CN101941244B - 搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车 - Google Patents

Abstract

本发明是一种搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，在搅拌筒(16)进出料端口上设置有随搅拌筒(16)同步转动的、带有进出料孔的旋转端(11)；车体(1)上靠近搅拌筒进出料端口的位置安装有固定架(2)，在该固定架(2)上通过浮动连接方式安装有带进出料孔的固定端(10)，旋转端(11)通过固定端(10)连接有进出料机构(9)，固定端(10)的进出料孔、旋转端(11)的进出料孔和进出料机构(9)的进出料腔体相通。通过可靠的回转密封，实现了搅拌筒与进出料端的回转连接，满足了加料时搅拌筒始终处于旋转状态，最终实现了搅拌筒的小角度或者水平布置。

Description

搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车

(一)、技术领域本发明涉及一种转动状态下实现大型端口回转连接和回转密封的新技术，特别涉及一种使用了该项技术的搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车。

(二)、背景技术由于受到较少的关注，大型回转设备的回转密封技术近年没有太大的发展。现有的回转密封技术很难适应混凝土运输车的搅拌筒在转动状态下的端口回转密封。个别报道提及水平布置搅拌筒的搅拌运输车，这种搅拌运输车的进料口是和搅拌筒是一起转动的，在加料时，搅拌筒无法转动，无法保持对混凝土的连续搅动，因而不能保证混凝土的质量；另外，搅拌筒在加料时无法转动，混凝土会堆积在加料口附近，无法正常加料。

根据现有技术无法实现搅拌筒转动状态下的端口回转封闭。目前国内外广泛使用的混凝土运输车的搅拌筒仍是较大角度倾斜(比如15度倾斜角)且敞口布置的。这种布置方式存在的主要问题如下：

1)、较大角度倾斜布置导致重心较高，车辆行驶不安全，驾驶困难，极易发生翻车事故。这种车辆所引发的交通事故经常发生，每年都有大量的报道。

2)、由于搅拌筒处于敞口状态，以及搅拌筒的导热旋转造成的“炒锅”效应，运输过程混凝土中的水份蒸发很快，导致混凝土失效，罐内停留时间和运输距离受到严格的限制。

3)、由于始终处于露天的环境，搅拌筒保温不好，冬、夏季由于冷热的温度超标，导致混凝土的质量不合格。而现有的搅拌筒倾斜角度较大，高度过高，很难设置保温箱。

4)、结构老化，自动化程度低。

(三)、发明内容本发明旨在提供一种搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，所要解决的技术问题是，第一、通过可靠的回转密封，实现搅拌筒与进出料端的回转连接，满足加料时搅拌筒始终处于旋转状态，最终实现搅拌筒的小角度或者水平布置。第二、通过密封机构的可靠、便捷的清洗，解决混凝土中的泥沙对密封机构的磨损问题。第三、解决搅拌筒内混凝土的保温、保湿问题。第四、进出料自动化程度更高。

本发明所采用的技术方案如下：

一种搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，包括车体和安装于车体上并带有旋转驱动机构的搅拌筒，其中搅拌筒的进出料端口位于搅拌筒的后端，其特征在于：在搅拌筒进出料端口上设置有随搅拌筒同步转动的、带有进出料孔的旋转端；车体上靠近搅拌筒进出料端口的位置安装有固定架，在该固定架上通过浮动连接方式安装有带进出料孔的固定端，旋转端通过固定端连接有进出料机构，固定端的进出料孔、旋转端的进出料孔和进出料机构的进出料腔体相通。

