專利名稱：一種活塞式砂漿泵及其泵送系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種用于活塞式砂漿泵的泵送系統。本發明還涉及一種包括上述泵送系統的活塞式砂漿泵。
背景技術：
隨著我國經濟建設的快速發展，市場對于物料泵送設備的需求日益增大。活塞式砂漿泵以其較強的耐磨性能和較高的工作效率，在物料泵送作業中得到了較為廣泛的應用。請參考圖1，圖1為一種典型的活塞式砂漿泵中泵送系統的結構示意圖。在一種典型的活塞式砂漿泵中，其泵送系統包括內部具有主活塞的主油缸12，輸送活塞位于輸送缸14內，輸送活塞與主活塞通過活塞桿連接，并能夠在輸送缸14內往復運動，輸送缸14通過安裝架15安裝在活塞式砂漿泵的底盤上；輸送缸14的末端具有球閥腔 16，球閥腔16內設有排料球閥和吸料球閥，球閥腔16通過排料球閥與排料口 17可選擇地連通，球閥腔16通過吸料球閥與吸料口 18可選擇地連通。當主油缸12驅動輸送活塞向輸送缸的有桿腔方向運動時，輸送缸14無桿腔內的壓力減小，吸料球閥在重力和有桿腔壓力減小的作用下關閉，此時，排料球閥因有桿腔壓力減小而打開，砂漿通過吸料口吸入到輸送缸14的無桿腔內，完成吸料過程；當輸送活塞向反方向運動時，有桿腔的壓力增加，吸料球閥關閉，排料球閥打開，輸送缸14中的物料通過排料口 17排出；重復上述過程，完成活塞式砂漿泵的吸料排料過程。但是，該種泵送系統在吸料的過程中無法排料，在排料的過程中又無法吸料，無法實現吸料排料的同時進行，而活塞的回程時間較長，無法實現連續泵送，影響活塞式砂漿泵的工作連續性。因此，如何使得活塞式砂漿泵的泵送系統在吸料過程中能夠同時進行排料，以提高泵送系統的泵送連續性，保證活塞式砂漿泵的連續工作，提高活塞式砂漿泵的工作性能， 就成為本領域技術人員亟須解決的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種用于活塞式砂漿泵的泵送系統，該泵送系統在吸料過程中能夠同時進行排料，從而提高了泵送系統的泵送連續性，保證了活塞式砂漿泵的連續工作，進而提高了活塞式砂漿泵的工作性能。本發明的另一目的是提供一種包括上述泵送系統的活塞式砂漿泵。為實現上述的目的，本發明提供一種活塞式砂漿泵的泵送系統，包括內置有輸送活塞以及活塞桿的輸送缸，所述活塞桿與所述泵送系統的動力裝置連接，所述輸送缸的無桿腔通過進料單向閥與進料口連通，還包括內置有補償活塞的補償缸，所述補償活塞將所述補償缸分隔成出料腔和緩沖腔，所述出料腔與出料口連通，所述輸送缸的無桿腔通過出料單向閥與所述出料腔連通，所述緩沖腔與所述輸送缸的有桿腔連通形成封閉腔體。
優選地，所述緩沖腔與所述有桿腔形成的封閉腔體內充滿傳壓緩沖介質。優選地，所述傳壓緩沖介質為水。優選地，出料口設置于所述出料腔的末端。優選地，所述出料口沿出料方向漸縮。優選地，所述進料單向閥、所述出料單向閥為球閥。優選地，所述補償缸與所述補償活塞之間、所述輸送缸與所述輸送活塞之間安裝有密封元件。優選地，所述緩沖腔與所述輸送缸的有桿腔的尾部相連通。優選地，所述泵送系統的動力裝置為動力油缸，所述活塞桿與所述動力油缸的動力活塞固定連接。優選地，沿所述動力油缸的伸縮方向設置有第一接近開關和第二接近開關，兩接近開關分別位于所述動力活塞往復運動的極限位置。本發明還提供一種活塞式砂漿泵，包括底盤和安裝在所述底盤上的泵送系統，所述泵送系統為如上所述的泵送系統。