CN103161314A - 一种摇摆机构及泵送系统、混凝土设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵送系统的摇摆机构，包括摇臂，所述摇臂包括由左液压油路和右液压油路交替驱动的摆动部和与摆动部固定连接且设于料斗上的旋转部，还包括具有一空腔的箱体，摇臂置于所述空腔内，且将空腔分隔为独立的左腔室和右腔室，摆动部的左、右两侧面分别通过所述左腔室和所述右腔室连通所述左液压油路和所述右液压油路，且所述旋转部与所述箱体周向转动连接；该摇摆机构中摇臂的摆动部直接由液压油驱动，液压能全部转化为摆动部的运动机械能，进而可以减小驱动摇臂运动的动力源的功率，节省能源，且结构简单，占用空间小。此外，本发明还公开了一种包括上述摇摆机构的泵送系统和混凝土设备。

Description

一种摇摆机构及泵送系统、混凝土设备

技术领域

本发明涉及泵送技术领域，特别涉及一种泵送系统的摇摆机构。此外，本发明还涉及包括上述摇摆机构的泵送系统和混凝土设备。

背景技术

混凝土泵送设备是一种利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械，主要应用于房建、桥梁及隧道施工等方面，是工程机械中常用的机械设备，常见的混凝土泵送设备有混凝土泵车、拖泵等。

混凝土泵送设备通常包括输送缸、料斗、分配阀以及摇摆机构，所述料斗用于存放混凝土；分配阀能够在摇摆机构的驱动下进行状态转换，在预定第一时间内使输送缸与料斗连通，混凝土泵送设备进行吸料，在预定的第二时间内使输送缸与臂架系统的输送管相连通，混凝土泵送设备进行泵料。通过多次吸料和泵料，混凝土泵送设备向外输送一定流量的混凝土。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的摇摆机构的结构示意图。

现有技术中一种典型的摇摆机构包括左摆阀油缸2’、右摆阀油缸5”、摇臂4’、左摆阀座1’以及右摆阀座1’，所述左摆阀油缸2’和所述右摆阀油缸5’的外端分别球铰接于两所述摆阀座1’，内端分别球铰接于摇臂4’上，摇臂4’上还设置有连接料斗上的分配阀的安装孔。在液压油的作用下，推动左右两个摆阀油缸的活塞杆，活塞杆驱动摇臂4’摆动，摇臂4’与料斗的相对旋转轴线为C，从而实现分配阀的换向。

结合以上描述的摇摆机构的具体结构，分析可以得出现有技术中的摇摆机构主要具有以下几方面的缺陷：

第一，现有技术中摆阀油缸在摆动过程中，摆阀油缸和摇臂4’之间的夹角不可能一直保持90度，故摆阀油缸的推力并不能百分之百转化为摇臂4’摆动的动力，能量损失比较严重，传动效率比较低，导致工程机械的使用成本比较高。

第二，摆阀油缸与摆阀座1’以及摇臂4’的球头铰接端部加工比较困难、容易磨损需要经常润滑，且球面轴承3’使用材料比较昂贵，使用成本比较高。

第三，摆阀油缸的活塞杆裸露于外部需要增加防护罩等部件，增加使用成本。

第四，组成摇摆机构的零部件比较多，结构复杂，成本比较高。

因此，如何研发出一种摇摆机构，能量损失较小、传动效率比较高，且结构较简单，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的旨为提供一种摇摆机构，该摇摆机构能量损失比较小、传动效率比较高，且结构较简单，使用寿命比较长。此外，本发明的另一目的旨为提供一种包括上述摇摆机构的泵送系统和混凝土设备。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种泵送系统的摇摆机构，包括摇臂，所述摇臂包括摆动部和与摆动部固定连接的旋转部，还包括具有空腔的箱体，所述摇臂置于所述空腔内，且将所述空腔分隔为独立的左腔室和右腔室，且所述旋转部与所述箱体周向转动连接，所述箱体上设有分别连通所述左腔室与外部油路和所述右腔室与外部油路的开口，以便所述摆动部左右摆动。

优选地，所述左腔室的内腔壁和所述右腔室的内腔壁均在预定位置设有限制所述摆动部的工作位置的限位机构。

优选地，所述箱体包括前端盖和后端盖，所述前端盖和所述后端盖均具有凹槽结构，所述前端盖的槽口端面和所述后端盖的槽口端面相贴合并围成所述空腔，所述限位机构设置于所述前端盖或所述后端盖上。

