Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

LỜI NÓI ĐẦU
Sau thời gian 5 năm học tại trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, được sự
dạy bảo và hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo, em đã tiếp thu những kiến
thức cơ bản mà thầy cô đã truyền đạt. Mỗi sinh viên trước khi ra trường cần phải
qua một đợt tìm hiểu thực tế để kiểm tra và bổ sung thêm những kiến thức đã
học. Do đó quá trình thực tập tốt nghiệp và làm đồ án tốt nghiệp là điều hết sức
cần thiết đối với mỗi sinh viên, nó không những giúp cho mỗi sinh viên tiếp xúc
và làm quen với những chi tiết, hệ thống đã được học trên lý thuyết mà còn giúp
cho ta biết phải giải quyết các vấn đề kỹ thuật có liên quan đến nó.
Đợt thực tập tốt nghiệp vừa qua em được giao tìm hiểu về xe bơm bê tông
tại Xí Nghiệp Vật Tư Vật Liệu Giao Thông Đà Nẵng. Sau đợt thực tập được sự
gợi ý của thầy hướng dẫn thực tập chọn xe bơm bê tông làm đề tài tốt nghiệp,
bản thân em nhận thấy đây là một đề tài có nhiều điều mới nên em đã chọn Khảo
sát xe bơm bê tông Putzmeister làm đề tài tốt nghiệp cho mình.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham
khảo còn ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em
không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô giáo trong bộ môn chỉ
bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn“Th.S Nguyễn
Văn Đông ”, đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đề tài này. Và em cũng
xin gởi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong khoa Cơ Khí Giao Thông cũng như
các bạn sinh viên lớp 02C4 đã giúp em hoàn thành đề tài này.
Đà Nẵng ngày12 tháng 3 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Trương Văn Minh Phú

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4

Trang 1


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu

1

Mục luc

2

1. TỔNG QUAN.

6

1.1. Mục đích, ý nghĩa.

6

1.1.1. Mục đích.

6

1.1.2. Ý nghĩa.

6

1.2. Công dụng, phân loại bơm bêtông.

7

1.2.1. Công dụng.

7

1.2.2. Phân loại.

7

1.3. Giới thiệu chung về xe bơm bêtông Putzmeister.

11

1.3.1. Cấu tạo chung.

11

1.3.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe bơm bêtông Putzmeister.

12

1.4. Đối tượng công tác của xe bơm bêtông Putzmeister.

14

2. CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRÊN XE BƠM BÊTÔNG PUTZMEISTER. 15
2.1. Hệ thống động lực cơ sở.

15

2.1.1. Giới thiệu chung.

16

2.1.2. Nguyên lý làm việc.

16

2.2. Hệ thống bơm tạo áp suất dầu.

16

2.3. Hệ thống bơm bêtông.

17

2.4. Hệ thống cần và xilanh điều khiển cần bơm.

19

2.4.1. Cần.

19

2.4.2. Xilanh nâng hạ cần.

20

2.5. Hệ thống phân phối bêtông.

20

2.5.1. Máng trộn.

20

2.5.2. Xilanh điều khiển quả lắc.

21

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 2


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

2.5.3. Cánh khuấy.

21

2.5.4. Quả lắc phân phối.

22

2.6. Hệ thống chân chống.
3. HỆ THỐNNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN XE BƠM

23
24

BÊTÔNG PUTZMEISTER.
3.1. Khái niệm về hệ thống truyền động thủy lực.

24

3.1.1. Phân loại hệ thống truyền động thủy lực.

25

3.1.2. Yêu cầu đối với hệ thống truyền động thủy lực.

27

3.2. Các sơ đồ mạch thủy lực trên xe bơm bêtông Putzmeister.

29

3.2.1. Sơ đồ mạch thủy lực chính.

29

3.2.2. Sơ đồ mạch thủy lực điều khiển cần bơm.

32

3.2.3. Sơ đồ mạch thủy lực điều khiển chân chống.

34

3.3. Các thành phần cơ bản của hệ thống truyền động thủy lực.
3.3.1. Bơm thủy lực.

35
35

3.3.1.1. Bơm chính.

37

3.3.1.2. Bơm dẫn động cần và chân chống.

39

3.3.1.3. Bơm dẫn động quả lắc.

40

3.3.1.4. Bơm tăng cường.

41

3.3.2. Các cơ cấu điều chỉnh hệ thống dẫn động thỷ lưc.

42

3.3.2.1. Cơ cấu điều chỉnh dòng chảy.

44

3.3.2.2. Cơ cấu điều chình áp suất.

52

3.3.2.3. Cơ cấu điều chỉnh lưu lượng.

56

3.3.3. Động cơ thủy lực.

58

3.3.3.1. Xilanh thủy lực.

58

3.3.3.2. Môtơ thủy lực.

63

3.3.4. Các thiết bị thủy lực phụ.

64

3.3.4.1. Thùng chứa dầu.

66

3.3.4.2. Bộ lọc dầu.

67

3.3.4.3. Bộ làm mát thủy lực.
68
SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 3


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

3.3.4.4. Bình tích năng.
69
3.3.4.5. Đường ống dẫn dầu.
4. TÍNH TOÁN KIỂM TRA BƠM.
4.1. Tính toán các thông số của bơm bêtông.

71
73
73

4.1.1. Năng suất của bơm bêtông.

73

4.1.2. Tốc độ chuyển động của pittông trong bơm bêtông.

74

4.1.3. Áp suất vận chuyển hỗn hợp bêtông.

74

4.1.4. Áp lực tác dụng lên pittông trong bơm bêtông.

