CN110103339B - 一种螺旋压紧的离合式回转密封机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋压紧的离合式回转密封机构，用于旋转桶的密封，旋转桶的后端设有与其同轴且一体回转的中心筒，回转密封机构包括回转密封盖，中心筒的外圆柱面上设有外螺纹，回转密封盖上设有与外螺纹相配合的螺母；机构还包括移动机构和离合机构；离合机构包括第一部件、第二部件和第三部件，第一部件和第二部件安装在回转密封盖上，第三部件安装在移动架体上且位于第一部件和第二部件之间；第一部件与第三部件构成啮合组件，第三部件还用于随移动架体动作时向后拉动所述第二部件。本发明通过螺纹机构驱动回转密封盖开关，且伸缩缸只在开关时介入，具有密封效果好、伸缩缸磨损小和无需回转支撑装置的优点。

Description

一种螺旋压紧的离合式回转密封机构

技术领域

本发明涉及一种用于混凝土搅拌车搅拌桶的密封，也可用于其它类似场合的回转密封。

背景技术

目前，搅拌车还是以敞口为主，存在的问题是搅拌车耐候性不好，满足不了混凝土质量的要求，也严重地影响了混凝土质量的向前发展，无法满足节能、绿色施工的要求。为解决上述问题，本领域提出了带有回转密封的搅拌车，中空轴式回转密封结构（参考申请号为CN201710753539.8、公开日为2017.11.14的发明专利）是其中具有代表性的一种，它将封堵搅拌筒的密封盖改为可回转的形式，使之随搅拌桶转动，大大缩小了动密封的回转半径，降低了密封部位的相对线速度，密封效果好，磨损小，可靠性高，维护难度低。

然而，现有技术中的中空轴回转密封是靠液压缸或气缸压紧的，存在的问题是：1、在运行时液压（气）缸需要始终压紧，由于搅拌桶在不断的旋转，车辆在行走，产生较大的轴向和径向力，导致缸杆在不停的进出和摆动，时间久了磨损会较大；2、对于气缸，压力小，满足不了回转密封的压力要求，造成密封效果不好；3、需要回转支撑，一是回转支撑重量大，二是不能抵消搅拌桶旋转和颠簸产生的破坏力，回转支撑装置磨损严重，寿命低。

发明内容

本发明提出了一种螺旋压紧的离合式回转密封机构，其目的是：（1）减小液压缸/气缸元件的磨损；（2）提高密封效果；（3）减小回转支撑装置的磨损；（4）减轻装置重量；（5）减少能耗；（6）降低装置的成本。

本发明技术方案如下：

一种螺旋压紧的离合式回转密封机构，用于旋转桶的密封，所述旋转桶安装在机架上、且在回转驱动装置的驱动下回转，所述旋转桶的后端安装有与其同轴的中心筒，所述中心筒与旋转桶一体回转，所述回转密封机构包括回转密封盖，所述回转密封盖中心处设有通孔且通过该通孔套装在中心筒上，回转密封盖的外边缘处设有用于与所述旋转桶的后端边缘相接触的第一密封装置，其特征在于：所述中心筒的外圆柱面上设有外螺纹，所述回转密封盖的通孔处设有与所述外螺纹相配合的螺母；

所述回转密封机构还包括移动机构和离合机构；

所述移动机构包括移动架体和用于驱动所述移动架体相对于机架移动的移动驱动机构；

所述离合机构包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件和第二部件安装在回转密封盖上，所述第三部件安装在移动架体上且位于第一部件和第二部件之间；所述第一部件与第三部件构成啮合组件，所述第三部件还用于随移动架体动作时向后拉动所述第二部件。

作为该机构的进一步改进：所述第一部件和第三部件是相互啮合的齿盘或压板。

作为该机构的进一步改进：所述第一部件是安装在回转密封盖后部的前齿盘，所述第三部件是通过离合套安装在移动架体上的后齿盘，所述第二部件是安装在回转密封盖后部的离合盘，所述离合盘位于前齿盘的后方且与前齿盘之间留有间距，所述离合套套装在离合盘外侧，后齿盘位于前齿盘与离合盘之间。

作为该机构的进一步改进：所述第一部件是安装在回转密封盖后部的前牙板，所述第三部件是通过勾板安装在移动架体上的后牙板，所述勾板为前后走向设置，所述第二部件是安装在回转密封盖后部的挂架，所述挂架为门字形，具有两组前后走向的纵杆以及两端分别与两支纵杆后端相连接的横杆，所述纵杆的前端与回转密封盖的后部相连接，所述勾板用于与挂架相接触以阻止回转密封盖旋转，所述勾板和后牙板还用于向后拉动挂架。

