专利名称：一种泵送设备及其输送缸活塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种泵送设备的输送缸活塞，特别是涉及一种混凝土泵送设备的输送缸活塞。
背景技术：
输送缸活塞是泵送设备中的关键部件，随着活塞在输送缸内的往复运动，将混凝 土、泥沙、水等流体物压入输送管道内，因此，活塞的性能直接影响着泵送设备的性能。例如混凝土泵送设备的工作过程中，活塞杆在液压油的作用下带动活塞运动，进 而将活塞缸内的混凝土输送至输送管道内，并通过输送管道送至浇注现场。在此过程中， 活塞在活塞缸中沿活塞的轴线做往复运动，其工作环境非常恶劣不仅需要长时间地承受 6MPa至30MPa的高压以及_40°C至100°C以上的工作温度，而且长期处于泥浆水的浸泡中， 造成了活塞的损坏，使输送缸活塞的机械性能和弹性性能下降，从而造成与输送缸的密封 性能下降，无法正常工作。由于混凝土泵送设备的输送缸活塞工作环境的特殊性，为了解决上述问题，现有 技术提供了一种改良的混凝土泵送设备的输送缸活塞，请参照图1所述该现有技术提供的输送缸活塞包括密封部件22，密封部件22固定于压板23以及 活塞杆21之间，压板23通过螺栓与活塞杆固定，从而将密封部件22卡于二者之间。密封 部件22包括弹性骨架部分221和包覆部分222，弹性骨架部分221固定于包覆部分222的 内部，对包覆部分222起支撑作用，改善包覆部分222的机械性能和弹性性能。从而提高其 密封性能，延长输送缸活塞使用寿命。但是该技术方案存在以下缺点一、包覆部分222的机械性能和弹性性能不可调 节。当包覆部分222磨损之后，其机械性能和弹性性能会下降，从而会影响其密封性能和使 用寿命；二、该输送缸活塞是通过压力装置强制压入输送缸内的，因为输送缸活塞设置有弹 性骨架部分221，会造成强制压入输送缸内非常困难，其安装非常不方便；三、弹性骨架部 分221仅只有改善密封部件22的两唇口部的弹性力，并没有改善密封部件22各方向的弹 性力，即没有改善密封部件与输送缸之间的配合力，当密封部件22的两唇口部被磨损后， 该输送缸活塞就不能起到密封作用，从而会影响其使用寿命。四、弹性骨架部分221容易破 坏包覆部分222，因为弹性骨架部分221的弹力不是均等载荷，而是集中载荷，这样很容易 造成包覆部分222，在弹性骨架部分221的弹力的作用下破坏。五、结构复杂、制造成本高。因此，一、如何长时间地保持输送缸活塞的刚度和弹性性能，并且可以根据实际输 送压力的需要和密封性能的需要，以及输送缸活塞磨损后，密封性能下降，可以随时调节输 送缸活塞的刚度和弹性性能，延长输送缸活塞的密封部件的使用寿命。二、如何方便将输送 缸活塞安装到输送缸中，提高输送缸活塞安装性能。三、如何改善输送缸活塞结构，降低制 造成本，提高活塞使用过程中的经济性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输送缸活塞，该活塞具有长时间地保持输送缸活塞的刚 度和弹性性能，并且可以根据实际输送压力的需要和密封性能的需要，以及输送缸活塞磨 损后，密封性能下降，可以随时调节输送缸活塞的刚度和弹性性能，延长输送缸活塞的密封 部件的使用寿命。而且便于输送缸活塞安装，结构简单，制造成本低。
本发明的另一目的是提供一种包括上述输送缸活塞的泵送设备。为解决上述技术问题，本发明提供一种输送缸活塞，包括与输送缸配合的密封体， 其特征在于，所述密封体内设置有增压腔和向所述增压腔充入流体的阀嘴。所述密封体为 环状结构，所述增压腔为围绕所述密封体轴线在其内部形成的密封空腔。优选地，所述阀嘴包括输送管和阀芯，输送管与所述密封体连接，所述阀芯为向所 述增压腔充入流体的阀门，安装在输送管内。优选地，所述密封体包括与输送缸配合的密封面层，所述密封面层的前端设置有
