活塞装置、混凝土输送泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种活塞装置，包括活塞和活塞杆，所述活塞的轴向侧面上具有连接法兰，该连接法兰形成有第一凸缘，所述油缸活塞杆的一端形成有与所述第一凸缘对接的第二凸缘，所述第一凸缘与所述第二凸缘的外周上安装有将第一凸缘与第二凸缘轴向可拆卸地连接在一起的卡接件。通过应用包含高分子材料支撑体的支撑件替换压盘，使活塞的整体重量减轻，不降低支撑强度，使活塞的安装、拆卸和对中更方便；通过设置导向环，更易纠正活塞本体的偏磨问题；通过设置定位孔，使活塞在安装紧固件时，通过定位件实现活塞不偏转，使紧固件便于安装；通过设置卡接件使活塞杆与活塞便于连接。本实用新型还提供了一种混凝土输送泵。
【专利说明】活塞装置、混凝土输送泵
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及混凝土设备领域，具体地，涉及活塞装置、混凝土输送泵。
【背景技术】
[0002]在混凝土输送泵中，活塞安装在活塞杆上，工作时，活塞通过活塞本体与砼缸内壁形成良好的密封，在泵送液压缸的推力下推送砼缸中的混凝土。在泵送时活塞的前端与砼缸中的混凝土接触，承受来自混凝土的压力，活塞中的工作部件为活塞本体，如法兰，压盘，压盖等其它部件起连接、支撑等辅助作用。在现有技术中，活塞存在以下缺陷:
[0003]1、活塞与活塞杆的连接采用法兰连接结构，四个螺钉装配到活塞杆的法兰上，并与活塞上的连接法兰对接紧固。由于受限于活塞的安装空间，在安装过程中操作不方便，浪费时间。
[0004]2、活塞重量大。由于活塞的主体构件采用钢质构件，虽然钢质构件最大程度的掏空，但还是造成活塞的整体重量较大，并且通过力学分析，钢质构件上的应力分布绝大部分都远在钢的强度极限之下，没有发挥出材料的力学性能应用价值，在此意义上造成了材料的浪费，增加了重量和成本。
[0005]3、活塞过于笨重(用于内径260砼缸的活塞重达65斤)，由于活塞的安装空间狭小，这给更换活塞带来了很大困难，不利于活塞的搬运，也不利于活塞装到法兰上时的对中，如果没有对中就启动油缸将凝土活塞推入砼缸，很容易造活塞本体唇口初始挤伤，会严重的影响活塞寿命。
[0006]4、现有的导向环距离活塞本体较远，不利于纠正活塞本体的偏磨问题。
[0007]5、现有的活塞上没有便于自身装配拧紧螺钉的定位结构，不利于限制活塞的转动，活塞上用于紧固的四个螺钉若无法拧紧，就会造成活塞本体压不紧而导致漏浆。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的是提供一种活塞装置、混凝土输送泵，用以改善现有技术中活塞的弊端。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型提供一种活塞装置，包括活塞和活塞杆，其特征在于，所述活塞的轴向侧面上具有连接法兰，该连接法兰形成有第一凸缘，所述油缸活塞杆的一端形成有与所述第一凸缘对接的第二凸缘，所述第一凸缘与所述第二凸缘的外周上安装有将第一凸缘与第二凸缘轴向可拆卸地连接在一起的卡接件。
[0010]优选地，所述卡接件形成有卡槽，所述卡槽的的宽度从槽口到槽底逐渐变小，所述第一凸缘和/或所述第二凸缘上形成有与所述卡槽配合的接触面。
[0011]优选地，所述卡接件为哈夫件，该哈夫件包括可拆卸地连接在一起的上哈夫环和和下哈夫环。
[0012]优选地，所述混凝土活塞包括与沿轴向依次布置的连接法兰、活塞本体和压盖、所述连接法兰与所述压盖通过紧固件连为一体，还包括支撑在所述连接法兰与所述压盖之间的支撑件、所述活塞本体套接在所述支撑件的至少部分外周面上，其中所述支撑件至少部分地形成为高分子材料支撑体。
