混凝土泵送设备及其活塞体的制作方法

专利名称：混凝土泵送设备及其活塞体的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于混凝土泵送设备的活塞
体。此外，本发明还涉及一种包括上述活塞体的混凝土泵送设备。
背景技术：
随着我国经济建设的快速发展，建设项目的不断增多，市场对于混凝土设备的 需求也日益增大。 活塞是混凝土泵送设备中的关键部件，活塞体又是活塞的关键部件，因此，活
塞体的性能直接影响着活塞的性能，进而影响着混凝土泵送设备的性能。 请参考图1和图2，图1为现有技术中一种典型的活塞体的结构示意图；图2为
一种典型的活塞体的密封部件的结构示意图。 如图1所示，活塞体包括主体部12和密封部件11，密封部件ll和主体部12通 过压板13连接，密封部件ll主要起密封作用，主体部12起导向和防尘作用。
如图2所示，活塞体的密封部件11包括骨架部分113和包覆部分112，包覆部分 112的前端设置有密封唇口 1121，以保证密封性能，密封部件的外侧壁上开设有润滑油 槽1122，润滑油槽1122之间开有缺口 1123，润滑油槽1123中的润滑油可以为活塞体的 往复运动提供润滑，以降低活塞体的磨损速度。骨架部分113可以改善包覆部分112的机 械性能，减少由于包覆部分112的变形而积攒起来的热量，降低由此引起的包覆部分112 的温度的升高。 该技术方案中，骨架部分113和包覆部分112之间为贴合固定方式，两者之间的 结合力度较差，在工作过程中，活塞体在活塞缸中沿活塞的轴线做往复运动，其包覆部 分112时刻与活塞缸摩擦产生热能，在摩擦力的作用下，包覆部分112受热容易变形，很 容易造成包覆部分112脱离骨架部分113，从而不仅使得骨架部分113对包覆部分112的 支撑作用降低，而且容易造成包覆部分112的撕裂，这严重影响了活塞体的密封部件ll 的使用寿命，进而影响了活塞体的使用寿命。 因此，如何提高活塞体密封部件的骨架部分和包覆部分之间的结合力，延长活 塞体的密封部件的使用寿命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用于混凝土泵送设备的活塞体，该活塞体密封部件的 骨架部分和包覆部分之间具有较高的结合力，延长活塞体的密封部件的使用寿命。本发 明还涉及一种包括上述活塞体的混凝土泵送设备。 为解决上述技术问题，本发明提供一种活塞体，用于混凝土泵送设备，包括与 所述混凝土泵送设备的活塞杆连接的主体部，和环绕所述主体部且可拆装地设置于所述 主体部的端部的密封部件，所述密封部件包括骨架部分和包覆部分，所述骨架部分嵌入 所述包覆部分的内部。
优选地，所述骨架部分包括第一筒形骨架和环板形骨架，所述第一筒形骨架的 轴线与所述活塞体的轴线大体重合，所述环板形骨架以其外缘固定于所述第一筒形骨架 的内侧壁。 优选地，所述环板形骨架以其外缘固定于所述第一筒形骨架的前端。
优选地，所述环板形骨架以其外缘固定于所述第一筒形骨架的后端。
优选地，所述第一筒形骨架的前端设置有由其后端向其前端渐扩的扩口段。
优选地，还包括第二筒形骨架，所述第二筒形骨架的轴线与所述活塞体的轴线 大体重合，所述第二筒形骨架的外侧壁固定连接所述环板形骨架。
优选地，所述第二筒形骨架开设有导流缺口。 优选地，所述环板形骨架的内环部和所述第一筒形骨架的端部二者中至少一者 开设有导流缺口。 优选地，所述环板形骨架和所述第一筒形骨架二者中至少一者开设有多个通 孔。 优选地，所述密封部件包括设置于所述主体部的前端部的前密封部件和设置于 所述主体部的后端部的后密封部件，所述后密封部件的前端面朝向所述活塞体的后端， 且所述前密封部件与所述后密封部件贴合连接。 优选地，所述前密封部件与所述后密封部件通过调节部件贴合连接。
