Содержание страницы
1. Классификация оборудования
Приготовленная бетонная смесь или раствор перевозятся различными транспортными средствами. От смесителей завода (смесительного цеха завода ЖБИ) готовая смесь к потребителю транспортируется бетоновозами, автосамосвалами, автобетоносмесителями, ленточными конвейерами, с помощью бетонорастворонасосов и специальным оборудованием.
Оборудование для транспортирования бетонных и растворных смесей классифицируют:
а) по характеру работы — циклического или непрерывного действия;
б) по назначению — для транспортирования бетонов, растворов; в) по способу перебазирования — стационарные, переносные, передвижные, сборно-разборные.
К оборудованию непрерывного действия относятся ленточные и другие конвейеры, насосно-трубопроводные машины, пневмотранспортные установки. Данное оборудование используется при больших объемах бетонных работ и на специальных сооружениях. Транспортирование, выдача и укладка бетонных и растворных смесей при изготовлении железобетонных изделий осуществляется в основном бетоноукладчиками и бетонораздатчиками. Автосамосвалы, как правило, применяются при полигонном способе производства ЖБИ.
2. Бетоноукладчики и бетонораздатчики
Применяются для изготовления железобетонных изделий в составе комплексов технологического оборудования.
Классифицируют оборудование по следующим признакам:
- назначению: бетоноукладчики, бетонораздатчики, фактурораздатчики;
- способу перебазирования: стационарные, передвижные, подвесные, наземные;
- конструкции: одно-, многобункерные, с неподвижным и подвижным бункером, с навесным оборудованием (в виде навесного оборудования), портальные, полупортальные;
- управлению: с местным, с дистанционным. Бетонораздатчики предназначены для транспортирования и выдачи бетонной (растворной) смеси в форму без ее разравнивания.
Бетоноукладчики кроме бункеров для бетона или раствора имеют дополнительные устройства для распределения и (или) уплотнения смеси, а также для отделки поверхности формуемого изделия.
Бетоноукладчики и бетонораздатчики оборудуются затворами, питательными и распределительными устройствами, основные из которых представлены на рис. 1.
Рис. 1. Конструкции затворов, питателей и распределительных устройств бетоноукладчиков: а — бункер с секторным затвором; б — ленточный питатель; в — то же, с воронкой; г — то же, с вибронасадком; д — винтовой (шнековый) питатель; е — вибролотковый питатель; ж — шнековое распределительное устройство; з — заглаживающий (распределительный) валок; и — ложковый питатель
На рис. 1, а представлен бункер с секторным затвором, который может устанавливаться на бетоноукладчиках и бетонораздатчиках. Когда затвор открывается, смесь начинает поступать в форму. Для улучшения истечения смеси на стенках бункера устанавливают вибраторы. Бункер может быть установлен неподвижно на портале укладчика или на самоходной тележке. Привод затвора может быть ручным, электромеханическим, гидравлическим или пневматическим.
На рис. 1, б представлен бетоноукладчик с ленточным питателем, наиболее распространенным. Под бункером, установленным на портале, размещен ленточный питатель. Бункер имеет копильник с заслонкой для регулирования толщины слоя смеси на ленте. Ленточный питатель устанавливается горизонтально либо с наклоном 5…8° для обеспечения стекания цементного молока в направлении выдачи бетонной смеси. Ширина ленты питателя 200…2000 мм, скорость перемещения 0,08…0,25 м/с.
На рис. 1, в представлен бетоноукладчик с ленточным питателем и поворотной воронкой. Равномерное заполнение отсеков формы осуществляется за счет возвратно-поступательного перемещения укладчика по рельсам вдоль формовочной линии и периодических поворотов разгрузочной воронки.
Бетоноукладчик с ленточным питателем и вибронасадком, который подвешен к раме и снабжен механизмом перемещения в вертикальной плоскости и вибровозбудителем, представлен на рис. 1, г. Данная конструкция применяется для изготовления железобетонных плит высотой до 200 мм.
