混凝土泵及其泵送系統的製作方法

2023-10-28 07:10:47 2

專利名稱：混凝土泵及其泵送系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及混凝土泵技術領域，特別涉及一種泵送系統。此外，本發明還涉及一種 包括該泵送系統的混凝土泵。
背景技術：
混凝土泵是一種在建築工地上將混凝土從混凝土泵所在位置輸送到建築工程所 需位置的一種設備。泵送系統是混凝土泵的核心部件，它是通過油缸的推拉交替動作，把液 壓能轉換為機械能，使混凝土克服管道阻力輸送到澆注部位。請參考圖1和圖2，圖1為現有技術中混凝土泵的泵送系統的結構示意圖；圖2為 圖1中泵送系統的主油缸的結構示意圖。如圖1所示，所述泵送系統包括主油缸1'、輸送缸2'、水箱3'、砼活塞4'、拉 杆5'、料鬥、S管閥、換向裝置及攪拌裝置等部件(其中料鬥、S管閥、換向裝置及攪拌裝 置圖1中未示出)，砼活塞4'與主油缸1'的活塞杆連接，在主油缸Γ的作用下，作往復 運動，一個砼活塞4'在輸送缸2'中前進，另一砼活塞4'在輸送缸2'中後退；同時兩個 輸送缸2'的出口分別與料鬥和S管閥連通，且S管閥與出料口連通；泵送混凝土料時，在 主油缸1'作用下，一個砼活塞4'前進，從而將輸送缸2'中的混凝土推入S管閥泵出，另 一個砼活塞4'後退，從而將料鬥內的混凝土吸入輸送缸2'中。當完成上述一個泵送周期 時，控制系統發出信號，兩個主油缸1'換向，即上一個周期中後退的砼活塞4'前進，前進 的砼活塞4'後退；同時在擺動油缸的作用下兩個輸送缸2'交換連通方式，即上一個周期 中，與S管閥連通的輸送缸2'改為與料鬥連通，與料鬥連通的輸送缸2'改為與S管閥，從 而實現混凝土的連續泵送。目前，所述泵送系統的輸送缸2'、水箱3'及料鬥通常通過拉杆5'連接，並依靠 拉杆5'將三者連成一個整體；如圖1所示，拉杆5'的一端與料鬥的後牆板相固定連接 (圖中未示出)，另一端穿過水箱3'，並用拉杆螺母7'緊固於水箱3'的一個立板上。請 參考圖2，主油缸1'的外部設有主油缸端蓋6'，且該端蓋6'與水箱3'的立板貼合的端 面上設有安裝孔6' 1，通過螺栓穿過立板進而擰緊於安裝孔6' 1中，從而實現了水箱3' 與主油缸1'之間的固定連接。然而，上述主油缸Γ與水箱3'的連接結構僅適用於普通壓力或一般高壓混凝 土泵的泵送系統，對於超高壓力混凝土泵(如出口壓力大於35MPa)，由於其壓力之高、結構 之龐大，主油缸1'與水箱3'如若還採用現有的連接結構，會出現以下技術問題在超高壓混凝土泵中，由於泵送壓力提高，為保證強度及工作可靠性，固定主油缸 1'與水箱3'的連接螺栓的直徑尺寸需要加大，同時預緊力矩加大，但受到水箱3'內部 空間的限制，連接螺栓的直徑尺寸增加有限；此外，處於水箱3'底部的連接螺栓，由於沒 有足夠的扳手空間，螺栓的預緊力矩無法保證。由於螺栓的直徑尺寸增加有限，並且無法保 證位於水箱3'底部的螺栓的預緊力矩，使得主油缸1'與水箱3'連接結構不可靠、鬆散， 因而在超高壓混凝土泵泵送混凝土時，主油缸1'與水箱3'接合面將出現漏水、開合等故
3障，進而導致整個泵送系統不穩定，無法打高壓，達不到超高壓泵的性能。有鑑於此，如何對主油缸Γ與水箱3'的連接結構作出改進，從而提高其連接強 度，進而滿足超高壓混凝土泵的性能要求，是本領域技術人員亟需解決的問題
實用新型內容
