CN103465371B - 一种搅拌车及其回转密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种搅拌车及其回转密封结构。该回转密封结构包括搅拌筒和用于进出料的料斗本体，所述搅拌筒的后端和所述料斗本体的前端之间为嵌套结构并相互密封，所述料斗本体可相对于所述搅拌筒转动；所述料斗本体上开设有一个料口，所述料口上设置有可开合的料门机构；所述料斗本体的后端设置有支撑轴，所述支撑轴用于将所述料斗本体抵靠于所述搅拌筒上。本发明的料斗本体与搅拌筒之间可相对回转并密封设置，具有密封性好、清洁环保、可实现位移补偿及磨损补偿、便于油路布局等优点。

Description

一种搅拌车及其回转密封结构

技术领域

本发明主要涉及工程机械技术领域，具体地说，涉及一种搅拌车回转密封结构，以及设置有该回转密封结构的搅拌车。

背景技术

搅拌运输车（以下简称搅拌车）是一种常见的运输设备，用于混凝土或砂浆等物料的运输。搅拌车主要由底盘和上装组成。其中，搅拌车上车又由倾斜设置的搅拌筒、进出料装置及车架等部分组成。

现有技术中，搅拌筒和进出料装置之间为分离结构，在搅拌筒与进出料装置之间不接触，整体上在搅拌筒后端的出料口形成敞口结构，该敞开布置方式导致搅拌筒填充率下降，在通过较大坡度时，出料口存在溢料风险，对环境易造成污染。

此外，在室外温度较高时易导致搅拌筒内物料的水分较快地被蒸发，影响物料性能，限制了运输时间及运输距离。通常在施工时还需对物料进行二次加水，影响物料质量。

为保证装载量，搅拌筒通常以较大倾角倾斜布置，搅拌筒满载时重心位置高。由于车辆重心位置高，车辆行驶稳定性较差，尤其以较高车速转弯时，搅拌车存在侧翻风险，转向性差，整车行驶的安全系数低。

同时，由于在进出料过程中，通常需要搅拌筒转动，而此时进出料装置的位置固定，即搅拌筒与进出料装置之间要相对回转，实现回转部分的连接及密封是本领域的一大难点，并且密封件的磨损问题也是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种搅拌车回转密封结构，可解决现有技术中填充率低、易于溢料、水分易蒸发、车辆重心高、安全系数低、密封困难、易于磨损等技术问题或至少其中之一。

本发明的搅拌车回转密封结构，包括搅拌筒和用于进出料的料斗本体，其中：所述搅拌筒的后端和所述料斗本体的前端之间为嵌套结构并相互密封，所述料斗本体可相对于所述搅拌筒转动；

所述料斗本体上开设有一个料口，所述料口上设置有可开合的料门机构，所述料口朝上并打开料门机构时用于装料作业，所述料口朝下并打开料门机构时用于卸料作业；

所述料斗本体的后端设置有支撑轴，所述支撑轴用于将所述料斗本体抵靠于所述搅拌筒上。

进一步地，所述支撑轴上连接有弹性装置，所述弹性装置的第一端抵靠于所述支撑轴的端部，所述弹性装置的第二端抵靠于螺杆上，所述螺杆设置于固定机架上的螺孔内。

进一步地，所述弹性装置的第一端通过第一支架抵靠于支撑轴上，所述第一支架与所述支撑轴的端部之间通过轴承连接，所述轴承为推力关节轴承，并与所述第一支架和所述支撑轴之间过盈配合。

进一步地，所述支撑轴上设置有中间支撑装置，支撑于所述支撑轴两端之间的位置。

进一步地，所述支撑轴上还套设有套筒，所述套筒安装于所述中间支撑装置上，所述套筒上设置有油口，所述支撑轴上开设油槽，所述油槽的第一端为环形结构并与所述油口连通，所述油槽的第二端连接液压执行部件。

