CN107364005A - 双动力混凝土搅拌泵车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双动力混凝土搅拌泵车，其包括车辆底盘以及均设置于所述车辆底盘上的发动机、分动箱、发电机、液压系统、搅拌电机、搅拌装置、泵送装置、布料装置、支撑装置以及电控系统；所述泵送装置、所述布料装置以及所述支撑装置均由所述液压系统驱动；所述搅拌装置由所述搅拌电机驱动；所述电控系统包括电源转换装置，所述搅拌电机能够通过所述电源转换装置与外接电源或者所述发电机电连接。本发明由发动机与外接电源为双动力混凝土搅拌泵车提供两种动力，其中，外接电源是搅拌装置的常规动力，发动机是液压系统的常规动力与搅拌装置的备用动力。

Description

双动力混凝土搅拌泵车

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种双动力混凝土搅拌泵车。

背景技术

混凝土搅拌泵车是利用搅拌机将砂、水泥和水搅拌成混凝土，再利用泵送机构的泵送压力将混凝土沿管道连续输送到指定位置的机械。由搅拌装置、泵送装置、布料装置、支撑装置及载重车辆底盘组成，搅拌装置、泵送装置、布料装置与支撑装置组成一个整体，再装备在车辆底盘上。车辆底盘通过分动箱将发动机的动力传送给液压系统的油泵或后桥，油泵能够驱动液压油缸或液压马达，是泵送装置、布料装置与支撑装置动力源。搅拌装置的主运动是搅拌滚筒的旋转，现在驱动搅拌装置的滚筒旋转的方式有两种：一种是液压方式，即在分动箱上增加搅拌液压油泵，油泵驱动搅拌马达；另一种方式是电机驱动，即由外接电源或额外增加的发电机来供电给电机，电机通过减速机带动搅拌主机内的滚筒。液压驱动方式结构复杂，故障率高，设备成本与运营成本(油耗)高；电机驱动方式结构简单，故障率低，运营成本低，但因需要另外配备发电机造成设备成本高，且发电机需要移动运输，工作中很不方便。

因此，有必要提供一种新的双动力混凝土搅拌泵车来解决现有混凝土泵车存在的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种工作便利且性能可靠的双动力混凝土搅拌泵车。

为实现上述目的，本发明提出的双动力混凝土搅拌泵车包括：

车辆底盘以及均设置于所述车辆底盘上的发动机、分动箱、发电机、液压系统、搅拌电机、搅拌装置、泵送装置、布料装置、支撑装置以及电控系统；

所述分动箱设置有分动输入轴、第一输出轴以及第二输出轴，所述分动箱的分动输入轴与所述发动机的输出传动轴连接，所述发电机的壳体固定安装于所述分动箱的壳体上，所述分动箱的第一输出轴、所述发电机的转子以及所述液压系统的总油泵依次固定连接，所述分动箱的第二输出轴与所述车辆底盘的车桥连接；

所述泵送装置、所述布料装置以及所述支撑装置均由所述液压系统驱动；所述搅拌装置由所述搅拌电机驱动；所述电控系统包括电源转换装置，所述搅拌电机能够通过所述电源转换装置与外接电源或者所述发电机电连接。

优选地，所述电控系统还包括控制器以及用于对所述发电机的转子的转速进行检测的检测单元，所述控制器分别与所述检测单元、所述发电机电连接。

优选地，所述电控系统还包括与所述控制器连接的无线网络模块。

优选地，所述电控系统还包括安装于所述车辆底盘上的电控箱，所述控制器、所述电源转换装置以及所述无线网络模块均容纳于所述电控箱内。

优选地，所述电控系统还包括能够与所述发电机连接的整流器以及与所述整流器连接的蓄电池。

优选地，所述分动箱的第一输出轴与所述发电机的转子通过第一花键连接，所述发电机的转子与所述总油泵的油泵输入轴通过第二花键连接。

优选地，所述搅拌装置包括搅拌主机、将物料送入所述搅拌主机内的上料斗以及将物料送入所述上料斗内的料斗卷扬机，所述搅拌主机由所述搅拌电机驱动。

优选地，所述泵送装置包括与所述搅拌主机的出料口对接的泵送料斗、混凝土泵以及泵送管，所述混凝土泵的输入端与所述泵送料斗连接，且所述混凝土泵的输出端与所述泵送管连接，所述混凝土泵由所述液压系统驱动。

优选地，所述布料装置包括设置于所述车辆底盘上的回转机构、与所述回转机构连接的臂架、末端软管以及一端与所述泵送管连接且另一端与所述末端软管连接的输送管，所述输送管沿所述臂架设置，所述回转机构以及所述臂架均由所述液压系统驱动。

