一种泵送机械
技术领域
本发明涉及一种泵送混凝土等粘稠物料的泵送技术,特别涉及一种泵送机械。
背景技术
随着当前建筑施工技术的不断发展,应用泵送机械输送混凝土已经成为常用一种选择。一般而言,泵送机械包括泵送系统和底架。泵送系统用于向外泵送混凝土等物料。底架用于承载泵送系统,对于可移动的泵送机械来讲,还同时具有相应的行驶机构,以便于在不同作业地点之间进行转场。
请参考图1,该图是现有技术中一种泵送系统的结构示意图。该泵送系统包括泵送动力装置10和料斗20,泵送动力装置10为泵送提供动力,包括顺序相连的主油缸11、水箱12及输送缸13;水箱12连接主油缸11和输送缸13。输送缸13与料斗20相连;料斗20具有分配阀、摆摇机构及适当的搅拌机构。在工作过程中,摆摇机构驱动分配阀进行往复摆动;在预定第一时间段内,使一个输送缸13与料斗20相通,另一个输送缸13与分配阀相通;两个主油缸11分别驱动两个输送缸13动作,使一个输送缸13的砼活塞收缩,从料斗20中吸入混凝土,另一个输送缸13的砼活塞伸出,经过分配阀向外泵送混凝土。两个输送缸13内砼活塞的往复运动驱动混凝土沿预定的输送管道流动,将混凝土输送到预定的位置。
当前,为了保证泵送机构工作的稳定性,泵送系统和底架之间固定相连,形成刚性连接。由于泵送系统加工误差的存在,泵送系统安装部位通常会存在一定的尺寸误差;因此,为了提高装配效率,方便泵送机械的组装,当前主要通过配焊的方式将泵送系统和底架固定相连。
当前的刚性连接虽然能够满足泵送机械正常运转的需要,但也存在如下不足:
第一、在工作过程中,泵送系统的摆摇机构、分配阀、主油缸和输送缸均进行往复运动,混凝土或其他物料也以不连续的方式进行流动;这就导致泵送系统产生强烈的振动与冲击。由于泵送系统与底架之间为刚性连接,泵送系统的振动和冲击会传递给泵送机械的底架,进而影响底架及其零部件的使用性能及其使用寿命。在泵送机械为包括臂架的泵车时,由于臂架为长杆形结构,臂架还会将振动放大,使臂架末端产生幅度很大的振动,影响物料输送的位置控制。
第二、由于泵送系统与底架通过多个刚性连接点相连;多个刚性连接点容易导致泵送系统的过定位,使泵送系统产生变形,进而改变主油缸和输送缸中相应活塞与缸体配合关系,不仅影响泵送效率和泵送压力,还会导致活塞,特别是输送缸内砼活塞磨损加剧,缩短泵送系统的使用寿命。
发明内容
针对上述不足,本发明的目的在于,提供一种泵送机械,该泵送机械不仅能够减少泵送系统向底架传递的振动,还可以减少泵送系统的过定位发生。
为了实现上述目的,本发明提供的泵送机械包括泵送系统和底架,所述泵送系统包括泵送动力装置和料斗,还包括弹性缓冲机构和连杆;所述弹性缓冲机构与泵送动力装置和底架之中的一个固定相连,形成固定连接点,与另一个铰接相连,形成铰接连接点;所述固定连接点与铰接连接点之间具有预定的距离;所述连杆两端分别与所述料斗和底架铰接相连。
可选的,所述弹性缓冲机构包括横向杆、纵向杆及弹性部件;所述纵向杆与横向杆之间可滑动配合,且所述纵向杆相对于横向杆的滑动方向与该纵向杆的延伸方向平行;所述弹性部件两端分别支撑或连接在所述横向杆与纵向杆之间;
所述横向杆与所述底架铰接相连,所述纵向杆与所述泵送动力装置固定相连,或者,所述横向杆与所述泵送动力装置铰接相连,所述纵向杆与所述底架固定相连。
可选的,所述弹性缓冲机构包括缸体和与缸体配合的活塞,所述缸体与活塞之间设置有弹性部件;
所述缸体与所述底架铰接相连,所述活塞与所述泵送动力装置固定相连,或者,所述缸体与所述泵送动力装置铰接相连,所述活塞与所述底架固定相连。
可选的,所述弹性缓冲机构包括液压缸;所述液压缸的缸体与活塞之间设置有复位弹簧;所述液压缸的有杆腔和无杆腔之间的液压油路中串连有节流阀;所述液压缸一端与所述底架铰接相连,另一端与所述泵送动力装置固定相连。
可选的,所述弹性缓冲机构包括弹性杆;
所述底架与所述弹性杆固定相连,形成所述固定连接点;所述泵送动力装置与弹性杆铰接相连,形成所述铰接连接点;所述固定连接点与铰接连接点之间具有预定的距离;
