专利名称：球窝关节式砼活塞及包含该砼活塞的混凝土泵送设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及混凝土机械领域，具体涉及一种球窝关节式砼活塞及包含该砼活 塞的混凝土泵送设备。
背景技术：
混凝土输送泵在泵送过程中，砼活塞通过在输送缸内的往复运动将混凝土压入输 送管道内，目前大多数砼活塞的结构如图1所示，它主要由连接杆1和活塞头2组成，活塞 头2由导向环26、活塞体27、砼密封体28和套筒式压板29构成，其中连接杆1的一端与活 塞杆6固接，另一端通过螺栓3与活塞头2固接。在活塞杆6发生往复运动的时候，由活塞 杆6推动连接杆1以及与其固接的活塞头2在输送缸内对吸入或者压送混凝土完成混凝土 泵的混凝土压送。但是在实际泵送过程中，活塞头2与输送缸之间不可能保持完全同轴，因 此砼活塞在输送缸内运行过程中容易受到径向作用力作用，从而容易使砼活塞出现偏磨， 导致砼缸的早期磨损，而砼活塞的磨损影响混凝土输送泵的泵送性能，导致混凝土泵无故 障工作时间短、混凝土泵的运作成本高。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的上述缺点，提供一种可以有效降低活塞磨损、提高活 塞使用寿命、结构简单、成本低廉、拆卸方便、维护成本低的球窝关节式砼活塞及包含该砼 活塞的混凝土泵送设备。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为本实用新型的砼活塞包 括连接杆和活塞头，所述活塞头上设有连接板，所述连接杆与连接板通过球窝关节铰接，并 由一压板将连接杆定位于连接板上。作为本实用新型砼活塞的进一步改进所述连接杆上与连接板相铰接端设有半球头，所述连接板上设有与半球头相应的 第一球窝，所述半球头与第一球窝相铰接；或者，所述连接杆上与连接板相铰接端设有球 窝，所述连接板上设有与球窝相应的第一半球头，所述球窝与第一半球头相铰接；或者，所 述连接杆上与连接板相铰接端设有球窝，所述连接板上设有与球窝相应的第一球窝，所述 球窝与第一球窝通过钢球相铰接；所述连接杆上与压板相接处设有球面凸起，该球面凸起的球心与所述半球头的球 心重合，所述压板上设有与所述球面凸起相配合的球面凹入部，所述压板通过球面凸起和 球面凹入部将连接杆铰接定位于连接板上；或者，所述连接杆上与压板相接处设有球面凸起，该球面凸起的球心与所述球窝 的球心重合，所述压板上设有与所述球面凸起相配合的球面凹入部，所述压板通过球面凸 起和球面凹入部将连接杆铰接定位于连接板上；所述压板为对开式压板；所述连接杆与连接板之间设有用于限制连接杆偏转幅度的限位间隙A，所述限位间隙A为0-5謹；所述连接杆上沿轴向设有润滑油道，所述润滑油道贯穿于连接杆的轴向且通向连 接杆与连接板的铰接面。此外，本实用新型还提供一种包含上述砼活塞的混凝土泵送设备。本实用新型具有下述优点由于本实用新型的砼活塞将连接杆和活塞头之间采用 球窝关节取代原有刚性连接，活塞头可以相对连接杆自由转动，砼活塞和输送缸的相对位 置实时得到调整，保证主油缸活塞杆与输送缸的同轴度，有效的降低砼活塞的磨损程度，避 免砼活塞出现偏磨和卡死的现象，提高了砼活塞和包含该砼活塞的混凝土泵送设备的可靠 性与使用寿命。由于双半球式球窝关节的设计，球窝关节结构紧凑高效，可设计在活塞头的 内部，使得砼活塞可以做到非常短、活塞头摆幅小，有利于进一步消除活塞体的偏磨；本实 用新型还设有控制活塞头摆幅的限位间隙，且限位间隙的大小为0 5mm，可以进一步精确 控制活塞头摆幅，有效抑制由于活塞头过幅偏转带来的偏磨，连接杆上设有用于润滑球窝 关节的润滑油道，可提高球窝关节的使用寿命。本实用新型结构简单，可以单独更换连接 杆、连接板、压板等部件，压板采用对开式压板，受力均勻且更换活塞头只需要将固定压板 的螺栓卸下即可将压板从两侧分离，从而可将连接杆与活塞头脱离，具有结构简单、成本低 廉、拆卸方便灵活、维护成本低的优点。本实用新型所提供的混凝土泵送设备的有益效果与 砼活塞的有益效果类似，在此不再赘述。