作为该机构的进一步改进：还包括移动承载机构，用于支撑移动架体进行移动。

作为该机构的进一步改进：所述移动承载机构包括轨道和在轨道上行走的轮架，所述轮架安装在移动架体上。

作为该机构的进一步改进：还包括用于检测移动架体与移动承载机构之间压力的压力传感器。

作为该机构的进一步改进：所述旋转桶为搅拌车上的搅拌桶，所述机架为搅拌车的主车架，所述中心筒为搅拌桶上的中心料筒，所述移动架体为横梁，所述移动驱动机构为伸缩缸。

作为该机构的进一步改进：还包括设置在螺母前端的第二密封装置，所述第二密封装置与所述外螺纹相接触。

作为该机构的进一步改进：所述横梁上还安装有进料斗，所述进料斗的出料端连接有进料筒，所述进料筒伸入到所述中心料筒中，所述回转密封机构还包括设置在进料筒与中心料筒之间的第三密封装置。

相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：（1）本发明通过螺纹机构借助搅拌桶的回转动力实现回转密封盖的开闭，密封压紧力大、效果好；（2）液压缸或气缸作为移动驱动机构只在开关盖时介入，搅拌车正常行驶时伸缩缸处于非工作状态，不易磨损，使用寿命长；（3）回转密封盖直接套装在中心料筒上，无需回转支撑装置，减轻了装置重量，降低了成本，减少了后期维护量；（4）离合机构一方面可以在开关盖时防止回转密封盖转动，配合螺纹机构完成开关盖动作，另一方面还能够配合移动机构推/拉回转密封盖，使其靠近或远离外螺纹，从而缩短了螺纹部分的行程，提高了开关盖的效率，降低了成本，减轻了重量，减少了能耗，结构更加紧凑；（5）本装置配合压力传感器、控制器便于实现机械化和自动化操作。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图。

图2为图1中A部分的局部放大图。

图3为实施例二中前牙板和后牙板啮合时，回转密封盖和离合机构部分的结构示意图。

图4为实施例二中前牙板和后牙板脱开后，回转密封盖和离合机构部分的结构示意图。

图5为压力传感器设置在轨道上的结构示意图。

图6为压力传感器设置在横梁上的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案：

一种螺旋压紧的离合式回转密封机构，用于旋转桶的密封，所述旋转桶安装在机架上、且在回转驱动装置的驱动下回转，所述旋转桶的后端安装有与其同轴的中心筒，所述中心筒与旋转桶一体回转，所述回转密封机构包括用来密封旋转桶后端开口的回转密封盖，所述回转密封盖中心处设有通孔且通过该通孔套装在中心筒上，回转密封盖的外边缘处设有用于与所述旋转桶的后端边缘相接触的第一密封装置。

所述中心筒的外圆柱面上设有外螺纹，所述回转密封盖的通孔处设有与所述外螺纹相配合的螺母。

所述回转密封机构还包括移动机构和离合机构。

所述移动机构包括移动架体和用于驱动所述移动架体相对于机架移动的移动驱动机构。

所述离合机构包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件和第二部件安装在回转密封盖上，所述第三部件安装在移动架体上且位于第一部件和第二部件之间；所述第一部件与第三部件构成啮合组件。

所述第三部件还用于随移动架体动作时向后拉动所述第二部件。

一般的，所述第一部件和第三部件是相互啮合的齿盘或压板。

回转密封盖靠近旋转桶时，通过移动机构使第一部件和第二部件啮合，回转密封盖无法跟随旋转桶或中心筒旋转，只能在外螺纹的作用下相对于中心筒前后移动，实现回转密封盖的开闭。当外螺纹和螺母脱开后，由移动机构通过离合机构来推/拉回转密封盖，实现回转密封盖的快速移动。

实施例一

如图1和2，本实施例中的回转密封机构用于搅拌车装置。具体的，所述旋转桶为搅拌车上的搅拌桶1，所述机架为搅拌车的主车架，所述中心筒为搅拌桶1上的中心料筒2，所述移动架体为横梁6，所述移动驱动机构为伸缩缸7。伸缩缸7可以是液压缸，也可以是气缸，还可以是电动丝杆或其它机械或人力装置。伸缩缸7除了能够伸出和收缩到极限位置，还有一个中间位置，用于一些需要回转密封盖半开的操作。

本实施例中，所述第一部件是安装在回转密封盖3后部的前齿盘9，所述第三部件是通过离合套11安装在移动架体上的后齿盘10，所述第二部件是通过筒状部件安装在回转密封盖3后部的离合盘12，所述离合盘12位于前齿盘9的后方且与前齿盘9之间留有间距，所述离合套11套装在离合盘12外侧，后齿盘10位于前齿盘9与离合盘12之间。

