Автобетононасосы делают много и быстро

 

Незаменимой техникой в строительстве выступают автомобильные бетононасосы (АБН). В кратчайшие сроки уложить максимальное количество бетона могут только они. Оперативность, мобильность и автономность — очевидные преимущества этих машин. Насос можно разместить в любом месте стройплощадки. При внутреннем бетонировании раствор можно подавать через крышу здания или в миниатюрные оконные проемы. АБН дает плюс непрерывности подачи смеси, при этом качество укладки повышается, а точная заливка бетона экономит строителю деньги.

Массовое строительство является драйвером развития национальной экономики. И когда вырастают объемы строительных работ, увеличивается спрос и на автобетононасосы. Техника сложная и требует тщательного ухода, но ее покупают, и в большом количестве. Если же в строительстве идет спад или наступает стагнация, строители уже предпочитают брать АНБ в аренду, чем покупать в собственность.

Принцип работы поршневого бетононасоса

Существует три типа бетононасосов — поршневые, роторные и вакуумные, из которых первые получили наибольшее распространение, так как являются более мощными, надежными и могут работать с низкими марками бетона, в то время как роторные насосы уже сняты с производства. Рассмотрим принцип действия поршневого АБН. Бункер, оборудованный приемной решеткой, принимает раствор из бетоносмесителя. Затем с помощью лопастей вращающегося смесителя бетон из бункера поступает на два бетоноподающих цилиндра насоса. Их приводят в действие гидроцилиндры, работающие от гидронасоса. Чаще всего используются двухцилиндровые бетононасосы, на которых поршни работают в противофазе. В то время как первый цилиндр втягивает смесь из бункера, второй одновременно подает его в бетоновод.

Чтобы обеспечить равномерную подачу от обоих цилиндров, используется синхронизирующая задвижка или клапан — шибер. Такты работы поршней строго согласованы с работой шибера, который синхронно переключается на нагнетающий цилиндр, обеспечивая непрерывную подачу смеси в бетоновод, одновременно открывая доступ в приемный бункер всасывающему цилиндру. Шиберный узел может иметь различную конструкцию:

                                                                Рок-шиберы (чугун) — экономичны;

С-шиберы (сталь или чугун) — надежны;        

S-шиберы (сталь или чугун) — просты в эксплуатации и обслуживании.

  Рок-шибер используется для прокачки «грубых» смесей с крупной фракцией, то есть бетонов низких марок. С- и S-шиберы предназначены для прокачки стандартных марок бетона.

Однако стоит заметить, что эффективность работы АБН зачастую зависит не от типа шибера, а от плотности мест соединения, которые должны быть надежно изолированы. Уплотнительные кольца, которые не плотно прилегают или деформированы, со временем пропускают воду и воздух, из-за чего засохший бетон откладывается на стенках шибера.

Чтобы подготовить насос к работе, нужно перед подачей бетона смазать магистраль пусковой смесью. Она заливается в отверстие для промывочного шара. После работы систему нужно промыть водой и очистить от отложений бетона.

Выбор автобетононасоса

При выборе АБН нужно учитывать ряд характеристик:

  • габаритные размеры;
  • уровень производительности;
  • тип привода;
  • степень проходимости;
  • радиус охвата;
  • высота подачи бетонной смеси;
  • количество цилиндров в конструкции.

Производительность АБН является важнейшим фактором при покупке машины. Этот показатель определяется давлением, создаваемым гидростанцией, и объемом бетона, который насос может прокачать по данной стреле в течение часа.

Общие требования по технической эксплуатации автобетононасосов в России задаются условиями ГОСТ 27336-2016, согласно которому основными показателями поршневых АБН с гидравлическим приводом являются:

  • максимальная техническая производительность;
  • максимальное давление на бетонную смесь;
  • емкость приемного бункера;
  • вылет бетонораспределительной стрелы.

К примеру, на бетонанасосе Liebherr 47 M5 XXT с типоразмером THP 170HL максимальная  производительность со стороны штанги составляет 167 м куб./ч, производительность со стороны поршня — 115 м куб./ч. Максимальное давление бетона со стороны штанги — 80 bar, со стороны поршня — 119 bar. Объем приемного бункера — 600 л, вертикальная досягаемость стрелы — 46,2 м, диапазон поворота башни — 365°.

