1. Насосы для подачи и распределения бетонной смеси

Бетоно- и растворонасосы предназначены для транспортирования бетонной или растворной смеси к месту укладки по трубам. Это упрощает общую систему коммуникаций, позволяет совмещать горизонтальное транспортирование с вертикальным, исключает ручной труд при приеме, перемещении и укладке смеси, повышает в 2–3 раза производительность труда и снижает соответственно стоимость этих операций. Этот способ позволяет механизировать работы в стесненных и труднодоступных местах, сохранить требуемое качество смеси и исключить ее потери. В состав бетононасосной установки входят собственно бетононасос и комплект бетоноводов.

Принцип действия бетононасосов заключается в том, что при закрытом нагнетательном и открытом всасывающем клапанах поршень насоса засасывает бетонную смесь из приемного бункера, а при закрытом всасывающем и открытом нагнетательном клапанах выталкивает бетонную смесь в бетоновод.

Бетононасосы классифицируются по следующим характерным признакам:

• по режиму работы – с периодической (поршневые) и непрерывной (шланговые) подачей смеси;
• по типу привода – с механическим и гидравлическим приводом;
• по количеству бетонотранспортных цилиндров – одно- и двухцилиндровые;
• по исполнению – стационарные и мобильные (автобетононасосы).

Источником энергии в автобетононасосах является дизельный двигатель шасси или автономный дизельный двигатель. Прицепные и стационарные бетононасосы могут быть оборудованы как дизельными двигателями, так и электродвигателями.

В бетононасосах всех типов можно выделить следующие основные узлы, смонтированные на общей раме:

• загрузочную воронку,
• привод,
• качающий узел,
• нагнетательный бетоновод,
• вспомогательные механизмы.

Автобетононасосы, как правило, снабжены бетонораспределительной стрелой-манипулятором. Привод всех современных бетононасосов является гидравлическим с большим разнообразием принципиальных схем.

Качающий узел поршневого бетононасоса состоит из цилиндропоршневой группы и бетонораспределителя, поочередно направляющего нагнетаемую бетонную смесь в бетоновод, при этом процесс нагнетания имеет циклический характер.

В настоящее время чаще применяют двухцилиндровые бетононасосы с гидравлическим приводом, отличающиеся компактностью, меньшей металлоемкостью и высокими эксплуатационными показателями. Применение двух бетонотранспортных цилиндров и быстродействующих устройств переключения направления движения поршней и распределительных клапанов обеспечивает подачу смеси в бетоновод практически непрерывным потоком.

Гидравлические бетононасосы выпускаются производительностью 15–120 м³/ч и обеспечивают подачу смеси на расстояния до 250 м по горизонтали и до 50 м по вертикали. Давление в транспортных цилиндрах в зависимости от условий эксплуатации составляет 3–12 МПа. Несмотря на большое число типов и моделей гидравлических бетононасосов (особенно производимых зарубежными фирмами), они имеют много общего и различаются в основном конструкцией распределительных устройств.

Следует отметить, что от четкости и надежности работы распределительных устройств во многом зависит бесперебойная работа насосов, поэтому в настоящее время ведутся интенсивные разработки наиболее совершенных распределительных устройств.

На рис. 1, а показана схема распределительного устройства с двумя плоскими заслонками. Горизонтальная заслонка, помещенная под приемным бункером, в соответствии с направлением движения поршней поочередно открывает доступ смеси в определенный цилиндр на такте всасывания, а вертикальная соответственно открывает канал движения смеси в магистраль на такте нагнетания.

На рис. 1, в показана схема распределителя коленчатого типа. Поворотное колено, помещенное в коробке под приемным бункером, с помощью гидроцилиндра управления поочередно подсоединяется к торцам бетонотранспортных цилиндров. В соответствии с расположением колена в один из цилиндров засасывается смесь, в то время как из другого цилиндра смесь выдавливается поршнем в бетоновод. Торец поворотного колена плотно прилегает к поверхности сменной лобовой плиты, объединяющей цилиндры.

Рис. 1. Схемы распределительных устройств (клапанов) бетононасосов

На рис. 1, г приведена схема распределителя с плоским вращающимся клапаном. Вращающийся цилиндрический клапан (рис. 1, б) применяется в бетононасосах с механическим приводом.

По виду рабочей жидкости, приводящей в движение поршни, насосы бывают масло- и водогидравлические. Наиболее распространены маслогидравлические насосы. Принципиальная схема двухцилиндрового маслогидравлического бетононасоса с шиберными клапанами показана на рис. 2. Поршни 9 бетонотранспортных цилиндров закреплены на общих штоках с поршнями приводных гидроцилиндров 11, которые перемещаются под напором масла, подаваемого насосом 15 из бака 14. Изменение направления движения поршней осуществляется распределителем 12, который управляется потоком масла от сети привода клапанов, проходящим через золотник 16 с электромагнитным управлением. Для защиты системы от перегрузок в гидросхеме предусмотрен предохранительный клапан 13.