优选地，所述调节部件为钢板。 为解决上述技术问题，本还发明提供一种混凝土泵送设备，包括上述任一项所 述的活塞体。 本发明所提供的活塞体，用于混凝土泵送设备，包括与混凝土泵送设备的活塞 杆连接的主体部，和环绕主体部且可拆装地设置于主体部的端部的密封部件，密封部件 包括骨架部分和包覆部分，骨架部分嵌入包覆部分的内部。这样，骨架部分与包覆部分 之间的结合力大幅提高，使骨架部分与包覆部分的结合更加紧密，克服了原有活塞体在 往复运动过程中由于摩擦力的作用引起的骨架部分与包覆部分的分离的缺陷，从而，极 大地降低了包覆部分撕裂和密封部件早期磨损的几率，进一步延长了活塞体的密封部件 的使用寿命，提高了活塞体使用过程中的经济性。 在一种优选实施方式中，本发明所提供活塞体的骨架部分包括第一筒形骨架和 环板形骨架，第一筒形骨架的轴线与活塞体的轴线大体重合，环板形骨架以其外缘固定 于第一筒形骨架的内侧壁。第一筒形骨架对包覆部分的外周部有支撑作用，减轻了包覆 部分外周部的变形，降低了包覆部分外周部的磨损；环板形骨架对包覆部分的前端部有 支撑作用，提高了包覆部分的前端部的机械性能和整个活塞体的抗压能力，从而避免了 由于混凝土泥浆水的压力的作用而引起的密封部件的侧壁向外周鼓起，提高了包覆部分 的外周部与第一筒形骨架的结合性能，降低了包覆部分的外周壁的磨损，延长了活塞体 的使用寿命。 在另一种优选实施方式中，本发明所提供的活塞体的环板形骨架和第一筒形骨 架二者中至少一者开设有多个通孔。这样，就可以使包覆部分穿过通孔与骨架部分结 合，使骨架部分与包覆部分的结合更加紧密，进一步提高了骨架部分对包覆部分的支撑 作用，延长了活塞体的使用寿命，提高了活塞使用过程中的经济性。
在另一种优选实施方式中，本发明所提供的活塞体的密封部件包括前密封部 件和后密封部件，前密封部件设置于主体部的前端部，后密封部件设置于主体部的后 端部，后密封部件的前端面朝向活塞体的后端，前密封部件与后密封部件相对贴合设 置。这样， 一方面，前密封部件的密封唇口和后密封部件的密封唇口与活塞缸的缸壁 之间就形成了一个密封腔室，从而保证润滑油较长时间地保持在密封腔室内，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；同 时，还减少了零件的数目，进而降低了活塞体加工制造过程的复杂度和加工制造成本， 降低了安装过程的复杂度；另一方面，由于前密封部件和后密封部件具有大体对称的结 构，在正常的装配情况下，前密封部件的密封唇口主要起密封和传压作用，受到较大的 摩擦力，而后密封部件的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，当前密封部件的密封唇口密封性能下降时，后密封部件的密封 唇口仍然具有较好的密封性能，此时，就可以将前密封部件与后密封部件进行更换，由 后密封部件的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。 本发明所提供的混凝土泵送设备的有益效果与活塞体的有益效果类似，在此不 再赘述。


图1为现有技术中一种典型的活塞体的结构示意图； 图2为一种典型的活塞体的密封部件的结构示意图； 图3为本发明所提供的活塞体的密封部件第一实施例的结构示意图； 图4为本发明所提供的活塞体的密封部件第二实施例的结构示意图； 图5为本发明所提供的活塞体的密封部件第三实施例的结构示意图； 图6为本发明所提供的活塞体的密封部件第四实施例的结构示意图； 图7为本发明一种具体实施方式
所提供的密封部件的骨架部分的主视示意图； 图8为图7所示的密封部件的骨架部分的俯视示意图； 图9为图7所示的密封部件的骨架部分的展开示意图； 图10为本发明另一种具体实施方式
所提供的密封部件的骨架部分的主视示意 图； 图11为图10所示的密封部件的骨架部分的俯视示意图； 图12为图10所示的密封部件的骨架部分的展开示意图； 图13为本发明一种具体实施方式
所提供的活塞体的结构示意图。
具体实施例方式
本发明的核心是提供一种用于混凝土泵送设备的活塞体，该活塞体密封部件的 骨架部分和包覆部分之间具有较高的结合力，延长活塞体的密封部件的使用寿命。本发 明的另一核心是提供一种包括上述活塞体的混凝土泵送设备。 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。
请参考图3至图6，图3为本发明所提供的活塞体的密封部件第一实施例的结构 示意图；图4为本发明所提供的活塞体的密封部件第二实施例的结构示意图；图5为本 发明所提供的活塞体的密封部件第三实施例的结构示意图；图6为本发明所提供的活塞 体的密封部件第四实施例的结构示意图。 在一种具体实施方式