在活塞式砂漿泵的工作過程中，泵送系統吸料時，動力裝置驅動輸送活塞向輸送缸的有桿腔方向運動，輸送缸的無桿腔內的壓力減小，輸送缸的有桿腔內的壓力增加，在無桿腔的負壓力的作用下，進料單向閥打開，排料單向閥關閉，物料通過進料口吸入到輸送缸的無桿腔內，同時，在輸送缸的有桿腔正壓力的作用下，補償活塞向出料腔一側移動。泵送系統排料時，動力裝置驅動輸送活塞向輸送缸的無桿腔方向運動，輸送缸的無桿腔內的壓力增加，有桿腔壓力減小，在無桿腔的正壓力的作用下，進料單向閥關閉，排料單向閥打開， 輸送缸的無桿腔內的物料進入補償缸的出料腔中，同時，在輸送缸的有桿腔負壓力以及物料給補償活塞靠出料腔一側的壓力的共同作用下，補償活塞向緩沖腔一側移動；由于輸送缸有桿腔中活塞桿的存在，輸送活塞在運動時，輸送缸無桿腔和有桿腔的體積變化量存在一定的差值，而所述緩沖腔與所述輸送缸的有桿腔連通形成封閉腔體的容積不變，因此，從輸送缸排出的砂漿一部分儲存在補償缸的出料腔內，另一部分通過出料口排出，排出的物料量大致相等于伸入有桿腔中的活塞桿的體積。當泵送系統繼續吸料時，輸送活塞換向，輸送缸有桿腔的壓力增加，從而推動補償活塞向靠近排料口的方向運動，將儲存在補償缸的出料腔內的物料排出。這樣，當輸送缸處于吸料行程時，補償缸中儲存的物料通過出料口排出，泵送系統在吸料過程中能夠同時進行排料，從而提高了泵送系統的泵送連續性，保證了活塞式砂漿泵的連續工作。同時，采用液壓驅動的方式，使得補償活塞的排料壓力可以根據輸送負載的變化而變化，使得補償功能在負載頻繁變化的情況下仍可正常實現，進而提高了活塞式砂漿泵的工作性能。在一種優選方式中，本發明所提供的泵送系統，其緩沖腔、第一連接管以及輸送缸的有桿腔內充滿傳壓緩沖介質。這些傳壓緩沖介質既能夠傳遞壓力，又能夠緩沖吸排料過程中較大的壓力，保護補償活塞，同時這些傳壓緩沖介質具有潤滑活塞和散發活塞在往復運動過程中產生的熱量的作用。
圖1為一種典型的活塞式砂漿泵中泵送系統的結構示意圖；圖2為本發明所提供的用于活塞式砂漿泵的泵送系統一種具體實施方式
的立體圖；圖3為圖2所示泵送系統在主視方向的結構示意圖；圖4為圖3中A-A方向的結構示意圖。
具體實施例方式本發明的核心是提供一種用于活塞式砂漿泵的泵送系統，該泵送系統的在吸料過程中能夠同時進行排料，從而提高了泵送系統的泵送連續性，保證了活塞式砂漿泵的連續工作，進而提高了活塞式砂漿泵的工作性能。本發明的另一核心是提供一種包括上述泵送系統的活塞式砂漿泵。為了使本技術領域的人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。請參考圖2、圖3和圖4 ；圖2為本發明所提供的用于活塞式砂漿泵的泵送系統一種具體實施方式
的立體圖；圖3為圖2所示泵送系統在主視方向的結構示意圖；圖4為圖3 中A-A方向的結構示意圖。在一種具體實施方式
中，本發明所提供的泵送系統用于活塞式砂漿泵中，該泵送系統安裝于所述活塞式砂漿泵的底盤上，包括動力裝置和輸送缸3，動力裝置具體為動力油缸2，動力裝置也可為其他機械形式如曲柄連桿機構等。動力油缸2內設置有動力活塞21， 輸送缸3內設置有輸送活塞31，動力活塞21通過活塞桿與輸送活塞31固定連接，并輸送活塞31將輸送缸3分隔成有桿腔32和無桿腔33。外部動力油源中的壓力油泵送至動力油缸2，動力活塞21在壓力油的作用下沿動力油缸2的軸向往復運動。