專利名稱：擠壓式泵用橡膠輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種擠壓式泵用橡膠輥，該擠壓式泵用橡膠輥 裝設(shè)于擠壓式泵上， 一邊擠壓抽吸管、 一邊滾動(dòng)，由此使從抽 吸管一端吸入進(jìn)來(lái)的預(yù)拌混凝土等流體從抽吸管另 一端排出。
背景技術(shù)：
通常，擠壓式泵將抽吸管彎曲而內(nèi)裝于圓筒狀的泵殼內(nèi)， 使從抽吸管的彎曲內(nèi)側(cè)擠壓抽吸管的橡膠輥滾動(dòng)，由此，將從 抽吸管一端吸入進(jìn)來(lái)的預(yù)拌混凝土等流體從另 一端排出、并對(duì) 該預(yù)拌混凝土等流體進(jìn)行加壓輸送(例如專利文獻(xiàn)l )。
在圖17中示出用各種輥擠壓通常的抽吸管時(shí)的密封表面 壓力的輥軸向分布。在此，所謂密封表面壓力，是指被輥和沿 泵殼內(nèi)周面配置的襯墊壓扁了的抽吸管的內(nèi)表面之間的接觸壓 力，該密封表面壓力越大，越能密封更大的流體壓力。
如圖17所示，在用極不易變形的鐵輥擠壓抽吸管時(shí)，輥軸 向上的兩端部的密封表面壓力變大，而使該兩端部的密封表面 壓力與輥軸向中央部的密封表面壓力之差變大。通過(guò)使用橡膠 輥，能夠在某種程度上改善該密封表面壓力差，通過(guò)使用鼓狀 的凸面壓延輥( crown roller )來(lái)減小兩端部的密封表面壓力, 能夠進(jìn)一步改善該密封表面壓力差。
此外，例如使用恒定直徑的圓筒形狀橡膠輥時(shí)，由于抽吸 管的內(nèi)表面橡膠會(huì)磨損，因此密封表面壓力的分布按橡膠輥A 、 橡膠輥B、橡膠輥C的順序變化，最后，中央部的密封表面壓力
狀態(tài))而不能密封流體。與此相反，有時(shí)，通過(guò)使用以彈簧支承著的彈簧支承輥，能夠根據(jù)抽吸管的磨損而改變村墊與橡膠 輥之間的間隙，從而抑制密封表面壓力的分布從彈簧支承輥A
向彈簧支承輥B轉(zhuǎn)移時(shí)的密封表面壓力的變化量。
這樣，密封表面壓力的分布被設(shè)定為極力減小其最大密
封表面壓力與最小密封表面壓力之差，即使考慮抽吸管的內(nèi)表 面橡膠的磨損也能獲得必要的密封表面壓力，并且，即使在密 封表面壓力變大的部位也不會(huì)對(duì)橡膠、加強(qiáng)簾線造成不良影響。
專利文獻(xiàn)l:曰本特開(kāi)2000-154785
但是，抽吸管大多是這樣設(shè)定的例如，當(dāng)其內(nèi)徑為 0 100mm時(shí)，將壁厚i殳定為16mm 18mm左右；當(dāng)內(nèi)徑為 0 125mm時(shí)，將壁厚設(shè)定為16mm 20mm左右。但是，為了使 內(nèi)表面橡膠抗磨損而長(zhǎng)壽命化、提高對(duì)壓扁的復(fù)原性能以增大 流體吸入力、以及使密封表面壓力穩(wěn)定，要求將抽吸管的壁厚 設(shè)定得比以往厚。
但是，抽吸管的壁厚越厚，越容易增大最大密封表面壓力 與最小密封表面壓力之差，因此，為了沿輥軸向充分密封整個(gè) 抽吸管，需要極力增大一部分的密封表面壓力，有可能會(huì)損傷 抽吸管、橡膠輥及襯墊。
例如，如圖18(a)所示，只要被擠壓的抽吸管102的壁厚 薄，則即使采用恒定直徑的圓筒形狀的橡膠輥IOI,也能獲得 近乎基本均勻的密封表面壓力分布，但是，當(dāng)抽吸管102的壁 厚為18mm以上、且為內(nèi)徑的19%以上時(shí)，不損傷兩端部就不 能密封中央部。另外，圖9中的箭頭表示抽吸管102的密封表面 壓力。
此外，如圖18(b)所示，即使抽吸管102的壁厚為18mm 以上、且為內(nèi)徑的19%以上，但只要在通常的壁厚范圍內(nèi)，便 可以通過(guò)采用鼓狀的凸面壓延輥103來(lái)獲得近乎基本均勻的密封表面壓力分布，但是如圖18(c)所示，當(dāng)抽吸管102的壁厚 達(dá)到22mm以上時(shí)，即使采用凸面壓延輥103也不能密封抽吸管 中央部。
