活塞、混凝土輸送泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種活塞，包括與沿軸向依次布置的連接法蘭（1）、活塞本體（2）和壓蓋（3）、連接法蘭（1）與壓蓋（3）通過緊固件（4）連為一體，還包括支撐在連接法蘭（1）與壓蓋（3）之間的支撐件（5）、活塞本體（2）套接在支撐件（5）的至少部分外周面上，其中支撐件（5）至少部分地形成為高分子材料支撐體（52）。在本實用新型中，應(yīng)用包含高分子材料支撐體的支撐件替換壓盤，使活塞的整體重量得以減輕，且使支撐強度滿足工況需求，也使活塞的裝卸和對中更方便；設(shè)置導(dǎo)向環(huán)，更易糾正活塞本體的偏磨問題；設(shè)置定位孔，使活塞在安裝緊固件時通過定位件使活塞不偏轉(zhuǎn)，使緊固件便于安裝；設(shè)置卡接件使活塞桿的法蘭與活塞便于連接。
【專利說明】活塞、混凝土輸送泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及混凝土設(shè)備領(lǐng)域，具體地，涉及活塞、混凝土輸送泵。
【背景技術(shù)】
[0002]在混凝土輸送泵中，活塞安裝在活塞桿上，工作時，活塞通過活塞本體與砼缸內(nèi)壁形成良好的密封，在泵送液壓缸的推力下推送砼缸中的混凝土。在泵送時活塞的前端與砼缸中的混凝土接觸，承受來自混凝土的壓力，活塞中的工作部件為活塞本體，如法蘭，壓盤，壓蓋等其它部件起連接、支撐等輔助作用。在現(xiàn)有技術(shù)中，活塞存在以下缺陷:
[0003]1、活塞重量大。由于活塞的主體構(gòu)件采用鋼質(zhì)構(gòu)件，雖然鋼質(zhì)構(gòu)件最大程度的掏空，但還是造成活塞的整體重量較大，并且通過力學(xué)分析，鋼質(zhì)構(gòu)件上的應(yīng)力分布絕大部分都遠(yuǎn)在鋼的強度極限之下，沒有發(fā)揮出材料的力學(xué)性能應(yīng)用價值，在此意義上造成了材料的浪費，增加了重量和成本。
[0004]2、活塞過于笨重(用于內(nèi)徑260砼缸的活塞重達(dá)65斤)，由于活塞的安裝空間狹小，這給更換活塞帶來了很大困難，不利于活塞的搬運，也不利于活塞裝到法蘭上時的對中，如果沒有對中就啟動油缸將凝土活塞推入砼缸，很容易造活塞本體唇口初始擠傷，會嚴(yán)重的影響活塞壽命。
[0005]3、現(xiàn)有的導(dǎo)向環(huán)距離活塞本體較遠(yuǎn)，不利于糾正活塞本體的偏磨問題。
[0006]4、現(xiàn)有的活塞上沒有便于自身裝配擰緊螺釘?shù)亩ㄎ唤Y(jié)構(gòu)，不利于限制活塞的轉(zhuǎn)動，活塞上用于緊固的四個螺釘若無法擰緊，就會造成活塞本體壓不緊而導(dǎo)致漏漿。
[0007]5、活塞與活塞桿的連接采用法蘭連接結(jié)構(gòu)，四個螺釘裝配到活塞桿的法蘭上，并與活塞上的連接法蘭對接緊固。如圖1所示，活塞法蘭與活塞桿上的法蘭緊固件4(連接螺釘)平行于活塞桿，由于受限于活塞的安裝空間，在安裝過程中操作不方便，浪費時間。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的是提供一種活塞、混凝土輸送泵，用以改善現(xiàn)有技術(shù)中活塞的弊端。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種活塞，包括與沿軸向依次布置的連接法蘭、活塞本體和壓蓋、所述連接法蘭與所述壓蓋通過緊固件連為一體，還包括支撐在所述連接法蘭與所述壓蓋之間的支撐件、所述活塞本體套接在所述支撐件的至少部分外周面上，其中所述支撐件至少部分地形成為高分子材料支撐體。
[0010]優(yōu)選地，所述支撐件包括支撐鋼套和套設(shè)在該支撐鋼套外側(cè)的所述高分子材料支撐體，并且所述支撐鋼套的軸心與所述連接法蘭以及所述壓蓋的軸心同軸，并且所述緊固件依次穿過所述連接法蘭、所述支撐鋼套和所述壓蓋。
[0011]優(yōu)選地，所述高分子材料支撐體為尼龍材料。
[0012]優(yōu)選地，所述高分子材料支撐體的外周面靠近所述壓蓋的端部形成有安裝缺口，所述活塞本體套接在該安裝缺口中，并且所述高分子材料支撐體外周面的直徑小于所述活塞本體的外周面的直徑。
