CN101865127B - 一种泵送设备及其输送缸活塞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输送缸活塞，包括活塞本体(1)和与输送缸配合的密封体(3)，其特征在于，所述密封体(3)为环状结构，在所述活塞本体(1)和所述密封体(3)之间设置有增压腔(4)，在所述增压腔(4)上设置有阀嘴(5)，通过所述阀嘴(5)向所述增压腔(4)充入流体。本发明所提供的输送缸活塞，可以调节增压腔(4)的压力，从而来调节输送缸活塞的刚度，不仅改善了输送缸活塞的刚度性能；而且提高了密封性能和便利输送缸活塞安装，当密封体(3)磨损，可以增大增压腔(4)的压力，使密封性能达到功能要求，来延长密封件(3)以至整个输送缸活塞的使用寿命，结构简单，制造成本低。

Description

一种泵送设备及其输送缸活塞

技术领域

本发明涉及一种泵送设备的输送缸活塞，特别是涉及一种混凝土泵送设备的输送缸活塞。

背景技术

输送缸活塞是泵送设备中的关键部件，随着活塞在输送缸内的往复运动，将混凝土、泥沙、水等流体物压入输送管道内，因此，活塞的性能直接影响着泵送设备的性能。

例如混凝土泵送设备的工作过程中，活塞杆在液压油的作用下带动活塞运动，进而将活塞缸内的混凝土输送至输送管道内，并通过输送管道送至浇注现场。在此过程中，活塞在活塞缸中沿活塞的轴线做往复运动，其工作环境非常恶劣：不仅需要长时间地承受6MPa至30MPa的高压以及-40℃至100℃以上的工作温度，而且长期处于泥浆水的浸泡中，造成了活塞的损坏，使输送缸活塞的机械性能和弹性性能下降，从而造成与输送缸的密封性能下降，无法正常工作。

由于混凝土泵送设备的输送缸活塞工作环境的特殊性，为了解决上述问题，现有技术提供了一种改良的混凝土泵送设备的输送缸活塞，请参照图1所述：

该现有技术提供的输送缸活塞包括密封部件22，密封部件22固定于压板23以及活塞杆21之间，压板23通过螺栓与活塞杆固定，从而将密封部件22卡于二者之间。密封部件22包括弹性骨架部分221和包覆部分222，弹性骨架部分221固定于包覆部分222的内部，对包覆部分222起支撑作用，改善包覆部分222的机械性能和弹性性能。从而提高其密封性能，延长输送缸活塞使用寿命。

但是该技术方案存在以下缺点：一、包覆部分222的机械性能和弹性性能不可调节。当包覆部分222磨损之后，其机械性能和弹性性能会下降，从而会影响其密封性能和使用寿命；二、该输送缸活塞是通过压力装置强制压入输送缸内的，因为输送缸活塞设置有弹性骨架部分221，会造成强制压入输送缸内非常困难，其安装非常不方便；三、弹性骨架部分221仅只有改善密封部件22的两唇口部的弹性力，并没有改善密封部件22各方向的弹性力，即没有改善密封部件与输送缸之间的配合力，当密封部件22的两唇口部被磨损后，该输送缸活塞就不能起到密封作用，从而会影响其使用寿命。四、弹性骨架部分221容易破坏包覆部分222，因为弹性骨架部分221的弹力不是均等载荷，而是集中载荷，这样很容易造成包覆部分222，在弹性骨架部分221的弹力的作用下破坏。五、结构复杂、制造成本高。

因此，一、如何长时间地保持输送缸活塞的刚度和弹性性能，并且可以根据实际输送压力的需要和密封性能的需要，以及输送缸活塞磨损后，密封性能下降，可以随时调节输送缸活塞的刚度和弹性性能，延长输送缸活塞的密封部件的使用寿命。二、如何方便将输送缸活塞安装到输送缸中，提高输送缸活塞安装性能。三、如何改善输送缸活塞结构，降低制造成本，提高活塞使用过程中的经济性是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种输送缸活塞，该活塞具有长时间地保持输送缸活塞的刚度和弹性性能，并且可以根据实际输送压力的需要和密封性能的需要，以及输送缸活塞磨损后，密封性能下降，可以随时调节输送缸活塞的刚度和弹性性能，延长输送缸活塞的密封部件的使用寿命。而且便于输送缸活塞安装，结构简单，制造成本低。