所述的旋转端带有一段内过渡环，所述的固定端带有一段外过渡环，内过渡环与外过渡环之间形成了密封腔体，该密封腔体内设置有一重以上密封带。

在密封腔体中设置有在充水或充气状态下可膨胀的、位于密封带外侧的环形压力带；膨胀后的环形压力带充满密封带之外的密封腔体。

所述的密封带带有能够使密封带膨胀的充水或充气腔体；膨胀后的密封带充满所述的密封腔体。

在固定端上开设有环形槽，在环形槽内安装有与内过渡环接触的密封条；该环形槽位于密封腔体的前端。

所述的密封腔体带有两个均靠近固定端顶端的开口端，所述的开口端之一带有冲洗水入口；在固定端上安装有驱动机构，驱动机构带有与密封带传动连接的驱动轮，该驱动机构位于固定端顶端或者靠近该顶端的位置；还包括两端分别带有入口和出口的冲沙器，冲沙器的入口与所述的密封腔体的开口端之二连通，冲沙器的出口连接有冲沙咀，冲沙器入口的上下壁分别与外过渡环和内过渡环连接，冲沙器入口的两侧壁分别与固定端和进出料机构连接。

进出料机构通过铰接机构与固定端连接。

固定端与旋转端之间还设置有回转支撑；其中回转支撑固定端与所述的固定端连接，回转支撑旋转端与所述的旋转端连接；在旋转端与固定端之间安装有减震密封圈。

在车体上设置有罩住搅拌筒且带后门的保温箱；在保温箱内安装有与车体尾气管连接的加热装置；在保温箱内还安装有制冷装置。

进出料机构的上部安装有进料斗；在进料斗上铰接有密封盖；在进出料机构的后端设置有出料口，出料口直连有泵力输送装置；在出料口的后端设置有皮带输送机构。

本发明的积极效果在于：

(1)、通过可靠的回转密封，实现了搅拌筒与进出料端的回转连接，满足了加料时搅拌筒始终处于旋转状态，最终实现了搅拌筒的小角度或者水平布置。这种结构能够将搅拌筒的布置设置成较小的倾斜角度，比如5度以内，甚至水平布置，由此带来以下突出效果：第一、降低了运输车重心，提高了行驶安全性；第二、进出料更容易，效率更高。第三、由于采取了小角度或水平布置，能够通过设置保温箱实现混凝土的保温。第四、为搅拌运输车的大型化奠定了技术基础。

(2)、通过对进出料端口的密封实现了混凝土的保湿。

(3)、固定架与固定端之间采用浮动连接，使得搅拌筒的运行比较平稳；固定端与旋转端之间通过减震密封圈实现弹性浮动，使搅拌筒的运行比较平稳，并减小了固定端与旋转端之间磨损和运动阻力。

(4)、通过高压水(气)充入密封腔体内，实现了：第一、密封带与内过渡环之间的紧密密封；第二、密封了密封带之外的密封腔体；第三、使得搅拌筒的运行平稳性更好。

(5)、在固定端上开设有环形槽，在环形槽内安装有与内过渡环接触的密封条。在清洗密封腔体时，密封条起到防止泥沙进入到回转支撑机构中去，污染回转支撑机构及润滑油脂的作用，提高回转机构的使用寿命。

(6)、发明了密封带转动水力辅助排砂清淤技术，实现了方便及时地对回转密封机构进行清沙、清淤作业，提高了其寿命，并提高了清洗作业的自动化程度。

(7)、进出料机构通过铰接机构与固定端连接。第一、方便了回转密封机构的清洗和维护；第二、便于回转密封机构的安装；第三、便于对进出料机构以及搅拌筒进出料口的清理。

(8)、固定端与旋转端之间设置有回转支撑；从而减少了搅拌筒的旋转阻力，并提高了运行的稳定性及回转机构的使用寿命。

(9)、本发明进出料机构采用了皮带及泵力出料，第一、提高了混凝土搅拌运输车的自动化程度；第二、使出料范围更大，场地适应性更强；第三、能够实现混凝土泵车与搅拌运输车的两车合一；第四、能够实现搅拌运输车的全方位卸料。

(四)、附图说明图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明第一种回转密封机构形式的结构示意图。