优选地，所述摆动部的前、后侧面与所述空腔的内壁之间设有密封部件。

优选地，所述腔体为扇形结构，所述旋转部位于所述扇形结构的圆心位置。

优选地，所述箱体沿所述旋转部的旋转轴方向的厚度尺寸小于其最小横截面上沿摆动方向的最大尺寸。

优选地，所述旋转部设置有连接孔，所述连接孔内可以设有花键，与所述旋转部连接的料斗上设置有与所述花键相配合的花键轴。

优选地，所述花键轴的外端通过异形螺母锁紧于所述旋转部上。

除上述摇摆机构外，本发明还提供了一种泵送系统，包括料斗、分配阀、输送缸以及设置于所述料斗上的摇摆机构，所述摇摆机构为上述任一项所述的摇摆机构。

此外，本发明还提供了一种混凝土设备，所述混凝土设备包括上述任一项所述的摇摆机构，和/或上述的泵送系统。

本发明提供了一种泵送系统的摇摆机构，包括摇臂，所述摇臂包括由左液压油路和右液压油路交替驱动的摆动部和与摆动部固定连接且设于料斗上的旋转部，还包括具有一空腔的箱体，所述摇臂置于所述空腔内，且将所述空腔分隔为独立的左腔室和右腔室，所述摆动部的左、右两侧面分别通过所述左腔室和所述右腔室连通所述左液压油路和所述右液压油路，且所述旋转部与所述箱体周向转动连接。。

当将该摇摆机构设入泵送系统工作时，液压油由左液压油路流入箱体的左腔室，推动摆动部向右摆动，与摆动固定连接的旋转部将顺时间转动，从而输出顺时针扭矩，当摆动部向右摆动至一定位置，左液压油路停止供应液压油，启动右液压油路，由右液压油路流入箱体的右腔室，推动摆动部向左摆动，左腔室中的液压油经左液压油路被排除，与摆动固定连接的旋转部将逆时间转动，从而输出逆时针扭矩，当摆动部向左摆动至一定位置，右液压油路停止供应液压油；摇摆机构通过重复上述过程，实现混凝土的泵送作业。

本发明所提供的摇摆机构中摇臂的摆动部直接由液压油驱动，并不需要经过第三者进行力的传递，可以将液压能全部转化为摆动部的运动机械能，进而可以减小驱动摇臂运动的动力源的功率，节省能源。

并且，与现有技术通过液压缸的活塞杆驱动摇臂相比，本发明中无需设置球面轴承等机械部件，不仅避免了机械部件之间的磨损，而且也无需设置防护罩，本发明中的摆动部在运动过程中可以直接得到润滑，节省使用成本，且结构比较简单，设置比较方便

在一种优选的实施方式中，所述左腔室的内腔壁和所述右腔室的内腔壁均在预定位置设有限制所述摆动部的工作位置的限位机构；设置限位块可以精确控制摆动部的工作位置，有利于提高摇摆机构的工作效率。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的摇摆机构的结构示意图；

图2为本发明提供的一种摇摆机构的具体实施方式的结构示意图；

图3为图2所示摇摆机构的C-C方向剖视图；

图4为图3所示摇摆机构A-A方向剖视示意图；

图5为图3所示摇摆机构B-B方向剖视示意图；

图6为图2所示摇摆机构的爆炸示意图；

图7为本发明所提供的一种泵送系统的具体实施方式的结构示意图。

其中，图1中的部件名称与附图标记之间的对应关系如下：

摆阀座1’；左摆阀油缸2’；球面轴承3’；摇臂4’；右摆阀油缸5’。

其中，图2至图7中的部件名称与附图标记之间的对应关系如下：

摇臂1；摆动部11；旋转部12；箱体2；左腔室21；右腔室22；限位机构23；油口24；前端盖25；后端盖26；右液压油路3；左液压油路4；密封部件5；螺钉6；S管7；料斗8；异型螺母9。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种摇摆机构，该摇摆机构能量损失比较小、传动效率比较高，且结构较简单。此外，本发明的另一核心旨为提供一种包括上述摇摆机构的泵送系统。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2至图6，图2为本发明提供的一种摇摆机构的具体实施方式的结构示意图；图3为图2所示摇摆机构的C-C方向剖视图；图4为图3所示摇摆机构A-A方向剖视示意图；图5为图3所示摇摆机构B-B方向剖视示意图；图6为图2所示摇摆机构的爆炸示意图。

