При такте всасывания (рис. 242, а) поршень движется влево, всасывающий клапан открыт, а нагнетательный закрыт. При этом бетонная смесь смесителем-побудителем, вращающимся со скоростью до 40 об/мин, проталкивается через открытый всасывающий клапан в цилиндр бетононасоса. При изменении направления движения поршня, т. е. при такте нагнетания (рис. 242,6), всасывающий клапан закрывается, а – нагнетательный открывается, и бетонная смесь проталкивается поршнем в бетоновод.

Рис. 241. Поршневой бетононасос:
а — общий вид; б — кинематическая схема: 1 — электродвигатель; 2 — клиноременная передача; 3 — коленчатый вал; 4 — цилиндр; 5 и 6 — кулисы всасывающего и нагнетательного клапанов; 7 и 8 — кулаки всасывающего и нагнетательного клапанов; 9 и 10 — тяги всасывающего и нагнетательного клапанов; 11 — всасывающий клапан; 12 — нагнетательный клапан; 13 — бункер со смесителем; 14 ~ смеситель-побудитель; 15 — муфта предельного момента; 16 — электродвигатель смесителя;

Бетоновод, по которому перекачивается бетонная смесь, присоединяется непосредственно к клапанной коробке бетононасоса. Он состоит из комплекта прямых и изогнутых под различным углом стальных труб, которые соединяются между собой при помощи быстродействующих рычажных замков (рис. 243, а). Герметичность соединения труб обеспечивается резиновыми прокладками, а натяжение стыков — клиньями.

В комплект бетоновода каждого бетононасоса включаются:
а) переходный конус для присоединения бетоновода к бетононасосу в случаях, когда диаметр труб бетоновода меньше диаметра цилиндра насоса;
б) игольчатый клапан (рис. 243,6), применяемый при подаче бетонной смеси по вертикали, а также при необходимости задержать бетонную смесь на вертикальном участке бетоновода при разборке его горизонтального участка; в) концевое звено (отражатель), устанавливаемое в конце нити бетоновода;
г) оборудование для промывки и очистки бетоновода, состоящее из клиновой вставки с всасывающим водяным клапаном, специального шланга с патрубками и банника — двух обрезиненных и подпружиненных дисков, жестко скрепленных на металлическом стержне.

Магистральную линию бетоновода укладывают по возможности с минимальным количеством поворотов. Применение колен под углом 90° следует допускать в случаях крайней необходимости.

Суммарная длина бетоновода и отдельных его участков не должна превышать ‘паспортных размеров, установленных для каждого типоразмера бетононасоса. Определение суммарной или частичной длины бетоновода производится по эквивалентной длине местных сопротивлений, приведенных к длине прямолинейного горизонтального бетоновода. Приняты следующие опытные коэффициенты эквивалентности для стандартных звеньев бетоновО’ дов отечественных бетононасосов:

Монтаж бетоновода производят только после проверки и тщательной очистки фланцев, очистки или замены уплотнитель-ных колец и внутренней поверхности всех звеньев. Звенья бетоновода обычно монтируют на выдвижных трубчатых стойках. Вертикальные участки бетоновода надежно крепятся к лесам, опалубке или к каркасу возводимого сооружения при помощи скоб или хомутов, так как его возможная подвижность и вибрация мюгут угрожать обслуживающему персоналу и вызвать аварию бетононасоса.

В целях приближения бетононасосов к бетонируемым блокам они могут быть смонтированы на тракторных прицепах и снабжаться ковшовыми подъемниками для приема из автобетоновозов бетонной смеси. При этом значительно сокращается протяженность бетоновода, повышается надежность работы бетононасоса и снижается трудоемкость его монтажа и эксплуатации.

Бетоновод непосредственно перед пуском бетононасоса и загрузкой в него бетонной смеси необходимо предварительно увлажнить, а его внутреннюю поверхность смазать жирным цементным раствором состава 1 : 2 или 1: 3. Для этого бетононасос заливают и прокачивают водой, а затем подают в него замес пусковой смеси указанного состава.

