通過綜合感應(yīng)實際工況來自動調(diào)節(jié)發(fā)動機，使發(fā)動機總是恰好提供滿足實際工作所需要的功率。這種系統(tǒng)的液壓泵控制必須能夠影響柴油發(fā)動機管理系統(tǒng)，以便使它能根據(jù)泵的實際功率需求來調(diào)節(jié)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。為此油泵變量裝置需要通過RC控制單元和CAN總線與發(fā)動機的控制器進行通訊混凝土泵送機械正在朝著規(guī)格更全、檔次更高、泵送排量更大、布料臂架更長的方向發(fā)展。過去泵車的泵送排量多在120m3/h左右，未來大型泵車的泵送排量將普遍達到160m3/h以上甚至200m3/h。臂架的長度由過去的37m占主流，逐步過渡到42～45m為主，48m以上同樣受到市場關(guān)注。2007年三一重工成功研制出zui大垂直高度達66m的臂架泵車，成為世界之zui。僅僅時隔1年多這個紀錄又被德國普茨邁斯特公司打破，后者在zui近發(fā)布了臂伸展高度70m的M70-5泵車。但在向長臂架發(fā)展的同時，也存在差異化的傾向。上海鴻得利獨辟蹊徑于2006年開發(fā)出來的22m泵車，在2006年的上海bauma上受到媒體的追捧。它集拖泵、車載泵和泵車于一身，特別適用于狹窄工地的作業(yè)，尤其受到個體投資高作業(yè)效率的另一個途徑是優(yōu)化臂架結(jié)構(gòu)，減輕臂架裝置的重量。德國普茨邁斯特公司分析過58m泵車第4節(jié)臂架的作業(yè)重量分配，結(jié)構(gòu)件占30%，輸送管道占21%，液壓缸等占14%，混凝土只占35%。所以減輕臂架系統(tǒng)的重量可以提高泵車的工作效率。國外已有采用高強度玻璃纖維塑料臂架液壓缸的泵車。普茨邁斯特公司的70m泵車的布料桿和液壓缸也采用了特殊的高強度材料目前臂架多路閥的控制幾乎都采用LS負荷傳感系統(tǒng)，優(yōu)點是能靈敏地控制布料桿，既可單獨控制任一節(jié)臂架，也可以用不同的速度同時操縱幾節(jié)臂架。但LS負荷傳感系統(tǒng)的問題是，當幾個執(zhí)行元件同時工作時（如回轉(zhuǎn)與臂架伸展），若泵供油不足，壓力較高的執(zhí)行元件將減慢動作，甚至停止工作。原定的臂架運動軌跡將改變，作業(yè)效率降低，司機操作強度提高博世力士樂公司推出的LUDV系統(tǒng)解決了這個問題。如果油泵供油小于執(zhí)行元件的需求，系統(tǒng)將自動按比例分配流量。臂架的運動軌跡不變，操作輕松簡便臂架控制zui終將采用電子流量控制。臂架油泵和多路閥均為電比例控制。齒輪泵多路閥的內(nèi)置式電子系統(tǒng)把閥芯位置信號即每片閥的所需流量告知*計算機，計算機根據(jù)這些數(shù)據(jù)以及油泵的轉(zhuǎn)速計算出油泵的控制電流。油泵的角度按流量需求變化，提供所需要的流量。這樣執(zhí)行元件的功率需求與實際相匹配，柴油機的油耗降低。采用電比例控制的斜盤式油泵終將代替目前流行的A7VO55負荷傳感斜軸泵泵車國產(chǎn)底盤的*將提高。幾年前混凝土泵車還是進口底盤一統(tǒng)天下,現(xiàn)在國產(chǎn)底盤已嶄露頭角,星馬、福田等更是以自有底盤作為主導(dǎo)產(chǎn)品?；炷翑嚢柽\輸車底盤國產(chǎn)化之路值得借鑒?；炷帘密嚺c攪拌運輸車相比，更具有采用國產(chǎn)底盤的優(yōu)勢。混凝土攪拌運輸車以行駛為主,而混凝土泵車的工況與起重機更相似,行駛的時間少,駐地作業(yè)時間長。關(guān)鍵是要配置好的發(fā)動機和變速箱,而不必非要像國外制造商一樣非使用品牌的底盤不可。對于國外公司來說，歐洲或日本的底盤是他們的“國產(chǎn)底盤”。而且，國外泵車廠家沒有能力制造底盤，而我們的一些制造商自己就生產(chǎn)底盤，可以針對性的開發(fā)泵車底盤采用國產(chǎn)底盤的優(yōu)點還在于可以針對性地配置合適的發(fā)動機。比如適合汽車行駛工況和工程機械工況的雙特性曲線的電控發(fā)動機。目前國內(nèi)泵車的發(fā)動機多數(shù)偏大。以37m泵車為例，使用290kW的發(fā)動機，無論對行駛或泵送工況都是富余甚至浪費的配置，這只要看看配置同樣主油泵的車載泵或拖泵只有160kW左右的功率就可以理解。降低發(fā)動機配置造成的功率浪費在今天這個對油耗錙銖必較的年代具有重要的意義。上海鴻得利公司新開發(fā)的帶獨立發(fā)動機的37m泵車是一種有益的嘗試。該機采用國產(chǎn)230kW的汽車底盤，泵送部分為180kW的工程機械發(fā)動機。泵送工作能耗大大降低。由于采用了帶臂架泵的4聯(lián)泵組，省去分動箱，整機成本并不高。