本发明提供了一种泵送系统的摇摆机构，包括摇臂1，所述摇臂1包括摆动部11和旋转部12，一般地，摆动部11由外部油路交替驱动实现摆动，为了描述方便外部油路可以包括左液压油路4和右液压油路3，摇臂1的旋转部12通过轴套或轴头连接料斗上的S管7，旋转部12上可以加工有连接内花键，轴套或轴头与其相应端部可以设有与内花键相配合的外花键，通过内外花键实现旋转部12和轴套或轴头的连接；轴套或轴头的另一端部可以焊接等方式固定连接S管7，当摇臂1的摆动部11在左液压油路4和右液压油路3交替驱动下摆动时，旋转部12也随其相应转动，从而带动S管7工作。

本发明中的摇摆机构还包括具有一空腔的箱体2，摇臂1置于空腔内，且将空腔分隔为独立的左腔室21和右腔室22，左腔室21和右腔室22设有分别连通左液压油路4和右液压油路3的开口，且旋转部12与箱体2周向转动连接。

当将该摇摆机构设入泵送系统工作时，液压油由左液压油路4流入箱体2的左腔室21，推动摆动部11向右摆动，与摆动固定连接的旋转部12将顺时间转动，从而输出顺时针扭矩，当摆动部11向右摆动至一定位置，左液压油路4停止供应液压油，启动右液压油路3，由右液压油路3流入箱体2的右腔室22，推动摆动部11向左摆动，左腔室21中的液压油经左液压油路4被排除，与摆动固定连接的旋转部12将逆时间转动，从而输出逆时针扭矩，当摆动部11向左摆动至一定位置，右液压油路3停止供应液压油；摇摆机构通过重复上述过程，实现混凝土的泵送作业。

本发明所提供的摇摆机构中摇臂1的摆动部11直接由液压油驱动，并不需要经过第三者进行力的传递，可以将液压能全部转化为摆动部11的运动机械能，进而可以减小驱动摇臂1运动的动力源的功率，节省能源。

并且，与现有技术通过液压缸的活塞杆驱动摇臂1相比，本发明中无需设置球面轴承等机械部件，不仅避免了机械部件之间的磨损，而且也无需设置防护罩，本发明中的摆动部11在运动过程中可以直接得到润滑，节省使用成本，且结构比较简单，设置比较方便。

在一种具体的实施方式中，左腔室21的内腔壁和右腔室22的内腔壁可以均在预定位置设有限制所述摆动部11的工作位置的限位机构23，图4中给出了限位机构23的一种具体设置方式，限位机构23可以为限位块，包括用于限定摆动部11的左极限工作位置的左限位块以及用于限定摆动部11的右极限工作位置的右限位块；设置限位块可以精确控制摆动部11的工作位置，有利于提高摇摆机构的工作效率。

当然，摆动部11在工作时，其左、右极限工作位置也可以通过设置液压油路的控制程序，通过合理控制液压油路的通断实现对摆动部11工作形成的确定。

具体地，上述实施例中的箱体2包括前端盖25和后端盖26，前端盖25和后端盖26均具有凹槽结构，前端盖25的槽口端面和后端盖26的槽口端面相贴合并围成所述空腔，前端盖25和后端盖26可以通过螺钉6组装为一个整体，并且安装孔为开设于两凹槽底壁上的同轴通孔，连通两侧液压油路的油口24、限位机构23可以设置于前端盖25或后端盖26上。

将箱体2设置为前后两部分不仅可以便于箱体2的加工，而且便于摇臂1的安装及箱体2内部部件的布置，提高安装效率，降低使用成本。

在一种优选的实施方式中，为了增加前端盖25和后端盖26所围成空腔的密封性，前端盖25和所述后端盖26的贴合面上可以设置有密封部件5，密封部件5可以为密封圈或密封条。

进一步地，摆动部11的前、后面与所述内腔壁通过密封部件5密封，增加摆动部11摆动过程两侧空腔的密封性，有利于增加摇臂1运动的可靠性。

在一种优选的实施方式中，腔体可以为扇形结构，旋转部12位于扇形结构的圆心位置，该结构比较紧凑，占用空间比较小，便于安装使用，且有利于减小摇摆机构的重量，符合整车的设计要求。

上述各实施例中的箱体2可以为沿旋转部的旋转轴方向的厚度尺寸小于其最小横截面上沿摆动方向的最大尺寸，也就是说箱体2为扁平结构，例如当箱体2为圆柱型结构时，圆柱的长径比小于1；当箱体2为长方体时，长方体沿旋转部的旋转轴方向上的高度小于长方体横截面的最大长度尺寸，长方体的横界面指垂直于旋转轴方向上的截面，箱体的具体尺寸可以根据实际安装位置而定。