Управление клапанами и привод мешалки-побудителя, размещенной в приемном бункере, осуществляются от самостоятельной цепи гидропривода. Масло насосом 2 из бака 1 через распределитель 5 нагнетается в определенные полости гидроцилиндров 7, перемещающих шиберные заслонки 8, открывающие доступ бетонной смеси в соответствующие полости насоса. Распределитель 5 управляется потоком масла, проходящим через золотник 6 с электромагнитным управлением. Переключение клапанов и реверсирование движения поршней осуществляются за доли секунды, поэтому в гидросистему включен гидроаккумулятор 4, сглаживающий броски давления. Предохранительный клапан 3 защищает систему от перегрузок. Между гидроцилиндрами 11 и бетонотранспортными цилиндрами 9 установлена промывочная камера 10, заполненная водой для очистки внутренних поверхностей бетонотранспортных цилиндров и смазки пары поршень – цилиндр.

Рис. 2. Схема бетононасоса с маслогидравлическим приводом

Бетонотранспортный цилиндр – один из ответственных элементов насоса – изготовляется из высококачественной стали с хромированной внутренней полостью. Бетонотранспортные поршни выполняются обычно составными из металлических дисков, между которыми помещены уплотнительные шайбы из износостойкой резины или специальных пластиков.

В бетононасосах с водогидроприводом (рис. 3) отсутствуют приводные гидроцилиндры. Вода из бака 21 через обратный клапан 20 центробежным насосом 18 через распределитель 19 попеременно нагнетается в правую часть одного из двух цилиндров 6. Поршни соединены стальными канатами 3, наматываемыми на барабаны 1. Под напором воды свободно плавающий поршень 5 перемещается вправо, вытесняя смесь в бетоновод, а второй засасывает смесь в другой цилиндр. Управление клапаном 7 и привод во вращение смесителя 9, помещенного в приемном бункере 8, осуществляются от второй маслогидравлической сети, состоящей из маслобака 14, насоса 15, гидроаккумулятора 16 и предохранительного клапана 13. Гидромотор 10 привода смесителя работает постоянно при включенном насосе 15. Распределитель 12, управляемый механическим путем от цепного привода 2, через упор 4 подает масло в гидроцилиндр 11 для управления клапаном 7 и в золотник, управляющий распределителем 19, который осуществляет реверсирование поршней 5. Привод водяного 18 и масляного 15 насосов осуществляется от одного двигателя 17.

Рис. 3. Схема бетононасоса с водогидравлическим приводом бетонотранспортных поршней

Водогидравлические насосы отличаются повышенным объемом (до 80 л) засасываемой в цилиндр смеси, что позволяет уменьшить число двойных ходов поршней и износ трущихся деталей. Однако они имеют невысокое давление в транспортных цилиндрах (3,5–4 МПа); водяной центробежный насос не обладает жесткой характеристикой, что приводит к значительному уменьшению производительности при повышении давления. Поэтому водогидравлические бетононасосы получили меньшее распространение, чем маслогидравлические.

Бетононасос СБ-161 (рис. 4) состоит из рамы 7, затвора бетононасоса, бункера 2, рабочего цилиндра 6, гидропривода 4, гидросистемы 3 и бетоновода 1. С одной стороны к распределительной коробке присоединен бетоновод, с другой – рабочий цилиндр бетононасоса. К верхней части его корпуса крепится приемный бункер. Привод затвора осуществляется с помощью гидроцилиндра. Возвратнопоступательное движение поршня обеспечивается масляным гидроцилиндром. Гидропривод состоит из двигателя, масляного бака, сдвоенного лопастного насоса и трубопроводов.

Масло поступает в гидроцилиндр, что вызывает перемещение поршня до крайнего движения, после чего срабатывает напорный золотник с обратным клапаном, направляющий масло в гидроцилиндр распределительной коробки, поворачивающей затвор. Одновременно с помощью реверсивного золотника масло от лопастного насоса направляется в противоположную полость масляного гидроцилиндра, вызывая обратное движение поршня.

Рис. 4. Бетононасос СБ-161: 1 – бетоновод; 2 – бункер; 3 – гидросистема; 4 – гидропривод; 5 – кран; 6 – рабочий цилиндр; 7 – рама

Схема гидравлического привода бетононасоса приведена на рис. 5. Принцип работы бетононасоса с маслогидравлическим приводом заключается в следующем. Бетонная смесь из приемного бункера засасывается в один из транспортных цилиндров бетононасоса и рабочим ходом другого цилиндра подается в бетоновод. Поршни транспортных цилиндров жестко соединены со штоками гидроцилиндров, совершающих возвратно-поступательное движение при подаче в них масла. Изменения направления потока бетонной смеси при тактах всасывания и нагнетания достигаются применением двух шиберных пластин: горизонтальная пластина перекрывает разгрузочное отверстие бункера, вертикальная – выходное отверстие транспортных цилиндров.

Рис. 5. Гидропривод бетононасоса СБ-161: 1 – кран управления; 2 – реверсивный золотник; 3 – напорный золотник с обратным клапаном; 4 – предохранительный клапан с переливным золотником; 5 – вентиль; 6 – манометр; 7 – сдвоенный лопастный насос; 8 – рабочий цилиндр

Плавно регулируя количество масла, подаваемое в гидроцилиндры, можно изменять подачу бетононасоса от минимальной до максимальной. В качестве распределительных устройств, изменяющих направление потока бетонной смеси, применяют поворотные трубы, патрубки и пластины специальной конструкции в зависимости от типа бетононасоса.