輸送缸3的無桿腔 33的末端形成球閥腔4，球閥腔4是指其內部橫截面面積大于同方向的出口橫截面面積的腔體，球閥腔4內具有進料單向閥41和出料單向閥42，其中，進料單向閥41位于球閥腔4 靠近進料口 102的位置，出料單向閥42位于球閥腔4靠近出料口 101的位置；上述進料單向閥和出料單向閥可以均為球閥，并將進料單向閥41設置于出料單向閥42的下方；該泵送系統還包括補償缸5，該補償缸5內設置有補償活塞51，該補償活塞51將補償缸5分隔成出料腔52和緩沖腔53，出料腔52與出料口 101連通，輸送缸3的無桿腔33通過出料單向閥42與出料腔52連通，緩沖腔53與輸送缸3的有桿腔32連通形成封閉腔體。進一步的，上述緩沖腔53可以與輸送缸3的有桿腔32的尾部相連通，這樣，在吸料過程中輸送活塞31能夠運動至輸送缸3的尾部，從而增加輸送活塞31的運動行程，使得物料泵送量更多。有桿腔32的尾部是指輸送缸3在軸向上遠離出料口 101的一端。緩沖腔53也不局限于與輸送缸3的有桿腔32的尾部連通，也可以與輸送缸3的中部連通，此時，為了保證形成密封腔體，需要加長輸送缸3的長度才能達到與上述結構相同的泵送量。出料口 101設置于出料腔52的末端，緩沖腔53與輸送缸3的有桿腔32連通。上述無桿腔33的末端是指無桿腔33的遠離有桿腔32的一端。本發明所提供的泵送系統可以通過安裝架9安裝在底盤上，也可以直接安裝在底盤上；泵送系統可以通過螺栓連接等方式可拆裝地安裝在底盤上，也可以通過本領域中其他常用的固定連接方式連接，例如焊接等。在活塞式砂漿泵的工作過程中，泵送系統吸料時，動力裝置驅動輸送活塞31向輸送缸3的有桿腔32方向運動，輸送缸3的無桿腔33內的壓力減小，輸送缸3的有桿腔32壓力增加，在無桿腔33的負壓力的作用下，進料單向閥41打開，排料單向閥42關閉，物料通過進料口 102吸入到輸送缸3的無桿腔33內，同時，在輸送缸3的有桿腔32正壓力的作用下，補償活塞51向出料腔52—側移動。泵送系統排料時，動力裝置驅動輸送活塞31向輸送缸3的無桿腔33方向運動，輸送缸3的無桿腔33內的壓力增加，有桿腔32壓力減小，在無桿腔33的正壓力的作用下，進料單向閥41關閉，排料單向閥42打開，輸送缸3的無桿腔 33內的物料進入補償缸5的出料腔52中，同時，在輸送缸3的有桿腔32負壓力的作用以及物料給補償活塞51靠出料腔52 —側的壓力共同作用下，補償活塞51向緩沖腔53 —側移動；由于輸送缸3的有桿腔32中活塞桿的存在，輸送活塞在運動時，輸送缸3的無桿腔33 和有桿腔32的體積變化量存在一定的差值，而所述緩沖腔53與所述輸送缸3的有桿腔32 連通形成封閉腔體的容積不變，因此，從輸送缸3排出的砂漿一部分儲存在補償缸5內，另一部分通過出料口 101排出，排出的物料量大致相等于伸入有桿腔32中的活塞桿的體積。 當泵送系統繼續吸料時，輸送活塞換向，輸送缸有桿腔的壓力增加，從而推動補償活塞向靠近排料口的方向運動，將儲存在補償缸內的物料排出。這樣，當輸送缸處于吸料行程時，補償缸中儲存的物料通過出料口排出，泵送系統在吸料過程中能夠同時進行排料，從而提高了泵送系統的泵送連續性，保證了活塞式砂漿泵的連續工作。同時，采用液壓驅動的方式，使得補償活塞51的排料壓力可以根據輸送負載的變化而變化，使得補償功能在負載頻繁變化的情況下仍可正常實現，進而提高了活塞式砂漿泵的工作性能。在上述具體實施方式
