具有可替换和/或可调节表面的活塞的制作方法_2

文档序号:9583410阅读:来源:国知局
20驱动连接到活塞18a和18b的 齿轮箱组件22,使得活塞18a和18b被在相反的方向上以相同的旋转速度被驱动。
[0031] 在示出的示例性实施方式中,当活塞18a和18b在壳体12内转动时,在活塞18a 和18b的各自的外表面与壳体12的内表面24之间形成抽吸力,从而将材料拉入到入口 14 中。活塞18a和18b的外表面以及壳体12的内表面24具有基本互补的半径,导致了由于 在活塞18a和18b的外表面与壳体12的内表面24之间更大的重叠区域而产生更大的用于 将材料拉入到壳体入口 14内的抽吸力的能力。例如,栗10可能能够形成每平方英寸100 镑或更大的压力。活塞18a和18b作为铲斗操作以将经由入口 14进入的材料输送到出口 16,从而潜在地能够栗送在材料中具有0. 75英寸或更大固体的材料。根据一些实施方式, 壳体12的内表面24可以配置成被替换的而不需要替换壳体12的其他部分。这可以允许 使用相对高磨损的材料(例如具有抗擦伤特性的材料)用于内表面。
[0032] 参见图2A和2B,示例性的活塞18a包括可替换的表面26。例如,在图2A和2B中 示出的示例性实施方式中,活塞18a限定了呈现两个相对的外表面27(例如图2A中示出的 相对的弧形表面或者基本平坦的表面)的外径。在表面27之间,设有孔28用于将活塞18a 安装在由齿轮箱组件22 (图1)驱动的轴30上。与孔28相关联的键槽32设置用于防止活 塞18a相对于轴30转动。在活塞18a的每个相对侧上设置一对侧向凹入铲斗段34。
[0033] 根据图2A和2B中示出的示例性实施方式,表面26可以替换。如图2B中所示, 活塞18a包括毂部36和两个相对的表面插件38,所述毂部36包括两个相对的侧向毂半体 36a和36b。每个活塞半体36a和36b包括在活塞半体36a和36b的外径处的凹陷40和突 部42。在示出的示例性实施方式中,在突部42上设置有槽44。
[0034] 示例性插件38包括位于中心的基部46和外壳48。基部46包括脊50,所述脊50 配置成容纳在活塞半体36a和36b的槽44中。外壳48在活塞半体36a和36b的突部42 上方延伸。活塞半体36a和36b彼此连接,从而将插件38夹在活塞半体36a和36b之间。 活塞半体36a和36b可以用例如一个或多个紧固件(未示出)彼此连接,所述紧固件比如 螺钉或螺栓。通过将活塞半体36a和36b彼此分开,可以将插件38移除并修复或替换。根 据一些实施方式,可以使用垫片来增加由外壳48限定的外径,举例来说,以在插件38与壳 体12的内表面24之间提供更紧密的配合。这可以允许在插件38经过使用而磨损得更薄 时继续使用所述插件38。这种垫片可以放置在插件38的基部46与活塞半体36a和36b的 凹陷40之间。
[0035] 因为可以通过替换插件38来替换表面26,所以可以将活塞18a和18b的尺寸设置 成提供与壳体12的内表面24相对紧密的配合。这可以防止半固体和固体在表面26与壳 体12的内表面24之间聚集,从而减小栗破坏的可能性。此外,表面26与内表面24之间相 对紧密的配合可以有助于获得更高的栗压力,以及可以导致栗自吸。
[0036] 通常地,紧密配合可能导致由于例如擦伤而对活塞和栗壳体的内表面的破坏。因 此,为了提供紧密配合,活塞需要由可能是非期望地昂贵的特殊材料制成。由于表面26是 可替换的,毂部36可以由相对不太贵的材料制成(例如钢、灰口铁、球墨铸铁、不锈钢、塑料 (例如当被栗送的物质腐蚀金属时)和/或其他不太贵的材料),其中仅插件38是由如抗 擦伤材料和/或具有相对低摩擦系数的材料形成的。不擦伤材料(non-galling material) 的示例包括但不局限于具有相对高的镍含量以及碳、锰、硅、钴、磷、硫、铜、钼、铁、铬、钶/ 铌、钨、钒、铋和锡中的一种或多种的合金,这可以导致合金具有高的抵抗擦伤应力的阈 值。