本发明的另一目的是提供一种包括上述输送缸活塞的泵送设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种输送缸活塞，包括活塞本体和与输送缸配合的密封体，其特征在于，所述密封体为环状结构，在所述活塞本体和所述密封体之间设置有增压腔，在所述增压腔上设置有阀嘴，通过所述阀嘴向所述增压腔充入流体。

优选地，所述密封体与所述活塞本体配合，形成密封的增压腔。

优选地，所述活塞本体和所述密封体之间设置有内胎，所述内胎为环状结构，所述增压腔由所述内胎形成，所述阀嘴安装在所述内胎上。

优选地，所述阀嘴包括输送管和阀芯，输送管与所述增压腔连接，所述阀芯为向所述增压腔充入流体的阀门，安装在输送管内。

优选地，所述密封体与所述活塞本体配合部，设置有用于固定所述密封体的弹性支撑圈，在相对应的所述活塞本体部，设置有用于固定所述密封体的弹性支撑圈的凹槽。

优选地，所述密封体包括与输送缸配合的密封面层，所述密封面层的前端设置有第一密封唇口。

优选地，所述密封面层的后端设置有第二密封唇口，所述第一密封唇口和所述第二密封唇口之间设置有储油槽。

优选地，所述密封体还包括位于所述密封体内表层的橡胶层，所述密封面层和所述橡胶层之间的受力骨架层，所述受力骨架层为弹性金属件或者为帘布层，所述帘布层是由挂胶帘子线组成的布层和/或钢丝编成的钢带帘布，通过并列和/或斜线交叉布置而成。

优选地，所述密封面层由聚四氟乙烯或石墨材料制成，所述增压腔内表面为橡胶层，所述密封面层、受力骨架层由橡胶胶合而成。

优选地，所述流体为空气或者氮气。

优选地，还包括用于连接活塞杆的连接杆，所述连接杆与所述活塞本体连接，所述密封***于所述连接杆和所述活塞本体之间。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种泵送设备，包括如上述任一项所述的输送缸活塞。

本发明提供的一种输送缸活塞，不仅可以用于混凝土泵送设备，还可以用于泥沙、水、油等各种流体输送设备，如液压油缸的活塞、柱塞水泵的活塞等等。

本发明提供的一种输送缸活塞，包括与输送缸配合的密封体和活塞本体，密封体和活塞本体之间设置有增压腔和向增压腔充入流体的阀嘴。增压腔的设置不仅提高了整个密封体的刚度和弹性性能，而且可以根据实际输送压力的需要和密封性能的需要，以及输送缸活塞磨损后，密封性能下降，可以随时调节增压腔压力，从而调节输送缸活塞的刚度和弹性性能，延长输送缸活塞的密封部件的使用寿命。密封体的安装以及输送缸活塞的安装过程中，首先安装到位，然后再对增压腔充入气体和液体，提高其刚度和弹性性能，这样安装非常方便，不需要直接压入。结构也非常简单，制造成本低。密封体可以由耐磨材料，如：聚四氟乙烯或石墨材料，也可以多层材料制成，密封面层由耐磨材料制成，其它由橡胶制成。流体可以是气体，也可以是液体。最优选择空气或者氮气。

在一种优选实施方式中，密封体与活塞本体配合，形成密封的增压腔。密封体与活塞本体配合部，设置有用于固定密封体的弹性支撑圈，在相对应的活塞本体部，设置有用于固定所述密封体的弹性支撑圈的凹槽。弹性支撑圈的设置是为了提高增压腔的密封性性能和加强密封体的固定。

在一种优选实施方式中，活塞本体和所述密封体之间设置有内胎，内胎为环状结构，增压腔由所述内胎形成，阀嘴安装在内胎上。内胎由橡胶制成，如同汽车内胎一样，提供给密封件一定的刚度和弹性性能。其结构简单，制造成本低。

在一种优选实施方式中，本发明所提供的密封体的第一密封唇口和第二密封唇口，是为了更好的提高其密封性能，第一密封唇口和第二密封唇口之间设置有储油槽，是为了加强密封体与输送缸之间的润滑作用。在正常的装配情况下，第一密封唇口主要起密封和传压作用，受到较大的摩擦力，而第二密封唇口位于活塞体的后端，主要起防尘作用，受到的作用力较小，磨损较轻，因此，当第一密封唇口密封性能下降时，第二密封唇口仍然具有较好的密封性能，此时，就可以将活塞体翻转180度进行装配，由第二密封唇口承担密封和传压的作用，这样，可以进一步延长活塞体的使用寿命，提高了活塞体的使用过程中的经济性；另一方面，第二密封唇口的设置，可以使活塞体的中间部分与活塞缸形成了一个密闭的空腔，从而保证润滑油较长时间地保持在空腔内，对密封部件进行润滑，减少磨擦生热，降低密封部件的磨损速度，延长密封部件的使用寿命。

