分配阀、泵送机构及混凝土泵的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种分配阀、泵送机构及混凝土泵。该分配阀包括转轴和与所述转轴固定的阀体，所述转轴用于连接驱动装置，所述阀体上开设有输料孔，所述输料孔用于使出料管交替地与输送缸连通，所述输料孔的前端两侧的阀体上设置有阻挡面，所述输料孔的后端两侧的阀体上设置有避让面。本发明提供了一种新型的分配阀，应用其可完成连续的泵送作业，具有构造巧妙、易于加工制造、拆卸方便、吸料性好、磨损小等优点。
【专利说明】分配阀、泵送机构及混凝土泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及泵送及工程机械【技术领域】，具体地说，涉及一种分配阀，以及设置有该分配阀或泵送机构的混凝土泵。
【背景技术】
[0002]泵送机构是混凝土泵的核心部件，通过两个或更多主油缸的交替推拉动作，可提供动力从而将混凝土输送至浇注位置。泵送机构主要由主油缸、输送缸、水箱、砼活塞、分配阀、出料管、拉杆和料斗等部分组成，分配阀位于料斗内，起着对两个或更多输送缸输送状态进行切换的作用，用于使出料管交替地与输送缸连通。
[0003]在实际工作时，分配阀的布置方式和工作方式对其工作效果有巨大影响。一方面，出于对增加吸料性的考虑，要求尽可能利用吸入料的重力势能，保证良好的吸料性，这就要求输送缸的吸料口尽量靠近料斗的底部；另一方面，出于对分配阀的工作空间要求，泵送时的密封性要求，输送缸、管道的布置要求等因素的考虑，又限制了吸料口的位置。
[0004]现有技术中混凝土泵的泵送机构所用的分配阀，大多数采用摆动切换的方式，少部分采用闸板结构控制切换的方式。在使用摆动方式的分配阀中，摆动轴线水平布置居多。由于摆阀摆动时的空间要求，输送缸的布置要求等，往往会导致吸料口的位置不适宜。此夕卜，对于S型分配阀，其摆动过程中摆动阻力大，因而导致眼镜板和切割环之间的磨损大，使用寿命短，需要经常更换。
[0005]因此，如何在保证正常泵送功能的前提下，使得输送缸的吸料口尽量靠近料斗的底部，进而充分利用混凝土等浆料的重力势能，提高混凝土等介质泵送过程中的吸料性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分配阀，可解决现有技术中吸料口安装位置受限、吸料性能不佳的缺陷。
[0007]本发明的分配阀，包括转轴和与所述转轴固定的阀体，所述转轴用于连接驱动装置，所述阀体上开设有输料孔，所述输料孔用于使出料管交替地与输送缸连通，所述输料孔的前端两侧的阀体上设置有阻挡面，所述输料孔的后端两侧的阀体上设置有避让面。
[0008]进一步地，所述阀体的前端包括第一耐磨板，所述第一耐磨板固定于阀体的基板上，所述阻挡面位于所述第一耐磨板上。
[0009]进一步地，所述输料孔的后端嵌套有第一切割环。
[0010]进一步地，所述阀体的的厚度从输料孔所在位置向两侧逐渐减小。
[0011]本发明的又一个方面，还提供一种泵送机构，包括料斗和输送缸、出料管，所述输送缸的端口连接所述料斗的一侧，所述出料管设置于所述料斗的另一侧，所述泵送机构还包括前述任一项的分配阀，所述分配阀置于所述料斗内。
[0012]进一步地，所述出料管包括多个接料口和与所述多个接料口均连通的一个出料口，所述多个接料口在工作时交替地与所述分配阀的输料孔的前端连通，并交替地被所述分配阀的阻挡面阻挡。
[0013]进一步地，所述接料口的数量为二个，所述出料管整体形成Y型管结构。
[0014]进一步地，所述料斗包括上斗体和下斗体，所述上斗体和下斗体之间形成有落料口，所述分配阀安装于所述下斗体内。
[0015]进一步地,所述下斗体包括相互平行的后墙板和前墙板,所述后墙板上设置有第二耐磨板，所述第二耐磨板上开设有与输送缸的端口连通的开口，所述前墙板上嵌套有第二切割环，所述第二切割环与所述出料管连通。