第一密封唇口。优选地，所述密封面层的后端设置有第二密封唇口，所述第一密封唇口和所述第 二密封唇口之间设置有储油槽。优选地，所述密封体还包括位于所述密封面层和增压腔之间的受力骨架层，所述 受力骨架层为弹性金属件或者为帘布层，所述帘布层是由挂胶帘子线组成的布层和/或钢 丝编成的钢带帘布，通过并列和/或斜线交叉布置而成。优选地，所述密封面层由聚四氟乙烯或石墨材料制成，所述密封体内表面为橡胶 层，所述密封面层、受力骨架层由橡胶胶合而成。优选地，所述气体为空气或者氮气。优选地，还包括活塞本体和连接杆，所述密封体位于所述活塞本体和连接杆之间， 所述活塞本体与连接杆连接，固定所述密封体。为解决上述技术问题，本发明还提供一种泵送设备，包括如上述任一项所述的输 送缸活塞。本发明提供的一种输送缸活塞，不仅可以用于混凝土泵送设备，还可以用于泥沙、 水、油等各种流体输送设备，如液压油缸的活塞、柱塞水泵的活塞等等。本发明提供的一种输送缸活塞，包括与输送缸配合的密封体，密封体内设置增压 腔和向增压腔充入流体的阀嘴。增压腔的设置不仅提高了整个密封体的刚度和弹性性能， 而且可以根据实际输送压力的需要和密封性能的需要，以及输送缸活塞磨损后，密封性能 下降，可以随时调节增压腔的压力，从而调节输送缸活塞的刚度和弹性性能，延长输送缸活 塞的密封部件的使用寿命。密封体的安装以及输送缸活塞的安装过程中，首先安装到位，然 后再对增压腔充入气体和液体，提高其刚度和弹性性能，这样安装非常方便，不需要直接压 入。结构也非常简单，制造成本低。密封体可以由耐磨材料，如聚四氟乙烯或石墨材料，也 可以多层材料制成，密封面层由耐磨材料制成，其它由橡胶制成。流体可以是气体，也可以 是液体。最优选择空气或者氮气。在一种优选实施方式中，本发明所提供的密封体的第一密封唇口和第二密封唇 口，是为了更好的提高其密封性能，第一密封唇口和第二密封唇口之间设置有储油槽，是为 了加强密封体与输送缸之间的润滑作用。在正常的装配情况下，第一密封唇口主要起密封和传压作用，受到较大的摩擦力，而第二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，当第一密封唇口密封性能下降时，第二密封唇口仍然具 有较好的密封性能，此时，就可以将活塞体翻转180度进行装配，由第二密封唇口承担密封 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；另一方面，第二密封唇口的设置，可以使活塞体的中间部分与活塞缸形成了一个密闭 的空腔，从而保证润滑油较长时间地保持在空腔内，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。 在一种优选实施方式中，本发明所述提供的阀嘴，阀嘴可以直接安装到密封体上， 为了方便向增压腔充入流体，也可以将阀嘴引到活塞体外。故阀嘴包括输送管和阀芯，输送 管与密封体连接，阀芯为向增压腔充入流体的阀门，安装在输送管内。在一种优选实施方式中，本发明所述提供的密封体，密封体还包括位于密封面层 和增压腔之间的受力骨架层，受力骨架层为弹性金属件或者为帘布层，帘布层是由挂胶帘 子线组成的布层和/或钢丝编成的钢带帘布，通过并列和/或斜线交叉布置而成。这个是为 了提高密封体尺寸稳定性和机械性能，防止砂石等坚硬的物质对密封体的损坏，为了提高 密封体的耐磨性能，密封面层由聚四氟乙烯或石墨材料制成，为了提高增压腔的密封性能， 增压腔内表面为橡胶层，密封面层、帘布层由橡胶胶合而成，提高了密封体的机械性能和弹 性能。在一种优选实施方式中，本发明所述提供的输送缸活塞，还包括活塞本体和连接 杆，密封体位于活塞本体和连接杆之间，活塞本体与连接杆连接，固定密封体，提高密封体 的尺寸稳定性。本发明所提供的泵送设备的有益效果与输送紅活塞的有益效果类似，在此不再赘述。
