CN204627894U - 一种立式液压柱塞泥浆泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水利设备设施，特别公开了一种立式液压柱塞泥浆泵，它包括竖立的柱塞式砂浆缸，砂浆缸内上方连接液压油缸，液压油缸的输出端与砂浆缸的活塞柱连接，活塞柱下端设有耐磨帽；由环形支撑密封圈分隔成的上空腔上安装散热示位器，下空腔上部设有压力传感器，下部设有侧进口和侧出口，侧进口和侧出口分别设有单向浮动球阀和单向重力球阀。本实用新型通过液压油缸推动砂浆缸的活塞柱作往复运动，以此来挤压下空腔内的清水达到挤压砂浆的目的，它结构简单、操作方便，具有输沙能力强、效率高、耗能少、环保、运行安全可靠等特点。

Description

一种立式液压柱塞泥浆泵

（一）      技术领域

    本实用新型涉及一种水利设备设施，特别涉及一种立式液压柱塞泥浆泵。

（二）      背景技术

山东省沿黄河区域范围内，煤炭资源开采业在促进经济发展的同时，也给带来诸多负面影响，造成了较为严重的地质生态破坏，部分河道断流，道路、桥涵断裂下沉，水电设施损坏。采煤塌陷区常年积水区域，耕地面积减少，粮食减产、绝产，农业经济损失巨大。压煤村庄房屋斑裂、倾斜、倒塌，已严重威胁塌陷区内群众生命财产安全。

因采煤塌陷造成的失地农民逐年增多，失地农民由于没有可靠的就业保障机制和健全的社会保障体系，其长远生计面临严重威胁。采用传统的采煤塌陷区土地复垦方式和方法，在地面轻度沉陷的区域，采取局部平整即可恢复耕种，但在常年积水的重度塌陷区域，因周边区域无山体或丘陵可借土充填，难以复垦为耕地。若采用传统的土地复垦方式，无法从根本上解决塌陷区土地复垦问题。

利用管道输沙技术，可将黄河泥沙输送到采煤塌陷地进行充填，在充填泥沙表层覆盖原耕作土，达到原地面高程或接近原地面高程，恢复原有耕地功能。

但在运用管道输沙技术进行填充时，由于管道比较长，能量损失比较大，在输沙的过程中，必须进行加压加能。由于加压加能的过程中对能量的损耗会加大输沙的成本。目前的泥浆泵中，普遍存在着各种各样的问题，比如渣浆泵磨损大寿命短，维护费用高，加之扬程低，不可用于远距离浆体输送；隔膜泵技术难度大，结构复杂，泵机体积庞大，机械效率85%左右，在相同流量、压力（扬程）条件下，整个隔膜泵价格最高, 是其他泵价格的几倍到几十倍，同时由于运行频次高，因而易磨损件及其年运行费用也较高，隔膜泵要求输送物料粒径小于1毫米；油隔离泵存在污染环境问题，并且智能化程度低，机械效率低；水隔离泵存在清水水耗和混浆两大问题；水隔膜泵的管道不具备压力流速自动调节功能；高压水喷淋泵则存在着浪费水资源的问题。上述泵都不适合运用到管道输沙系统中。

（三）      发明内容

    本实用新型为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种可对砂浆、泥浆进行高效率、低能耗、环保、远距离的加能加压的立式液压柱塞泥浆泵。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种立式液压柱塞泥浆泵，其特征是：包括竖立的柱塞式砂浆缸，所述柱塞式砂浆缸包括缸体、活塞柱和可更换的环形支撑密封圈，环形支撑密封圈固定在缸体上并且套在活塞柱上，所述柱塞式砂浆缸上方连接液压油缸，所述液压油缸的输出端伸入缸体内部与活塞柱固定连接，所述环形支撑密封圈将缸体内腔分隔成上空腔和下空腔，所述下空腔的上部设有压力传感器，所述缸体下端设有侧进口和侧出口，侧进口处设有只进不出的进口单向浮动球阀，侧出口处设有只出不进的出口单向重力球阀，所述进口单向浮动球阀的密度小于1千克/立方米，出口单向重力球阀的密度大于1千克/立方米。

所述上空腔侧壁上设有透明的敞口式散热示位器。

所述侧进口和侧出口上方的下空腔内设有虑位器，所述虑位器通过橡皮筋连接在下空腔的底部，所述虑位器包括由具有超高分子量的聚乙烯材料制成的球体和镶嵌在球体外沿与砂浆缸内壁接触的环形部位的土工布。