优选地，所述支撑装置包括设置于所述车辆底盘上且能够伸缩的多条支撑腿，所述支撑腿的伸缩由所述液压系统驱动。

在上述技术方案中，采用搅拌电机驱动搅拌装置，但不是单独配备备用发电机对搅拌电机供电，而是在分动箱的第一输出轴上装备一台发电机，作为搅拌装置的备用电源，而使外接电源作为搅拌装置的常规动力，从而使得搅拌装置的驱动方式简单且可靠，能够降低设备成本与运营成本，且发电机不用另外进行移动运输，方便使用。本发明由发动机与外接电源为双动力混凝土搅拌泵车提供两种动力，其中，外接电源是搅拌装置的常规动力，发动机是液压系统的常规动力与搅拌装置的备用动力，利用发动机给液压系统动力来驱动负载较大的泵送装置、布料装置与支撑装置，利用外接电源或者发电机供给负载较低的搅拌装置，这样能够降低发动机的污染排出量，且提升混凝土搅拌泵车的适应能力，同时，有效地利用工地的供电，能够有效地降低能源浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施方式的双动力混凝土搅拌泵车的结构示意图；

图2为本发明一实施方式中的分动箱、发电机与总油泵的结构示意图；

图3为本发明一实施方式中的电力传输的流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图作进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应作广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1和图2，在本发明的一种实施方式中，双动力混凝土搅拌泵车包括车辆底盘4以及均设置于车辆底盘4上的发动机(未图示)、分动箱6、发电机7、液压系统(未图示)、搅拌电机12、搅拌装置、泵送装置、布料装置、支撑装置以及电控系统。其中，分动箱6设置有分动输入轴61、第一输出轴62以及第二输出轴63，分动箱6的分动输入轴61与发动机的输出传动轴连接，发电机7的壳体固定安装于分动箱6的壳体上，分动箱6的第一输出轴62、发电机7的转子72以及液压系统的总油泵8的输入端依次固定连接，分动箱6的第二输出轴63通过车桥传动轴5与车辆底盘4的车桥连接，以驱动安装于车辆底盘4上的车轮3旋转，从而使双动力混凝土搅拌泵车能够行驶。并且，泵送装置、布料装置以及支撑装置均由液压系统驱动；搅拌装置由搅拌电机12驱动；电控系统包括电源转换装置，搅拌电机12能够通过电源转换装置与外接电源或者发电机7电连接，用户可以操作电源转换装置来选择电力输入设备。

其中，发电机7包括设置于壳体内的定子71和转子72，转子72能在定子71内旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出接在回路中，便产生了电流。发电机7可以为无铁芯发电机，无铁芯发电机与传统径向磁场结构的发电机相比，采用轴向磁场结构设计，大幅度提高功率密度和转矩体积比，并且，采用新型绕制工艺、高压精密压铸成型及高分子材料，有效降低绕组铜损，而且，不使用硅钢片作为定子、转子的铁芯材料，消除了磁阻尼及铁损，降低了驱动功率，减少了铁损发热源。在本发明的实施方式中，发电机7优选为一种无铁芯永磁发电机，除了前述优点外，无铁芯永磁发电机工作时不需要励磁电源，可以简化电路设计，并精简本发明的整体结构。

在上述技术方案中，采用搅拌电机12经减速机13减速后驱动搅拌装置，但不是单独配备备用发电机7对搅拌电机12供电，而是在分动箱6的第一输出轴62上装备一台发电机7，作为搅拌装置的备用电源，而使外接电源作为搅拌装置的常规动力，从而使得搅拌装置的驱动方式简单且可靠，能够降低设备成本与运营成本，且发电机7不用另外进行移动运输，方便使用。本发明由发动机与外接电源为双动力混凝土搅拌泵车提供两种动力，其中，外接电源是搅拌装置的常规动力，发动机是液压系统的常规动力与搅拌装置的备用动力，利用发动机给液压系统动力来驱动负载较大的泵送装置、布料装置与支撑装置，利用外接电源或者发电机7供给负载较低的搅拌装置，这样能够降低发动机的污染排出量，且提升混凝土搅拌泵车的适应能力，同时，有效地利用工地的供电，能够有效地降低能源浪费。

其中，在上述实施方式中，电控系统还包括控制器以及用于对发电机7的转子72的转速进行检测的检测单元，控制器分别与检测单元、发电机7电连接。检测单元可以为光电编码器、电磁角度传感器或者磁式编码器等，检测单元检测到转子72的转速后，将转速信号发送给控制器，控制器可以根据转速信号以及搅拌装置的工作状态来控制发电机7的输出电压。