[0013]優(yōu)選地，所述高分子材料支撐體的外周面與所述連接法蘭和/或所述活塞本體之間套接有導(dǎo)向環(huán)。
[0014]優(yōu)選地，所述導(dǎo)向環(huán)包括第一導(dǎo)向環(huán)和第二導(dǎo)向環(huán)，所述第一導(dǎo)向環(huán)設(shè)置在所述高分子材料支撐體和所述活塞本體之間，所述第二導(dǎo)向環(huán)設(shè)置在所述高分子材料支撐體和所述連接法蘭之間。
[0015]優(yōu)選地，所述第二導(dǎo)向環(huán)和所述連接法蘭之間設(shè)置有密封件。
[0016]優(yōu)選地，所述高分子材料支撐體的外周面的周向上形成有儲油槽。
[0017]優(yōu)選地，所述連接法蘭上形成有用于防止連接法蘭安裝所述緊固件時轉(zhuǎn)動的定位孔，該定位孔形成為與定位件型面配合的非圓剖面孔。 [0018]本實用新型還提供了一種混凝土輸送泵，包括混凝土缸和活塞，所述活塞為上述實施方式中所述的活塞。
[0019]在本實用新型中，通過應(yīng)用包含高分子材料支撐體的支撐件替換壓盤，使活塞的整體重量得以減輕，且使支撐強度滿足工況需求，也使活塞的安裝、拆卸和對中更方便；通過在靠近活塞本體的支撐件上設(shè)置導(dǎo)向環(huán)，更易糾正活塞本體的偏磨問題；通過設(shè)置定位孔，使活塞在安裝緊固件時，通過定位件實現(xiàn)活塞不偏轉(zhuǎn)，使緊固件便于安裝；通過設(shè)置卡接件使活塞桿的法蘭與活塞便于連接。
[0020]本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]附圖是用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中活塞的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實用新型實施方式提供的活塞的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本實用新型實施方式提供的活塞的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本實用新型實施方式提供的活塞裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是本實用新型實施方式提供的哈夫環(huán)的側(cè)面連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是本實用新型實施方式提供的哈夫環(huán)的正面連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明
[0029]I連接法蘭11剖面孔
[0030]12第一凸緣2活塞本體
[0031]3壓蓋4緊固件
[0032]5支撐件51支撐鋼套
[0033]52高分子材料支撐體521儲油槽
[0034]6導(dǎo)向環(huán)61第一導(dǎo)向環(huán)
[0035]62第二導(dǎo)向環(huán)7密封件
[0036]8活塞桿81第二凸緣
[0037]9卡接件91卡槽【具體實施方式】
[0038]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0039]本實用新型的目的是提供一種活塞、混凝土輸送泵，用以改善現(xiàn)有技術(shù)中活塞存在的弊端。
[0040]如圖2所示，為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種活塞，包括與沿軸向依次布置的連接法蘭1、活塞本體2和壓蓋3、連接法蘭I與壓蓋3通過緊固件4連為一體，還包括支撐在連接法蘭I與壓蓋3之間的支撐件5、活塞本體2套接在支撐件5的至少部分外周面上，其中支撐件5至少部分地形成為高分子材料支撐體52。