图1为现有技术的砼活塞结构示意图；图2为本实用新型第一实施例的砼活塞结构示意图；图3为本实用新型第二实施例的砼活塞结构示意图；图4为本实用新型第三实施例的砼活塞结构示意图；图5为本实用新型实施例的混凝土泵送设备的结构示意图。图例说明1、连接杆；11、半球头；12、球面凸起；13、油杯；14、润滑油道；141、油 嘴；15、球窝；2、活塞头，21、连接板；22、第一球窝；23、压板；A、限位间隙；25、第一半球头； 26、导向环；27、活塞体；28、砼密封体；29、套筒式压板；3、螺栓；4、钢球；5、卡式接头；6、活 塞杆；7、砼活塞。
具体实施方式
如图2、3、4所示，本实用新型实施例中的砼活塞主要由连接杆1和活塞头2构成， 连接杆1通过卡式接头5与活塞杆6相连，活塞头2由连接板21、导向环26、活塞体27、砼 密封体28和套筒式压板29构成，连接板21和套筒式压板29通过螺栓3将导向环26、活塞 体27和砼密封体28夹持固定。连接杆1与连接板21通过球窝关节铰接，活塞头2上还设 有压板23，压板23由对开式的两块压板组成，压板23将连接杆1定位于活塞头2的连接板 21上。如图2所示，本实用新型的第一实施例中，连接杆1上与连接板21相铰接端设有 半球头11，连接板21上设有与半球头11相配合的第一球窝22，半球头11与第一球窝22 相铰接。压板23通过螺栓3固定于活塞头2的连接板21上，连接杆1上与压板23相接处设有球面凸起12，该球面凸起12的球心与半球头11的球心重合，压板23上设有与球面凸 起12相配合的球面凹入部，压板23通过球面凸起12和球面凹入部将连接杆1铰接定位于 连接板21上。连接杆1的铰接端的半球头11和球面凸起12形成双半球头结构，半球头11 可在第一球窝22中任意方向转动，球面凸起12可沿压板23的球面凹入部的球面任意方向 转动，形成双半球式活铰头，因此，连接杆1可以在活塞头2中任意方向偏转而不脱落。为了限制活塞头2的偏转幅度，防止由于偏转角度过大而造成活塞头2过幅偏转 磨损，在连接杆1与连接板21之间设有用于限制连接杆1偏转幅度的限位间隙A，具体是在 球面凸起12和连接板21之间设有限位间隙A，连接杆1自由转动时，球面凸起12的转动 被限位间隙A约束，使活塞头2与连接杆1之间为铰接式微调限位联接，限位间隙A优选为 0-5mm，在本实施例中限位间隙A为3mm。连接杆1上沿轴向设有贯穿于连接杆1的润滑油 道14，在连接杆1靠近活塞杆6的端部设有油杯13，润滑油道14 一端通过油嘴141与油杯 13连通，另一端与连接板21的铰接面连通，为球窝关节提供润滑油。如图3所示，本实用新型的第二实施例和第一实施例基本相同，其区别点在于连 接杆1上与连接板21相铰接端设有球窝15，所述连接板21上设有与球窝15相配合的第 一半球头25，球窝15与第一半球头25相铰接，连接杆1上与压板23相接处设有球面凸起 12，该球面凸起12的球心与上述球窝15的球心重合，压板23上设有与球面凸起12相配合 的球面凹入部，压板23通过球面凸起12和球面凹入部将连接杆1铰接定位于连接板21上。 连接杆1的铰接端的球窝15和球面凸起12形成双半球结构，球窝15可沿第一半球头25 任意方向转动，球面凸起12可沿压板23的球面凹入部的球面任意方向转动，形成双半球式 的活铰头，因此，连接杆1可以在活塞头2中自由偏转而不脱落。在连接杆1与连接板21之间设有与实施例一相同的用于限制连接杆1偏转幅度 的限位间隙A，并设有与实施例1相同的润滑油道14。如图4所示，本实用新型的第三实施例和第二实施例基本相同，其区别点在于连 接杆1上与连接板21相铰接端设有球窝15，连接板21上设有第一球窝22，在球窝15和第 一球窝22中间放置有钢球4，球窝15与第一球窝22通过钢球4相铰接。连接杆1上与压 板23相接处设有球面凸起12，该球面凸起12的球心与上述球窝15的球心重合，压板23上 设有与球面凸起12相配合的球面凹入部，压板23通过球面凸起12和球面凹入部将连接杆 1铰接定位于连接板21上。连接杆1的铰接端的球窝15和球面凸起12形成双半球结构， 球窝15和第一球窝22围绕钢球4形成双半球式的活铰头，球窝15、第一球窝22和钢球4 可相对转动，而球面凸起12可沿压板23的球面凹入部的球面任意方向转动，因此，连接杆 1可以在活塞头2中自由偏转而不脱落。在连接杆1与连接板21之间设有与实施例一相同的用于限制连接杆1偏转幅度 的限位间隙A，并设有与实施例1相同的润滑油道14。如图5所示，本实用新型实施例的混凝土泵送设备包括卡式接头5、活塞杆6和砼 活塞7，砼活塞7通过卡式接头5与活塞杆6相连，其中砼活塞7为上文所述的球窝关节式
