专利名称：用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及到建筑工程机械领域，尤其涉及到一种用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置。
背景技术：
现有的建筑工程机械中，对于可以输送混浆流体的设备，特别是指安装在卡车底盘上的混凝土泵或拖泵，其主要作用是将混凝土从泵车所在位置输送到建筑工程所指定的目标位置，该设备主要包括泵车底盘、混凝土输送泵、管道和臂架，臂架又称作“布料杆”。参见图18和图19所示，处于行驶或未展开状态的混凝土泵车侧视图，第一臂架22、第二臂架23、第三臂架24、第四臂架25和第五臂架26通过油缸28的收缩运动收拢在一起。参见图18所示，各节臂架相互之间通过转轴27旋转，实现打开和折叠功能，受空间和结构的限制，臂架在转轴27处的相对转动角度被限制在一定范围之内。为了使各节臂架能够旋转，需要一个驱动设备，即油缸28，通过油缸28内活塞杆的伸缩，依靠连杆29就驱动相邻的下节臂架旋转。转台30安装在汽车底盘上或移动升降台上，工作时，转台30及其上的部件可以在水平范围内旋转，混凝土通过在附加在臂架上的管道输送到臂架末端的软管31位置，并从软管31末端流出，到达操作者指定的位置。因为各节臂架之间可以旋转，所以其上安装的混凝土输送管道一样能够在旋转轴27处旋转。
混凝土由安装在泵车底盘上的双供料缸通过连接机构交替推入混凝土输送管道，该管道通过一定的固定方式同多节转臂一起运动，这样，就可以将混凝土输送到理想的目标位置。由于该类设备通常采用双活塞供料缸循环供料，存在供料不连续性，导致臂架产生谐振，这种振动非常有害，会导致臂架末端定位不准、臂架开裂等问题。当混凝土双活塞供料缸的供料频率接近泵车臂架当前姿态的1/2倍或1倍固有频率时，臂架将产生强烈的共振，特定情况下可能达到1000mm以上的振幅，为了避免共振，造成臂架损坏和操作者的危险，只有降低泵车的供料频率，以保持臂架末端的振动限制在一定范围内。
随着泵车向大排量、长臂架方向发展，臂架的振动问题变得日益严重，这是因为臂架越长，其系统固有频率越低，泵送频率越高，臂架产生的振动越强烈，甚至共振，引起臂架机构损坏，出现严重事故。为了增加泵送系统的泵送频率，提高工作效率，降低臂架振动，特别是臂架末端软管的振动，提出了本项发明的目的，即如何保证泵车泵送系统工作在或接近1/2倍或1倍固有频率时，臂架系统的振动最小，最佳的情况下可以将臂架末端的振幅控制在100mm之内。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、能够使混凝土泵车臂架管道中流动的混凝土变成连续流动，从而降低脉动冲击，降低臂架振动的用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为一种用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，它包括输料通道、补料缸以及控制机构，补料缸与输料通道保持连通，补料缸内设有补料活塞和补料活塞杆，补料活塞杆与控制机构相连，其特征在于所述补料缸与输料通道的进料口之间设有用来防止混浆流体回流的通断阀。
所述通断阀包括舌板和舌板转轴，该舌板装设于舌板转轴上，舌板转轴固定于补料缸或输料通道上。所述舌板转轴延伸至输料通道的外侧，位于输料通道外侧的舌板转轴上设有挡板，输料通道的外侧壁上设有与挡板相配合的挡块，一拉伸弹簧的一端固定于输料通道上，另一端与舌板转轴上的挡板相连。
所述通断阀为一位于输料通道内的旋转阀，该旋转阀包括旋转阀体和旋转轴，旋转轴固定于输料通道上，旋转阀体装设于旋转轴上。所述旋转阀体为球状、半球状或平板状。
所述通断阀为平板阀，输料通道上开设有滑槽，平板阀插设于滑槽内。所述平板阀上开设有连通孔。
所述控制机构包括驱动油缸和控制系统，驱动油缸内的驱动活塞与补料活塞杆相连，驱动油缸的有杆腔油口和无杆腔油口与控制系统相连。
所述补料缸的出料方向与输料通道上出料口的出料方向平行或补料缸的出料方向、输料通道上出料口的出料方向以及进料口的进料方向互不平行。
