CN112879260B - 防真空活塞总成及防真空柱塞式单缸输送泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防真空活塞总成，包括活塞杆、活塞底板、导通闸板、活塞盖、连接机构和限位轴；活塞底板与活塞盖中心设有用于安装限位轴的圆形通孔，限位轴中间设有限位轴肩，活塞盖靠近活塞底板的一侧设有限位槽，活塞底板靠近活塞盖的一侧设有滑槽，导通闸板周向均布在滑槽中，连接机构一端与导通闸板转动连接，另一端与限位轴转动连接，活塞底板与活塞盖沿周向设有多个均布的扇形通孔。本发明的防真空活塞总成，在物料泵送过程中，可自适应地打开或关闭扇形通孔，调节泵送区与进料区的压力差，增加物料填充度，有效地消除柱塞式单缸输送泵运行过程中的抽真空问题，降低能耗，减少设备振动及噪音，减少活塞密封件循环疲劳应力。

Description

防真空活塞总成及防真空柱塞式单缸输送泵

技术领域

本发明涉及物料泵送领域，具体涉及一种防真空活塞总成及防真空柱塞式单缸输送泵。

背景技术

柱塞式单缸输送泵具有物料适应广、输送量大、扬程高、环境友好等优势，在物料输送特别是环保行业的脱水污泥、餐厨垃圾、生活垃圾等领域备受推广。柱塞式单缸输送泵是通过液压油缸驱动活塞将料筒内物料推送至输送缸内，形成密闭空间再输送至外接管道。

完整的物料泵送包括三个阶段，分别是进料阶段、泵送阶段、回程阶段。在驱动力足够的情况下，要达到大流量、高压力的输送，就需要输送缸内保持高密闭性，但油缸回程时易出现输送缸内抽真空状态，造成活塞密封及输送缸受到轴向循环疲劳应力，降低使用寿命，且抽真空将增加系统负载，提高能耗；同时，回程活塞脱离输送缸时易产生振动及噪音，影响设备稳定性。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术缺陷，提供一种防真空活塞总成及防真空柱塞式单缸输送泵，能够有效解决真空问题带来的振动及噪音影响，降低能耗，提高设备使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种防真空活塞总成，包括活塞杆、活塞底板、导通闸板、活塞盖、连接机构和限位轴；

活塞底板一侧与活塞杆固定连接，另一侧与活塞盖连接，活塞杆靠近活塞底板的端部为空心管状结构，且沿周向设有多个开孔；

活塞底板与活塞盖中心设有圆形通孔，限位轴在圆形通孔内进行轴向运动，限位轴中间设有限位轴肩，活塞盖靠近活塞底板的一侧设有限位槽；

活塞底板靠近活塞盖的一侧设有滑槽，导通闸板为多个，沿周向均布在滑槽中，连接机构一端与导通闸板转动连接，另一端与限位轴转动连接；

活塞底板与活塞盖沿周向设有多个均布的扇形通孔，当限位轴限位轴肩定位在活塞底板滑槽侧时，连接机构推动导通闸板关闭扇形通孔，当限位轴限位轴肩定位在活塞盖限位槽侧时，连接机构拉动导通闸板打开扇形通孔。

进一步地，所述防真空活塞总成还包括导向环、活塞密封和定位环，所述活塞底板与活塞盖相对的外缘均设有环形缺口，以组成环形槽，导向环、定位环和活塞密封依次套设在该环形槽中。其中，导向环起到导向作用，活塞密封保证密闭性，定位环将二者隔开防止轴向窜动。

进一步地，所述导通闸板与活塞底板、活塞盖结合面设有用于防止物料进入的密封圈。

进一步地，所述限位轴与活塞底板、活塞盖之间通过O型圈密封。

一种防真空柱塞式单缸物料输送泵，包括上述的防真空活塞总成，还包括液压刀闸阀、输送缸、液压油缸、进料斗和出料管；输送缸一端通过液压刀闸阀与出料管相连，另一端与进料斗一侧相连，液压油缸通过支架安装在进料斗另一侧，防真空活塞总成的活塞杆穿过进料斗侧壁与液压油缸相连，并在液压油缸的驱动下，在输送缸内进行轴向往复运动。

进一步地，所述活塞杆与进料斗通过密封法兰密封。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的防真空活塞总成，具有自适应性强、结构简单、容易拆装的优点，在活塞运动过程中，可自适应地打开或关闭扇形通孔，调节泵送区与进料区的压力差，增加物料填充度，有效地消除柱塞式单缸输送泵运行过程中的抽真空问题，降低能耗，减少设备振动及噪音，减少活塞密封件循环疲劳应力，具体的：