[0013]优选地，所述支撑件包括支撑钢套和套设在该支撑钢套外侧的所述高分子材料支撑体，并且所述支撑钢套的轴心与所述连接法兰以及所述压盖的轴心同轴，并且所述紧固件依次穿过所述连接法兰、所述支撑钢套和所述压盖。
[0014]优选地，所述高分子材料支撑体的外周面靠近所述压盖的端部形成有安装缺口，所述活塞本体套接在该安装缺口中，并且所述高分子材料支撑体外周面的直径小于所述活塞本体的外周面的直径。
[0015]优选地，所述高分子材料支撑体的外周面与所述连接法兰和/或所述活塞本体之间套接有导向环。
[0016]优选地，所述导向环包括第一导向环和第二导向环，所述第一导向环设置在所述高分子材料支撑体和活塞本体之间，所述第二导向环设置在所述高分子材料支撑体和所述连接法兰之间。
[0017]优选地，所述高分子材料支撑体的外周面的周向上形成有储油槽。
[0018]本实用新型还提供了一种混凝土输送泵，包括泵缸和可移动地设置在泵缸内部的活塞装置，所述活塞装置为上述实施方式中所述的活塞装置。
[0019]在本实用新型中，通过应用包含高分子材料支撑体的支撑件替换压盘，使活塞的整体重量得以减轻，且不会降低支撑强度，也使活塞的安装、拆卸和对中更方便；通过在靠近活塞本体的支撑件上设置导向环，更易纠正活塞本体的偏磨问题；通过设置定位孔，使活塞在安装紧固件时，通过定位件实现活塞不偏转，使紧固件便于安装；通过设置卡接件使活塞杆与活塞便于连接。
`[0020]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0022]图1是本实用新型实施方式提供的活塞装置的侧面剖视结构示意图；
[0023]图2是本实用新型实施方式提供的哈夫环的连接结构示意图；
[0024]图3是本实用新型实施方式提供的活塞的剖视结构示意图；
[0025]图4是本实用新型实施方式提供的活塞的侧面结构示意图。
[0026]附图标记说明
[0027]I连接法兰11剖面孔
[0028]12第一凸缘2活塞本体
[0029]3压盖4紧固件
[0030]5支撑件51支撑钢套
[0031]52高分子材料支撑体521储油槽
[0032]6导向环61第一导向环
[0033]62第二导向环7密封件
[0034]8活塞杆81第二凸缘[0035]9卡接件91卡槽【具体实施方式】
[0036]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0037]本实用新型的目的是提供一种活塞装置、混凝土输送泵，用以改善现有技术中活塞装置连接不便的弊端。
[0038]本实用新型提供一种对于活塞与活塞杆8之间连接结构进行改进的活塞装置，如图1所示，包括活塞和活塞杆8，活塞的轴向侧面上具有连接法兰I，该连接法兰I形成有第一凸缘12，所述活塞杆8的一端形成有与所述第一凸缘12对接的第二凸缘81，所述第一凸缘12与所述第二凸缘81的外周上安装有将第一凸缘12与第二凸缘81轴向可拆卸地连接在一起的卡接件9。
[0039]在活塞装置中，以往的连接方式是通过紧固件4穿过活塞杆8以及活塞的连接法兰I上的螺栓孔对其二者进行固定连接，在实施安装过程时，由于活塞在水箱中从活塞杆上拆装的空间有限，使得拆装过程费时费力，不易操作。在本实用新型提供的活塞装置中，对现有拆装模式进行变换，在连接法兰I上形成的第一凸缘12与活塞杆8 一端形成的第二凸缘81相互对接，在两个凸缘对接处的外侧加装限制两个凸缘分离的卡接件9，通过简单的卡接即可限制住两个凸缘不会沿轴向方向分开，因此使得安装过程以及拆卸过程都得以简化。