所述活塞柱下端设有由超高分子量聚乙烯材料制成的耐磨帽。

所述进口单向浮动球阀的密度为0.94千克/立方米，出口单向重力球阀的密度为1.37千克/立方米。

所述活塞柱为镀铬活塞柱。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用液压传动设备，液压传动设备传动平稳，在液压传动设备中，由于油液几乎不可压缩，依靠油液的连续流动进行传动；油液有吸振能力，在油路中还可以设置液压缓冲装置，所以不像机械机构那样因加工和装配误差会引起振动和撞击，使传动十分平稳，便于实现频繁的换向；同时它的质量轻，体积小，液压传动与机械、电力等传动方式相比，在输出同样功率的条件下，体积和质量可以减少很多，因此惯性小、动作灵敏；承载能力大，液压传动易于获得很大的力和转矩；易于实现过载保护，液压系统中采取了很多安全保护措施，能够自动防止过载，避免发生事故；液压元件能够自动润滑，由于采用液压油为工作介质，使液压传动装置能自动润滑，因此元件的使用寿命较长。

2、在上空腔上设置了敞口式散热示位器：活塞柱往复运动，使活塞柱和水缸间的环形支撑密封圈受到摩擦，密封性变差，环形支撑密封圈磨损后，会使下空腔中的水流到上空腔中，此时敞口式散热示位器的水位会上升，从而提示操作人员及时更换环形支撑密封圈。敞口式散热示位器为敞口的，与空气连通，有利于上空腔中的水散热。

3、镀铬活塞柱在运行过程中容易遭到磨蚀，为了避免活塞柱磨蚀，在活塞柱上套有耐磨帽，保护设备活塞柱不受磨损，耐磨帽磨损后，可以方便更换。

4、砂浆进入砂浆缸中会迅速的上升到砂浆缸中的清水区，为了避免这种情况，砂浆缸中设有虑位器，可以使砂浆缓慢、均匀地上升，避免砂浆与水的快速混合。

5、在喂料压差作用下，不可避免地将有极少部分的泥浆将于清水混合，在砂浆缸高度设置上，适当加长而成为混浆区，以保证镀铬活塞柱作往复上下运动时，仅在清水区范围内运动，

6、在喂料压差作用下，砂浆进入砂浆缸中会迅速的上升到砂浆缸中的清水区，为了避免这种情况，砂浆缸中设有虑位器，可以使砂浆平稳、均匀地上升，避免砂浆与水的快速混合。

（四）      附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图中，1 砂浆缸，2进口单向浮动球阀，3出口单向重力球阀，4上空腔，5下空腔，6缸体，7环形支撑密封圈，8活塞柱，9侧进口，10侧出口，11敞口式散热示位器，12液压油缸,13压力传感器，14底座，15清水区，16混浆区，17砂浆区，18虑位器，181球体，182土工布,19耐磨帽，20橡皮筋。

（五）      具体实施方式

附图为本实用新型的具体实施例。如图1所示，该种立式液压柱塞泥浆泵，包括一个竖立的柱塞式砂浆缸1，它安装在底座14上，柱塞式砂浆缸1包括缸体6、活塞柱8和可更换的环形支撑密封圈7，活塞柱8为镀铬活塞柱，其下端安装有由超高分子量聚乙烯材料制成的耐磨帽19，环形支撑密封圈7可拆卸地固定在缸体6上并且套在活塞柱8上，环形支撑密封圈7将缸体6内腔分隔成上空腔4和下空腔5，上空腔4侧壁上设有透明的敞口式散热示位器11，敞口式散热器与上空腔4相连通；泥浆在下空腔5内分成上层的清水区15中层的混浆区16和下层的砂浆区17，下空腔5的清水区15处设有压力传感器13，用于监控下空腔5内的压力；在缸体6下端设有侧进口9和侧出口10，侧进口9和侧出口10对称设置，侧进口9处设有只进不出的进口单向浮动球阀2，进口单向浮动球阀2的密度小于1千克/立方米，最好是0.94千克/立方米，侧出口10处设有只出不进的出口单向重力球阀3，出口单向重力球阀3的密度大于1千克/立方米，最好是1.37千克/立方米；在下空腔5的砂浆区17的下部、侧进口9和侧出口10的上方设有虑位器18，它的直径与缸体6飞内径相当，虑位器18通过橡皮筋20或其他弹性物连接在下空腔5的底部，虑位器18包括球体181和土工布182，土工布182镶嵌在球体外沿与砂浆缸1内壁接触的环形部位，它可以像赤道带一样镶嵌在球体上，也可以像图1所示的包裹在整个球体181上，球体181由具有超高分子量的聚乙烯材料制成，它的比重小于水。柱塞式砂浆缸1上方通过法兰连接液压油缸12，液压油缸12的输出端伸入缸体6内部与活塞柱8固定连接。