使壁厚為20mm左右的抽吸管102的密封表面壓力分布基 本均勻的凸面壓延輥103 ,其中央部直徑與端部直徑之差為 10mm左右，雖然可以考慮進(jìn)一步增大該直徑之差來(lái)密封中央 部，但是，但如圖19所示，在采用直徑之差超過(guò)10mm的極端 的凸面壓延輥104時(shí)，反而不能密封兩端部。另外，圖19中的 箭頭表示抽吸管102的密封表面壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠極力減小擠壓厚壁的抽吸管時(shí) 的最大密封表面壓力與最小密封表面壓力之差，而將所有部位 的密封表面壓力設(shè)定為較佳范圍內(nèi)的擠壓式泵用橡膠輥。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的擠壓式泵用橡膠輥裝設(shè)于擠 壓式泵上， 一邊從沿泵殼內(nèi)周面彎曲的抽吸管的彎曲內(nèi)側(cè)擠壓 該抽吸管、 一邊滾動(dòng)，從而使從抽吸管一端吸入進(jìn)來(lái)的流體從 抽吸管另一端排出，使輥軸向中央部為朝與輥軸線垂直的方向 鼓出的鼓出部，該鼓出部在由通過(guò)輥軸的平面剖切得到的剖面 的外緣的至少 一部分含有圓弧部。
采用該結(jié)構(gòu)，由于只使橡膠輥的中央部鼓出，因此即使要 擠壓的抽吸管為厚壁抽吸管，也能如凸面壓延輥那樣不降低兩 端部的密封表面壓力而提高中央部的密封表面壓力。由此，能 極力減小最大密封表面壓力與最小密封表面壓力之差，而將所 有部位的密封表面壓力設(shè)定為較佳范圍內(nèi)。
鼓出部的形狀可以根據(jù)抽吸管的內(nèi)徑、壁厚而采用各種形狀。例如，可以將由通過(guò)鼓出部的輥軸線的平面剖切得到的剖 面的外緣設(shè)定為越靠中央越鼓出的圓孤?tīng)?。這樣，能以越往中 央部越強(qiáng)力擠壓的方式擠壓容易降低密封表面壓力的中央部， 能較佳地應(yīng)用于抽吸管直徑較小的情況。并且，剖面外緣為圓 弧狀的鼓出部，其形狀簡(jiǎn)單，相應(yīng)也能容易制造橡膠輥。
此外，也可以由最鼓出的中央的平坦部和位于該平坦部?jī)?側(cè)的圓弧部構(gòu)成由通過(guò)鼓出部的輥軸線的平面剖切得到的剖面 的外緣。這樣，能在鼓出部的平坦部強(qiáng)力且穩(wěn)定地?cái)D壓容易降 低密封表面壓力的中央部的較大范圍，與圓弧狀的鼓出部相比， 可較佳地應(yīng)用于抽吸管直徑較大的情況。
此外，上述鼓出部的由通過(guò)輥軸線的平面剖切得到的剖面 的外緣，由最鼓出的中央的第一圓弧部、和位于該第一圓弧部
兩側(cè)的第二圓弧部構(gòu)成；該第二圓弧部的曲率半徑與第 一 圓弧
部的曲率半徑不同。而且，若使第二圓弧部的曲率半徑小于第 一圓弧部的曲率半徑，則在曲率半徑較大的第 一圓弧部能對(duì)容 易降低密封表面壓力的中央部越往中央越強(qiáng)有力進(jìn)行擠壓、且 能穩(wěn)定地?cái)D壓中央部較大的范圍，減小了最大密封表面壓力與 最小密封表面壓力之差，在上述方面，抽吸管直徑越大時(shí)就越 能獲得比其他形狀鼓出部好的效果。此外，也可以使第二圓弧 部的曲率半徑大于第 一 圓弧部的曲率半徑。
而且，各形狀的鼓出部的鼓出高度可以根據(jù)抽吸管壁厚等 進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定，例如可以設(shè)定成抽吸管壁厚越厚則鼓出高度越 高。在此，所謂鼓出高度，是指鼓出部的最大高度，即鼓出部 的輥軸向中央處的輥半徑與鼓出部的輥軸向端部處的輥半徑之 差。此外，鼓出部與其兩側(cè)的兩端部可以是其表面有折角地連 接，也可以是通過(guò)曲面平緩地連接。
輥軸向的兩端部可以根據(jù)抽吸管壁厚設(shè)定為圓筒形或圓錐臺(tái)形。
例如，若使輥軸向的兩端部為沿輥軸向?yàn)楹愣ㄖ睆降膱A筒 部，則可以由鼓出部提高中央部的密封表面壓力，且防止降低 凸面壓延輥這樣的兩端部的密封表面壓力。并且，通過(guò)使兩端 部為圓筒部，相應(yīng)地可以使橡膠輥的形狀簡(jiǎn)單而容易制造橡膠輥。
此外，若使輥軸向的兩端部的直徑越靠外端側(cè)越小，則可 以適度地抑制兩端部的密封表面壓力，因此，特別是，即使在 擠壓厚壁的抽吸管時(shí)，也不會(huì)使兩端部的密封表面壓力過(guò)大， 而可以穩(wěn)定密封表面壓力的分布。為了使輥軸向的兩端部的直 徑越靠外端側(cè)越小，可以將輥軸向兩端部為圓錐臺(tái)形。而且，