В ряде случаев могут быть изменены и бетоноводы меньших диаметров, как указано в паспортных характеристиках машин. Для бесперебойного прокачивания смеси диаметр бетоновода должен не менее чем в 3 раза превосходить крупность заполнителя.

В строительстве для бетонирования каркасных и густоармированных конструкций обычно применяют бетонные смеси с крупностью заполнителя 40–20 мм, для которых пригодны бетоноводы диаметрами соответственно 125–150 и 80–100 мм. Бетоноводы малых диаметров (80–100 мм) в целях снижения износа труб рекомендуется применять в сочетании с бетононасосами, которые имеют невысокую подачу (до 40 м³/ч) и развивают давление не более 2,5 МПа.

Бетононасосы СБ-85 (рис. 6) и СБ-95 двухцилиндровые, горизонтальные, одностороннего действия. Они состоят из блока насосной части, включающего рабочие цилиндры 4 с поршневой группой; промывочной коробки с водяным баком 9 и центробежным водяным насосом 6; распределительной коробки с заслонками 2; загрузочного бункера 1 с побудителем и приемной воронкой; рамы 3 и гидравлического привода, включающего маслостанцию с пультом управления 7, масляный бак 8, масляный цилиндр 5.

Рис. 6. Бетононасос СБ-85: 1 – загрузочный бункер; 2 – распределительная коробка с заслонками; 3 – рама; 4 – рабочий цилиндр; 5 – масляный цилиндр; 6 – центробежный водяной насос; 7 – маслостанция с пультом управления; 8 – масляный бак; 9 – водяной бак

Бетононасос СБ-95 оснащен шарнирно сочлененной трехзвенной стрелой, прикрепленной к передней части рамы. На стреле смонтирован бетоновод. Бетононасосы имеют четыре винтовые выносные опоры. Гидропривод бетононасосов приводит в действие рабочие цилиндры, заслонки распределительной коробки, побудитель-вибратор, клапаны для управления подачей промывочной воды, пресс-масленку для централизованной смазки распределительной коробки бетононасоса. В насосе СБ-95, кроме того, с помощью гидропривода можно менять положения звеньев шарнирно сочлененной стрелы. Вместимость резервуара для промывочной воды – 350 л, а бака для рабочей жидкости (масло индустриальное И-20А) – 555 л.

Технические характеристики бетононасосов с гидравлическим приводом приведены в табл. 1.

Таблица 1. Технические характеристики бетононасосов с гидравлическим приводом

Показатели	СБ-161	СБ-85	СБ-95
Производительность, м3/ч	60	25	25
Дальность подачи, м: по вертикали по горизонтали	70 350	50 350	50 350
Диаметр цилиндра, мм	180	220	220
Количество цилиндров	2	2	2
Ход поршня, мм	–	1040	1040
Число двойных ходов поршня в 1 мин	–	14,6	14,6
Внутренний диаметр бетоновода, мм	150	207	207
Наибольшая крупность заполнителя, мм	40	70	70
Подвижность перекачиваемой смеси, см	6–15	4–12	4–12
Вместимость приемного бункера, м3	0,6	0,56	0,55
Мощность двигателя, кВт	100	57,7	57,7
Давление в маслопроводе, МПа	6	10	10
Габариты, мм: длина ширина высота	5500 1850 1500	4475 1875 1655	8000 1875 2640
Масса (без бетоновода), кг	5500	6500	11300

Для перекачивания смесей на небольшие расстояния при выполнении различных стяжек, армоцементных и других конструкций применяют шланговые бетононасосы (рис. 7). В них вместо транспортных цилиндров использованы гибкий резиновый, армированный стальным кордом шланг 5 в форме полукольца и обрезиненные ролики 2, свободно установленные на осях вращающегося ротора 4. Шланг и ротор помещены в цилиндрический корпус, с двух сторон закрытый торцовыми крышками 1. При вращении ротора ролики, перекатываясь по шлангу, выдавливают из него смесь в бетоновод 3, создавая в нем давление, а во всасывающем участке 5 – разрежение, за счет чего под действием гидростатического и атмосферного давления смесь поступает в насос. Для улучшения условий всасывания в приемном бункере устанавливается лопастный смеситель 6. Привод ротора осуществляется от высокомоментного гидромотора, закрепленного на корпусе редуктора.

Рис. 7. Принципиальная схема шлангового бетононасоса

Шланговые насосы просты по конструкции и в эксплуатации, подают смесь непрерывным потоком с равномерным давлением и расходуют меньше энергии. Но все же они не получили широкого применения из-за жестких требований к составу смесей, незначительного давления (до 2,1 МПа), развиваемого насосом, и небольшого срока службы (до 2000–3000 м³ перекачиваемой смеси) шлангов.