本發明要解決的技術問題是提供一種泵送系統，該系統的結構設計能夠顯著提高 主油缸與水箱之間的連接強度，從而滿足超高壓混凝土泵的性能要求。此外，本發明另一個 要解決的技術問題為提供一種包括該泵送系統的混凝土泵。為解決上述技術問題，本發明提供一種泵送系統，包括主油缸、輸送缸及位於二者 之間的水箱，所述主油缸通過砼活塞與所述輸送缸連接；所述水箱上穿過有多個用於固定 所述水箱位置的拉杆；至少一個所述拉杆進一步與所述主油缸固定連接。優選地，所述主油缸的外部設有主油缸端蓋，所述拉杆與所述主油缸端蓋固定連 接。優選地，所述主油缸包括第一主油缸和第二主油缸，所述主油缸端蓋包括第一端 蓋和第二端蓋，所述第一端蓋設於所述第一主油缸的外部，所述第二端蓋設於所述第二主 油缸的外部。優選地，所述第一端蓋與第二端蓋貼合的端面設有第一半孔，所述第二端蓋與所 述第一端蓋貼合的端面設有與所述第一半孔對應的第二半孔，設於所述水箱中部的所述拉 杆穿過所述第一半孔和所述第二半孔圍成的圓孔並通過拉杆螺母固定。優選地，所述拉杆進一步通過壓板與所述拉杆螺母連接；所述壓板設有孔徑大於 所述拉杆直徑的通孔，所述拉杆穿過所述通孔並與所述拉杆螺母連接；所述壓板還設有與 所述第一端蓋受壓面貼合的第一壓力平面，及與所述第二端蓋受壓面貼合的第二壓力平優選地，所述壓板與所述拉杆螺母之間進一步設有套裝於所述拉杆外部的球面墊 圈和錐面墊圈。優選地，所述第一端蓋和所述第二端蓋上均開設有拉杆安裝孔，位於所述水箱一 側的所述拉杆穿過所述第一端蓋上的拉杆安裝孔並通過拉杆螺母固定，位於所述水箱另一 側的所述拉杆穿過所述第二端蓋上的拉杆安裝孔並通過拉杆螺母固定。優選地，所述拉杆螺母為長圓柱狀，且所述拉杆螺母沿周向螺旋分布有多個擰緊 孔。優選地，所述水箱包括第一立板和第二立板，所述第一立板與所述輸送缸連接，所 述第二立板與所述主油缸連接；各所述拉杆均穿過所述第一立板和所述第二立板與所述主 油缸端蓋連接。優選地，所述第二立板進一步通過多個螺栓與所述主油缸端蓋連接。優選地，所述水箱的底壁設有開孔及可封閉或者開啟所述開孔的封板。優選地，所述第一端蓋和所述第二端蓋為一體化構件。此外，為解決上述技術問題，本發明還提供一種混凝土泵，包括料鬥；該混凝土泵 還包括上述任一項所述的泵送系統，所述拉杆遠離所述水箱的一端與所述料鬥固定。在現有技術的基礎上，本發明所提供的泵送系統的各個拉杆中，至少一個拉杆進一步與所述主油缸固定連接。具體地，該拉杆可以與設於主油缸外部的主油缸端蓋連接。相 對於現有技術中主油缸端蓋與水箱的立板通過螺栓連接的結構，本發明極大增加了主油缸 端蓋與水箱之間的預緊力，從而有效提高了水箱與主油缸之間的連接剛度和可靠性，進而 滿足了超高壓混凝土泵的性能要求。此外，本發明所提供的混凝土泵的技術效果與上述泵送系統的技術效果基本相 同，在此不再贅述。


圖1為現有技術中混凝土泵的泵送系統的結構示意圖；圖2為圖1中泵送系統的主油缸的結構示意圖；圖3為本發明一種實施例中泵送系統的結構示意圖；圖4為圖3中泵送系統的第一主油缸與第一端蓋的結構示意圖；圖5為圖3中泵送系統的第二主油缸與第二端蓋的結構示意圖；圖6為圖3中泵送系統的拉杆、壓板、墊圈和拉杆螺母四者的分解示意圖；圖7為圖6中泵送系統的壓板的結構示意圖；圖8為圖6中泵送系統的拉杆螺母的結構示意圖；圖9為圖3中泵送系統的水箱的結構示意圖；圖10為圖9中的水箱與墊片和封板的裝配示意圖。其中圖1和圖2中附圖標記與部件名稱的對應關係為1'主油缸；2'輸送缸；3'水箱；4'砼活塞；5'拉杆；6'主油缸端蓋；6' 1安 裝孔；7'拉杆螺母。