图3是本发明第二种回转密封机构形式的结构示意图。

图4是固定端与旋转段之间通过回转支撑连接的结构示意图。

图5是本发明第一种进出料机构的结构示意图。本图显示的是进出料口的关闭状态。

图6是本发明运输浇注两车合一的示意图。

图7本发明密封带转动水力辅助排砂清淤结构示意图。

图8是本发明进出料机构和回转密封连接器的铰接结构的示意图。

图9是本发明第二种进出料机构的结构示意图。

图10是本发明带有保温箱的实施例的结构示意图。

(五)、具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

如图1、9所示，本发明包括车体1和安装于车体1上并带有旋转驱动机构的搅拌筒16，其中搅拌筒16的进出料端口位于搅拌筒16的后端，搅拌筒16的旋转驱动机构位于搅拌筒16的前端。搅拌筒16可以如图1所示水平布置在车体1上，也可以小倾角地布置在车体1上，比如5度以内的倾角，所述的倾角指搅拌筒16的中心轴线与车体平面之间的夹角。

在搅拌筒16进出料端口上设置有随搅拌筒16同步转动的、带有进出料孔的旋转端11；车体1上靠近搅拌筒进出料端口的位置安装有固定架2，在该固定架2上通过浮动连接方式安装有带进出料孔的固定端10，旋转端11通过固定端10与进出料机构9连接，固定端10的进出料孔、旋转端11的进出料孔和进出料机构9的进出料腔体相通。所述的浮动连接方式可以是通过弹簧或板簧28连接，也可以通过弹性材料制成的部件连接，还可以是能够使固定端10与固定架2之间可相对运动的实现固定端浮动的其它机械机构。在固定架2与车体1之间还设置有减震垫。

固定端10与旋转端11之间还可以设置有回转支撑；其中回转支撑固定端10-15与所述的固定端10连接，回转支撑旋转端11-7与所述的旋转端11连接。具体地说，如图4所示，回转支撑固定端10-15与所述的固定端10所带的过渡外环10-10连接；回转支撑旋转端11-7与所述的旋转端11所带的过渡内环11-5连接。如图2，在过渡外环10-10的内壁上安装有防滑垫10-11。

如图2、3、4，搅拌筒16通过连接法兰11-1以及法兰密封垫11-3与旋转端11连接。具体地说，第一螺栓11-2将搅拌筒16、连接法兰11-1、法兰密封垫11-3以及旋转端11的旋转支撑11-6固定在一起。旋转支撑11-6通过胶垫10-8、压板10-7第三螺栓10-6与固定端10可转动地连接在一起。

如图2，固定端10上还开设有润滑油注油孔10-1。

如图2、3，在旋转端11与固定端10之间安装有减震密封圈10-5。减震密封圈10-5的作用是：使旋转端11外圆与固定端10内圆之间的接触为弹性接触，减轻摩擦，运行平稳。

如图10，在车体1上还可以设置罩住搅拌筒16且带后门的保温箱1-1；在保温箱1-1内可以安装有与车体1尾气管连接的加热装置；在保温箱1-1内还可以安装有制冷装置。该保温箱1-1最好为可拆卸式。

如图9，进出料机构9的上部安装有进料斗9-1；在进出料机构9的下端设置有出料口9-8，出料口9-8可以直连有泵力输送装置；出料口9-8也可以设置在密封板9-6上，在出料口9-8的后端还可以设置有皮带输送机构。

如图1、8、9，所述的进出料机构9与固定端10之间通过过渡外环10-10、密封垫圈9-21连接。具体地说，进出料机构9通过铰接装置9-24，比如合页装置与过渡外环10-10的法兰盘10-9铰接，并在进出料机构9与法兰盘10-9之间安装密封垫圈9-21。如图2，法兰盘10-9与固定端10之间设置有密封垫圈9-21并通过第二螺栓10-2连接，在需要冲洗维护密封腔体时可打开该第二螺栓10-2。

进出料机构9设置出料口时，在进出料机构9的后端出料，可以通过液压油缸9-23驱动门板9-22进行。

进出料机构9中部带有与固定端10进出料孔相通的腔体，并设有与所述的腔体相通的泵力进料口8和泵力出料口25。在进出料机构9后端连接有可开合的进出料机构，混凝土搅拌运输车在运输过程等搅拌筒16需要封口的状态下，所述的进出料机构是通过进料口9-1的盖子9-20合上的，如图8。