在一种优选实施方式中，本发明所述提供的阀嘴，阀嘴可以直接安装到内胎或者活塞本体或者密封体上，为了方便向增压腔充入流体，也可以将阀嘴引到活塞体外。故阀嘴包括输送管和阀芯，输送管与增压腔连接，阀芯为向增压腔充入流体的阀门，安装在输送管内。

在一种优选实施方式中，本发明所述提供的密封体，密封体还包括位于密封体内表层的橡胶层，所述密封面层和所述橡胶层之间的受力骨架层，受力骨架层为弹性金属件或者为帘布层，帘布层是由挂胶帘子线组成的布层和/或钢丝编成的钢带帘布，通过并列和/或斜线交叉布置而成。这个是为了提高密封体尺寸稳定性和机械性能，防止砂石等坚硬的物质对密封体的损坏，为了提高密封体的耐磨性能，密封面层由聚四氟乙烯或石墨材料制成，橡胶层，密封面层、受力骨架层由橡胶胶合而成，提高了密封体的机械性能和弹性能。

在一种优选实施方式中，输送缸活塞还包括用于连接活塞杆的连接杆，连接杆与活塞本体连接，密封***于连接杆和活塞本体之间。连接杆还用于将密封体固定，提高密封体的尺寸稿定性和增压腔密封性能。

本发明所提供的泵送设备的有益效果与输送缸活塞的有益效果类似，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中一种输送缸活塞的结构示意图；

图2为本发明所提供的一种输送缸活塞，第一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明所提供的一种输送缸活塞，第二种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明所提供的一种输送缸活塞，第三种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参照图2的第一种具体实施方式中，本发明所提供的输送缸活塞包括活塞本体1、与输送缸配合的密封体3、连接杆2，密封体3与活塞本体1配合，位于活塞本体1和连接杆2之间，活塞本体1与连接杆2通过螺栓连接，固定密封体3，确保密封体3尺寸稳定性。密封体3为环状结构。密封体3与活塞本体1配合部，以及连接杆2配合部，设置有用于固定密封体3的弹性支撑圈30，在相对应的活塞本体1，设置有用于固定密封体3的弹性支撑圈30的凹槽10。在活塞本体1和密封体3之间形成增压腔4，在活塞本体1上设置有阀嘴5，通过阀嘴5向增压腔4充入。流体可以是气体或者液体，最优选择空气或者氮气。

阀嘴5可以直接安装到密封体3或者活塞本体1上，为了方便向增压腔4充入流体，也可以将阀嘴5引到活塞本体1外。为了将阀嘴5引到活塞本体1外，阀嘴5包括输送管50和阀芯51，输送管50与活塞本体1连接，阀芯51为向增压腔4充入流体的阀门，安装在输送管50内。

为了更好的提高其密封性能，密封体3设置有第一密封唇口31和第二密封唇口32。为了加强密封体3与输送缸之间的润滑作用，在第一密封唇口31和第二密封唇口32之间设置有储油槽33。在正常的装配情况下，第一密封唇口31主要起密封和传压作用，受到较大的摩擦力，而第二密封唇口32位于活塞体的后端，主要起防尘作用，受到的作用力较小，磨损较轻，因此，当第一密封唇口31密封性能下降时，第二密封唇口32仍然具有较好的密封性能，此时，就可以将活塞体翻转180度进行装配，由第二密封唇口32承担密封和传压的作用，这样，可以进一步延长活塞体的使用寿命，提高了活塞体的使用过程中的经济性；另一方面，第二密封唇口32的设置，可以使活塞体的中间部分与活塞缸形成了一个密闭的空腔，从而保证润滑油较长时间地保持在空腔内，对密封体3进行润滑，减少磨擦生热，降低密封体3的磨损速度，延长密封体3的使用寿命。

本发明第一种具体实施方式中，增压腔4和阀嘴5的设置，不仅提高了整个密封体3的刚度和弹性性能，而且可以根据实际输送压力的需要和密封性能的需要，以及输送缸活塞磨损后，密封性能下降，可以随时调节增压腔压力，从而调节输送缸活塞的刚度和弹性性能，延长输送缸活塞的密封部件的使用寿命。密封体3的安装以及输送缸活塞的安装过程中，首先安装到位，然后再对增压腔4充入气体和液体，最优充入氮气，提高其刚度和弹性性能，这样安装非常方便，不需要直接压入。结构也非常简单，制造成本低。密封体3可以由耐磨材料制成，如：聚四氟乙烯或石墨材料等。

