混凝土輸送泵故障原因分析

中鐵隧道股份有限公司

摘要：隨著基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，很多單位普遍使用混凝土輸送泵。不過，很多混凝土輸送泵在使用過程中均出現(xiàn)不同程度的故障，這種故障往往是由操作不當(dāng)引起的。文章主要闡述混凝土泵送步驟和注意事項和混凝土輸送泵故障原因。

關(guān)鍵詞：混凝土；輸送泵；故障；原因；分析

1.引言

混凝土輸送泵是高度機(jī)電液一體化的產(chǎn)品，其液壓系統(tǒng)可分為閉式和開式，分配閥可分為轉(zhuǎn)閥、閘板閥、S形閥等。電器方面，PLC（可編程控制器）現(xiàn)在也引入了混凝土輸送泵，極大地提高了電器系統(tǒng)的可靠性。但不論何種形式的泵，其執(zhí)行元件都一樣，包括有主輸送油缸、分配閥擺動油缸和攪拌馬達(dá)等，而油缸的換向是由相應(yīng)電磁閥的通斷和行程開關(guān)（或接近開關(guān)）來控制的。出現(xiàn)故障時盡管形式各異，但通常都要從機(jī)械、液壓、電器三個方面加以分析。

2.混凝土泵送步驟和注意事項

初次啟動輸送時最容易發(fā)生堵管事故，其主要原因是管路均為空管，管壁未經(jīng)摩擦光滑度欠佳，同時管壁沒有經(jīng)過用水濕潤，因而物料與管壁的阻力較大，因此在初次使用時要進(jìn)行全管路的清理，同時在啟用時先開泵輸水潤濕管路，然后再輸送水泥沙漿，直到沙漿從管道末端流出為止。在輸水潤濕管路之前，管路中塞進(jìn)一團(tuán)用水浸泡過的水泥包裝紙，這樣做可濕潤管路，有利于潤滑層的形成，防止堵管事故發(fā)生有顯著效果。在初次輸送過程中，隨著混凝土流束從始端在管中流動時，工人應(yīng)跟隨不斷擊打沿途管路，可使流束因受振動而松動，克服了管壁的阻力，讓混凝土流束順利通過。

在輸送混凝土的過程中，由于某種原因而必須停泵，再次啟動輸送時，也是容易發(fā)生堵管事故。在停止輸送過程中要注意做到：停送的時間不宜超過 1～ 1.5 h。在停送 30 min內(nèi)，可以不開泵加壓；而 30 min 后必需開泵加壓，防止混凝土初凝堵塞管路。若停送超過 2 h，管路中的混凝土要迅速拆管倒出，并用水清洗空管。這樣才可以很好地預(yù)防管路的堵塞。

3.混凝土輸送泵故障原因分析

3.1主電機(jī)達(dá)不到規(guī)定轉(zhuǎn)速

按主電機(jī)起動按鈕，電機(jī)可運轉(zhuǎn)，但達(dá)不到規(guī)定轉(zhuǎn)速，且由星形接法轉(zhuǎn)換為三角形接法時自動停機(jī)。首先檢查電源電壓是否正常，變壓器容量是否足夠（變壓器容量一般為計算負(fù)荷的 1.15 倍），再通過計算和測量起動時電壓確定供電線路線徑是否滿足要求，保證電壓降在規(guī)定的范圍之內(nèi)（線路上允許電壓降一般不大于5 %），如果起動時電壓降太大，可適當(dāng)加大線徑。液壓系統(tǒng)的操作不當(dāng)和故障也會造成起動困難。開機(jī)前，首先應(yīng)檢查水泵、攪拌馬達(dá)操作手柄是否處于中位，泵送按鈕是否關(guān)閉。若還不能起動就要檢查控制主油泵壓力的電磁閥是否正常，保證起動時主油泵處于泄荷狀態(tài)。

3.2按泵送按鈕，混凝土輸送缸不工作或工作無力

按泵送按鈕，混凝土輸送缸不工作或工作無力的解決方法有以下幾種：檢查液壓油油位是否正常，不足則加到規(guī)定位置；再起動電機(jī)觀察真空表讀數(shù)是否在正常范圍之內(nèi)，以確定是否需要更換濾清器；停機(jī)狀態(tài)下，打開主電源，按泵送按鈕，仔細(xì)察看控制泵送的電磁閥是否動作，也可用萬用表測量各相關(guān)電磁閥的通斷情況，若不正常則應(yīng)進(jìn)一步確定是線路故障，還是電磁閥線圈損壞或閥芯卡死。若正常，則應(yīng)檢查液動換向閥的動作情況；檢查主泵系統(tǒng)的壓力（在泵送作業(yè)時），若達(dá)不到規(guī)定值，則應(yīng)檢查溢流閥和主油泵。對于閉式系統(tǒng)來說，正常情況下，電機(jī)起動，補(bǔ)油泵工作，壓力顯示應(yīng)在2.5 MPa 左右，若壓力不足，則調(diào)整補(bǔ)油泵安全閥和檢查補(bǔ)油泵的磨損情況；液壓油溫度太高，導(dǎo)致泄漏增加，油壓下降，工作無力。應(yīng)檢修散熱系統(tǒng)，保證散熱效果良好。

3.3主油缸不換向

主油缸的換向是由行程開關(guān)（或接近開關(guān)）控制的，因而出現(xiàn)該故障時首先應(yīng)檢查行程開關(guān)和其相關(guān)線路是否正常；若正常，則應(yīng)檢查控制主油缸運行的電磁閥和液動換向閥是否卡死。另外，若控制液動換向閥的液壓油壓力不足，不能推動閥芯運動，油缸也不會換向。