或者,所述底架与所述弹性杆铰接相连,形成所述铰接连接点;所述泵送动力装置与弹性杆固定相连,形成所述固定连接点。
可选的,所述底架包括两个固定座;所述固定座包括两个平行延伸的支撑板、连接两个支撑板一端的基板和连接两个支撑板另一端的固定板,所述基板与所述底架的横梁固定;所述固定板与弹性杆相连。
可选的,所述弹性缓冲机构包括铰接杆和弹性部件,所述铰接杆两端分别与底架和泵送动力装置铰接相连;
所述弹性部件位于所述铰接杆与底架之间,使铰接杆与底架的连接处形成所述固定连接点,铰接杆与泵送动力装置的连接处形成所述铰接连接点;或者,所述弹性部件位于所述铰接杆与泵送动力装置之间,使铰接杆与泵送动力装置的连接处形成所述固定连接点,铰接杆与底架的连接处形成所述铰接连接点。
可选的,所述弹性缓冲机构与所述泵送动力装置中的水箱相连。
可选的,所述底架还包括料斗吊挂座,所述料斗吊挂座包括吊挂基板和从该吊挂基板一侧向同方向伸出的两个吊挂板,所述吊挂基板与底架的横梁的端面固定,两个吊挂板外端同时与所述连杆的一端铰接。
可选的,所述料斗还包括料斗铰接座,所述料斗铰接座包括与料斗的后墙板固定、向同方向伸出的两个支耳板,每个所述支耳板与所述料斗的摆阀安装基板固定连接;两个所述支耳板伸出端同时与所述连杆的另一端铰接。
可选的,在自由状态下,所述连杆两端的连线与重力方向平行。
与现有技术相比,本发明提供的泵送机械中,泵送系统通过连杆和弹性缓冲机构与底架相连;连杆两端分别与底架和料斗铰接相连;弹性缓冲机构固定在底架或泵送动力装置上,同时与泵送动力装置或底架铰接,在弹性缓冲机构上形成固定连接点和铰接连接点,且固定连接点和铰接连接点之间具有预定的距离。这样,泵送系统与底架之间的连接位置就形成一个具有3个铰接点的三铰接结构,该三铰接结构形成一个稳定的三角形结构。在泵送机械进行泵送作业时,三铰接结构能够保证泵送系统与底架之间的稳定性。泵送系统产生的振动会使连杆相对底架摆动,这样就能够减小通过该连接位置向底架传递的振动;同时,连杆的摆动将泵送系统时产生的振动和冲击力传递给弹性缓冲机构。在受到泵送产生的振动和冲击力作用时,弹性缓冲机构能够产生弹性变形,使固定连接点和铰接连接点之间的位置关系产生变化,从而能够吸收泵送系统产生的振动和冲击,缓冲泵送动力装置对底架的冲击。在泵送系统存在加工误差时,由于泵送系统与底架之间通过三铰接结构相连,铰接结构可以自动适应泵送动力装置和底架之间,料斗与底架之间的位置关系,以方便地将泵送动力装置通过弹性缓冲机构安装在底架上,也能够方便地将料斗通过连杆安装在底架上;这样不仅能够避免或减少泵送系统的过定位发生,还可以通过可拆卸的结构方便地将泵送系统与底架组装。
在进一步的技术方案中,所述弹性缓冲机构包括横向杆、纵向杆及弹性部件,横向杆与纵向杆可滑动配合,且在横向杆与纵向杆之间设置吸收能量的弹性部件;这样一方面能够保证底架与泵送系统之间连接的可靠性,另一方面可以使弹性缓冲机构具有相应的缓冲性能。
在进一步的技术方案中,所述弹性缓冲机构包括弹性杆,通过弹性杆的弹性变形实现吸收能量、缓冲振动和冲击、保证连接可靠性的目的;该结构具有结构简单,可靠性高,适应性强的优点。
在进一步的技术方案中,所述弹性缓冲机构与所述泵送动力装置中的水箱相连;相对于主油缸和输送缸而言,由于水箱本身的振动较小,使泵送动力装置的支撑点位于水箱上,可以减小弹性缓冲机构变化频率,提高弹性缓冲机构的使用寿命和稳定性。
在进一步的技术方案中,在自由状态下,所述连杆两端的连线与重力方向平行;在泵送过程中,这样可以使连杆在振动和冲击力作用下对称摆动,进而将泵送系统时产生的振动和冲击力在水平方向上向弹性缓冲机构传递,减小底架受到的纵向振动和冲击。
附图说明
图1是现有技术中一种泵送系统的结构示意图;
图2是本发明提供的一种泵车的整体结构示意图;
图3是图2所示泵车中,底架与泵送系统的连接结构示意图;
图4为图3中I-I部分放大图;
图5是图3中,固定座与弹性杆的结构示意图;