2. Передвижные бетононасосные установки на автомобильном ходу

Для расширения сферы применения бетононасосов, быстрого их перебазирования и повышения коэффициента использования они устанавливаются на буксируемых прицепах или автомобилях. Компоновка агрегатов бетононасоса с распределительной стрелой на шасси автомобиля показана на рис. 8, а.

Бетонная смесь из автобетоносмесителя загружается в приемный бункер 3 и, побуждаемая смесителем 4, поступает через распределительную коробку 2 в цилиндры гидравлического насоса 5. Поршни бетононасоса нагнетают смесь в выходной патрубок 1, из которого она по бетоноводу 6 подается к месту укладки. Бетоновод, состоящий из участков труб и гибких элементов, закреплен на распределительной стреле 7. Трехзвенная распределительная стрела обладает большой маневренностью, поскольку может поворачиваться на колонке 9 с помощью механизма 10 и изменять положение звеньев с помощью гидроцилиндров 8. Все агрегаты насоса и гидропривод 12 смонтированы на шасси автомобиля 11.

Рис. 8. Гидравлический бетононасос с распределительной стрелой на шасси автомобиля

На рис. 8, б приведена диаграмма, иллюстрирующая зону подачи смеси на объекте бетонирования.

Автобетононасос СБ-126Б (рис. 9) предназначен для подачи свежеприготовленной бетонной смеси в горизонтальном и вертикальном направлениях к месту укладки с помощью стрелы или инвентарного бетоновода. Он может работать в районах с умеренным климатом при температуре окружающей среды от –5 до +40 С. Автобетононасос СБ-126Б монтируется на шасси автомобиля КамАЗ-53213 и состоит из распределительной стрелы 5, рамы 9, приемной воронки 7, распределительного устройства, выносных опор 3 с гидроцилиндрами 8, поворотного устройства 10, цилиндропоршневой группы, привода гидронасоса, компрессора, гидробаков выносных опор 4, блока управления распределительной стрелой, дистанционного управления, гидросистемы и электрооборудования.

Рис. 9. Автобетононасос СБ-126Б: 1 – автомобиль КамАЗ-53213; 2 – коробка отбора мощностей; 3 – выносная опора; 4 – гидробак выносных опор; 5 – распределительная стрела; 6 – бак для воды; 7 – приемная воронка; 8 – гидроцилиндр выносных опор; 9 – рама; 10 – поворотное устройство

Бетонная смесь из автобетоносмесителя подается в приемную воронку автобетононасоса, откуда направляется к двум бетонотранспортным цилиндрам. При соответствующем крайнем положении распределительного устройства правый бетонотранспортный цилиндр сообщается с приемной воронкой, и смесь засасывается в бетонотранспортный цилиндр, а левый бетонотранспортный цилиндр сообщается через распределительное устройство с напорным бетоноводом, и находящаяся в цилиндре бетонная смесь нагнетается поршнем в бетоновод.

В конце хода нагнетания распределительное устройство изменяет свое положение одновременно с переключением хода приводных гидроцилиндров при помощи следящей системы, которая состоит из системы рычагов, воздействующих на гидрораспределители. При этом с помощью распределительного устройства правый бетонотранспортный цилиндр сообщается с бетоноводом для нагнетания в него бетонной смеси, левый – с приемной воронкой для засасывания в него бетонной смеси.

Нагнетаемая через распределительное устройство в бетоновод смесь подается на объект либо с помощью распределительной стрелы, либо с помощью бетоновода, подсоединяемого к бетонораспределительному устройству.

Приемная воронка с объемом по загрузке 0,7 м³ предназначена для приема смеси из бетоносмесителя с помощью распределительного устройства в бетонотранспортные трубопроводы. Смесь разгружается через решетку, предохраняющую приемную воронку от попадания заполнителей крупностью более 45 мм.

Цилиндропоршневая группа осуществляет подачу бетонной смеси из приемной воронки в бетоновод и обеспечивает автоматический режим автобетононасоса. При помощи гидроцилиндров осуществляется рабочий цикл автобетононасоса. Перемещение распределительного устройства на определенный угол выполняется посредством двух гидроцилиндров (с рабочим давлением 16 МПа, диаметром штока 63 мм, ходом штока 200 мм). При этом один из бетонотранспортных трубопроводов соединяется с воронкой, другой через распределительное устройство – с бетоноводом. По окончании рабочего цикла распределительное устройство поворачивается в противоположное крайнее положение.

Распределительная стрела (рис. 10), состоящая из концевой 11, средней 10 и корневой 7 секций, предназначена для подачи бетонной смеси к месту ее укладки. Секции сварного коробчатого сечения шарнирно соединены друг с другом, а корневая секция соединена со стойками. При помощи рычажной системы концевая секция изменяет свое положение относительно средней секции на угол до 270°, а средняя – относительно корневой на угол до 180°.

В отличие от средней и концевой секций корневая не имеет рычажной системы и изменяет свое положение относительно горизонтальной плоскости на угол до 90° при помощи двух гидроцилиндров 12, шарнирно соединенных с секцией. К платформе (основанию 1) приварены две опорные стойки 5. Между стойками на специальном кронштейне установлен блок управления поворотом стрелы 4. Поворот стрелы на угол до 360° осуществляется механизмом поворота 3 с приводом от гидромотора.