通过本发明的进出料机构9，实现了进、出料的自动化，进出料有三种形式。

第一种形式，如图5，包括两块位置相对的扇形进出料侧壁27，液压升降闸板机构3和液压折板6。进出料架3-2安装在固定架2上，扇形进出料侧壁27安装在进出料架3-2上。液压升降闸板机构3通过液压油缸3-1安装在进出料支架3-2上。液压折板6与液压升降闸板机构3铰接。

液压升降闸扳机构3的升降动力来自于液压油缸3-1。液压折板6的开关及角度变化的动力来自于液压马达5，液压马达5安装于液压升降闸板机构3上，液压马达5的输出轴与液压折板6连接。

在进出料架3-2上设有侧壁滑座4，液压马达5可在侧壁滑座4中上下滑动。

在进出料支架3-2上安装有带楔形插柱7-1的气缸或液压缸7。当液压折板6关闭时，气缸或液压缸7驱动它的楔形插柱7-1将液压折板6压紧，防止液压折板6关闭不严。

注料时，液压折板6与进出料口所处平面之间的夹角小于90°，与两扇形进出料侧壁27形成一个进料漏斗。出料时，液压折板6与进出料口所处平面之间的夹角大于90°，形成出料流槽。液压折板6与扇形进出料侧壁27之间的密封，也可以采用水压或气压密封。在扇形进出料侧壁27及进出料支架3-2的内部设有水润滑、冲洗系统。

本发明的液压升降闸扳机构3，确保液压折板6在卸料后关闭时，不会被出料口死角残留的混凝土阻碍其关闭。当注料结束要关闭时，液压动力推动液压升降闸板机构3上移，水冲洗系统自动冲洗，消除死角，推去、冲去死角的残留混凝土，使液压折板6顺利关闭，并保持干净。

液压升降闸板机构3的另一个作用是，在注料时，随着料位的提高，闸板逐渐上移，不断提高搅拌筒16内的料位，以保证搅拌筒16加料到位。在出料时，闸板逐渐下降，料位随之逐渐下降，以控制出料速度，直到到出料口全部打开，确保搅拌筒16内物料出净。这种出料形式特别适合搅拌车保温箱结构的紧凑布置的要求。

第二种形式：如图6，图9所示，由于搅拌筒16采用了水平布置和泵力出料方式，本发明能够更合理地实现混凝土运输车和泵车的一体化，使出料范围扩大，卸料场地适应性更好。在车体1上集成布置了带有支撑机构30的泵送臂架系统29，更好地实现了混凝土运输车和泵车的两车合一。所述的支撑机构30可以安装于搅拌筒16的前、后、左、右位置。进出料机构9的上部，安装有进料斗9-1。在9-1上设置有液压或气动驱动的插板机构9-2，插板机构9-2在进料时起到导向作用，使进料更流畅，出料时根据需要可使插板收缩。进出料机构9的后端带有密封板9-6，在密封板9-6上，设置泵力出料口25。泵送机构设置在泵力出料口25的下方。

第三种形式：如图9，在进出料机构9的下端，设置有带有出料闸板机构9-7的出料口9-8。

在出料口9-8的下方或后端设置有皮带输送机构。皮带输送机构带有位于出料口9-8正下方或后端下方的受料斗9-9，受料斗9-9安装在皮带机构支架9-17上，皮带机构支架9-17安装在皮带回转机构9-18上，皮带回转机构9-18安装在固定板9-19上，固定板9-19与车体1连接。

在固定板9-19上安装有用于驱动皮带机构作180°回转的回转马达9-15。

在皮带机构支架9-17上安装有水平臂架9-12，水平臂架9-12铰接有摆动臂架9-5，水平臂架9-12和摆动臂架9-5之间通过铰接方式安装有皮带伸展油缸9-10。在水平臂架9-12和摆动臂架9-5的铰接轴上连接有中皮带辊9-14，在该铰接轴上还连接有皮带弯曲支辊9-11。

