CN103821688B - 一种泵送机构、泵送控制方法及混凝土泵送设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种泵送机构及其控制方法，泵送机构包括第一输送缸、第二输送缸、分配阀及摆动设置于所述分配阀内的阀芯，所述分配阀与所述第一输送缸和第二输送缸的一端连通，所述阀芯与所述分配阀的进料口连通，所述阀芯包括第一工位、第二工位和第三工位，在第一工位，所述第一输送缸通过阀芯与所述进料口连通，所述第二输送缸与所述分配阀的出料口相连通；在第二工位，所述第一输送缸及第二输送缸均与所述出料口相连通；在第三工位，所述第一输送缸与所述分配阀的出料口相连通，所述第二输送缸通过阀芯与所述进料口连通。此结构的泵送机构，泵送效率可得到有效提高，泵送连续性更好。此外，本发明还提出一种混凝土泵送设备。

Description

一种泵送机构、泵送控制方法及混凝土泵送设备

技术领域

本发明涉及混凝土泵送领域，特别涉及一种泵送机构、控制方法及混凝土泵送设备。

背景技术

近年来，随着我国经济的持续快速发展，对工程机械的需求也日益增长，目前，我国已成本为世界上最大的工程机械生产国和销售国，我国生产的产品，如混凝土泵车等泵送设备，以其卓越的性能，早已扬名海内外。

对于混凝土泵送设备，无论是混凝土泵车，还是拖式混凝土泵，目前普遍存在一个问题就是泵送的连续性问题，即在输送物料过程中，分配阀换向会产生断流现象，导致出料口的出料时大时小，泵送连续性较差。

申请号为200810087719.8的中国专利中公开了一种混凝土分配阀及混凝土泵送机构，其中，分配阀包括阀体和位于阀体内的阀芯，阀体上设有一个出料口和两个吸料口，阀芯具有侧开口及与混凝土泵料斗相连通的进料口，阀芯可相对阀体旋转一定角度，阀芯相对阀体旋转到左极限位置时，侧开口与阀体上的一个吸料口连通，阀芯相对阀体旋转到右极限位置时，侧开口与阀体上的另一个吸料口连通，阀芯与阀体之间设有第一吸料口和第二吸料口及出料口相通的通道。

上述结构的分配阀，较适合于粗骨料的泵送，吸料性能好，且易清洗，能够承受较大的载荷，能完成混凝土的高压泵送，但对泵送的连续性问题则基本没有帮助。

综上所述，如何提供一种泵送效率高，泵送连续性较好的泵送机构及其控制方法，以及含有该泵送机构的混凝土泵送设备，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题之一是如何提供一种泵送效率高、泵送连续性较好的泵送机构。

本发明要解决的问题之二是如何提供一种用于控制上述泵送机构的泵送控制方法。

本发明要解决的问题之三是如何提供一种包括上述泵送机构的混凝土泵送设备。

为解决上述问题之一，本发明提出了一种泵送机构，包括第一输送缸、第二输送缸、分配阀及摆动设置于所述分配阀内的阀芯，所述分配阀与所述第一输送缸和第二输送缸的一端连通，所述阀芯与所述分配阀的进料口连通，所述阀芯包括第一工位、第二工位和第三工位，在第一工位，所述第一输送缸通过阀芯与所述进料口连通，所述第二输送缸与所述分配阀的出料口相连通；在第二工位，所述第一输送缸及第二输送缸均与所述出料口相连通；在第三工位，所述第一输送缸与所述分配阀的出料口相连通，所述第二输送缸通过阀芯与所述进料口连通。