圖3至圖10中附圖標記與部件名稱之間的對應關係為1主油缸；11第一主油缸；12第二主油缸；2輸送缸；3水箱；31第一立板；32第二 立板；321螺栓穿孔；33開孔；34封板；35拉杆穿孔；36防水套管；37安裝墊；4砼活塞；5 拉杆；6主油缸端蓋；61第一端蓋；611第一半孔；62第二端蓋；621第二半孔；63拉杆安裝 孔；64螺栓安裝孔；7拉杆螺母；71擰緊孔；81壓板；811通孔；812第一壓力平面；813第二 壓力平面；82球面墊圈；83錐面墊圈；9螺栓。
具體實施例方式本發明的核心是提供一種泵送系統，該系統的結構設計能夠顯著提高主油缸與水 箱之間的連接強度，從而滿足超高壓混凝土泵的性能要求。此外，本發明另一個核心為提供 一種包括該泵送系統的混凝土泵。為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實 施例對本發明作進一步的詳細說明。請參考圖3，圖3為本發明一種實施例中泵送系統的結構示意圖。在一種實施例中，如圖3所示，本發明的泵送系統主油缸1、輸送缸2及位於二者 之間的水箱3，主油缸1和輸送缸2的數量均為兩個，並且主油缸1通過砼活塞4與輸送缸 2連接，砼活塞4與主油缸1的活塞杆連接，在主油缸1的作用下，一個砼活塞4在輸送缸2 中前進，另一個砼活塞4在輸送缸2中後退，從而實現了混凝土的交替泵送。如圖3所示，水箱3上穿過有多個拉杆5 (通常為六根)，用以固定水箱3和輸送缸2的位置。如圖3所示，在上述現有技術的基礎上，各個拉杆5中，至少有一個拉杆5進一步 與主油缸1固定連接。具體地，主油缸1的外部設有主油缸端蓋6，該拉杆5與主油缸端蓋 6固定連接。相對於現有技術中主油缸端蓋與水箱的立板通過螺栓連接的結構，本發明極大 增加了主油缸端蓋6與水箱3之間的預緊力，從而有效提高了水箱3與主油缸1之間的連 接強度和可靠性，進而滿足了超高壓混凝土泵的性能要求。需要說明的是，上述實施例對於與主油缸端蓋6連接的拉杆5數量不作限制，無論 是六根，還是一根，或者為其他數目，均在本發明的保護範圍之內；此外，上述實施例對於拉 杆5與主油缸端蓋6的連接方式不作限制，無論是採用螺栓連接，還是採用焊接，或者採用 其他連接方式，也均在本發明的保護範圍之內。請同時參考圖3、圖4和圖5，圖3為本發明一種實施例中泵送系統的結構示意圖； 圖4為圖3中泵送系統的第一主油缸與第一端蓋的結構示意圖；圖5為圖3中泵送系統的 第二主油缸與第二端蓋的結構示意圖。在上述實施例中，主油缸1包括第一主油缸11和第二主油缸12，主油缸端蓋6包 括第一端蓋61和第二端蓋62，第一端蓋61設於第一主油缸11的外部，第二端蓋62設於第 二主油缸12的外部，第一端蓋61和第二端蓋62均與水箱3連接，從而實現了第一主油缸 11和第二主油缸12與水箱3之間的連接。請參考圖4，第一端蓋61與第二端蓋62貼合的端面設有第一半孔611 ；請參考圖 5，第二端蓋62與第一端蓋61貼合的端面設有與第一半孔611對應的第二半孔621，且該 第一半孔611和第二半孔621圍成一個封閉的圓孔；如圖3所示，設於水箱3中部的拉杆5 穿過第一半孔611和第二半孔621圍成的圓孔並通過拉杆螺母7固定。該種結構設計可以使得水箱3中部的拉杆5對主油缸端蓋6的預緊力分布於第一 端蓋61和第二端蓋62上，進而保證了第一主油缸11和第二主油缸12受力上的平衡，使二 者均能與水箱3緊密連接在一起。