在水平臂架9-12上安装有用于驱动皮带9-3运转的运转马达9-13。

在摆动臂架9-5的前端安装有前皮带轮9-4。

在回转马达9-15、皮带回转机构9-18、固定板9-19的外侧安装有护罩9-16。

为了增加输送带机构的送料距离，在摆动臂架9-5的前端，还可以连接可折叠的皮带机构。

仍如图1，本发明搅拌筒16的旋转驱动机构包括通过固定架23安装在车体1上的液压马达减速器21。连接在液压马达减速器21上的小齿轮22驱动安装于搅拌筒16的大齿轮18转动。搅拌筒16的旋转轴20通过轴承机构安装在重型固定座19上。其中，重型固定座19与车体1连接。

前托辊机构17和后托辊机构12分别在搅拌筒16的前后布置。其中前托辊机构17是辅助的，后托辊机构是主要支撑的。托辊机构由托辊架14和安装在托辊架14上的托辊15组成，托辊架14下端固定在车体1上。搅拌筒16的外壁上安装有辊道13，辊道13与托辊15之间是滚动接触关系。车体1左右两侧相对的两个托辊架14之间，连接有安全钢带。后托辊机构12的托辊15与安装在重型固定座19上的轴承机构形成搅拌筒16的三点承重系统，使其运转平稳可靠。

在车体1的下方安装有水箱24，做为水密封及冲洗水源。水箱24也可以安装在搅拌筒16的前端部或者车的其他部位。

在车体1的下方还安装有液压动力系统及固定机构26。

本发明的回转密封方式是，所述的旋转端11带有一段内过渡环11-5，所述的固定端10带有一段外过渡环10-10，内过渡环11-5与外过渡环10-10之间形成了密封腔体10-19，该密封腔体内设置有三重密封带10-12。如图2、3所示。

其中一种具体回转密封方式是：在密封腔体10-19中设置有在充水或充气状态下可膨胀的、位于密封带10-12外侧的环形压力带10-13，如图3。膨胀后的环形压力带10-13充满密封带10-12之外的密封腔体10-19。

另一种具体回转密封方式是：所述的密封带10-12带有能够使密封带10-12膨胀的充水或充气腔体；膨胀后的密封带10-12充满所述的密封腔体10-19。

所述的充水或充气方式是：膨胀体通过管路连接高压水(气)源。

如图2、3、4，在固定端10上开设有环形槽，在环形槽内安装有与内过渡环11-5接触的密封条10-20；该环形槽位于密封腔体10-19的前端。密封条10-20的作用是，在清洗密封腔体10-19时，防止泥沙进入到回转支撑机构中去。

如图7所示，所述的密封腔体10-19带有两个均靠近固定端10顶端的开口端，即前开口端10-2和后开口端10-4。所述的开口端之一(即前开口端10-2)带有冲洗水入口10-3；在固定端10上安装有驱动机构10-17，驱动机构10-17带有与密封带10-12传动连接的驱动轮，该驱动机构10-17位于固定端10顶端或者靠近该顶端的位置；还包括两端分别带有入口和出口的冲沙器10-16，冲沙器10-16的入口与所述的密封腔体10-19的开口之二(即后开口端10-4)的端口连通，冲沙器10-16的出口连接有冲沙咀10-18，冲沙器入口的上下壁分别与外过渡环10-10和内过渡环11-5连接，冲沙器入口的两侧壁分别与固定端10和进出料机构9连接。需要清洗时，使膨胀体放水(气)减压，驱动机构10-17工作，向所述的冲洗水入口注入高压水，高压水经过密封腔体10-19将其中的泥沙经冲沙器10-16从冲沙咀10-18排出。要求高压水在密封腔体10-19中的流动方向与密封带10-12转动方向一致。