Поворотное устройство представляет собой однорядную роликовую поворотную опору подшипникового типа с зубьями внутреннего зацепления. Ограничитель поворота 13 распределительной стрелы состоит из двух путевых выключателей и предотвращает разрушение трубопроводов гидросистемы автобетононасоса при повороте стрелы на максимально допустимый угол.

Рис. 10. Распределительная стрела: 1 – основание; 2 – поворотное устройство; 3 – механизм поворота; 4 – блок управления стрелой; 5 – стойка; 6, 8, 12 – гидроцилиндры секций стрелы; 7 – корневая секция; 9 – напорно-всасывающий рукав; 10 – средняя секция; 11 – концевая секция; 13 – ограничитель поворота; 14 – бетоновод

Стрела представляет собой трубопровод с внутренним диаметром 125 мм, состоящий из отдельных звеньев, соединенных между собой быстросъемными муфтами с резиновыми кольцами. На конце бетоновода 14 имеется резиновый напорно-всасывающий рукав 9 с внутренним диаметром 125 мм, на конце которого установлен пылеуловитель.

Блок управления распределительной стрелой 4 предназначен для подачи гидравлического сигнала к гидроцилиндрам секции стрелы 6, 8, 12. Он состоит из распределительной плиты и трех гидрораспределителей с электромагнитным управлением. Управление блока дистанционное.

Рама бетононасоса сварная, коробчатого сечения, является основной несущей конструкцией, на которой смонтированы все основные узлы машины. К шасси автомобиля она крепится при помощи стяжных стремянок.

Гидравлическая схема автобетононасоса состоит из главного и двух вспомогательных приводов. Главный привод предназначен для осуществления работы приводных гидроцилиндров бетонотранспортных поршней.

Вспомогательные приводы служат для работы распределительного устройства приемной воронки, системы управления и водяного насоса. Рабочее давление в приводе контролируется манометром. Температура рабочей жидкости гидропривода должна быть не более 60 °С. На автобетононасос установлены два гидравлических бака вместимостью до 350 л каждый для рабочей жидкости, соединенных между собой. Пульт предназначен для дистанционного управления перемещением секций стрелы, стрелы в сборе, для подачи звукового сигнала и включения в работу бетонотранспортного узла. Дистанционный пульт соединен с пультом контроля и управления с помощью гибкого кабеля длиной 20 м. На автобетононасосе установлены три водяных бака вместимостью 500 л каждый, предназначенных для промывки приемной воронки, распределительного устройства и бетонотранспортных поршней.

На автобетононасосе используются два вида опор с базой 5 м: выносные (передние) опоры, имеющие ось вращения и стопорящиеся при работе и транспортировании; невыносные (задние) опоры коробчатого сечения, не имеющие оси вращения. При работе автобетононасоса опоры устанавливаются с помощью гидроцилиндров. Управление электрооборудованием автобетононасоса осуществляется с дистанционного пульта, соединенного с бортовой сетью съемным кабелем.

При эксплуатации автобетононасоса основным требованием является качество бетонной смеси. Максимальная крупность заполнителя не должна превышать 40 мм. Подвижность бетонной смеси должна находиться в пределах 4–12 см (оптимальные величины – 8–12 см). Подвижность бетонной смеси определяется по осадке стандартного конуса.

Примерный состав заполнителей на 1 м³ бетонной смеси, хорошо транспортируемой бетононасосами, кг

Состав	Фракции, мм
	0,5	5–10	10–20	20–40
№ 1	630	412	400	520
№ 2	750	120	400	690
№ 3	750	–	500	710

Примечание. Необходимо соблюдать следующее условие: в 1 м³ бетонной смеси в среднем должно быть не менее 300–350 кг цемента.

В комплект поставки входят:

• автобетоносмеситель на шасси КамАЗ-53213 с распределительной стрелой,
• пульт дистанционного управления,
• кабель длиной 20 м для этого пульта, замок бетоновода в сборе,
• зарядное устройство,
• звенья промывочное и концевое,
• запасные части и принадлежности,
• инструмент для обслуживания бетононасоса,
• гидронасос,
• гидрораспределитель,
• гидромоторы,
• гидрозамок,
• унифицированный компрессор,
• напорный золотник,
• гидроаккумулятор,
• фильтр,
• техническая и товаросопроводительная документация.

При использовании автобетононасоса на объекте его устанавливают на ровной горизонтальной площадке и учитывают удобства подъезда к приемной воронке. Автобетононасос обслуживают оператор и шофер-оператор, которые должны выполнять общие правила по эксплуатации машины и оборудования.

Техническая характеристика автобетононасоса СБ-126А

Производительность, м³/ч: 65

Дальность подачи, м:

• по горизонтали: 180–360
• по вертикали: 50–80

Осадка стандартного конуса бетонной смеси, см: 6–12

Объем загрузочной воронки, м³ : 0,6

Высота загрузки, мм: 1400

Наибольшая крупность заполнителя, мм: 40

Рабочее давление, МПа: 6

Установленная мощность, кВт: 100

Габариты, мм:

• длина 10000
• ширина 2500
• высота 3800

Масса, кг 16800

В зимнем исполнении изготовляется автобетононасос СБ-126Б-1.