图1为现有技术中一种输送缸活塞的结构示意图；图2为本发明所提供的一种输送缸活塞，第一种具体实施方式
的结构示意图；图3为本发明所提供的一种输送缸活塞，第二种具体实施方式
的结构示意图；图4为本发明所提供的一种输送缸活塞，第三种具体实施方式
的结构示意图。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，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。请参照图2的第一种具体实施方式
中，本发明所提供的输送缸活塞包括与输送缸 配合的密封体3、活塞本体1、连接杆2，密封体3位于活塞本体1和连接杆2之间，活塞本体 1与连接杆2通过螺栓连接，固定密封体3，确保密封体3尺寸稳定性。密封体3为环状结 构，在密封体3内设置有增压腔30，增压腔30为围绕密封体3轴线在其内部形成的密封空 腔，为环状结构。还包括向增压腔30充入流体的阀嘴31，流体可以是气体，也可以是液体。最优选 择空气或者氮气。阀嘴31可以直接安装到密封体3上，为了方便向增压腔30充入流体，也 可以将阀嘴31引到活塞体外。为了将阀嘴31引到活塞体外，阀嘴31包括输送管322和阀芯311，输送管322与密封体3连接，阀芯311为向增压腔30充入流体的阀门，安装在输送 管322内。为了更好的提高其密封性能，密封体3设置有第一密封唇口 33和第二密封唇口 32。为了加强密封体3与输送缸之间的润滑作用，在第一密封唇口 33和第二密封唇口 32之 间设置有储油槽34。在正常的装配情况下，第一密封唇口 33主要起密封和传压作用，受到 较大的摩擦力，而第二密封唇口 32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，当第一密封唇口 33密封性能下降时，第二密封唇口 32仍然具有较好的 密封性能，此时，就可以将活塞体翻转180度进行装配，由第二密封唇口 32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； 另一方面，第二密封唇口 32的设置，可以使活塞体的中间部分与活塞缸形成了一个密闭 的 空腔，从而保证润滑油较长时间地保持在空腔内，对密封体3进行润滑，减少磨擦生热，降 低密封体3的磨损速度，延长密封体3的使用寿命。本发明第一种具体实施方式
中，增压腔30和阀嘴31的设置，不仅提高了整个密封 体3的刚度和弹性性能，而且可以根据实际输送压力的需要和密封性能的需要，以及输送 缸活塞磨损后，密封性能下降，可以随时调节增压腔30的压力，从而调节输送缸活塞的刚 度和弹性性能，延长输送缸活塞的密封部件的使用寿命。密封体3的安装以及输送缸活塞 的安装过程中，首先安装到位，然后再对增压腔30充入气体和液体，最优充入氮气，提高其 刚度和弹性性能，这样安装非常方便，不需要直接压入。结构也非常简单，制造成本低。密 封体3可以由耐磨材料制成，如聚四氟乙烯或石墨材料等。在另一种优选实施方式，请参照图3的第二种具体实施方式
中，密封体3由与输送 缸配合的密封面层300和密封体3内表面的橡胶层301组成。橡胶层301是为了提高增压 腔30的密封性能，提高整个密封体3的弹性性能。密封面层300由聚四氟乙烯或石墨材料 制成，提高与输送缸活塞耐磨性能。在另一种优选实施方式，请参照图4的第三种具体实施方式