进一步地，所述搅拌筒的后端面和所述料斗本体的前端面之间设置有密封垫，且所述搅拌筒与所述料斗本体之间接触的部分为锥面配合。

进一步地，在所述料斗本体与所述搅拌筒的嵌套部分还设置有插销装置，所述插销装置可动作至第一位置和第二位置，在所述第一位置时所述插销装置沿径向插入所述料斗本体和/或所述搅拌筒，在所述第二位置时所述插销装置移出。

进一步地，所述料门机构包括门主板、第一摇臂、第二摇臂和第一油缸，所述第一摇臂及第二摇臂的两端均分别连接所述料斗本体和所述门主板，所述第一油缸两端分别连接所述料斗本体和所述第一摇臂。

进一步地，还设置有用于将所述料门机构压紧于所述料口上的锁紧机构，所述锁紧机构包括第二油缸、锁紧块和连接轴，所述锁紧块与连接轴固定设置并整体形成“7”字形结构，所述连接轴可转动地设置于所述料斗本体上，所述第二油缸一端设置于所述料斗本体上，另一端用于驱动所述连接轴转动。

本发明的另一个方面，还提供一种搅拌车，包括底盘和车架，并且还设置有前述任一项的搅拌车回转密封结构，所述搅拌车回转密封结构设置于所述车架上。

本发明的搅拌车及其回转密封结构，在搅拌筒后端设置专用的料斗本体，料斗本体与搅拌筒之间可相对回转并密封设置，料斗本体上的料口可以兼顾进料和出料功能，整体上形成了一种新型全封闭结构。

本发明通过支撑轴可将所述料斗本体抵靠于所述搅拌筒上，避免料斗本体的脱落，在装料完成后，物料封闭于搅拌筒及料斗本体形成的空间内，可保证物料与外界隔离，并具有密封性高的优点，避免了溢料风险，保证了在使用中的环保性，并可提高填充率，降低搅拌筒的倾斜度及车辆重心，进而提高转向性能和安全性能。

在进一步的技术方案中，本发明的支撑轴上连接有弹性装置，通过螺杆调节弹性装置的压缩程度，可推进料斗本体进行位移补偿，使得料斗本体与搅拌筒之间实现最佳抵靠配合；此外，搅拌筒与所述料斗本体之间接触的部分为锥面配合，可实现磨损实时补偿。

在更进一步的技术方案中，本发明可在支撑轴上套设有套筒，该套筒上设置油路，并在支撑轴上开设油槽，可形成连接液压执行部件的油路，通过该优化的油路布局，可以便于驱动料门机构的开合、以及锁紧机构的锁定与解锁等动作。

更进一步地，本发明优选的料门机构采用四杆机构驱动，让开门过程所需的空间最小，通过优化计算第一油缸的布置位置，还能有效保证开关门过程中压力冲击最小；优选的锁紧机构尺寸较小，在加强密封性能的同时，还具有占用空间小、结构紧凑的优点。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一实施例的搅拌车回转密封结构的主视图；

图2是图1所示实施例的搅拌车回转密封结构的剖视图；

图3是本发明一实施例的料斗本体的结构示意图；

图4是本图3所示实施例的锁紧机构的结构示意图；

图5是本发明一实施例的搅拌车的结构示意图。

附图标记说明：

料斗本体-11              料门机构-12

门主板-120               第一油缸-5a

第一摇臂-12a             第二摇臂-12b

搅拌筒-2                 支撑轴-31

弹性装置-32              第一支架-3a

第二支架-3b              螺杆-33

固定机架-34              轴承-35

中间支撑装置-36          锁紧螺母-37

插销装置-4               第二油缸-51

锁紧块-52                连接轴-53

连杆-54           支座-55

密封垫-6          底盘-7

车架-8

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1和图2所示是本发明一实施例的搅拌车回转密封结构的结构示意图，其中图1为主视图，图2为剖视图。该搅拌车回转密封结构包括搅拌筒2和用于进出料的料斗本体11，并且还包括支撑轴31。