齿盘可以是局部的，也可以是完整的环形。离合套11可以是筒状，也可以做成框架式，包括几个带有牙板或齿盘的立柱以及连接立柱的横环。

回转密封盖3闭合时，伸缩缸7收缩，后齿盘10跟随横梁6向前移动、与前齿盘9啮合，然后继续推动回转密封盖3向前移动使螺母3-1与外螺纹2-1相接触，之后搅拌桶1和中心料筒2开始旋转，由于齿盘已经啮合，回转密封盖3无法回转，因而在螺纹机构的作用下向前移动，直至第一密封装置4压紧，完成闭合动作。闭合后，伸缩缸7伸长到中间位置，使齿盘脱开，回转密封盖3开始跟随搅拌桶1转动，之后伸缩缸7泄压，处于不受力状态，减少磨损和能耗。

回转密封盖3打开时，伸缩缸7先收缩，后齿盘10跟随横梁6向前移动、与前齿盘9啮合，之后搅拌桶1和中心料筒2开始反向旋转，由于齿盘已经啮合，回转密封盖3无法回转，因而在螺纹机构的作用下向后移动，回转密封盖3逐渐打开，该过程中伸缩缸7也会随之伸长，当螺母3-1与外螺纹2-1脱开后，后齿盘10与前齿盘9也脱开，伸缩缸7再伸长，后齿盘10与前齿盘9脱开、向后移动后与离合盘12相接触，推动回转密封盖3继续向后移动到极限位置，将回转密封盖3彻底打开。

进一步的，为了避免伸缩缸7磨损，本机构还包括移动承载机构，用于支撑移动架体进行移动。

如图5和6，所述移动承载机构包括轨道19和在轨道19上行走的轮架18，所述轮架18安装在移动架体上。

进一步的，本机构还包括用于检测移动架体与移动承载机构之间压力的压力传感器20，该压力传感器20可以如图5所示安装在轨道19上，也可以如图6所示设置在横梁6上。

闭合回转密封盖3时，可以通过压力传感器20监测回转密封盖3所受的扭矩，继而推测出是否已经压紧，当压力值大于设定值，再控制伸缩缸7伸长，使齿盘脱开。

当压力传感器20设置在轨道19上时，轨道19可以是后端与车架铰接、前端通过弹簧与车架连接的，以便将压力值传递到传感器。还可以在轨道19前部设置一个盖板，将压力传感器20放在盖板下方，传感器工作时，盖板被压缩，行驶时，伸缩缸7位于中间位置，轮架18位于轨道19的中后部，盖板不被压缩，即使颠簸也可以保护压力传感器20免受额外冲击，提高其使用寿命和整个系统的可靠性。

机构还包括设置在螺母3-1前端的第二密封装置8，所述第二密封装置8与所述外螺纹2-1相接触。

作为搅拌车，所述横梁6上还安装有进料斗5，所述进料斗5的出料端连接有进料筒5-1，所述进料筒5-1伸入到所述中心料筒2中，所述回转密封机构还包括设置在进料筒5-1与中心料筒2之间的第三密封装置13。

实施例二

如图3和4，本实施例与实施例一的主要区别在于离合机构部分：所述第一部件是安装在回转密封盖3后部的前牙板14，所述第三部件是通过勾板17安装在移动架体上的后牙板15，所述勾板17为前后走向设置，所述第二部件是安装在回转密封盖3后部的挂架16，所述挂架16为门字形或拱形结构，具有两组前后走向的纵杆以及两端分别与两支纵杆后端相连接的横杆，所述纵杆的前端与回转密封盖3的后部相连接，所述勾板17用于与挂架16相接触以阻止回转密封盖3旋转，所述勾板17和后牙板15还用于向后拉动挂架16。

伸缩缸7除了能够伸出和收缩到极限位置，还有一个中间位置。

回转密封盖3打开时，伸缩缸7先收缩到中间位置，然后挂架16随回转密封盖3回转时碰到勾板17、停止转动，然后伸缩缸7收缩，后牙板15跟随横梁6向前移动、与前牙板14啮合，之后搅拌桶1和中心料筒2开始反向旋转，由于牙板已经啮合，回转密封盖3无法回转，只能在螺纹机构的作用下向后移动，回转密封盖3逐渐打开，该过程中伸缩缸7受力伸长，当螺母3-1与外螺纹2-1脱开后，伸缩缸7再伸长到极限位置，后牙板15与前牙板14脱开、向后移动后与挂架16相接触，推动回转密封盖3继续向后移动到极限位置，将回转密封盖3彻底打开。

