CN111873181A - 一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置及实施方法 - Google Patents

Abstract

一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置及实施方法，属于混凝土搅拌车尾盖密封装置的技术领域。该装置采用了一体化回转连接装置设计方案，通过随动式回转连接装置设计，实现回转连接装置同尾盖板之间的柔性连接和密封功能。通过自补偿式密封设计，促使密封件与内圈端面在工作时始终保持较好的贴合状态，并通过密封件的弹性变形作用实现不同间隙位置密封需求。该装置可以有效避免由于搅拌筒承载变形引起的零部件异常受力和磨损现象，大大提高整体装置的使用寿命，同时有效提升尾盖密封装置工作的可靠性。

Description

一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置及实施方法

技术领域

本发明涉及混凝土搅拌车尾盖密封装置技术领域，尤其一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置及实施方法。

背景技术

随着我国对市政基础设施投入的不断增加，混凝土搅拌运输车市场需求不断扩大。搅拌车应用范围不再局限于野外偏远施工地，而是更多地出现在城市的施工现场。然而，由混凝土搅拌运输车产生污染城市道路的问题也日益突出。传统混凝土搅拌运输车的搅拌筒出口处多为敞口式，车在行驶过程中往往会由于振动颠簸等因素导致物料泄漏而造成路面污染。

为解决运输过程中的混凝土泄漏问题，一般采用平动开合式尾盖、局部打开式尾盖、侧开式尾盖等等。这些尾盖装置有的采用中空轴回转支承式密封方案，有的采用密封门内圈转动、外圈不动的套筒式密封方案，或者采用组合式密封方案，等等。这些设计方案在一定程度上减轻了混凝土泄漏问题，起到了积极的清洁环保效果。但也带来了很多问题，如：密封关闭不严，维护保养量大、易损件多、更换费用高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置及实施方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置，包括底盘、搅拌筒、进料斗、回转支承密封组件、随动铰链装置、尾盖密封组件和开合驱动装置，所述搅拌筒通过旋转支承安装在底盘上，所述随动铰链装置转动连接在底盘上，所述回转支承密封组件包括法兰盘、内圈、外圈、第一密封、第二密封和第三密封，所述法兰盘固定连接在搅拌筒的尾部，所述外圈通过螺栓与法兰盘固定连接，所述第一密封固定安装在内圈相对法兰盘的一侧且与法兰盘贴合，所述第二密封和第三密封均固定安装在内圈上用于封堵内圈和外圈之间的间隙，所述尾盖密封组件包括尾盖板、密封件和弹性连接件，所述尾盖板与随动铰链装置和进料斗均固定连接，所述密封件固定安装在尾盖板正对内圈的一侧，所述开合驱动装置的一端转动安装在底盘上、另一端与进料斗转动连接，所述尾盖板通过在开合驱动装置作用下使得密封件与内圈外端面贴合或分离，所述弹性连接件安装在尾盖板上且与内圈轴向活动连接。

进一步优选地，所述第一密封相对法兰盘一侧的厚度沿远离内圈方向逐渐减小，所述第一密封沿远离内圈方向逐渐向搅拌筒中心倾斜。

进一步优选地，所述法兰盘上开设有弧形槽孔，所述弧形槽孔位于法兰盘和外圈连接面的顶部。

进一步优选地，所述尾盖板上开设有用于安装弹性连接件的销孔，所述内圈的外端面上开设有与弹性连接件适配的限位槽。

进一步优选地，所述弹性连接件包括固定部、安装部和复位部，所述固定部与限位槽适配，所述安装部活动安装在销孔内部且与固定部固定连接，所述复位部套装在固定部和尾盖板之间安装部的外侧。

进一步优选地，所述内圈的外端面固定连接有导流板。

进一步优选地，所述随动铰链装置包括横梁、U形螺栓、螺母、铰链座、铰链销轴和连接耳，所述横梁固定连接在底盘上，所述铰链座上开设有连接孔，所述U形螺栓套装在横梁上且贯穿连接孔并与螺母螺纹连接，所述铰接销轴转动连接在铰链座上且与连接耳转动连接，所述连接耳与尾盖板固定连接。

进一步优选地，所述开合驱动装置包括底座一、底座二和驱动件，所述底座一固定安装在底盘上，所述底座二固定连接在进料斗上，所述驱动件的两端分别与底座一和底座二转动连接。