78

4.1.5. Công suất vận chuyển của bơm bêtông.

79

4.2. Các thông số tính toán của bơm chính.

79

4.2.1. Các thông số cho trước của bơm chính.

79

4.2.2. Tính lưu lượng do bơm chính tạo ra.

80

4.2.2.1. Lưu lương trung bình.

80

4.2.2.2. Lưu lượng cực đại, cực tiểu.

81

4.2.2.3. Hệ số dao động lưu lượng.

82

5. VẬN HÀNH, BảO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA XE BƠM BÊTÔNG
PUTZMEISTER.

82

5.1. Vận hành.

82

5.1.1. Vận hành xe cơ sở.

82

5.1.2. Vận hành bơm bêtông đến vị trí thi công.

83

5.1.2.1. Khởi động bơm.

83

5.1.2.2. Chuẩn bị vị trí thi công.

83

5.1.2.3. Ra chân chống đỡ xe bơm.

84

5.1.2.4. Kiểm tra các chức năng của bơm bêtông.

84

5.1.2.5. Vận hành cần.

86

5.1.2.6. Vận hành bơm bêtông.

87

5.1.2.7. Làm sạch.

89

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 4

Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

5.1.2.8. Đưa bơm về vị trí di chuyển.
5.2. Bảo dưỡng xe bơm bêtông Putzmeister.

90
91

5.2.1. Chu kỳ bảo dưỡng.

91

5.2.2. Quy trình bảo dưỡng hệ thống thủy lực.

92

5.2.2.1. Thay dầu thủy lực.

93

5.2.2.2. Thay lọc.

94

5.2.2.3. Thay ống dẫn dầu.

94

5.2.2.4. Thay pittông bơm bêtông.

94

5.2.2.5. Hướng dẫn sử lý nhanh các sự cố trên xe bơm bêtông
Putzmeister.

95

6. KẾT LUẬN.

96

7. Tài liệu tham khảo.

97.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 5


Đồ án tốt nghiệp

1.

TỔNG QUAN.

1.1.

Mục đích, ý nghĩa đề tài.

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

1.1.1. Mục đích.
Cùng với sự phát triển của đất nước, ngày nay các công trình xây dựng đã
phát triển một cách nhanh chóng và toàn diện ở nước ta. Chúng ta cần có những
cơ sở hạ tầng rộng khắp phục vụ đắc lực cho mọi hoạt động kinh tế và quốc
phòng của nước nhà . Các công trình lúc đầu được thực hiện chủ yếu bằng tay
chân, đến nay đã tiến lên cơ giới hoá ở mức cao nhằm giảm sức lao động và tăng
tính hiệu quả kinh tế.
Trước những nhu cầu đó, đòi hỏi chúng ta phải có những lựa chọn hợp lý
đối với các phương tiện thi công cơ giới cần thiết. Trong đó, xe bơm bê tông
đóng vai trò rất quan trọng và gần như không thể thiếu trong các công trình xây
dựng (cầu đường,dân dụng...) Xe bơm bêtông được sử dụng rộng rãi ở các xí
nghiệp sản xuất bêtông vì chúng nâng cao năng suất làm việc của cơ sở.
Để đáp ứng cho những công trình trên, hàng loạt xe bơm bêtông hiện đại
có tính năng tiên tiến được nhập vào Việt Nam chủ yếu từ các nước: Mỹ, Đức,
Ý .v.v...Tuỳ theo yêu cầu công việc và khả năng đầu tư mà các doanh nghiệp có
những lựa chọn phù hợp cho mình. Do giá thành của xe cao nên hầu hết các xe
được nhập về Việt Nam đều đã qua sử dụng dẫn đến hay bị hư hỏng. Chính vì
vậy việc tìm hiểu về xe bơm bêtông sẽ giúp cho biết được kết cấu và nguyên lý
làm việc của xe từ đó có thể sửa chữa được các hỏng hóc của xe, có thể cải tiến
được một số chi tiết để phù hợp với điều kiện làm việc Việt Nam.
1.1.2. Ý nghĩa.
SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 6

Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

Đề tài khảo sát xe bơm bêtông Putzmeister không những giúp em bước đầu
tìm hiểu được kết cấu, nguyên lí làm việc của xe mà còn tạo tiền đề cơ sở kĩ thuật
để tìm hiểu các xe máy công trình khác đang hoạt động. Từ đó giúp em có thể
biết được một số nguyên nhân hư hỏng của xe để biết được hướng sửa chữa bảo
dưỡng nằm mục đích tăng tuổi thọ cụng như khả năng làm việc của các thiết bị
trên xe. Có như vậy mới đem lại hiệu quả kinh tế cho đơn vị sản xuất.
1.2.

Công dụng, phân loại xe bơm bêtông.

1.1.

Công dụng.
Xe bơm bêtông dùng để vận chuyển bêtông theo một đường ống dẫn bằng

thép hoặc bằng vật liệu cao su từ xe vận chuyển bêtông đến vị trí thi công.
So với phương pháp vân chuyển bêtông dùng bơm đường ống và dùng cần
trục thì vận chuyển bằng xe bơm có những ưu điểm sau :
-