請參考圖6和圖7，圖6為圖3中泵送系統的拉杆、壓板、墊圈和拉杆螺母四者的分 解示意圖；圖7為圖6中泵送系統的壓板的結構示意圖。在上述實施例中，還可以對水箱3中部的拉杆5與第一端蓋61和第二端蓋62的 連接方式作出設計。比如，請參考圖6和圖7，拉杆5進一步通過壓板81與拉杆螺母7連 接；壓板81設有孔徑大於拉杆5直徑的通孔811，拉杆5穿過通孔811並與拉杆螺母7連 接；壓板81還設有與第一端蓋61受壓面貼合的第一壓力平面812，及與第二端蓋62受壓 面貼合的第二壓力平面813。由於加工及裝配的誤差，第一端蓋61的受壓面和第二端蓋62的受壓面不可能完 全處於同一平面內，從而導致處於水箱3中部的拉杆5的拉杆螺母7對第一端蓋61的受壓 面和第二端蓋62的受壓面的預緊力不均勻，甚至會出現一個端蓋受力，另一個端蓋不受力 的情況；有鑑於此，拉杆螺母7進一步通過壓板81與拉杆5固定連接，並且該壓板81設有 兩個對稱的第一壓力平面812和第二壓力平面813，該第一壓力平面812與第一端蓋61的 受壓面貼合，第二壓力平面813與第二端蓋62的受壓面貼合，從而使得壓板81的預緊力能 夠均勻分布第一端蓋61和第二端蓋62上。此外，壓板81上通孔811的孔徑大於拉杆5的外徑，這種結構設計可以使得壓板81在拉杆5的軸向平面內發生偏轉，從而進一步地調節壓板81的位置，使得壓板81的兩個 壓力平面均與兩個端蓋的受壓面更好地貼合，進而保證壓板81的預緊力能夠進一步均勻 分布於第一端蓋61和第二端蓋62上。為了使得拉杆螺母7對壓板81的預緊力均勻分布於壓板81與其兩個受力平面相 對的背面上，從而進一步保證壓板81的預緊力均勻分布於第一端蓋61和第二端蓋62上， 如圖6所示，壓板81與拉杆螺母7之間進一步設有墊圈，該墊圈套裝於拉杆5的外部。具 體地，該墊圈可以包括球面墊圈82和錐面墊圈83，通過球面墊圈82和錐面墊圈83的調節， 拉杆螺母7的預緊力可以均勻分布於壓板81的背面上。如圖3和圖6所示，在上述實施例中，我們還可以進一步設定位於水箱3兩側的拉 杆5均與主油缸端蓋6連接。具體地，如圖4和圖5所示，第一端蓋61和第二端蓋62上均 開設有拉杆安裝孔63，且位於水箱3 —側的拉杆5穿過第一端蓋61上的拉杆安裝孔63並 通過拉杆螺母7固定，位於水箱3另一側的拉杆5穿過第二端蓋62上的拉杆安裝孔63並 通過拉杆螺母7固定。顯然，該種結構設計能夠進一步提高水箱3與兩個主油缸的連接強 度和可靠性。請參考圖3、圖6和圖8，圖8為圖6中泵送系統的拉杆螺母的結構示意圖。在上述任一種實施例中，還可以對拉杆螺母7的結構作出具體設計。如圖8所示， 拉杆螺母7為長圓柱狀，且拉杆螺母7沿周向螺旋分布有多個擰緊孔71，拉杆螺母7的加力 杆便插入該擰緊孔71中，從而擰緊拉杆螺母7。由於擰緊孔71的數量為多個，並且沿拉杆 螺母7的周向螺旋分布，因而在拉杆螺母7擰緊的過程中，加力杆可以從便於施力的方向插 入某個擰緊孔71中，從而便於拉杆螺母7的擰緊和拆卸，且能夠保證預緊力。請參考圖3、圖6、圖9和圖10，圖9為圖3中泵送系統的水箱的結構示意圖；圖10 為圖9中的水箱與墊片和封板的裝配示意圖。在上述任一種實施例中，如圖3和圖6所示，所述水箱包括第一立板31和第二立 板32，且兩個輸送缸2與第一立板31連接，兩個主油缸與第二立板32連接；第一立板31、 第二立板32及兩個側板圍成水箱3的腔體，兩個砼活塞4便位於該腔體中；如圖9和圖10 所示，第一立板31和第二立板32均設有位置對應的拉杆穿孔35，各個拉杆5均穿過相對應 的拉杆穿孔35，進而與相應的第一端蓋61和第二端蓋62連接。