[0016]本发明的又一个方面，还提供一种混凝土泵，所述混凝土泵设置有前述任一项的分配阀或泵送机构。
[0017]本发明提供了一种新型的分配阀，包括转轴和阀体，在阀体上开设有输料孔，此外在阀体上还设置有阻挡面和避让面。本发明的分配阀可应用于包括多个输送缸的泵送机构中，在工作时，输料孔使出料管交替地与输送缸连通，通过输送缸和分配阀的交替工作，泵送介质交替的从多个输送缸经输料孔、出料管输送至浇注位置，完成连续的泵送作业。该分配阀的构造巧妙，易于加工制造，成本低，并且拆卸方便，维修性好。
[0018]使用本发明的分配阀时，可将料斗制成形状规则的结构，易于在料斗上对分配阀、出料管、摆摇机构等部件进行空间布置，且可保证料斗内泵送介质的搅拌无死角；此外，本发明可将输送缸的端口设置在料斗下端，泵送介质可在重力作用下进入输送缸，通过利用重力势能，可提高泵送机构的吸料性能。
[0019]进一步地，从泵送介质进入料斗开始，其在泵送机构内的流道相比现有技术更通畅，压力损耗小，摆动阻力等力学性能比S型分配阀更优越，由于使用时受力状态良好，因而也能保证接触部分的磨损小，使用寿命更长。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0021]图1是本发明一实施例的分配阀的爆炸图；
[0022]图2a是本发明一实施例的分配阀的结构示意图；
[0023]图2b是图2a所示实施例的分配阀在另一方位的结构示意图；
[0024]图3a是本发明一实施例的阀体的主视图；
[0025]图3b是本发明一实施例的阀体的右视图；
[0026]图4是本发明一实施例的出料管的结构示意图；
[0027]图5是本发明一实施例的泵送机构的结构示意图；
[0028]图6是图5所示实施例的泵送机构的局部示意图；
[0029]图7是本发明一实施例的料斗的结构示意图；
[0030]图8是本发明一实施例的第二耐磨板的结构示意图；
[0031]图9a是本发明一实施例的泵送机构在第一工作状态的示意图；
[0032]图9b是本发明一实施例的泵送机构在第二工作状态的示意图。
[0033]附图标记说明:
[0034]转轴-1摆摇机构-10阀体-2输料孔-20第一耐磨板_2a阻挡面_2s基板_21第一切割环_2b输送缸-3出料管-4接料口-41出料口-42料斗_5上斗体-51下斗体-52后墙板-521前墙板-522第二耐磨板_5a第二切割环_5b拉杆-61水箱-62主油缸-63
【具体实施方式】
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0036]本发明中，使用的方位均以泵送方向为基准，输送缸所在的方位为“后”，料斗所在的方位为“前”，工作时泵送介质从后向前泵送。
[0037]图1所示是本发明一实施例的分配阀的爆炸图，图2a和图2b是该实施例的分配阀在不同方位的结构示意图。参考以上各图，该实施例的分配阀用于包括多个输送缸3的泵送机构中，安装于料斗5内，起着对两个或更多输送缸3输送状态切换的作用，可替代现有技术中的S型分配阀、闸板阀、C形阀或裙形阀。
[0038]该实施例的分配阀包括转轴I和与转轴I固定的阀体2，转轴I可与阀体2焊接一体，或者通过紧固部件或其它多种可能方式固定。该转轴I用于连接驱动装置。该驱动装置优选为摆摇机构10，也可以是其他结构。该摆摇机构10与转轴I连接后的结构可参考图5。该摆摇机构10用于驱动转轴I转动，其可以转动任意可能的角度，优选转动幅度为30°至150°中的一个数值。该摆摇机构10可与分配阀的转轴I通过花键或其它可能结构连接。
[0039]本发明的摆摇机构10可与现有S型分配阀连接的摆摇机构采用一样的结构。作为一种实施方式，摆摇机构10包括一个摇臂，并在摇臂左右两侧分别设置一个斜向的油缸，第一状态时左油缸伸出右油缸缩回，第二状态时左油缸缩回右油缸伸出，从而实现摇臂的左右摆动。本发明的摆摇机构10还可参考其它现有及改进的技术。