将箱体2设计为上述扁平结构，可以进一步减小摇摆机构在车体长度方向空间的占据，有利于其他部件的装配，提高装配效率及方便维修。

具体地，摇臂1的旋转部12可以设置有连接孔，所述连接孔内可以设有花键，与所述旋转部12连接的料斗上设置有与所述花键相配合的花键轴。

花键连接可以传递比较大的扭矩，且对中性比较好，便于拆卸等优点。

在一种更优的实施方式中，花键轴的外端通过异形螺母9锁紧于旋转部12上，该设置方式有利于增加花键轴和旋转部12连接的可靠性，保证力矩传递的有效性。

需要说明的是，本文中所述的前、后、左、右只是以图2、图4、图6中摇臂1的安装位置为参考，只是为表述方案的简洁，本领域内技术人员应当理解，本文中所使用的方位词不应限制本文的保护范围。

请参考图7，图7为本发明所提供的一种泵送系统的具体实施方式的结构示意图。

除上述摇摆机构外，本发明还提供了一种泵送系统，包括料斗8、分配阀、输送缸以及设置于所述料斗上的摇摆机构，所述摇摆机构为上述任一实施例所述的摇摆机构。

由于该泵送系统中包括了以上所述的摇摆机构，其也相应具有该摇摆机构的技术效果。

此外，本发明还提供了一种混凝土设备，所述混凝土设备包括上述各实施例所述的摇摆机构，或上述的泵送系统。

同理，混凝土设备也具备上述泵送系统和摇摆机构的技术效果，在此不再赘述。

混凝土设备的其他部分的技术特征可以参见现有技术，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种摇摆机构及泵送系统、混凝土设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种泵送系统的摇摆机构，包括摇臂(1)，所述摇臂(1)包括摆动部(11)和与摆动部(11)固定连接的旋转部(12)，还包括具有空腔的箱体(2)，所述摇臂(1)置于所述空腔内，且将所述空腔分隔为独立的左腔室(21)和右腔室(22)，且所述旋转部(12)与所述箱体(2)周向转动连接，所述箱体(2)上设有分别连通所述左腔室(21)与外部油路和所述右腔室(22)与外部油路的开口，以便所述摆动部(11)左右摆动。

2.根据权利要求1所述的泵送系统的摇摆机构，其特征在于，所述左腔室(21)的内腔壁和所述右腔室(22)的内腔壁均在预定位置设有限制所述摆动部(11)的工作位置的限位机构(23)。

3.根据权利要求2所述的泵送系统的摇摆机构，其特征在于，所述箱体(2)包括前端盖(25)和后端盖(26)，所述前端盖(25)和所述后端盖(26)均具有凹槽结构，所述前端盖(25)的槽口端面和所述后端盖(26)的槽口端面相贴合并围成所述空腔，所述限位机构(23)设置于所述前端盖(25)或所述后端盖(26)上。

4.根据权利要求1至3任一项所述的泵送系统的摇摆机构，其特征在于，所述摆动部(11)的前、后侧面与所述空腔的内壁之间设有密封部件(5)。

5.根据权利要求4所述的泵送系统的摇摆机构，其特征在于，所述腔体为扇形结构，所述旋转部(12)位于所述扇形结构的圆心位置。

6.根据权利要求1至5任一项所述的泵送系统的摇摆机构，其特征在于，所述箱体(2)沿所述旋转部(12)的旋转轴方向的厚度尺寸小于其最小横截面上沿摆动方向的最大尺寸。

7.根据权利要求6所述的泵送系统的摇摆机构，其特征在于，所述旋转部(12)设置有连接孔，所述连接孔内设有花键，与所述旋转部(12)连接的料斗上设置有与所述花键相配合的花键轴。

8.根据权利要求7所述的泵送系统的摇摆机构，其特征在于，所述花键轴的外端通过异型螺母(9)锁紧于所述旋转部(12)上。

9.一种泵送系统，包括料斗(8)、分配阀、输送缸以及设置于所述料斗上的摇摆机构，其特征在于，所述摇摆机构为权利要求1至8任一项所述的摇摆机构。

10.一种混凝土设备，其特征在于，所述混凝土设备包括权利要求1至8任一项所述的摇摆机构，和/或权利要求9所述的泵送系统。

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