Do quá trình vận chuyển liên tục nên năng suất cao, đối với bơm

bêtông thường có năng suất từ 30 ÷ 80m 3 / h .
-

Do địa hình chập hẹp, xe bơm bêtông có thể đặt xa nơi đang xây

dựng, các đường ống vận chuyển có thể đặt tuỳ ý theo địa hình.
-

Vận chuyển bằng đường ống đảm bảo: phạm vi hoạt động lớn,

chiều cao nâng lớn hơn xo với dùng cần trục với xilô chứa để vận chuyển bê
tông. Chiều cao nâng của cần bơm có chiều cao từ 20 ÷ 60m . Chiều dài vận
chuyển có thể lên đến hàng trăm mét.
Ngày nay xe bơm bê tông được sử dụng nhiều trong các công trình vận
chuyển và đổ bêtông tại chỗ trong xây dựng các công trình vĩnh cửu. Trong xây
dựng các cầu lớn xe bơm bêtông được dùng tương đối phổ biến để vận chuyển
bêtông phục vụ công tác đổ dầm, đúc trụ móng ở xa bờ. Tuy nhiên nhược điểm là
khó khống chế số lượng bêtông trong lúc vận chuyển, thành phần bêtông bị hạn
chế trong phạm vi nhất định (cốt liệu không được quá to, hỗn hợp bê tông không
được khô quá), phải vệ sinh cho máy và đường ống sau khi ngưng sử dụng, yêu
cầu trình độ của người điều khiển cao.v.v.
1.2.2. Phân loại.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 7


Đồ án tốt nghiệp

-

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

Theo cấu tạo của bơm người ta chia làm ba loại: bơm kiểu piston,

bơm kiểu rôto.
-

Theo cách dẫn động bơm nguòi ta chia ra làm hai loại: dẫn động

thuỷ lực và dẫn động điện.
a)

Bơm bêtông kiểu piston dẫn động bằng piston thuỷ lực.

Hình 1-1. Cấu tạo tổng thể cụm công tác của bơm
1-Máng trộn; 2-Quả lắc; 3-Ống dẫn bêtông; 4-Pittông bơm bêtông; 5-Xilanh
bơm bêtông; 6- Xilanh điều khiển quả lắc; 7-Tấm lắc.
Bêtông từ các xe vân chuyển được đưa vào máng trộn, khi một pison
chuyển động đi lên thì nó hút bêtông vào xi lanh của nó, piston kia sẽ đi xuống
phía dưới và đẩy bêtông quả lắc hình chữ C để đưa bêtông đến ống dẫn bêtông.
Sau khi bêtông đã được đẩy ra khỏi xilanh thì miệng của quả lắc C sẽ được đưa
qua miệng của xilanh kia để tiếp tục thực hiện quá trình đưa bêtông đến ống dẫn,
giúp cho bêtông được vận chuyển liên tục tròn đường ống.
b)

Bơm bêtông kiểu rôto.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 8


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

1
2

3

4

5
Hình 1-2. Bơm bêtông kiểu rôto.

1-Ống đẫn bêtông cao áp; 2-Ống đàn hồi của bơm; 3-Thùng cấp liệu; 4-Ống
dẫn bê tông từ thùng vào ống; 5-Rôto của bơm.
Khi rôto của thùng cấp liệu (3) quay, bêtông từ thùng chứa sẽ bị rôto cuốn
theo và được đẩy chạy dọc theo ống đàn hồi (4). Rôto (5) của bơm sẽ quay nén
bêtông từ ống (4) vào ống đàn hồi (2) và đẩy vào ống cao áp (1) để dẫn bêtông
đến nơi sử dụng.
Ống dẫn bêtông của bơm rôto thường hay dùng loại ống cao su (ống mền),
chất lượng cao. Nhờ sự đàn hồi của ống mà bêtông vận chuyển trong ống được
đều đặn, nên chất lượng phun bêtông khi bơm tốt hơn so với ống cứng.
c)

Bơm bêtông kiểu piston dẫn động kiểu tay quay.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 9


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

4

3
1

7

5

6

2

a)

b)

Hình1-3. Sơ đồ nguyên lý làm việc của bơm bêtông kiểu tay quay tròn.
Vị trí hút bêtôngvào xylanh; b) Vị trí đẩy bêtông ra ống dẫn.
1-Van hút; 2-Van đẩy; 3-Thiết bị dẫn vật liệu; 4-Cánh trộn; 5-Xilanh; 6-Piston;
7-Phiễu tiếp liệu; 8-Ống dẫn; 9-Cơ cấu tay quay.
Thân bơm gồm xilanh (5) và hòn van, trong đó hòn van đặt van hút (1) và
van đẩy (2). Xilanh gồm hai lớp, lớp ngoài và lớp trong gọi là xilanh và áo
xilanh. Để tránh mài mòn áo xilanh được làm bằng một hợp kim rất tốt và được
tôi luyện kỹ.
Bên trong xilanh đặt pittông (6) có đầu bọc cao su chống. Như vậy khi làm
việc chỉ có áo xilanh tiếp xúc với bêtông nên khi bị mài mòn ta chỉ cần thay thế

áo xilanh và vẫn giữ nguyên vỏ ngoài xilanh. Phiễu cấp liệu (7) có bố trí thiết bị
dẫn vật liệu (3) để đưa hỗn hợp bêtông chảy từ từ và điều đặn vào trong bơm qua
cửa van hút (1). Trong phiểu có cánh khuấy (4) để duy trì chất lượng bêtông và
tránh hiện tượng phân tầng. Van hút và van đẩy thuộc loại van xoay để đóng mở
đường dẫn bêtông vào xilanh và đẩy bêtông vào ống dẫn. Hai van làm việc nhờ
cơ cấu liên động gồm vít truyền lực cho cơ cấu cam (12), (13), thanh kéo (16) và

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 10


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

(17) (hình 1-4). Theo hình vẽ hai van hút và đẩy sẽ làm việc ngược nhau: tức là
khi van hút mở thì van đẩy đóng, tương ứng với quá trình pittông kéo ra (hình 13a), khi van hút đóng thì van đẩy mở tương ứng với quă trình pittông chuyển
động từ phải sang trái (hình 1-3b) để đẩy bê tông vào ống dẫn. Để tránh hiện
tượng kẹt đá làm hư hỏng van và để cho hỗn hợp bêtông luôn luôn ở trạng thái
lưu động, không bị phân tầng, người ta điều chỉnh sao cho van không bao giờ
đòng hoàn toàn mà luôn có khe hở nhỏ.
14

15 13 21

12
4

1

20

17

16

6
19

5

3

18

10

7

11
11

8

9

Hình 1-4. Hệ thống truyền động của bơm bêtông kiểu tay quay tròn.
1-Động cơ điện; 2-Truyền động đai; 3-Bánh răng truyền động; 4-Trục khuỷu; 5Thanh truyền;6-Pittông; 7-Trục trộn; 8-Vít truyền lực; 9-Động cơ điện quay trục
trộn; 10-Trục thiết bị dẫn liệu; 11-Xích; 12,13-Trục cam; 14,15-Thanh nối;
16,17-Thanh kéo; 18-Van hút; 19-Van đẩy.

