泵送分配機構、泵送裝置和混凝土泵車的製作方法

2023-09-24 13:13:00 2

專利名稱：泵送分配機構、泵送裝置和混凝土泵車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及泵送領域，具體而言，涉及一種泵送分配機構、泵送裝置和混凝土泵車。
背景技術：
泵送技術是當前以水泥混凝土為代表的粘稠物輸送施工中廣泛應用的主流技術，具有效率高、環境汙染小等特點。泵送設備是泵送施工中的核心設備，用於在垂直或水平方向輸送混凝土等粘稠物。現有技術中，泵送設備一般包括料鬥、輸送缸、分配閥、輸送管及相關的驅動和控 制機構。通常，泵送設備有左右兩個輸送缸並排布置，活塞通過活塞杆從輸送缸後端與驅動液壓缸連接，輸送缸前端開口布置在料鬥中。兩個輸送缸共用一個分配閥，分配閥前端與輸送管連接，後端與輸送缸前端開口布置在同一截面上。料鬥用於存放待泵送的粘稠物。泵送設備的工作原理是分配閥在其驅動機構控制下，在左輸送缸輸出粘稠物前，從與右輸送缸開口對接的位置擺動到與左輸送缸對接的位置，從而使右輸送缸與料鬥連通，左輸送缸與輸送管連通。分配閥擺動完成後，左輸送缸在液壓缸驅動下向輸送管泵料，同時右輸送缸從料鬥中吸料。當左輸送缸完成泵料、右輸送缸完成吸料後，分配閥從與左輸送缸開口對接的位置擺回到與右輸送缸開口對接的位置，從而使左輸送缸與料鬥連通，右輸送缸與輸送管接通。分配閥擺動完成後，右輸送缸開始向輸送管泵料，同時左輸送缸從料鬥吸料。這樣周期循環，完成左右輸送缸交替吸料和泵料，實現泵送功能。從上述泵送設備工作原理的分析發現，當分配閥擺動時，輸送管中的混凝土等粘稠物經歷了一個從高壓輸送缸切換到低壓輸送缸的過程，輸送壓力的這一變化可能引起其運動狀態從沿輸送管向前運動變為停止，甚至變為向低壓輸送缸回流；當低壓輸送缸開始泵料後，輸送管內的混凝土輸送壓力迅速升高，從而使其又回到沿輸送管向前運動的狀態。由於上述運動狀態的突然改變，會給泵送設備帶來較大衝擊，造成設備磨損塊、壽命短，以及泵送系統所附著的結構變形開裂等問題。為了減小泵送衝擊，人們採用了變速泵送的方法。在輸送缸開始和結束泵送行程時，使其緩慢啟動和緩慢停止，這樣可以減小被輸送物料運動狀態的突變，可有效減小泵送衝擊。但是這種方法不能解決泵送高度較高時混凝土回流帶來的衝擊問題。為了減小超高泵送時的回流問題，人們採用了增加水平管段的方法，即用水平管段中混凝土與管壁的摩擦力來抵消其前面垂直管段內混凝土重力帶來的回流壓力。這種方法人為增加了輸送管道的長度，從而增加了泵送阻力，降低了泵送設備的可泵高度，並增加了泵送能耗。減小回流問題的另一種方法是縮短分配閥的擺動時間，從而縮短回流的建立時間。這種方法會要求分配閥更快地擺動和停止，因此導致分配閥的擺動衝擊增大
實用新型內容
[0008]本實用新型旨在提供一種泵送分配機構、泵送裝置和混凝土泵車，能夠避免泵送過程中的回流問題。為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種泵送分配機構，包括分配閥管，包括與分配閥管的轉軸中心同軸設置的出口和繞轉軸中心可轉動的入口端，入口端包括入口和沿分配閥管的旋轉方向設置在入口兩側的擋料板；耐磨板，包括設置在以轉軸中心為圓心的圓周上的第一輸送缸開口和第二輸送缸開口，第一輸送缸開口和第二輸送缸開口之間形成用於封堵入口的盲板；分配閥管的入口和耐磨板的輸送缸開口旋轉配合，且分配閥管的配合面與耐磨板的配合面相貼合；在以所述轉軸中心為圓心，以所述轉軸中心和入口的中心的連線為半徑形成的圓上，擋料板所佔弧度大於等於輸送缸開口所佔弧度，且不大於盲板所佔弧度；分配閥管的入口所佔弧度小於第一輸送缸開口和第二輸送缸開口之間的盲板所佔弧度。進一步地，耐磨板包括耐磨板本體，耐磨板本體為沿分配閥管的旋轉方向延伸的
