【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超高层泵送混凝土管道输送的，尤其是一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统及工作方法。
技术介绍
1、随着城市建设的发展，超高层建筑日渐增多，超高层建造在建材垂直运输上的考验也愈加严峻。除了混凝土配合比问题，超高层泵送的技术难点主要来自混凝土泵送设备和泵送管道的输送能力。当建筑高度达到300m乃至500m以上时，混凝土的泵送愈发困难，加之超高层的建造通常使用高强高性能混凝土，混凝土材料强度的提升对泵送系统的考验也随之加剧。若施工过程中泵送系统设置不合理，泵管极易发生堵管事件；或当泵送压力不满足高度需求时，将造成项目施工的停歇及带来高额的成本代价，故选用的泵送设备性能、泵送系统布置及相关操作工艺对于能否实现超高压泵送尤为重要。
2、目前国内超高压泵送相关工法较少，泵送系统缺乏，常规泵送工艺不完善，混凝土泵送不可控，高层泵送时极易发生泵送压力不足、泵送过程堵管等事件。在常规超高层施工项目中，通常采用超高压泵和接力泵送方法。例如专利号cn 115680285a《一种超高层混凝土泵送系统及施工方法》通过超高压泵组提供巨大压力泵送混凝土。在接力泵送方法和装置方面，专利号cn 111622779 a《一种脉冲式压力补偿长距离混凝土输送装置及使用方法》通过在输送管路上间隔布置若干气动增压泵，气动增压泵的出气管连接至输送管路，补偿混凝土在输送中损失的推送压力，使整个输送管路内的混凝土压力保持稳定，实现混凝土长距离输送专利号cn 103541550 a《一种超高层建筑钢管混凝土的施工泵送系统》通过出料口连接高压泵和浇
技术实现思路
1、本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统及工作方法，该泵送系统在输送管上布设无轴泵推多级增压装置，以往高层建筑上泵送混凝土，其中，该无轴泵推多级增压装置内壁带叶片，通过压力传感器监测压力变化，实时确定叶片转速，通过电机驱动内壁带叶片的钢筒旋转，高速旋转的叶片提供给混凝土压力，达到增压目的，通过多级增压组件可多次增压，确保混凝土泵送压力满足要求，可以保证浇筑的施工质量；同时该无轴泵推多级增压装置通过缓冲组件同输送管连接，缓冲混凝土压力和增压冲击荷载，保证输送管的安全性和稳定性。
2、本专利技术目的实现由以下技术方案完成：
3、一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，用于高层建筑的混凝土泵送，其特征在于：包括混凝土料机、输送管、注浆软管和若干无轴泵推多级增压装置，所述输送管的两端分别同所述混凝土料机和所述注浆软管连接，所述无轴泵推多级增压装置安装在所述输送管上，所述无轴泵推多级增压装置包括同轴设置的增压组件、缓冲组件以及连接管，所述增压组件设有多级，所述增压组件之间依次相连，第一级所述增压组件和最后一级所述增压组件均同所述缓冲组件连接，所述连接管连接于所述缓冲组件；所述增压组件包括筒型防护罩、转子组件、安装在所述筒型防护罩内的动力组件以及设于所述转子组件和所述动力组件两端的支撑端盖，所述动力组件驱动所述转子组件旋转，所述转子组件上设有叶片、压力传感器和速度传感器。
4、所述压力传感器沿所述转子组件周向设置，每一所述速度传感器位于相邻两个所述压力传感器之间，所述压力传感器和所述速度传感器分别电连接于处理器。
5、所述转子组件包括钢筒、转动齿环以及环形滑块，所述转动齿环设于所述钢筒两端，所述环形滑块设于所述钢筒的两端并同所述支撑端盖的环形滑槽相配合，所述叶片沿所述钢筒内壁周向设置。
6、所述动力组件包括沿所述筒型防护罩周向设置的若干电机组，每个所述电机组由两个相对设置的电机组成，两个所述电机分别安装在电机座的两侧，所述电机的电机轴上连接有动力齿轮，所述动力齿轮延伸至所述筒型防护罩外并同所述转动齿环相啮合。
7、所述缓冲组件包括环形缓冲座、设于所述环形缓冲座内的环形缓冲腔、沿所述环形缓冲腔的环向方向设置的若干缓冲弹簧以及一端同所述支撑端盖连接的环形钢支撑，所述环形钢支撑另一端延伸至所述环形缓冲腔内并连接有环形钢垫，所述环形钢垫与对应所述环形缓冲腔内的所述缓冲弹簧接触或连接，所述支撑端盖与所述环形缓冲座之间设有橡胶垫圈，所述橡胶垫圈套于所述环形钢支撑外部。
8、所述混凝土料机包括储料仓和基座，所述储料仓安装在所述基座上。