Hệ thống truyền động cho bơm bêtông gồm hai động cơ điện, trong đó
một động cơ (9) dùng để quay cơ cấu trộn (10), động cơ (1) dùng để kéo đẩy
piston bơm (6), đóng mở van (18) và (19) và quay cơ cấu dẫn liệu.
1.1.3. Giới thiệu chung về xe bơm bê tông Putzmeister
1.3.1. Cấu tạo chung.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 11


3

12

11

4

1270

4318

1508

2

13

10

9

5

6

7

8

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 12

1

14

Hình 1-5. Cấu tạo tổng thể xe bơm bêtông Putzmeister.
1Cabin điều khiển ; 2-Trụ quay cần bơm; 3-Xilanh
nâng hạ cần bơm; 4-Cần bơm; 5- Khớp quay; 6-Quả lắc; 7Máng trộn; 8-Trục cánh khuấy; 9-Cửa xả ; 10- Xilanh điều
khiển quả lắc; 11-Ụ đỡ cần bơm; 12-Ống dẫn bêtông; 13Thùng chứa dầu; 14-Chân chống.

10030

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister
Đồ án tốt nghiệp

3840

Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

Xe bơm bêtông Putzmeister 28Z là xe có các hệ thống làm việc được đều
khiển bằng thuỷ lực, sản xuất năm 2001 tại hãng Putzmeister (Mỹ) thuộc nhóm
kích thước 28Z, quả lắc hình chữ C, cơ cấu di chuyển bằng bánh lốp.
Xe sử dụng động cơ điezen 8 xilanh, hộp số gồm 8 số, sử dụng hệ thống
phanh khí nén, hai cầu chủ động. Quá trình mở li hợp, phanh dùng trợ lực khí
nén, hệ thống lái được trợ lực bằng thủy lực.
Hệ thống nâng hạ cần bơm gồm: 4 xilanh thuỷ lực có nhiệm vụ điều khiển
cần bơm đến các vị trí làm việc. Để quay cần bơm thì trên trụ xoay đặt hai xilanh
song song có các pittông làm việc theo hai hướng ngược nhau, trên thân các
pittông có các răng ăn khớp với bánh răng lắp trên trụ quay khi các xilanh được
cấp chất lỏng vào thì các pittông chuyển động ngược chiềulàm bánh răng quay
theo dẫn đến cần quay. Hệ thống chống lún giúp cho xe được ổn định trong khi
làm việc. Cả hai hệ thống này được dẫn động bằng dầu thuỷ lực từ bơm pittông
rôto hướng trục thân nghiêng.
Hệ thống bơm bêtông có nhiệm vụ hút bêtông vào từ máng trộn và đẩy
chúng đến đường ống dẫn bêtông, bơm chính tạo áp suất dẫn động cho hệ thống
là bơm piston rôto hướng trục kiểu đĩa nghiêng đảo chiều cung cấp được. Để đảo
chiều làm việc của các pittông trong bơm bêtông người ta lắp trên xilanh bơm
các cảm biến hành trình khi các pittông trong bơm bêtông đến cuối hành trình
làm việc thì cảm biến sẽ phát tín hiệu để điều khiển đĩa nghiêng trong bơm chính
nhằm thay đổi hướng cung cấp chất lỏng đến hai xilanh bơm bêtông.
Ngoài hộp số chính, tên xe còn lắp thêm hộp số phụ ngay sau nó. Hộp số
phụ này có hai chế độ lầm việc. Chế độ thứ nhất: truyền công suất từ động cơ qua
hộp số chính đến trục cácđăng qua hộp số phụ và đưa ra cầu sau (khi xe đang di
chuyển trên đường). Chế đô thứ hai: truyền công suất từ động cơ qua hộp số
chính đến trục cácđăng qua hộp số phụ và đưa vào các bơm để tạo áp suất dầu.

Quá trình điều khiển chế độ làm việc của hộp số phụ dùng bằng khí nén.
1.3.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe bơm bêtông Putzmeister.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 13


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

Bảng 1.1. Các thông số của xe bơm bêtông Putzmeister.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 14


Đồ án tốt nghiệp

STT
41

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

Tên thông số

Đơn vị

Động
cơ

Bơm
bêtông
Loạisuất bơm bêtông tối đa
Công

Điezen
65

m3 / h

hiệubêtông tối đa
ÁpMãsuất

7CAT

MPa

Công kính
suất cực
đạibơm bêtông
Đường
xilanh
2

Giá trị

224
0,23

mkW

Tốc độ
lớn nhất
Chiều
dàiquay
bơm vòng
bêtông

21900
,1

SốCần
daobơm
động của quả lắc

13

hiệu
ÁpMã
suất
dầu dẫn động bơm

3528Z

MPa

Tầm với
tốidẫn
đa động bơm
Đường

kínhngang
xilanh

0,1324

m

Tầm với
đa dẫn động bơm
Đường
kínhcao
cầntốipiston

0,0828

mv ph
l ph
m

125 × 4

m
m
mm

7

m

Chiều dài đoạn cần thứ nhất

5,9

m

Chiều dài đoạn cần thứ hai

5,9

m

Chiều dài đoạn cần thứ ba

5,2

m

Chiều dài đoạn cần thứ tư

3

m

8,5

MPa

Volvo

km h

70

m

10,03

m

Chiều rộng toàn bộ xe

2,5

m

Chiều cao toàn bộ xe

3,84

m

Khoáng cách giữa hai cầu

4,95

tân

Ống dẫn (đường kính và độ dày cho
phép)