本发明还公开了一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置的实施方法，包括以下步骤：

A.进料和道路运输过程中，尾盖板在驱动件的间接作用下致使搅拌筒尾部处于闭合状态；此时，外圈随法兰盘和搅拌筒一同旋转，弹性连接件的固定部在复位部的作用下移动至内圈上的限位槽内，固定部和内圈在尾盖板的约束后静置不动；同时密封件与内圈的外端面紧密贴合，不会产生相对滑动磨损；第一密封、第二密封和第三密封均处于动密封工作模式，结合密封件一同阻止物料由搅拌筒尾部泄漏；

B.通过向搅拌筒内持续进料，搅拌筒手承载发生变形，外圈随搅拌筒一同运动，此时密封件与内圈的外端面之间出现间隙，尾盖板在开合驱动装置的作用下作小幅摆动，促使密封件与内圈的外端面之间保持贴合状态；

C.当到达目标地进行卸料，开合驱动装置带动密封件、弹性连接件随尾盖板一起向搅拌筒后侧摆动，脱离与内圈外端面之间的贴合状态，在内摩擦作用力下，内圈、外圈一同随搅拌筒转动，此时第一密封、第二密封和第三密封均处于静密封工作模式，物料从搅拌筒内输出，流经内圈和导流板后完成卸料工作；

D.卸料工作完成后，即使清理内圈和导流板上存留的杂物，以便下次重复使用。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1.本发明中尾盖密封组件包括尾盖板和密封件，回转支承密封组件包括法兰盘、第一密封、第二密封、第三密封，利用第一密封与法兰盘接触对内圈和外圈之间的空间进行保护，开合驱动装置通过两端分别转动安装在底盘和进料斗上，同时进料斗与尾盖板为固定连接，开合驱动装置间接控制其尾盖板的贴合度，其中密封件用于密封尾盖板与内圈的外端面，当在尾盖板被开合驱动装置挤压作用时，密封件与内圈的外端面紧密贴合，同时弹性连接件会进入到内圈并与之轴向活动连接，在尾盖板的约束下密封件和内圈静止不动，当尾盖板在开合驱动装置的作用下使得密封件和弹性连接件随尾盖板一同向外摆动，密封件与回转支承密封组件内圈发生分离，实现装置的密封效果，同时可以切换两种状态，在运输和进料时，内圈与密封件、弹性连接件在开合驱动装置间接作用时静止不动，当卸料时，开合驱动装置带动密封件、弹性连接件随尾盖板一同向后侧摆动与内圈外端面发生分离，实现随动自补偿效果，大大提高密封效果，降低磨损程度，结构简单维护方便。

2.本发明中第一密封的特殊设计结构可以有效防止物料进入到内圈和外圈之间，同时在于法兰盘之间存在摩擦，当密封件与内圈分离后，在内摩擦力作用下使得内圈和外圈一同随搅拌筒转动，提高其密封效果。

3.本发明中法兰盘上的弧形槽孔的特殊位置设定，可以用于排泄进入法兰盘和回转支承密封组件之间缝隙的少量水等杂质。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中整体结构运输和进料过程中的工况图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本发明中法兰盘的后视图；

图5为本发明中回转支承密封组件的内圈的后视图。

图中：1、底盘；2、搅拌筒；3、横梁；41、U形螺栓；42、螺母；43、铰链座；44、铰链销轴；45、连接耳；5、进料斗；6、驱动件；61、底座一；62、底座二；7、尾盖板；8、回转支承密封组件；81、内圈；82、外圈；83、第一密封；84、第二密封；85、第三密封；86、限位槽；9、法兰盘；10、弧形槽孔；11、密封件；12、弹性连接件；121、固定部；122、安装部；123、复位部；13、导流板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