泵送阶段，液压刀闸阀打开，防真空活塞总成向前运动，限位轴前端面受力大于后端面而向后运动，带动导通闸板关闭扇形通孔，将进料区与泵送区隔断，保证泵送区的密闭性，实现物料高压力输送；

回程阶段，为防止物料倒流，液压刀闸阀关闭，防真空活塞总成向后运动，限位轴后端面受力大于前端面而向前运动，带动导通闸板打开扇形通孔，导通泵送区与进料区，防止泵送区形成真空状态而造成设备振动及噪音，同时，回程阶段物料通过扇形通孔进入泵送区，能够有效降低能耗，提高物料的泵送效率。

附图说明

图1为本发明防真空柱塞式单缸输送泵的局部结构示意图；

图2为图1中Ⅰ的详图，即防真空活塞总成的结构示意图；

图3为本发明防真空活塞总成的三维分解图；

图4为本发明防真空柱塞式单缸输送泵进料阶段剖面图；

图5为本发明防真空柱塞式单缸输送泵泵送阶段剖面图；

图6为本发明防真空柱塞式单缸输送泵回程阶段剖面图；

附图标记说明：1-液压刀闸阀；2-防真空活塞总成；3-输送缸；4-液压油缸；5-支架；6-密封法兰；7-进料斗；8-出料管；21-活塞杆；22-活塞底板；23-导通闸板；24-活塞盖；25-连接机构；26-限位轴；27-导向环；28-活塞密封；29-定位环。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

如图1至图3所示，本实施例的防真空活塞总成2，包括活塞杆21、活塞底板22、导通闸板23、活塞盖24、连接机构25、限位轴26、导向环27、活塞密封28和定位环29。

活塞杆21前端与活塞底板22后端面同轴焊接固定，活塞底板22前端面则通过阶梯槽、紧固件与活塞盖24后端面同轴连接。活塞杆21靠近活塞底板22后端面的一段为空心管状结构，且在该段空心管状结构圆柱面周向均匀开设三个矩形开孔。

活塞底板22与活塞盖24轴心设有圆形通孔，限位轴26可在该圆形通孔内进行轴向运动，限位轴26中间设有限位轴肩，活塞盖24后端面设置有限位槽。活塞底板22前端面设有滑槽，导通闸板23有四个，沿周向均布在该滑槽中，当活塞底板22与活塞盖24贴合时，导通闸板23可在滑槽内滑动。活塞底板22与活塞盖24沿周向设有四个均布的扇形通孔，其位置与导通闸板23相对应。连接机构25可采用连接杆，数量与导通闸板23一致，连接机构25一端与导通闸板23转动连接，另一端与限位轴26转动连接。

如此，活塞底板22的滑槽底面构成限位轴26后止位，活塞盖24的限位槽底面构成限位轴26前止位，限位槽同时为连接机构25提供转动空间，当限位轴26向前运动时，通过连接机构25带动导通闸板23向限位轴26靠拢，打开扇形通孔；当限位轴26向后运动时，导通闸板23反向运动，远离限位轴26，关闭扇形通孔。

活塞底板22与活塞盖24相对的外缘均设有环形缺口，二者贴合后即可形成环形槽，导向环27与活塞密封28均装配于该环形槽中，中间使用定位环29隔开，防止轴向窜动。当防真空活塞总成2在输送缸3内进行轴向往复运动轴时，导向环27起到导向作用，活塞密封28保证密闭性。

为了防止物料进入到活塞底板22与活塞盖24内部空腔中，导通闸板23与活塞底板22、活塞盖24的结合面分别设有用于防止物料进入的密封圈，同时，限位轴26与活塞底板22、活塞盖24之间也通过O型圈密封。

下面结合图1至图6对本实施例的防真空柱塞式单缸输送泵进行说明。

本实例的防真空柱塞式单缸输送泵，包括液压刀闸阀1、防真空活塞总成2、输送缸3、液压油缸4、进料斗7和出料管8。

输送缸3前端通过液压刀闸阀1与出料管8相连，后端与进料斗7前侧面相连，液压油缸4通过支架5安装在进料斗7后侧面，进料斗7上端为进料口。防真空活塞总成2采用上述结构，其活塞杆21穿过进料斗7后侧面与液压油缸4相连，活塞杆21与进料斗7之间通过密封法兰6密封。