与现有技术相比，本发明的优点就在于1、本发明用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置结构简单紧凑、成本低廉、可靠性强，不用改变现有的双油缸供料和臂架布料技术，仅在正常的供料设备中增加一套补料油缸系统，以较低的成本实现了臂架管道中混凝土的连续流动，抑制了臂架振动，降低了臂架最大应力值，减少了臂架疲劳、开裂等故障现象；
2、本发明用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置在补料缸与输料通道的进料口之间设有用来防止混浆流体回流的通断阀，能够有效避免补料缸在工作过程中出现混浆流体回流的现象，从而保证了抑振装置整体的可靠性，延长了抑振装置的使用寿命，同时也便于维修。
图1是本发明实施例1的主视结构示意图；图2是本发明实施例1的纵剖结构示意图；图3是本发明实施例1断面的立体结构示意图；图4是本发明实施例1中第二种结构的示意图；图5是本发明实施例1中第三种结构的示意图；图6是本发明实施例2中第一种结构的示意图；图7是本发明实施例2中第二种结构的示意图；图8是本发明实施例2中第三种结构的示意图；图9是本发明实施例3中第一种结构的示意图；图10是图9中平板阀的侧视放大示意图；图11是本发明实施例3中第二种结构的示意图；图12是本发明实施例1的工作流程示意图一；图13是本发明实施例1的工作流程示意图二；图14是本发明实施例1的工作流程示意图三；图15是本发明实施例1的工作流程示意图四；图16是本发明实施例1的工作流程示意图五；图17是本发明实施例1的工作流程示意图六；图18是混凝土泵车的结构示意图；图19是混凝土泵车臂架的结构示意图。
图例说明1、补料缸201、舌板202、舌板转轴203、挡板204、挡块205、旋转阀体206、旋转轴207、连通孔 208、平板阀
3、进料口 4、出料口5、输料通道 6、补料活塞杆7、拉伸弹簧 8、补料活塞9、驱动油缸 10、驱动活塞11、有杆腔油口12、无杆腔油口15、上输料管道16、下输料管道22、第一臂架 23、第二臂架24、第三臂架 25、第四臂架26、第五臂架 27、转轴28、臂架油缸 29、连杆30、转台 31、软管具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1如图1、图2和图3所示，本发明用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，它包括输料通道5、补料缸1以及控制机构，补料缸1与输料通道5保持连通，补料缸1内设有补料活塞8和补料活塞杆6，补料活塞杆6与控制机构相连，补料缸1与输料通道5的进料口3之间设有用来防止混浆流体回流的通断阀。补料缸1的内径同进料口3、出料口4的内径不同，以保证通断阀翻转时不会封闭补料缸1。输料通道5进料口3同混凝土泵车料斗端的下输料管道16连接，出料口4同通往臂架管道的上输料管道15连接，同时可以在接头处做成快换法兰，便于拆卸与清洗。补料缸1内设有补料活塞8和补料活塞杆6，补料活塞杆6与控制机构相连，在泵送系统供料期间，该补料缸1的补料活塞8缓慢吸料，全程吸料时长等同或略小于泵送供料系统的供料时长，当供料系统S阀处于换向期间，此时输料通道5中的混凝土停止流动，为了补偿停止流动造成的臂架脉动冲击，补料缸1的补料活塞8开始高速供料，其供料时长大致相当于泵送系统换向间隔时长，将混凝土从补料缸1推入输料通道5中，促进混凝土从输料通道5中流入上输料管道15，从而降低甚至消除混凝土脉动输送造成的臂架谐振，需要注意的是，补料缸1中补料活塞8吸料和供料的运行速度是不等的，工作规律是缓慢吸料，高速供料。本实施例中，通断阀包括舌板201和舌板转轴202，该舌板201装设于舌板转轴202上，舌板转轴202固定于补料缸1或输料通道5上，在舌板转轴202的带动下，舌板201随着转动，完成开、闭输料通道5的作业。舌板转轴202延伸至输料通道5的外侧，位于输料通道5外侧的舌板转轴202上设有挡板203，输料通道5的外侧壁上设有与挡板203相配合的挡块204，一拉伸弹簧7的一端固定于输料通道5上，另一端与舌板转轴202上的挡板203相连。当舌板转轴202往上转动时，拉伸弹簧7被张紧，运动到一定位置时，挡板203被输料通道5的外侧壁上的挡块204阻挡，舌板转轴202无法再转动，起到限位的作用，防止舌板转轴202转动过度封闭补料缸1的通道。此时，在拉伸弹簧7的回复力作用下，带动舌板转轴202往下转动，完成回位，拉伸弹簧7起到辅助回位的作用，为了防止出现混凝土流动产生的推力不够的情况。