Таблица 1. Технические характеристики

В таблице представлены близкие по характеристикам модели со средней длиной стрелы (41-44 м) основных производителей из Китая, Южной Кореи, Европы и России. Самую высокую производительность показала корейская машина SANY SYG5360THB-43 — 170 м куб. в час, самую низкую — TZA-LIEBHERR АБН 43 (58154А) производства Туймазинского завода автобетононасосов — 140 м куб. в час. Практически все бетононасосы этой выборки монтируются на шасси немецких автопроизводителей, прежде всего Mercedes-Benz. Почти все модели имеют пятисекционную стрелу, и лишь TZA и JUNJIN умудрились уложить более чем сорокаметровую длину стрелы в 4 секции. Самый длинный вертикальный вылет стрелы у итальянского бетононасоса CIFA K45H XRZ Carbotech — 44,1 м, недалеко от него ушел SANY с длиной стрелы 43,8 м. Надо сказать, что сейчас компания CIFA является частью китайской корпорации ZOOMLION. Самый короткий вертикальный вылет оказался у ZOOMLION 40X-5RZ — 39,5 м. Если говорить о горизонтальном вылете, то последовательность немного меняется: в начале списка все та же  CIFA с 39,8 м, затем следует JUNJIN JXR 43-4.16HP — 38,5 м и в конце списка ZOOMLION — 35,2 м. Угол поворота стрелы у большинства машин 360°, однако у Liebherr 42 M5 XXT, согласно спецификации, угол поворота 365°, у CIFA — 370°, а у ZOOMLION меньше всего — 270°. Самая большая минимальная высота развертывания стрелы опять же у SANY — 13,9 м, меньше всего у  ZOOMLION и CIFA — по 8,1 м. Длина концевого рукава у всех машин несильно отличается — 3-4 м, диаметр бетоновода также стандартный — 125 мм, объем приемного бункера тоже не отличается — 600 л. Самой массивной машиной оказалась SANY — 36350 кг, а самой легкой — Putzmeister М 42-5 — 29900 кг. Самой длинной стала модель JUNJIN — 13 м, так как конструктивно стрела в сложенном состоянии значительно выступает за пределы шасси. Самым компактным вариантом оказался Putzmeister — 11,23 м.

В нынешней ситуации покупка нового бетононасоса, особенно с повышенными характеристиками, — недешевое удовольствие. Приобретение столь дорогостоящей техники для небольших строек нецелесообразно, поэтому многие компании прибегают к аренде столь необходимых в строительстве автобетононасосов.

На что стоит обратить внимание, подыскивая АБН в аренду? Во-первых, стоимость аренды, затем нужно поинтересоваться высотой подачи, размером шасси и опорного контура. В современной застройке огромные стройплощадки — это роскошь, поэтому важны размеры шасси и возможность выставить бетононасос на неполный опорный контур.

Пригодится также и такое дополнительное оборудование, как пульт дистанционного управления и радиооборудование для связи оператора внизу с рабочим наверху. Другая важная задача, помимо выбора марки и модели насоса, — найти опытного оператора.

Распределительная стрела: конструкция, функции, параметры

Распределительная стрела является одним из ключевых компонентов АБН. Она предназначена для подачи бетона к месту его укладки при выполнении строительных работ, выполняемых преимущественно на высоте. Стрела состоит из нескольких шарнирно-сочлененных секций и крепится к раме АБН на поворотной колонне. Обычно стрелы состоят из трех-четырех секций, но встречаются и шестисекционные стрелы. Количество и длина секций зависит от компоновочной схемы стрелы и от рабочего диапазона горизонтального и вертикального охвата, то есть на какое расстояние насос может подавать смесь. Гидроцилиндры двустороннего действия поднимают стрелу, раскладывают и складывают ее секции. Опорно-поворотное устройство позволяет подавать бетон в радиусе 360º от бетононасоса. Специальные кронштейны крепят бетоновод к распределительной стреле и позволяют менять изношенные секции.