Бетоноукладчик с винтовым (шнековым) питателем (рис. 1, д) применяется при формовании отдельных видов железобетонных изделий и труб. Привод питателя регулируемый. В некоторых конструкциях отсутствует механизм передвижения. Частота вращения винта составляет 0,08…0,42 с–1, его диаметр до 150…400 мм.
Бетоноукладчик с вибролотковым питателем (рис. 1, е) состоит из бункера, вибролотка, подвешенного к бункеру на виброизолирующих элементах, снабженного электромагнитным вибровозбудителем. Насадок, через который смесь подается в форму, осуществляется механизмом подъема-опускания.
Шнековое распределительное устройство (рис. 1, ж) устанавливается на бетоноукладчиках для равномерного распределения бетонной смеси после ее укладки по всей ширине формы, которая может составлять до 3000 мм и более.
Заглаживающий валок (рис. 1, з) применяется в конструкциях бетоноукладчиков для равномерного распределения смеси по ширине формы, а также для уплотнения и отделки поверхности формуемого железобетонного изделия.
Ложковый питатель (рис. 1, и) применяется для изготовления железобетонных труб.
Отдельные конструкции укладчиков снабжаются заглаживающими устройствами в виде брусьев, реек и дисков.
3. Конструкции бетоноукладчиков и бетонораздатчиков
Бетоноукладчик СМЖ-162 (рис. 2) предназначен для укладки бетонной смеси в форму при изготовлении железобетонных плит шириной до 3600 мм. Бетоноукладчик состоит из рамы портального типа, большого самоходного бункера с ленточным питателем, двух малых самоходных бункеров с ленточными питателями, вибронасадками с приводом подъема-опускания, заглаживающего устройства, приводов передвижения бетоноукладчика, тележки и ленточных питателей, и электрооборудования. Вибронасадок подвешен под бункерами на шарнирно-рычажном устройстве так, что в его копильник подается смесь из всех трех бункеров. Вибронасадок оснащен заглаживающим устройством — брусом, совершающим возвратно-поступательные движения от специального привода в направлении, перпендикулярном передвижению бетоноукладчика.
Привод передвижения бетоноукладчика включает в себя четырехскоростной электродвигатель. Для привода ленточных питателей используются односкоростные электродвигатели. Водораспылитель предназначен для орошения зеркала поддона перед укладкой в форму бетонной смеси. Вода к водораспылителю подводится от цеховой системы. Бетоноукладчик управляется с площадки оператора, расположенной на одной из боковин портала.
Кинематическая схема привода передвижения бетоноукладчика представлена на рис. 3.
Кинематическая схема привода ленточного питателя бетоноукладчика представлена на рис. 4.
При производстве труб методом центрифугирования для укладки бетонной смеси в форму применяют ложковые и ленточные питатели.
Рис. 2. Бетоноукладчик СМЖ-162: 1 — рама; 2 — вибронасадок; 3 — площадка оператора с пультом управления; 4 — большой бункер с питателем; 5 — малый бункер с питателем; 6 — правый привод передвижения; 7 — привод подъема и опускания вибронасадок; 8 — стойка для подвески кабеля; 9 — левый привод передвижения
Рис. 3. Кинематическая схема привода передвижения бетоноукладчика: 1 — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — цепная передача; 4 — соединительный вал; 5, 6 — коническая и цилиндрическая зубчатые передачи; 7, 8 — приводное и неприводное колеса
Рис. 4. Кинематическая схема привода ленточных питателей: 1 — вал; 2 — зубчатая передача; 3 — редуктор; 4 — электродвигатель; 5 — муфта; 6 — цепная передача; 7 — барабан; 8 — лента питателя; 9 — натяжное устройство
Ложковый питатель, представленный на рис. 5, состоит из тележки 1 и длинного бункера (ложки) 2. Тележка представляет собой передвижную платформу на четырех одноребордных колесах, два из которых приводные. На тележке смонтирована тумба 3, внутри которой размещены приводы передвижения тележки, вибратора-побудителя 4, вибратора-распределителя 5 и гидропривода. Ложка имеет сменные насадки, емкость которых устанавливают в зависимости от размеров формуемых труб. Бетонная смесь из самоходного бункера заполняет ложку. Затем тележка с ложкой перемещается вправо (по чертежу) и вводится в форму, установленную на центрифуге. Конец ложки укладывается на стойку 6. Затем гидроцилиндром 7 производится открывание затвора 8, одновременно включаются вибраторы 4, 5. После выгрузки бетонной смеси из ложки затвор 8 закрывается, вибраторы отключаются. Вибраторраспределитель отводится от уложенной бетонной смеси гидроцилиндром 9. Затем тележка отходит влево (по чертежу), и производится формование трубы. Далее цикл работы повторяется.