在泵送系统处于供料行程，补料缸1处于吸料行程期间，在混凝土流动产生的压力作用下，舌板201翻转，打开了进料口3和出料口4之间的管路，同时并不妨碍补料缸1的正常吸料，这样就保证了混凝土在进料口3和出料口4之间的正常输送，以及补料缸1的缓慢吸料；在泵送系统处于换向而停止供料时，补料缸1进行供料，在混凝土流动产生的压力作用下，舌板201翻转，关闭了进料口3和出料口4之间的管路，并保持出料口3和补料缸1之间是连通的，通断阀的翻转运动主要靠混凝土流动产生的压力推动。本实施例中，控制机构包括驱动油缸9和控制系统，驱动油缸9内的驱动活塞10与补料活塞杆6相连，驱动油缸9的有杆腔油口11和无杆腔油口12与控制系统相连。在控制系统的控制下，驱动油缸9完成对补料缸1的控制。参见图4所示，本实施例的第二种结构中，补料缸1的出料方向与输料通道5上出料口4的出料方向平行，其优点就在于当补料缸1供料时，混凝土在输料管道5中的流动阻力最小。参见图5所示，本实施例的第三种结构中，补料缸1的出料方向、输料通道5上出料口4的出料方向以及进料口3的进料方向互不平行，其优点就在于当补料活塞8运动到补料缸1的最外端位置，即最接近通断阀的位置处时，补料缸1和进料口3、出料口4之间的死角最小，混凝土残留也最少。
工作原理如图12至图17所示，图12是补料活塞8运行到补料缸1的最外端位置处，此时，输料通道5中由一支泵送油缸进行供料，混凝土从进料口3流动到出料口4，舌板201受进料口3的流体冲击处于打开位置，补料活塞8开始吸料；图13所示的是补料活塞8慢速吸料，在进料口3和出料口4之间流动的一小部分混凝土被吸入补料缸1，舌板201受进料口3的流体冲击处于打开位置；图14所示的是补料活塞8已经吸料完毕，运行到补料缸1的最内端位置处，此时输料通道5中的混凝土开始切换为由另一支泵送油缸进行供料，但有一个时间间隔，从进料口3流动到出料口4的混凝土也停止流动，补料活塞8准备供料，此过程时间极短；图15所示的是补料活塞8已经供料，此时舌板201受补料缸1中混凝土的流体冲击以及回位辅助装置的外部作用力封闭了进料口3和出料口4之间的管路，补料活塞8高速供料，混凝土从补料缸1流动到出料口4；图16是补料活塞8已经到达补料缸1的最外端位置，此过程时间也极短，图17是一支泵送油缸恢复供料，在舌板201的靠近进料口3处形成混凝土压力，依靠混凝土的流动打开舌板201，进入下一个工作循环。
实施例2本实施例的结构与实施例1大致相同，不同之处在于通断阀为一位于输料通道5内的旋转阀，该旋转阀包括旋转阀体205和旋转轴206，旋转轴206安装于输料通道5上，旋转阀体205装设于旋转轴206上，旋转阀体205能随着旋转轴206转动，完成对输料通道5的开、闭。参见图6和图7所示，旋转阀体205为半球状或球状，当进料口3供料，补料活塞8吸料时，旋转阀体205在旋转轴206的带动下转动，打开输料通道5，输料通道5的内侧壁上可开设有旋转阀体205的容置部；当进料口4停止供料时，补料活塞8供料时，旋转阀体205随着旋转轴206转动，封闭进料口和输料通道之间的通道。参见图8所示，旋转阀体205为平板状，当进料口3供料，补料活塞8吸料时，旋转阀体205在旋转轴206的带动下转动，打开输料通道5；当进料口4停止供料时，补料活塞8供料时，旋转阀体205随着旋转轴206转动，封闭进料口3处的一段输料通道5。
实施例3本实施例的结构与实施例1大致相同，不同之处在于通断阀为平板阀208，输料通道5上开设有滑槽51，平板阀208插设于滑槽51内。参见图9和图10所示，平板阀208上开设有连通孔207，平板阀208可在输料通道5上的滑槽51中自由滑动，当进料口3供料，补料活塞8吸料时，平板阀208上的连通孔207同输料通道5保持连通，当进料口3停止供料，补料活塞8吸料时，平板阀208沿图中箭头所示方向滑动，封闭进料口3处的一段输料通道5。参见图11所示，平板阀208可在输料通道5上的滑槽51中自由滑动，当进料口3供料，补料活塞8吸料时，平板阀208退出输料通道5，使输料通道5保持连通，当进料口3停止供料，补料活塞8吸料时，平板阀208沿图中箭头所示方向滑动推入输料通道5，封闭进料口3处的一段输料通道5。
