CN102588243A - 一种工程机械、物料泵送系统及其泵送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物料泵送系统，包括输送缸、料斗、设置在料斗中的S管阀以及驱动S管阀转动的动力机构，S管阀包括可与两个输送缸的出口同时连通的进料口以及与物料泵送系统的出口连通的出料口；物料泵送系统包括至少三个输送缸，S管阀的进料口与任意相邻的两输送缸的出口同时相连通。这样，在物料泵送系统的工作过程中，S管阀绕其回转中心圆周转动换向，在转动换向的过程中，S管阀的进料口至少保持与一个处于泵料状态的输送缸相连通，从而更好地实现了物料泵送系统的连续出料，且提高了物料泵送系统的泵送效率。本发明还提供了一种基于上述物料泵送系统的工程机械和泵送方法。

Description

一种工程机械、物料泵送系统及其泵送方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种物料泵送系统。本发明还涉及一种基于上述物料泵送系统泵送方法。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，市场对于物料泵送系统的需求日益增大。物料泵送系统以其较高的工作效率，在物料泵送作业中得到了较为广泛的应用。

混凝土泵是当前运用广泛的混凝土机械之一，混凝土泵一般包括料斗，输送缸，分配阀和输送管。料斗用于存放混凝土泥浆，输送缸在液压缸驱动下进行伸缩运动，分配阀用于在预定的第一时间内使输送缸与料斗相连通，使输送缸吸料，在预定的第二时间内使输送缸与输送管相连通，输送缸将吸入的混凝土泥浆压入输送管中，使混凝土泥浆在输送缸压力作用下到达预定位置。其中，分配阀是混凝土泵的关键部位之一。

目前运用较为广泛的分配阀主要为闸板型分配阀和S型分配阀。

闸板型分配阀主要是通过分配阀内的两块闸板的上下运动，在预定的第一时间内，使输送缸与料斗的输出口相通，使输送缸吸料，在预定的第二时间内，使输送缸通过一个Y字形管与输送管相通，使输送缸泵料。闸板型分配阀由于闸板周边的配合状态的限制，使其无法承受较大的工作压力，无法满足高压泵送混凝土泥浆的需求，应用场合有限。S型分配阀能够满足高压泵送混凝土泥浆的需要。但是，S型分配阀通过间断的往复变向实现泵送，导致其物料泵送过程不连续，容易引起混凝土泵车臂架末端振动以及混凝土输送弯管磨损。

为了改善S型分配阀的物料输出性能，多采用一种改进型的分配阀。该分配阀包括S管阀，S管阀的一端为阀体入口，另一端为阀体出口，S管阀通过阀体入口与输送缸相连，通过阀体出口与泵送设备的出口相连，阀体入口为腰形孔，物料输送缸有两个，腰形孔能够同时与连个输送缸相连通，也可以通过往复摆动，实现与任一输送缸相连通。

但是，该分配阀采用往复摇摆的工作方式且在两输送缸之间实现换向，在换向过程中存在瞬间突变，换向时出料仍是间断的，无法很好地解决连续出料问题，且无法提升泵送效率。

因此，如何更好地实现连续出料，并提高泵送设备的泵送效率，就成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种物料泵送系统，其能够更好地实现连续出料，并具有较高的泵送效率。本发明的另一目的是提供一种基于上述物料泵送系统的泵送方法。

为实现上述的目的，本发明提供一种物料泵送系统，包括输送缸、料斗、设置在料斗中的S管阀以及驱动S管阀转动的动力机构，所述S管阀包括可与两个输送缸的出口同时连通的进料口以及与所述物料泵送系统的出口连通的出料口；所述物料泵送系统包括至少三个输送缸，所述S管阀在动力机构的作用下绕其回转中心转动，以便所述S管阀的进料口与任意相邻的两个输送缸的出口同时相连通。