Рис. 5. Ложковый питатель: 1 — тележка; 2 — бункер; 3 — тумба; 4 — вибратор-побудитель; 5 — вибратор-распределитель; 6 — стойка; 7, 9 — гидроцилиндр; 8 — затвор
Рассмотренный питатель применяют при изготовлении труб диаметром 0,4÷0,9 м. При формовании труб с диаметром до 1,5 м используют питатели, в которых разгрузка бетонной смеси производится из ложки поворотом последней.
Конструкция ленточного питателя для производства железобетонных безнапорных труб представлена на рис. 6.
Рис. 6. Ленточный питатель СМЖ-425 для производства безнапорных железобетонных труб методом центрифугирования: 1 — ленточный конвейер; 2 — шнековый питатель; 3 — бункер; 4 — самоходная тележка
Бетонная смесь загружается в бункер 3 питателя. Питатель перемещается в сторону центрифуги, и ленточный питатель 1 входит внутрь формы. Сначала бетонная смесь загружается в раструбную часть, затем по всей длине формы. В управлении работой питателя предусмотрено включение ленточного конвейера, а затем шнека 2, и выключение ленточного конвейера только после выключения шнека. Это условие предотвращает зависание бетонной смеси в бункере. Шнековый питатель установлен в нижней части бункера, которая имеет трапецеидальную форму.
Бетоноукладчик с винтовым питателем (рис. 7) предназначен для укладки бетонной смеси в формы при производстве железобетонных напорных труб диаметром 0,5÷1,2 м методом гидропрессования. Бетоноукладчик состоит из сварной рамы 1, установленной
на трех колесах 2. На раме смонтирован бункер 3, к нижней части которого прикреплен винтовой питатель 4. Вращение винтовому питателю сообщается четырехскоростным электродвигателем 5 через двухступенчатую коробку передач 6, цепную 7 и клиноременную 8 передачи. Перемещение бетоноукладчика от одной формы к другой производят вручную или при помощи привода перемещения на рельсовом ходу. Бункер бетоноукладчика заполняют из бадьи, подаваемой мостовым краном в любом месте формовочного цеха. Производительность бетоноукладчика (17÷90) · 10–5 м3/с (в зависимости от угловой скорости вала винтового питателя); объем бункера 0,8 ; мощность электродвигателя 1,3; 2,0; 2,5; 3,0 кВт; диаметр шнека 200 мм; шаг 100 мм.
Рис. 7. Бетоноукладчик с винтовым питателем: 1 — рама; 2 — колеса; 3 — бункер; 4 — питатель; 5 — электродвигатель; 6 — коробка передач; 7 — цепная передача; 8 — клиноременная передача
При изготовлении предварительно напряженных конструкций на протяжных стендах транспортирование и выдачу бетонной смеси производят бетонораздатчиком с поворотным ленточным питателем, который одновременно может обслуживать два стенда. Такой
бетонораздатчик (рис. 8) состоит из сварной опорной тележки 1, поворотной платформы 2 и ленточного питателя 3.