兩端部也可以形成為越靠外端側(cè)其直徑越小的R狀(曲線狀)。 此外，本發(fā)明提供 一 種具有僅使中央部鼓出的橡膠輥的擠 壓式泵。即，本發(fā)明提供具有如下特征的擠壓式泵具有泵殼、 抽吸管和橡膠輥，上述泵殼呈圓筒狀，上述抽吸管沿該泵殼的 內(nèi)周面彎曲而內(nèi)裝于該泵殼內(nèi)，上述橡膠輥一邊從該抽吸管的 彎曲內(nèi)側(cè)擠壓該抽吸管 一 邊滾動(dòng)、從而使從抽吸管 一 端吸入進(jìn) 來(lái)的流體從抽吸管另 一端排出；上述橡膠輥的輥軸向中央部為 朝與輥軸線垂直的方向鼓出的鼓出部。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于只使擠壓式泵用橡膠輥的中 央部鼓出，因此，即使要擠壓的抽吸管為厚壁的抽吸管，也能 不降低輥軸向兩端部的密封表面壓力而充分提高輥軸向中央部 的有些不足的密封表面壓力。由此，能極力減小厚壁的抽吸管 的最大密封表面壓力與最小密封表面壓力之差，而將所有部位 的密封表面壓力設(shè)定在優(yōu)選的范圍內(nèi)。
其結(jié)果是，可以使抽吸管厚壁化，從而可以謀求內(nèi)表面橡 膠抗磨損的長(zhǎng)壽命化、提高對(duì)壓扁的復(fù)原性能以增大流體吸入力、以及穩(wěn)定的密封表面壓力等。


圖l是具有本發(fā)明的擠壓式泵用橡膠輥的擠壓式泵的整體 剖視圖。
圖2是抽吸管的剖視圖。
圖3是表示用兩端部為圓筒部的橡膠輥擠壓著抽吸管的狀 態(tài)的剖視圖。
圖4是表示用兩端部為圓錐臺(tái)部的橡膠輥擠壓著抽吸管的 狀態(tài)的剖視圖。
圖5是表示橡膠輥的圖，其上半部分為剖視圖，其下半部 分為側(cè)視圖。
圖6是表示橡膠輥的另 一 方式的圖，其上半部分為剖視圖， 其下半部分為側(cè)—見(jiàn)圖。
圖7是表示橡膠輥的又一方式的圖，其上半部分為剖視圖， 其下半部分為側(cè)—見(jiàn)圖。
圖8是表示橡膠輥的又一方式的圖，其上半部分為剖視圖， 其下半部分為側(cè)視圖。
圖9是表示橡膠輥的又一方式的圖，其上半部分為剖視圖， 其下半部分為側(cè)視圖。
圖IO是表示橡膠輥的又一方式的圖，其上半部分為剖視 圖，其下半部分為側(cè)視圖。
圖ll是用圖5的各種鼓出高度的橡膠輥擠壓壁厚為22mm 的抽吸管時(shí)的密封表面壓力的輥軸向分布。
圖12是用圖5的各種鼓出高度的橡膠輥擠壓壁厚為30mm 的抽吸管時(shí)的密封表面壓力的輥軸向分布。
圖13是用圖9的各種鼓出高度的橡膠輥擠壓壁厚為22mm的抽吸管時(shí)的密封表面壓力的輥軸向分布。
圖14是用圖9的各種鼓出高度的橡膠輥擠壓壁厚為30mm 的抽吸管時(shí)的密封表面壓力的輥軸向分布。
圖15是用本發(fā)明及以往的橡膠輥擠壓各種壁厚的抽吸管 時(shí)的密封表面壓力的輥軸向分布。
圖16是表示用通常的凸面壓延輥逐漸擠壓抽吸管的狀態(tài) 的圖。
圖17是用以往的輥擠壓抽吸管時(shí)的密封表面壓力的輥軸 向分布。
圖18是以往的擠壓抽吸管的橡膠輥的剖視圖。
圖19是擠壓抽吸管的極端的凸面壓延輥的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，用

用于實(shí)施本發(fā)明的擠壓式泵用橡膠輥的 最佳方式。圖l是具有本發(fā)明的擠壓式泵用橡膠輥的擠壓式泵 的整體剖視圖。圖2是抽吸管的剖視圖。圖3是表示用兩端部為 圓筒部的橡膠輥擠壓著抽吸管的狀態(tài)的剖視圖。圖4是表示用 兩端部為圓錐臺(tái)部的橡膠輥擠壓著抽吸管的狀態(tài)的剖視圖。
擠壓式泵l用于加壓輸送預(yù)拌混凝土等流體，其具有泵殼 2、抽吸管3、橡膠輥4、回轉(zhuǎn)器5;上述泵殼2呈圓筒狀，堵塞 擠壓式泵l的兩端；上述抽吸管3沿泵殼2的內(nèi)周面彎曲而內(nèi)裝 于泵殼2內(nèi)；上述橡膠輥4一邊從抽吸管3的彎曲內(nèi)側(cè)擠壓抽吸 管3, —邊滾動(dòng)而使從抽吸管3下端吸入進(jìn)來(lái)的流體從抽吸管3 上端排出；上述回轉(zhuǎn)器5保持橡膠輥4，并繞泵殼2的中心軸線 旋轉(zhuǎn)而使橡膠輥4滾動(dòng)。為了提高該橡膠輥4所擠壓的抽吸管3 的輥軸向中央部的密封表面壓力，使橡膠輥4的輥軸向中央部 為朝與輥軸線垂直的方向鼓出的鼓出部6。抽吸管3是在內(nèi)部流過(guò)流體的內(nèi)表面橡膠3a和包覆管表面 的外表面橡膠3b之間埋設(shè)有兩層加強(qiáng)簾線層3c、 3d的結(jié)構(gòu)，將 其內(nèi)徑(d)設(shè)定為<|)40mm (|) 150mm,將其壁厚(t)設(shè)定 為22mm 30mm。
加強(qiáng)簾線層3c、 3d是將相對(duì)于管中心軸線方向傾斜的鋼絲 簾線等加強(qiáng)簾線沿圓周方向排列而成，將排列成加強(qiáng)簾線層3c、 3 d的加強(qiáng)簾線的傾斜方向設(shè)定為相互交叉。