3.4分配閥擺動無力

分配閥擺動無力一般都是由于油壓不足而引起的，而油壓不足的原因是非正常泄漏。具體檢查步驟如下：檢查外觀，看油管、接頭、閥體、油泵、油缸是否有外漏現(xiàn)象出現(xiàn)；檢查液壓油油位是否正常，進(jìn)油濾芯是否太臟，否則可能引起進(jìn)油不暢。一般情況下，濾芯堵塞會伴有噪音增大和油溫升高等現(xiàn)象，且換向壓力不足，時有時無，因而應(yīng)及時更換，否則會加速油泵和其它液壓元件的磨損；調(diào)整溢流閥，看壓力是否上升，若不上升，則應(yīng)檢查溢流閥，看彈簧是否損壞、卡死，閥體是否磨損嚴(yán)重；檢查蓄能器壓力?？稍谕C(jī)時用壓力表檢查，一般為110 MPa，也可在機(jī)器運行時通過觀察壓力表讀數(shù)的下降情況來判斷，正常情況下?lián)Q向時壓力下降 3 M P a ～4MPa。若不符合規(guī)定值，蓄能器皮囊可能損壞，需更換；檢查分配閥是否拉傷、磨損嚴(yán)重，以防止壓力不足；對于分配系統(tǒng)有恒流泵的（有的混凝土輸送泵分配系統(tǒng)和主油缸共用一個油泵）。在進(jìn)行完上述步驟后，還應(yīng)檢查該泵的壓力是否正常，壓力不足則調(diào)整或拆檢其磨損情況。

3.5堵管現(xiàn)象

正常情況下，混凝土在泵送管道中心形成柱狀流體，呈懸浮狀態(tài)流動。流體表面包有一層水泥漿，水泥漿層作為一種潤滑劑與管壁接觸，骨料之間基本上不產(chǎn)生相對運動。當(dāng)粗骨料中的某些骨料運動受阻，后面的骨料運動速度因受影響而漸漸滯緩，致使管道內(nèi)粗骨料形成集結(jié)，支撐粗骨料的砂漿被擠走，余下來的間隙由小骨料填補(bǔ)。這樣，骨料密度增大，使該段管道內(nèi)集合物沿管道徑向膨脹，水泥漿潤滑層被破壞，運動阻力增大，速度變慢，直至運動停止而產(chǎn)生堵塞。

進(jìn)料口處的堵塞，泵送動作及液壓系統(tǒng)均正常，無異常聲音和振動，料斗內(nèi)有較大骨料或結(jié)塊，在進(jìn)料口處卡住或拱起而堵塞。其排除方法是使泵反向運轉(zhuǎn)以破壞結(jié)塊，使混凝土回到料斗重新攪拌，再正向泵送。如果不起作用，則需人工清理，予以排除。

分配閥出料口處的堵塞，泵送系統(tǒng)動作突然中斷，并且有異常聲響，設(shè)備有較強(qiáng)振動，但管道內(nèi)無相應(yīng)振動。其排除方法是往料斗內(nèi)倒入 15～30 L水泥漿，反復(fù)正、反向啟動泵，迫使通路打開。如果此法無效，也只能人工排除，拆下相連管，去掉閥內(nèi)雜物。

管閥處堵塞，S 管閥處堵塞是逐漸形成的，其主要原因是泵送完混凝土后，沒有及時用高。

壓水沖洗，致使混凝土殘留在 S 管內(nèi)，天長日久逐漸加厚，堆積固結(jié)，造成堵塞。其排除方法是泵送混凝土結(jié)束后，用高壓水將泵體和S 管沖洗干凈。當(dāng)沖洗無效時，可采用釬敲，以把殘渣去掉，直至徹底干凈為止。

混凝土輸送管道堵塞，當(dāng)輸送壓力逐漸增高，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵發(fā)生振動，管路也伴有強(qiáng)烈的振動和位移時，可判定是管道堵塞。排除方法是當(dāng)發(fā)生堵管時，應(yīng)立即采取反復(fù)進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)泵的方法，逐漸使泵出口的混凝土吸回料斗重新拌合后再輸送。也可用木錘敲擊的方法，結(jié)合正、反轉(zhuǎn)泵，使之疏通；當(dāng)上述辦法無效時，說明堵塞嚴(yán)重。查明堵塞段后，將管子拆下，用高壓風(fēng)吹或重錘敲擊或高壓水沖洗，待徹底清理干凈后，再接好管道繼續(xù)泵送混凝土工作。

4.結(jié)論

泵送混凝土設(shè)備是整個施工中一個重要的設(shè)備系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)故障將直接影響整個工程進(jìn)度的。因此，對于該設(shè)備的故障排除就成為了施工企業(yè)維護(hù)人員的重要任務(wù)。技術(shù)人員應(yīng)該明白輸送泵的液壓、電氣原理，將原理標(biāo)識和設(shè)備上的具體配件、執(zhí)行件相結(jié)合，理解原理和實際的關(guān)聯(lián)性。平時注意保持好液壓油的清潔和潤滑脂的暢通，控制好混凝土的級配和坍落度，及時更換切割環(huán)和活塞等易損件，只有做好日常保養(yǎng)，才能讓混凝土輸送泵在工程中廣泛應(yīng)用。

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