作为本发明一种泵送机构在一方面的改进，所述分配阀上设置有隔离部，在所述第二工位，所述隔离部将所述进料口与所述第一输送缸、第二输送缸及所述出料口断开。

作为本发明一种泵送机构在一方面的改进，所述分配阀上设置有密封装置，在第一工位和/或第二工位和/或第三工位，所述阀芯与所述密封装置接触。

作为本发明一种泵送机构在一方面的改进，所述密封装置为密封垫。

作为本发明一种泵送机构在一方面的改进，所述泵送机构还包括料斗，所述分配阀的进料口与所述料斗连通。

作为本发明一种泵送机构在一方面的改进，所述分配阀的底部设置有卸料口。

上述结构的泵送机构，包括第一输送缸、第二输送缸、分配阀及摆动设置于分配阀内的阀芯，分配阀与第一输送缸和第二输送缸的一端连通，阀芯与分配阀的进料口连通，阀芯包括第一工位、第二工位及第三工位。由于泵送机构吸料所需的压力比推料所需的压力小得多，因此在一定的泵送压力下，可以控制泵送机构吸料的时间比推料的时间短，采用此结构的泵送机构，在泵送过程中，当阀芯处于第一工位时，第一输送缸吸料，第二输送缸推料（即泵送），在第一输送缸完成吸料后，第二输送缸仍处于推料状态，在第二输送缸完成推料前的预定时间，将阀芯调整至第二工位，此时第一输送缸和第二输送缸均与分配阀的出料口连通，控制第一输送缸推料，第二输送缸继续推料，第二输送缸完成推料后，将阀芯调整至第三工位，此时，第一输送缸继续推料，第二输送缸吸料，并在第一输送缸完成推料前，第二输送缸完成吸料，然后在第一输送缸完成推料前的预定时间，将阀芯切换至第二工位，按照第一工位、第二工位、第三工位、第二工位、第一工位的顺序，依次循环，实现连续泵送过程。本发明的泵送机构，由于增加了第二工位，在一个输送缸推料尚未结束，另一输送缸便可开始推料，在阀芯切换过程中，推料过程不会间断。因此，泵送效率可得到有效提高，泵送连续性更好。

为解决上述问题之二，本发明提出一种泵送控制方法，用于控制上述泵送机构，分配阀的阀芯从第一工位切换至第三工位及从所述第三工位切换至第一工位时，均经过第二工位。

作为本发明一种泵送控制方法在一方面的改进，在第一工位，所述第一输送缸吸料，所述第二输送缸推料，在所述第二工位，所述第一输送缸及第二输送缸中至少一个输送缸推料，在第三工位，所述第一输送缸推料，所述第二输送缸吸料。

作为本发明一种泵送控制方法在一方面的改进，控制所述第一输送缸和第二输送缸的吸料时间小于所述第一输送缸和第二输送缸的推料时间，在所述第一输送缸或第二输送缸推料完成前，控制所述阀芯切换至第二工位。

本发明的泵送控制方法，由于采用了上述的泵送机构，在第一输送缸和第二输送缸换向过程中增加了第二工位，在一个输送缸推料尚未结束，另一输送缸便可开始推料，在阀芯切换过程中，推料过程不会间断。因此，泵送连续性更好，效率也得到有效提高。