[0040]对于卡接件9的具体结构，本实用新型在一个【具体实施方式】中示出:卡接件9形成有卡槽91，卡槽91的的宽度从槽口到槽底逐渐变小，第一凸缘12和/或第二凸缘81上形成有与卡槽91配合的接触面。
[0041]在本实施方式中，卡槽91的垂直轴向的截面为槽口大、槽底小的梯形结构，当卡槽91扣合在第一凸缘12与第二凸缘81上时，卡槽91轴向两侧的侧壁分别与第一凸缘12和第二凸缘81的外壁接触。将第一凸缘12和/或第二凸缘81的外壁设置为与卡槽91的侧壁相配合的结构，使得卡槽91与两个凸缘的外壁完全贴合，便于卡接件9对两个凸缘的对接固定，另外，也便于卡接件9的安装和拆卸。
[0042]具体地，本实用新型的一个实施方式中列举出:卡接件9为哈夫件，该哈夫件包括可拆卸地连接在一起的上哈夫环和下哈夫环，两个哈夫环之间通过紧固件4从垂直于轴向的方向进行连接，便于在狭小的安装空间中进行紧固，简化了安装过程。
[0043]进一步，如图3所示，本实用新型提供一种活塞，包括与沿轴向依次布置的连接法兰1、活塞本体2和压盖3、连接法兰I与压盖3通过紧固件4连为一体，还包括支撑在连接法兰I与压盖3之间的支撑件5、活塞本体2套接在支撑件5的至少部分外周面上，其中支撑件5至少部分地形成为高分子材料支撑体52。
[0044]支撑件5位于连接法兰I与压盖3之间，在活塞的中部起到支撑的作用。由于本实用新型中的支撑件5的部分结构为高分子材料支撑体52，而同等体积的高分子材料的重量远低于金属材料的重量，因此使得活塞的整体重量大大降低。在支撑强度上，支撑件5设计为可以满足活塞工作状态的强度，在原有的刚性支撑结构中，部分形成为高分子材料的支撑体，支撑件5中剩余的刚性支撑结构可以保障高分子材料支撑体52不会由于砼缸中的混凝土以及油缸施加的压力而被压扁。高分子材料支撑体仅承受活塞本体2传递过来的相对较小混凝土压力(承压面积相对较小)，而支撑钢套51则承受压盖3传递过来的相对较大的混凝土压力(承压面积相对较大)，支撑钢套51和高分子材料支撑体52通过过盈配合作为一个零件，方便活塞的加工和装配。本实用新型提供的活塞既减轻了整体活塞的重量，又保证了活塞的强度，在保证原有功能的前提下实现了重量减轻的改进。
[0045]本实用新型在一个实施方式中列举出支撑件5的一种具体结构:支撑件5包括支撑钢套51和套设在该支撑钢套51外侧的高分子材料支撑体52，并且支撑钢套51的轴心与连接法兰I以及压盖3的轴心同轴，并且紧固件4依次穿过连接法兰1、支撑钢套51和压盖3。
[0046]支撑钢套51位于支撑件5整体的中间，外部被高分子材料支撑体52包裹，支撑钢套51支撑在连接法兰I和压盖3之间，用于承担和传递活塞受到的活塞杆8和砼缸中混凝土对压盖3的压力。活塞本体2套接在高分子材料支撑体52的部分外周面上，将受到的来自砼缸中混凝土的压力通过高分子材料支撑体52传递给连接法兰I。紧固件4从连接法兰I上设置的螺钉孔穿过，并依次穿过支撑钢套51以及压盖3上设置的螺钉孔，并将穿接在一起的连接法兰1、支撑钢套51、高分子材料支撑体52、活塞本体2以及压盖3固定在一起，从而组成完整的活塞。
[0047]本实用新型列举了一种高分子材料支撑体52的具体材料为尼龙材料，尼龙材料的优点在于质量轻，疲劳强度和钢性较高，耐热性和耐磨性较好，适宜作为活塞中的支撑件5，具体可以采用MC尼龙材料或其它尼龙材料，当然还可以采用其它高强度、低密度的其它工程材料。