优选地，所述进料口由内至外开口逐渐增大。

优选地，所述进料口为存在一定弯度的腰形孔结构。

优选地，所述S管阀通过转动轴可旋转地安装于所述料斗中，所述S管阀以所述转动轴的轴线为中心，间歇性地相对于所述料斗按恒定方向转动预定角度。

优选地，所述转动轴与所述料斗之间设置有轴承和密封机构。

优选地，所述输送缸的数量为三个，三个所述输送缸的出口沿同一圆周等角度布置。

本发明还提供一种工程机械，包括如上所述的物料泵送系统。

本发明还提供一种基于上述物料泵送系统的泵送方法，包括以下步骤：

1)设定初始工作位置；在该初始工作位置，第一输送缸吸料，第二输送缸和第三输送缸泵料，所述第二输送缸的出口和所述第三输送缸的出口均与所述S管阀的进料口连通；

2)所述S管阀绕其回转中心从初始工作位置转动至第二工作位置，在所述S管阀转动时，所述第二输送缸泵料；转动至第二工作位置时，第一输送缸和第二输送缸泵料，第三输送缸吸料，所述第一输送缸的出口和所述第二输送缸的出口均与所述S管阀的进料口连通；

3)所述S管阀绕其回转中心从第二工作位置转动至第三工作位置，在所述S管阀转动时，所述第一输送缸泵料；转动至第三工作位置时，第一输送缸和第三输送缸泵料，第二输送缸吸料，所述第一输送缸的出口和所述第三输送缸的出口均与所述S管阀的进料口连通；

4)所述S管阀绕其回转中心从第三工作位置转回至初始工作位置，在所述S管阀转动时，所述第三输送缸泵料。

本发明所提供的物料泵送系统，包括输送缸、料斗、设置在料斗中的S管阀以及驱动S管阀转动的动力机构，所述S管阀包括可与两个输送缸的出口同时连通的进料口以及与所述物料泵送系统的出口连通的出料口；所述物料泵送系统包括至少三个输送缸，所述S管阀在动力机构的作用下绕其回转中心转动，以便所述S管阀的进料口与任意相邻的两个输送缸的出口同时相连通。

以三个输送缸的情况为例，将第一输送缸处于吸料阶段、第二输送缸和第三输送缸处于泵料阶段作为初始工作位置，在初始工作位置，S管阀的进料口与第二输送缸的出口和第三输送缸的出口连通，当第三输送缸完成全部泵料时第二输送缸的活塞行至行程的中间位置，第一输送缸完成吸料；而后，S管阀开始绕其回转中心以预定的方向周向转动，在转动过程中，第二输送缸始终处于泵料状态；S管阀转过预定角度后，泵送系统处于第二工作位置，此时，S管阀的进料口与第一输送缸的出口和第二输送缸的出口相连通，第一输送缸处于泵料状态，第三输送缸处于吸料状态，当第二输送缸完成全部泵料时第一输送缸的活塞行至行程的中间位置，第三输送缸完成吸料；而后，S管阀开始以相同的方向继续周向转动，在转动过程中，第一输送缸继续处于泵料状态；当分配阀转动至第三工作位置时，S管阀的进料口与第一输送缸的出口和第三输送缸的出口相连通，第三输送缸开始泵料，第二输送缸开始吸料，当第一输送缸完成全部泵料时第三输送缸的活塞行至行程的中间位置，第二输送缸完成吸料，S管阀转过一周后回到初始位置，从而完成一个动作循环。

这样，在物料泵送系统的工作过程中，S管阀绕其回转中心圆周转动换向，在换向的过程中，S管阀的进料口至少保持与一个处于泵料状态的输送缸相连通，从而更好地实现了物料泵送系统的连续出料，降低了泵送工作冲击对臂架振动的影响，同时降低冲击对输送弯管的磨损，且提高了物料泵送系统的泵送效率。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的物料泵送系统，其S管阀的进料口由内至外开口逐渐增大，该种形式的出口能够避免泵出的物料堆积在进料口附近，减小物料的流动阻力，提高泵送效率。

附图说明

图1为本发明所提供的物料泵送系统处于初始工作位置的结构示意图；

图2为图1所示物料泵送系统处于初始工作位置时的剖视图；

图3为图1所示物料泵送系统处于第二工作位置的结构示意图；

图4为图3所示物料泵送系统处于第二工作位置时的剖视图；

图5为图1所示物料泵送系统处于第三工作位置的结构示意图；

图6为图5所示物料泵送系统处于第三工作位置时的剖视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种物料泵送系统，其能够更好地实现连续出料，并具有较高的泵送效率。本发明的另一核心是提供一种基于上述物料泵送系统泵送方法。