Chiều dài ống cao su cuối tối đa
Áp suất bêtông tối đa trong ống
3Xe Xe bơm
Mã hiệu
Tốc độ di chuyển tối đa
Chiều dài toàn bộ xe

Khối lượng toàn bộ xe

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 15

21


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

Hình1-6. Vùng làm việc của cần bơm
1.4.

Đối tượng công tác của xe bơm bêtông Putzmeister.
Đối tượng công tác trên xe là bêtông, trong thành phần của hỗn hợp

bêtông thì nước là thành phần qua trong nhất để có thể bơm được hỗn hợp bêtông
vì nó là thành phần trung gian truyền áp suất do bơm tạo ra đến các phối liệu
khác. Do vậy cần phải tạo ra hỗn hợp thể huyền phù của nước và các phối liệu
cứng mà từ hỗn hợp này nước không thể tách ra được. Trong các phối liệu tạo
nên hỗn hợp bêtông đảm bảo việc giưc được nước,các vật liệu có độ hạt nhỏ hơn

0,25mm có vai trò quan trọng vì sức căng bề mặt của chúng trong hỗn hợp là lớn

nhất nên ngăn cản không cho nước chảy qua. Chất lượng và khối lượng của hỗn
hợp ở thể huyền phù có ảnh đến việc tạo thành dòng bêtông trong đường ống.
Nếu trong hỗn hợp bêtông, thể huyền phù xuất hiện với sồ lượng ít hơn so với số
lượng cần thiết để điền đầy thể tích rỗng của hỗn hợp, lúc này dòng bêtông trong
các đường ống không được tạo thành.
Trong vùng chưa được điền đầy, áp suất của bơm không đủ để tạo thành
dòng hỗn hợp vật liệu mà chỉ chèn ép các hạt. Chính điều này làm xuất hiện hiện
tượng ùn tắc trongđừng ốngvà việc bơm hỗn hợp không thể thợc hiện được.
Nếu như hỗn hợp bêtông được tạo thành một dòng liên tục, không có lỗ
hổng không khí (ta gọi bêtông ở thể huyền phù) thì dòng chất lỏng không chịu
nén sẽ đảm bảo cho bêtông di chuyển thành dòng không bị ùn tắc. Áp suất của
bơm sẽ truyền lực thuỷ tĩnh trực tiếp tác dụng lên hỗn hợp đã hoà trộn đều (thể
huyền phù), hỗn hợp này trong lúc di chuyển thành dóngẽ thưỡnguyen phủ lên bề
mặt trong của đường ống tạo thành lớp bôi trơn.
Như vậy để bơm bêtông đạt năng suất cao và áp suất vận chuyển có thể
nhỏ là cần phải tạo ra một hỗn hợp bêtông vận chuyển ở dạng huyền phù. Một
điều cần lưu ý đối với các hỗn hợp bêtông có sử dụng các chất phụ gia như chất
làm đông kết, chất làm chậm đông kết, phụ gia liên kết hoặc phụ gia làm tăng
tính đầm lèn cần phải kiểm tra tại chỗ xem có ảnh hưởng đến khả năngbơm
bêtông hay không?
SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 16


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

2.

Các hệ thống chính trên xe bơm bêtông Putzmeister.

2.1.

Hệ thống động lực của xe cơ sở.

2.1.1. Giới thiệu chung.
Động cơ có chức năng biến đổi năng lượng của nhiên liệu thành cơ năng.
Ly hơp có nhiệm vụ đóng hoặc cắt nguồn động lực từ động cơ truyền đến bánh
xe chủ động hoặc các bơm thủy lực. Hộp số chính có tác dụng làm thay đổi số
vòng quay ở trục ra của động cơ từ đó làm thay đổi tốc độ di chuyển của xe hoặc
làm thay đổi số vòng quay của các bơm thủy lực. Công suất động cơ truyền qua
ly hơp, hộp số, trục các đăng đưa đến hộp số phụ. Hộp số phụ có hai chế độ làm
việc: truyền công suất đến cầu sau (khi xe đang chuyển động) hoặc truyền công
suất để dẫn động bơm chính (khi xe đang bơm bêtông).
2.1.2. Nguyên lý làm việc.
Ban đầu cho động cơ hoạt động, sau một thời gian kiểm tra xem áp suất
khí nén trong bình hơi. Khi áp suất đạt đến giá trị cho phép thì tiến hành mở ly
hợp và tiến hành cài số xe thì xe sẽ bắt đầu di chuyển. Do hộp số phụ luôn luôn ở
chế độ nối từ trục các đăng ra cầu sau vì vậy muốn bơm bêtông thì ta phải thực
hiện quá trình chuyển chế độ làm việc của hộp số phụ ngay khi vừa mở ly hợp
(việc điều khiển quá trình đóng mở ly hợp và chế độ làm việc của hộp số phụ
điều dùng khí nén).
2.2.

Hệ thống bơm tạo áp suất cho dầu.
Bơm là một bộ phận của truyền động thủy lực. Nó biến cơ năng của động

cơ chính thành năng lượng của dòng chất lỏng và đưa đến các hệ thống làm
việc.Trên xe bơm bêtông Putzmeister các hệ thống được điều khiển bằng thủy
lực bao gồm:
-

Hệ thống chân chống.