需要說明的是，由於各個拉杆5均穿過水箱3的腔體，因而如圖10所示，在第一立 板31和第二立板32之間，各個拉杆5均套裝有防水套管36，從而防止水箱3中的水對拉杆 5造成腐蝕，避免拉杆5生鏽。如圖10所示，為了進一步提高水箱3與主油缸端蓋6的連接強度，第二立板32進 一步通過多個螺栓9與所主油缸端蓋6連接，具體地，如圖10所示，第二立板32上設有螺 栓穿孔321，如圖4和圖5所示，第一端蓋61和第二端蓋62上均設有螺栓安裝孔64，各個 螺栓9穿過螺栓穿孔321和螺栓安裝孔64，從而實現了第二立板32與第一端蓋61和第二 端蓋62之間的連接。在第二立板32與第一端蓋61和第二端蓋62之間的螺栓連接中，處於水箱3底部 的螺栓9由於空間狹小，不便於預緊；有鑑於此，如圖9和圖10所示，水箱3的底壁設有開 孔33，該開孔33具有兩個，分別對應於第一端蓋61和第二端蓋62上的螺栓。此外，為了防止水箱3中的水通過開孔33漏出，如圖10所示，開孔33進一步設有
7可封閉或者開啟封板34，當需要擰緊螺栓9時，將封板34拆卸下來，螺栓9擰緊完畢後，再 將封板34安裝上，從而防止漏水。進一步地，開孔33與封板34之間可以進一步設有安裝 墊(37)。在上述實施例中，主油缸端蓋6為分體結構，包括第一端蓋61和第二端蓋62。與 該結構不同的是，本發明還提供另一種實施例，亦即主油缸端蓋6為一體結構，亦即第一端 蓋61和第二端蓋62為一體化構件。顯然，第一端蓋61和第二端蓋62為一體化構件，因而 避免了與水箱3中部的拉杆5配合的拉杆螺母7對第一端蓋61和第二端蓋62所造成的預 緊力不均勻的問題，使得拉杆螺母7的預緊力能夠均勻分布有主油缸端蓋6上。此外，本發明還提供一種混凝土泵，包括料鬥；該混凝土泵還包括上述任一種實施 例中的泵送系統，且拉杆5遠離水箱3的一端與所述料鬥固定連接，具體地，是與所述料鬥 的後牆板固定連接；所述混凝土泵的其他部分可以參照現有技術，本文不再展開。以上對本發明所提供的混凝土泵及其泵送系統進行了詳細介紹。本文中應用了具 體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發 明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明 原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利 要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種泵送系統，包括主油缸(1)、輸送缸( 及位於二者之間的水箱(3)，所述主油 缸(1)通過砼活塞(4)與所述輸送缸( 連接；所述水箱C3)上穿過有多個用於固定所述 水箱C3)位置的拉杆(5)；其特徵在於，至少一個所述拉杆( 進一步與所述主油缸(1)固 定連接。
2.如權利要求1所述的泵送系統，其特徵在於，所述主油缸(1)的外部設有主油缸端蓋 (6)，所述拉杆( 與所述主油缸端蓋(6)固定連接。
3.如權利要求2所述的泵送系統，其特徵在於，所述主油缸(1)包括第一主油缸(11) 和第二主油缸(12)，所述主油缸端蓋(6)包括第一端蓋(61)和第二端蓋(62)，所述第一端 蓋(61)設於所述第一主油缸(11)的外部，所述第二端蓋(6 設於所述第二主油缸(12) 的外部。