抽吸管3的管中心軸線方向中央部與配置于泵殼2內(nèi)周面 的橡膠制的襯墊7內(nèi)接觸，并以恒定曲率改變180。方向而彎曲 著。抽吸管3的管中心軸線方向兩端部呈直管狀，它們穿過(guò)形 成于泵殼2正面?zhèn)鹊纳舷乱粚?duì)管通孔8，,人泵殼2的內(nèi)部延伸設(shè) 置到泵殼2外部。
橡膠輥4是在貫穿有輥旋轉(zhuǎn)軸4a的芯棒4b的周圍覆蓋橡膠 4c而成的，例如，通過(guò)磨削整體為恒定直徑的圓筒形狀橡膠輥 的外周面，在中央部形成鼓出部6。另外，也可以通過(guò)用粘接 劑等在圓筒形橡膠輥的中央部粘接單獨(dú)的鼓出部6來(lái)形成橡膠 輥4。
橡膠輥4的輥軸向兩端部，為如圖3所示那樣沿輥軸向恒定 直徑的圓筒部9,或如圖4所示那樣被設(shè)定成越靠外端側(cè)直徑越 小的圓錐臺(tái)部IO、且僅是中央部的鼓出部6鼓出。
如圖5 圖IO所示，橡膠輥4的鼓出部6可以設(shè)定為各種形 狀，可以根據(jù)抽吸管3的內(nèi)徑(d)、壁厚(t),與兩端部的圓 筒部9或圓錐臺(tái)部10組合、并設(shè)定為期望的形狀。
鼓出部6的輥軸向長(zhǎng)度(Ll)設(shè)定為被壓扁狀態(tài)下的抽吸 管3的寬度(B)的2/5~4/5左右的長(zhǎng)度。此外，橡膠輥4的長(zhǎng)度 (L2)大于鼓出部6的輥軸向長(zhǎng)度(Ll ),設(shè)定為與被壓扁的抽 吸管3的寬度(B)相同程度的長(zhǎng)度?？梢允构某霾?和圓筒部9或圓錐臺(tái)部IO的表面有折角地連接，但也可以借助曲面將它們 平緩地連接，而使它們的交界附近的表面壓力平緩地變化。
圖5所示的橡膠輥4將其鼓出部6a的由通過(guò)輥軸線的平面 剖切得到的剖面的外緣在其整個(gè)范圍(bl)設(shè)定成越靠中央越 鼓出的圓弧狀，將橡膠輥4的兩端部做成圓筒部9。該橡膠輥4 適合于擠壓直徑較小的壁厚(t)為20mm 25mm的抽吸管3， 可以進(jìn)行擠壓而不會(huì)在抽吸管3的中央部產(chǎn)生未緊密結(jié)合的部 分。
鼓出部6a的鼓出高度(H)被設(shè)定為8mm 14mm，設(shè)定成 抽吸管3的壁厚(t)越厚則鼓出高度(H)越高。此外，鼓出 部6a根據(jù)其輥軸向長(zhǎng)度(Ll )及鼓出高度(H )來(lái)設(shè)定上述剖 面的外緣的曲率半徑(Rl )(例如，Rl = 163mm),由此，鼓出 部6a被設(shè)定為具有期望的輥軸向長(zhǎng)度(Ll)及鼓出高度(H) 的曲面狀。該鼓出部6a例如通過(guò)適當(dāng)設(shè)定輥軸向長(zhǎng)度(Ll)及 鼓出高度(H)，可以形成為球面狀。
圖6所示的橡膠輥4由設(shè)定在最鼓出的中央的范圍(b2)的 平坦部和設(shè)定在平坦部?jī)蓚?cè)的范圍(b3)的圓弧部構(gòu)成其鼓出 部6b的由通過(guò)輥軸的平面剖切得到的剖面的外緣，將橡膠輥4 的兩端部做成圓筒部9 。該橡膠輥4適合于擠壓直徑較大的壁厚 (t)為26mm 30mm的抽吸管3，可以穩(wěn)定地?cái)D壓抽吸管3的 中央部的較大范圍。
鼓出部6b的鼓出高度(H)作為表示在擠壓壁厚(t)為 22mm 30mm的抽吸管3時(shí)最穩(wěn)定的表面壓力分布的范圍，可 以設(shè)定為8mm 19mm , 其中，特別是優(yōu)選設(shè)定為 12mm 17mm。此外，可以設(shè)定成抽吸管3的壁厚(t)越厚則 鼓出高度(H)越高。此外，鼓出部6b的圓弧部為了與中央的 平坦部平緩地連接而設(shè)定其曲率半徑(R2 )及曲率中心(例如，R2=150mm )。
平坦部的范圍(b2)優(yōu)選是設(shè)定為被壓扁狀態(tài)下的抽吸管 3的寬度(B)的1/2~1/3左右的長(zhǎng)度，若使抽吸管3的內(nèi)徑(d) 為0 40mm 0 150mm,則只要將平坦部的范圍(b2)設(shè)定為 30mm 120mm即可，其中，特別是優(yōu)選設(shè)定在30mm 90mm。
圖7所示的橡膠輥4由向外凸的第 一 圓弧部、向外凸的第二 圓弧部和向內(nèi)凸的第三圓弧部構(gòu)成其鼓出部6c的由通過(guò)輥軸線 的平面剖切得到的剖面的外緣，將橡膠輥4的兩端部做成圓筒 部9;上述第一圓弧部設(shè)定在最鼓出的中央的范圍(b4)，上述 第二圓弧部設(shè)定在第一圓弧部?jī)蓚?cè)的范圍(b5),上述第三圓 弧部設(shè)定在第二圓弧部?jī)蓚?cè)的范圍(b6)。而且，與第一圓弧 部的曲率半徑(例如，R3二325mm)相比，將第二圓弧部的曲 率半徑(例如，R4=50mm)設(shè)定得較小。