Стрела имеет специальную конструкцию и большой радиус охвата, что дает возможность заливать раствор в труднодоступных местах и равномерно его укладывать. С применением распределительной стрелы технология заливки бетона существенно упростилась, а скорость заливки значительно увеличилась. Конструкция стрелы позволяет точечно производить подачу бетона, без прокладки специальных коммуникаций и при отсутствии электропитания на объекте, а также осуществлять равномерное движение раствора и низкий уровень колебаний при подаче бетона. Стрела оканчивается гибким армированным резиновым рукавом длиной от 3 до 7 м, через который раствор выгружается на конкретный участок опалубки.

Автобетононасосы — дорогое оборудование, поэтому все чаще пользуется популярностью аренда АБН. Однако независимо от того, покупаете вы или арендуете бетононасос, важно учитывать основные параметры распределительной стрелы, которые удобнее рассмотреть на примере.

Так, стрела автобетононасоса SANY SYG5360THB-47 имеет вертикальный охват 47 м, горизонтальный охват 42 м, что позволяет не только подавать бетон на глубину, но и на отдаленные участки строительного объекта, без необходимости подъезжать к ним. Это и время экономит, и необходимо, если не везде удается подъехать. Длина стрелы должна соответствовать задачам, которые заказчик ставит перед оборудованием, и параметрам строящего объекта. Охват глубины у стрелы SANY составляет 29,4 м, а минимальный охват без раскладывания — 13,9 м, диапазон поворота — 360°.

Конструкция выносной распределительной стрелы разработана так, что решаются задачи прочности, мобильности и удобства управления. С помощью электрогидравлического соединения секций поглощаются вибрации и снижается амплитуда колебаний. Удары на систему гасятся регулированием поперечного уклона и разности давлений. Также основой надежности служит материал распределительной стрелы — высокопрочная легированная сталь, проходящая полную термическую обработку. Стрела бетононасоса должна быть легкой и в то же время выдерживать значительные изгибающие нагрузки.

Компоновочные решения: схемы складывания секций стрел

Стрелы АБН в транспортном положении компактно складываются и размещаются на раме шасси. На сегодняшний день существует три наиболее распространенные компоновочные схемы складывания стрел. R-образный вариант позволяет наиболее компактно складывать стрелу, что удобно для работы в ограниченных пространствах. Z-образная версия также экономит пространство и дает более высокую скорость свертывания/развертывания. RZ-образное компоновочное решение является универсальным и сочетает в себе преимущества предыдущих типов раскладки.

Например, распределительные мачты Liebherr предлагаются в следующих исполнениях: R-складывание, Z-складывание и М-складывание (в зависимости от типа автобетононасоса) с тремя, четырьмя или пятью мачтовыми секциями. За счет того, что бетоновод располагается на секциях попеременно с правой и с левой стороны, происходит равномерное распределение нагрузок, что особенно важно на высоте. Металлоконструкция стрелы устойчива к скручиванию — это уменьшает колебания при подаче бетона. Это стало возможно благодаря применению специальной технологии сварки. Бетоновод расположен близко к мачте, а в конструкции стрелы используются межсекционные втулки и гидравлические цилиндры большого диаметра. Это дает возможность более плавно и безопасно управлять мачтой. Увеличенный радиус поворотных секций (R 275 мм) позволяет снизить сопротивление в бетоноводе. Фильтры высокого давления, предусмотренные в конструкции распределительной мачты, очищают гидравлическое масло, благодаря чему из контуров высокого давления могут быть устранены даже мельчайшие загрязнения, что обеспечивает длительный срок службы. Относительно малая конструктивная ширина распределительной стрелы является существенным плюсом при подаче бетона через окна и другие проемы в строящихся объектах.

На модели Putzmeister 42-5 установлена пятисекционная распределительная стрела, компактно сложенная по схеме RZ, — это сочетание гибкости и компактности. Ее отличает малая высота развертывания. Пять секций стрелы дают большое разнообразие в применении, например для проникновения внутрь здания. Создается дополнительное рабочее пространство и практически отсутствует «мёртвая зона».