4.如權利要求3所述的泵送系統，其特徵在於，所述第一端蓋(61)與第二端蓋(62)貼 合的端面設有第一半孔(611)，所述第二端蓋(6 與所述第一端蓋(61)貼合的端面設有與 所述第一半孔(611)對應的第二半孔(621)，設於所述水箱中部的所述拉杆( 穿過所述第 一半孔(611)和所述第二半孔(621)圍成的圓孔並通過拉杆螺母(7)固定。
5.如權利要求4所述的泵送系統，其特徵在於，所述拉杆(5)進一步通過壓板(81)與 所述拉杆螺母(7)連接；所述壓板(81)設有孔徑大於所述拉杆直徑的通孔(811)，所述拉 杆(5)穿過所述通孔(811)並與所述拉杆螺母(7)連接；所述壓板(81)還設有與所述第一 端蓋(61)受壓面貼合的第一壓力平面(812)，及與所述第二端蓋(6 受壓面貼合的第二壓 力平面(813)。
6.如權利要求5所述的泵送系統，其特徵在於，所述壓板(81)與所述拉杆螺母(7)之 間進一步設有套裝於所述拉杆( 外部的球面墊圈(8 和錐面墊圈(83)。
7.如權利要求3所述的泵送系統，其特徵在於，所述第一端蓋(61)和所述第二端蓋 (62)上均開設有拉杆安裝孔(63)，位於所述水箱(3) —側的所述拉杆(5)穿過所述第一端 蓋(61)上的拉杆安裝孔(63)並通過拉杆螺母(7)固定，位於所述水箱(3)另一側的所述 拉杆(5)穿過所述第二端蓋(6 上的拉杆安裝孔(6 並通過拉杆螺母(7)固定。
8.如權利要求4至7任一項所述的泵送系統，其特徵在於，所述拉杆螺母(7)為長圓柱 狀，且所述拉杆螺母(7)沿周向螺旋分布有多個擰緊孔(71)。
9.如權利要求2至7任一項所述的泵送系統，其特徵在於，所述水箱(3)包括第一立板 (31)和第二立板(32)，所述第一立板(31)與所述輸送缸( 連接，所述第二立板(32)與 所述主油缸(1)連接；各所述拉杆( 均穿過所述第一立板(31)和所述第二立板(32)與 所述主油缸端蓋(6)連接。
10.如權利要求9所述的泵送系統，其特徵在於，所述第二立板(32)進一步通過多個螺 栓(9)與所述主油缸端蓋(6)連接。
11.如權利要求10所述的泵送系統，其特徵在於，所述水箱(3)的底壁設有開孔(33) 及可封閉或者開啟所述開孔(33)的封板(34)。
12.如權利要求3所述的泵送系統，其特徵在於，所述第一端蓋(61)和所述第二端蓋 (62)為一體化構件。
13.一種混凝土泵，包括料鬥；其特徵在於，還包括如權利要求1至12任一項所述的泵 送系統，所述拉杆(5)遠離所述水箱(3)的一端與所述料鬥固定。
全文摘要
本發明公開了一種泵送系統，包括主油缸(1)、輸送缸(2)及位於二者之間的水箱(3)，所述主油缸(1)通過砼活塞(4)與所述輸送缸(2)連接；所述水箱(3)上穿過有多個用於固定所述水箱(3)位置的拉杆(5)；至少一個所述拉杆(5)進一步與所述主油缸(1)固定連接。該系統的結構設計能夠顯著提高主油缸(1)與水箱(3)之間的連接強度，從而滿足超高壓混凝土泵的性能要求。此外，本發明還公開了一種包括該泵送系統的混凝土泵。
文檔編號F04B15/02GK102032135SQ201010541118
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者何旭輝, 劉雲, 張春光, 高楊 申請人:三一重工股份有限公司