中，補償缸5的緩沖腔53與輸送缸3的有桿腔32之間可以通過第一連接管6連通。這樣，不需要在補償缸5或者輸送缸3的缸體上加工出連接結構， 降低了缸體的加工難度；同時，由于第一連接管6的長度可以根據需要確定，使得補償缸5 和輸送缸3之間的距離不受局限。上述第一連接管6可以為直管，也可以為彎管，其具體結構形狀可以根據使用要求自行確定。第一連接管6可以為長度可調節的結構，例如加工成套管的形式或者使用能夠彎折的材料等方式，以便根據補償缸5和輸送缸3之間的距離和位置關系，調節第一連接管6至最佳連接狀態，提高了第一連接管6的適用性。由于第一連接管6處于物料輸送缸3之間的連接部件，要求其具有較好的耐磨性能，因此，第一連接管6的材料可以為各種金屬材料或者橡膠材料等。上述補償缸5的出料腔52與球閥腔4之間可以通過第二連接管7連通。由于第一連接管6和第二連接管7的用途都是連接兩個腔體，因此，第二連接管7的結構、形狀等方面的選擇可以參考上述第一連接管6的相關內容，在此不再贅述。顯然地，第一連接管6和第二連接管7兩者之間的使用不具有相關性，也即使用第一連接管6時可以使用第二連接管7，也可以不使用第二連接管7，兩者的使用與否是獨立的。需要指出的是，文中所述“第一、第二”等是為了區分相同作用或者結構的零部件而提出的，僅僅是為了敘述方便，不應理解為某種限定。本發明所提供的泵送系統，其緩沖腔53、第一連接管6以及輸送缸3的有桿腔32 內充滿傳壓緩沖介質；不設置第一連接管6時，緩沖腔53與輸送缸3的有桿腔32連通形成封閉腔體內充滿傳壓緩沖介質。這些傳壓緩沖介質既能夠傳遞壓力，又能夠緩沖吸排料過程中較大的壓力，保護補償活塞51，同時這些傳壓緩沖介質具有潤滑活塞和散發活塞在往復運動過程中產生的熱量的作用。上述傳壓緩沖介質可以為水。水作為傳壓介質能夠較好地傳遞壓力，并且成本較低，能夠重復使用。顯然地，該傳壓緩沖介質也不局限于水，也可以為其他能夠傳遞壓力的液體或者氣體介質，例如空氣或者液壓油等。當緩沖腔53、第一連接管6以及輸送缸3的有桿腔32內充滿傳壓緩沖介質時，所述補償缸5與所述補償活塞51之間，以及所述輸送缸3與所述輸送活塞31之間均應安裝有密封元件8，以便保證較好的密封性，避免傳壓緩沖介質在高壓作用下發生泄漏。上述密封元件8為本領域中常規使用的各種具有密封作用的零部件。本發明所提供的泵送系統的出料口 101可以設置于所述出料腔52的末端。所述出料口 101沿出料方向即沿所述補償缸5的軸向漸縮，所述出料口 101靠近所述補償活塞 51處的內徑大于其遠離所述補償活塞51處的內徑，漸縮的出料口 101具有一定的節流保壓作用，提高補償缸5儲存物料的能力。沿動力油缸2的伸縮方向還可以設置有第一接近開關91和第二接近開關92，兩接近開關分別位于所述動力活塞21往復運動的極限位置，這樣，油缸的換向通過接近開關實現，有效地降低了動力油缸2在換向過程中出現的沖擊，提高了動力油缸2的換向穩定性。當該泵送系統通過安裝架9安裝在活塞式砂漿泵的底盤上時，上述第一接近開關 91和第二接近開關92可以安裝在安裝架9的相應位置上。第一接近開關91和第二接近開關92可以為本領域中常規使用的各種光感傳感器或者位移傳感器等。本發明所提供的泵送系統還可以包括變量泵，以便實現泵送排量的無級調節。顯然地，也不局限于使用變量泵的形式實現泵送排量的無級調節，也可以通過使用定量泵加調速閥的形式實現泵送排量的無級調節。除了上述泵送系統，本發明還提供一種包括上述泵送系統的活塞式砂漿泵，該活塞式砂漿泵的其他各部分結構請參考現有技術，在此不再贅述。