混凝土泵管
混凝土泵管研究
　　混凝土泵管在現(xiàn)代建筑施工中扮演著越來越重要的角色。混凝土輸送泵的換向系統(tǒng)必須在極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)S管的換向動(dòng)作，但這同時(shí)可能造成混凝土泵管在換向過程中的液壓沖擊或頂缸現(xiàn)象。液壓沖擊不但產(chǎn)生噪聲、引起振動(dòng)，而且將降低混凝土泵管的使用壽命。頂缸容易產(chǎn)生鐵屑混入油液中，極大損害液壓系統(tǒng)的各個(gè)元件甚至導(dǎo)致液壓系統(tǒng)不能正常工作。要克服混凝土泵管換向時(shí)的液壓沖擊，要求換向時(shí)的緩沖壓力不要過高；要克服頂缸，則要求換向結(jié)束時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度適當(dāng)。這就需要對混凝土輸送泵的換向系統(tǒng)建立動(dòng)態(tài)特性的分析模型并進(jìn)行理論分析，從而為科學(xué)的確定換向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)提供理論依據(jù)。
　　混凝土泵管換向系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是由和S管連為一體的擺桿、活塞、缸體所組成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（擺動(dòng)機(jī)構(gòu)）和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性共同決定的。本論文對擺動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用拉格朗日方程建立其動(dòng)力學(xué)分析模型，同時(shí)對換向液壓缸不同的緩沖結(jié)構(gòu)的特性及擺動(dòng)機(jī)構(gòu)負(fù)載阻力矩進(jìn)行了深入的分析；對液壓系統(tǒng)則借助功率鍵合圖來建立動(dòng)力學(xué)分析模型。然后，用功率接口將擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析模型和液壓系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析模型連接，建立整個(gè)換向系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析模型并用MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行仿真，獲得了最能反映該系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)速度及緩沖壓力隨時(shí)間變化關(guān)系曲線。本論文根據(jù)上述模型對某廠生產(chǎn)的混凝土泵管換向系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，得到了該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性變化曲線，并據(jù)此對換向液壓缸緩沖結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改后再次進(jìn)行了仿真，改善了該系統(tǒng)換向特性。
　　通過仿真表明：
　?。?）采用間隙緩沖的液壓缸在克服換向系統(tǒng)中頂缸與克服液壓沖擊之間存在著矛盾。降低頂缸速度是以增加換向時(shí)間和提高緩沖壓力的代價(jià)來實(shí)現(xiàn)的。緩沖壓力過高則會(huì)引起壓力沖擊和振動(dòng)，對系統(tǒng)不利。而換向時(shí)間過長，又會(huì)使S管在換向中產(chǎn)生漏料，降低生產(chǎn)率。所以在確定換向液壓缸緩沖結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)應(yīng)綜合考慮兩者之間的關(guān)系。
　?。?）緩沖長度對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響與緩沖間隙有關(guān)。當(dāng)緩沖間隙很小時(shí)，適當(dāng)?shù)木彌_長度就可以明顯地降低頂缸速度，但緩沖長度超出一定值時(shí)，并不能進(jìn)一步明顯降低頂缸速度，只會(huì)使換向時(shí)間明顯地延長。間隙大時(shí)，緩沖長度可以確定長一些，間隙小時(shí)，緩沖長度應(yīng)該短一些。減小緩沖間隙雖能顯著地降低頂缸速度，但會(huì)提高緩沖區(qū)壓力峰值，引起壓力沖擊。所以應(yīng)綜合考慮兩者的關(guān)系，當(dāng)頂缸為主要矛盾時(shí)，應(yīng)主要減小緩沖間隙，當(dāng)壓力沖擊為主要矛盾時(shí)，應(yīng)主要加大緩沖間隙，而緩沖長度可根據(jù)緩沖間隙、結(jié)構(gòu)要求適當(dāng)調(diào)整。
　　（3）緩沖長度對緩沖壓力的峰值影響不大。
　?。?）負(fù)載對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性影響較大：當(dāng)負(fù)載小時(shí)，換向時(shí)間縮短而頂缸速度與緩沖壓力都提高；當(dāng)負(fù)載大時(shí)，換向時(shí)間延長而頂缸速度與緩沖壓力都降低。
　　滄州左氏管道設(shè)備有限公司主營產(chǎn)品有泵車耐磨管，天泵車泵臂架管，地泵管，混凝土布料機(jī)等產(chǎn)品，泵管是隨著混凝土輸送泵的出現(xiàn)而同時(shí)出現(xiàn)的一種新型的建筑工程配件產(chǎn)品，它的出現(xiàn)大大提高了建筑施工的效率，把從前需要用人工或吊車一桶桶或一斗斗的作業(yè)方式改為了快速的將混凝土輸送到需要澆注的地方，使施工效率提高了近百倍。