工作过程如下：从侧进口9向下空腔5内注入清水，通过敞口式散热示位器11将上空腔4注满水，将砂浆缸1的进口与分离浓度器的喂料罐连接，出口与外输管道连接。启动液压油缸12，当液压油缸12带动活塞柱8向上运动时，在砂浆缸1中形成负压，出口单向重力球阀3在侧出口10与砂浆缸1的压差作用下，开始向下运动，侧出口10被封堵，进口单向浮动球阀2在喂料罐中的砂浆的压力作用下，开始向下运动，侧进口9打开，砂浆进入砂浆缸1中，虑位器18逐渐被顶起，进入砂浆缸1的极少的砂浆与清水混合，形成混浆区16；

当液压油缸12带动活塞柱8向下运动时，推动挤压清水区15的水，水受到挤压，作为向砂浆传递能量的传输介质对砂浆进行挤压，砂浆缸1中的压力增大，致使进口单向浮动球阀2向喂料罐方向移动，堵住侧进口9，使砂浆不能进入砂浆缸1中，同时，砂浆缸1中的砂浆也不能向喂料罐输出砂浆，出口单向重力球阀3向上运动将侧出口10打开，砂浆缸1中的砂浆从侧出口10流出至外排输沙管道。

在活塞柱8运动过程中会摩擦生热和接收到来自液压油缸12发散的热量，使活塞柱8发热，影响泵运行的稳定和工作效率，上空腔4中的水此时可以起到冷却活塞柱8的作用，维持设备稳定运行，同时敞口式散热示位器11也有利于下空腔5中的水及时向外散热。

活塞柱8的往复运动，使环形支撑密封圈7受到磨损，密封性变差，环形支撑密封圈7磨损后，会使清水混着砂浆进入上空腔4，环形支撑密封圈7会进一步受到磨损，这时敞口式散热示位器11中的水位就会上升，从而提醒操作人员及时更换环形支撑密封圈7。

上述过程周而复始，使砂浆在砂浆缸1中受到挤压，从而获得能量，以利于砂浆长距离的运输。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (6)

1.一种立式液压柱塞泥浆泵，其特征是：包括竖立的柱塞式砂浆缸（1），所述柱塞式砂浆缸（1）包括缸体（6）、活塞柱（8）和可更换的环形支撑密封圈（7），环形支撑密封圈（7）固定在缸体（6）上并且套在活塞柱（8）上，所述柱塞式砂浆缸（1）上方连接液压油缸（12），所述液压油缸（12）的输出端伸入缸体（6）内部与活塞柱（8）固定连接，所述环形支撑密封圈（7）将缸体（6）内腔分隔成上空腔（4）和下空腔（5），所述下空腔（5）的上部设有压力传感器（13），所述缸体（6）下端设有侧进口（9）和侧出口（10），侧进口（9）处设有只进不出的进口单向浮动球阀（2），侧出口（10）处设有只出不进的出口单向重力球阀（3），所述进口单向浮动球阀（2）的密度小于1千克/立方米，出口单向重力球阀（3）的密度大于1千克/立方米。

2.根据权利要求1所述的立式液压柱塞泥浆泵，其特征是，所述上空腔（4）侧壁上设有透明的敞口式散热示位器（11）。

3.根据权利要求1所述的立式液压柱塞泥浆泵，其特征是，所述侧进口（9）和侧出口（10）上方的下空腔（5）内设有虑位器（18），所述虑位器（18）通过橡皮筋（20）连接在下空腔（5）的底部，所述虑位器（18）包括由具有超高分子量的聚乙烯材料制成的球体（11）和镶嵌在球体（181）外沿与砂浆缸（1）内壁接触的环形部位的土工布（182）。

4.根据权利要求1至3任一项所述的立式液压柱塞泥浆泵，其特征是，所述活塞柱（8）下端设有由超高分子量聚乙烯材料制成的耐磨帽（19）。

5.根据权利要求4所述的立式液压柱塞泥浆泵，其特征是，所述进口单向浮动球阀（2）的密度为0.94千克/立方米，出口单向重力球阀（3）的密度为1.37千克/立方米。

6.根据权利要求5所述的立式液压柱塞泥浆泵，其特征是，所述活塞柱（8）为镀铬活塞柱。