权利要求
1.一种用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，它包括输料通道(5)、补料缸(1)以及控制机构，补料缸(1)与输料通道(5)保持连通，补料缸(1)内设有补料活塞(8)和补料活塞杆(6)，补料活塞杆(6)与控制机构相连，其特征在于所述补料缸(1)与输料通道(5)的进料口(3)之间设有用来防止混浆流体回流的通断阀。
2.根据权利要求1所述的用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，其特征在于所述通断阀包括舌板(201)和舌板转轴(202)，该舌板(201)装设于舌板转轴(202)上，舌板转轴(202)固定于补料缸(1)或输料通道(5)上。
3.根据权利要求2所述的用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，其特征在于所述舌板转轴(202)延伸至输料通道(5)的外侧，位于输料通道(5)外侧的舌板转轴(202)上设有挡板(203)，输料通道(5)的外侧壁上设有与挡板(203)相配合的挡块(204)，一拉伸弹簧(7)的一端固定于输料通道(5)上，另一端与舌板转轴(202)上的挡板(203)相连。
4.根据权利要求1所述的用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，其特征在于所述通断阀为一位于输料通道(5)内的旋转阀，该旋转阀包括旋转阀体(205)和旋转轴(206)，旋转轴(206)固定于输料通道(5)上，旋转阀体(205)装设于旋转轴(206)上。
5.根据权利要求4所述的用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，其特征在于所述旋转阀体(205)为半球状、球状或平板状。
6.根据权利要求1所述的用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，其特征在于所述通断阀为平板阀(208)，输料通道(5)上开设有滑槽(51)，平板阀(208)插设于滑槽(51)内。
7.根据权利要求6所述的用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，其特征在于所述平板阀(208)上开设有连通孔(207)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，其特征在于所述控制机构包括驱动油缸(9)和控制系统，驱动油缸(9)内的驱动活塞(10)与补料活塞杆(6)相连，驱动油缸(9)的有杆腔油口(11)和无杆腔油口(12)与控制系统相连。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，其特征在于所述补料缸(1)的出料方向与输料通道(5)上出料口(4)的出料方向平行或补料缸(1)的出料方向、输料通道(5)上出料口(4)的出料方向以及进料口(3)的进料方向互不平行。
10.根据权利要求8所述的用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，其特征在于所述补料缸(1)的出料方向与输料通道(5)上出料口(4)的出料方向平行或补料缸(1)的出料方向、输料通道(5)上出料口(4)的出料方向以及进料口(3)的进料方向互不平行。
全文摘要
本发明公开了一种用于抑制混凝土泵车中混浆流体脉动冲击的装置，它包括输料通道、补料缸以及控制机构，补料缸与输料通道保持连通，补料缸内设有补料活塞和补料活塞杆，补料活塞杆与控制机构相连，所述补料缸与输料通道的进料口之间设有用来防止混浆流体回流的通断阀。本发明是一种结构简单、能够使混凝土泵车输料管道中流动的混浆流体变成连续流动，从而降低脉动冲击，降低臂架振动的用于抑制混凝土泵车输料管道中混浆流体脉动冲击的装置。
文档编号F17D1/20GK1951657SQ20061003255
公开日2007年4月25日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者易小刚, 刘永红, 彭国成, 郭承志 申请人:三一重工股份有限公司