为解决上述问题之三，本发明提出了一种混凝土泵送设备，包括泵送机构，所述泵送机构为如上所述泵送机构。

包括上述泵送机构的混凝土泵送设备，相应地，具有工作效率高，泵送连续性好的优点。

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。

图1为发明一种泵送机构的结构示意图；

图2为本发明一种泵送机构的第一工位示意图；

图3为本发明一种泵送机构的第二工位示意图；

图4为本发明一种泵送机构的第三工位示意图；

图5为本发明一种泵送机构第一输送缸的活塞运动轨迹示意图；

图6为本发明一种泵送机构第二输送缸的活塞运动轨迹示意图。

图1至图4中附图标记的对应关系为：

1第一输送缸2第二输送缸3阀芯

4出料口5密封垫6隔离部

7料斗8分配阀

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。

如图1至图4所示的泵送机构，包括第一输送缸1、第二输送缸2、分配阀8及摆动设置于分配阀8内的阀芯3，分配阀8与第一输送缸1和第二输送缸2的一端连通，阀芯3与分配阀8的进料口连通，阀芯3包括第一工位、第二工位及第三工位，在第一工位时，第一输送缸1通过阀芯与分配阀8的进料口连通，第二输送缸2与分配阀8的出料口4连通；阀芯3在第二工位时，第一输送缸1及第二输送缸2均与所述出料口4相连通；在第三工位时，第一输送缸1与分配阀8的出料口4连通，第二输送缸2通过阀芯3与分配阀8的进料口连通。由于泵送机构吸料所需的压力比推料所需的压力小得多，因此在一定的泵送压力下，可以控制泵送机构吸料的时间比推料的时间短，采用此结构的泵送机构，在泵送过程中，当阀芯3处于第一工位时（如图2所示），第一输送缸1吸料，第二输送缸推料2（即泵送），在第一输送缸1完成吸料后，第二输送缸2仍处于推料状态，在第二输送缸2完成推料前的预定时间，将阀芯3调整至第二工位，此时第一输送缸1和第二输送缸2均与分配阀的出料口连通，控制第一输送缸1开始推料，第二输送缸2继续推料（需要说明的是，也可以在第一输送缸1完成吸料后并切换至第二工位，在第二输送缸2完成推料前的预定时间控制第一输送缸1开始推料），第二输送缸2完成推料后，将阀芯3调整至第三工位，此时，第一输送缸1继续推料，第二输送缸2开始吸料，并在第一输送缸1完成推料前，第二输送缸2完成吸料，然后在第一输送缸1完成推料前的预定时间，将阀芯3切换至第二工位，让第一输送缸1在开始吸料前，第二输送缸已开始推料（当然，也可以在第二输送缸2完成吸料后并切换至第二工位，在第一输送缸1完成推料前的预定时间控制第二输送缸2开始推料），按照第一工位、第二工位、第三工位、第二工位、第一工位的顺序，依次循环，可实现连续泵送过程。本发明的泵送机构，由于增加了第二工位，在一个输送缸推料尚未结束，另一输送缸便可开始推料，在阀芯切换过程中，推料过程不会间断。因此可以解决泵送不连续的问题，提高泵送效率。需要说明的是，第一输送缸1和第二输送缸2可以根据泵送机构的要求进行布置，优选地，第一输送缸1和第二输送缸2并列设置。

上述技术方案中，分配阀8可以采用各种结构，只要能够在第一、第二工位和第三工位之间切换即可，优选地，在分配阀8上设有隔离部6，阀芯3处于第二工位时，隔离部6可将分配阀8的进料口与第一输送缸1、第二输送缸2及分配阀8的出料口4断开，这样，保证在第二工位时，第一输送缸1和第二输送缸2只与出料口4连通。

为防止物料泄漏，分配阀8上还设有密封装置，当阀芯3处于第一工位和/或第二工位和/或第三工位时，阀芯3可与密封装置接触，能有效防止物料泄漏。需要说明的是，密封装置具体为密封垫5。具体地，密封垫5可设置于隔离部6的两侧，同时，当阀芯3处于第一工位和第三工位时，阀芯3的两侧与分配阀8接触的壁上也相应设有密封垫5。

上述技术方案中，泵送机构还包括用于装料的料斗7，分配阀8的进料口与料斗7连通。此外，分配阀8上还设有卸料口，具体地，卸料口设置于分配阀8的底部，用于在泵送完成后，排泄分配阀8中剩余的物料，以免剩余物料影响分配阀的寿命。