参照图1至图5所示，一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置，包括底盘1、搅拌筒2、进料斗5、回转支承密封组件8、随动铰链装置、尾盖密封组件和开合驱动装置，所述搅拌筒2通过旋转支承安装在底盘1上，所述随动铰链装置转动连接在底盘1上，所述回转支承密封组件8包括法兰盘9、内圈81、外圈82、第一密封83、第二密封84和第三密封85，所述法兰盘9固定连接在搅拌筒2的尾部外侧，所述外圈82通过螺栓与法兰盘9固定连接，内圈81与外圈82之间通过球形或圆柱滚子支承连接，轴向限位但圆周向可以相对转动，所述第一密封83固定安装在内圈81相对法兰盘9的一侧且与法兰盘9贴合，所述第二密封84和第三密封85均固定安装在内圈81上用于封堵内圈81和外圈82之间的间隙，以防止杂物进入滚道间隙。所述尾盖密封组件包括尾盖板7、密封件11和弹性连接件12，所述尾盖板7与随动铰链装置和进料斗5均固定连接，所述密封件11固定安装在尾盖板7正对内圈81的一侧，所述密封件11为环状结构，通过铆钉或粘结方式固定在尾盖板7上，所述开合驱动装置的一端转动安装在底盘1上、另一端与进料斗5转动连接，所述尾盖板7通过在开合驱动装置作用下使得密封件11与内圈81外端面贴合或分离，所述弹性连接件12安装在尾盖板7上且与内圈81轴向插接连接实现固定或分离。

本实施例中进一步优选地方案，所述第一密封83相对法兰盘9一侧的厚度沿远离内圈81方向逐渐减小，所述第一密封83沿远离内圈81方向逐渐向搅拌筒2中心倾斜。第一密封83尖端斜向上布置以提高承载能力。

本实施例中进一步优选地方案，所述法兰盘9上开设有弧形槽孔10，所述弧形槽孔10位于法兰盘9和外圈82连接面的顶部。可以用于排泄进入法兰盘9和回转支承密封组件8之间缝隙的少量水等杂质。

本实施例中进一步优选地方案，所述尾盖板7上开设有用于安装弹性连接件12的销孔，所述内圈81的外端面上开设有与弹性连接件12适配的限位槽86。通过限位槽86与弹性连接件12实现轴向连接实现内圈81与尾盖板7相对静止不动，适于在运输和进料过程中；当卸料时，随尾盖板7与密封件11、弹性连接件12一同与内圈81分离，内圈81与外圈82一同转动。

本实施例中进一步优选地方案，所述弹性连接件12包括固定部121、安装部122和复位部123，所述固定部121与限位槽86适配，所述安装部122活动安装在销孔内部且与固定部121固定连接，所述复位部123套装在固定部121和尾盖板7之间安装部122的外侧。复位部123为弹簧结构，当在开合驱动装置对尾盖板7进行间接施压时，固定部121与内圈81外端面贴合，当搅拌车继续旋转后固定部121在复位部123的作用下进入到限位槽86内实现与内圈81一同固定静止不动，实现第一密封83、第二密封84和第三密封85与外圈82为动密封模式工作。

本实施例中进一步优选地方案，所述内圈81的外端面固定连接有导流板13，利用导流板13对物料进行倒流。

本实施例中进一步优选地方案，所述随动铰链装置包括横梁3、U形螺栓41、螺母42、铰链座43、铰链销轴44和连接耳45，所述横梁3固定连接在底盘1上，所述铰链座43上开设有连接孔，所述U形螺栓41套装在横梁3上且贯穿连接孔并与螺母42螺纹连接，所述铰接销轴转动连接在铰链座43上且与连接耳45转动连接，所述连接耳45与尾盖板7固定连接。利用连接耳45与尾盖板7一同运动、铰接座43与横梁3实现转动，实现两个转动节点的旋转，便于实现对装置的自补偿密封。

本实施例中进一步优选地方案，所述开合驱动装置包括底座一61、底座二62和驱动件6，所述底座一61固定安装在底盘1上，所述底座二62固定连接在进料斗5上，所述驱动件6的两端分别与底座一61和底座二62转动连接。驱动件6为气缸，具有双向作用能力，并具有保压锁紧功能以及手动泄压防护功能。

尾盖密封装置工作原理是：

在进料和道路运输过程中，尾盖处于闭合状态。此时，外圈82随法兰盘9和搅拌筒2一起旋转；弹性连接件12固定部121一端进入入到内圈81端面周向限位槽中，二者受尾盖板7约束后静止不动。同时，密封件11与内圈81端面紧密贴合，不会产生相对滑动磨损。第一密封83、第二密封84和第三密封85处于动密封工作模式，连同密封件11一起可以有效阻止物料泄漏发生。

