CN102297312A - 降低流体脉动冲击的机构、双缸换向泵送系统及混凝土泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低流体脉动冲击的机构，包括输送管(1)，所述输送管(1)内流动有断续输送的流体介质；所述输送管(1)的侧壁连接有蓄能装置，并该蓄能装置的预置压力小于所述输送管(1)内流体介质进行输送动作时的工作压力，以便所述蓄能装置在所述流体介质进行输送动作时执行蓄能操作及在所述流体介质停止输送时向所述输送管(1)内执行释能操作。该机构一方面能够提高工作的稳定性和可靠性，另一方面能够便于维护和维修。此外，本发明还公开了一种包括该降低流体脉动冲击的机构的双缸换向泵送系统。再者，本发明另公开了一种包括该双缸换向泵送系统的混凝土泵。

Description

降低流体脉动冲击的机构、双缸换向泵送系统及混凝土泵

技术领域

本发明涉及降低流体脉动冲击的技术领域，特别涉及一种降低流体脉动冲击的机构。此外，本发明另涉及一种包括该降低流体脉动冲击的机构的双缸换向泵送系统。再者，本发明还涉及一种包括该双缸换向泵送系统的混凝土泵。

背景技术

混凝土泵是一种将混凝土输送到建筑工程所需位置的设备。泵送系统是混凝土泵的核心部件，它是通过油缸的推拉交替动作，把液压能转换为机械能，使混凝土克服管道阻力输送到浇注部位。

请参考图1，图1为现有技术中混凝土泵的双缸换向泵送系统的结构示意图。

如图1所示，所述泵送系统包括主油缸1′、输送缸2′、水箱3′、砼活塞4′、料斗、S管阀、换向装置及搅拌装置等部件(其中料斗、S管阀、换向装置及搅拌装置图1中未示出)，砼活塞4′与主油缸1′的活塞杆连接，在主油缸1′的作用下，作往复运动，一个砼活塞4′在输送缸2′中前进，另一砼活塞4′在输送缸2′中后退；输送缸2′的出口与料斗和S管阀连通，且S管阀与出料口连通；泵送混凝土料时，在主油缸1′作用下，一个砼活塞4′前进，从而将输送缸2′中的混凝土推入S管阀泵出，进而泵送至输送管中；另一个砼活塞4′后退，从而将料斗内的混凝土吸入输送缸2′中。当完成上述一个泵送周期时，控制系统发出信号，两个主油缸1′换向，即上一个周期中后退的砼活塞4′前进，前进的砼活塞4′后退；同时在换向装置的摆动油缸的作用下两个输送缸2′交换连通方式，即上一个周期中，与S管阀连通的输送缸2′改为与料斗连通，与料斗连通的输送缸2′改为与S管阀，从而实现混凝土的连续泵送。

然而，在上述工作过程中，由于两个主油缸1′之间存在切换动作，因而混凝土在输送管内的输送并不连续，而是一种断续输送；当混凝土进行输送动作时，输送管内存在有较大的工作压力，当混凝土停止输送时(该动作持续的时间亦即两个主油缸1′的换向过程所需的时间)，输送管内的压力出现急剧掉落，因而导致输送管受到周期性的脉动冲击，并使得后端布料杆承受周期性载荷。

请参考图2，图2为现有技术中一种降低流体脉动冲击的机构的结构示意图。

如图2所示，该现有技术中降低流体脉动冲击的机构，包括输送管8′1，输送管8′1的侧壁连接有过渡调节缸8′2，过渡调节缸8′2内设有过渡活塞8′2a，该过渡活塞8′2a通过传动杆8′3与调节油缸8′4的调节活塞8′4a传动连接，调节油缸8′4设有第一油口8′41和第二油口8′42，该两个油口分别连接于液压回路中，第一油口8′41和第二油口8′42的进油和回油均有控制系统控制。如图2所示，当输送管8′1内的混凝土进行输送动作时，在工作压力下，混凝土进入过渡调节缸8′2的无杆腔，传动杆8′3向右运动，同时在控制系统的控制下，第一油口8′41进油，第二油口8′42回油；当输送管8′1内的混凝土停止输送时，在控制系统控制下，第一油口8′41回油，第二油口8′42进油，传动杆8′3向左运动，进而推动过渡调节缸8′2无杆腔内的混凝土重新进入输送管8′1内，从而对此时输送管8′1内的压力进行补充，缓解由于压力急剧掉落对输送管8′1造成的脉动冲击。然而，该现有技术中的降低流体脉动冲击的机构具有如下缺点：

