[發明專利]一種泵送泥漿狀物料，尤其是混凝土的活塞泵及混凝土泵

有效

• 申請號: 201210075167.5
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102606442A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 卡爾﹒施萊西特
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: F04B15/02
• 分類號: F04B15/02;F04B53/14;F04B53/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工程機械領域，尤其涉及一種泵送泥漿狀物料，尤其是混凝土的活塞泵及混凝土泵。

背景技術

活塞泵用于泵送工業用泥漿狀物質，例如混凝土，通常情況下，活塞泵具有兩個輸送缸；在吸料行程，輸送缸與料斗連通，可從料斗內吸料；在泵料行程，輸送缸通過分配閥可與布料管連通。輸送缸的砼活塞通過一個公共的活塞桿與主油缸活塞連接，通過主油缸驅動實現往復式運動。由于砼活塞與物料直接接觸，因此對砼活塞的密封性和輸送缸內表面都提出了嚴格的要求，并要求有盡量小的摩擦。為降低磨損，砼活塞一般是置于經過調質硬化或者高度鍍鉻處理過的抗磨損的輸送缸內。除金屬件外，砼活塞還具有硫化的橡膠外套。砼活塞的兩端各有一個環形元件，從而在吸料行程和泵料行程，砼活塞的兩端都可達到密封效果。但是泵送的速度越快，設于砼活塞靠近物料端面的環形元件磨損也越快，因此，該環形元件通過其自身的唇部對輸送缸表面進行清洗式刮擦，由于摩擦大，該環形元件后部的彈性受壓部位趨于干燥，從而導致干式磨損，在高壓下往復運動，環形元件的唇部很快就會因為磨損變得越來越薄，此時沙狀物料可能滲入環形空腔內，造成砼活塞的損壞。

為避免上述情況，現有常用的做法是：將環形元件四周的紡織物或者人造織物進行硫化處理，使得水箱內的流體滲入到環形空腔中，降低干式磨損。但在高壓情況下，這種做法效果不佳，因為滲入的具有磨損的物料會對輸送缸造成磨損；并同時還對驅動能力提出了更高的要求。

因此，從砼活塞遠離物料的端面注入諸如水箱內的沖洗流體。該沖洗流體除了可用于沖洗滲入的泥漿狀物料外，還具有冷卻作用：不僅可冷卻驅動液，還可冷卻砼活塞和輸送缸之間的摩擦生熱，輸送缸缸壁摩擦產生的熱量由泵送物料帶走。

發明內容

本發明的目的在于提供一種活塞泵，可降低砼活塞和輸送缸之間的磨損。通過巧妙合適的結構設計在功能和結構空間上可以同時實現砼活塞的密封和刮擦效果。

為解決此技術問題，本發明首先建議：

一種泵送泥漿狀物料，尤其是混凝土的活塞泵，具有至少一個輸送缸；輸送缸內安裝有可軸向運動的砼活塞。其中，砼活塞和輸送缸之間設有徑向環形間隙。砼活塞第二端面通過一活塞桿與驅動機構相連。

在砼活塞的第一端面裝配一個由唇形刮油環構成的彈性環形元件；在砼活塞的第二端面裝配一個由壓力密封件組成的環形元件，兩環形元件限位形成環形空腔，環形空腔內注入有一定量的流體，這些流體始終是通過砼活塞第一端面處泵送物料的瞬間壓力被注入的。刮油環設于砼活塞第一端面，帶有一個或多個彈性的唇部。壓力密封件優選為：至少帶有1個具有“摩擦系數小”的缸套式密封環，比如說由人造材料制成。

在刮油時，僅僅通過帶唇部的刮油環起作用，使得環形空腔內的流體與物料具有相同的壓力，因此刮油環僅通過其彈性徑向的預壓力即可貼合于輸送缸內表面，從而實現刮擦和分離物料的效果。刮油環唇部的前端與泵送物料接觸，后端與環形空腔接觸。

為優化改進砼活塞的導向性，刮油環和壓力密封件的軸向上設置導向環；該導向環與環形空腔相通，并帶有便于流體通過的流體通道。

為確保環形空腔內始終保持充滿流體，環形空腔至少是暫時的與外界保持暢通；優選在流體通道上安裝回流截止閥。通常，砼活塞在吸料和泵料狀態之間往復運動。因此在輸送缸的吸料轉換位置處，將流體注入活塞內，并流入到環形空腔中，使得每次吸料行程，環形空腔內滲漏的流體可通過流體通道實現補給。

優選的，當壓力密封件在活塞槽內有徑向和軸向的位移時，優選附加一個O型密封圈作為彈性元件，用于預緊與環形間隙相通的壓力密封件。此時，環形空腔內流體的補給可以通過另一種改進方式實現：壓力密封件可在環形空腔的外側面浮動而被注入液體；并且回流截止閥在活塞槽內存在軸向的和徑向的間隙。在吸料行程，泵送壓力和環形空腔內壓力降至外界壓力以下，使得處于外界壓力下的外側流體將壓力密封件從其支座上舉起，即可通過壓力密封件流入環形空腔內。

進一步地，砼活塞第一端面的中間位置設有一個空隙；在空隙的端面設有一個可感知泵送物料壓力的膜片。優選將由刮油環組成的環形元件變形為膜片的外側邊緣。通過膜片和空隙限位形成一個可容納流體的第一沖程室，第一沖程室可以與環形空腔連通。通過這種結構上的改變，缸套式環形密封件可在活塞槽內具有軸向的自由間隙。