上述技术方案中，如第一输送缸1和第二输送缸2的缸径为230mm，则设置于第一输送缸1和第二输送缸2的左端之间的隔离部6的宽度为250至260mm，泵送作业过程中，分配阀8的阀芯3不断摆动，并分别停留在第一工位、第二工位及第三工位，即分别为第一输送缸1的左端、隔离部6上和第二输送缸2的左端。当分配阀8的阀芯3处于第一输送缸1的左端位置时，第一输送缸1与泵送机构的料斗连通，此时，第一输送缸1处于吸料状态，而第二输送缸2则与出料口连通，处于推料状态，具体如图2所示。当分配阀8的阀芯3处于第二输送缸2的左端位置时，第二输送缸2与泵送机构的料斗连通，此时，第二输送缸2处于吸料状态，而第一输送缸1则与出料口连通，处于推料状态，具体如图4所示。当分配阀8的阀芯3处于隔离部6上时，第一输送缸1和第二输送缸2处于推料状态，具体如图3所示。

具体工作过程中，第二输送缸2吸料时，第一输送缸1推料，第一输送缸1的速度大于第二输送缸2的速度，此时，分配阀8的进料口通过阀芯3与第一输送缸1连通，如图2所示。由于第一输送缸1吸料的速度大于第二输送缸2推料的速度，因此，第二输送缸2继续推料过程中，第一输送缸1已吸料到位，此时，将分配阀8的阀芯3切换至第二工位，即隔离部6的位置，如图3所示。第二输送缸2推料到位之前，第一输送缸1开始推料，此时第一输送缸1和第二输送缸2同时推料，第二输送缸2推料到位时，分配阀8的阀芯3切换至第二输送缸2的端部，第二输送缸2开始吸料，如图4所示。如此往复，泵送机构的出料口4始终有物料输出，实现了连续泵送。

上述结构的泵送机构，具有以下优点：

首先，泵送连续性好。上述结构的泵送机构，此结构的泵送机构，泵送过程中，增加了第二工位，两个输送缸中的一个处于推料过程中，另一输送缸可以完成吸料，一个输送缸推料尚未结束，另一输送缸便可开始推料。因此，泵送效率可得到有效提高，泵送连续性更好。

其次，泵送效率高，施工质量好。上述结构的泵送机构，由于泵送连续性较好，工作过程中，出料不会出现时有时无的情况，因此，泵送效率较高，施工质量能得到较好的保证。

最后，结构简单，使用成本低。上述结构的泵送机构，与传统的泵送机构相比，具有结构简单、工作效率高及使用成本低的优点。

另一方面，本发明还提出一种泵送控制方法，用于控制上述泵送机构，当分配阀8的阀芯3从第一工位切换至第三工位及从所述第三工位切换至第一工位时，均经过第二工位。由于采用了上述的泵送机构，在第一输送缸和第二输送缸换向过程中增加了第二工位，在一个输送缸推料尚未结束，另一输送缸便可开始推料，在阀芯切换过程中，推料过程不会间断。因此，泵送连续性更好，效率也得到有效提高。可以理解，在第一工位、第二工位和第三工位的某一段时间，第一输送缸1和第二输送缸2可能处于推料、吸料或停止，具体根据推料和吸料时间来进行控制。

具体地，当分配阀8的阀芯3处于第一工位时，第一输送缸1吸料，第二输送缸2推料，分配阀8的阀芯3处于第二工位时，第一输送缸1及第二输送缸2中至少一个输送缸推料，分配阀8的阀芯3处于第三工位时，第一输送缸1推料，第二输送缸2吸料。可以理解，在第二工位时，可以首先由前一工位中处于推料状态的输送缸继续推料，待处于推料状态的输送缸完成推料前，另一输送缸开始推料（此时两个输送缸均处于推料状态）。

根据需要，控制第一输送缸1和第二输送缸2的吸料时间小于第一输送缸1和第二输送缸2的推料时间，在所述第一输送缸或第二输送缸推料完成前，控制分配阀8的阀芯3切换至第二工位。