需要指出的是，由于本發明所提供的泵送系統是用于活塞式砂漿泵的泵送系統， 因此，文中所述的物料一般是指砂漿或者混凝土等，當然也不排出為其他種類物料的可能性。以上對本發明所提供的一種活塞式砂漿泵及其泵送系統進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種活塞式砂漿泵的泵送系統，包括內置有輸送活塞(31)以及活塞桿的輸送缸 (3)，所述活塞桿與所述泵送系統的動力裝置連接，所述輸送缸C3)的無桿腔(3 通過進料單向閥Gl)與進料口(10 連通，其特征在于，還包括內置有補償活塞(51)的補償缸(5)， 所述補償活塞(51)將所述補償缸( 分隔成出料腔(5 和緩沖腔(53)，所述出料腔(52) 與出料口(101)連通，所述輸送缸(3)的無桿腔(3 通過出料單向閥0 與所述出料腔 (52)連通，所述緩沖腔(5 與所述輸送缸(3)的有桿腔(3 連通形成封閉腔體。
2.根據權利要求1所述的活塞式砂漿泵的泵送系統，其特征在于，所述緩沖腔(53)與所述有桿腔(3 形成的封閉腔體內充滿傳壓緩沖介質。
3.根據權利要求2所述的活塞式砂漿泵的泵送系統，其特征在于，所述傳壓緩沖介質為水。
4.根據權利要求1所述的活塞式砂漿泵的泵送系統，其特征在于，所述出料口(101)設置于所述出料腔(52)的末端。
5.根據權利要求1所述的活塞式砂漿泵的泵送系統，其特征在于，所述出料口(101)沿出料方向漸縮。
6.根據權利要求1所述的活塞式砂漿泵的泵送系統，其特征在于，所述進料單向閥、所述出料單向閥為球閥。
7.根據權利要求1所述的活塞式砂漿泵的泵送系統，其特征在于，所述補償缸(5)與所述補償活塞(51)之間、所述輸送缸( 與所述輸送活塞(31)之間安裝有密封元件(8)。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的活塞式砂漿泵的泵送系統，其特征在于，所述緩沖腔(53)與所述輸送缸(3)的有桿腔(32)的尾部相連通。
9.根據權利要求1至7中任一項所述的活塞式砂漿泵的泵送系統，其特征在于，所述泵送系統的動力裝置為動力油缸O)，所述活塞桿與所述動力油缸O)的動力活塞固定連接。
10.根據權利要求9所述的活塞式砂漿泵的泵送系統，其特征在于，沿所述動力油缸 (2)的伸縮方向設置有第一接近開關(91)和第二接近開關(92)，兩接近開關分別位于所述動力活塞往復運動的極限位置。
11.一種活塞式砂漿泵，包括底盤和安裝在所述底盤上的泵送系統，其特征在于，所述泵送系統為如權利要求1至9中任一項所述的泵送系統。
全文摘要
本發明公開了一種活塞式砂漿泵的泵送系統，包括內置有輸送活塞以及活塞桿的輸送缸，活塞桿與泵送系統的動力裝置連接，輸送缸的無桿腔通過進料單向閥與進料口連通，還包括內置有補償活塞的補償缸，補償活塞將補償缸分隔成出料腔和緩沖腔，出料腔與出料口連通，輸送缸的無桿腔通過出料單向閥與出料腔連通，緩沖腔與輸送缸的有桿腔連通形成封閉腔體。這樣，當輸送缸處于吸料行程時，補償缸中儲存的物料通過出料口排出，泵送系統在吸料過程中能夠同時進行排料，從而提高了泵送系統的泵送連續性，保證了活塞式砂漿泵的連續工作。
文檔編號F04B15/02GK102434421SQ201110399119
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月5日 優先權日2011年12月5日
發明者夏凌楓, 楊鑫, 鄭云 申請人:三一重工股份有限公司