弧形板狀結構，第一輸送缸開口和第二輸送缸開口分別位於耐磨板本體的兩端。進一步地，耐磨板本體的兩端邊緣為半圓形過渡結構。進一步地,耐磨板本體為耐磨麵為平面的板狀結構。進一步地,耐磨板本體為耐磨麵為曲面的板狀結構。進一步地，耐磨板包括耐磨板本體，耐磨板本體為圓形板狀結構，第一輸送缸開口和第二輸送缸開口以耐磨板本體的中心為圓心對稱設置。進一步地，分配閥管的入口端為沿分配閥管的旋轉方向延伸的弧形板狀結構，入口設置在弧形板狀結構的中間部位。進一步地，入口端的兩端端部為半圓形過渡結構。進一步地，分配閥管為S形分配閥管或者C形分配閥管。根據本實用新型的另一方面，提供了一種泵送裝置，包括料鬥、出料管和輸送缸，輸送缸包括第一輸送缸和第二輸送缸，泵送裝置還包括上述的泵送分配機構，泵送分配機構的分配閥管的出口連接至出料管的第一端，第一輸送缸連接至泵送分配機構的分配閥管的第一輸送缸開口，第二輸送缸連接至泵送分配機構的分配閥管的第二輸送缸開口，第一輸送缸開口和第二輸送缸開口位於料鬥內。根據本實用新型的再一方面，提供了一種混凝土泵車，包括泵送裝置和臂架系統，泵送裝置為上述的泵送裝置，泵送裝置的出料管的第二端連接至臂架系統。應用本實用新型的技術方案，泵送分配機構包括分配閥管和耐磨板，分配閥管包括與轉軸中心同軸設置的出口和繞轉軸中心可轉動的入口端，入口端包括入口和沿分配閥管的旋轉方向設置在入口兩端的擋料板；耐磨板包括設置在以轉軸中心為圓心的圓周上的第一輸送缸開口和第二輸送缸開口 ；分配閥管的入口和耐磨板的輸送缸開口旋轉配合，且分配閥管的配合面與耐磨板的配合面相貼合；擋料板所佔弧度大於等於輸送缸開口所佔弧度；分配閥管的入口所佔弧度小於第一輸送缸開口和第二輸送缸開口之間的盲板所佔弧度。通過設定擋料板所佔弧度大於等於輸送缸開口所佔弧度，使得分配閥管運動過程中，輸送管道始終保持較高輸送壓力，並在輸送缸為高壓時才將輸送管道與其連通，從而避免泵送過程中的回流問題。
構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖I示出了根據本實用新型的第一實施例的泵送裝置的第一狀態的結構示意圖；圖2示出了根據圖I的A-A向剖視結構示意圖；圖3示出了根據本實用新型的第一實施例的泵送裝置的第二狀態的結構示意圖；圖4示出了根據本實用新型的第一實施例的泵送裝置的第三狀態的結構示意圖；圖5示出了根據本實用新型的第一實施例的泵送裝置的第四狀態的結構示意圖；圖6示出了根據本實用新型的第二實施例的泵送裝置的結構示意圖；圖7示出了根據本實用新型的第三實施例的泵送裝置的第一狀態的結構示意圖；圖8示出了根據本實用新型的第三實施例的泵送裝置的第二狀態的結構示意圖；圖9示出了根據本實用新型的第三實施例的泵送裝置的第三狀態的結構示意圖；以及圖10示出了根據本實用新型的第三實施例的泵送裝置的第四狀態的結構示意圖。
具體實施方式
下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。圖中箭頭方向代表分配閥管運動方向。本實施例當中的泵送分配機構的耐磨板上的輸送缸開口至少有兩個，其工作原理基本相同，下面將以兩個輸送缸開口為例對本實用新型的實施例加以說明。如圖I和圖2所示，根據本實用新型的第一實施例，泵送分配機構包括分配閥管10和耐磨板20，分配閥管10和耐磨板之間旋轉配合。分配閥管10包括與轉軸中心同軸設置的圓形的出口 11和繞轉軸中心可轉動的入口端12。入口端12包括圓形的入口 13和擋料板14。入口 13設置在入口端12的中部，與出口 11相連通，形成泵料通道。擋料板14沿分配閥管10的旋轉方向設置在入口 13的兩端，以擋料板14的延伸方向為分配閥管10的長度方向，在入口 13的寬度方向的壁厚邊緣也形成有凸緣，使擋料板的寬度大於入口 13的直徑。分配閥管10的入口端12為沿分配閥管10的旋轉方向延伸的弧形板狀結構，包括位於兩端的端部結構和連接在兩端端部結構之間的弧形結構。入口 13設置在弧形板狀結構的中間部位。擋料板14位於入口 13的兩端，且擋料板14與入口 13位於同一個平面上，該平面是垂直於轉軸中心的。入口端12的兩端端部為半圓形過渡結構，且該半圓形過渡結構沿分配閥管10的旋轉方向延伸。入口端12的兩端端部也可以為直邊結構或者其它形狀的結構。以下的各弧度均使用以轉軸中心為圓心，以轉軸中心和入口 13的中心的連線為半徑形成的圓做為參考。在此圓上，擋料板14所佔弧度大於等於輸送缸開口所佔弧度，優選地，擋料板14所佔弧度大於輸送缸開口所佔弧度。當擋料板14遮擋住輸送缸開口時，擋料板14能夠對輸送缸開口實現完全遮蓋，防止在輸送缸進行泵送狀態切換建壓時發生壓力洩漏，保證輸送管道內的混凝土保持高壓狀態，使其不會產生回流。