該橡膠輥4適合于擠壓直徑較大的壁厚(t )為 20mm 26mni的抽吸管3,可以穩(wěn)定地?cái)D壓抽吸管3的中央部的 較大范圍。
鼓出部6c的鼓出高度(H)可以設(shè)定為8mm 19mm，其中， 特別是優(yōu)選設(shè)定為12mm 17mm。此外，可以設(shè)定成抽吸管3 的壁厚(t)越厚則鼓出高度(H)越高。此外，第二圓弧部為 了與第一圓弧部平緩連接而設(shè)定曲率半徑(R4)及曲率中心， 第三圓弧部為了平緩連接第二圓弧部和圓筒部9而設(shè)定其曲率 半徑(例如，R5二50mm)及曲率中心。
圖8所示的橡膠輥4在其中央部設(shè)有與圖5的橡膠輥4相同 的鼓出部6a,使橡膠輥4的兩端部為圓錐臺(tái)部IO。該橡膠輥4 適合于擠壓直徑較小的壁厚(t)為中等程度的抽吸管3，除了 具有圖5的橡膠輥4的效果之外，還可以減小兩端部的密封表面 壓力。鼓出部6a的鼓出高度(H)被設(shè)定為12mm 17mm,圓雄臺(tái)部10的半徑差(D)被設(shè)定為2mm 5mm。
圖9所示的橡膠輥4在其中央部設(shè)有與圖6的橡膠輥4相同 的鼓出部6b，使橡膠輥4的兩端部為圓錐臺(tái)部IO。該橡膠輥4 適合于擠壓直徑較大的壁厚(t)為26mm 30mm的抽吸管3， 除了具有圖6的橡膠輥4的效果之外，還可以減小兩端部的密封 表面壓力。在擠壓將鼓出部6b的鼓出高度(H )設(shè)定為 12mm 17mm、壁厚(t)為22mm 30mm的抽吸管3時(shí)，圓錐 臺(tái)部10的半徑差(D)優(yōu)選設(shè)定為2mm 5mm。
圖10所示的橡膠輥4在其中央部設(shè)有與圖7的橡膠輥4相同 的鼓出部6c，使橡膠輥4的兩端部為圓錐臺(tái)部IO。該橡膠輥4適 合于擠壓直徑4交大的壁厚(t)為26mm 30mm的抽吸管3，除 了具有圖7的橡膠輥4的效果之外，還可以減小兩端部的密封表 面壓力。在擠壓將鼓出部6c的鼓出高度(H )設(shè)定為 12mm 17mm、壁厚(t)為22mm 30mm的抽吸管3時(shí)，圓錐 臺(tái)部10的半徑差(D)優(yōu)選設(shè)定為2mm 5mm。
回轉(zhuǎn)器5被做成將兩張長(zhǎng)方形板平行地組裝而成的框架， 其兩前端部分別可旋轉(zhuǎn)地支承輥旋轉(zhuǎn)軸4 a的兩端，由此在回轉(zhuǎn) 器5的兩前端部安裝有總共兩個(gè)橡膠輥4。回轉(zhuǎn)器5的中央部與 設(shè)于泵殼2內(nèi)部中央處的旋轉(zhuǎn)軸ll相連結(jié)并可與其一體地旋 轉(zhuǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸11而使回轉(zhuǎn)器5兩前端部的橡膠輥4一邊與 襯墊7夾著抽吸管3進(jìn)行擠壓而將抽吸管3壓扁于橡膠輥4與襯 墊7之間， 一邊滾動(dòng)，以加壓輸送流體。
即使考慮內(nèi)表面橡膠3a的磨損導(dǎo)致的密封表面壓力減少 量，也要將橡膠輥4與襯墊7之間的間隙(a)設(shè)定為能夠荻得 可以密封抽吸管3的密封表面壓力、且最大密封表面壓力不會(huì) 對(duì)內(nèi)表面橡膠3a、外表面橡膠3b及加強(qiáng)簾線造成不良影響的范 圍的大小。
14在此，具體說(shuō)明擠壓式泵l的動(dòng)作。首先，回轉(zhuǎn)器5繞圖1 中的順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，從而使橡膠輥4開(kāi)始逐漸擠壓抽吸管3而
直到到達(dá)相當(dāng)于時(shí)鐘6點(diǎn)的位置，然后，^^相當(dāng)于時(shí)鐘12點(diǎn)的 位置逐漸解除對(duì)抽吸管3的擠壓。在此期間，通過(guò)使橡膠輥4一 邊壓扁抽吸管3—邊滾動(dòng)，而將抽吸管3內(nèi)部的流體送至抽吸管 3上端，并利用橡膠輥4通過(guò)后的被壓扁了的抽吸管3的復(fù)原， 而從抽吸管3下端吸入新的流體。