防真空活塞总成2在液压油缸4的驱动下，在输送缸3内进行轴向往复活塞运动，通过导向环27、活塞密封28进行导向与密封，保证防真空活塞总成2的平稳运动及泵送通道的密闭性，并可随物料泵送阶段的变化进行自适应调节导通闸板23控制扇形通孔的开闭。

物料泵送基本路线为：物料从进料斗7进入，通过液压动力驱动液压油缸4带动防真空活塞总成2推动物料进入输送缸3内，然后打开液压闸板阀1将物料泵送至出料管8。

图4为进料阶段，液压闸板阀1关闭，物料通过自重或上游设备给料经进料斗7流入输送缸3内腔，同时，物料还经活塞杆21前端的矩形开孔流入到活塞杆21内部，此时，限位轴26前后两端均与物料接触，且无压差，导通闸板23处于自由活动位置。

图5为泵送阶段，液压闸板阀1打开，防真空活塞总成2进入输送缸3内腔，输送缸3内腔压力增大，限位轴26前端面受力向后方运动，连接机构25推动导通闸板23向外移动关闭扇形通孔，将进料区与泵送区隔断，保证泵送通道的密闭性，实现系统增压。

图6为回程阶段，液压闸板阀1关闭，防真空活塞总成2向后运动，输送缸3内腔压力减小，限位轴26后端面受力向前方运动，连接机构25拉动导通闸板23向内移动打开扇形通孔，贯通泵送区与进料区，实现回程进料及防止输送缸3内腔出现真空现象。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种防真空活塞总成，其特征在于：包括活塞杆（21）、活塞底板（22）、导通闸板（23）、活塞盖（24）、连接机构（25）和限位轴（26）；

活塞底板（22）一侧与活塞杆（21）固定连接，另一侧与活塞盖（24）连接，活塞杆（21）靠近活塞底板（22）的端部为空心管状结构，且沿周向设有多个开孔；

活塞底板（22）与活塞盖（24）中心设有圆形通孔，限位轴（26）在圆形通孔内进行轴向运动，限位轴（26）中间设有限位轴肩，活塞盖（24）靠近活塞底板（22）的一侧设有限位槽；

活塞底板（22）靠近活塞盖（24）的一侧设有滑槽，导通闸板（23）为多个，沿周向均布在滑槽中，连接机构（25）一端与导通闸板（23）转动连接，另一端与限位轴（26）转动连接；

活塞底板（22）与活塞盖（24）沿周向设有多个均布的扇形通孔，当限位轴（26）限位轴肩定位在活塞底板（22）滑槽侧时，连接机构（25）推动导通闸板（23）关闭扇形通孔，当限位轴（26）限位轴肩定位在活塞盖（24）限位槽侧时，连接机构（25）拉动导通闸板（23）打开扇形通孔。

2.根据权利要求1所述的一种防真空活塞总成，其特征在于：还包括导向环（27）、活塞密封（28）和定位环（29），所述活塞底板（22）与活塞盖（24）相对的外缘均设有环形缺口，以组成环形槽，导向环（27）、定位环（29）和活塞密封（28）依次套设在该环形槽中。

3.根据权利要求1或2所述的一种防真空活塞总成，其特征在于：所述导通闸板（23）与活塞底板（22）、活塞盖（24）结合面设有用于防止物料进入的密封圈。

4.根据权利要求1或2所述的一种防真空活塞总成，其特征在于：所述限位轴（26）与活塞底板（22）、活塞盖（24）之间通过O型圈密封。

5.一种防真空柱塞式单缸物料输送泵，包括权利要求1-3任一所述的防真空活塞总成（2），其特征在于：还包括液压刀闸阀（1）、输送缸（3）、液压油缸（4）、进料斗（7）和出料管（8）；输送缸（3）一端通过液压刀闸阀（1）与出料管（8）相连，另一端与进料斗（7）一侧相连，液压油缸（4）通过支架（5）安装在进料斗（7）另一侧，防真空活塞总成（2）的活塞杆（21）穿过进料斗（7）侧壁与液压油缸（4）相连，并在液压油缸（4）的驱动下，在输送缸（3）内进行轴向往复运动。

6.据权利要求5所述的一种防真空柱塞式单缸物料输送泵，其特征在于：所述活塞杆（21）与进料斗（7）通过密封法兰（6）密封。

Images