CN113819240B - 一种泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构，包括料斗和安装在料斗内部的搅拌装置，所述搅拌装置的一端设有搅拌轴与料斗相连接，所述搅拌轴的轴端结构包括马达座、连接螺栓、法兰座、O型圈、轴承、双向Y型圈、L型防尘圈、压板、螺钉、J型防尘圈、单向Y型圈，所述马达座通过连接螺栓固定到料斗上，所述马达座与料斗之间设有法兰座和O型圈，所述轴承通过过盈配合压入马达座，所述Y型圈安装在马达座的沟槽内，本发明解决了搅拌密封可靠性问题，增加搅拌密封单边过盈量，增加搅拌密封的单边补偿量，解决因加工或装配问题导致搅拌轴不同轴的问题，避免泥浆过早进入轴端，损坏轴端结构。

Description

一种泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构
技术领域
本发明涉及一种泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构，属于技术领域。
背景技术
泵送机构是泵送机械的核心部件，是其执行机构，是液压能转化为混凝土输送压力的实施部件，是实现混凝土连续泵送的关键装置。
搅拌装置是泵送机械的不可或缺的执行部件，能实现混凝土的搅拌。众所周知，建筑施工所需要的混凝土都是通过混凝土搅拌运输车运送到施工场地，搅拌车运输过程中混凝土得不到充分搅拌导致混凝土初凝或离析，而搅拌装置作为混凝土泵的主要组成部分，对搅拌车卸到料斗里的混凝土进行二次搅拌，将离析或初凝的混凝土进行搅拌，提高混凝土的可泵性。
搅拌装置安装在混凝土泵的料斗内部，如图1所示。搅拌装置工作时埋在混凝土中，轴端位置浸在混凝土中，且马达转动过程中有一定冲击，工况比较恶劣。搅拌装置主要失效形式为轴端漏浆，搅拌轴端结构设计的是否合理可靠，决定搅拌装置的使用寿命。
随着施工方对工程质量、进度等要求的提高，对泵送系统的可靠性和性能要求越来越高。搅拌装置作为泵送机械的核心部件，搅拌装置设计的合理性直接决定着产品泵送机构的使用性能，进而决定产品的市场竞争力。
现有的搅拌密封结构，密封效果差，若搅拌密封结构损坏后，泥浆进入搅拌轴端，会导致搅拌轴端部件过早损坏，可靠性低，同时维修较为困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构，解决搅拌密封可靠性问题，增加搅拌密封单边过盈量，增加搅拌密封的单边补偿量，解决因加工或装配问题导致搅拌轴不同轴的问题，避免泥浆过早进入轴端，损坏轴端结构。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
本发明提供了一种泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构，包括料斗和安装在料斗内部的搅拌装置，所述搅拌装置的一端设有搅拌轴与料斗相连接，所述搅拌轴的轴端结构包括马达座、连接螺栓、法兰座、O型圈、轴承、双向Y型圈、L型防尘圈、压板、螺钉、J型防尘圈、单向Y型圈，所述马达座通过连接螺栓固定到料斗上，所述马达座与料斗之间设有法兰座和O型圈，所述轴承通过过盈配合压入马达座，所述轴承的内圈与搅拌轴配合，进行旋转运动，所述Y型圈安装在马达座的沟槽内，所述L型防尘圈通过压板及螺钉固定到法兰座上，所述J型防尘圈与单向Y型圈安装到法兰座的密封沟槽中。
进一步的，所述搅拌轴的外侧通过紧定螺钉固定有耐磨套，所述紧定螺钉限制耐磨套的轴向及周向运动，所述搅拌轴上开设有O型圈沟槽。
进一步的，所述搅拌轴上通过压盘和连接螺钉固定有挡板，所述挡板与搅拌轴组装成整体，并随搅拌轴做旋转运动。
进一步的，所述L型防尘圈、J型防尘圈、单向Y型圈的唇口均朝向料斗内侧。
进一步的，所述L型防尘圈的周圈均匀分布有通孔，所述螺栓可穿过所述通孔。
进一步的，所述L型防尘圈、J型防尘圈、单向Y型圈的内侧均为大斜角结构、唇口均为悬臂结构。
进一步的，所述搅拌轴上设有轴肩，用于固定耐磨套的轴向移动。
进一步的，所述双向Y型密封圈大唇口朝向料斗内侧，小唇口一侧朝料斗外侧，两道唇口之间形成一层油膜。