第一油口8′41和第二油口8′42要连接到液压回路中，并且第一油口8′41和第二油口8′42的进油和回油，均需要控制系统予以控制，因此调节效果完全取决于控制系统的性能，不能确保达到一个稳定的预期；而且，此方案在液压和控制方面增加了较多的不稳定因素，工作的可靠性和稳定性较低；此外，在液压和控制方面增加了较多的不稳定因素，也带来了维护及维修不便的问题。

有鉴于此，如何对现有技术中的降低流体脉动冲击的机构进行改进，从而提高其工作的可靠性和稳定性，并且使得维护和维修变得方便，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种降低流体脉动冲击的机构，该机构的结构设计一方面能够提高工作的稳定性和可靠性，另一方面能够便于维护和维修。此外，本发明再一个要解决的技术问题为提供一种包括该降低流体脉动冲击的机构的双缸换向泵送系统。再者，本发明又一个要解决的技术问题为提供一种包括该双缸换向泵送系统的混凝土泵。

为解决上述技术问题，本发明提供一种降低流体脉动冲击的机构，包括输送管，所述输送管内流动有断续输送的流体介质；所述输送管的侧壁连接有蓄能装置，并该蓄能装置的预置压力小于所述输送管内流体介质进行输送动作时的工作压力，以便所述蓄能装置在所述流体介质进行输送动作时执行蓄能操作及在所述流体介质停止输送时向所述输送管内执行释能操作。

优选地，所述蓄能装置包括液压蓄能器，该液压蓄能器的预置压力小于所述输送管内流体介质进行输送动作时的工作压力，以便所述液压蓄能器在所述流体介质进行输送动作时执行蓄能操作及在所述流体介质停止输送时向所述输送管内执行释能操作。

优选地，所述液压蓄能器与所述输送管连通。

优选地，所述蓄能装置还包括调节油缸，所述调节油缸的腔体由其调节活塞分隔为第一腔体和第二腔体；所述调节活塞在所述第一腔体一侧感受所述输送管内流体介质的压力，所述第二腔体与所述液压蓄能器连通。

优选地，所述第一腔体与所述输送管连通。

优选地，所述蓄能装置还包括过渡调节缸，所述调节活塞通过所述过渡调节缸感受所述输送管内流体介质的压力。

优选地，所述过渡调节缸的腔体由其过渡活塞分隔为与所述第一腔体相对的第三腔体、及与所述输送管连通的第四腔体；所述过渡活塞与所述调节活塞传动连接。

优选地，所述第三腔体与所述第一腔体中穿过有传动杆，所述传动杆的两端分别与所述过渡活塞和所述调节活塞连接。

此外，为解决上述技术问题，本发明还提供一种双缸换向泵送系统，包括两个输送缸；所述双缸换向泵送系统还包括上述任一项所述的降低流体脉动冲击的机构，并两个所述输送缸的料口交替与所述输送管连通。

再者，为解决上述技术问题，本发明还提供一种混凝土泵，包括料斗；所述混凝土泵还包括所述的双缸换向泵送系统；两个所述输送缸中，一者的料口与输送管连通的同时，另一者的料口与所述料斗连通，并交替换向连通。

在现有技术的基础上，本发明所提供的降低流体脉动冲击的机构的输送管的侧壁连接有蓄能装置，并该蓄能装置的预置压力小于所述输送管内流体介质进行输送动作时的工作压力；当输送管内流体介质进行输送动作时，蓄能装置感受到输送管内的工作压力，从而执行蓄能操作；当输送管内流体介质停止输送时，输送管内的压力急剧掉落，蓄能装置向该输送管内释放能量，执行释能操作，从而向输送管内补充压力，进而缓解由于压力急剧掉落对输送管的后半段造成的脉动冲击。