在优选的实施方式中，电控系统还包括与控制器连接的无线网络模块，从而能够通过无线网络模块将检测单元检测到的信号以及发电机7的运行状态信息发送给用户，以使用户能够实时了解双动力混凝土搅拌泵车的工作状态。一旦双动力混凝土搅拌泵车产生异常，用户可以及时收到检修通知，对设备进行检修，以提升双动力混凝土搅拌泵车的工作效率。其中，在上述的实施方式中，如图1所述，电控系统还包括安装于车辆底盘4上的电控箱9，控制器、电源转换装置以及无线网络模块等均容纳于电控箱9内，从而能够防止水和灰尘等对电器设备的工作造成影响。

另外，在更优选的实施方式中，如图3所示，电控系统还包括容纳于电控箱9内的整流器和蓄电池，整流器能够发电机7与蓄电池，整流器能够把发电机7产生的交流电转换成直流电存储于蓄电池内。当搅拌电机12采用外接电源供电时，发电机7不会给电源转换装置供电，即，发电机7与电源转换装置之间的电连接会断开，此时，为了驱动总油泵8工作，分动箱6仍会带动发电机7的转子72转动，发电机7可以在控制器的控制下选择发电或者不发电，当发电机7不发电时发电机7没有功率输出。搅拌电机12采用外接电源供电的情况下，当发电机7能够发电时，可以对发电机7与整流器以及整流器与蓄电池之间的电路进行连接，使发电机7产生的电能储存于蓄电池内备用，例如，蓄电池内的电能可以给驾驶室1内的电路供电或者给液压系统的电控液压阀供电等，以用来解决各电气元器件紧急状况下没有电源供应的问题。其中，在上述各个实施方式中，电源转换装置可以是插线板、双电源切换开关或者其他电源切换器等，电源转换装置上可设置有外接电源接口以及发电机电源接口，以能够分别将对应的电源传输至搅拌电机。

进一步地，在上述实施方式中，为了降低扭矩传输损失，分动箱6的第一输出轴62与发电机7的转子72通过第一花键73连接，从而实现精确的周向定位。具体地，如图2所示，发电机7的定子71与分动箱6的壳体连接固定，发电机7的转子72通过花键轴与分动箱6的第一输出轴62上的花键套联接，分动箱6将扭矩传递给发电机7的转子72，第一输出轴62上的花键套与转子72的花键轴共同形成第一花键73。发电机7的转子72再通过另外的花键套将扭矩传递给总油泵8，即，发电机7的转子72与总油泵8的输入端(即，油泵输入轴)通过第二花键连接。

其中，在上述各实施方式中，如图1所示，搅拌装置包括搅拌主机14、将物料送入搅拌主机14内的上料斗15以及将物料送入上料斗15内的料斗卷扬机16，搅拌主机14由搅拌电机12驱动。搅拌主机14内的滚筒在搅拌电机12的驱动下旋转，即，搅拌电机12的输出轴、减速器、皮带轮组件与滚筒依次连接，从而能够对从上料斗15进入滚筒内的物料(例如，砂石、水泥以及水等)进行搅拌得到混凝土。

如图1所示，泵送装置包括与搅拌主机14的出料口对接的泵送料斗10、混凝土泵以及泵送管11，混凝土泵的输入端与泵送料斗10连接，且混凝土泵的输出端与泵送管11连接，其中，混凝土泵由液压系统驱动，以保证具有充足的动力来源，具体地，液压系统包括泵送液压马达，泵送液压马达将液压转换成旋转动力后驱动混凝土泵，或者，在其他的实施例中可以用泵送液压油缸代替，来驱动其他形式的混凝土泵。混凝土泵是一种利用压力，将混凝土沿管道连续输送的机械，主要分为闸板阀混凝土输送泵和S阀混凝土输送泵等。

进一步地，参见图1，布料装置包括设置于车辆底盘4上的回转机构20、与回转机构20连接的臂架19、末端软管17以及一端与泵送管11连接且另一端与末端软管17连接的输送管21，输送管21沿臂架19设置，回转机构20以及臂架19均由液压系统驱动。其中，液压系统还包括布料液压马达、臂架油缸18和伸缩臂油缸等，通过布料液压马达驱动回转机构20旋转，通过臂架油缸18驱动臂架19调整抬升角度，并伸缩臂油缸驱动臂架19调整伸缩长度，以使臂架19的末端能够达到预定的位置，并能够实现对高楼进行混凝土泵送。末端软管17从臂架19的末端垂下，以便于对末端软管17的出料位置进行灵活调整，以完成对整个待布料的区域的施工。

其中，如图1所示，支撑装置包括设置于车辆底盘4上且能够伸缩的多条支撑腿2，支撑腿2的伸缩由液压系统驱动。液压系统还包括支撑油缸，支撑油缸驱动支撑腿2的伸缩，支撑腿2从车辆底盘4伸出，车辆底盘4通过多个支撑腿2支撑在地面上，以在搅拌装置、泵送装置和布料装置等工作时，保证整个车身的稳定性，防止车身发生翻转。