中，密封体3由与输送 缸配合的密封面层300和密封体3内表面的橡胶层301，以及橡胶层301和密封面层300之 间还设置有受力骨架层302。设置受力骨架层302是为了提高密封体尺寸稳定性和机械性 能，防止砂石等坚硬的物质对密封体3的损坏。受力骨架层302可以是弹性金属件，也可以是同汽车轮胎布置一样的帘布层，帘 布层是由挂胶帘子线组成的布层和/或钢丝编成的钢带帘布，通过并列和/或斜线交叉布 置而成。除了上述输送缸活塞，本发明还提供一种包括上述输送缸活塞的泵送设备，该泵 送设备其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以作出若干等同变换，这些等同变换均应视为 本发明的保护范围。
权利要求
一种输送缸活塞，包括与输送缸配合的密封体(3)，其特征在于，所述密封体(3)内设置有增压腔(30)和向所述增压腔(30)充入流体的阀嘴(31)。
2.根据权利要求1所述的输送缸活塞，其特征在于，所述密封体(3)为环状结构，所述 增压腔(30)为围绕所述密封体(3)轴线在其内部形成的密封空腔。
3.根据权利要求2所述的输送缸活塞，其特征在于，所述阀嘴(31)包括输送管(322) 和阀芯(311)，输送管(322)与所述密封体(3)连接，所述阀芯(311)为向所述增压腔(30) 充入流体的阀门，安装在输送管(322)内。
4.根据权利要求2所述的输送缸活塞，其特征在于，所述密封体(3)包括与输送缸配合 的密封面层(300)，所述密封面层(300)的前端设置有第一密封唇口(33)。
5.根据权利要求4所述的输送缸活塞，其特征在于，所述密封面层(300)的后端设置有 第二密封唇口(32)，所述第一密封唇口(33)和所述第二密封唇口(32)之间设置有储油槽 (34)。
6.根据权利要求4或5任意一项所述的输送缸活塞，其特征在于，所述密封体(3)还 包括位于所述密封面层(300)和增压腔(30)之间的受力骨架层(302)，所述受力骨架层 (302)为弹性金属件或者为帘布层，所述帘布层是由挂胶帘子线组成的布层和/或钢丝编 成的钢带帘布，通过并列和/或斜线交叉布置而成。
7.根据权利要求6所述的输送缸活塞，其特征在于，所述密封面层(300)由聚四氟乙烯 或石墨材料制成，所述密封体(3)内表面为橡胶层(301)，所述密封面层(300)、受力骨架层 (302)由橡胶胶合而成。
8.根据权利要求1或5所述的输送缸活塞，其特征在于，所述流体为空气或者氮气。
9.根据权利要求1或5所述的输送缸活塞，其特征在于，还包括活塞本体(1)和连接 杆(2)，所述密封体(3)位于所述活塞本体(1)和连接杆(2)之间，所述活塞本体(1)与连 接杆(2)连接，固定所述密封体(3)。
10.一种泵送设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的输送缸活塞。
全文摘要
本发明公开了一种输送缸活塞，包括与输送缸配合的密封体(3)，其特征在于，所述密封体(3)内设置有增压腔(30)和向所述增压腔(30)充入流体的阀嘴(31)。本发明还公开了一种包括上述输送缸活塞的泵送设备。本发明所提供的输送缸活塞，可以调节增压腔(30)的压力，从而来调节输送缸活塞的刚度，不仅改善了输送缸活塞的刚度性能；而且提高了密封性能和便利输送缸活塞安装，当密封体(3)磨损，可以增大增压腔(30)的压力，使密封性能达到功能要求，来延长密封体(3)以至整个输送缸活塞的使用寿命，结构简单，制造成本低。
文档编号F04B53/02GK101865105SQ201010205709
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者唐维铁 申请人:三一重工股份有限公司