与现有技术中的降低流体脉动冲击的机构相比，本发明采用蓄能装置，当输送管内流体介质进行输送动作时，该蓄能装置被动蓄能，然后当流体介质停止输送时，蓄能装置主动释能，并不涉及控制方面，同时蓄能装置也不需要与外部液压回路连通，因而减少了较多的不稳定因素，使得工作的可靠性和稳定性得到了显著提高。此外，由于并不涉及控制方面和外部液压回路方面，减少了较多的不稳定因素，因而也便于维护和维修。

综上所述，本发明所提供降低流体脉动冲击的机构一方面能够提高工作的稳定性和可靠性，另一方面能够便于维护和维修。

此外，本发明提供的双缸换向泵送系统和混凝土泵，其技术效果与上述降低流体脉动冲击的技术效果相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中混凝土泵的双缸换向泵送系统的结构示意图；

图2为现有技术中一种降低流体脉动冲击的机构的结构示意图；

图3为本发明一种实施例中降低流体脉动冲击的机构的结构示意图；

图4为采用本发明和未采用本发明的输送管内的压力变化对比示意图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1′主油缸；2′输送缸；3′水箱；4′砼活塞；5′拉杆；6′主油缸端盖；7′拉杆螺母；8′1输送管；8′2过渡调节缸；8′2a过渡活塞；8′3传动杆；8′4调节油缸；8′4a调节活塞；8′41第一油口；8′42第二油口。

图3和图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1输送管；2液压蓄能器；

3调节油缸；31第一腔体；32第二腔体；33调节活塞；

4过渡调节缸；41第三腔体；42第四腔体；43过渡活塞；

A未采用本发明的输送管的压力曲线；B采用本发明的输送管的压力曲线。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种降低流体脉动冲击的机构，该机构的结构设计一方面能够提高工作的稳定性和可靠性，另一方面能够便于维护和维修。此外，本发明再一个核心为提供一种包括该降低流体脉动冲击的机构的双缸换向泵送系统。再者，本发明又一个核心为提供一种包括该双缸换向泵送系统的混凝土泵。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3，图3为本发明一种实施例中降低流体脉动冲击的机构的结构示意图。

如图3所示，在本发明中，所述降低流体脉动冲击的机构，包括输送管1，输送管1内流动有断续输送的流体介质，因而会对输送管1的造成周期性的脉动冲击；在此基础上，输送管1的侧壁连接有蓄能装置，并该蓄能装置的预置压力小于输送管1内流体介质进行输送动作时的工作压力，以便所述蓄能装置在所述流体介质进行输送动作时执行蓄能操作及在所述流体介质停止输送时向输送管1内执行释能操作。

工作时，当输送管1内流体介质进行输送动作时，蓄能装置感受到输送管1内的工作压力，从而执行蓄能操作；当输送管1内流体介质停止输送时，输送管1内的压力急剧掉落，蓄能装置向该输送管1内释放能量，执行释能操作，从而向输送管1内补充压力，进而缓解了由于压力急剧掉落对输送管1的后半段造成的脉动冲击。

与现有技术中的降低流体脉动冲击的机构相比，本发明采用蓄能装置，当输送管1内流体介质进行输送动作时，该蓄能装置被动蓄能，然后当流体介质停止输送时，蓄能装置主动释能，并不涉及控制方面，同时蓄能装置也不需要与外部液压回路连通，因而减少了较多的不稳定因素，使得工作的可靠性和稳定性得到了显著提高。此外，由于并不涉及控制方面和外部液压回路方面，减少了较多的不稳定因素，因而也便于维护和维修。

需要说明的是，上述技术方案对于蓄能装置的类型不作限制，可以为弹簧式、充气式、液压式或重锤式等。此外，本发明关注的重点在于如何缓解流体介质对于输送管1造成的脉动冲击，而不是在于输送管1内流体介质产生的原因，亦即本发明对于输送管1内脉动冲击产生的原因不作限制，该原因并不限于前文背景技术中所述的双缸换向泵送系统。

