浅谈新技术在泵车上的应用
2021-05-20李海波杨刚张进
李海波 杨刚 张进
1.湖南响箭重工科技有限公司 湖南 常德 415106；
2.台州科技职业学院 浙江 台州 318020
引言
我国工程机械企业面临着行业内竞争加剧、产品更新换代慢、人才紧缺的威胁，同时也迎来了国家加大基础设施建设、新型城镇化战略的优势[1-5]。目前混凝土泵车在各大施工单位已经得到广泛应用，很多施工方都通过混凝土泵车来提高混凝土的输送效率。随着城市化进程的加速，混凝土泵车在施工中的用途越来越大。
当前政府鼓励加强农业基础设施建设，因此各地建设新农村的群众积极性不断升高，地方政府也全力推动，“新型城镇化建设”和“新农村建设”过程中对工程机械的需要也成为行业关注话题。但是，由于受经济条件限制，农村地区对高性能、高价格的工程机械望而却步，反而是身材小巧、机动灵活的小型工程机械在农村市场有更大的需求。响箭重工最新推出的灵箭43M-PLUS很好地满足了农村市场的需求，该车具备布料范围广、移动性好、成本低、可靠性高等诸多优点。
1 灵箭PLUS新技术的应用
1.1 新型6*2泵车专用底盘的开发
近年，“桥长比”不知不觉间成了泵车市场竞争的一大卖点。桥长比是三一重工在2010年左右提出的概念，“桥长比”是指底盘桥轴数与臂架长度的比值。在同样的底盘上能够装载的臂架越长意味着泵车购置成本及使用成本的降低，更是泵车提升道路通过性和场地适应性的集中体现。基于这种理念，响箭重工推出桥长比国内最大泵车——国六灵箭43M-PLUS ，该泵车采用6*2专用泵车底盘，如图1所示。在原4*2底盘基础上增加一随动桥，底盘成本仅增加2万元左右，整车额定载荷由原先的23吨提升至30吨，匹配该底盘的臂架布料高度由原先的38米提升至43米。
图1 6*2专用泵车底盘示意图
1.2 创新的臂架结构形式
臂架是混凝土泵车最重要的结构件之一，它主要由各节臂架、油缸、连接机构等等基本结构件组成。泵车臂架在工作时，直接由臂架油缸驱动，通过臂架油缸的油杆伸缩，实现对臂架的展开和折叠。根据臂架折叠方式的不同，分为Z型、R型、RZ混合型臂架。图2是Z型臂架折叠形式示意图，Z型臂架结构简单，整体臂架占用空间小，同时，展开速度最快，一般用于4节臂泵车。图3是R型臂架折叠形式示意图，R型臂架结构紧凑，稳定性较Z型臂架好，展开速度慢。RZ型臂架结构综合了Z型与R型的优缺点，适用于长臂架泵车，但结构更复杂，制造要求更高。
灵箭43M-PLUS泵车臂架在传统5Z臂架的基础上创新性的提出了5ZR型臂架折叠型样式（图4），5ZR型臂架兼顾了4Z型臂架结构简单，展开时间短以及R型臂架结构紧凑、稳定性高的优点，整车高度更低，设计制造更简单。二臂与四臂设计成弯臂结构，合理地留出连杆及五臂的装配位置，使整车结构更加紧凑，也使整车载荷沿一臂左右对称均匀分布，提高了稳定性，延长了整车的使用寿命，避免了5Z型臂架施工时的布料盲区，能连续施工，提高了施工效率，减少了臂架的晃动，简化了泵车操作手的操作。
图2 Z型臂架折叠形式示意图
图3 R型臂架折叠形式示意图
图4 5ZR臂架折叠型示意图
1.3 行业独创的臂架光电感应开关
在长期使用中，检测装置在臂架收拢时与接近开关的距离会有些许改变，会影响接近开关的使用精度；长期作业可能导致臂架在完全收拢时有些许下沉，而臂架与接近开关的距离有限，会导致臂架完全收拢时压在接近开关上以至损坏接近开关；开式工作环境比较恶劣，因现场无遮挡，靠近泵送料斗，容易受混凝土的污染，工作时混凝土会造成接近开关损坏或感应不到，工作过程中因臂架的偏斜导致接近开关感应不到。
灵箭43M-PLUS泵车首次采用光电感应检测装置，包括臂架、臂架隔板、臂架支撑缓冲垫、臂架支撑横梁、信号线、第一投光器和受光器；臂架隔板设于臂架朝向臂架支撑横梁的一端，臂架支撑缓冲垫设于臂架支撑横梁朝向臂架的端面上，第一投光器、受光器通过信号线与泵车主控系统连接；当臂架与臂架支撑缓冲垫分离时，受光器用于接收第一投光器发射的红外光；当臂架与臂架支撑缓冲垫贴合时，臂架隔板处于第一投光器与受光器之间且用于遮挡第一投光器发射的红外光。该臂架的光电感应检测装置的目的是解决泵车采用接近开关进行臂架位置检测时因长期恶劣环境条件下使用导致接近开关损坏影响检测结果的问题。
1.4 外置式转台输送管安装技术
转台输送管因所处特殊部位，弯头多、空间狭小，该处的输送弯管最易磨损，更换频次高，传统设计方法都是将输送管布置在转台立板内侧，输送弯管和直管磨损后更换非常困难。灵箭43M-PLUS将输送改至转台立板外侧，方便输送管安装和维护的同时，也大幅度地减小了臂架一与转台相连的销轴直径，结构设计进一步优化。
2 结束语
灵箭43M—PLUS系列泵车通过创新设计，开发泵车专用6*2底盘，在原4*2底盘基础上增加一随动桥，底盘成本仅增加2万元左右，整车额定载荷由原先的23吨提升至30吨，匹配该底盘的臂架布料高度由原先的38米提升至43米。采用具有自主知识产权的5ZR型臂架结构形式，使整车结构更加紧凑，也使整车载荷沿一臂左右对称均匀分布，提高了稳定性，延长了整车的使用寿命，避免了5Z型臂架施工时的布料盲区，能连续施工，提高了施工效率，减少了臂架的晃动，简化了泵车操作手的操作。臂架光电感应开关的应用解决泵车采用接近开关进行臂架位置检测时因长期恶劣环境条件下使用导致接近开关损坏影响检测结果的问题。外置式转台输送管安装等核心技术，更好地满足了客户需求。外置式转台输送管安装技术的应用，方便输送管安装和维护的同时，也大幅度地减小了臂架一与转台相连的销轴直径，结构设计进一步优化。