接著，說(shuō)明鼓出部6的鼓出高度(H)與密封表面壓力的關(guān) 系。圖ll示出用圖5的各種鼓出高度的橡膠輥擠壓壁厚為22mm 的抽吸管時(shí)的密封表面壓力的輥軸向分布，圖12示出用圖5的 各種鼓出高度的橡膠輥擠壓壁厚為3 0 m m的抽吸管時(shí)的密封表 面壓力的輥軸向分布。圖13表示用圖9的各種鼓出高度的橡膠 輥擠壓壁厚為22mm的抽吸管時(shí)的密封表面壓力的輥軸向分 布。圖14是用圖9的各種鼓出高度的橡膠輥擠壓壁厚為30mm 的抽吸管時(shí)的密封表面壓力的輥軸向分布。
在圖11及圖14中，橫軸表示輥軸向位置，縱軸表示密封表 面壓力(MPa)。此外，使抽吸管3的內(nèi)徑(d)為(f) 100mm， 橡膠輥4與襯墊7之間的間隙(a)被設(shè)定為使中央的密封表面 壓力為適當(dāng)值、即2MPa。此外，在圖13及圖14中，橡膠輥的 圓錐臺(tái)部的半徑差(D)設(shè)定為3mm。
密封表面壓力為^皮壓扁的抽吸管3的內(nèi)表面之間的接觸壓 力，使稍稍大于加壓輸送流體的壓力的1.OMPa 3.OMPa為適 當(dāng)表面壓力。危險(xiǎn)表面壓力為超過(guò)3.0MPa的密封表面壓力，有 可能使抽吸管3、橡膠輥4及襯墊7等破損。低下的表面壓力為 小于l.OMPa的密封表面壓力，有可能因密封不充分而產(chǎn)生高壓 時(shí)的逆流、提前磨損。不允許的表面壓力為小于O.OMPa的密封 表面壓力，會(huì)使抽吸管為在管內(nèi)表面之間產(chǎn)生間隙的狀態(tài)，而使流體發(fā)生逆流。另外，這些密封表面壓力的范圍可以根據(jù)要 加壓輸送的流體的壓力、橡膠的強(qiáng)度等而適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> 如圖ll所示，抽吸管3的壁厚(t)為22mm時(shí)，通過(guò)將圖5 的橡膠輥4的鼓出高度(H)設(shè)定為8mm 14mm的范圍內(nèi)，能 在整個(gè)區(qū)域內(nèi)使密封表面壓力基本在適當(dāng)表面壓力的范圍內(nèi)。 其中，設(shè)定為H^12mm的橡膠輥4能使圓筒部9所處的端部處的 密封表面壓力最接近于鼓出部6a所處的中央部的密封表面壓 力。另外，設(shè)定為H二8mm的橡膠輥4會(huì)使端部處的密封表面壓 力稍大 一 些，設(shè)定為H 二 14 m m的橡膠輥4會(huì)使端部處的密封表 面壓力稍小一些。
此外，如圖12所示，當(dāng)抽吸管3的壁厚(t)為30mm時(shí)， 通過(guò)將圖5的橡膠輥4的鼓出高度(H)設(shè)定為10mm 14mm的 范圍內(nèi)，能在整個(gè)區(qū)域內(nèi)使密封表面壓力基本在適當(dāng)表面壓力 的范圍內(nèi)。這樣，在增加抽吸管3的壁厚(t)時(shí)，優(yōu)選將鼓出 高度(H)也設(shè)定得稍大一些。另外，當(dāng)抽吸管3的內(nèi)徑(d) 處于用于加壓輸送預(yù)拌混凝土的(|) 40mm 0 150mm左右的范 圍內(nèi)時(shí)，壁厚(t)與鼓出高度(H )之間的關(guān)系不易受到抽吸 管3的內(nèi)徑(d)的大小的影響。
另外，如圖13所示，在抽吸管3的壁厚(t)為22mm時(shí)， 通過(guò)將圖9的橡膠輥4的鼓出高度(H)設(shè)定在6mm 12mm的范 圍，可以使密封表面壓力在整個(gè)區(qū)域處于基本適當(dāng)?shù)谋砻鎵毫?的范圍。
此外，如圖14所示，在抽吸管3的壁厚(t)為30 mm時(shí), 通過(guò)將圖9的橡膠輥4的鼓出高度(H)設(shè)定為6mm 14mm的范 圍，可以使密封表面壓力在整個(gè)區(qū)域處于基本適當(dāng)?shù)谋砻鎵毫?的范圍。
如圖13及圖14所示，通過(guò)采用中央部具有平坦部的鼓出部6b且兩端部為圓錐臺(tái)部IO的圖5的橡月交輥，可以減小中央部與
兩端部的密封表面壓力之差而穩(wěn)定密封表面壓力的分布，特別
是，抽吸管3的壁厚(t)越厚則其效果越顯著。
接著，比較本發(fā)明的橡膠輥與其他的橡膠輥。圖15示出用 本發(fā)明及以往的橡膠輥擠壓各種壁厚的抽吸管時(shí)的密封表面壓 力的輥軸向分布。在圖15中，橫軸表示輥軸向位置，縱軸表示 密封表面壓力(MPa)。此外，使抽吸管3的內(nèi)徑(d)為 0 100mm,橡膠輥4與襯墊7之間的間隙(a)被設(shè)定為使整個(gè) 區(qū)域的密封表面壓力的平均值為適當(dāng)值、即2MPa左右。