Бетононасосы целесообразно применять для подачи бетонной смеси в конструкции с большими сосредоточенными объемами бетона и особенно для подачи бетонной смеси в труднодоступные для других машин места сооружений: лри работе в стесненных условиях, при подаче смеси на высокие отметки, при бетонировании густоармированных конструкций, при заделке временных водопропускных отверстий и т.п.

Бетононасосы удобны и для работы в зимних условиях, так как требуют сравнительно небольших затрат на отепление бетоноводов.

Наибольшее применение бетононасосы получили в гидротехническом строительстве. Они использовались при возведении бетонных сооружений Севанского, -Верхне-Свирского, Камского, Нарвского, Горьковского и некоторых других гидроузлов, а также при бетонировании ряда сооружений Волго-Донского судоходного канала. На строительстве Волжской ГЭС им. В. И. Ленина бетононасосами было уложено 1404 тыс. ж3, т. е. 20,4% общего объема бетона.

Мощность двигателя поршневого бетононасоса. Нагрузка на поршень бетононасоса с кривошипно-шагунным приводом изменяется в течение рабочего цикла от максимума в середине такта нагнетания до минимума в такте всасывания, причем отношение максимальной нагрузки к минимальной составляет величину 20 и более.

В этих условиях мощность двигателя, потребная для транспортирования бетонной смеси по бетоноводу, должна выбираться по некоторым средним значениям давления и скорости поршня.

При выполнении строительной организацией работ по укладке монолитного бетона в течение года в объеме более 20…30 м3 или при выполнении бетонных работ в труднодоступных местах целесообразно в большинстве случаев укладку бетонной смеси в опалубку осуществлять авшбетононасосами или бетононасосами.

В этом случае бетонная смесь передается по трубам (бетонопроводам) расположенным на шарнирно-сочле-ненной стреле автобетононасоса с перемещением от места приема смеси до места укладки в опалубку по вертикали и горизонтали на 20…45 м, а по трубам, расположенным на земле или сооружении по горизонтали до 300…400 м и по вертикали на высоту 80…150 м.

Достоинствами насосной транспортировки бетонной смеси являются: непрерывность перемещения смеси в горизонтальном и вертикальном направлениях по трубопроводу при сохранении ее однородности, возможность бетонирования в стесненных производственных условиях и труднодоступных местах, возможность укладки бетона без применения дорогостоящих мощных грузоподъемных машин, компактность и мобильность применяемого оборудования, особенно автобетононасосов, экономичность по сравнению с другими способами транспортировки и укладки бетонной смеси.

Рекомендуется иметь соотношение максимальных размеров частиц заполнителей в бетонной смеси не более 1/3 диаметра бетонопровода. Наиболее употребительны Диаметры бетонопроводов 125 и 100 мм и допустимый размер частиц в смеси не более 40 и 30 мм.

По способу установки различают стационарные бетононасосы, устанавливаемые на довольно большой срок раооты, и передвижные автобетононасосы, устанавливаемые на шасси автомашин и прицепов.

Бетононасосы различают в основном по принципу Действия насосной части машины и распределительных клапанов. Имеются поршневые насосы с механическим и гидравлическим приводами, беспоршневые насосы с механическим приводом.

Рис. 252. Схема рабочих органов авт бетононасосов

Порши бетонотранспортных цилиндров движутся во взаимопротивоположных направлениях, то есть когда один из них всасывает бетонную смесь в цилиндр из бункера, другой поршень тем временем нагнетает ее через поворотную трубу шиберного устройства в бетонопровод. Боковые малые гидроцилиндры со штоками управляют движениями клапанов. Клапанная система бетононасоса БН-80-20 имеет вид патрубка, один конец которого поочередно соединяется с транспортными цилиндрами, а другой находится в шарнирном соединении с бетонопро-водом. Клапанная система бетононасоса Вартингтон имеет вид перекидного изогнутого патрубка, один конец которого шарнирно соединен с бетонопроводом, а другой конец вспомогательным гидроцилиндром, штоком и рычагом перемещается при нагнетании смеси то к одному цилиндру, то к другому.