其中，该搅拌筒2的后端和料斗本体11的前端之间为嵌套结构并相互密封，料斗本体11可相对于搅拌筒2转动。应当清楚，相互嵌套时，本发明可以将搅拌筒2作为内圈、料斗本体11作为外圈；也可以将搅拌筒2作为外圈、料斗本体11作为内圈。

应当清楚，搅拌筒2和料斗本体11之间还可以设置如轴承等类似机构，以便于减少磨损。更优选地，本发明将搅拌筒2和料斗本体11直接接触，回转时搅拌筒2和料斗本体11之间相互接触的部分实现滑动摩擦，并且相互之间为动密封状态。为了实时补偿磨损，避免因尺寸误差引起的密封不严问题，在搅拌筒2与料斗本体11之间接触的部分优选为锥面配合。

为了进一步地提高密封效果，优选地在搅拌筒2的后端面和料斗本体11的前端面之间设置有图2所示的密封垫6。该密封垫6可通过螺钉或胶黏剂等方式固定于搅拌筒2的后端面，或者固定于料斗本体11的前端面。该密封垫6受压变形，保证了接合处的密封性，避免了溢料风险。

料斗本体11上开设有一个料口，料口上设置有可开合的料门机构12，料口朝上并打开料门机构12时用于装料作业，料口朝下并打开料门机构12时用于卸料作业。通过调整料口的方位，即可以相应地实现装料和卸料作业，实现了功能的集成化和部件的少量化。

此外，由于该实施例整体上形成了一种新型全封闭结构，可保证物料与外界隔离，避免了溢料风险，保证了在使用中的环保性，并可提高填充率，降低搅拌筒2的倾斜度及车辆重心，进而提高转向性能和安全性能。

前述支撑轴31设置于料斗本体11的后端，用于将料斗本体11抵靠于搅拌筒2上。该支撑轴31优选设置于料斗本体11的端面中心，其位置可以固定，优选该支撑轴31可随料斗本体11一起旋转。支撑轴31的前端优选通过螺栓固定连接于料斗本体11的后端。

为了可调整支撑轴31施加给料斗本体11的夹紧力，优选支撑轴31上连接有弹性装置32，弹性装置32的第一端抵靠于支撑轴31的端部，弹性装置32的第二端抵靠于螺杆33上，螺杆33设置于固定机架34上的螺孔内。弹性装置32对支撑轴31施加轴向的弹性力，通过螺杆33的拧动，可调节弹性装置32的压缩程度，进而推进料斗本体11进行位移补偿，使得料斗本体11与搅拌筒2之间实现最佳抵靠配合。此外，在该螺杆33上还可设置锁紧螺母37，用于使得弹性装置32及螺杆33在一定位置固定。

弹性装置32的第一端可通过第一支架3a抵靠于支撑轴31上，第二端可通过第二支架3b抵靠于螺杆33上。进一步地，优选在料斗本体11转动过程中，该弹性装置32不转动，此时则在第一支架3a与支撑轴31的端部之间通过轴承35连接，该轴承35为推力关节轴承，并与第一支架3a和支撑轴31之间过盈配合。由于支撑轴31除了转动动作外，还存在较大的跳动量，通过该推力关节轴承35可以实现跳动调节，以及旋转件与非旋转件的连接。

此外，由于在运输及装卸料过程中，支撑轴31会产生较大的径向及轴向跳动，可能会超出前述推力关节轴承35的调节能力，本发明更优选地还设置有中间支撑装置36，支撑于支撑轴31两端之间的位置（并非特指正中间的位置）。该中间支撑装置36可与前述固定机架34一起连接于搅拌车的尾翼上。

需要说明的是，本发明的料斗本体11上设置有可开合的料门机构12，该料门机构12可通过多种方式驱动，如液压、气压、机械传动、电动等，优选通过液压执行部件驱动。此外，料门机构12上还设置有用于将该料门机构12抵靠于料口上的锁紧机构，该锁紧机构的驱动也可以通过多种方式，同样地优选液压驱动。