在圖15中，A表示為本發(fā)明輥"兩端部為圓筒部"(管壁厚 22mm)時(shí)的密封表面壓力分布，B表示為本發(fā)明輥"兩端部為 圓筒部"(管壁厚30mm)時(shí)的密封表面壓力分布，C表示為本 發(fā)明輥"兩端部為圓錐臺(tái)部"(管壁厚22mm)時(shí)的密封表面壓 力分布，D表示為本發(fā)明輥"兩端部為圓錐臺(tái)部"(管壁厚 30mm)時(shí)的密封表面壓力分布，E表示為圓筒輥(管壁厚 17mm)時(shí)的密封表面壓力分布，F(xiàn)表示為圓筒輥(管壁厚 22mm)時(shí)的密封表面壓力分布，G表示為凸面壓延輥(管壁 厚21mm)時(shí)的密封表面壓力分布，H表示為凸面壓延輥(管 壁厚24mm)時(shí)的密封表面壓力分布。如圖15所示，使用本發(fā) 明輥中的兩端部為圓筒部9的圖5所示的橡膠輥的擠壓式泵(A 和B)，在壁厚(t)較厚時(shí)(B)，雖然鼓出部6a所處的中央部 的密封表面壓力容易增大，但可以使端部及中央部的密封表面 壓力接近。特別是，在抽吸管3的壁厚(t)較薄時(shí)(A),可以 更有效地使用本發(fā)明輥。
此外，在使用本發(fā)明輥中的兩端部為圓錐臺(tái)部10的圖9橡 膠輥的擠壓式泵(C和D),在壁厚(t)較薄的情況(C)及較 厚的情況(D)的任一個(gè)情況都是可以使端部及中央部的密封 表面壓力接近，與圖5的橡膠輥相比，可以擴(kuò)大抽吸管3的壁厚 (t)的適用范圍。
與此相反，使用整體為恒定直徑的圓筒輥的擠壓式泵(E 和F),容易使端部的密封表面壓力較大、中央部的密封表面壓 力較小。特別是，在抽吸管3的壁厚(t)較大時(shí)(E )，處于端 部的表面壓力極端增大、且在中央部產(chǎn)生間隙的狀態(tài)。
采用了極端的凸面壓延輥(G及H)的擠壓式泵，由于抽 吸管中央部的密封表面壓力大，兩端部的密封表面壓力小，因 此難以將整個(gè)區(qū)域設(shè)定為適當(dāng)表面壓力。此外，采用中央部與
端部的直徑之差為10 m m以下那樣的通常的凸面壓延輥的擠壓式泵，即使擠壓厚壁的抽吸管3也不能閉合抽吸管3中央部的間
隙，不能進(jìn)行密封。
在此，說(shuō)明被通常的凸面壓延輥103擠壓的厚壁的抽吸管3
的狀態(tài)的圖。在此，圖16中的箭頭表示抽吸管3與凸面壓延輥 103之間的接觸壓力。
首先，如圖16(a)所示，被凸面壓延輥103及襯墊7擠壓 了中央部的抽吸管3變形為橢圓形，如圖16 (b)所示，抽吸管 3被壓扁。
抽吸管3的兩端部為相當(dāng)于中央部?jī)杀兜谋诤?，由于受?凸面壓延輥103及村墊7的擠壓，抽吸管3的內(nèi)表面橡膠3a欲沿 輥軸向變寬。由于該內(nèi)表面橡膠3a的變寬受到加強(qiáng)簾線層3c、 3d的限制，因此內(nèi)表面橡膠3a的內(nèi)側(cè)部分被擠向中央部，從而 使中央部擴(kuò)張而在抽吸管3的中央部產(chǎn)生間隙10。另外，由于 被排列成加強(qiáng)簾線層3c、 3d的加強(qiáng)簾線相對(duì)于輥軸向傾斜，因 此，由于限制內(nèi)面橡膠3a變寬而受到張力作用的加強(qiáng)簾線不能 阻止中央部的受壓擴(kuò)徑。
由于抽吸管3受到的擠壓越強(qiáng)，欲使其中央部擴(kuò)張的力也 越強(qiáng)，因此，即使抽吸管3受到更強(qiáng)的擠壓，雖然各部的抽吸 管3與凸面壓延輥103之間的接觸壓力極端升高，但如圖16 ( c) 所示，仍產(chǎn)生抽吸管3的中央部的間隙10。
采用上述結(jié)構(gòu)，使橡膠輥4的中央部為鼓出部6，使兩端部 為圓筒部9或圓錐臺(tái)部10，只使中央部鼓出，因此，即使要擠 壓的抽吸管3為厚壁的抽吸管，也不會(huì)使輥軸向兩端部的密封 表面壓力小于適當(dāng)表面壓力，并能將輥軸向中央部的有些不足 的密封表面壓力提高到適當(dāng)壓力，從而防止流體逆流。特別是， 通過(guò)根據(jù)需要使兩端部為圓錐臺(tái)部IO，可以使兩端部的密封表面壓力為更合適的大小
由于能使內(nèi)表面橡膠3 a變厚，因此能使抽吸管3抗磨損而 長(zhǎng)壽命化，并且，即使壓縮量因磨損等而變化一些，也能抑制
厚壁的抽吸管3被壓扁后的復(fù)原性能高，能增大流體吸入力。 此外，由于可采用粗徑的加強(qiáng)簾線，因此能以高壓進(jìn)行加壓輸送。