В беспоршневом бетононасосе бетон выдавливается из дугообразного нейлонового рукава при непрерывном вращении ротора с двумя обрезиненными роликами, прижимающими его к стенке корпуса. Один конец рукава соединен с бункером смеси, а другой с бетонопроводом. Бетонная смесь в бункере непрерывно перемешивается вращающимися лопастями.

Бетонопровод изготовляют из стальных бесшовных цельнотянутых или сварных труб. Комплект бетонопровода состоит из звеньев прямых и изогнутых труб длиной 1, 2, и 3 м одинакового диаметра. Звенья бетонопровода соединены между собой и присоединяются к бетононасосу быстродействующими рычажными замками, служащими для надежного соединения стыков. На стыках звеньев бетонопровода устанавливают резиновые прокладки, обеспечивающие герметичность соединения.

Автобетононасос БН-80-20 (рис. 253) смонтирован на шасси автомобиля КрАЗ-257 или КамАЗ, с бетонопроводом на поворотной стреле, обеспечивающей высоту подачи 20, 25 и 31 м. Поворотная стрела может менять положение в пространстве, увеличивая или уменьшая вылет и высоту подъема выходного рукава, а также поворачиваться на 360°, Такое устройство значительно улучшает технологические возможности установки, обеспечивая быстрое перемещение выходного конца бетонопровода в пространстве от одного места укладки бетонной смеси к другому и быстрое перемещение автобетононасоса от одного объекта к другому.

Рис. 253. Общий вид автобетоноиасоса БН-80-20 в транспортном положен (а); в рабочем положении (б)

Рис. 254. Основные сборочные единицы автобетононасоса БН-80-20
1 — бетонопровод; 2 — перекидной патрубок (шибер); 3—вал смесителя; 4 — решетка; S — бункер; 6 — ящик транспортных цилиндров; 7 — транспортные

Бетонотранспортные цилиндры размещены в корпусе ящика, к которому с одной стороны присоединен электрогидравлический блок управления и рабочие гидроцилиндры, а с другой стороны загрузочный бункер бетонной смеси с шиберным устройством и смесителем, редуктором и гидромотором.

В ящике бетонотранспортного цилиндра предусмотрен резервуар для промывочной воды, заполняющей за-поршневое пространство цилиндров, благодаря чему рабочая поверхность бетонотранспортных цилиндров очищается от просочившихся частиц смеси. Над бункером установлена предохранительная решетка.

Схема гидравлической системы автобетононасоса показана на рис. 255. Насосная станция представляет собой блок из трех гидронасосов: двухпоточного аксиально поршневого насоса HI и Н2 с регулируемой производительностью, который нагнетает рабочую жидкость в рабочие гидроцилиндры автобетононасоса, и двухпоточного шестеренного насоса НЗ и Н4.

Рис. 255. Гидравлическая схема автобетононасоса БН-80-20

При включенном бетононасосе электромагниты обесточиваются и закрываются клапаны Ю блоков БУ1 «1» и БУ1 «2», поток рабочей жидкости через обратные клапаны КО «3» и КО «4» направляется к клапанам К «5», К «8».

Слив рабочей жидкости из штоковых полостей рабочих гндроцилиндров в бак осуществляется при обратном-ходе через клапаны К «6» и К «7» и фильтр Ф1.
Связь между клапанами К «5», «8» и клапанами Кг «33», К «34» осуществляется посредством распределительного устройства Р «9».

Клапаны ограничения давления блоков управления БУ1 «1» и БУ1 «2» допускают максимальное давление в системе 30 МП а.

Клапанами К1 этих блоков можно регулировать производительность бетононасосов. При одном открытом; клапане, а другом закрытом производительность бетонов-насоса уменьшится вдвое.