进一步的，所述L型防尘圈、J型防尘圈、单向Y型圈与双向Y型密封圈、O型圈组成密封的内腔。
进一步的，所述轴承为尼龙材料，所述轴承上开设有进油孔及循环流道。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本发明通过设置靠近料斗内侧的三道密封：L型防尘圈、J型防尘圈、Y型圈，阻挡料斗内部异物进入，同时三道密封与双向Y型密封圈、O型圈组成封闭的内腔，润滑油经过马达座油口经过轴承的内置油道进入到内部密闭腔体，形成一定的压力，当润滑油压力达到一定值时，润滑油会顶开三道密封：L型防尘圈、12—J型防尘圈、14—Y型圈的内唇口进入到料斗内侧，润滑油既能润滑三道密封的唇口，提升密封的使用寿命，又能阻止外部异物的进入，提升轴端可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种泵送机械的泵送机构总装图；
图2是本发明实施例提供的搅拌装置和料斗的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的L型防尘圈的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的J型防尘圈的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的单向Y型圈的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的双向Y型密封圈的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的轴承的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的法兰座的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的法兰座沟槽部位的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的搅拌轴的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的耐磨套的结构示意图。
图中：1、马达座；2、压盘；3、挡板；4、轴承；5、法兰座；6、L型防尘圈；7、压板；8、耐磨套；9、搅拌轴；10、O型圈沟槽；11、螺钉；12、J型防尘圈；13、料斗；14、单向Y型圈；15、橡胶垫；16、O型圈；17、连接螺栓；18、双向Y型密封圈；19、连接螺钉；20、紧定螺钉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示为泵送机械的泵送机构总装图，包含泵送主油缸、水槽、拉紧丝杠、活塞总成、砼输送缸、驱动系统、分配阀、料斗及搅拌装置，搅拌装置安装在混凝土泵的料斗内部，如图2所示。搅拌装置工作时埋在混凝土中，轴端位置浸在混凝土中，且马达转动过程中有一定冲击，工况比较恶劣。
如图3所示，本实施例介绍一种泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构，包括：马达座、压盘、挡板、轴承、法兰座、L型防尘圈、压板、耐磨套、搅拌轴、O型圈沟槽、螺钉、J型防尘圈、料斗、单向Y型圈、橡胶垫、O型圈、连接螺栓、双向Y型密封圈、连接螺钉、紧定螺钉，马达座通过连接螺栓固定到料斗上，同时将法兰座压紧固定，将法兰座压紧的同时，完成O型圈的压紧固定，O型圈密封确保搅拌轴端形成封闭的内腔，同时阻挡外部异物进入；轴承通过过盈配合压入马达座，轴承内圈与搅拌轴配合，进行旋转运动；双向Y型圈安装到马达座的沟槽内，起到双向密封作用；挡板通过压盘和连接螺钉固定到搅拌轴上，与搅拌轴组装成整体，并随搅拌轴做旋转运动；L型防尘圈通过压板及螺钉固定到法兰座上，安装时防尘圈唇口如图所示朝向料斗内侧，防止异物进入搅拌轴端；防尘圈与单向Y型圈安装到法兰座的密封沟槽中，实现封闭腔内的单向密封；耐磨套通过紧定螺钉固定到搅拌轴上，搅拌轴上有轴肩，可固定耐磨套的轴向移动，紧钉螺钉限制耐磨套的轴向及周向运动，其中搅拌轴上开有O型圈沟槽，可阻挡异物进入轴端。