[0048]进一步，为了活塞本体2在工作过程中更好地将受到的压力传递给高分子材料支撑体52，本实用新型的一个实施方式中列举出，在高分子材料支撑体52的外周面靠近压盖3的端部形成有安装缺口，活塞本体2套接在该安装缺口中，并且高分子材料支撑体52外周面的直径小于活塞本体2的外周面的直径。安装缺口的形成使得活塞本体2便于安装固定，活塞本体2沿安装缺口的周向嵌套在其中，活塞本体2的底部直接接触高分子材料支撑体52，便于将受到的来自混凝土的压力传递给高分子材料支撑体52。另外，为了保证活塞本体2在砼缸中的密封性，高分子材料支撑体52的外周面直径需要设置为小于活塞本体2的外周面的直径。这样可以设置活塞本体2的外周面的直径略大于砼缸内壁的直径，使活塞本体2在进入砼缸中时略微发生形变，从而实现更好的密封性能。同时高分子材料支撑体52的外周面的直径设置为小于砼缸内壁的直径，使其可以进入砼缸中实现往复移动。
[0049]进一步，为了避免高分子材料支撑体52在往复移动的过程中被磨损，高分子材料支撑体52的外周面与连接法兰I和/或活塞本体2之间套接有导向环6。导向环6的作用是用于纠正活塞的位置和运行中出现的偏磨问题。本实用新型提供了一种导向环6的设置方式，具体如下:
[0050]导向环6包括第一导向环61和第二导向环62,第一导向环61设置在高分子材料支撑体52和活塞本体2之间，第二导向环62设置在高分子材料支撑体52和连接法兰I之间。由于第一导向环61和第二导向环62分别位于压盖3旁和活塞本体2旁，使得两个导向环6之间形成较大的距离，可以更好地实现对活塞在运行过程中的支撑，起到纠偏和避免偏磨的作用。[0051 ] 另外，第二导向环62和连接法兰I之间设置有密封件7，密封件7通常可以采用密封圈，(并非防止混凝土泄露)防止活塞与砼缸内表面密封的润滑油泄露出去，同时不使外部沙子等杂物进入活塞的密封空间。
[0052]进一步，为了保证活塞的运行流畅，需要在砼缸内圆周面与活塞的活塞本体2和密封圈构成的密封腔中添加润滑油，为了减少润滑油不必要的耗损，并且保证活塞在运行过程中润滑油不会在短时间内耗尽，可以在高分子材料支撑体52的外周面的周向上形成有储油槽521。由于储油槽521位于密封圈与活塞本体2之间，其中存储的润滑油被封闭在其中，既保证了活塞在运行时可以实现润滑，有实现了润滑油不会过快地耗尽，使活塞长时间运行得以保障。
[0053]在活塞的装配过程中，由于使用紧固件4进行装配，在安装时，活塞会在外力的作用下绕轴心转动，为了避免上述弊端，如图3所示，本实用新型的一个实施方式中示出:连接法兰I上形成有用于防止连接法兰I安装紧固件4时转动的定位孔，该定位孔形成为与定位件型面配合的非圆剖面孔11。定位件插入非圆剖面孔11中，在紧固件4旋紧的过程中，可以通过定位件将混凝土螺栓固定，避免整个活塞组件跟随其转动，从而使紧固件4得以可靠拧紧，避免由于拧紧不到位而出现的漏浆现象。具体的非圆剖面孔11可以是六角螺孔、四方孔或腰形孔等，与相应的扳手配合使用。
[0054]当然，为了降低活塞的重量，还可以对连接法兰I以及压盖3进行进一步的优化，例如，将连接法兰I以及压盖3设置为沿径向厚度逐渐变小的结构，在保证刚性支撑的前提下尽可能地变薄，从而使活塞的整体重量进一步的降低；也可以变换支撑法兰I以及压盖3的材质，例如应用高强度的轻质金属或合金材料，例如铝合金等，可以进一步降低活塞的整
体重量。
[0055]另外，本实用新型还提供了一种混凝土输送泵，包括混凝土缸和活塞，活塞为上述实施方式中所述的活塞。
[0056]在本实用新型中，通过应用包含高分子材料支撑体52的支撑件5替换压盘，使活塞的整体重量得以减轻，且不会降低支撑强度，也使活塞的安装、拆卸和对中更方便；通过在靠近活塞本体2的支撑件5上设置导向环6，更易纠正活塞本体2的偏磨问题；通过设置定位孔，使活塞在安装紧固件4时，通过定位件实现活塞不偏转，使紧固件4便于安装；通过设置卡接件9使活塞杆8与活塞便于连接。