Насос и гидравлическая система  Надежная гидравлическая система — залог стабильной работы бетононасоса и распределительной стрелы. Гидравлика состоит из двух подсистем: для гидроцилиндров распределительной стрелы и аутригеров и для попеременной работы бетонотранспортных поршней бетонного насоса. Мощность двигателя передается через коробку отбора мощности на гидравлический насос.

К примеру, на бетононасосе Putzmeister 42-5 стоит закрытый контур прямоточной гидравлики. В таком гидравлическом приводе масло без потерь доходит до рабочего цилиндра и передается больше мощности. Потребление масла сокращается на 30%. Плавный процесс перекачивания с помощью системы EPS (Ergonic® Pump System) и EOC EOC (Ergonic® Output Control) предохраняет насос и транспортное средство. EPS — это электронная система управления автобетононасосом, а EOC — ее встроенный модуль. Оптимизированный цикл переключения с управлением SN и системой Push Over предотвращает пики давлений, влияющие на интенсивность износа.

Немаловажная деталь — насос приспособлен ко всем распространенным маркам бетона. В бетононасосе используется S-шибер, усиленный наплавным закаленным кольцом, и имеет долгий срок службы.

У модели 42-5 имеются различные модификации насосов с давлением подачи 85 бар. Можно подобрать относительно недорогой насос 16H с диаметром рабочего цилиндра 250 мм. Есть более плавный насос 16H LS с производительностью 160 м куб./ч, а также вариант 16LS с меньшим числом ходов и с меньшим износом.

На автобетононасосах Liebherr большие объемы бетона прокачиваются благодаря улучшенной конструкции приемного бункера и большому диаметру всасывающих отверстий в подающих цилиндрах бетононасоса. Гидравлические цилиндры большого диаметра переключают S-клапан при рабочем давлении до 320 бар. При этом происходит двойное демпфирование, которое обеспечивает равномерную работу оборудования. S-клапан разработан с учетом длительного срока эксплуатации. Раздельная вырабатываемая плата может быть легко заменена без необходимости демонтировать сам S-клапан. Отдельные гидромоторы, без поперечного вала, приводят в действие смесительные шнеки справа и слева.

Приемный бункер

Приемный бункер — это резервуар объемом около 0,6 куб. м, совмещенный с бетонным насосом. В него раствор выгружается  из бетоносмесителя и забирается рабочими цилиндрами. В бункере есть также миксер для смешивания бетонного раствора и защитная решетка. На защитную решетку бункера можно поставить эксцентриковый вибратор как дополнительную опцию, чтобы легче просеивать смесь.

В конструкции приемного бункера Liebherr отсутствуют горизонтальные поверхности. Это приводит к тому, что бетон в бункере практически не застывает, обеспечивая прямую подачу смеси к цилиндрам. Также конструкция бункера делает возможной его быструю и простую промывку.

Гидравлические опоры — аутригеры

Гидравлические опоры обеспечивают устойчивость во время прокачки бетонной смеси на больших радиусах и высотах. Также они увеличивают продольный и поперечный опорные контуры.

На АБН Liebherr применяются разные системы аутригеров. Множество новых решений использовано в системе опор ХХТ. При такой конфигурации нагрузки от мачты к опорам передаются напрямую, при этом отсутствуют нагрузки от распределительной мачты на раму шасси. Конструкция имеет малый собственный вес. Если нужно поставить машину в ограниченном пространстве или на сложной стройплощадке в стесненных условиях, передние аутригеры можно телескопически выдвинуть на значительное расстояние. Это увеличивает рабочую зону распределительной стрелы до 70%. Передние и задние опоры раскрываются из одной точки. При использовании системы опор ХХТ можно подавать бетон через кабину шасси.

Также на бетононасосах Liebherr используется система безопасной устойчивости ХХА. Независимо от положения мачты и аутригеров системой будут допущены только некритические движения.

На модели Putzmeister 42-5 аутригеры также имеют малый собственный вес, что обеспечивает высокий резерв догрузки. Используется малогабаритная система опирания TRDI, которая позволяет экономить время и пространство. Двойные выдвижные опорные стойки можно расположить в очень маленьких местах, даже в щелях.

Кроме того, система опор TRDI отводит нагрузку. Усилия передаются не на раму автомобиля, а на опоры, в результате чего срок службы машины продлевается. На смену жесткой неподвижной раме пришли новая специальная рама и соединение.