[0040]前述实施例的阀体2的结构还可参考图3a和图3b，其中图3a为主视图，图3b为右视图。在该阀体2上开设有输料孔20，输料孔20用于使出料管4交替地与输送缸连通，输料孔20的前端两侧的阀体2上设置有阻挡面2s，输料孔20的后端两侧的阀体上设置有避让面2p。优选输料孔20的轴线与转轴I的轴线平行，便于加工，减少泵送介质沿程压力损失。
[0041]前述阻挡面2s用于隔断出料管4与料斗5和输送缸3，从而阻挡泵送泵送介质在该位置的反向泵出到料斗5或输送缸3，前述避让面2p用于保证料斗5与输送缸3连通，对泵送介质吸入通道进行避让，避免阀体本身所占空间对泵送介质进行阻挡，保证吸料时流道的通畅性。对于阻挡面2s和避让面2p，后文将更详细地描述。
[0042]在转轴I转动时，带动阀体2摆动，泵送介质从某个(或某几个)输送缸3的端口进入输料孔20内，并从输料孔20的前端继续向前泵出。输料孔20的数量优选为一个，以对应具有二个输送缸3的泵送机构，此时阻挡面2s的数量为二个。此外，输料孔20的数量也可以为二个或更多，以对应多种可能数量(如四个)的输送缸3。优选前述的阀体2整体呈扇形结构，输料孔20为通孔且优选为圆孔，阻挡面2s的面积大于输料孔20的面积，以便于配合各输送缸3的动作(后文将会进行描述)。
[0043]由于阀体2可形成扇形结构，工作时摆动阻力等力学性能比S型分配阀更优越，使用时受力状态良好，因而也能保证接触部分的磨损小，使用寿命更长。
[0044]在泵送作业时，输料孔20的前端需与前方的料斗5频繁地接触，而输料孔20的后端也需与输送缸3的端口频繁地接触，因而在接触部分需承受较大的摩擦力和冲击力，接触部分的耐磨性、密封性及使用寿命是泵送机构必须考虑的因素。
[0045]阀体2本身可具有相应的耐磨性，优选地，在阀体2的前端包括第一耐磨板2a，第一耐磨板2a固定于阀体2的基板21上，阻挡面2s位于第一耐磨板2a上。此外，在第一耐磨板2a上也相应开设有输料孔20，第一耐磨板2a可通过多个螺钉固定于基板21上，在该第一耐磨板2a发生磨损时，可将其拆下并更换。该第一耐磨板2a可由硬质合金制成。需要说明的是，对于与第一耐磨板2a接触的料斗5也应当具有相应的耐磨性，优选在料斗5相应位置也设置有耐磨部件。
[0046]进一步地，在输料孔20的后端优选嵌套有第一切割环2b，该第二切割环2b具有耐磨性。该第一切割环2b的结构可参考现有及改进的S形分配阀中所使用的切割环。此外，为了提高密封性能，在输料孔20和第一切割环2b之间还可设置橡胶弹簧，该橡胶弹簧具有自动补偿间隙的作用。
[0047]泵送机构中输送缸3中的砼活塞交替进行推拉动作，在输送缸3中的砼活塞后退时，可将料斗5内的泵送介质经避让面2p与料斗5形成的通道吸入输送缸3内，而在输送缸3中的砼活塞前进时，将泵送介质经由输料孔20推出(或称泵出)，应当理解，分配阀的工作状态与输送缸的动作是对应的，即与输料孔20连通的输送缸3中的砼活塞前进，与避让面2p对应的输送缸3中的砼活塞后退，从而有序的进行连续泵送作业。为了保持泵送介质被吸入时流道的通畅性，阀体2本身所占空间不能对泵送介质进行阻挡，因而优选阀体2的厚度从输料孔20所在位置向两侧逐渐减小，阀体2的后端包括斜面，可参考图3b的右视图，阀体2的侧面为梯形结构。作为另一种实施方式，阀体2的后端为平面结构，输送孔后端所在位置凸出于阀体2，同样也可形成前述避让面2p。本发明前述实施例提供了新型的分配阀，在工作时，分配阀的输料孔20交替地与输送缸3的端口连通，通过输送缸3中的砼活塞交替的推拉动作，可提供动力将泵送介质经输料孔20输送至浇注位置，完成连续的泵送作业。该分配阀的构造巧妙，易于加工制造，成本低，并且拆卸方便，维修性好。