[0057]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0058]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0059]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种活塞装置，包括活塞和活塞杆(8)，其特征在于，所述活塞的轴向侧面上具有连接法兰(1)，该连接法兰(I)形成有第一凸缘(12)，所述油缸活塞杆(8)的一端形成有与所述第一凸缘(12)对接的第二凸缘(81)，所述第一凸缘(12)与所述第二凸缘(81)的外周上安装有将第一凸缘(12)与第二凸缘(81)轴向可拆卸地连接在一起的卡接件(9)。
2.根据权利要求1所述的活塞装置，其特征在于，所述卡接件(9)形成有卡槽(91)，所述卡槽(91)的的宽度从槽口到槽底逐渐变小，所述第一凸缘(12)和/或所述第二凸缘(81)上形成有与所述卡槽(91)配合的接触面。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土活塞装置，其特征在于，所述卡接件(9)为哈夫件，该哈夫件包括可拆卸地连接在一起的上哈夫环和和下哈夫环。
4.根据权利要求1所述的混凝土活塞装置，其特征在于，所述混凝土活塞包括与沿轴向依次布置的连接法兰(I)、活塞本体(2)和压盖(3)、所述连接法兰(I)与所述压盖(3)通过紧固件(4)连为一体，还包括支撑在所述连接法兰(I)与所述压盖(3)之间的支撑件(5)、所述活塞本体(2)套接在所述支撑件(5)的至少部分外周面上，其中所述支撑件(5)至少部分地形成为高分子材料支撑体(52)。
5.根据权利要求4所述的混凝土活塞装置，其特征在于，所述支撑件(5)包括支撑钢套和套设在该支撑钢套外侧的所述高分子材料支撑体(52)，并且所述支撑钢套的轴心与所述连接法兰(I)以及所述压盖(3)的轴心同轴，并且所述紧固件(4)依次穿过所述连接法兰(I)、所述支撑钢套和所述压盖(3 )。
6.根据权利要求5所述的混凝土活塞装置，其特征在于，所述高分子材料支撑体(52)的外周面靠近所述压盖(3)的端部形成有安装缺口，所述活塞本体(2)套接在该安装缺口中，并且所述高分子材料支撑体(52)外周面的直径小于所述活塞本体(2)的外周面的直径。
7.根据权利要求6所述的混凝土活塞装置，其特征在于，所述高分子材料支撑体(52)的外周面与所述连接法兰(I)和/或所述活塞本体(2)之间套接有导向环(6)。
8.根据权利要求7所述的混凝土活塞装置，其特征在于，所述导向环(6)包括第一导向环(61)和第二导向环(62)，所述第一导向环(61)设置在所述高分子材料支撑体(52)和活塞本体(2 )之间，所述第二导向环(62 )设置在所述高分子材料支撑体(52 )和所述连接法兰(I)之间。
9.根据权利要求5所述的混凝土活塞装置，其特征在于，所述高分子材料支撑体(52)的外周面的周向上形成有储油槽(521)。
10.一种混凝土输送泵，包括泵缸和可移动地设置在泵缸内部的活塞装置，其特征在于，所述活塞装置为权利要求1?9中任意一项所述的活塞装置。
【文档编号】F04B53/14GK203488364SQ201320621334
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年10月9日
【发明者】李剑笛, 徐建华, 杨岳锋, 罗丁山, 朱捷 申请人:中联重科股份有限公司