砼活塞。
权利要求一种球窝关节式砼活塞，包括连接杆(1)和活塞头(2)，其特征在于所述活塞头(2)上设有连接板(21)，所述连接杆(1)与连接板(21)通过球窝关节铰接，并由一压板(23)将连接杆(1)定位于连接板(21)上。
2.根据权利要求1所述的球窝关节式砼活塞，其特征在于所述连接杆(1)上与连接 板(21)相铰接端设有半球头(11)，所述连接板(21)上设有与半球头(11)相应的第一球窝 (22)，所述半球头(11)与第一球窝(22)相铰接。
3.根据权利要求1所述的球窝关节式砼活塞，其特征在于所述连接杆(1)上与连接 板(21)相铰接端设有球窝(15)，所述连接板(21)上设有与球窝(15)相应的第一半球头 (25)，所述球窝(15)与第一半球头(25)相铰接。
4.根据权利要求1所述的球窝关节式砼活塞，其特征在于所述连接杆(1)上与连 接板(21)相铰接端设有球窝(15)，所述连接板(21)上设有与球窝(15)相应的第一球窝(22)，所述球窝(15)与第一球窝(22)通过钢球(4)相铰接。
5.根据权利要求2所述的球窝关节式砼活塞，其特征在于所述连接杆(1)上与压板(23)相接处设有球面凸起(12)，该球面凸起(12)的球心与所述半球头(11)的球心重合， 所述压板(23)上设有与所述球面凸起(12)相配合的球面凹入部，所述压板(23)通过球面 凸起(12)和球面凹入部将连接杆(1)铰接定位于连接板(21)上。
6.根据权利要求3或4所述的球窝关节式砼活塞，其特征在于所述连接杆(1)上与压 板(23)相接处设有球面凸起(12)，该球面凸起(12)的球心与所述球窝(15)的球心重合， 所述压板(23)上设有与所述球面凸起(12)相配合的球面凹入部，所述压板(23)通过球面 凸起(12)和球面凹入部将连接杆(1)铰接定位于连接板(21)上。
7.根据权利要求1至5任一所述的用于混凝土泵的球窝关节式砼活塞，其特征在于 所述连接杆⑴与连接板(21)之间设有用于限制连接杆⑴偏转幅度的限位间隙A。
8.根据权利要求6所述的用于混凝土泵的球窝关节式砼活塞，其特征在于所述连接 杆⑴与连接板(21)之间设有用于限制连接杆⑴偏转幅度的限位间隙A。
9.根据权利要求7所述的用于混凝土泵的球窝关节式砼活塞，其特征在于所述连接 杆(1)上沿轴向设有润滑油道(14)，所述润滑油道(14)贯穿于连接杆(1)的轴向且通向连 接杆(1)与连接板(21)的铰接面。
10.根据权利要求8所述的用于混凝土泵的球窝关节式砼活塞，其特征在于所述连接 杆⑴上沿轴向设有润滑油道(14)，所述润滑油道(14)贯穿于连接杆⑴的轴向且通向连 接杆(1)与连接板(21)的铰接面。
11.一种混凝土泵送设备，其特征在于它包含权利要求1 10任一所述的砼活塞。
专利摘要本实用新型公开了一种球窝关节式砼活塞，包括连接杆(1)和活塞头(2)，所述活塞头(2)上设有连接板(21)，所述连接杆(1)与连接板(21)通过球窝关节铰接，并由一压板(23)将连接杆(1)定位于连接板(21)上，本实用新型还公开了一种包含上述砼活塞的混凝土泵送设备。本实用新型可以使活塞头自动调整与输送缸的同轴度，可以有效防止活塞的偏磨，而且通过对连接杆偏转幅度的控制，可以有效抑制由于活塞头过幅偏转带来的偏磨，可有效降低活塞磨损、提高活塞使用寿命，具有结构简单、成本低廉、拆卸方便、维护成本低的优点。
文档编号F04B53/14GK201574922SQ20092031233
公开日2010年9月8日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者易小刚, 李建涛, 汤如龙 申请人:三一重工股份有限公司