图6是图3中泵送系统的水箱的立体结构示意图;
图6-1是泵送系统中另一种水箱的立体结构示意图;
图7是图3所示泵送系统中,料斗的立体结构示意图;
图8是图3中II-II部分的放大图;
图9是本发明提供的泵车中,泵送系统与底架部分的连接结构简图;
图10是本发明提供的泵送机械中,另一种弹性缓冲机构的结构简图;
图11是本发明提供的泵送机械中,再一种弹性缓冲机构的结构简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
应当说明的是,本发明中,所述固定连接点和铰接连接点为连接位置的简称;且固定连接点为与铰接连接点相比,具有较大刚度的连接位置。
请参考图2和图3,图2是本发明提供的一种泵车的整体结构示意图,图3是图2所示泵车中,底架与泵送系统的连接结构示意图。该泵车包括底架100和泵送系统200;泵送系统200包括顺序相连的主油缸210、水箱220、输送缸230和料斗240,其中,主油缸210、水箱220和输送缸230形成该泵送系统的泵送动力装置,为物料泵送提供动力。与现有技术的不同之处在于,该泵车还包括弹性杆300和连杆400。
请参考图4和图5,图4为图3中I-I部分放大图,图5是图3中,固定座与弹性杆的结构示意图。本实施例中,底架100包括横梁110和两个固定座120;固定座120又包括两个平行向上延伸的支撑板121、连接两个支撑板121下端的基板122和连接两个支撑板121上端的固定板123;基板122与横梁110通过紧固件固定。为了提高固定座120的强度,两个支撑板121之间具有预定的距离。弹性杆300两端分别支撑在两个固定座120的固定板123上。为了避免弹性杆300与固定板123分离,在固定板123上还设置有盖板124;盖板124和固定板123通过紧固件固定相连,并将弹性杆300端部夹持,使弹性杆300两端分别与底架100之间固定相连,形成两个固定连接点。固定板123与弹性杆300之间的具体连接方式,可以根据实际需要进行选择。
请参考图6,该图是图3中泵送系统的水箱的立体结构示意图。本例中,水箱220后墙板上侧向上伸出两个水箱支耳221。水箱支耳221可以与后墙板为一体结构,也可以通过可拆卸的其他方式将水箱支耳221与水箱220的后墙板固定。请参考图6-1,该图是泵送系统中另一种水箱的立体结构示意图;该水箱中,水箱支耳221与水箱220的后墙板通过紧固件固定相连。当然,水箱支耳221不限于与后墙板固定相连,也可以与水箱220的其他部分相连。
再参考图3及图4,水箱220前后侧分别与输送缸230和主油缸210相连,且两个水箱支耳221与弹性杆300铰接相连,形成两个铰接连接点。在弹性杆300上,所述固定连接点与铰接连接点之间具有预定的距离。固定连接点与铰接连接点之间的距离可以根据弹性杆300的弹性模量、泵送系统200产生的振动和冲击及弹性杆300承受的重量综合确定。弹性杆300具有适当的弹性模量,在受到振动或冲击力作用时,弹性杆300的固定连接点与铰接连接点之间的相对位置关系会产生变化,以吸收振动和冲击。
请参考图7,该图是图3所示泵送系统中,料斗的立体结构示意图。料斗240包括左右对称的两个料斗铰接座241,料斗铰接座241包括与料斗240的后墙板固定、向同方向伸出的两个支耳板,且每个支耳板与横向延伸的摆阀安装基板242固定。支耳板与摆阀安装基板242固定,可以起到加强摆阀安装基板242强度的作用,因此,不必要再专门设置加强板或加强筋来保证摆阀安装基板242的强度。
请参考图8,该图是图3中II-II部分的放大图。本例中,底架100还包括料斗吊挂座130,料斗吊挂座130包括吊挂基板131和从吊挂基板131一侧向同方向伸出的两个吊挂板132,吊挂基板131与横梁110的端面固定。两个吊挂板132外端同时通过铰接轴410与连杆400的一端铰接;料斗铰接座241的两个支耳板的伸出端同时通过铰接轴420与连杆400的另一端铰接。为了提高料斗吊挂座130的强度,两个吊挂板132之间具有预定的距离;同样,为了提高料斗铰接座241强度,两个支耳板之间也具有预定的距离。