在上述技术方案的基础上，可以作出进一步改进。比如，所述蓄能装置包括液压蓄能器2，该液压蓄能器2的预置压力小于输送管1内流体介质进行输送动作时的工作压力，以便液压蓄能器2在所述流体介质进行输送动作时执行蓄能操作及在所述流体介质停止输送时向输送管1内执行释能操作。

需要说明的是，该液压蓄能器2可以直接与输送管1连通，从而使得液压蓄能器2直接感受输送管1内流体介质的压力；当然，此时需要对流体介质的类型作出限制，比如，可以为水、液压油或者其他适于进行蓄能的介质。

此外，上述液压蓄能器2也可以通过执行结构，间接感受输送管1内的压力变化。比如，如图3所示，所述蓄能装置还包括调节油缸3，调节油缸3的腔体由其调节活塞33分隔为第一腔体31和第二腔体32；调节活塞33在第一腔体31一侧感受输送管1内流体介质的压力，第二腔体32与液压蓄能器2连通。

当输送管1内流体介质进行输送动作时，调节活塞33感受到输送管1内流体介质的工作压力，从而向第二腔体32一侧运动，将第二腔体32内的液压油压入液压蓄能器2中，执行蓄能操作；当输送管1内流体介质停止输送时，输送管1内的压力急剧掉落，第二腔体32内的液压油推动调节活塞33向第一腔体31一侧运动，执行释能操作。

需要说明的是，第一腔体31可以直接与输送管1连通，从而使得调节活塞33直接感受输送管1内流体介质的压力。

当然，调节活塞33也可以通过执行结构间接感受输送管1内流体介质的压力。比如，如图3所示，所述蓄能装置还包括过渡调节缸4，调节活塞33通过过渡调节缸4间接感受输送管1内流体介质的压力。在该种结构中，由于调节活塞33通过过渡调节缸4间接感受输送管1内流体介质的压力，调节活塞33并不直接与流体介质接触，因而流体介质可以为混凝土等任意类型的介质。

具体地，如图3所示，过渡调节缸4的腔体由其过渡活塞43分隔为与第一腔体31相对的第三腔体41、及与与输送管1连通的第四腔体42；过渡活塞43与调节活塞33传动连接。

当输送管1内流体介质进行输送动作时，流体介质进入第四腔体42，推动过渡活塞43向第三腔体41一侧运动，同时由于过渡活塞43与调节活塞33传动连接，因而调节活塞33向第二腔体32一侧运动，从而使得液压油储存入液压蓄能器2中，执行蓄能操作；具体地，随着蓄能，液压蓄能器2中的压力上升，该液压蓄能器2中的压力直至与输送管1内的压力换算相等时，完成蓄能操作。当输送管1内流体介质停止输送时，输送管1内的压力急剧掉落，第二腔体32内的液压油推动调节活塞33向第一腔体31一侧运动，调节活塞33进而带动过渡活塞43向第四腔体42一侧运动，从而将第四腔体42中的流体介质推入输送管1内，对输送管1进行压力补充。

具体地，可以对过渡活塞43与调节活塞33如何实现传动连接作出具体设计。比如，如图3所示，第三腔体41与第一腔体31中穿过有传动杆5，传动杆5的两端分别与过渡活塞43和调节活塞33连接。该种传动结构，结构简单，成本较低。

需要说明的是，在上述任一种包括液压蓄能器的技术方案中，液压蓄能器2可以替换为充气式蓄能器，以氮气等气体作为蓄能介质；与此相对应，此时调节油缸3需要替换为调节气缸，过渡调节缸4保持不变。显然，该种结构设计也能解决技术问题，实现发明目的。

请参考图4，图4为采用本发明和未采用本发明的输送管内的压力变化对比示意图。

如图4所示，横坐标T代表时间，纵坐标P代表压力；如图4所示，未采用本发明的输送管的压力曲线A振幅非常大，意味着输送管内压力变化非常大，因而输送管受到的流体介质的脉动冲击非常大；而在本发明中，采用本发明的输送管的压力曲线B振幅较小，意味着输送管1内压力变化比较小，因而有效降低了流体介质对输送管1造成的脉动冲击。