耐磨板20包括耐磨板本體23、第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22，第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22設置在耐磨板本體23上,且第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22之間形成用於封堵入口 13的盲板。第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口22為圓形，它們的圓心位於以轉軸中心為圓心的同一圓周上，且與分配閥管10的旋轉路徑相配合，使分配閥管10在旋轉過程中可以實現第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22的打開或者完全遮蓋。第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22的直徑與分配閥管10的入口 13的直徑大小相同。耐磨板本體23為沿分配閥管10的旋轉方向延伸的弧形板狀結構，第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22分別位於耐磨板本體23的兩端,第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22之間為盲板結構,將第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22間隔開,使第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22不能貫通。耐磨板本體23的兩端邊緣為半圓形過渡結構或者為直邊結構，具體的結構形狀可以根據分配閥管10的入口端12的結構形狀而定。耐磨板20的輪廓大於分配閥管10的輪廓，使分配閥管10在耐磨板20上滑動時，耐磨板20能夠與分配閥管10之間形成良好的密封配合關係。分配閥管10的入口 13所佔弧度小於第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22之間的盲板所佔弧度，當入口 13兩端的擋料板對第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22同時形成遮蓋時，入口 13被耐磨板本體23遮擋，分配閥管10內的泵送壓力得到保持。此時第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22內開始建壓，由於入口 13與第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22之間均為隔離狀態，因此不會發生高低壓串通的現象，也就防止了輸送管道內的壓力損失，使輸送管道內始終保持高壓泵送，避免了泵送過程中回流現象的發生。分配閥管10的入口 13和耐磨板20的輸送缸開口之間為旋轉配合的關係，通過使分配閥管10旋轉，來使分配閥管10的入口 13與輸送缸開口之間達到連通或者分離的狀態，使擋料板14與輸送缸開口之間形成遮蓋或者開放狀態。在輸送缸進行狀態調整準備泵送時，使擋料板14遮蓋該輸送缸所在的輸送缸開口，使該輸送缸調整泵送壓力，以便在擋料板14離開該輸送缸開口後，輸送缸具有與分配閥管10內基本相同的泵送壓力，從而使分配閥管10內的泵送壓力在輸送缸狀態切換時，仍然能夠保持較高壓力，避免泵送過程中壓力不足而引起的回流問題，保護泵送裝置不受損傷。分配閥管10的配合面與耐磨板20的配合面之間相貼合，使分配閥管10與耐磨板20之間進行配合時，能夠具有較好的保壓效果和泵送效果，提高泵送裝置的穩定性。耐磨板本體23為耐磨麵為平面的板狀結構,相應地,分配閥管10的入口端12的配合面也為平面結構。本實施例當中的分配閥管10例如為S形分配閥管或者C形分配閥管。分配閥管10的旋轉形式可以為擺動或者圓周轉動。當分配閥管10為擺動時，分配閥管10的入口 13中心的兩個擺動極限位置分別為第一輸送缸開口 21的中心位置和第二輸送缸開口 22的中心位置。、[0046]如圖6所示，根據本實用新型的第二實施例，其結構與第一實施例基本相同，不同之處在於，本實施例當中的耐磨板本體23為耐磨麵為曲面的板狀結構，相應地，分配閥管10的入口端12的配合面也為與該耐磨麵配合的曲面結構。