以下通过对双动力混凝土搅拌泵车的工作过程进行具体描述，来对本发明的技术方案进行进一步说明。

当目标工地设有外接电源设备时，搅拌电机12的电力来源为外接电源，由外接电源经电源转换装置给搅拌电机12供电后，驱动搅拌主机14内的滚筒旋转以对物料进行搅拌而得到混凝土。同时，发动机通过分动箱6驱动总油泵8工作，而为液压系统提供动力。液压系统驱动泵送装置和布料装置工作，将混凝土泵送到工地的待布料区域。此时，发电机7与电源转换装置之间的电连接会断开，而发电机7若能够工作，让发电机7通过整流器与蓄电池电连接，则产生的电能可以储存到蓄电池内备用，若发电机7不工作，则发电机7与整流器之间的电连接断开。

当目标工地没有外接电源设备时，搅拌电机12的电力来源为发电机7。发动机通过分动箱6驱动总油泵8工作，而为液压系统提供动力。与此同时，分动箱6的第一输出轴62驱动发电机7的转子旋转进行发电，发电机7产生的电能通过电源转换装置给搅拌电机12供电后，驱动搅拌主机14内的滚筒旋转以对物料进行搅拌而得到混凝土。液压系统驱动泵送装置和布料装置工作，将混凝土泵送到工地的待布料区域。此时，电源转换装置与外接电源之间的电连接断开，并且，发电机7与整流器之间的电连接断开。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种双动力混凝土搅拌泵车，其特征在于，所述双动力混凝土搅拌泵车包括车辆底盘以及均设置于所述车辆底盘上的发动机、分动箱、发电机、液压系统、搅拌电机、搅拌装置、泵送装置、布料装置、支撑装置以及电控系统；

所述分动箱设置有分动输入轴、第一输出轴以及第二输出轴，所述分动箱的分动输入轴与所述发动机的输出传动轴连接，所述发电机的壳体固定安装于所述分动箱的壳体上，所述分动箱的第一输出轴、所述发电机的转子以及所述液压系统的总油泵依次固定连接，所述分动箱的第二输出轴与所述车辆底盘的车桥连接；

所述泵送装置、所述布料装置以及所述支撑装置均由所述液压系统驱动；所述搅拌装置由所述搅拌电机驱动；所述电控系统包括电源转换装置，所述搅拌电机能够通过所述电源转换装置与外接电源或者所述发电机电连接。

2.根据权利要求1所述的双动力混凝土搅拌泵车，其特征在于，所述电控系统还包括控制器以及用于对所述发电机的转子的转速进行检测的检测单元，所述控制器分别与所述检测单元、所述发电机电连接。

3.根据权利要求2所述的双动力混凝土搅拌泵车，其特征在于，所述电控系统还包括与所述控制器连接的无线网络模块。

4.根据权利要求3所述的双动力混凝土搅拌泵车，其特征在于，所述电控系统还包括安装于所述车辆底盘上的电控箱，所述控制器、所述电源转换装置以及所述无线网络模块均容纳于所述电控箱内。

5.根据权利要求1所述的双动力混凝土搅拌泵车，其特征在于，所述电控系统还包括能够与所述发电机连接的整流器以及与所述整流器连接的蓄电池。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的双动力混凝土搅拌泵车，其特征在于，所述分动箱的第一输出轴与所述发电机的转子通过第一花键连接，所述发电机的转子与所述总油泵的油泵输入轴通过第二花键连接。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的双动力混凝土搅拌泵车，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌主机、将物料送入所述搅拌主机内的上料斗以及将物料送入所述上料斗内的料斗卷扬机，所述搅拌主机由所述搅拌电机驱动。

8.根据权利要求7所述的双动力混凝土搅拌泵车，其特征在于，所述泵送装置包括与所述搅拌主机的出料口对接的泵送料斗、混凝土泵以及泵送管，所述混凝土泵的输入端与所述泵送料斗连接，且所述混凝土泵的输出端与所述泵送管连接，所述混凝土泵由所述液压系统驱动。

9.根据权利要求8所述的双动力混凝土搅拌泵车，其特征在于，所述布料装置包括设置于所述车辆底盘上的回转机构、与所述回转机构连接的臂架、末端软管以及一端与所述泵送管连接且另一端与所述末端软管连接的输送管，所述输送管沿所述臂架设置，所述回转机构以及所述臂架均由所述液压系统驱动。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的双动力混凝土搅拌泵车，其特征在于，所述支撑装置包括设置于所述车辆底盘上且能够伸缩的多条支撑腿，所述支撑腿的伸缩由所述液压系统驱动。