-

Hệ thống điều khiển cần.

-

Hệ thống bơm bêtông.

-

Hệ thống điều khiển quả lắc.

Các hệ thống được dẫn động bằng các bơm độc lập. Trên xe bơm bêtông
Putzmeister 28Z để tạo áp suất dầu điều khiển hệ thống bơm bêtông người ta
SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 17


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

dùng loại bơm thủy lực pittông rôto hướng trục đĩa nghiêng đảo chiều được, bơm

pittông rôto hướng trục thân nghiêng dùng để dẫn động cần bơm và chân chống,
bơm bánh răng để tăng cường cho hệ thống khi làm việc với công suất lớn, bơm
pittông hướng trục đĩa nghiêng được để dẫn động quả lắc.
2.3.

Hệ thống bơm bêtông.
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống bơm bêtông được thể hiện trên hình 2-4. Hệ

thống này có nhiệm vụ tiếp nhận dầu thủy lực có áp suất cao từ bơm chính và
biến nó thành cơ năng để thực hiện quá trình chuyển động tịnh tiến trong thân
xialnh (8) đẩy bêtông từ máng trộn đến đường ống dẫn bêtông.
Bộ phận công tác của bơm gồm hai cụm xilanh pittông thủy lực. Hai cụm
này được nối thông với nhau và được dẫn động bằng bơm thủy lực. Có hai
phương pháp nối ống dẫn dầu từ bơm chính đến bơm bêtông .
-

Phương pháp nối ở đầu cần pitttông: cho phép nâng cao năng suất

làm việc của bơm bêtông lên 109m 3 / h trong khi đó áp suất làm việc của bơm chỉ
đạt đến giá trị 7 MPa do đó thường nối ống kiểu này đối với nhưng vị trí bơm
bêtông không quá xa hoặc quá cao so với tầm với của cần.
-

Phương pháp nối ở sau đuôi pittông (hình 2-4): làm năng suất làm

việc của bơm bêtông chỉ đạt còn 65m 3 / h nhưng áp suất làm việc của bơm rất
lớn, vào khoảng 11MPa . Thường nối ống kiểu này để bơm bêtông ở những vị trí
tương đối cao và xa so với cần bơm.
Có thể giải thích được nguyên nhân trên như sau: ứng với số vòng quay
nhất định của động cơ thì tốc độ của bơm chính cũng đạt một giá trị nhất định.

Lưu lượng và áp suất dầu lại phụ thuộc vào số vòng quay của bơm giá trị của
chúng cũng không thay đổi. Lưu lượng Q = S × v trong đó S là tiết diện của
xilanh, v là vận tốc chuyển động của dòng chất lỏng. Khi nối ống ở đầu cần
pittông thì dầu được đưa từ bơm chính vào trực tiếp ở đây, do tiết diện S bé mà
lưu lượng Q lại có giá trị không đổi nên làm cho vận tốc dòng chất lỏng tăng lên
dẫn đến làm tăng tốc độ của bơm bêtông lên. Lưc tác dung lên diện tích mặt
pittông F = p × S trong đó p áp suất dầu từ bơm chính. Khi nối ống ở cần pittông

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 18


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

do tiết diện S bé mà áp suất p lại không đổi nên làm giảm lực tác dụng lên mặt
pittông (7) dẫn đến làm giảm lực tác dụng lên pittông (8). Đối với phương pháp
nối ống ở đuôi pittông thì giải thích ngược lại.
Pittông bơm bêtông (2) và pittông thủy lực (5) được nối với nhau thông qua
khớp nối (3). Trong quá trình làm việc pittông (2) tiếp xúc thường xuyên với
bêtông bám trên thành xilanh (1) nên dễ bị ăn mòn, khi đó ta tháo khớp nối để
thay mới pittông bơm. Do làm việc liên tục nên thành xilanh bơm bêtông (1)
xilanh (4) nóng lên và chúng truyền nhiệt qua pittông bơm bêtông (2) và pittông
thủy lực (5) đến cần (8). Để làm giảm nhiệt độ của hệ thống hai cần pittông được
đặt trong bể chứa nước (7) và nó sẽ giảm nhiệt độ cho hệ thống.
Nguyên lý làm việc của hệ thống: (đối với cách lắp ống ở đầu cần pittông
như hình 2-4). Dầu có áp suất cao từ bơm chính được đưa đến pittông (5) phía
trên thực hiện quá trình đẩy trong xilanh (1) vào quả lắc (9) đồng thời do hai cụm
xilanh pittông thủy lực (5) được nối thông với nhau nên khi pittông (5) phía trên

đi qua phải thì nó đẩy pittông (5) phía dưới về bên phải để thực hiện quá trình hút
bêtông vào trong xilanh bơm bêtông (1) bên dưới. Sau khi pittông (2) phía trên
đã đẩy hết bêtông ra khỏi xilanh, cảm biến điện từ đặt ở cuối hành trình của
pittông sẽ đưa tín hiệu đến để điều khiền van phân phối điện từ thực hiện quá
trình đảo chiều làm việc của bơm bêtông. Lúc dầu cao áp lại được đưa đến xilanh
(5) bên dưới để thực hiện việc đẩy bêtông ra khoải xilanh.Quá trình này được lặp
đi lặp lại liên tục nhờ đó bêtông được vận chuyển đến đường ống điều đặn.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 19