中，如图3所示，本发明所提供的活塞体包括主体部(图中 未示出)和密封部件2，主体部与混凝土泵送设备的活塞杆(图中未示出)连接，以带动活 塞体做往复运动。密封部件2环绕主体部且设置于主体部的端部，并具有密封唇口211， 密封部件2与主体部可拆装地连接；进一步地，密封部件2又包括骨架部分22和包覆部 分21，骨架部分22嵌入包覆部分21的内部。上文所述的骨架部分22嵌入包覆部分21 的内部不仅包括骨架部分22完全由包覆部分21包住的情况，而且包括骨架部分22的端 部与包覆部分21的端面齐平的情况。 在工作过程中，所述活塞体在所述活塞杆的带动下沿其轴线在活塞缸内做往复 运动，进而对混凝土泥浆水产生泵送作用；密封部件2承受泥浆水的压力的同时，还用 以保证活塞泵送过程中的密封性。 骨架部分22嵌入包覆部分21的内部，可以使骨架部分22与包覆部分21的结合 更加紧密，提高了骨架部分22与包覆部分21之间的结合力，克服了原有活塞体在往复运 动过程中由于摩擦力的作用引起的骨架部分22与包覆部分21的分离的缺陷，极大地降低 了包覆部分21撕裂和密封部件2早期磨损的几率，延长了活塞体的密封部件2的使用寿 命，提高了活塞体使用过程中的经济性。 在一种具体实施方式
中，如图3所示，本发明所提供的活塞体的密封部件2的骨 架部分22又可以分为第一筒形骨架222和环板形骨架221 ，第一筒形骨架222的轴线与所 述活塞体的轴线大体重合，环板形骨架221以其外缘固定连接于第一筒形骨架222的内侧 壁；密封唇口 211设置于包覆部分21的外缘。 第一筒形骨架222对包覆部分21的外周部有支撑作用，减轻了包覆部分21外周 部的变形，降低了包覆部分21外周部的磨损；环板形骨架221对包覆部分21的前端部有 支撑作用，提高了包覆部分21的前端部的机械性能和整个活塞体的抗压能力，从而避免 了由于混凝土泥浆水的压力的作用而引起的密封部件2的侧壁向外周鼓起，提高了包覆 部分21的外周部与第一筒形骨架222的结合性能，降低了包覆部分21的外周壁的磨损， 延长了活塞体的使用寿命。 具体地，如图3所示，环板形骨架221可以以其外缘固定于第一筒形骨架222的 前端。本文所述的前端是指活塞体与混凝土泥浆水相接触的一端。 这样，可以保证骨架部分22与包覆部分21较好地结合在一起，也使环板形骨 架221对包覆部分21前端部的支撑作用更好，从而使包覆部分21长期具有较好地机械性 能，在一定程度上减轻了由于密封部件2的变性而引起的活塞体的早期失效问题，延长 了活塞体的使用寿命。 当然，如图4所示，环板形骨架221也可以固定于第一筒形骨架222的后端。由 于密封部件2是通过注塑工艺加工而成的，在加工过程中，将骨架部分22置于模具中， 并加入型芯，然后将包覆部分21的材料聚氨酯的液体浇筑到模具中，成型。这样，可以 方便密封部分2的加工，在注塑过程中，包覆部分21的材料聚氨酯可以很方便地将骨架部分22包住，只留下环板形骨架221的后端面与包覆部分的表面齐平。本文所述后端， 是指与前文所述的前端相对的一端。 如图5所示，第一筒形骨架222的前端部还可以设置由其后端向其前端渐扩的扩 口段224。扩口段224的设置使得骨架部分22改善了包覆部分21的密封唇口 211的机械 性能，在保证密封作用的基础上，减小了密封唇口211的变形，延长了密封唇口211的使 用寿命，从而延长了密封部件2以及活塞体的使用寿命。 在另一种具体实施方式
中，如图6所示，骨架部分22还包括第二筒形骨架223， 第二筒形骨架223的轴线与活塞体的轴线大体重合，第二筒形骨架223的外侧壁固定连 接环板形骨架221。第二筒形骨架223的设置，使得骨架部分22与型芯的同轴度得以提 高，提高了密封部件2的加工质量。 为了提高骨架部分22与包覆部分21的结合性能，还可以在第二筒形骨架223上 开设导流缺口2212(示于图9中)。导流缺口2212的设置，可以使聚氨酯沿导流缺口 2212 流动，从而使骨架部分22嵌入包覆部分21中，不仅方便了密封部件2的加工，而且提高 了骨架部分22与包覆部分21之间的结合力。可以对上述骨架部分22做进一步地改进。
请参考图7至图9，图7为本发明一种具体实施方式