Техническая характеристика автобетононасоса СБ-126Б-1

Производительность, м³/ч : 60

Гидравлическое давление, МПа: 6

Наибольшая крупность заполнителя, мм: 50

Производительность по бетоноводу стрелы, м³/ч: 40

Высота подачи бетонной смеси, м: 21

Угол поворота стрелы в плане, град: 355

Вместимость приемной воронки, л: 600

Высота загрузки приемной воронки, мм: 1450

Габариты, мм:

• длина 10000
• ширина 2500
• высота 3800

Масса, кг 18900

Автобетононасос СБ-170-1 (581500) изготовляется на шасси автомобиля КамАЗ-53213, СБ-170-3 (581510) – на шасси УРАЛ-4320.

Техническая характеристика автобетононасоса СБ-170-1

Производительность, м³/ч: 65

Мощность, кВт : 110

Давление гидросистемы, МПа: 7

Высота подачи бетонной смеси, м: 22

Диаметр бетоновода (внутренний), мм: 125

Поворот стрелы, град:

• в вертикальной плоскости 100
• в горизонтальной плоскости 400

Наибольшая крупность заполнителя, мм: 50

Вместимость загрузочной воронки, л: 600

Высота загрузки, мм: 1450

Габариты, мм:

• длина 10000
• ширина 2500
• высота 3800

Масса, кг 9500

Автобетононасос БН-80-20М2 предназначен для приема свежеприготовленной бетонной смеси из специализированных бетонотранспортных средств и подачи ее к месту укладки при температуре окружающего воздуха от –30 до +40 °С.

Техническая характеристика автобетононасоса БН 80-20М2

Производительность, м³/ч: 65

Высота подачи бетонной смеси стрелой, м: 19

Масса, кг 18200

Дальность подачи бетонной смеси, м:

• стрелой 16
• по бетоноводам 400

Угол поворота стрелы, град:

• в вертикальной плоскости 90
• в горизонтальной плоскости 370

Габариты, мм:

• длина 9887
• ширина 2500
• высота 3780

3. Растворонасосы

Растворонасосы используют для транспортирования строительных растворов по трубам или шлангам, а также для нанесения их на оштукатуриваемую поверхность с помощью специальных форсунок. В зависимости от способа воздействия поршня на раствор насосы делятся на диафрагмовые, у которых плунжер давит на раствор через промежуточную жидкость, отделенную от раствора резиновой диафрагмой, и растворонасосы с непосредственным воздействием поршня на раствор.

По конструкции растворонасосы выпускают со свободными (плавающими) и управляемыми клапанами. Промышленностью выпускаются растворонасосы производительностью 2–6 м³/ч, развивающие давление до 1,5 МПа и обеспечивающие подачу растворов на расстояние 5–200 м по горизонтали и 15–40 м по вертикали.

На рис. 11 показана схема противоточного поршневого растворонасоса с плавающими клапанами в виде полых металлических шаров с непосредственным воздействием поршня на раствор.

Рис. 11. Схема поршневого противоточного растворонасоса

При движении поршня 6 вправо в насосной камере 4 создается разрежение, вследствие чего закрывается выходной клапан 3, открывается всасывающий клапан 12 и раствор заполняет камеру. При движении поршня 6 влево закрывается всасывающий клапан и раствор нагнетается через открывающийся клапан 3 в магистраль. Возвратнопоступательное движение штоку 7 и поршню 6 сообщается от двигателя 8 через редуктор 9 шатунно-кривошипным механизмом 10. Высокая надежность работы насоса достигается хромированием внутренней поверхности цилиндра 11 и охлаждением водой 5 наиболее нагруженной рабочей пары цилиндр – поршень. Воздушный компенсатор 2 с предварительной подкачкой воздуха сглаживает пульсацию давления и пиковые нагрузки на привод, а манометром 1 контролируется давление в системе.

На рис. 12 приведена конструкция растворонасоса с качающейся планшайбой. Подача раствора, поступающего через всасывающий патрубок 1, в выходной патрубок 2 и далее в магистраль осуществляется за счет волнового движения упругой диафрагмы 4 в кольцевом пространстве 5 камеры 7. Участки диафрагмы 4 поочередно выдавливаются влево планшайбой 6 при вращении вала 8 за счет того, что планшайба установлена на валу на специальной втулке 3 под углом к его оси. Вращение на вал передается от двигателя 11 через редуктор 10, встроенный в корпус насоса 9. Насосы такого типа имеют небольшую производительность и применяются при отделочных работах.