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister
1

2

3

4

5

Chuyãøn

Naûp

9

8

7

6

Hình 2-4. Xilanh - pittông bơm bêtông.
1-Xilanh bơm bêtông; 2-Pittông bơm bêtông; 3-Khớp nối; 4-Xilanh thủy lực; 5Pittông thủy lực; 6-Ống nối thông giữa hai khoan xilanh thủy lực; 7-Bể chứa
nước; 8-Cần pittông; 9-Quả lắc.
Đặt điểm làm việc của bơm bêtông tiếp xúc trực tiếp với hỗn hợp bêtông
nên dễ xảy ra hiện tượng bị mài mòn, đồng thời nó cũng làm việc trong điều kiện
chịu va đập và áp suất cao nên vật liệu chế tạo và hình dáng kích thước của nó
đòi hỏi phải nhà chế tạo phải có trình độ kỹ thuật cao.
2.4.1 Hệ thống cần và xilanh - pittông nâng hạ cần bơm.
Hệ thống cần bơm có nhiệm vụ vận chuyển bêtông từ xe bơm đến vị trí xả
bêtông.Cần bơm được người công nhân điều khiển thông qua bộ điều khiển bằng
điện. Vùng làm việc cũng như điều kiện làm việc của cần phải tuân thủ theo đúng
quy trình vận hành nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống và cho người công nhân
sử dụng chúng. Cần lắp trên xe thân xe bơm bêtông Putzmeister nhờ trục quay
(1), khi không làm việc thì cần được gấp lại và dựa trên thanh chống nhằm mục
đích giảm tải cho trục quay.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 20


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

2

3

5

4

1

8

6

7

Hình 2-6. Cần bơm bêtông.
1-Trụ quay; 2-Ổ đỡ; 3-Xilanh nânh hạ cần bơm; 4-Cần bơm; 5-Khớp nối
giữa các cần; 6-Khớp nối giữa xilanh với cần; 7-Thanh kéo đẩy; 8-Khớp nối
giữa các thanh kéo.
2.4.1. Cần
A

B
B

A

A - A ( 2:1 )

B - B ( 2:1 )

Hình 2-7. Kết cấu một đoạn cần bơm.
Các đoạn cần của bơm có kết cấu chắc chắn, dạng hộp rỗng, được hàn từ
thép rỗng hợp kim. Đối với xe bơm bêtông Putzmeister có tầm với cao tối đa là
28m , tầm với xa tối đa là 24m do đó dùng bốn đoạn cần liên kết lại với nhau

bằng thanh chịu lực và các khâu dẫn.Tại hai vị trí đầu và cuối mỗi đoạn cần được
khoan lỗ để bắt bản lề liên kết, đó là bulông hình trụ dài xuyên qua lỗ liên kết và
được giữ nhờ đai ốc. Các đoạn cần được lắp ghép theo thứ tự giảm dần kích
thước từ trụ xoay đến ống cao su ở đầu phun bêtông.
2.4.2. Xilanh - pittông nâng hạ cần bơm.
Xe bơm bêtông Putzmeister sử dụng xilanh nâng hạ cần bơm loại xilanh
tác dụng hai chiều có một cần đẩy. Thân xilanh và đầu cuối bên ngoài của cần
đẩy được liên kết với cần bơm và khâu dẫn bằng khớp bản lề, ở vị trí liên kết nhà

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 21


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

thiết kế thường dùng ổ đỡ trược. Ổ đỡ này cho phép quay quanh (một góc không
lớn) chốt trong mặt phẳng bất kỳ, đảm báo sự lắp, tháo dễ dàng và loại trừ khả
năng kẹt khi có sự vênh lệch nào đó do việc chế tạo không chính xác các thành
phần của thiết bị công tác. Các kích thước của xilanh giảm dần theo thứ tự từ trụ
xoay đến đầu cao su phun bêtông. Bốn xilanh có nhiệm vụ điều khiển việc nâng
hạ cần bơm, trụ xoay có nhiệm vụ đưa cần bơm xoay quanh trụ của nó theo chiều

kim đồng hồ hặc ngược chiều kim đồng hồ một góc tùy ý.
2.5.

Hệ thống phân phối bêtông.

2.5.1 . Máng trộn.
Là nơi hỗn hợp bêtông tươi được tập trung lại và được trộn đều trước khi
được hút vào bơm bêtông. Phía trên của máng trộn đặt tấm lưới sắt để ngăn
không cho các vật liệu có kích thước lớn hơn mắt lưới lọt xuống máng làm hỏng
bơm. Để thuận lợi cho việc bơm bêtông người ta đặt máng trộn phía sau cùng của
xe, với cách bố trí này thì các xe vận chuyển bêtông có thể đổ trực tiếp bêtông từ
bồn chứa sang xe bơm mà không cần đường ống dẫn. Vật liệu chế tạo máng là
thép không gỉ chịu áp lực cao, được hàn từ các tấm thép lá. Do hai miệng hút của
bơm bêtông đặt phía trên đáy máng nên sau khi bơm xong vẫn còn sót lại bêtông
ở đáy đông kết lại và làm giảm thể tích buồng chứa của máng. Để khắc phục hiện
tượng này thì một cửa thoát được đặt bên dưới đáy máng, sau khi vệ sinh máng ta
chỉ cần mở cửa là vật liệu được đưa ra khỏi máng.
3

