一种扁平直连混凝土超高压输送泵的制作方法

本发明涉及混凝土泵送技术领域，具体是一种扁平直连混凝土超高压输送泵。

背景技术：

混凝土输送泵按工作原理可分为：挤压式混凝土泵和液压活塞式混凝土泵，挤压式混凝土泵主要由料斗、鼓形泵、驱动装置、真空系统和输送管等组成，主要特点是结构简单、造价低，维修容易且工作平稳，由于输送量及泵送混凝土压力小，输送距离短，目前已很少采用，液压活塞式混凝土泵主要由料斗、混凝土缸、分配阀、液压控制系统和输送管等组成，两个混凝土缸一般是扁平的并排分布，并直接连在一起，通过液压控制系统使分配阀交替启闭，液压缸与混凝土缸连接，通过液压缸活塞杆的往复运动以及分配阀的协同动作，使两个混凝土缸轮流交替完成吸入与排出混凝土的工作过程，输送压力高。

现有的输送缸一般采用眼镜板来实现缸体输送状态的切换，但是眼镜板置于缸体的前端，通过剪切式的移动打开或关闭缸口，容易出现板体和混凝土中的石块碰撞，久而久之会使得板体出现变形而造成密封不严，而现有的单向阀结构开度比较小，阻力大，会降低泵送速度，且单向阀闭合时混凝土中的大块石头卡住就会造成密封不严，无法起到密封效果，使得吸料和泵送时，输入输出管道相互影响，影响泵送效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种扁平直连混凝土超高压输送泵，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种扁平直连混凝土超高压输送泵，包括两个泵送缸以及安装在两个所述泵送缸前端的转换箱，所述转换箱上设有与其中一个所述泵送缸连接的一缸进料管和一缸排料管，以及与另外一个所述泵送缸连接的二缸排料管和二缸进料管，所述一缸进料管和二缸进料管之间设有用于封堵所述一缸进料管或二缸进料管的堵头，所述二缸排料管和一缸排料管之间设有用于封堵所述二缸排料管或一缸排料管的堵头，所述一缸进料管、二缸进料管、二缸排料管和一缸排料管的内壁、沿物料流入的方向设有弹性储油环，所述弹性储油环通过储油腔连接用于控制所述堵头运动状态的驱动油缸。

两个泵送缸与泵送装置的液压缸连接，两个泵送缸中的活塞交替滑动，转换箱安装在泵送缸的前端，且转换箱上设有一缸进料管、二缸进料管、二缸排料管和一缸排料管，一缸进料管和一缸排料管分别是控制其中一个泵送缸的进料和排料的，二缸进料管、二缸排料管是控制另外一个泵送缸的进料和排料的，现有技术中通过电控阀控制阀门启闭时，即使阀门联动和同步控制较好，仍然会出现以下问题，如一缸进料管中的阀门关闭同时一缸排料管中的阀门打开，但是由于抽料过程中无法做到很严实的填满输送缸，排料管中阀门打开的瞬间，输送管中的物料会因为压力空窗而回流，对液压系统造成冲击，而由于单向阀通量小，不仅泵送慢，且容易因石头垫住阀塞导致密封不严，使吸料和排料发生混乱，而利用与弹性储油环联动的驱动油缸可以很好的控制堵头移动的时间，当一缸排料管或二缸排料管中的压力达到后才打开通道，输送过程比较稳定，且不会对液压系统造成较大的冲击，并且在一缸的排料、吸料与二缸的吸料排料进行联动设计，保证吸料和排料过程顺畅有序。