Кроме стандартной системы опор можно также устанавливать опциональные элементы. Так, за счет использования систем OSS (One Side Support) и ESC (Ergonic® Setup Control) площадь опоры также существенно сокращается. Исходная длина вылета стрелы в направлении стороны с полновыдвинутой опорой используется в полной мере.

Если нужно заливать раствор в районе с узкими улицами, чтобы не перекрывать проезжую часть, допускается использовать режим развертывания одностороннего опорного контура. Для этого нужно привести в рабочее состояние только одну пару опор с борта машины, который обращен в сторону строительной площадки. Рабочий сектор, в котором будет перемещаться стрела и подаваться бетон, окажется урезанным.

Система управления

Система управления автобетононасоса включает в себя следующие элементы:

  • блок управления стрелой;
  • блок управления левыми опорами;
  • блок управления правыми опорами;
  • электронный блок управления;
  • пульт блока управления;
  • панель управления миксера/водяного насоса;
  • управление распределительной коробкой;
  • пульт радиоуправления;
  • пульт дистанционного управления.

Управление стрелой осуществляется интеллектуальной системой, обеспечивающей плавность движения секций и компенсацию пиковых нагрузок. Стрелой в пространстве оператор управляет либо с панели управления, размещенной у основания стрелы, либо с помощью дистанционного пульта.

На Putzmeister 42-5 установлено в качестве стандартного оборудования пропорциональное радиоуправление стрелой (две скорости) через дистанционный радиопульт с синтезатором частот, восьмипозиционным ключом и регулятором подачи бетона, а также резервный пульт дистанционного управления с кабелем 30 м и дистанционно управляемый вибратор на решетке приемного бункера. Пропорциональное управление раскрытием стрелы позволяет оператору независимо управлять раскрытием секций.

Здесь также установлена электронная система управления EPS (Ergonic® Pump System), которая автоматически регулирует процесс перекачивания смеси. В результате уменьшается шумность и сокращаются колебания стрелы.

Кроме того, используется EOC (Ergonic® Output Control) — встроенный модуль EPS, который управляет числом оборотов двигателя при низком потреблении топлива, уменьшении износа и шума. Система автоматически игнорирует неблагоприятные ситуации.

Системы управления SN (Surge Neutralizer) и Push Over оптимизируют насос, при этом предотвращаются пики давлений, влияющие на интенсивность износа. Помимо сокращения колебаний стрелы они продлевают срок службы привода, бетоноводов и крепления.

Процесс управления облегчает графический дисплей. Оператор может просматривать данные и настраивать параметры на графическом дисплее EGD (Ergonic® Graphic Display). Систему управления можно запускать в аварийном режиме.

На автобетононасосах Liebherr пульт радиоуправления позволяет дистанционно контролировать все функции оборудования. При этом движения распределительной мачты выполняются точно и равномерно. На цветном дисплее отображаются различные системы работы АБН. Например, система безопасной устойчивости ХХА во время установки опор. Также можно управлять машиной с помощью пропорционального пульта кабельного управления. Его можно применять там, где радиосигнал недоступен, например на военных объектах.

Бетононасосы Liebherr оснащены резервными системами управления, что позволяет завершить работу в случае аварийного отключения той или иной системы. Предусмотрено несколько режимов:

  • О — стандартный режим управления;
  • В — аварийный режим I: управление без сенсоров;
  • А — аварийный режим II: управление без контроллера.

Все корпусы блоков системы управления изготовлены из нержавеющей стали, что защищает ее от коррозии.

***

Сегодня на российском рынке представлен широкий спектр бетононасосов из Европы, Китая и Южной Кореи. Присутствует и отечественный производитель — Туймазинский завод автобетоновозов.

Влияние зарубежной техники, особенно китайской, нарастает. Объемы производства и продаж российских АБН пока не оказывают значительного влияния на рынок. С другой стороны, потребность в бетононасосах только нарастает, монолитное строительство набирает популярность. Будем надеяться, что в ближайшей перспективе отечественных бетононасосов станет производиться больше.

Похожие записи

Оставить комментарий