特別是，在加壓輸送預(yù)拌混凝土?xí)r，能使達(dá)到內(nèi)表面橡膠 3a磨損的加壓輸送量比以往抽吸管的2000ms 4000m3左右的 加壓輸送量多，以及4吏加壓輸送時(shí)間比以往的抽吸管的50小時(shí) 100小時(shí)左右的加壓輸送時(shí)間長(zhǎng)。此外，雖然內(nèi)表面橡月交3a 的磨損與加壓輸送壓力和流速成比例，但是由于能提高加壓輸 送壓力，因此可以加壓輸送增大配管阻力的高粘性的高強(qiáng)度預(yù) 拌混凝土 ，并且還可以以短時(shí)間加壓輸送高強(qiáng)度預(yù)拌混凝土 。
另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，可以在本發(fā)明的范 圍內(nèi)加以適當(dāng)變更。例如，抽吸管3的內(nèi)徑(d )不限定于 </) 40mm~ 0 150mm,也可以是內(nèi)徑(d )為々40mm以下或者 0 150mm以上的抽吸管3。此時(shí)，只要根據(jù)抽吸管3的內(nèi)徑(d ) 及壁厚(t)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定橡膠輥4的鼓出高度(H)即可。
權(quán)利要求
1.一種擠壓式泵用橡膠輥，其裝設(shè)于擠壓式泵上，一邊從沿泵殼內(nèi)周面彎曲的抽吸管的彎曲內(nèi)側(cè)擠壓該抽吸管、一邊滾動(dòng)，而使從抽吸管一端吸入進(jìn)來(lái)的流體從抽吸管另一端排出，其特征在于，輥軸向中央部為朝與輥軸線垂直的方向鼓出的鼓出部，該鼓出部在由通過(guò)輥軸線的平面剖切得到的剖面的外緣的至少一部分含有圓弧部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的擠壓式泵用橡膠輥，其特征在于， 上述鼓出部被設(shè)定為其由通過(guò)輥軸線的平面剖切得到的剖面的外緣呈越靠中央越鼓出的圓弧狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的擠壓式泵用橡膠輥，其特征在于， 上述鼓出部的由通過(guò)輥軸線的平面剖切得到的剖面的外緣，由最鼓出的中央的平坦部、和位于該平坦部?jī)蓚?cè)的圓弧部 構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓式泵用橡膠輥，其特征在于， 上述鼓出部的由通過(guò)輥軸線的平面剖切得到的剖面的外緣，由最鼓出的中央的第一圓弧部、和位于該第一圓弧部?jī)蓚?cè) 的第二圓弧部構(gòu)成；該第二圓弧部的曲率半徑與上述第 一 圓弧 部的曲率半徑不同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 4中任 一 項(xiàng)所述的擠壓式泵用橡膠輥， 其特征在于，輥軸向兩端部為沿輥軸向恒定直徑的圓筒部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的擠壓式泵用橡膠輥， 其特征在于，輥軸向兩端部越靠外端側(cè)其直徑越小。
7. —種擠壓式泵，其特征在于，具有泵殼、抽吸管和橡膠輥，上述泵殼呈圓筒狀，上述抽吸管沿該泵殼的內(nèi)周面彎曲而內(nèi)裝于該泵殼內(nèi)，上述橡膠輥一 邊從該抽吸管的彎曲內(nèi)側(cè)擠壓該抽吸管一邊滾動(dòng)、從而使從抽吸管一端吸入進(jìn)來(lái)的流體從抽吸管另 一端排出；上述橡膠輥的輥軸向中央部為朝與輥軸線垂直的方向鼓出 的鼓出部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種擠壓式泵用橡膠輥，其能夠極力減小擠壓厚壁的抽吸管時(shí)的最大密封表面壓力與最小密封表面壓力之差，而將所有部位的密封表面壓力設(shè)定在較佳范圍。使橡膠輥(4)的輥軸向的中央部為鼓出部(6)。使橡膠輥(4)的輥軸向的兩端部為圓筒部(9)或圓錐臺(tái)部(10)。將橡膠輥(4)裝設(shè)于擠壓式泵(1)上。使橡膠輥(4)一邊擠壓厚壁的抽吸管(3)，一邊滾動(dòng)。鼓出部(6)會(huì)提高中央部的密封表面壓力，而不會(huì)降低兩端部的密封表面壓力。
文檔編號(hào)F04B43/00GK101408165SQ20071015143
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者橫堀志津雄, 橫田敏雄, 津田知英 申請(qǐng)人:東洋橡膠工業(yè)株式會(huì)社;極東開(kāi)發(fā)工業(yè)株式會(huì)社