所提供的密封部件的骨架部 分的主视示意图；图8为图7所示的密封部件的骨架部分的俯视示意图；图9为图7所示 的密封部件的骨架部分的展开示意图。 为了进一步提高骨架部分22与包覆部分21的结合性能，还可以在环板形骨架 221的内环部和第一筒形骨架222的端部二者中至少一者上开设导流缺口 2212。导流缺 口2212的设置，可以使聚氨酯沿导流缺口 2212流动，从而使骨架部分22嵌入包覆部分 21中，不仅提高了骨架部分22与包覆部分21之间的结合力，而且方便了密封部分2的 加工；同时，环板形骨架221的内环部的其他位置还可以设置第一支撑板2211，这样， 注塑过程中，第一支撑板2211就可以与型芯接触，保证了密封部件2的同轴度。相应 地，第一筒形骨架222也可以设置第二支撑板2221，第二支撑板2221可以与模具的底壁 接触，进一步方便了密封部件2的注塑加工。 具体地，如图9所示，第一筒形骨架222可以通过将骨架部分22沿曲线A弯折 90度形成，第二筒形骨架223可以通过将骨架部分22沿曲线B弯折90度形成，并且第 一筒形骨架222与第二筒形骨架223的弯折方向相反；当然，第二筒形骨架223可以根据 需要进行加工，并非所有的骨架部分22都具有第二筒形骨架223。 这样，当环板形骨架223的内环部具有导流缺口 2212时，在弯折形成第二筒形 骨架223的过程中，第二筒形骨架223上自然也就形成了导流缺口 2212。当然，第二筒 形骨架223上的导流缺口 2212也可以通过其他方式加工而成。 请参考图10至图12，图IO为本发明另一种具体实施方式
所提供的密封部件的骨 架部分的主视示意图；图11为图10所示的密封部件的骨架部分的俯视示意图；图12为
图io所示的密封部件的骨架部分的展开示意图。 为了进一步提高骨架部分22与包覆部分21的结合性能，还可以在第一筒形骨架 222和环板形骨架221上开设多个通孔2213。这样，注塑过程中，聚氨酯材料就可以沿 通孔2213流通，并在通孔2213内成型，使骨架部分22与包覆部分21结合为一体。
通孔2213可以分别沿环板形骨架221或第一筒形骨架222的周向均匀设置，使骨架部分22与包覆部分21各部位的结合力基本相同。通孔2213可以根据需要加工成各 种形状，并不限于图中所示的圆形。 当然，如图12所示，第一筒形骨架222也可以通过将骨架部分22沿曲线A弯折 90度形成，第二筒形骨架223也可以通过将骨架部分22沿曲线B弯折90度形成，并且 第一筒形骨架222与第二筒形骨架223的弯折方向相反；具体地，第二筒形骨架223可以 根据需要进行加工，并非所有的骨架部分22都具有第二筒形骨架223。
请参考图13，图13为本发明一种具体实施方式
所提供的活塞体的结构示意图。
在一种具体实施方式
中，本发明所提供的活塞体的密封部件2可以包括前密封 部件23和后密封部件24，前密封部件23设置于主体部的前端部，后密封部件24设置于 主体部的后端部，后密封部件24的前端面朝向活塞体的后端，前密封部件23与后密封部 件24相对贴合设置。上述密封部件2的前端面为密封部件2具有密封唇口的端面。
这样， 一方面，前密封部件23的密封唇口和后密封部件24的密封唇口与活塞缸 的缸壁之间形成了一个密封腔室，保证了润滑油较长时间地保持在密封腔室内，对密封 部件2进行润滑，减少磨擦生热，降低密封部件2的磨损速度，延长密封部件2的使用 寿命；同时，还减少了零件的数目，进而降低了活塞体加工制造过程的复杂度和加工制 造成本，降低了安装过程的复杂度；另一方面，由于前密封部件23和后密封部件24具 有大体对称的结构，在正常的装配情况下，前密封部件23的密封唇口主要起密封和传压 作用，受到较大的摩擦力，而后密封部件24的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，当前密封部件23的密封唇口密封性能下降 时，后密封部件24的密封唇口仍然具有较好的密封性能，此时，就可以将前密封部件23 与后密封部件24进行更换，由后密封部件24的密封唇口承担密封和传压的作用，进一步 延长了活塞体的使用寿命，提高了活塞体的使用过程中的经济性。 为了满足在轴向上具有不同厚度的前密封部件23或后密封部件24的连接，保证 连接后的活塞体在其轴向上没有间隙，从而保证活塞体工作的可靠性，还可以在前密封 部件23或后密封部件24之间设置调节部件3，以调节前密封部件23与后密封部件24的 厚度，扩大活塞体的适用范围。 具体地，调节部件3可以具有板状结构，比如钢板。钢板的材料稳定性好， 且成本较低，在满足功能要求的基础上，降低了活塞体的使用成本。 当然，调节部件3还可以具有其他形状，或者使用其他材料制成，只要能够满 足功能要求都是可以的。 除了上述活塞体，本发明还提供一种包括上述活塞体的混凝土泵送设备，该混 凝土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。 以上对本发明所提供的混凝土泵送设备及其活塞体进行了详细介绍。本文中应