Рис. 8. Бетонораздатчик: 1 — тележка; 2 — поворотная платформа; 3 — ленточный питатель; 4 — привод передвижения; 5 — привод поворота платформы; 6 — бункер; 7 — привод питателя; 8 — привод подъема стрелы; 9 — приводной барабан; 10 — натяжной барабан; 11 — ролики; 12 — затвор; 13 — воронка
Поворот платформы осуществляется лебедкой, работающей от электродвигателя через червячный редуктор, а иногда приводом, состоящим из электродвигателя, редуктора и зубчатой передачи. Поворотная платформа состоит из металлической сварной рамы, на которой подвешен приемный бункер 6 с вибратором. На раме поворотной платформы установлены привод 7 питателя, привод 8 подъема стрелы питателя и пульт управления. На кронштейнах рамы шарнирно подвешена стрела ленточного питателя. Подъем стрелы осуществляется лебедкой с приводом, состоящим из электродвигателя и червячного редуктора. Ленточный питатель смонтирован на стреле и состоит из приводного 9 и натяжного 10 барабанов, охваченных лентой, бортов, удерживающих бетонную смесь, и скребков, очищающих ленту. Лента питателя опирается на поддерживающие ролики 11. Регулирование высоты слоя бетонной смеси на ленте питателя производят шиберным затвором 12. Привод передвижения бетонораздатчика состоит из электродвигателя, клиноременной передачи, двухступенчатого цилиндрического редуктора и зубчатых передач, ведомые шестерни которых укреплены на ходовых колесах.
Тележка установлена на четырех ходовых колесах, два из которых являются ведущими. На тележке установлены приводы передвижения 4, привод поворота платформы 5 и трек, служащий опорной поверхностью для колес поворотного устройства. На конце стрелы смонтирована воронка 13. Привод питателя состоит из электродвигателя, двухступенчатого цилиндрического редуктора и цепной передачи. Загрузку бункера бетонной смесью производят из бадьи, подаваемой мостовым краном. Производительность бетонораздатчика 0,17 м3/с; установленная мощность электродвигателей 10,7 кВт; емкость приемного бункера 1,8 м3; скорость движения ленты питателя 0,1 м/с; скорость перемещения бетонораздатчика 0,2 м/с.
4. Оборудование для транспортирования бетонов и растворов по трубам
Транспортирование бетонных и растворных смесей по трубам (полимерным или металлическим) позволяет производить работы в труднодоступных и стесненных местах, повысить производительность труда, снизить себестоимость производства и исключить ручной труд.
Бетононасосы классифицируют по следующим признакам:
- режиму работы — с периодической (поршневые) и непрерывной (шланговые) подачей смеси;
- типу привода — механический и гидравлический;
- количеству бетонотранспортных цилиндров — однои двухцилиндровые;
- исполнению — стационарные и мобильные (автомобильные). Конструкция бетононасоса с механическим приводом представлена на рис. 9.
Рис. 9. Схема одноцилиндрового бетононасоса с механическим приводом
Бетононасос работает следующим образом. Смесь из приемного бункера 3, побуждаемая смесителем 4, при открытом входном клапане 2 засасывается в полость цилиндра при отходе поршня 9 вправо. При движении поршня влево входной клапан закрывается, одновременно открывается выходной клапан 10 и смесь выталкивается в бетоновод 1. Поршень приводится в движение шатуннокривошипным механизмом 8. Переключение клапанов осуществляется тягами 5 с помощью кулис 6, приводимых в движение от коленчатого вала 7. Для обеспечения требуемой производительности число ходов должно составлять 50…60 в минуту. Недостатком этих насосов является значительная пульсация давления, что отрицательно сказывается на качестве смеси и создает динамические нагрузки.