优选的，所述驱动油缸包括两个进料管驱动油缸和两个排料管驱动油缸，其中一个所述进料管驱动油缸用于驱动所述堵头由所述二缸进料管向所述一缸进料管方向移动，且所述进料管驱动油缸与所述一缸排料管中弹性储油环连通的储油腔传动连接；另一个所述进料管驱动油缸用于驱动所述堵头由所述一缸进料管向所述二缸进料管方向移动，且所述进料管驱动油缸与所述二缸排料管中弹性储油环连通的储油腔传动连接；其中一个所述排料管驱动油缸用于驱动所述堵头由所述一缸排料管向所述二缸排料管方向移动，所述排料管驱动油缸与所述二缸进料管中弹性储油环连通的储油腔传动连接；另一个所述排料管驱动油缸用于驱动所述堵头由所述二缸排料管向所述一缸排料管方向移动，所述排料管驱动油缸与所述一缸进料管中弹性储油环连通的储油腔传动连接。

一缸进料管处于打开状态，物料从一缸进料管中进入一缸，一缸排料管是处于封闭状态，二缸进料管处于封闭状态，二缸排料管处于排料状态，由于一缸进料管中进料，因此，进入的物料会挤压其内壁的弹性储油环，使与之连接的储油腔中的压力增加，而储油腔会顺着管道将压力传给与一缸排料管中堵头连接的排料管驱动油缸，保证一缸排料管中的堵头关闭的更加紧密，同时二缸排料管是处于排料状态，排出的物料会挤压其内壁的弹性储油环，使其收缩，对与之连接的储油腔增压，储油腔顺着管道将压力传输给与二缸进料管连接的进料管驱动油缸，使其处于压紧状态，当状态转变时，即一缸由吸料变成排料，二缸由排料变成吸料，则一缸中的弹性储油环因排料而增压，使与之连接的储油腔增压，液压油快速的充满最上方的进料管驱动油缸，将堵头向右驱动，将一缸进料管堵住，与此同时二缸进料管进料，其中的弹性储油环形变收缩，与之连接的储油腔增压，使最下方的排料管驱动油缸处于待充油状态，并接着，物料挤压堵头上的导向部，使其移动，因而活塞才打开排料管驱动油缸上的连接支管，油液迅速充满排料管驱动油缸，二缸排料管被快速关闭，完成状态的切换，且在切换过程中，不会出现液压缸的压力（即推料方向）与物料的压力方向相反，因此形成很好的防冲击保护。

优选的，所述堵头包括封堵板、导向部、导杆和活塞，所述封堵板的一侧端面上固定有两个所述导向部，所述封堵板的两侧端面分别固定有所述导杆，两个所述导杆呈中心对称分布，所述导杆的端部设有所述活塞。

堵头是一体成型的，采用耐磨的高强度钢材料制成，其中导向部是一个四分之一球的形状，可以在流体冲击过来时，向着封堵板的移动方向一个推力，使其顺利移动，即，当压力到来时才打开，封堵板上设置的导杆和活塞主要是与驱动油缸配合，通过驱动油缸的增压来控制封堵板的移动，导杆是设置在驱动油缸的开放端，以便于导杆的移动。

优选的，所述一缸进料管、二缸进料管、二缸排料管和一缸排料管的内壁设有与所述封堵板配合的缓冲油缸，所述缓冲油缸靠近所述堵头的一侧设有受压收缩的形变部，石块受压后进入所述形变部形变后形成的缓冲部中，所述缓冲油缸远离所述堵头的一侧设有弹性部。

为了避免堵头在横向移动之后，有石块堵在了管道的内壁，而造成密封不严，利用形变部的溃缩形成缓冲，当石块受压后进入到形变部形变后形成的缓冲部中，同时缓冲油缸另一侧的弹性部由收缩状态变成膨胀状态，进行储能，这样保证封堵板在封堵后的密封效果，同时在封堵板打开时，弹性部回到收缩状态，将形变部恢复原状，暂存的石头重新排到管道中，形变部和弹性储油环均采用金属隔膜制成，在原来的形状下保持弹性，受压之后变形，不受压之后则回弹。