用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助 理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在
不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也 落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
一种活塞体，用于混凝土泵送设备，包括与所述混凝土泵送设备的活塞杆连接的主体部，和环绕所述主体部且可拆装地设置于所述主体部的端部的密封部件(2)，所述密封部件(2)包括骨架部分(22)和包覆部分(21)，其特征在于，所述骨架部分(22)嵌入所述包覆部分(21)的内部。
2. 根据权利要求1所述的活塞体，其特征在于，所述骨架部分(22)包括第一筒形骨架(222)和环板形骨架(221)，所述第一筒形骨架(222)的轴线与所述活塞体的轴线大体重合，所述环板形骨架(221)以其外缘固定于所述第一筒形骨架(222)的内侧壁。
3. 根据权利要求2所述的活塞体，其特征在于，所述环板形骨架(221)以其外缘固定于所述第一筒形骨架(222)的前端。
4. 根据权利要求2所述的活塞体，其特征在于，所述环板形骨架(221)以其外缘固定于所述第一筒形骨架(222)的后端。
5. 根据权利要求4所述的活塞体，其特征在于，所述第一筒形骨架(222)的前端设置有由其后端向其前端渐扩的扩口段(224)。
6. 根据权利要求4所述的活塞体，其特征在于，还包括第二筒形骨架(223)，所述第二筒形骨架(223)的轴线与所述活塞体的轴线大体重合，所述第二筒形骨架(223)的外侧壁固定连接所述环板形骨架(221)。
7. 根据权利要求6所述的活塞体，其特征在于，所述第二筒形骨架(223)开设有导流缺口 (2212)。
8. 根据权利要求2至7任一项所述的活塞体，其特征在于，所述环板形骨架(221)的内环部和所述第一筒形骨架(222)的端部二者中至少一者开设有导流缺口 (2212)。
9. 根据权利要求2至7任一项所述的活塞体，其特征在于，所述环板形骨架(221)和所述第一筒形骨架(222) 二者中至少一者开设有多个通孔(2223)。
10. 根据权利要求1至7任一项所述的活塞体，其特征在于，所述密封部件(2)包括设置于所述主体部的前端部的前密封部件(23)和设置于所述主体部的后端部的后密封部件(24)，所述后密封部件(24)的前端面朝向所述活塞体的后端，且所述前密封部件(23)与所述后密封部件(24)贴合连接。
11. 根据权利要求10所述的活塞体，其特征在于，所述前密封部件(23)与所述后密封部件(24)通过调节部件(3)贴合连接。
12. 根据权利要求11所述的活塞体，其特征在于，所述调节部件(3)为钢板。
13. —种混凝土泵送设备，其特征在于，包括如权利要求1至12任一项所述的活塞体。
全文摘要
本发明公开了一种活塞体，用于混凝土泵送设备，包括与所述混凝土泵送设备的活塞杆连接的主体部，和环绕所述主体部且可拆装地设置于所述主体部的端部的密封部件(2)，所述密封部件(2)包括骨架部分(22)和包覆部分(21)，所述骨架部分(22)嵌入所述包覆部分(21)的内部。本发明还公开了一种包括上述活塞体的混凝土泵送设备。本发明所公开的混凝土泵送设备及其活塞体的密封部件(2)具有较好的机械性能，并且由于骨架部分(22)嵌入包覆部分(21)的内部，增大了骨架部分(22)与包覆部分(21)的结合力，使得骨架部分(22)与包覆部分(21)的结合性能更好，延长了活塞体的密封部件的使用寿命，提高了活塞体使用过程中的经济性。
文档编号F04B53/02GK101691861SQ20091020724
公开日2010年4月7日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者李建涛, 汤如龙 申请人:三一重工股份有限公司