为了使本技术领域的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方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图6，图1为本发明所提供的物料泵送系统处于初始工作位置的结构示意图；图2为图1所示物料泵送系统处于初始工作位置时的剖视图；图3为图1所示物料泵送系统处于第二工作位置的结构示意图；图4为图3所示物料泵送系统处于第二工作位置时的剖视图；图5为图1所示物料泵送系统处于第三工作位置的结构示意图；图6为图5所示物料泵送系统处于第三工作位置时的剖视图。

本发明提供的物料泵送系统，包括输送缸、料斗5、设置在料斗5中的S管阀4以及驱动S管阀4转动的动力机构，所述S管阀4包括可与两个输送缸的出口同时连通的进料口以及与所述物料泵送系统的出口连通的出料口；所述物料泵送系统包括至少三个输送缸，所述S管阀4在动力机构的作用下绕其回转中心转动，以便所述进料口与任意相邻的两输送缸的出口同时相连通。

进料口相对于输送缸的周向转动可以为在圆周方向旋转一周，也可以在适当弧度范围内的转动，只要能够保证在转动至各工作位置时，进料口始终于两个输送缸的出口相连通即可。进料口的周向转动范围应取决于多个输送缸的布置位置，当多个输送缸沿周向布置一周时，进料口在工作中也应旋转一周，而当多个输送缸沿周向布置一段弧线范围时，进料口在工作中可以旋转一周，也可以仅在该弧度范围内转动。

当S管阀4的进料口相对于输送缸旋转一周时，进料口应按预定方向转动，即始终顺时针转动或始终逆时针转动，以便于泵送控制。

本发明所提供的S管阀4的进料口由内至外开口逐渐增大，该种形式的出口能够避免泵出的物料堆积在进料口附近，减小物料的流动阻力，提高泵送效率。

显然地，进料口也不局限于上述具体结构，从理论上来讲，只要该进料口能够实现物料的顺利通过即可，其由内至外的方向的开口可以一样大。

上述进料口可以为腰形孔结构，显然地，进料口也不局限于腰形孔，只要能够实现进料口与两个输送缸的出口相连通即可，进料的具体结构可以有多种，例如可以为常见的条形孔等。

本发明所提供的泵送系统的S管阀4通过转动轴可旋转地安装于所述料斗5中，所述S管阀4以所述转动轴的轴线为中心，间歇性地相对于所述料斗5按恒定方向转动预定角度。

转动轴与料斗5之间设置有轴承和密封机构，以实现料斗5与S管阀4之间的相对转动，并保证密封性，防止混凝土进入到转动轴与料斗之间。

以三个输送缸的情况为例，将第一输送缸1处于吸料阶段、第二输送缸2和第三输送缸3处于泵料阶段作为初始工作位置，在初始工作位置，S管阀4的进料口与第二输送缸2的出口和第三输送缸3的出口连通，当的第三输送缸3完成全部泵料时第二输送缸2的活塞行至行程的中间位置，第一输送缸1完成吸料；而后，S管阀4开始绕其回转中心以预定的方向周向转动，在转动过程中，第二输送缸2始终处于泵料状态；S管阀4转过预定角度后，泵送系统处于第二工作位置，此时，S管阀4的进料口与第一输送缸1的出口和第二输送缸2的出口相连通，第一输送缸1处于泵料状态，第三输送缸3处于吸料状态，当第二输送缸2完成全部泵料时第一输送缸1的活塞行至行程的中间位置，第三输送缸3完成吸料；而后，S管阀4开始以相同的方向继续周向转动，在转动过程中，第一输送缸1继续处于泵料状态；当分配阀转动至第三工作位置时，S管阀4的进料口与第一输送缸1的出口和第三输送缸3的出口相连通，第三输送缸3开始泵料，第二输送缸2开始吸料，当第一输送缸1完成全部泵料时第三输送缸3的活塞行至行程的中间位置，第二输送缸2完成吸料，S管阀4转过一周后回到初始位置，从而完成一个动作循环。

需要指出的是，文中所描述的行程的中间位置是指行程中点附近的位置，由于活塞换向需要时间，因此，处于中位的活塞并不局限于行程中点，而应该理解为一个行程范围；

这样，在物料泵送系统的工作过程中，S管阀4绕其回转中心圆周转动换向，在换向的过程中，S管阀4的进料口至少保持与一个处于泵料状态的输送缸相连通，从而更好地实现了物料泵送系统的连续出料，且提高了物料泵送系统的泵送效率。