优选的，所述进料管驱动油缸和排料管驱动油缸上均设有与所述储油腔连接的连接支管，所述进料管驱动油缸和排料管驱动油缸中滑动连接有所述活塞。

当油液从连接支管中进入时，进料管驱动油缸中的活塞受到推力，在进料管驱动油缸中移动，使封堵板进行移动。

优选的，在所述堵头处于封闭所述一缸进料管或二缸进料管的状态下，所述进料管驱动油缸中的所述活塞与所述连接支管之间留有间隙；在所述堵头处于封闭所述二缸排料管或一缸排料管的状态下，所述排料管驱动油缸中的所述活塞将所述连接支管完全封闭。

实现进料管可以直接通过进料管驱动油缸进行控制阀门的移动关闭或打开，而排料管需要等待压力达到后才可以通过排料管驱动油缸进行控制阀门的移动关闭或打开。

优选的，位于所述一缸进料管和二缸进料管中的所述导向部位于所述封堵板的进料侧，位于所述二缸排料管和一缸排料管中的所述导向部位于所述封堵板的排料侧。

这样设计的目的在于，当物料移动或流动时，则会挤压到导向部形成侧向推力，而另一个方向则无法形成侧向推力，间接的形成单向阀的效果。

优选的，所述导向部为四分之一球状，所述导向部的直径等于所述一缸进料管、二缸进料管、二缸排料管、一缸排料管的直径。

这样的设计可以使导向部适应管道的内壁形状，同时可以在关闭阀门时，将管道内壁靠近导向部的颗粒向斜面的方向排挤，避免直接挤压在内壁上造成堵塞。

优选的，所述一缸进料管和二缸进料管位于所述一缸排料管和二缸排料管的上方，所述一缸进料管与所述一缸排料管之间通过弯管连接，所述二缸进料管和二缸排料管之间通过所述弯管连接，所述二缸排料管、一缸排料管与所述泵送缸之间通过连接管连接。

优选的，所述进料管驱动油缸和排料管驱动油缸的长度大于所述堵头的行程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用与弹性储油环联动的驱动油缸可以很好的控制堵头移动的时间，当一缸排料管或二缸排料管中的压力达到后才打开通道，输送过程比较稳定，且不会对液压系统造成较大的冲击，并且在一缸的排料、吸料与二缸的吸料排料进行联动设计，保证吸料和排料过程顺畅有序，并利用形变部的溃缩形成缓冲，当石块受压后进入到形变部形变后形成的缓冲部中，保证阀门关闭紧密。

附图说明

图1为本发明扁平直连混凝土超高压输送泵的结构示意图；

图2为图1中a-a的剖面结构示意图；

图3为本发明转换箱的侧视图；

图4为图3中b-b向的剖面结构示意图；

图5为图3中c-c向的剖面结构示意图；

图6为图5中e-e向的剖面结构示意图；

图7为图5中d-d向的剖面结构示意图；

图8为本发明堵头和进料管驱动油缸的结构示意图；

图9为图8中堵头的仰视结构示意图；

图10为图9的右视图。

图中标号：1、转换箱；101、弯管；102、连接管；11、一缸进料管；12、二缸进料管；13、二缸排料管；14、一缸排料管；2、泵送缸；3、储油腔；31、驱动油缸；311、进料管驱动油缸；312、排料管驱动油缸；313、连接支管；32、弹性储油环；33、缓冲油缸；331、形变部；332、缓冲部；333、弹性部；4、堵头；41、封堵板；42、导向部；43、导杆；44、活塞。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1～10所示，扁平直连混凝土超高压输送泵，包括两个泵送缸2以及安装在两个泵送缸2前端的转换箱1，转换箱1上设有与其中一个泵送缸2连接的一缸进料管11和一缸排料管14，以及与另外一个泵送缸2连接的二缸排料管13和二缸进料管12，一缸进料管11和二缸进料管12之间设有用于封堵一缸进料管11或二缸进料管12的堵头4，二缸排料管13和一缸排料管14之间设有用于封堵二缸排料管13或一缸排料管14的堵头4，一缸进料管11、二缸进料管12、二缸排料管13和一缸排料管14的内壁、沿物料流入的方向设有弹性储油环32，弹性储油环32通过储油腔3连接用于控制堵头4运动状态的驱动油缸31。