9、一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统的工作方法，其特征在于所述工作方法包括：开启无轴泵推多级增压装置上的每级增压组件的电机、压力传感器和速度传感器，通过所述电机驱动对应所述增压组件转动，利用所述压力传感器和所述速度传感器的监测数据调节所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件的转速，并通过混凝土料机将混凝土泵送至高层建筑的对应位置处；通过监测数据确定增压值，将增压值平均分配给所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件，以确定所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件的转速，其中，需对所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件的转速进行计算。
10、所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件的转速的计算方法包括：
11、设无轴泵推多级增压装置长度为δl，共有j0级增压组件组成，j＝1、2、3、…j…j0，则每级增压组件长度为δ＝δl/j0；
12、设增压组件内径为d，泵送混凝土自重为γ，g为重力加速度；
13、无轴泵推多级增压装置垂直向上泵送混凝土，混凝土泵送时受到的压力损失δp由δpvc和δpγ二部分组成，其中，δpvc是混凝土在泵管内流动中受到的沿程损失，包括混凝土粘性产生的阻力以及混凝土流动产生的摩擦阻力；δpγ是混凝土垂直泵送时因混凝土重力产生的压力，即每级增压组件内混凝土垂直向上泵送总的压力损失δpfi为：
14、δpfi＝δpvc+δpγ 式1；
15、若泵送混凝土为普通混凝土时，垂直向上泵送每米的沿程损失压力δpvcm为：
16、
17、式中：δpvcm是混凝土在垂直输送管内流动每米产生的压力损失；d是混凝土输送管直径；k1是粘着系数；k2是速度系数；s1是混凝土坍落度；t2/t1是混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比，当设备性能未知时，可取0.30；vm是混凝土拌合物在输送管内的平均流速；α是径向压力与轴向压力之比，对普通混凝土取0.90；β是换算系数，d/2分别为100、125、150mm时，β取3、4、5；
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【技术保护点】
1.一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，用于高层建筑的混凝土泵送，其特征在于：包括混凝土料机、输送管、注浆软管和若干无轴泵推多级增压装置，所述输送管的两端分别同所述混凝土料机和所述注浆软管连接，所述无轴泵推多级增压装置安装在所述输送管上，所述无轴泵推多级增压装置包括同轴设置的增压组件、缓冲组件以及连接管，所述增压组件设有多级，所述增压组件之间依次相连，第一级所述增压组件和最后一级所述增压组件均同所述缓冲组件连接，所述连接管连接于所述缓冲组件；所述增压组件包括筒型防护罩、转子组件、安装在所述筒型防护罩内的动力组件以及设于所述转子组件和所述动力组件两端的支撑端盖，所述动力组件驱动所述转子组件旋转，所述转子组件上设有叶片、压力传感器和速度传感器。
2.如权利要求1所述的一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，其特征在于：所述压力传感器沿所述转子组件周向设置，每一所述速度传感器位于相邻两个所述压力传感器之间，所述压力传感器和所述速度传感器分别电连接于处理器。
3.如权利要求1所述的一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，其特征在于：所述转子组
4.如权利要求3所述的一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，其特征在于：所述动力组件包括沿所述筒型防护罩周向设置的若干电机组，每个所述电机组由两个相对设置的电机组成，两个所述电机分别安装在电机座的两侧，所述电机的电机轴上连接有动力齿轮，所述动力齿轮延伸至所述筒型防护罩外并同所述转动齿环相啮合。