上述物料泵送系统的输送缸的数目可以为三个，及第一输送缸1、第二输送缸2和第三输送缸3，三个输送缸沿同一圆周等角度布置；等角度布置输送缸能够简化S管阀4的控制过程，保证较高的泵送效率。

需要指出的是，文中所述“第一、第二、第三”等是为了区分相同作用或者结构的零部件而提出的，仅仅是为了叙述方便，不应理解为某种限定。

本发明所提供的物料泵送系统可以应用于工程机械，具体可应用于混凝土泵车，也可以应用于其他泵送设备。

本发明还提供一种基于上述物料泵送系统的泵送方法，包括以下步骤：

1)设定初始工作位置；在该初始工作位置，第一输送缸1吸料，第二输送缸2和第三输送缸3泵料，所述第二输送缸2的出口和所述第三输送缸3的出口均与所述S管阀4的进料口连通；

2)所述S管阀4绕其回转中心从初始工作位置转动至第二工作位置，在所述S管阀4转动时，所述第二输送缸2泵料；转动至第二工作位置时，第一输送缸1和第二输送缸2泵料，第三输送缸3吸料，所述第一输送缸1的出口和所述第二输送缸2的出口均与所述S管阀4的进料口连通；

3)所述S管阀4绕其回转中心从第二工作位置转动至第三工作位置，在所述S管阀4转动时，所述第一输送缸1泵料；转动至第三工作位置时，第一输送缸1和第三输送缸3泵料，第二输送缸2吸料，所述第一输送缸1的出口和所述第三输送缸3的出口均与所述S管阀4的进料口连通；

4)所述S管阀4绕其回转中心从第三工作位置转回至初始工作位置，在所述S管阀4转动时，所述第三输送缸3泵料。

以上对本发明所提供的一种物料泵送系统及其泵送方法进行了详细介绍。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 (8)

1.一种物料泵送系统，包括输送缸、料斗、设置在料斗中的S管阀以及驱动S管阀转动的动力机构，所述S管阀包括可与两个输送缸的出口同时连通的进料口以及与所述物料泵送系统的出口连通的出料口；其特征在于，所述物料泵送系统包括至少三个输送缸，所述S管阀在动力机构的作用下绕其回转中心转动，以便所述S管阀的进料口与任意相邻的两个输送缸的出口同时相连通。

2.根据权利要求1所述的物料泵送系统，其特征在于，所述进料口由内至外开口逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的物料泵送系统，其特征在于，所述进料口为存在一定弯度的腰形孔结构。

4.根据权利要求1所述的物料泵送系统，其特征在于，所述S管阀通过转动轴可旋转地安装于所述料斗中，所述S管阀以所述转动轴的轴线为中心，间歇性地相对于所述料斗按恒定方向转动预定角度。

5.根据权利要求4所述的物料泵送系统，其特征在于，所述转动轴与所述料斗之间设置有轴承和密封机构。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的物料泵送系统，其特征在于，所述输送缸的数量为三个，三个所述输送缸的出口沿同一圆周等角度布置。

7.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的物料泵送系统。

8.一种基于权利要求1至6任一项所述的物料泵送系统的泵送方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设定初始工作位置；在该初始工作位置，第一输送缸吸料，第二输送缸和第三输送缸泵料，所述第二输送缸的出口和所述第三输送缸的出口均与所述S管阀的进料口连通；

2)所述S管阀绕其回转中心从初始工作位置转动至第二工作位置，在所述S管阀转动时，所述第二输送缸泵料；转动至第二工作位置时，第一输送缸和第二输送缸泵料，第三输送缸吸料，所述第一输送缸的出口和所述第二输送缸的出口均与所述S管阀的进料口连通；

3)所述S管阀绕其回转中心从第二工作位置转动至第三工作位置，在所述S管阀转动时，所述第一输送缸泵料；转动至第三工作位置时，第一输送缸和第三输送缸泵料，第二输送缸吸料，所述第一输送缸的出口和所述第三输送缸的出口均与所述S管阀的进料口连通；

4)所述S管阀绕其回转中心从第三工作位置转回至初始工作位置，在所述S管阀转动时，所述第三输送缸泵料。

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