Гидросистема привода поворотной трубы шиберног устройства. Гидравлический насос НЗ через фильтр всасывает рабочую жидкость из масляного бака. В месте.. соединения Р «3» поток рабочей жидкости направляете в распределительный блок БУ1. После разделения потока клапаном КО «18» один поток направляется к гидр аккумулятору, а другой к гидроцилиндрам ЦЗ и Ц4 пр” вода поворотной трубы шибера через клапаны К «19> К «22». В момент включения импльсных клапанов К «33 К «34» распределитель Р «15» устанавливается в одн из положений и рабочая жидкость поступает соответс, венно в поршневые или штоковые полости гидроцнлинд’ ров шибера ЦЗ и Ц4.

С изменением направления хода рабочего гидроци линдра изменяется и направление хода гидроцилиндр шибера. Слив рабочей жидкости осуществляется через патронные клапаны К «20» и К «21».

В распределительном блоке предусмотрены два предохранительных клапана КД «17» (12 МПа) и КД «16» (20 МПа) и ручной вентиль ВН «23» для снятия давления в гидроаккумуляторе. При необходимости электромагнитные распределители Р «30» и Р «10» при срабатывании меняют направление потока рабочей жидкости к импульсным распределителям Р «15» и Р «9», тем самым переключая работу шибера и рабочих гидроцилиндров на режим «Отсос» (Реверс).

Гидросистема приводов водяного насоса, компрессора и смесителя. Гидравлический насос Н4 всасывает рабочую жидкость через фильтр из масляного бака и направляет поток рабочей жидкости в распределительный блок БУ2 с распределителем ручного управления Р1. С помощью этого распределителя поток рабочей жидкости направляется или к гидромотору водяного насоса МЗ или к гидромотору компрессора М2.

В среднем положении рукоятки распределитель ручного управления освобождает путь потоку рабочей жидкости к распределительному блоку БУЗ, управляющему работой гидромотора М4 смесителя. Приведение в действие смесителя возможно лишь при отключенных гидромоторах водяного насоса и компрессора.

Перегрузка компрессора и водяного насоса свыше 100 бар исключается предохранительным клапаном КД1, установленным в блоке распределения БУ2. Привод смесителя предохраняется от перегрузок свыше 80 бар клапаном КД-1, вмонтированным в блок распределения БУЗ.

Маслоохладитель AT предназначен для стабилизации температуры рабочей жидкости. Отработанный поток масла от гидронасоса Н4 приводит в действие гидромотор Ml вентилятора. Обратные потоки масла гидромотора Ml и гидросистемы стрелы термостатом ТС в зависимости от температуры направляются в бак через охладитель или минуя его.

Гидросистема управления стрелой и выносными опорами состоит из гидронасоса Н5, гидрораспределителей и исполнительных гидроцилиндров Ц5 и Ц6 откидных передних выносных опор, гидроцилиндра Ц9 двустороннего действия с зубчатой рейкой, которая приводит во вращение зубчатое колесо поворотной колонны стрелы на угол до 370°.

На поворотной части колонны шарнирно закреплены стрела и два гидроцилиндра Ц10 и ЦП подъема стрелы. Поворот в вертикальной плоскости двух остальных звеньев относительно один другого осуществляется гид- -роцилиндрами Ц12 и Ц13.

На всех гидроцилиндрах, кроме гидроцилиндра механизма поворота, установлены запорные регулирующие устройства А2, A3, А4 и А5 с системой предохранительных и обратных клапанов, оттарированных на определенное рабочее давление. Клапаны К01 и К02 исключают возможность самопроизвольного опускания звеньев стрелы. Предохранительные клапаны КД1 и КД2 обеспечивают стабильность рабочего давления в поршневых и штоковых полостях гидроцилиндров, предохраняя их от перегрузки.

Пульт управления выносными опорами состоит из набора четырех гидрораспределителей с ручным управлением: РЗ — задней левой опоры, Р4 — задней правой опоры, Р1 — передней левой опоры и Р2 — передней правой опоры.