5.如权利要求1所述的一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，其特征在于：所述缓冲组件包括环形缓冲座、设于所述环形缓冲座内的环形缓冲腔、沿所述环形缓冲腔的环向方向设置的若干缓冲弹簧以及一端同所述支撑端盖连接的环形钢支撑，所述环形钢支撑另一端延伸至所述环形缓冲腔内并连接有环形钢垫，所述环形钢垫与对应所述环形缓冲腔内的所述缓冲弹簧接触或连接，所述支撑端盖与所述环形缓冲座之间设有橡胶垫圈，所述橡胶垫圈套于所述环形钢支撑外部。
6.如权利要求1所述的一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，其特征在于：所述混凝土料机包括储料仓和基座，所述储料仓安装在所述基座上。
7.一种涉及权利要求1-6中任一所述的超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统的工作方法，其特征在于所述工作方法包括：开启无轴泵推多级增压装置上的每级增压组件的电机、压力传感器和速度传感器，通过所述电机驱动对应所述增压组件转动，利用所述压力传感器和所述速度传感器的监测数据调节所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件的转速，并通过混凝土料机将混凝土泵送至高层建筑的对应位置处；通过监测数据确定增压值，将增压值平均分配给所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件，以确定所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件的转速，其中，需对所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件的转速进行计算。
8.如权利要求7所述的一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统的工作方法，其特征在于所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件的转速的计算方法包括：
9.如权利要求8所述的一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，其特征在于所述无轴泵推多级增压装置上的每级所述增压组件的转速的计算方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，用于高层建筑的混凝土泵送，其特征在于：包括混凝土料机、输送管、注浆软管和若干无轴泵推多级增压装置，所述输送管的两端分别同所述混凝土料机和所述注浆软管连接，所述无轴泵推多级增压装置安装在所述输送管上，所述无轴泵推多级增压装置包括同轴设置的增压组件、缓冲组件以及连接管，所述增压组件设有多级，所述增压组件之间依次相连，第一级所述增压组件和最后一级所述增压组件均同所述缓冲组件连接，所述连接管连接于所述缓冲组件；所述增压组件包括筒型防护罩、转子组件、安装在所述筒型防护罩内的动力组件以及设于所述转子组件和所述动力组件两端的支撑端盖，所述动力组件驱动所述转子组件旋转，所述转子组件上设有叶片、压力传感器和速度传感器。
2.如权利要求1所述的一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，其特征在于：所述压力传感器沿所述转子组件周向设置，每一所述速度传感器位于相邻两个所述压力传感器之间，所述压力传感器和所述速度传感器分别电连接于处理器。
3.如权利要求1所述的一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，其特征在于：所述转子组件包括钢筒、转动齿环以及环形滑块，所述转动齿环设于所述钢筒两端，所述环形滑块设于所述钢筒的两端并同所述支撑端盖的环形滑槽相配合，所述叶片沿所述钢筒内壁周向设置。
4.如权利要求3所述的一种超高层泵送混凝土无轴泵推多级增压泵送系统，其特征在于：所述动力组件包括沿所述筒型防护罩周向设置的若干电机组，每个所述电机组由两个相对设置的电机组成，两个所述电机分别安装在电机座的两侧，所述电机的电机轴上连接有动力齿轮，所述动力齿轮延伸至所述筒型防护罩外并同所述转动齿环相啮合。
5.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵璐，黄昌富，李文兵，杨宇友，姚铁军，
申请(专利权)人：中铁十五局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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