两个泵送缸2与泵送装置的液压缸连接，两个泵送缸2中的活塞交替滑动，转换箱1安装在泵送缸2的前端，且转换箱1上设有一缸进料管11、二缸进料管12、二缸排料管13和一缸排料管14，一缸进料管11和一缸排料管14分别是控制其中一个泵送缸2的进料和排料的，二缸进料管12、二缸排料管13是控制另外一个泵送缸2的进料和排料的，现有技术中通过电控阀控制阀门启闭时，即使阀门联动和同步控制较好，仍然会出现以下问题，如一缸进料管11中的阀门关闭同时一缸排料管14中的阀门打开，但是由于抽料过程中无法做到很严实的填满输送缸，排料管14中阀门打开的瞬间，输送管中的物料会因为压力空窗而回流，对液压系统造成冲击，而由于单向阀通量小，不仅泵送慢，且容易因石头垫住阀塞导致密封不严，使吸料和排料发生混乱，而利用与弹性储油环32联动的驱动油缸31可以很好的控制堵头4移动的时间，当一缸排料管14或二缸排料管13中的压力达到后才打开通道，输送过程比较稳定，且不会对液压系统造成较大的冲击，并且在一缸的排料、吸料与二缸的吸料排料进行联动设计，保证吸料和排料过程顺畅有序。

具体的，如图2所示，驱动油缸31包括两个进料管驱动油缸311和两个排料管驱动油缸312，其中一个进料管驱动油缸311用于驱动堵头4由二缸进料管12向一缸进料管11方向移动，且进料管驱动油缸311与一缸排料管14中弹性储油环32连通的储油腔3传动连接；另一个进料管驱动油缸311用于驱动堵头4由一缸进料管11向二缸进料管12方向移动，且进料管驱动油缸311与二缸排料管13中弹性储油环32连通的储油腔3传动连接；其中一个排料管驱动油缸312用于驱动堵头4由一缸排料管14向二缸排料管13方向移动，排料管驱动油缸312与二缸进料管12中弹性储油环32连通的储油腔3传动连接；另一个排料管驱动油缸312用于驱动堵头4由二缸排料管13向一缸排料管14方向移动，排料管驱动油缸312与一缸进料管11中弹性储油环32连通的储油腔3传动连接。

如图2所示，此时，一缸进料管11处于打开状态，物料从一缸进料管11中进入一缸，一缸排料管14是处于封闭状态，二缸进料管12处于封闭状态，二缸排料管13处于排料状态，由于一缸进料管11中进料，因此，进入的物料会挤压其内壁的弹性储油环32，使与之连接的储油腔3中的压力增加，而储油腔3会顺着管道将压力传给与一缸排料管14中堵头4连接的排料管驱动油缸312，保证一缸排料管14中的堵头4关闭的更加紧密，同时二缸排料管13是处于排料状态，排出的物料会挤压其内壁的弹性储油环32，使其收缩，对与之连接的储油腔3增压，储油腔3顺着管道将压力传输给与二缸进料管12连接的进料管驱动油缸311，使其处于压紧状态，当状态转变时，即一缸由吸料变成排料，二缸由排料变成吸料，则一缸中的弹性储油环32因排料而增压，使与之连接的储油腔3增压，液压油快速的充满最上方的进料管驱动油缸311，将堵头4向右驱动，将一缸进料管11堵住，与此同时二缸进料管12进料，其中的弹性储油环32形变收缩，与之连接的储油腔3增压，使最下方的排料管驱动油缸312处于待充油状态，并接着，如图5所示，物料挤压堵头4上的导向部42，使其移动，因而活塞44才打开排料管驱动油缸312上的连接支管313，油液迅速充满排料管驱动油缸312，二缸排料管13被快速关闭，完成状态的切换，且在切换过程中，不会出现液压缸的压力（即推料方向）与物料的压力方向相反，因此形成很好的防冲击保护。