当搅拌筒2由于承载发生变形时，回转连接装置8随搅拌筒2一起运动，保持很好的随动效果。此时，若密封件11与回转支承内圈81端面之间出现间隙，尾盖板7在气压开合驱动装置6作用下作小幅摆动，促使密封件11与回转支承内圈81端面保持一定贴合状态。搅拌筒2承载发生变形后内圈81端面轴向位移情况十分复杂，根据受力分析知通常是上侧环面位移较大。因此，此时密封件11与内圈81端面之间的贴合面间隙大小不一样且受力不均匀，通常是下侧环面受力更大，呈局部紧贴合状态。此时，通过密封件11的弹性变形作用实现不同间隙位置密封需求，从而实现密封自补偿功能。

在卸料过程中，气压开合驱动装置6使密封件11随尾盖板7一起摆动，脱离贴合状态。在内摩擦力作用下，回转连接装置8整体随搅拌筒2一起转动，此时第一密封83、第二密封84和第三密封85均处于静密封工作模式，物料从搅拌筒2输出，流经回转支承内圈81和混凝土导流板13后完成卸料作业。卸料完成后，及时清洗回转支承密封装置上遗留的混凝土杂物，以提高使用寿命。

实施例2：

一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置的实施方法，包括以下步骤：

A.进料和道路运输过程中，尾盖板7在驱动件6的间接作用下致使搅拌筒2尾部处于闭合状态；此时，外圈82随法兰盘9和搅拌筒2一同旋转，弹性连接件12的固定部121在复位部123的作用下移动至内圈81上的限位槽86内，固定部121和内圈81在尾盖板7的约束后静置不动；同时密封件11与内圈81的外端面紧密贴合，不会产生相对滑动磨损；第一密封83、第二密封84和第三密封85均处于动密封工作模式，结合密封件11一同阻止物料由搅拌筒2尾部泄漏；

B.通过向搅拌筒2内持续进料，搅拌筒2手承载发生变形，外圈82随搅拌筒2一同运动，此时密封件11与内圈81的外端面之间出现间隙，尾盖板7在开合驱动装置的作用下作小幅摆动，促使密封件11与内圈81的外端面之间保持贴合状态；

C.当到达目标地进行卸料，开合驱动装置带动密封件11、弹性连接件12随尾盖板7一起向搅拌筒2后侧摆动，脱离与内圈81外端面之间的贴合状态，在内摩擦作用力下，内圈81、外圈82一同随搅拌筒2转动，此时第一密封83、第二密封84和第三密封85均处于静密封工作模式，物料从搅拌筒2内输出，流经内圈81和导流板13后完成卸料工作；

D.卸料工作完成后，即使清理内圈81和导流板13上存留的杂物，以便下次重复使用。

本发明实现：采取随动式回转连接装置设计方案，实现回转连接装置同尾盖板之间的柔性连接和密封功能。同时，可以有效避免由于搅拌筒承载变形引起的零部件异常受力和磨损现象，大大提高整体装置的使用寿命。采取自补偿式密封方案，当密封件与内圈端面之间出现间隙时，尾盖板在气压开合驱动装置作用下作小幅摆动，促使密封件与内圈端面保持一定贴合状态，并通过密封件的弹性变形作用实现不同间隙位置密封需求，有效提升了尾盖密封装置工作的可靠性。采用了一体化回转连接装置设计方案，结构简单便于制造和维护，并有效节约生产成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置，包括底盘(1)、搅拌筒(2)、进料斗(5)、回转支承密封组件(8)、随动铰链装置、尾盖密封组件和开合驱动装置，所述搅拌筒(2)通过旋转支承安装在底盘(1)上，所述随动铰链装置转动连接在底盘(1)上，其特征在于，所述回转支承密封组件(8)包括法兰盘(9)、内圈(81)、外圈(82)、第一密封(83)、第二密封(84)和第三密封(85)，所述法兰盘(9)固定连接在搅拌筒(2)的尾部，所述外圈(82)通过螺栓与法兰盘(9)固定连接，所述第一密封(83)固定安装在内圈(81)相对法兰盘(9)的一侧且与法兰盘(9)贴合，所述第二密封(84)和第三密封(85)均固定安装在内圈(81)上用于封堵内圈(81)和外圈(82)之间的间隙，所述尾盖密封组件包括尾盖板(7)、密封件(11)和弹性连接件(12)，所述尾盖板(7)与随动铰链装置和进料斗(5)均固定连接，所述密封件(11)固定安装在尾盖板(7)正对内圈(81)的一侧，所述开合驱动装置的一端转动安装在底盘(1)上、另一端与进料斗(5)转动连接，所述尾盖板(7)通过在开合驱动装置作用下使得密封件(11)与内圈(81)外端面贴合或分离，所述弹性连接件(12)安装在尾盖板(7)上且与内圈(81)轴向活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置，其特征在于，所述第一密封(83)相对法兰盘(9)一侧的厚度沿远离内圈(81)方向逐渐减小，所述第一密封(83)沿远离内圈(81)方向逐渐向搅拌筒(2)中心倾斜。