料斗吊挂座130与料斗铰接座241之间的铰接结合,可以实现料斗240与底架100安装结构的标准化、系列化,使料斗240可以与不同的底架100相配合,或使底架100与不同的料斗240相配合,实现料斗240与底架100之间安装结构的模块化。
请参考图9,该图是本发明提供的泵车中,泵送系统与底架部分的连接结构简图。主油缸210、水箱220、输送缸230及料斗240顺序相连,在整体上形成一个刚性结构体。其中,水箱220与弹性杆300固定相连,弹性杆300与底架100铰接相连,形成铰接点O1。连杆400一端与底架100铰接相连形成铰接点O2,另一端与料斗240铰接相连,形成铰接点O3。这样,在泵送系统200与底架100之间形成一个具有3个铰接点O1、O2和O3的三铰接结构,该三铰接结构形成一个稳定的三角形结构。在泵送系统200进行泵送作业时,三铰接结构能够保证泵送系统200与底架100之间的稳定性。泵送系统200产生的振动会使连杆400相对底架100摆动,这样就能够减少通过连杆400向底架100传递的振动和冲击;同时,连杆400的摆动将泵送系统200产生的部分振动和冲击力传递给弹性杆300。在受到泵送系统200产生的振动和冲击力作用时,弹性杆300的固定连接点和中间部分的铰接连接点之间能够产生相对位移变化,从而能够吸收泵送产生的振动和冲击力,减小通过弹性杆300向底架100传递的振动冲击。从而,上述结构大大减小泵送系统200向底架100传递的振动和冲击,减小底架100振动产生的不利影响。在泵送系统200存在加工误差时,三铰接结构的铰接相连可以自动适应水箱220与底架100之间、料斗240与底架100之间的位置关系,使弹性杆300及连杆400更好地与底架100的预定结构和位置相对应;这样就可以很方便地将料斗240通过连杆400安装在底架100上,也能够方便地将弹性杆300安装在底架100上,从而能够避免或减少泵送系统200过定位的发生;另外,还可以通过可拆卸的结构将泵送系统200与底架100组装,使泵送系统200与底架100之间的安装和拆卸更加快捷,使泵送机械的安装和维护更加方便。
如图9所示,在自由状态下,连杆400两端的连线与重力方向之间平行。在泵送过程中,这样可以使连杆400在振动和冲击力作用下对称摆动,进而将泵送系统200产生的振动和冲击力在水平方向上向弹性缓冲机构传递,减小底架100承受到的纵向振动和冲击。当然,也可以使连杆400两端的连线与重力方向之间形成锐夹角或其他预定角度。
可以理解,弹性杆300不限于和底架100固定、与水箱220铰接,也可以使弹性杆300与水箱220固定、与底架100铰接,这样也同样能够实现稳定泵送系统200,缓冲振动冲击,减小振动传递的目的。
由于相对于主油缸210和输送缸230而言,水箱220本身的振动较小。弹性杆300与水箱220固定,可以减小弹性杆300振动变化频率,提高弹性杆300的使用寿命和稳定性。但弹性杆300不限于与泵送系统200的水箱220相连,也可以与主油缸210、水箱220及输送缸230形成的泵送动力装置的其他部分相连,只要弹性杆300的固定连接点与铰接连接点能够产生相应的弹性变形,能够吸收预定的冲击和振动,就可以实现本发明的目的。当然,根据泵送机械实际工作场景的需要,弹性杆300需要具有合适的弹性模量,以平衡泵送系统200稳定性和吸收振动和冲击的性能。
弹性杆300作为弹性缓冲机构具有结构简单,功能可靠,便于安装和维护的优点;根据具体情况,还可以使弹性缓冲机构为其他具体结构,在弹性缓冲机构满足以下条件时,就可以在保证泵送系统200工作稳定性的同时,吸收泵送系统200产生的振动和冲击。满足的条件包括:同时与底架100和泵送系统200的泵送动力装置相连,形成铰接连接点和固定连接点;铰接连接点和固定连接点之间具有预定的距离;在承受振动和冲击力作用时,使铰接连接点和固定连接点之间位置关系产生变化。根据以上描述,弹性缓冲机构还可以为其他具体结构。