具体的，如图4-5、7-10所示，堵头4包括封堵板41、导向部42、导杆43和活塞44，封堵板41的一侧端面上固定有两个导向部42，封堵板41的两侧端面分别固定有导杆43，两个导杆43呈中心对称分布，导杆43的端部设有活塞44。

堵头4是一体成型的，采用耐磨的高强度钢材料制成，其中导向部42是一个四分之一球的形状，可以在流体冲击过来时，向着封堵板41的移动方向一个推力，使其顺利移动，即，当压力到来时才打开，封堵板41上设置的导杆43和活塞44主要是与驱动油缸31配合，通过驱动油缸31的增压来控制封堵板41的移动，导杆43是设置在驱动油缸31的开放端，以便于导杆43的移动。

具体的，一缸进料管11、二缸进料管12、二缸排料管13和一缸排料管14的内壁设有与封堵板41配合的缓冲油缸33，缓冲油缸33靠近堵头4的一侧设有受压收缩的形变部331，石块受压后进入所述形变部331形变后形成的缓冲部332中，所述缓冲油缸33远离堵头4的一侧设有弹性部333。

如图4-7所示，为了避免堵头4在横向移动之后，有石块堵在了管道的内壁，而造成密封不严，利用形变部331的溃缩形成缓冲，当石块受压后进入到形变部331形变后形成的缓冲部332中，同时缓冲油缸33另一侧的弹性部333由收缩状态变成膨胀状态，进行储能，这样保证封堵板41在封堵后的密封效果，同时在封堵板41打开时，弹性部333回到收缩状态，将形变部331恢复原状，暂存的石头重新排到管道中，形变部331和弹性储油环32均采用金属隔膜制成，在原来的形状下保持弹性，受压之后变形，不受压之后则回弹。

具体的，进料管驱动油缸311和排料管驱动油缸312上均设有与储油腔3连接的连接支管313，进料管驱动油缸311和排料管驱动油缸312中滑动连接有活塞44。

如图7所示，当油液从连接支管313中进入时，进料管驱动油缸311中的活塞44受到推力，在进料管驱动油缸311中移动，使封堵板41进行移动。

具体的，在堵头4处于封闭一缸进料管11或二缸进料管12的状态下，进料管驱动油缸311中的活塞44与连接支管313之间留有间隙；在堵头4处于封闭二缸排料管13或一缸排料管14的状态下，排料管驱动油缸312中的活塞44将连接支管313完全封闭。

实现进料管可以直接通过进料管驱动油缸311进行控制阀门的移动关闭或打开，而排料管需要等待压力达到后（物料挤压堵头4上的导向部42，使其移动，因而活塞44才打开排料管驱动油缸312上的连接支管313）才可以通过排料管驱动油缸312进行控制阀门的移动关闭或打开。

具体的，位于一缸进料管11和二缸进料管12中的导向部42位于封堵板41的进料侧，位于二缸排料管13和一缸排料管14中的导向部42位于封堵板41的排料侧。

这样设计的目的在于，当物料移动或流动时，则会挤压到导向部42形成侧向推力，而另一个方向则无法形成侧向推力，间接的形成单向阀的效果。

具体的，导向部42为四分之一球状，导向部42的直径等于一缸进料管11、二缸进料管12、二缸排料管13、一缸排料管14的直径。

这样的设计可以使导向部42适应管道的内壁形状，同时可以在关闭阀门时，将管道内壁靠近导向部42的颗粒向斜面的方向排挤，避免直接挤压在内壁上造成堵塞。

具体的，一缸进料管11和二缸进料管12位于一缸排料管14和二缸排料管13的上方，一缸进料管11与一缸排料管14之间通过弯管101连接，二缸进料管12和二缸排料管13之间通过弯管101连接，二缸排料管13、一缸排料管14与泵送缸2之间通过连接管102连接。