Рис. 12. Растворонасос с качающейся планшайбой

4. Оборудование для пневматического способа транспортирования бетонной и растворной смесей по трубам

Пневматический способ транспортирования получил значительное распространение, так как обладает рядом преимуществ: простота конструкции агрегата, отсутствие деталей, работающих в абразивной среде. Это повышает долговечность оборудования и упрощает его эксплуатацию. Металлоемкость пневматического способа транспортирования (в кг на 1 м³ уложенного бетона) примерно в 2 раза меньше, чем при транспортировании поршневыми насосами. Однако энергоемкость этого способа, связанная с большим расходом воздуха, несколько выше, чем при перекачивании смесей поршневыми насосами, особенно при увеличении дальности транспортирования.

Поршневые насосы, наоборот, при транспортировании смеси на небольшие расстояния не используются на полную мощность. Рациональная область применения пневмотранспорта находится в интервале дальности транспортирования до 120–150 м.

Работа установки для пневмотранспорта бетонов, общая схема которой показана на рис. 13, происходит в следующей последовательности. Приготовленная в смесителе 4 смесь загружается в нагнетатель 3, из которого сжатым воздухом выталкивается в трубопровод 2 и транспортируется к месту укладки через гаситель 1. Сжатый воздух, вырабатываемый компрессором 6, поступает в нагнетатель через ресивер 5.

Рис. 13. Схема пневматической установки для транспортирования бетонов

Гаситель (рис. 14) необходим для обеспечения спокойного выхода бетона и смягчения «хлопков» сжатого воздуха. Гаситель представляет собой металлический корпус 1; в нем установлены отбойники 2 и 3, сталкиваясь с которыми, смесь теряет скорость. Сжатый воздух выходит в верхние пазы (пунктирная линия), а бетон разгружается по траектории, указанной сплошной линией.

Рис. 14. Схема концевого гасителя

Для транспортирования бетонных и растворных смесей применяют также пневмонагнетатели двух типов: вертикального (рис. 15, а и б) и горизонтального (рис. 15, в).

Рис. 15. Конструктивные схемы пневмонагнетателей: а и б – вертикального типа с поддувом в средней части и в выходном колене соответственно; в – горизонтального типа со шнеком

Каждый из них представляет собой резервуар 5, снабженный загрузочной воронкой 2 и затвором 4. Управление затвором осуществляется пневмоцилиндром 1. Нагнетатель соединяется с трубопроводом разгрузочным коленом 3. Сжатый воздух подается в резервуар сверху по разводящему кольцу 6, а также (для побуждения бетона и его аэрации) через сопло 7 в среднюю часть резервуара (рис. 15, а) или непосредственно в разгрузочное колено (рис. 15, б). В нагнетателе горизонтального типа (рис. 15, в) для побуждения смеси и ее подачи к разгрузочному патрубку применен шнек 7, приводимый во вращение двигателем 9 через редуктор 8.

Порядок работы пневмотранспортной установки следующий. Сначала для смазки стенок труб пропускается 50–70 л раствора с составом 1 кг цемента на 3 или 4 кг песка (1:3 или 1:4). Затем в зависимости от длины бетоновода пропускается 3–4 порции обычного состава, основная масса которого отлагается на стенках бетоновода, образуя подстилающий слой. В дальнейшем наступает равновесие, при котором объем выдаваемой смеси становится равным объему, загружаемому в нагнетатель. Как показали исследования, подстилающий слой также меняется, т. е. продвигается к разгрузочному концу по мере транспортирования.

Перемещение смеси в бетоноводе происходит в зависимости от ее консистенции или одной сплошной пробкой, или в виде движущихся друг за другом нескольких пробок. Средняя скорость движения смеси находится в пределах 1,2–2,5 м/с.

5. Бетоноводы

Бетоноводы монтируются из стальных цельнотянутых труб, соединенных между собой рычажными замками. Данные о комплекте оборудования звеньев бетоновода приведены в табл. 2.

Таблица 2. Количество элементов в комплекте бетоноводов к бетононасосам

Элементы	Бетоноводы
	СБ-161	СБ-95
1	2	3
Прямые звенья, мм:
3000	70	60
1500	4	10
1000	–	4
900	4	–
600	4	4
500	–	–
300	4	4
Колена с углом: 90° 45° 44° 30′ 11° 15′	2 4 4 2	2 8 4 4
Соединительный патрубок	1	1
Переходный конический патрубок	1	1
Игольчатый клапан	1	1
Промывочное устройство	1	1
Звено с вентилем для спуска воды	1	2
Быстроразъемная секция	2	1
Кольцевое звено	1	1
Банник	–	1

Наряду с прямыми и коленными звеньями труб в состав бетоновода входит ряд специальных устройств.

Соединительный патрубок (длиной 600 мм) предназначен для присоединения начала бетоновода к фланцу выходного отверстия бетононасоса.

Игольчатый клапан (рис. 16) предназначен для предотвращения обратного движения смеси, подаваемой вверх по вертикальному или наклонному участку бетоновода, при остановке бетононасоса. Игольчатый клапан устанавливают между звеньями бетоновода на участке перед изгибом бетоновода вверх.

Рис. 16. Игольчатый клапан: 1 – коробка для пальцев; 2 – пальцы (иглы) с рукоятками; 3 – крышка, под которой находятся гнезда (каналы) для пальцев; 4 – двухрычажный замок

Для создания сопротивления обратному движению бетонной смеси в гнезда клапана забивают пальцы (иглы), образующие решетку. Для возобновления подачи смеси пальцы удаляют, а клапан начинает работать как обычное звено бетоновода.