В настоящее время значительное распространение получили двухцилиндровые насосы с гидравлическим приводом, конструкция которого представлена на рис. 10. Применение двух бетонотранспортных цилиндров и быстродействующих устройств переключения направления движения поршней и распределительных клапанов обеспечивает подачу смеси в бетоновод непрерывным потоком. Гидравлические насосы обеспечивают производительность до 120 м3/ч и подачу смеси на расстояние до 250 м и на высоту до 50 м. Давление в транспортных цилиндрах составляет от 3 до 12 МПа, в зависимости от условий эксплуатации.
Рис. 10. Схема бетононасоса с гидравлическим приводом
Для перекачивания смесей на небольшие расстояния при выполнении различных стяжек и других конструкций применяют шланговые бетононасосы (рис. 11). В них вместо транспортных цилиндров применяют гибкий армированный шланг 5 в форме по
лукольца и обрезиненные ролики 2, установленные на осях вращающегося ротора 4. Шланг и ротор помещены в цилиндрический корпус, с торцов закрытый крышками 1. При вращении ротора ролики 2, перекатываясь по шлангу, вылавливают из него смесь в бетоновод 3, создавая в нем давление, а на всасывающем участке — разрежение, за счет чего смесь поступает в насос из бункера 6. Шланговые насосы просты по конструкции, но получили ограниченное распространение из-за незначительного давления (до 2,1 МПа), развиваемого насосом, и небольшого срока службы шлангов (до 2500 м3 перекачиваемой смеси).
Рис. 11. Принципиальная схема шлангового бетононасоса
Для транспортирования строительных растворов по трубам или шлангам, а также для нанесения их на оштукатуренную поверхность применяют растворонасосы. В зависимости от воздействия на раствор насосы разделяют на диафрагмовые, в которых плунжер давит на раствор через промежуточную жидкость, отделенную от раствора резиновой диафрагмой, и растворонасосы с непосредственным воздействием поршня на раствор. Конструкция поршневого противоточного растворонасоса приведена на рис. 12.
Рис. 12. 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 влево закрывается клапан 12 и раствор нагнетается через открывающийся клапан 3 в бетоновод. Возвратнопоступательное движение опока 7 сообщается от электродвигателя 8, редуктора 9 и кривошипно-шатунного механизма 10. Для обеспечения высокой надежности насоса внутренняя поверхность цилиндра 11 хромирована и охлаждается водой 5. Воздушный компенсатор 2 с предварительной подкачкой воздуха сглаживает пульсацию давления в пиковые нагрузки на привод, а манометром 1 контролируется давление в системе.
Для транспортирования бетонных смесей с осадкой конуса 6…10 см применяются пневматические нагнетатели. Они позволяют транспортировать эти смеси на расстояние до 150 м и до 30 м по вертикали. Достоинством пневматических нагнетателей является простота конструкции, отсутствие движущихся в абразивной среде деталей, что повышает их долговечность и упрощает эксплуатацию. Недостатком стала повышенная энергоемкость, связанная с большим расходом сжатого воздуха. На рис. 13 представлена конструкция пневматической установки для подачи бетонной смеси.
Рис. 13. Пневматическая установка для подачи бетонной смеси
Работа установки осуществляется в следующей последовательности. В бункер 6 пневмонагнетателя загружается порция смеси, затем закрывается затвор 4 с помощью пневмоцилиндра 3, в бункер по магистрали 2 и коллектору 5 подается сжатый воздух, который выдавливает смесь в бетоновод 7. Для побуждения смеси и ее аэрации в выходное колено нагнетателя через сопло 1 подается сжатый воздух несколько меньшего давления. Смесь по бетоноводу 7 поступает в гаситель 8, откуда она стекает в выпускной патрубок. Так как агрегаты этого оборудования работают под значительным давлением, то при его эксплуатации необходимо выполнять все требования, регламентированные Госгортехнадзором для устройств, работающих под давлением.