此外，本发明还提供一种双缸换向泵送系统，包括两个输送缸；该双缸换向泵送系统还包括上述任一种技术方案中的降低流体脉动冲击的机构，并两个所述输送缸的料口交替与输送管1连通。所述双缸泵送系统的其他部分，可以参照前文背景技术，本文不再展开。

再者，本发明还提供一种混凝土泵，包括料斗；所述混凝土泵还包括上述双缸换向泵送系统，所述双缸换向泵送系统包括两个输送缸；两个所述输送缸中，一者的料口与输送管1连通的同时，另一者的料口与所述料斗连通，并交替换向连通。所述混凝土泵的其他部分，可以参照现有技术，本文不再展开。

具体地，如前文背景技术所述，在一个周期中，第一个输送缸的料口通过S管阀与输送管1连通，从而将输送缸内的流体介质输入输送管1内；此时，第二输送缸的料口与料斗连通，从而将料斗内的流体介质吸入输送缸内。在下一个周期中，两个输送缸交换连通方式，亦即第一个输送缸的料口改为与料斗连通，从而执行吸料动作；第二个输送缸的料口改为通过S管阀与输送管1连通，从而将输送缸内的流体介质输入输送管1内。如此周期循环，实现流体介质的泵送。

最后，以上对本发明所提供的降低流体脉动冲击的机构、双缸换向泵送系统及混凝土泵进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种降低流体脉动冲击的机构，包括输送管(1)，所述输送管(1)内流动有断续输送的流体介质；其特征在于，所述输送管(1)的侧壁连接有蓄能装置，并该蓄能装置的预置压力小于所述输送管(1)内流体介质进行输送动作时的工作压力，以便所述蓄能装置在所述流体介质进行输送动作时执行蓄能操作及在所述流体介质停止输送时向所述输送管(1)内执行释能操作。

2.如权利要求1所述的降低流体脉动冲击的机构，其特征在于，所述蓄能装置包括液压蓄能器(2)，该液压蓄能器(2)的预置压力小于所述输送管(1)内流体介质进行输送动作时的工作压力，以便所述液压蓄能器(2)在所述流体介质进行输送动作时执行蓄能操作及在所述流体介质停止输送时向所述输送管(1)内执行释能操作。

3.如权利要求2所述的降低流体脉动冲击的机构，其特征在于，所述液压蓄能器(2)与所述输送管(1)连通。

4.如权利要求2所述的降低流体脉动冲击的机构，其特征在于，所述蓄能装置还包括调节油缸(3)，所述调节油缸(3)的腔体由其调节活塞(33)分隔为第一腔体(31)和第二腔体(32)；所述调节活塞(33)在所述第一腔体(31)一侧感受所述输送管(1)内流体介质的压力，所述第二腔体(32)与所述液压蓄能器(2)连通。

5.如权利要求4所述的降低流体脉动冲击的机构，其特征在于，所述第一腔体(31)与所述输送管(1)连通。

6.如权利要求4所述的降低流体脉动冲击的机构，其特征在于，所述蓄能装置还包括过渡调节缸(4)，所述调节活塞(33)通过所述过渡调节缸(4)感受所述输送管(1)内流体介质的压力。

7.如权利要求6所述的降低流体脉动冲击的机构，其特征在于，所述过渡调节缸(4)的腔体由其过渡活塞(43)分隔为与所述第一腔体(31)相对的第三腔体(41)、及与所述输送管(1)连通的第四腔体(42)；所述过渡活塞(43)与所述调节活塞(33)传动连接。

8.如权利要求7所述的降低流体脉动冲击的机构，其特征在于，所述第三腔体(41)与所述第一腔体(31)中穿过有传动杆(5)，所述传动杆(5)的两端分别与所述过渡活塞(43)和所述调节活塞(33)连接。

9.一种双缸换向泵送系统，包括两个输送缸；其特征在于，所述双缸换向泵送系统还包括如权利要求1至8任一项所述的降低流体脉动冲击的机构，并两个所述输送缸的料口交替与所述输送管(1)连通。

10.一种混凝土泵，包括料斗；其特征在于，所述混凝土泵还包括如权利要求9所述的双缸换向泵送系统；两个所述输送缸中，一者的料口与输送管(1)连通的同时，另一者的料口与所述料斗连通，并交替换向连通。

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