Большое распространение в современном строительстве получили поршневые бетононасосы периодического действия с механическими и гидравлическими приводами. Бетононасосы с механическим приводом совершают 45-50 двойных ходов поршня в минуту, причем за каждый двойной ход в трубопровод вытесняется 5-25 л смеси. Насосы имеют 1-2 цилиндра, диаметр трубопроводов 150-280 мм., дальность подачи по горизонтали достигает 250 м., по вертикали 30 м. максимальный размер заполнителя в бетонной смеси 70 мм.
В результате возвратно-поступательного движения поршня бетонная смесь перемещается по трубопроводу в неустановившемся режиме и требует значительной затраты энергии. Насосы этого типа имеют сложный передаточный механизм от двигателя к рабочему органу, для разделения напорной и безнапорной частей потоков служат клапаны. Недостатком насосов является невозможность реверсировать направление движения материала в трубопроводе.
В последние годы за рубежом значительное распределение получили поршневые бетононасосы с гидроприводом. Основные преимущества поршневых насосов с гидроприводом перед насосами с механическим приводом - в значительных нагрузках на узлы и детали насоса и бетоновода и гарантированном максимальном давлении, превышение которого исключается.
Поршневые бетононасосы с гидроприводом имеют меньшие габаритные размеры и обеспечивают равномерную подачу смеси по трубам.
По конструкции эти бетононасосы разделяются на насосы с жесткой связью поршней и свободной связью (плавающим поршнем). Бетононасос состоит из приводного и транспортного цилиндров, соединенных в один блок, приемного бункера, плоского шиберного затвора, баков для воды и масла, распределительной клапанной коробки, гидронасоса, привода. В качестве привода может быть использован электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания. Поршни соединены между собой штоком. Оборудование смонтировано на общей раме.
Производительность гидронасоса регулируется вручную специальным штурвалом или с помощью серводвигателя. Изменением производительности гидронасоса регулируют скорость движения поршней и соответственно производительность бетононасоса. Шиберный затвор приводится в действие от гидросистемы. Поршень и шиберный затвор перемещаются синхронно. Рабочая жидкость (масло) от гидронасоса одновременно подается на всасывание поршня и закрытие бетоновода шиберным затвором. Поршень, дойдя до крайнего положения, сообщает сигнал на изменение направления движения масла, после чего поршень начинает обратное движение и выдавливает смесь в трубу, а шиберный затвор перекрывает приемный бункер. Камеру, расположенную между приводом и транспортным цилиндром, используют для промывки последнего. Кроме того, через нее производится сборка и разборка поршня и замена его манжет.
Основные особенности насосов с гидроприводом - получение в процессе работы периодически установившегося движения, уменьшение числа ходов поршня в результате увеличения его длины. Насосы с жесткой связью имеют 8-10 двойных ходов в минуту и длину хода поршня до 1500 мм, у насосов со свободно плавающим поршнем всего 4-6 ходов поршня в минуту и длина хода поршня до 3000 мм, что позволяет за один ход поршня вытеснить в трубопровод до 100 л смеси.
Простота устройства, возможность создавать однотипные конструкции в широком диапазоне производительности и напоров делают насосы с гидроприводом более совершенными, чем насосы с механическим приводом. Поршневые насосы (бетононасосы) со свободно плавающим поршнем применяют реже. Из-за недостаточности запаса усилий на всасывающем ходе надежность таких насосов при транспортировании бетонной смеси с осадкой 4-5 см невысокая. Вследствие возвратно-поступательных перемещений поршня бетононасосы с механическим приводом проталкивают бетонную смесь порциями и вызывают неустановившийся режим движения. Вследствие этого инерционные сопротивления в таких насосах достигает 30% суммарных сопротивлений. Хотя инерционные сопротивления в бетононасосах с гидроприводом меньше и смесь в значительном объеме движется в установившемся режиме, возвратно-поступательные движения поршня также создают периодические движения порций смеси. Рассматриваемые насосы не лишены и такого недостатка, как большие ускорения (замедления) в начале и конце хода нагнетания, которые необходимы для продвижения значительного количества материала в трубопроводе, поэтому инерционные нагрузки и в этом случае значительны. |