这些合金包括但不局限于 ASTM A494/A494M-0Y 1 CZ100、ASTM A494/A494M-0Y 1 CW2M、ASTM A494/A494M-0Y 1 CW6MC、ASTM A494/A494M-0Y 1 CY5SnBiM、ASTM A494/ A494M-0Y 1 CW12Mff、ASTM A494/A494M-0Y 1 CU5MCuC、ASTM A494/A494M-0Y 1 CW6MC 和ASTM A494/A494M-0Y 1CY40。不擦伤材料的其他示例包括但不局限于柔软的不擦伤不 锈钢、"Waukesha 88"(一种包括锡、铁、铋和铬中的一种或多种的镍基合金)、808不锈钢 (有时称作"lllium 8"或ASTM A494/A494M-09Cy5SnBiM)。其他的不擦伤材料包括如蒙奈 尔合金(monel)、哈氏合金(hastalloy)和络镍铁合金(inconel)的镍基合金,其可以具有 相对高的擦伤应力阈值。对于插件38使用这类材料可以导致栗送低粘度流体的能力。
[0037] 具有相对低摩擦系数的材料的示例包括但不局限于TEFLON& (聚四氟乙烯) 以及涂覆和/或孕镶有TEFLON?的材料,比如,举例来说,铝、钛、钢不锈钢、蒙奈尔合金、 铬镍铁合金、黄铜和青铜。TEFLON?和涂覆或孕镶有TEFLON1?的材料可以导致改进 的容积栗效率,这还可以允许形成更高的栗压力。根据一些实施方式,插件38可以由塑料 构成,如举例来说热塑性含氟聚合物(如聚二氟乙稀(PVDF))和均聚缩醛(homopolymer acetals)(比如DELRINX )和/或它们的组合。可以想到使用其他的塑料和材料构成插 件38。
[0038] 与图2A和2B中示出的示例性实施方式类似,在图3A和3B中示出的示例性实施 方式中,表面26可以替换。如图3B中所示,活塞18a包括整体的毂部36,该毂部限定了呈 现两个相对表面27的外径,比如图3A和3B中示出的相对的弧形表面。在表面27之间,毂 部36包括用于将活塞18a安装到轴30上的孔28,所述轴30由齿轮箱组件22驱动。设置 与孔28相关联的键槽32用于防止活塞18a相对于轴30转动。在活塞18a的每个相对侧 上设置一对凹入的铲斗段34。
[0039] 在图3A和3B中示出的示例性实施方式中,两个相对的可替换插件38位于毂部36 的外径上。插件38可以通过一个或多个紧固件54连接到毂部36,所述紧固件如螺钉或螺 栓。尽管没有示出,但是毂部36的外径和/或插件38的内表面可以包括配置成使插件38 在毂部36上对准或保持插件38在毂部36上的对准的结构,比如一个或多个脊和/或槽。
[0040] 在图4A和4B中示出的示例性实施方式中,表面26可以替换。在该示例性实施方 式中,活塞18a包括整体的毂部36,该毂部限定了呈现两个相对表面27的外径,比如图4A 和4B中示出的相对的弧形表面。在表面27之间,毂部36包括用于将活塞18a安装在轴30 上的孔28,所述轴由齿轮箱组件22驱动。设置与孔28相关联的键槽32用于防止活塞18a 相对于轴30转动。在活塞18a的每个相对侧上设置一对凹入的铲斗段34。
[0041] 如图4B中所示,活塞18a包括相对的可替换插件38,所述插件可以放置在毂部36 的凹入部34的端部处位于表面27的顶点52上。在示出的示例性实施方式中,可以在每个 顶点52上设置安装凹陷56,并且每个示例性的插件38可以包括横截面凸起58,所述横截 面凸起58配置成被接收在安装凹陷56中。插件38可以通过例如一个或多个紧固件60紧 固到毂部36,所述紧固件60如例如是螺钉或螺栓。由于紧固件60没有暴露到活塞18a和 18b的外周表面,所以当维护或替换插件38时可以相对更容易地移除紧固件60,因为紧固 件60没有暴露给被栗送的材料或者壳体12的内表面24。
[0042] 在图5A和5B中示出的示例性实施方式中,表面26可以替换。在该示例性实施方 式中,活塞18a包括整体的毂部36,该毂部限定了呈现两个相对的外表面27的外径,比如图 5A和5B中示出的相对的弧形表面。在表面27之间,毂部36包括用于将活塞18a安装在轴 30上的孔28,所述轴30由齿轮箱组件22驱动。设
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