如圖7和圖8所示，根據本實用新型的第三實施例，其結構與第一實施例基本相同，不同之處在於，本實施例當中，耐磨板本體23為圓形板狀結構，第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22以耐磨板本體23的圓心為中心對稱設置在耐磨板本體23上。本實施例當中的分配閥管10為具有一個圓形切口的圓板狀結構，該圓形切口的中心與分配閥管10的中心位於一條直徑上，且圓形切口所佔弧度大於輸送缸開口所佔的弧度。本實施例中的分配閥管10的運動可以為單一方向的圓周轉動，也可以為如第一實施例當中的擺動。根據本實用新型的實施例，泵送裝置包括料鬥30、出料管40和輸送缸50，輸送缸50包括第一輸送缸51和第二輸送缸52，泵 裝置還包括上述的泵送分配機構，泵送分配機構的分配閥管10的出口 11連接至出料管40的第一端，第一輸送缸51連接至泵送分配機構的分配閥管10的第一輸送缸開口 21，第二輸送缸52連接至泵送分配機構的分配閥管10的第二輸送缸開口 22,第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22位於料鬥30內。根據本實用新型的實施例，混凝土泵車包括泵送裝置和臂架系統，該泵送裝置為上述的泵送裝置，泵送裝置的出料管40的第二端連接至臂架系統。下面以S形分配閥管為例，結合圖3至圖5來說明本實用新型的第一實施例的泵送裝置的泵送原理以分配閥管10的入口 13與第二輸送缸開口 22連通為起始狀態，此時第二輸送缸52泵料,第一輸送缸51通過第一輸送缸開口 21與料鬥30連通,處於吸料狀態。使分配閥管10順時針轉動，使分配閥管10的入口 13脫離第二輸送缸開口 22，使分配閥管10的擋料板14分別遮擋第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22,第一輸送缸51切換狀態準備泵料，第二輸送缸52切換狀態準備吸料。在分配閥管10的入口 13脫離輸送缸開口的過程中，擋料板14開始逐漸遮蓋入口 13兩端的輸送缸開口，第一輸送缸51開始建壓。當分配閥管10到達兩個相鄰輸送缸之間的中位時，此時入口 13兩端的擋料板14與兩個輸送缸開口完全重疊，第一輸送缸51繼續建壓，同時完成兩個輸送缸的換向，此時第一輸送缸51進入泵送準備狀態，第二輸送缸52進入吸料準備狀態。使分配閥管10繼續順時針轉動，使分配閥管10的入口 13與第一輸送缸開口 21連通，使第二輸送缸開口 22與料鬥連通，第一輸送缸51泵料，第二輸送缸52吸料。在這個過程中，入口 13逐漸與第一輸送缸開口 21完全連通,第一輸送缸51壓力達到第二輸送缸52停止泵料時的壓力，由於在入口 13轉換連接通道的過程中，始終被第一輸送缸開口 21和第二輸送缸開口 22之間的盲板遮蓋，因此，分配閥管10內的泵送壓力始終保持，第一輸送缸51與分配閥管10接通後，繼續保持高壓泵送。當第一輸送缸51泵料完成後，分配閥管10開始逆時針轉動，沿相反的方向開始繼續泵送，泵送過程與上述步驟相同，從而實現泵送裝置的高壓泵送，防止泵送回流現象。根據本實用新型的第二實施例的泵送裝置的泵送過程與第一實施例當中的泵送裝置泵送過程相同，這裡不再贅述。下面結合圖8至圖10來說明本實用新型的第三實施例的泵送裝置的泵送原理根據本實用新型的第三實施例的泵送裝置，泵送過程與第一實施例當中的泵送裝置的泵送過程基本相同，不同之處在於，當本實施例中的第一輸送缸51泵料完成後，分配閥管10是繼續沿原轉動方向轉動的，而不是沿原轉動方向相反的方向擺動。因此，本實施例當中的分配閥管10是圓周旋轉運動的。在其它的實施例當中，第三實施例中的泵送裝置也可以通過擺動的方式來實現高壓泵送。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果泵送裝置在分配閥管擺動時，輸送管和分配閥管在離開剛剛完成泵料的輸送缸的同時被兩輸送缸之間的盲板封閉，在分配閥擺動方向上的相鄰輸送缸也同時被分配閥的側板封閉。這樣輸送管道內的混凝土仍將保持高壓狀態，不易產生回流。隨後，控制剛剛被封閉的輸送缸開始建壓，使該輸送缸內的壓力達到前一輸送缸停止時的壓力。這樣，分配閥再擺動到與該輸送缸對接時就不存在明顯的泵送壓力降低，從而避免輸送管道內的混凝土產生回流。由於避免了輸送管道內的混凝土回流，就可以減小回流引起的泵送衝擊，提升泵送高度，減慢分配閥的擺動換向進而減小換向衝擊。