为优化液压油路布局，本发明在支撑轴31上还套设有套筒，套筒安装于中间支撑装置36上，套筒上设置有油口，支撑轴31上开设油槽，油槽的第一端为环形结构并与油口连通，油槽的第二端连接液压执行部件，从而可以便于驱动料门机构12的开合、以及锁紧机构的锁定与解锁等动作。

在支撑轴31随料斗本体11转动的过程中，油槽的第一端为环形结构的槽孔，因此能在转动时始终保持与套筒上的油口连通，从而便于连接压力油及油箱。优选套筒上的油口数量为多个，则支撑轴31上开设有多个对应的油槽。油槽可从支撑轴31的轴心穿过，并从支撑轴31的侧面穿出。此外，油槽数量为多个时，相互之间独立且密封。

图3所示是本发明一实施例的料斗本体11的结构示意图，在其上清楚地示出了料门机构12及锁紧机构。作为一种实施例的液压驱动料门机构12，可包括门主板120、第一摇臂12a、第二摇臂12b和第一油缸5a，第一摇臂12a及第二摇臂12b的两端均分别连接料斗本体11和门主板120，第一油缸5a两端分别连接料斗本体11和第一摇臂12a。第二摇臂12b未设置驱动部件，仅被动地随门主板120一起移动。在图3所示的方位中，第一油缸5a伸出时，料门机构12打开；第一油缸5a缩回时，料门机构12闭合。

前述第一摇臂12a、第二摇臂12b和第一油缸5a的数量可以为一个或多个，优选其数量均为2个，分别布置于料斗本体11的左右两侧。2个第一油缸5a可同时进行动作，以实现料门机构12的开合动作。本发明该实施例的料门机构12采用四杆机构驱动，让开门过程所需的空间最小，通过优化计算第一油缸5a的布置位置，能有效保证开关门过程中压力冲击最小。

图4是图3所示实施例的锁紧机构的结构示意图，该锁紧机构用于将料门机构12压紧于料口上的锁紧机构上，该锁紧机构包括第二油缸51、锁紧块52和连接轴53，锁紧块52与连接轴53固定设置并整体形成“7”字形结构，连接轴53可转动地设置于料斗本体11上，第二油缸51一端设置于料斗本体11上，另一端用于驱动连接轴53转动。该结构中锁紧块52尺寸较小，在保证密封性能的前提下，还具有占用空间小、结构紧凑的优点。

为了便于力的传递及空间布局，优选锁紧机构还包括连杆54，连杆54固定于连接轴53上。锁紧块52、连接轴53及连杆54之间整体可形成“Z”字形结构。连杆54上设置有铰接孔，料斗本体11上固定有支座55，第二油缸51铰接于铰接孔和支座55之间。

在连接轴53转动的过程中，锁紧块52脱离或抵靠料门机构12的上表面。优选地，锁紧机构的数量为2个，分别设置于料斗本体11的左右两侧。2个锁紧机构可同时进行动作，以实现脱离和抵靠状态。

图5是本发明一实施例的搅拌车的结构示意图，该搅拌车包括底盘7和车架8，并且在车架8上还设置有前述实施例的搅拌车回转密封结构。该搅拌车可以作为如混凝土或砂浆等物料的运输设备。

此外，如图5所示，本发明还优选在料斗本体11与搅拌筒2的嵌套部分设置有插销装置4，该插销装置4可动作至第一位置和第二位置，在第一位置时插销装置4沿径向插入料斗本体11和/或搅拌筒2，在第二位置时插销装置4移出。该插销装置4可以采用油缸驱动及弹簧复位的结构，在第一位置时油缸进油并压缩弹簧，在第二位置时油缸回油弹簧复位。在第一位置时，插销装置4将料斗本体11和搅拌筒2结合，使其一起运动，便于对料斗本体11内的物料进行搅拌；在第二位置时，料斗本体11和搅拌筒2的运动相对独立。

插销装置4优选沿周向布置有三个。应当清楚，料斗本体11与搅拌筒2之间设置的插销装置4也可以取消，通过料斗本体11与搅拌筒2之间的摩擦作用，同样可以实现两者之间的同步运动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种搅拌车回转密封结构，包括搅拌筒(2)和用于进出料的料斗本体(11)，其特征在于：