如图3所示，从一缸进料管11和二缸进料管12中进入的物料，顺着弯管101进入到连接管102中，并再进入到泵送缸2中，而从泵送缸2中排出的物料顺着连接管102进入到二缸排料管13和一缸排料管14中。

具体的，进料管驱动油缸311和排料管驱动油缸312的长度大于堵头4的行程。

这样的话可以使进料管驱动油缸311和排料管驱动油缸312的驱动距离足够安全。

工作原理：两个泵送缸2与泵送装置的液压缸连接，两个泵送缸2中的活塞交替滑动，转换箱1安装在泵送缸2的前端，且转换箱1上设有一缸进料管11、二缸进料管12、二缸排料管13和一缸排料管14，一缸进料管11和一缸排料管14分别是控制其中一个泵送缸2的进料和排料的，二缸进料管12、二缸排料管13是控制另外一个泵送缸2的进料和排料的，现有技术中通过电控阀控制阀门启闭时，即使阀门联动和同步控制较好，仍然会出现以下问题，如一缸进料管11中的阀门关闭同时一缸排料管14中的阀门打开，但是由于抽料过程中无法做到很严实的填满输送缸，排料管14中阀门打开的瞬间，输送管中的物料会因为压力空窗而回流，对液压系统造成冲击，而由于单向阀通量小，不仅泵送慢，且容易因石头垫住阀塞导致密封不严，使吸料和排料发生混乱，而利用与弹性储油环32联动的驱动油缸31可以很好的控制堵头4移动的时间，当一缸排料管14或二缸排料管13中的压力达到后才打开通道，输送过程比较稳定，且不会对液压系统造成较大的冲击，并且在一缸的排料、吸料与二缸的吸料排料进行联动设计，保证吸料和排料过程顺畅有序，如图2所示，此时，一缸进料管11处于打开状态，物料从一缸进料管11中进入一缸，一缸排料管14是处于封闭状态，二缸进料管12处于封闭状态，二缸排料管13处于排料状态，由于一缸进料管11中进料，因此，进入的物料会挤压其内壁的弹性储油环32，使与之连接的储油腔3中的压力增加，而储油腔3会顺着管道将压力传给与一缸排料管14中堵头4连接的排料管驱动油缸312，保证一缸排料管14中的堵头4关闭的更加紧密，同时二缸排料管13是处于排料状态，排出的物料会挤压其内壁的弹性储油环32，使其收缩，对与之连接的储油腔3增压，储油腔3顺着管道将压力传输给与二缸进料管12连接的进料管驱动油缸311，使其处于压紧状态，当状态转变时，即一缸由吸料变成排料，二缸由排料变成吸料，则一缸中的弹性储油环32因排料而增压，使与之连接的储油腔3增压，液压油快速的充满最上方的进料管驱动油缸311，将堵头4向右驱动，将一缸进料管11堵住，与此同时二缸进料管12进料，其中的弹性储油环32形变收缩，与之连接的储油腔3增压，使最下方的排料管驱动油缸312处于待充油状态，并接着，如图5所示，物料挤压堵头4上的导向部42，使其移动，因而活塞44才打开排料管驱动油缸312上的连接支管313，油液迅速充满排料管驱动油缸312，二缸排料管13被快速关闭，完成状态的切换，且在切换过程中，不会出现液压缸的压力（即推料方向）与物料的压力方向相反，因此形成很好的防冲击保护，并且，为了避免堵头4在横向移动之后，有石块堵在了管道的内壁，而造成密封不严，利用形变部331的溃缩形成缓冲，当石块受压后进入到形变部331形变后形成的缓冲部332中，同时缓冲油缸33另一侧的弹性部333由收缩状态变成膨胀状态，进行储能，这样保证封堵板41在封堵后的密封效果，同时在封堵板41打开时，弹性部333回到收缩状态，将形变部331恢复原状，暂存的石头重新排到管道中。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。