在另一种优选实施方式，请参照图3的第二种具体实施方式中，为了提高增压腔4的密封性能，在密封体3和活塞本体1之间，设置有内胎6，内胎6相当于自行车轮胎一样的结构，增压腔4由内胎6形成，简化输送缸活塞结构，提高增压腔4的密封性能，促使活塞本体1与密封体3之间的密封性能要求不受限制。

在另一种优选实施方式，请参照图4的第三种具体实施方式中，密封体3由与输送缸配合的密封面层300和密封体3内表面为密封性能好的橡胶层301组成。橡胶层301是为了提高增压腔4的密封性能，提高整个密封体3的弹性性能。密封面层300由聚四氟乙烯或石墨材料制成，提高与输送缸活塞耐磨性能。

也可以在橡胶层301和密封面层300之间还设置有受力骨架层302。设置受力骨架层302是为了提高密封体尺寸稳定性和机械性能，防止砂石等坚硬的物质对密封体3的损坏。

受力骨架层302可以是弹性金属件，也可以是同汽车轮胎布置一样的帘布层，帘布层是由挂胶帘子线组成的布层和/或钢丝编成的钢带帘布，通过并列和/或斜线交叉布置而成。

除了上述输送缸活塞，本发明还提供一种包括上述输送缸活塞的泵送设备，该泵送设备其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以作出若干等同变换，这些等同变换均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种输送缸活塞，包括活塞本体(1)和与输送缸配合的密封体(3)，其特征在于，所述密封体(3)为环状结构，在所述活塞本体(1)和所述密封体(3)之间设置有增压腔(4)，在所述增压腔(4)上设置有阀嘴(5)，通过所述阀嘴(5)向所述增压腔(4)充入流体，所述密封体(3)与所述活塞本体(1)配合，形成密封的增压腔(4)，

所述阀嘴(5)包括输送管(50)和阀芯(51)，输送管(50)一端与所述增压腔(4)连接，所述阀芯(51)为向所述增压腔(4)充入流体的阀门，安装在输送管(50)另一端内，所述阀嘴(5)引到所述活塞本体(1)外。

2.根据权利要求1所述的输送缸活塞，其特征在于，所述活塞本体(1)和所述密封体(3)之间设置有内胎(6)，所述内胎(6)为环状结构，所述增压腔(4)由所述内胎(6)形成，所述阀嘴(5)安装在所述内胎(6)上。

3.根据权利要求1至2任意一项所述的输送缸活塞，其特征在于，所述密封体(3)与所述活塞本体(1)配合部，设置有用于固定所述密封体(3)的弹性支撑圈(30)，在相对应的所述活塞本体(1)部，设置有用于固定所述密封体(3)的弹性支撑圈(30)的凹槽(10)。

4.根据权利要求1至2任意一项所述的输送缸活塞，其特征在于，所述密封体(3)包括与输送缸配合的密封面层(300)，所述密封面层(300)的前端设置有第一密封唇口(31)。

5.根据权利要求4所述的输送缸活塞，其特征在于，所述密封面层(300)的后端设置有第二密封唇口(32)，所述第一密封唇口(31)和所述第二密封唇口(32)之间设置有储油槽(33)。

6.根据权利要求4所述的输送缸活塞，其特征在于，所述密封体(3)还包括密封体内表层的橡胶层(301)，位于所述密封面层(300)和橡胶层(301)之间的受力骨架层(302)，所述受力骨架层(302)为弹性金属件或者为帘布层，所述帘布层是由挂胶帘子线组成的布层和/或钢丝编成的钢带帘布，通过并列和/或斜线交叉布置而成。

7.根据权利要求6所述的输送缸活塞，其特征在于，所述密封面层(300)由聚四氟乙烯或石墨材料制成，所述密封面层(300)、受力骨架层(302)由橡胶胶合而成。

8.根据权利要求1或2所述的输送缸活塞，其特征在于，所述流体为空气或者氮气。

9.根据权利要求1或2所述的输送缸活塞，其特征在于，还包括用于连接活塞杆的连接杆(2)，所述连接杆(2)与所述活塞本体(1)连接，所述密封体(3)位于所述连接杆(2)和所述活塞本体(1)之间。

10.一种泵送设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的输送缸活塞。

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