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本 領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種泵送分配機構，其特徵在於，包括 分配閥管(10)，包括與所述分配閥管(10)的轉軸中心同軸設置的出口(11)和繞所述轉軸中心可轉動的入口端(12)，所述入口端(12)包括入口(13)和沿所述分配閥管(10)的旋轉方向設置在所述入口(13)兩側的擋料板(14)； 耐磨板(20)，包括設置在以所述轉軸中心為圓心的圓周上的第一輸送缸開口(21)和第二輸送缸開口(22),所述第一輸送缸開口(21)和第二輸送缸開口(22)之間形成用於封堵所述入口(13)的盲板； 所述分配閥管(10)的入口(13)和所述耐磨板(20)的輸送缸開口旋轉配合，且所述分配閥管(10)的配合面與所述耐磨板(20)的配合面相貼合； 在以所述轉軸中心為圓心，以所述轉軸中心和所述入口(13)的中心的連線為半徑形成的圓上，所述擋料板(14)所佔弧度大於等於所述輸送缸開口所佔弧度，且不大於所述盲板所佔弧度； 所述分配閥管(10)的入口(13)所佔弧度小於所述第一輸送缸開口(21)和所述第二輸送缸開口(22)之間的盲板所佔弧度。
2.根據權利要求I所述的泵送分配機構，其特徵在於，所述耐磨板(20)包括耐磨板本體(23)，所述耐磨板本體(23)為沿所述分配閥管(10)的旋轉方向延伸的板狀結構，所述第一輸送缸開口(21)和所述第二輸送缸開口(22)分別位於所述耐磨板本體(23)的兩端。
3.根據權利要求2所述的泵送分配機構，其特徵在於，所述耐磨板本體(23)的兩端邊緣為半圓形過渡結構。
4.根據權利要求2所述的泵送分配機構，其特徵在於，所述耐磨板本體(23)為耐磨麵為平面的板狀結構。
5.根據權利要求2所述的泵送分配機構，其特徵在於，所述耐磨板本體(23)為耐磨麵為曲面的板狀結構。
6.根據權利要求I所述的泵送分配機構，其特徵在於，所述耐磨板(20)包括耐磨板本體(23)，所述耐磨板本體(23)為圓形板狀結構，所述第一輸送缸開口(21)和所述第二輸送缸開口(22)以所述耐磨板本體(23)的中心為圓心對稱設置。
7.根據權利要求I所述的泵送分配機構，其特徵在於，所述分配閥管(10)的入口端(12)為沿所述分配閥管(10)的旋轉方向延伸的弧形板狀結構，所述入口(13)設置在所述弧形板狀結構的中間部位。
8.根據權利要求7所述的泵送分配機構，其特徵在於，所述入口端(12)的兩端端部為半圓形過渡結構。
9.根據權利要求I所述的泵送分配機構，其特徵在於，所述分配閥管(10)為S形分配閥管或者C形分配閥管。
10.一種泵送裝置，包括料鬥(30)、出料管(40)和輸送缸(50)，所述輸送缸(50)包括第一輸送缸(51)和第二輸送缸(52)，其特徵在於，所述泵送裝置還包括權利要求I至9中任一項所述的泵送分配機構，所述泵送分配機構的分配閥管(10)的出口(11)連接至所述出料管(40)的第一端，所述第一輸送缸(51)連接至所述泵送分配機構的分配閥管(10)的第一輸送缸開口(21)，所述第二輸送缸(52)連接至所述泵送分配機構的分配閥管(10)的第二輸送缸開口(22),所述第一輸送缸開口(21)和所述第二輸送缸開口(22)位於所述料鬥(30)內。
11.一種混凝土泵車，包括泵送裝置和臂架系統，其特徵在於，所述泵送裝置為權利要求10所述的泵送裝置，所述泵送裝置的出料管(40)的第二端連接至所述臂架系統。
專利摘要本實用新型提供了一種泵送分配機構、泵送裝置和混凝土泵車。該泵送分配機構包括分配閥管(10)，包括出口(11)和入口端(12)，入口端(12)包括入口(13)和擋料板(14)；耐磨板(20)，包括第一輸送缸開口(21)和第二輸送缸開口(22)；分配閥管(10)的入口(13)和耐磨板(20)的輸送缸開口旋轉配合；擋料板(14)所佔弧度大於等於輸送缸開口所佔弧度；分配閥管的入口(13)所佔弧度小於第一輸送缸開口(21)和第二輸送缸開口(22)之間的盲板所佔弧度。根據本實用新型的泵送分配機構避免了泵送過程中的回流問題。
文檔編號F04B53/00GK202531378SQ20122018098
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者劉耀宗, 張勁, 魏星 申請人:中聯重科股份有限公司