[0048]泵送介质被推送至输料孔20前端后，与泵送机构的输送管连接，由于在摆动时输料孔20的位置变化，为了保证输料孔20与输送管的连通，可在它们中间设置多种可能部件，优选设置有图4所示的出料管4。该出料管4与分配阀配合使用，包括多个接料口 41和与多个接料口 41均连通的一个出料口 42，多个接料口 41在工作时交替地与分配阀的输料孔20的前端连通，并交替地被分配阀的阻挡面2s阻挡。
[0049]接料口 41的数量与输送缸3的数量相同，保证分配阀在不同工位可以接通出料管4和输送缸3，优选接料口 41的数量为二个，则出料管4整体形成图4所示的Y型管结构。二个接料口 41分别为左接料口和右接料口，在其中一个工作状态时，左接料口与输料孔20连通，右接料口被输料孔20右侧的阻挡面2s阻挡；在另一个工作状态时，右接料口与输料孔20连通，左接料口被输料孔20左侧的阻挡面2s阻挡。
[0050]安装前述实施例的分配阀后，本发明一实施例的泵送机构的结构示意图可参考图5和图6。其中图5为整体示意图，图6为局部示意图。该实施例的泵送机构至少包括料斗5、输送缸3和出料管4，输送缸3的端口连接料斗5的一侧，出料管4设置于料斗5的另一侦牝此外该泵送机构还包括前述实施例的分配阀，该分配阀设置在料斗5内。应当清楚，除了料斗5、分配阀、输送缸3和出料管4外，泵送机构还包括拉杆61、水箱62、主油缸63等部分，各部分可参考现有及改进的技术，本发明的重点并不涉及于此。
[0051]由于本发明分配阀独特的构造和工作方式，可将其安装于料斗5上较低的位置，在吸料时可充分利用泵送介质的重力势能。本发明的料斗5可具有多种可能结构，优选如图7所示，料斗5包括上斗体51和下斗体52，上斗体51和下斗体52之间形成有落料口，分配阀安装于下斗体52内。在上斗体51上可安装搅拌系统，泵送介质在重力及搅拌系统作用下从落料口进入下斗体52内，然后被吸入输送缸3内。落料口可制成较小的尺寸，在料斗5内形成泵送介质的流道，该流道通畅、压力损耗小，可保证良好的吸料性能。
[0052]此外，本发明的料斗5可制成形状规则的结构，制造简单，成本低，便于在其上对分配阀、出料管4、摆摇机构10等部件进行空间布置，且可保证料斗5内泵送介质的搅拌无死角。在图7所示的实施例中，下斗体52包括相互平行的后墙板521和前墙板522，落料口具有两条平行的边，更优选落料口为规则的四边形孔。
[0053]下斗体52可具有足够的耐磨性能，优选地后墙板521上设置有第二耐磨板5a，第二耐磨板5a上开设有与输送缸3的端口连通的开口，前墙板522上嵌套有第二切割环5b，该第二切割环5b具有耐磨性，且与出料管4连通。
[0054]第二耐磨板5a位于后墙板521内侧，并可通过易于拆卸的螺钉固定。该第二耐磨板5a可与分配阀的第一切割环2b相互接触，承受摩擦力和冲击力。本发明可在转轴I上安装螺母或其它可能紧固结构，以保证相对应的接触部分相互贴合。优选第二耐磨板5a上的开口数量为二个，如图8所示，其结构类同于现有技术的S形分配阀中使用的眼镜板。
[0055]此外，第二切割环5b的数量优选为二个，在前墙板522和第二切割环5b之间还可设置具有自动补偿间隙功能的橡胶弹簧。
[0056]下面结合图9a和图9b对前述实施例的泵送机构的工作原理进行说明，其中图9a所示是在第一工作状态的示意图，图9b所示是在第二工作状态的示意图。
[0057]在第一工作状态时，分配阀的输料孔20与左输送缸的端口连通，下斗体52与右输送缸的端口连通。在泵送介质本身重力和搅拌系统共同作用下，泵送介质通过落料口进入下斗体52的腔体，在右输送缸中的砼活塞后退运动造成的真空吸力下，泵送介质吸入右输送缸。与此同时，输料孔20的前端与出料管4的左接料口连通，在左输送缸中的砼活塞前进运动的推力下，左输送缸内的泵送介质经过输料孔20和左接料口后，被泵送出去。出料管4的右接料口被分配阀的阻挡面2s隔离，而避让面2p与料斗之间可形成吸入泵送介质的流道，并可避免吸空。