回转密封盖3闭合时，伸缩缸7先收缩，后牙板15跟随横梁6向前移动、与前牙板14啮合，然后继续推动回转密封盖3向前移动使螺母3-1与外螺纹2-1相接触，之后搅拌桶1和中心料筒2开始旋转，由于牙板已经啮合，回转密封盖3无法回转，只能在螺纹机构的作用下向前移动，直至第一密封装置4压紧，完成闭合动作。闭合后，伸缩缸7先伸长到中间位置，使牙板脱开，回转密封盖3开始跟随搅拌桶1转动，挂架16脱离勾板17，然后伸缩缸7再伸长到勾板17和挂架16接触不到的位置或极限位置，防止勾板17和后牙板15与挂架16碰撞，之后伸缩缸7泄压、处于不受力状态。

显而易见，上述离合机构也可以通过形状、位置的改动变换为其它结构形式，只能是通过类似啮合或咬合的结构阻挡回转密封盖回转，使螺旋旋紧或松开、通过推拉动作实现快速开关盖，都在本发明的保护范围之内。

本机构也可以用于其它回转密封的场合，在此不做一一赘述。

Claims (8)

1.一种螺旋压紧的离合式回转密封机构，用于旋转桶的密封，所述旋转桶安装在机架上、且在回转驱动装置的驱动下回转，所述旋转桶的后端安装有与其同轴的中心筒，所述中心筒与旋转桶一体回转，所述回转密封机构包括回转密封盖（3），所述回转密封盖（3）中心处设有通孔且通过该通孔套装在中心筒上，回转密封盖（3）的外边缘处设有用于与所述旋转桶的后端边缘相接触的第一密封装置（4），其特征在于：所述中心筒的外圆柱面上设有外螺纹（2-1），所述回转密封盖（3）的通孔处设有与所述外螺纹（2-1）相配合的螺母（3-1）；

所述回转密封机构还包括移动机构和离合机构；

所述移动机构包括移动架体和用于驱动所述移动架体相对于机架移动的移动驱动机构；

所述离合机构包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件和第二部件安装在回转密封盖（3）上，所述第三部件安装在移动架体上且位于第一部件和第二部件之间；所述第一部件与第三部件构成啮合组件，所述第三部件还用于随移动架体动作时向后拉动所述第二部件；

所述第一部件和第三部件是相互啮合的齿盘或牙板；

还包括移动承载机构，用于支撑移动架体进行移动。

2.如权利要求1所述的螺旋压紧的离合式回转密封机构，其特征在于：所述第一部件是安装在回转密封盖（3）后部的前齿盘（9），所述第三部件是通过离合套（11）安装在移动架体上的后齿盘（10），所述第二部件是安装在回转密封盖（3）后部的离合盘（12），所述离合盘（12）位于前齿盘（9）的后方且与前齿盘（9）之间留有间距，所述离合套（11）套装在离合盘（12）外侧，后齿盘（10）位于前齿盘（9）与离合盘（12）之间。

3.如权利要求1所述的螺旋压紧的离合式回转密封机构，其特征在于：所述第一部件是安装在回转密封盖（3）后部的前牙板（14），所述第三部件是通过勾板（17）安装在移动架体上的后牙板（15），所述勾板（17）为前后走向设置，所述第二部件是安装在回转密封盖（3）后部的挂架（16），所述挂架（16）为门字形，具有两组前后走向的纵杆以及两端分别与两支纵杆后端相连接的横杆，所述纵杆的前端与回转密封盖（3）的后部相连接，所述勾板（17）用于与挂架（16）相接触以阻止回转密封盖（3）旋转，所述勾板（17）和后牙板（15）还用于向后拉动挂架（16）。

4.如权利要求1所述的螺旋压紧的离合式回转密封机构，其特征在于：所述移动承载机构包括轨道（19）和在轨道（19）上行走的轮架（18），所述轮架（18）安装在移动架体上。

5.如权利要求1所述的螺旋压紧的离合式回转密封机构，其特征在于：还包括用于检测移动架体与移动承载机构之间压力的压力传感器（20）。

6.如权利要求1至5任一所述的螺旋压紧的离合式回转密封机构，其特征在于：所述旋转桶为搅拌车上的搅拌桶（1），所述机架为搅拌车的主车架，所述中心筒为搅拌桶（1）上的中心料筒（2），所述移动架体为横梁（6），所述移动驱动机构为伸缩缸（7）。

7.如权利要求6所述的螺旋压紧的离合式回转密封机构，其特征在于：还包括设置在螺母（3-1）前端的第二密封装置（8），所述第二密封装置（8）与所述外螺纹（2-1）相接触。

8.如权利要求6所述的螺旋压紧的离合式回转密封机构，其特征在于：所述横梁（6）上还安装有进料斗（5），所述进料斗（5）的出料端连接有进料筒（5-1），所述进料筒（5-1）伸入到所述中心料筒（2）中，所述回转密封机构还包括设置在进料筒（5-1）与中心料筒（2）之间的第三密封装置（13）。