搅拌轴端密封如图3所示主要由L型防尘圈、J型防尘圈、单向Y型圈、双向Y型密封圈、O型圈等五道轴向密封和O型圈两道端面密封组成的轴端封闭式密封结构，此封闭式密封结构需有一定的保压能力，还要保证泄油顺畅，保证轴端的可靠性。
如图3所示L型防尘圈，结构如图4所示因其形状为L型，称之为L型防尘圈。装配时如图3所示，L型唇口，朝向料斗内侧，一方面降低轴端密封腔的泄油压力，另一方面可阻挡料斗内的异物进入轴端。L型防尘圈，周圈有均布的通孔，螺栓可穿过此孔，一方面加强L型防尘圈的固定可靠性，同时可防止L型防尘圈绕搅拌轴向做旋转运动，降低L型防尘圈的可靠性。如图4所示L型防尘圈内侧为大斜角设计，一方面降低L型密封圈与轴的接触面积，减少接触摩擦力，降低L型圈被搅出的风险；同时唇口为悬臂结构，降低L型密封圈泄油压力。
如图3所示J型防尘圈，其结构如图5所示。J型防尘圈装配如图3所示，J型防尘圈唇口朝向料斗内侧，一方面降低轴端密封腔的泄油压力，另一方面可阻挡料斗内的异物进入轴端。如图5所示J型防尘圈外侧加两道加强筋，一方面可增强J型防尘圈的外侧密封性能，同时可提升J型防尘圈的稳定性，降低J型防尘圈翻出的风险。如图5所示J型防尘圈内侧为大斜角设计，一方面降低J型密封圈与轴的接触面积，减少接触摩擦力，降低J型圈被搅出的风险；同时唇口为悬臂结构，降低J型密封圈泄油压力。
如图3所示单向Y型圈，其结构如图6所示。单向Y型圈的装配如图3所示，单向Y型圈唇口朝向料斗内侧，一方面降低轴端密封腔的泄油压力，另一方面可阻挡料斗内的异物进入轴端。如图6所示单向Y型圈外侧加一道加强筋，一方面可增强单向Y型圈的外侧密封性能，同时可提升单向Y型圈的稳定性，降低单向Y型圈翻出的风险。如图6所示单向Y型圈内侧为大斜角设计，一方面降低单向Y型圈与轴的接触面积，减少接触摩擦力，降低单向Y型圈被搅出的风险；同时唇口为悬臂结构，降低单向Y型圈泄油压力。
如图3所示双向Y型密封圈，其结构如图7所示。双向Y型密封圈的装配如图3所示，双向Y型密封圈大唇口朝向料斗内侧，小唇口一侧朝料斗外侧，大唇口一侧可封住轴端结构的润滑油，小唇口一侧可以阻挡料斗外部异物侵入；同时，两道唇口之间可以形成一层油膜，降低双向Y型密封圈与轴之间的摩擦力，提升使用寿命。如图7所示双向Y型密封圈外侧加一道加强筋，一方面可增强双向Y型密封圈的外侧密封性能，同时可提升双向Y型密封圈的稳定性，降低双向Y型密封圈翻出的风险。如图7所示双向Y型密封圈内侧为大斜角设计，降低双向Y型密封圈与轴的接触面积，减少接触摩擦力，降低单向Y型圈被搅出的风险。
靠近料斗内侧的三道密封：L型防尘圈、1J型防尘圈、1Y型圈阻挡料斗内部异物进入，同时三道密封与双向Y型密封圈、O型圈组成封闭的内腔，润滑油经过马达座油口经过轴承的内置油道进入到内部密闭腔体，形成一定的压力，当润滑油压力达到一定值时，润滑油会顶开三道密封：L型防尘圈、1J型防尘圈、1Y型圈的内唇口进入到料斗内侧，润滑油既能润滑三道密封的唇口，提升密封的使用寿命，又能阻止外部异物的进入，提升轴端可靠性。
如图8所示，轴承为尼龙材料，尼龙轴承上开有进油孔及循环流道，润滑油通过进油孔及循环流道进入到轴端密封腔，润滑轴端结构。
如图9所示，法兰座上有两个沟槽，沟槽分别装配J型防尘圈和Y型防尘圈；为降低Y型防尘圈的泄油压力，将沟槽部位设计如图10所示的倒角，此倒角结构可降低密封腔泄油压力，提升搅拌密封的使用寿命。
如图12所示，搅拌轴外侧装有耐磨套结构，耐磨套可保护搅拌轴不被磨损，降低使用维护成本。如图11、图12所示，搅拌轴和耐磨套上开有螺钉定位孔，固定耐磨套的切向自由度，实现耐磨套与摆动轴同步运转；搅拌轴上设置有轴肩，限制耐磨套轴向自由度；搅拌轴上开有O型圈沟槽，阻挡异物进入耐磨套内部。
如图3所示，挡板通过压板和螺钉固定到搅拌轴上，挡板和马达座之间需保证一定的间隙，保证挡板和搅拌轴旋转自由无干涉。挡板可有效防止轴端结构损坏后，异物进入搅拌轴的花键槽内，造成搅拌轴和马达花键轴的磨损；同时挡板又可阻止马达处密封直接与异物接触，损坏马达的密封。
下面结合其余优选实施例，对上述实施例中设计到的内容进行说明。
1.如图3所示，双向Y型密封圈可由O型圈代替；
2.如图11、图12所示，搅拌轴上的密封沟槽可以开到耐磨套上，由活塞密封机构改为活塞杆密封结构；