3.根据权利要求1所述的一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置，其特征在于，所述法兰盘(9)上开设有弧形槽孔(10)，所述弧形槽孔(10)位于法兰盘(9)和外圈(82)连接面的顶部。

4.根据权利要求1所述的一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置，其特征在于，所述尾盖板(7)上开设有用于安装弹性连接件(12)的销孔，所述内圈(81)的外端面上开设有与弹性连接件(12)适配的限位槽(86)。

5.根据权利要求4所述的一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置，其特征在于，所述弹性连接件(12)包括固定部(121)、安装部(122)和复位部(123)，所述固定部(121)与限位槽(86)适配，所述安装部(122)活动安装在销孔内部且与固定部(121)固定连接，所述复位部(123)套装在固定部(121)和尾盖板(7)之间安装部(122)的外侧。

6.根据权利要求1所述的一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置，其特征在于，所述内圈(81)的外端面固定连接有导流板(13)。

7.根据权利要求1所述的一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置，其特征在于，所述随动铰链装置包括横梁(3)、U形螺栓(41)、螺母(42)、铰链座(43)、铰链销轴(44)和连接耳(45)，所述横梁(3)固定连接在底盘(1)上，所述铰链座(43)上开设有连接孔，所述U形螺栓(41)套装在横梁(3)上且贯穿连接孔并与螺母(42)螺纹连接，所述铰接销轴转动连接在铰链座(43)上且与连接耳(45)转动连接，所述连接耳(45)与尾盖板(7)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置，其特征在于，所述开合驱动装置包括底座一(61)、底座二(62)和驱动件(6)，所述底座一(61)固定安装在底盘(1)上，所述底座二(62)固定连接在进料斗(5)上，所述驱动件(6)的两端分别与底座一(61)和底座二(62)转动连接。

9.一种随动自补偿式混凝土搅拌车尾盖密封装置的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.进料和道路运输过程中，尾盖板(7)在驱动件(6)的间接作用下致使搅拌筒(2)尾部处于闭合状态；此时，外圈(82)随法兰盘(9)和搅拌筒(2)一同旋转，弹性连接件(12)的固定部(121)在复位部(123)的作用下移动至内圈(81)上的限位槽(86)内，固定部(121)和内圈(81)在尾盖板(7)的约束后静置不动；同时密封件(11)与内圈(81)的外端面紧密贴合，不会产生相对滑动磨损；第一密封(83)、第二密封(84)和第三密封(85)均处于动密封工作模式，结合密封件(11)一同阻止物料由搅拌筒(2)尾部泄漏；

B.通过向搅拌筒(2)内持续进料，搅拌筒(2)手承载发生变形，外圈(82)随搅拌筒(2)一同运动，此时密封件(11)与内圈(81)的外端面之间出现间隙，尾盖板(7)在开合驱动装置的作用下作小幅摆动，促使密封件(11)与内圈(81)的外端面之间保持贴合状态；

C.当到达目标地进行卸料，开合驱动装置带动密封件(11)、弹性连接件(12)随尾盖板(7)一起向搅拌筒(2)后侧摆动，脱离与内圈(81)外端面之间的贴合状态，在内摩擦作用力下，内圈(81)、外圈(82)一同随搅拌筒(2)转动，此时第一密封(83)、第二密封(84)和第三密封(85)均处于静密封工作模式，物料从搅拌筒(2)内输出，流经内圈(81)和导流板(13)后完成卸料工作；

D.卸料工作完成后，即使清理内圈(81)和导流板(13)上存留的杂物，以便下次重复使用。

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