[0058]在第二工作状态时，在摆摇机构10往复力的作用下，阀体2绕转轴I的轴线摆动，分配阀的输料孔20与右输送缸的端口连通，下斗体52与左输送缸的端口连通，输料孔20的前端与出料管4的右接料口连通，出料管4的左接料口被分配阀的阻挡面2s隔离。泵送介质的吸入与泵出方向与第一工作状态正好相反，在此不进行赘述。
[0059]之后，再在摆摇机构10往复力的作用下，阀体2摆回至第一工作状态所在位置，如此往复，则实现了泵送介质的吸泵交替，进而将泵送介质连续地泵出。
[0060]除了前述实施例的分配阀和泵送机构外，本发明还提供一种设置有前述实施例的混凝土泵。该混凝土泵可为混凝土泵车、车载泵或拖泵等。该混凝土泵的其它部分如行走机构、动力系统、电气系统、液压系统等可参考现有及改进的技术，本文在此不进行赘述。
[0061]需要说明的是，除了应用于混凝土的泵送外，本发明的分配阀及泵送机构还可用于其它多种可能的泵送介质，如泥浆、水等，本发明并不受限于此。
[0062]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种分配阀，其特征在于，包括转轴(I)和与所述转轴(I)固定的阀体(2)，所述转轴(I)用于连接驱动装置，所述阀体(2)上开设有输料孔(20)，所述输料孔(20)用于使出料管(4)交替地与输送缸(3)连通，所述输料孔(20)的前端两侧的阀体(2)上设置有阻挡面(2s)，所述输料孔(20)的后端两侧的阀体(2)上设置有避让面(2p)。
2.根据权利要求1所述的分配阀，其特征在于，所述阀体(2)的前端包括第一耐磨板(2a)，所述第一耐磨板(2a)固定于阀体(2)的基板(21)上，所述阻挡面(2s)位于所述第一耐磨板(2a)上。
3.根据权利要求1所述的分配阀，其特征在于，所述输料孔(20)的后端嵌套有第一切割环(2b)。
4.根据权利要求1所述的分配阀，其特征在于，所述阀体(2)的厚度从输料孔(20)所在位置向两侧逐渐减小。
5.一种泵送机构，包括料斗(5)和输送缸(3)、出料管(4)，所述输送缸(3)的端口连接所述料斗(5)的一侧，所述出料管(4)设置于所述料斗(5)的另一侧，其特征在于，所述泵送机构还包括权利要求1-4任一项所述的分配阀，所述分配阀置于所述料斗(5)内。
6.根据权利要求5所述的泵送机构，其特征在于，所述出料管(4)包括多个接料口(41)和与所述多个接料口(41)均连通的一个出料口(42)，所述多个接料口(41)在工作时交替地与所述分配阀的输料孔(20)的前端连通，并交替地被所述分配阀的阻挡面(2s)阻挡。
7.根据权利要求6所述的泵送机构，其特征在于，所述接料口(41)的数量为二个，所述出料管(4)整体形成Y型管结构。
8.根据权利要求5所述的泵送机构，其特征在于，所述料斗(5)包括上斗体(51)和下斗体(52)，所述上斗体(51)和下斗体(52)之间形成有落料口，所述分配阀安装于所述下斗体(52)内。
9.根据权利要求8所述的泵送机构，其特征在于，所述下斗体(52)包括相互平行的后墙板(521)和前墙板(522),所述后墙板(521)上设置有第二耐磨板(5a),所述第二耐磨板(5a)上开设有与输送缸(3)的端口连通的开口，所述前墙板(522)上嵌套有第二切割环(5b)，所述第二切割环(5b)与所述出料管(4)连通。
10.一种混凝土泵，其特征在于，所述混凝土泵设置有权利要求1-4任一项所述的分配阀或权利要求5-9任一项所述的泵送机构。
【文档编号】F04B53/10GK104153988SQ201410380591
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2014年8月5日
【发明者】张小军, 王孝平, 曾海文 申请人:三一汽车制造有限公司