图5为一种实施例中，第一输送缸1的活塞运动轨迹示意图，图6为第二输送缸2的活塞运动轨迹示意图，横坐标用于表示单位时间，纵坐标用于表示活塞的前进或后退。

时间0至1过程中，阀芯3处于第二工位，第一输送缸1和第二输送缸2同时推料。此过程中，为了消除输送缸换向过程中物料的断流现象，第一输送缸1提前启动。时间1处时，分配阀8的阀芯3换至第二输送缸2左端（即第三工位），第二输送缸2开始吸料，第一输送缸1继续推料。

时间1至8过程中，第二输送缸2完成吸料，时间8时分配阀8的阀芯3切换至隔离部6上（即第二工位），第二输送缸2停止吸料，第一输送缸1继续推料。

时间8至10过程中，分配阀8的阀芯3处于隔离部6上，第一输送缸1继续推料。

时间10至11过程中，第二输送缸2开始推料，第一输送缸1继续推料。

时间11时，分配阀8的阀芯3切换至第一输送缸1左端（即第一工位），第一输送缸1开始吸料，第二输送缸2继续推料。至此，完成一次泵送。然后不断切换阀芯3和输送缸的工作状态，实现连续泵送

本发明还提出一种混凝土泵送设备，包括泵送机构，泵送机构为如上所述的泵送机构。具体地，混凝土泵送设备可以为拖泵或混凝土泵车或车载泵。

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 (8)

1.一种泵送控制方法，其特征在于，用于控制一种泵送机构，所述泵送机构包括第一输送缸(1)、第二输送缸(2)、分配阀(8)及摆动设置于所述分配阀(8)内的阀芯(3)，所述分配阀(8)与所述第一输送缸(1)和第二输送缸(2)的一端连通，所述阀芯(3)与所述分配阀(8)的进料口连通，所述阀芯(3)包括第一工位、第二工位和第三工位，在第一工位，所述第一输送缸(1)通过阀芯(3)与所述进料口连通，所述第二输送缸(2)与所述分配阀(8)的出料口(4)相连通；在第二工位，所述第一输送缸(1)及第二输送缸(2)均与所述出料口(4)相连通；在第三工位，所述第一输送缸(1)与所述分配阀(8)的出料口(4)相连通，所述第二输送缸(2)通过阀芯(3)与所述进料口连通；所述阀芯(3)从第一工位切换至第三工位及从所述第三工位切换至第一工位时，均经过第二工位；

控制所述第一输送缸(1)和第二输送缸(2)的吸料时间小于所述第一输送缸(1)和第二输送缸(2)的推料时间，在所述第一输送缸(1)或第二输送缸(2)推料完成前，控制所述阀芯(3)切换至第二工位。

2.根据权利要求1所述的泵送控制方法，其特征在于，在第一工位，所述第一输送缸(1)吸料，所述第二输送缸(2)推料，在所述第二工位，所述第一输送缸(1)及第二输送缸(2)中至少一个输送缸推料，在第三工位，所述第一输送缸(1)推料，所述第二输送缸(2)吸料。

3.根据权利要求1所述的泵送控制方法，其特征在于，所述分配阀(8)上设置有隔离部(6)，在所述第二工位，所述隔离部(6)将所述进料口与所述第一输送缸(1)、第二输送缸(2)及所述出料口(4)断开。

4.根据权利要求3所述的泵送控制方法，其特征在于，所述分配阀(8)上设置有密封装置，在第一工位和/或第二工位和/或第三工位，所述阀芯(3)与所述密封装置接触。

5.根据权利要求4所述的泵送控制方法，其特征在于，所述密封装置为密封垫(5)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的泵送控制方法，其特征在于，所述泵送机构还包括料斗(7)，所述分配阀(8)的进料口与所述料斗(7)连通。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的泵送控制方法，其特征在于，所述分配阀(8)的底部设置有卸料口。

8.一种混凝土泵送设备，包括泵送机构，其特征在于，所述泵送机构为按照权利要求1-7任一项所述泵送控制方法控制的泵送机构。