密封腔体10-19的清洗还可以采用人工操作方式，具体地说，通过打开进出料机构9打开密封腔体10-19，使膨胀体放水(气)减压，人工将密封带10-12取出，清洗密封带10-12及密封腔体10-19。采用这种方式还可以实现对密封带10-12、密封腔体10-19以及环形压力带10-13的维护。

Claims (9)

1.一种搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，包括车体(1)和安装于车体(1)上并带有旋转驱动机构的搅拌筒(16)，其中搅拌筒(16)的进出料端口位于搅拌筒(16)的后端，其特征在于：在搅拌筒(16)进出料端口上设置有随搅拌筒(16)同步转动的、带有进出料孔的旋转端(11)；车体(1)上靠近搅拌筒进出料端口的位置安装有固定架(2)，在该固定架(2)上通过浮动连接方式安装有带进出料孔的固定端(10)，旋转端(11)通过固定端(10)连接有进出料机构(9)，固定端(10)的进出料孔、旋转端(11)的进出料孔和进出料机构(9)的进出料腔体相通；

所述的旋转端(11)带有一段内过渡环(11-5)，所述的固定端(10)带有一段外过渡环(10-10)，内过渡环(11-5)与外过渡环(10-10)之间形成了密封腔体(10-19)，该密封腔体内设置有一重以上密封带(10-12)。

2.如权利要求1所述的搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，其特征在于：在密封腔体(10-19)中设置有在充水或充气状态下可膨胀的、位于密封带(10-12)外侧的环形压力带(10-13)；膨胀后的环形压力带(10-13)充满密封带(10-12)之外的密封腔体(10-19)。

3.如权利要求1所述的搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，其特征在于：所述的密封带(10-12)带有能够使密封带(10-12)膨胀的充水或充气腔体；膨胀后的密封带(10-12)充满所述的密封腔体(10-19)。

4.如权利要求1所述的搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，其特征在于：在固定端(10)上开设有环形槽，在环形槽内安装有与内过渡环(11-5)接触的密封条(10-20)；该环形槽位于密封腔体(10-19)的前端。

5.如权利要求1或2或3或4所述的搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，其特征在于：所述的密封腔体(10-19)带有两个均靠近固定端(10)顶端的开口端，所述的开口端之一带有冲洗水入口(10-3)；在固定端(10)上安装有驱动机构(10-17)，驱动机构(10-17)带有与密封带(10-12)传动连接的驱动轮，该驱动机构(10-17)位于固定端(10)顶端或者靠近该顶端的位置；还包括两端分别带有入口和出口的冲沙器(10-16)，冲沙器(10-16)的入口与所述的密封腔体(10-19)的开口端之二连通，冲沙器(10-16)的出口连接有冲沙咀(10-18)，冲沙器入口的上下壁分别与外过渡环(10-10)和内过渡环(11-5)连接，冲沙器入口的两侧壁分别与固定端(10)和进出料机构(9)连接。

6.如权利要求1或2或3或4所述的搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，其特征在于：进出料机构(9)通过铰接机构(9-24)与固定端(10)连接。

7.如权利要求1或2或3或4所述的搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，其特征在于：固定端(10)与旋转端(11)之间还设置有回转支撑；其中回转支撑固定端(10-15)与所述的固定端(10)连接，回转支撑旋转端(11-7)与所述的旋转端(11)连接；在旋转端(11)与固定端(10)之间安装有减震密封圈(10-5)。

8.如权利要求1或2或3或4所述的搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，其特征在于：在车体(1)上设置有罩住搅拌筒(16)且带后门的保温箱(1-1)；在保温箱(1-1)内安装有与车体(1)尾气管连接的加热装置；在保温箱(1-1)内还安装有制冷装置。

9.如权利要求1或2或3或4所述的搅拌筒进出料口回转密封的混凝土搅拌运输车，其特征在于：进出料机构(9)的上部安装有进料斗(9-1)；在进料斗(9-1)上铰接有密封盖(9-20)；在进出料机构(9)的后端设置有出料口(9-8)，出料口(9-8)直连有泵力输送装置；在出料口(9-8)的后端设置有皮带输送机构。

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