據(jù)稱，該泵車將在2008年的上海bauma展上亮相不過使用半掛車作為泵車底盤的創(chuàng)意，卻屬于長沙久潤公司。早在2003年久潤就開發(fā)出以半掛車作為底盤的44m泵車。采用195kW的沃爾沃發(fā)動機作為獨立泵送用動力。半掛車帶有液壓行走功能，在工地上無需牽引車頭便可作短距離的作業(yè)轉(zhuǎn)移但由于存在安裝空間和機重增加等原因，雙發(fā)動機方案在大多數(shù)泵車上使用恐怕難以成為現(xiàn)實。國外某公司的大型泵車采用了全功率PTO的方案。與傳統(tǒng)的經(jīng)過變速箱和分動箱取力不同，油泵組直接從特制的全功率PTO上取力，避免了傳統(tǒng)取力方式中傳動系引起的功率損失，實際證明這種功率損失是非?？捎^的。用PTO方式，所有的油泵串接在一起，無需分動箱世界上混凝土機械只占工程機械銷售額的3%,而在中國則占到10%左右。國內(nèi)工程機械的兩大*三一重工和中聯(lián)重科，都是從制造混凝土泵起家，靠混凝土泵掘得*桶金而延伸到其他工程機械產(chǎn)品的，而且至今混凝土泵在公司業(yè)務(wù)中仍然占有舉足輕重的地位。包括混凝土泵在內(nèi)的混凝土機械在中國的蓬勃發(fā)展得益于中國良好而*的市場機遇，這種機遇和特點也將使中國在未來的混凝土機械市場保持*大國的地位考慮到產(chǎn)品質(zhì)量不同，將額定壓力降低 20％～30％使用。對于經(jīng)常工作于較高壓力下的齒輪泵，其工作壓力應(yīng)比泵的額定壓力低1～2個壓力級。石油化工設(shè)備常常是24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)，這時泵的工作壓力應(yīng)該取得比額定壓力低得多，且工作轉(zhuǎn)速也應(yīng)該低于額定轉(zhuǎn)速。如果高粘度齒輪泵的工作壓力調(diào)整過高，則會使齒輪泵在超負荷下運行高粘度齒輪泵的支座或法蘭與其驅(qū)動電機應(yīng)采用共同的安裝基礎(chǔ)，基礎(chǔ)、法蘭或支座均需具有足夠的剛度，以減小齒輪泵運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的振動和噪聲。電動機與齒輪泵須用彈性聯(lián)軸器連接，同軸度小于0.1毫米，傾斜角不得大于1度。安裝聯(lián)軸器時不得用錘敲打，以免傷害齒輪泵的齒輪等零件。若用帶輪、鏈輪等驅(qū)動時應(yīng)設(shè)托架支承，以防主動齒輪軸承受徑向力。緊固齒輪泵、電動機的地腳螺釘時，螺釘受力應(yīng)均勻，連接可靠。用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器時，應(yīng)感覺到齒輪泵能夠輕松地轉(zhuǎn)動，沒有卡緊等異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，然后才可以配管。高粘度齒輪泵的吸油管道內(nèi)徑應(yīng)足夠大，并避免狹窄通道或急劇拐彎、減少彎頭，去除不必要的閥門、附件，盡可能地降低泵的安裝高度，縮短吸油管道的長度，以減少壓力損失。管接頭等元件的密封要良好，以防止空氣侵入，從而控制氣穴與氣蝕的發(fā)生在開始運轉(zhuǎn)前，往齒輪泵的殼體內(nèi)灌滿待輸送的液體，便于安全啟動。若環(huán)境溫度低于冰點，齒輪油泵應(yīng)預(yù)先向泵內(nèi)通入熱蒸汽，進行預(yù)熱處理，然后才可啟動齒輪泵。齒輪泵的旋轉(zhuǎn)方向要與進、出油口相符。齒輪泵若是*次運行，或長期閑置后再使用，在空載或小負荷情況下先跑合一小時左右。如果在跑合階段預(yù)先覺察出異常溫升、泄漏、振動和噪聲時，應(yīng)停機檢查。止回閥與安全閥在齒輪泵的輸出管路上安裝一個止回閥。這樣在檢修泵及輸出管道時，系統(tǒng)中的液體不會發(fā)生倒流。齒輪泵帶負荷停車時，亦可防止泵倒轉(zhuǎn)而在其輸出管道內(nèi)產(chǎn)生局部真空。應(yīng)當注意，出口止回閥不能裝反或出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。高粘度齒輪泵的出口管路上還應(yīng)當設(shè)置安全閥等保護裝置，這樣一旦泵的出口通道發(fā)生堵塞，就可以打開安全閥卸壓。安全閥可以與泵體或泵蓋鑄成一體，也可以單獨裝配。對于需要正反轉(zhuǎn)的高粘度齒輪泵，其進出口管路上均需設(shè)置安全閥。（河北春達工業(yè)泵制造有限公司）

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齒輪泵技術(shù)發(fā)展趨勢

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