所述搅拌筒(2)的后端和所述料斗本体(11)的前端之间为嵌套结构并相互密封，所述料斗本体(11)可相对于所述搅拌筒(2)转动；

所述料斗本体(11)上开设有一个料口，所述料口上设置有可开合的料门机构(12)，所述料口朝上并打开料门机构(12)时用于装料作业，所述料口朝下并打开料门机构(12)时用于卸料作业；

所述料斗本体(11)的后端设置有支撑轴(31)，所述支撑轴(31)用于将所述料斗本体(11)抵靠于所述搅拌筒(2)上。

2.根据权利要求1所述的搅拌车回转密封结构，其特征在于，所述支撑轴(31)上连接有弹性装置(32)，所述弹性装置(32)的第一端抵靠于所述支撑轴(31)的端部，所述弹性装置(32)的第二端抵靠于螺杆(33)上，所述螺杆(33)设置于固定机架(34)上的螺孔内。

3.根据权利要求2所述的搅拌车回转密封结构，其特征在于，所述弹性装置(32)的第一端通过第一支架(3a)抵靠于支撑轴(31)上，所述第一支架(3a)与所述支撑轴(31)的端部之间通过轴承(35)连接，所述轴承(35)为推力关节轴承，并与所述第一支架(3a)和所述支撑轴(31)之间过盈配合。

4.根据权利要求1所述的搅拌车回转密封结构，其特征在于，所述支撑轴(31)上设置有中间支撑装置(36)，支撑于所述支撑轴(31)两端之间的位置。

5.根据权利要求4所述的搅拌车回转密封机构，其特征在于，所述支撑轴(31)上还套设有套筒，所述套筒安装于所述中间支撑装置(36)上，所述套筒上设置有油口，所述支撑轴(31)上开设油槽，所述油槽的第一端为环形结构并与所述油口连通，所述油槽的第二端连接液压执行部件。

6.根据权利要求1-5任一项所述的搅拌车回转密封结构，其特征在于，所述搅拌筒(2)的后端面和所述料斗本体(11)的前端面之间设置有密封垫(6)，且所述搅拌筒(2)与所述料斗本体(11)之间接触的部分为锥面配合。

7.根据权利要求1-5任一项所述的搅拌车回转密封结构，其特征在于，在所述料斗本体(11)与所述搅拌筒(2)的嵌套部分还设置有插销装置(4)，所述插销装置(4)可动作至第一位置和第二位置，在所述第一位置时所述插销装置(4)沿径向插入所述料斗本体(11)和所述搅拌筒(2)，在所述第二位置时所述插销装置(4)移出。

8.根据权利要求1-5任一项所述的搅拌车回转密封结构，其特征在于，所述料门机构(12)包括门主板(120)、第一摇臂(12a)、第二摇臂(12b)和第一油缸(5a)，所述第一摇臂(12a)及第二摇臂(12b)的两端均分别连接所述料斗本体(11)和所述门主板(120)，所述第一油缸(5a)两端分别连接所述料斗本体(11)和所述第一摇臂(12a)。

9.根据权利要求1-5任一项所述的搅拌车回转密封结构，其特征在于，还设置有用于将所述料门机构(12)压紧于所述料口上的锁紧机构，所述锁紧机构包括第二油缸(51)、锁紧块(52)和连接轴(53)，所述锁紧块(52)与连接轴(53)固定设置并整体形成“7”字形结构，所述连接轴(53)可转动地设置于所述料斗本体(11)上，所述第二油缸(51)一端设置于所述料斗本体(11)上，另一端用于驱动所述连接轴(53)转动。

10.一种搅拌车，包括底盘(7)和车架(8)，其特征在于，所述搅拌车还设置有权利要求1-9任一项所述的搅拌车回转密封结构，所述搅拌车回转密封结构设置于所述车架(8)上。