4
5
6

2
1

9
10

8

Hình 2-8. Máng trộn bêtông

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 22

7


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

1-Trục cánh khuấy; 2-Ống dẫn dầu bôi trơn trục; 3-Ống dẫn dầu bôi trơn đầu
xilanh; 4-Bộ chia dầu; 5-Bình chứa dầu bôi trơn; 6-Thanh nối, 7-Cửa xả; 8Máng trộn; 9-Xilanh điều khiển quả lắc; 10-Tấm chịu mài mòn hình gọng kính.
2.5.2. Xilanh điều khiển quả lắc.
Quả lắc phân phối được điều khiển bởi hai xilanh đặt đối xứng và làm việc
ngược nhau. Khi dầu thủy lực được cung cấp đến một trong hai xilanh làm việc
thì hộp nối hai đầu xilanh sẽ chuyển động qua lại làm cho tấm lắc chuyển động.
Do tấm lắc nối với vai quả lắc bằng bulông nên quả lắc chuyển động theo để đảm
bảo miệng của quả lắc luôn tì vào miệng của bơm bêtông. Đầu pittông và xilanh
điều khiển có dạng cầu để đảm bảo cho chúng có thể xoay một góc tương đối
nhỏ mà không bị bó kẹt. Tại các đầu liên kết này luôn có đường dẫn dầu đến để
bôi trơn.
2.5.3. Cánh khuấy.
Cánh khuấy được đặt trong máng trộn và được dẫn động bằng bơm thủy
lực. Cánh khuấy làm việc liên tục vừa để đảm bảo cho bêtông không bị đông kết
vừa đảm bảo cho quá trình hút bêtông được dễ dàng. Do kích thước máng trộn
tương đối bé nên chỉ có thể bố trí hai cánh khuấy, các cánh khuấy được làm từ
thép hợp kim có khả năng chịu mài mòn và va đập. Cánh khuấy nối với trục của

nó bằng bulông tạo điều kiện thuận lợi cho việc thay thế khi cánh bị hư hỏng.

1

2
3

Hình 2-9. Cánh khuấy
1-Trục khuấy; 2-Cánh khuấy; 3-Bulông.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 23


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

2.5.4. Quả lắc phân phối.
Quả lắc phân phối có dạng hình chữ C, được đúc bằng thép có khả năng
chịu áp lực cao, chịu mài mòn và không bị rỉ rét. Một đầu được gắn chặt trên tai
nan nhờ hai bulông dài bắt xuyên qua thân của tai nan và vai của quả lắc. Đầu
bên dưới của tai nan đặt vào giữa hai pittông thủy lực, khi đưa dầu cao áp vào
một trong hai pittông thì nó sẽ đẩy tai nan xoay quanh trục của ống áp lực. Do
qủa lắc liên kết với tai nan bằng mối ghép chặt nên qủa lắc cũng xoay theo, làm
cho đầu bên dưới của quả lắc chuyển động qua về liên tục hai bên miệng bơm
bêtông. Muốn đảo chiều chuyển động của con lắc thì phải thay đổi đường dầu
cao áp từ bơm phụ cung cấp cho pittông bằng cách điều khiển con trượt trong
van phân phối điện từ. Qúa trình được điều khiển tự động và liên hệ chặt chẽ với
chiều làm việc của pitông trong bơm bêtông, tín hiệu để điều khiển van phân

phối lấy từ cảm biến hành trình đặt trên thân bơm bêtông.
Theo thiết kế có hai chế độ điều chỉnh tần số lắc của qủa lắc phụ thuộc vào
cách lắp đặt đường ống dẫn dầu từ bơm chính đến xilanh bơm bêtông. Nếu lắp
đường ống ở cần pittông thì tần số của quả lắc là 21l ph , nếu lắp đường ống ở
đuôi pittông thì số lần lắc là 13 l ph . Để làm thay đổi tần số dao động của con lắc
thì ta phải thay đổi lưu lượng từ bơm thủy lực cung cấp đến pittông bằng cách
thay đổi góc nghiêng của đĩa trên bơm cung cấp cho nó. Ta điều chỉnh góc
nghiêng hòan toàn bằng tay.Trên thân quả lắc có một lỗ nhỏ là nơi để đổ hỗn hợp
bêtông vào khi bắt đầu bơm, lượng bêtông này dùng để mồi bơm.

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 24


Đồ án tốt nghiệp

3

Khảo sát xe bơm bê tông Putzmeister

4

A

5

6

7
8

2
1
12

13

11

9

10

A

Hình 2-10. Quả lắc
1-Máng trộn; 2-Quả lắc; 3- Cửa kiểm tra; 4-Bulông nối quả lắc với ống bêtông;
5-Ống dẫn bêtông; 6-Bulông nối tấm lắc với quả lắc; 7-Vai quả lắc; 8-Tấm lắc;
9-Xilanh điều khiển con lắc; 10-Bộ phận nối khung xe; 11-Hộp nối hai đầu
pittông; 12-Xilanh bơm bêtông;
2.6.

Hệ thống chân chống.
Hệ thống chân chống giúp tăng độ ổn định cho toàn bộ xe khi bơm bêtông.

Trên xe bơm bêtông Putzmeister bốn chân chống được bố trí hai bên thành xe.
Các chân chống được nâng hạ nhờ các xilanh thủy lực lắp bên trong nó, động cơ
thủy lực bánh răng giúp cho các chân chống quay được một góc quanh trục của
nó. Hệ thống chân chống được điều khiển hoàn toàn bằng tay, nó được điều
khiển trước khi bắt đầu bơm bêtông và sau khi bơm phải điều khiển các chân

cống về đúng vị trí ban đầu.
2.7.

Hệ thống đường ống dẫn bêtông.
Có nhiệm vụ vận chuyển bêtông từ bơm đến vị trí thi công. Toàn bộ đường

ống là những đoạn ống thép cong và thẳng được nối lại với nhau, để các ống thép
nối với nhau được kín khít và tháo dễ lắp dễ dàng người ta dùng vòng kẹp đặt
biệt để nối các mặt bích của ống. Riêng ống cong tại cuối điểm quay cuối cùng
có tác dụng làm giảm tốc độ phun của bêtông và giảm mài mòn ống cao su

SVTH :Trương Văn Minh Phú - Lớp : 02C4
Trang 25