3.如图3所示，轴承材质为尼龙材质，可以改为无油轴承(SF-1)，或改为铜套的形式；
4.如图3所示，挡板固定到摆动轴上，还可固定到法兰座上；
5.如图3所示，法兰座结构可改为其他带密封沟槽形式的结构，以实现密封的功能；
6.L型防尘圈、单向Y型防尘圈及J型防尘圈组合顺可以不同；
7.单向Y型防尘圈及J型防尘圈外圈加强筋可以设计成圆形、三角形或其他结构；
8.L型防尘圈周圈孔可以设计成8个或其他数量；
9.双向Y型密封圈、L型防尘圈、单向Y型防尘圈及J型防尘圈固定形式可以不同；
10.耐磨套的固定方式可通过过赢配合方式固定，还可通过花键形式固定。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
1.为解决搅拌密封可靠性问题，增加搅拌密封单边过盈量，增加搅拌密封的单边补偿量，解决因加工或装配问题导致搅拌轴不同轴的问题，避免泥浆过早进入轴端，损坏轴端结构；
2.为解决搅拌密封更换困难的问题，改进搅拌密封结构，将搅拌密封结构从橡胶皮结构改为标准Y型密封圈及防尘圈结构，提升搅拌密封装配及维护性能；
3.为加强搅拌轴端密封的可靠性，设计特殊的密封结构，并进行优化组合，大幅提升搅拌轴端的可靠性，寿命提升一倍；
4.为降低搅拌轴段后期维护成本，新增搅拌轴耐磨套结构，降低混凝土泵车的使用成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构，其特征在于，包括料斗(13)和安装在料斗(13)内部的搅拌装置，所述搅拌装置的一端设有搅拌轴(9)与料斗(13)相连接，所述搅拌轴(9)的轴端结构包括马达座(1)、连接螺栓(17)、法兰座(5)、O型圈(16)、轴承(4)、双向Y型圈、L型防尘圈(6)、压板(7)、螺钉(11)、J型防尘圈(12)、单向Y型圈(14)以及双向Y型密封圈(18)，所述马达座(1)通过连接螺栓(17)固定到料斗(13)上，所述马达座(1)与料斗(13)之间设有法兰座(5)和O型圈(16)，所述轴承(4)通过过盈配合压入马达座(1)，所述轴承(4)的内圈与搅拌轴(9)配合，进行旋转运动，所述Y型圈安装在马达座(1)的沟槽内，所述L型防尘圈(6)通过压板(7)及螺钉(11)固定到法兰座(5)上，所述J型防尘圈(12)与单向Y型圈(14)安装到法兰座(5)的密封沟槽中；
所述搅拌轴(9)的外侧通过紧定螺钉(20)固定有耐磨套(8)，所述紧定螺钉(20)限制耐磨套(8)的轴向及周向运动，所述搅拌轴(9)上开设有O型圈沟槽(10)；
所述L型防尘圈(6)、J型防尘圈(12)、单向Y型圈(14)的唇口均朝向料斗(13)内侧；
所述L型防尘圈(6)、J型防尘圈(12)、单向Y型圈(14)的内侧均为大斜角结构、唇口均为悬臂结构；
所述L型防尘圈(6)、J型防尘圈(12)、单向Y型圈(14)与双向Y型密封圈(18)、O型圈(16)组成密封的内腔；
所述双向Y型密封圈(18)大唇口朝向料斗(13)内侧，小唇口一侧朝料斗(13)外侧，两道唇口之间形成一层油膜。
2.根据权利要求1所述的泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构，其特征在于：所述搅拌轴(9)上通过压盘(2)和连接螺钉(19)固定有挡板(3)，所述挡板(3)与搅拌轴(9)组装成整体，并随搅拌轴(9)做旋转运动。
3.根据权利要求1所述的泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构，其特征在于：所述L型防尘圈(6)的周圈均匀分布有通孔，所述螺栓可穿过所述通孔。
4.根据权利要求1所述的泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构，其特征在于：所述搅拌轴(9)上设有轴肩，用于固定耐磨套(8)的轴向移动。
5.根据权利要求1所述的泵送机械的泵送机构用搅拌轴端结构，其特征在于：所述轴承(4)为尼龙材料，所述轴承(4)上开设有进油孔及循环流道。
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