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混凝土输送泵主要故障分析

  摘要:随着公路建设的飞速发展,一些国产和进口的泵送混凝土设备已被施工单位广泛使用。然而,在混凝土灌注作业中,由于使用不当,致使混凝土输送泵出现不同程度的故障。本文介绍了混凝土输送泵的常见故障,同时还阐述了混凝土输送泵墙管的排除方法,指出只有认真分析造成故障的各种原因。

混凝土输送泵

  混凝土输送泵是高度机电液一体化的产品,其液压系统可分为闭式和开式,分配阀可分为转阀、闸板阀、S形阀等。电器方面,PLC(可编程控制器)现在也引入了混凝土输送泵,极大地提高了电器系统的可靠性。但不论何种形式的泵,其执行元件都一样,包括有主输送油缸、分配阀摆动油缸和搅拌马达等,而油缸的换向是由相应电磁阀的通断和行程开关(或接近开关)来控制的。出现故障时尽管形式各异,但通常都要从机械、液压、电器三个方面加以分析。

  一、主电机达不到规定转速

  按主电机起动按钮,电机可运转,但达不到规定转速,且由星形接法转换为三角形接法时自动停机。首先检查电源电压是否正常,变压器容量是否足够(变压器容量一般为计算负荷的1.15倍),再通过计算和测量起动时电压确定供电线路线径是否满足要求,保证电压降在规定的范围之内(线路上允许电压降一般不大于5%),如果起动时电压降太大,可适当加大线径。液压系统的操作不当和故障也会造成起动困难。开机前,首先应检查水泵、搅拌马达操作手柄是否处于中位,泵送按钮是否关闭。若还不能起动就要检查控制主油泵压力的电磁阀是否正常,保证起动时主油泵处于泄荷状态。

  二、按泵送按钮,混凝土输送缸不工作或工作无力

  1、检查液压油油位是否正常,不足则加到规定位置;再起动电机观察真空表读数是否在正常范围之内,以确定是否需要更换滤清器。

  2、停机状态下,打开主电源,按泵送按钮,仔细察看控制泵送的电磁阀是否动作,也可用万用表测量各相关电磁阀的通断情况,若不正常则应进一步确定是线路故障,还是电磁阀线圈损坏或阀芯卡死。若正常,则应检查液动换向阀的动作情况。

  3、若主油缸是在换向位置时不动作,则极有可能是行程开关出现问题。

  4、检查主泵系统的压力(在泵送作业时),若达不到规定值,则应检查溢流阀和主油泵。对于闭式系统来说,正常情况下,电机起动,补油泵工作,压力显示应在2.5MPa左右,若压力不足,则调整补油泵安全阀和检查补油泵的磨损情况。

  5、液压油温度太高,导致泄漏增加,油压下降,工作无力。应检修散热系统,保证散热效果良好。

  三、主油缸不换向

  主油缸的换向是由行程开关(或接近开关)控制的,因而出现该故障时首先应检查行程开关和其相关线路是否正常;若正常,则应检查控制主油缸运行的电磁阀和液动换向阀是否卡死。另外,若控制液动换向阀的液压油压力不足,不能推动阀芯运动,油缸也不会换向。

  四、分配阀摆动无力

  分配阀摆动无力一般都是由于油压不足而引起的,而油压不足的原因是非正常泄漏。具体检查步骤如下:

  1、检查外观,看油管、接头、阀体、油泵、油缸是否有外漏现象出现。

  2、检查液压油油位是否正常,进油滤芯是否太脏,否则可能引起进油不畅。一般情况下,滤芯堵塞会伴有噪音增大和油温升高等现象,且换向压力不足,时有时无,因而应及时更换,否则会加速油泵和其它液压元件的磨损。

  3、调整溢流阀,看压力是否上升,若不上升,则应检查溢流阀,看弹簧是否损坏、卡死,阀体是否磨损严重。

  4、检查蓄能器压力。可在停机时用压力表检查,一般为110MPa,也可在机器运行时通过观察压力表读数的下降情况来判断,正常情况下换向时压力下降3MPa~4MPa。若不符合规定值,蓄能器皮囊可能损坏,需更换。

  5、检查分配阀是否拉伤、磨损严重,以致造成压力不足。

  6、对于分配系统有恒流泵的(有的混凝土输送泵分配系统和主油缸共用一个油泵)。在进行完上述步骤后,还应检查该泵的压力是否正常,压力不足则调整或拆检其磨损情况。

  五、堵管现象

  1、堵管原因

  正常情况下,混凝土在泵送管道中心形成柱状流体,呈悬浮状态流动。流体表面包有一层水泥浆,水泥浆层作为一种润滑剂与管壁接触,骨料之间基本上不产生相对运动。当粗骨料中的某些骨料运动受阻,后面的骨料运动速度因受影响而渐渐滞缓,致使管道内粗骨料形成集结,支撑粗骨料的砂浆被挤走,余下来的间隙由小骨料填补。这样,骨料密度增大,使该段管道内集合物沿管道径向膨胀,水泥浆润滑层被破坏,运动阻力增大,速度变慢,直至运动停止而产生堵塞。

  2、堵管位置的判断及排除方法

  ①、进料口处的堵塞

  现象:泵送动作及液压系统均正常,无异常声音和振动,料斗内有较大骨料或结块,在进料口处卡住或拱起而堵塞。排除方法:使泵反向运转以破坏结块,使混凝土回到料斗重新搅拌,再正向泵送。如果不起作用,则需人工清理,予以排除。

  ②、分配阀出料口处的堵塞

  现象:泵送系统动作突然中断,并且有异常声响,设备有较强振动,但管道内无相应振动。

  排除方法:往料斗内倒入15~30L水泥浆,反复正、反向启动泵,迫使通路打开。如果此法无效,也只能人工排除,拆下相连管,去掉阀内杂物。

  ③、S管阀处堵塞

  现象:S管阀处堵塞是逐渐形成的,其主要原因是泵送完混凝土后,没有及时用高压水冲洗,致使混凝土残留在S管内,天长日久逐渐加厚,堆积固结,造成堵塞。

  排除方法:泵送混凝土结束后,一定要用高压水将泵体和S管冲洗干净。当冲洗无效时,可采用钎敲,以把残渣去掉,直至彻底干净为止。

  ④、混凝土输送管道堵塞

  现象:当输送压力逐渐增高,而料斗料位不下降,管道出口不出料,泵发生振动,管路也伴有强烈的振动和位移时,可判定是管道堵塞。

  堵塞部位的判断:堵塞一般发生在弯管、锥管,以及有振动的地段。此时,可用小锤沿管路敲打,声音沉闷处为堵塞处;声音清脆处为正常。用耳听,有沙沙声为正常,有刺耳声为堵塞处。

  排除方法:当发生堵管时,应立即采取反复进行正、反转泵的方法,逐渐使泵出口的混凝土吸回料斗重新拌合后再输送。也可用木锤敲击的方法,结合正、反转泵,使之疏通;当上述办法无效时,说明堵塞严重。查明堵塞段后,将管子拆下,用高压风吹或重锤敲击或高压水冲洗,待彻底清理干净后,再接好管道继续泵送混凝土工作。

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