Для разъединения бетоновода в любом месте без его продольного смещения на участке предполагаемого разъединения монтируется быстроразъемная секция. При ее наличии значительно сокращаются трудозатраты и продолжительность операций по перемонтированию бетоновода.

В комплект каждого бетононасоса входит водопромывочное устройство. В бетононасосах с гидравлическим приводом промывку осуществляют от штоковой полости рабочих цилиндров через промывочную и клапанную коробки. Для этого применяют промывочное звено в виде патрубка с резиновыми шлангами. Патрубок подсоединяют к бетоноводу взамен быстроразъемной секции, а шланг – к коллектору клапанной коробки. Внутри патрубка заранее устанавливают банник. Промывочная вода от водопровода подсоединяется к линии питания водяного бака. Все звенья бетоноводов имеют на концах по фланцу. На одном из фланцев расположен кольцевой гребень, а на другом – кольцевой паз. Соединение гребня на фланце одного звена с пазом другого уплотняется резиновым кольцом, обеспечивающим непроницаемость стыка (рис. 17). Звенья соединяются рычажными быстроразъемными замками (рис. 18).

Рис. 17. Фланцевое соединение двух звеньев: 1, 5 – звенья; 2 – фланец с кольцевым пазом; 3 – уплотнительное резиновое кольцо; 4 – фланец с кольцевым гребнем; 6 – кольцевой зазор

Рис. 18. Двухрычажный быстроразъемный замок: 1 – рычаг; 2 – серьга; 3 – хомут; 4 – упорная планка; 5 – клин; 6 – звено; 7 – болт; 8, 9 – шайбы

6. Особенности эксплуатации оборудования для транспортирования бетонных и растворных смесей по трубам

Основные агрегаты оборудования для трубопроводного транспортирования бетонов и растворов находятся под значительным давлением, поэтому при их эксплуатации необходимо выполнять все правила и требования инспекции Госгортехнадзора для устройств, работающих под давлением. После монтажа оборудования производится испытание системы под давлением в 1,5 раза выше расчетного.

Бетоновод должен быть прочно закреплен по всей длине и особенно в местах поворота и у гасителя. Запрещается работать при неисправных манометрах, предохранительных клапанах и отсутствии визуальной, световой или звуковой связи между оператором установки и рабочим, принимающим смесь. Все запорные элементы (вентили, краны и др.) должны быть исправными и работать надежно. Запрещается «пробивать» образовавшуюся в магистрали закупорку путем повышения давления, разбирать бетоновод и открывать затвор пневмонагнетателя, находящийся под давлением. Для ликвидации пробок надо отключить бетоновод,

предварительно стравив давление через аварийный перепускной клапан, и выкачать смесь из нагнетателя. Далее необходимо найти место закупорки, начиная осмотр с последнего звена трассы и постепенно приближаясь к насосу. Отключенные участки должны немедленно освободиться от смеси.

Пусковая аппаратура должна быть защищена от атмосферных осадков.

В зимнее время бетоновод утепляют и рядом с ним прокладывают трубопровод, в котором циркулирует горячая вода или пар.

После окончания работы насосы и бетоновод необходимо промывать известковым или цементным молоком, а затем водой, температура которой должна быть не ниже температуры смеси. Промывочную воду следует полностью удалить из системы.

В холодное время после окончания работ необходимо спускать воду из промежуточной камеры диафрагмовых растворонасосов.

Для обеспечения строительства объектов из монолитного железобетона дальнейшее совершенствование и развитие получат автобетононасосы в комплексе с манипуляторами для подачи и укладки смесей, что позволит значительно сократить ручной труд и повысить качество работы.

7. Техника безопасности при работе на растворонасосах и бетононасосах

При работе на растворо- и бетононасосах необходимо соблюдать следующие требования безопасности:

1. Начинать работу можно только после включения предупреждающих сигналов (звук, свет) и установки ограждений, если необходимо.
2. Перед началом работы необходимо проверить состояние оборудования, в случае выявления дефектов следует произвести ремонт или замену деталей.
3. Устанавливать агрегат необходимо на ровной поверхности с использованием специальных подкладок, на поворотах бетоновод следует закреплять растяжками.
4. Проводить наладку, очистку и установку бетоновода разрешается при отключенном двигателе техники.
5. Во время работы запрещается отходить от техники на расстояние более 2 м. Необходимо следить за состоянием рукавов и задвижек.
6. Запрещается во время подачи бетона находиться в непосредственной близости от опасных участков: клинья бетоновода, задвижки, распределительная стрела.
7. При вертикальной подаче смеси бетоновод следует прочно закрепить, используя качественные материалы, которые будут удерживать его на весу.
8. В случае формирования пробок запрещается их проталкивать во время работы агрегата.
9. Производить профилактику, ремонт техники и комплектующих запчастей необходимо после полного отключения двигателя. В процессе работы каждый член бригады должен использовать спецодежду, индивидуальные средства безопасности для исключения травматизма.