请参考图10,该图是本发明提供的泵送机械中,另一种弹性缓冲机构的结构示意图。该弹性缓冲机构包括横向杆510、纵向杆520及弹簧530和弹簧540,其中横向杆横向延伸,纵向杆520延伸方向与横向杆510延伸方向垂直,且纵向杆520与横向杆510之间可滑动配合,纵向杆520相对于横向杆510的滑动方向与纵向杆520的延伸方向平行。弹簧530和弹簧540分别位于横向杆510上方和下方;弹簧530两端分别支撑在横向杆510与纵向杆520上的合适位置,并保持被压缩状态;弹簧540两端分别与横向杆510与纵向杆520相连,并保持被拉伸状态;弹簧530和弹簧540可以同时使纵向杆520保持相对于横向杆510向上运动的趋势。其中,横向杆510两端分别与底架100的横梁110铰接,形成铰接连接点;两个纵向杆520与水箱220固定,形成固定连接点。横向杆510与横梁110之间的铰接连接可以避免或减少泵送系统200过定位发生;纵向杆520与横向杆510之间可滑动配合及弹簧530和弹簧540可以使该弹性缓冲机构能够吸收泵送系统产生的振动冲击,实现本发明的目的。
可以理解,利用上述弹性缓冲机构时,也可以使横向杆510与泵送系统200的水箱220或其他部分铰接相连,使纵向杆520与底架100固定。在特定情况下,可以仅用弹簧530或弹簧540吸收振动冲击。弹簧530和弹簧540可以弹性垫、弹性绳索等其他弹性部件替换。
根据以上描述,可以确定,在适当振动或冲击力作用下,只要弹性缓冲机构的铰接连接点和固定连接点之间能够产生的预定的弹性位移,就可以吸收能量,实现缓冲振动的目的。因此,弹性缓冲机构还可以具有其他的具体结构。比如:弹性缓冲机构还可以包括缸体和与缸体配合的活塞,缸体与活塞之间设置有弹簧或其他弹性部件;并使缸体与底架100铰接相连,活塞与泵送动力装置的适当部件固定相连,或者,使缸体与泵送动力装置适当部件固定相连,使活塞与底架100铰接相连。弹性缓冲机构还可以包括液压缸,且使液压缸的缸体与活塞之间设置有复位弹簧,以使液压缸能够恢复设定状态;并用适当的液压油路将液压缸的有杆腔和无杆腔连通,并在该液压油路上串连适当的节流阀;液压缸一端可以与底架100铰接相连,另一端与泵送动力装置的适当部分固定相连。
请参考图11,该图是本发明提供的泵送机械中,再一种弹性缓冲机构的结构示意图。该弹性缓冲机构包括铰接杆610和弹性部件620;本例中,弹性部件620为弹簧。铰接杆610两端分别与底架100和水箱220铰接相连;弹性部件620位于铰接杆610与底架100之间,使铰接杆610与底架100之间具有预定的刚度;这样,铰接杆610与底架100之间的连接处形成固定连接点,铰接杆610与水箱220之间的连接处形成铰接连接点。在受到冲击和振动时,弹性部件620能够产生变形,吸收振动和冲击,使固定连接点与铰接连接点之间的位置关系产生变化,起到缓冲的作用。另外,还可以使弹性部件620位于所述铰接杆610与水箱220之间,使铰接杆610与水箱220之间具有预定的刚度;这样,铰接杆610与水箱220之间的连接处形成固定连接点,铰接杆610与底架100之间的连接处形成铰接连接点。弹性部件620不限于为弹簧,还可以是活塞式伸缩组件,活塞式伸缩组件可以包括缸体、与该缸体配合的活塞和位于缸体与活塞之间的复位弹簧;弹性部件620还可以为液压缸,该液压缸的缸体与活塞之间设置有复位弹簧,并在该液压缸的有杆腔和无杆腔之间的液压油路上串连节流阀。当然,铰接杆610不限于与水箱220相连,还可以与泵送动力装置的其他部分相连。
弹性缓冲机构还可以是具有适当弹性模量或性能的弯折架形成,该弯折架可以包括二个或多个相连接的杆,通过弯折架的变形吸收泵送系统200产生的振动和冲击。
上述各结构不仅应用于泵车中,也可以应用在拖式泵送机械、车载式泵送机械等其他泵送机械中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。