[0041]支撐件5位于連接法蘭I與壓蓋3之間，在活塞的中部起到支撐的作用。由于本實用新型中的支撐件5的部分結(jié)構(gòu)為高分子材料支撐體52，而同等體積的高分子材料的重量遠(yuǎn)低于金屬材料的重量，因此使得活塞的整體重量大大降低。在支撐強度上，支撐件5設(shè)計為可以滿足活塞工作狀態(tài)的強度，在原有的鋼質(zhì)支撐結(jié)構(gòu)中，部分形成為高分子材料的支撐體，支撐件5中剩余的鋼質(zhì)支撐結(jié)構(gòu)可以保障高分子材料支撐體52不會由于砼缸中的混凝土以及油缸施加的壓力而被破壞。高分子材料支撐體僅承受活塞本體2傳遞過來的相對較小混凝土壓力(承壓面積相對較小)，而支撐鋼套51則承受壓蓋3傳遞過來的相對較大的混凝土壓力(承壓面積相對較大)，支撐鋼套51和高分子材料支撐體52通過過盈配合作為一個零件，方便活塞的加工和裝配。本實用新型提供的活塞既減輕了整體活塞的重量，又保證了活塞的強度，在保證原有功能的前提下實現(xiàn)了重量減輕的改進(jìn)。
[0042]本實用新型在一個實施方式中列舉出支撐件5的一種具體結(jié)構(gòu):支撐件5包括支撐鋼套51和套設(shè)在該支撐鋼套51外側(cè)的高分子材料支撐體52，并且支撐鋼套51的軸心與連接法蘭I以及壓蓋3的軸心同軸，并且緊固件4依次穿過連接法蘭1、支撐鋼套51和壓蓋3。
[0043]支撐鋼套51位于支撐件5整體的中間，外部被高分子材料支撐體52包裹，支撐鋼套51支撐在連接法蘭I和壓蓋3之間，用于承擔(dān)和傳遞活塞受到的活塞桿8和砼缸中混凝土對壓蓋3的壓力。活塞本體2套接在高分子材料支撐體52的部分外周面上，將受到的來自砼缸中混凝土的壓力通過高分子材料支撐體52傳遞給連接法蘭I。緊固件4從連接法蘭I上設(shè)置的螺釘孔穿過，并依次穿過支撐鋼套51以及壓蓋3上設(shè)置的螺釘孔，并將穿接在一起的連接法蘭1、支撐鋼套51、高分子材料支撐體52、活塞本體2以及壓蓋3固定在一起，從而組成完整的活塞。
[0044]本實用新型列舉了一種高分子材料支撐體52的具體材料為尼龍材料，尼龍材料的優(yōu)點在于質(zhì)量輕，疲勞強度和剛性較高，耐熱性和耐磨性較好，適宜作為活塞中的支撐件5，具體可以采用MC尼龍材料或其它尼龍材料，當(dāng)然還可以采用其它高強度、低密度的其它工程材料。
[0045]進(jìn)一步，為了活塞本體2在工作過程中更好地將受到的壓力傳遞給高分子材料支撐體52，本實用新型的一個實施方式中列舉出，在高分子材料支撐體52的外周面靠近壓蓋3的端部形成有安裝缺口，活塞本體2套接在該安裝缺口中，并且高分子材料支撐體52外周面的直徑小于活塞本體2的外周面的直徑。安裝缺口的形成使得活塞本體2便于安裝固定，活塞本體2沿安裝缺口的周向嵌套在其中，活塞本體2的底部直接接觸高分子材料支撐體52，便于將受到的來自混凝土的壓力傳遞給高分子材料支撐體52。另外，為了保證活塞本體2在砼缸中的密封性，高分子材料支撐體52的外周面直徑需要設(shè)置為小于活塞本體2的外周面的直徑。這樣可以設(shè)置活塞本體2的外周面的直徑略大于砼缸內(nèi)壁的直徑，使活塞本體2在進(jìn)入砼缸中時略微發(fā)生形變，從而實現(xiàn)更好的密封性能。同時高分子材料支撐體52的外周面的直徑設(shè)置為小于砼缸內(nèi)壁的直徑，使其可以進(jìn)入砼缸中實現(xiàn)往復(fù)移動。
[0046]進(jìn)一步，為了避免高分子材料支撐體52在往復(fù)移動的過程中被磨損，高分子材料支撐體52的外周面與連接法蘭I和/或活塞本體2之間套接有導(dǎo)向環(huán)6。導(dǎo)向環(huán)6的作用是用于糾正活塞的位置和運行中出現(xiàn)的偏磨問題。本實用新型提供了一種導(dǎo)向環(huán)6的設(shè)置方式，具體如下:
[0047]導(dǎo)向環(huán)6包括第一導(dǎo)向環(huán)61和第二導(dǎo)向環(huán)62，第一導(dǎo)向環(huán)61設(shè)置在高分子材料支撐體52和活塞本體2之間，第二導(dǎo)向環(huán)62設(shè)置在高分子材料支撐體52和連接法蘭I之間。由于第一導(dǎo)向環(huán)61和第二導(dǎo)向環(huán)62分別位于壓蓋3旁和活塞本體2旁，使得兩個導(dǎo)向環(huán)6之間形成較大的距離，可以更好地實現(xiàn)對活塞在運行過程中的支撐，起到糾偏和避免偏磨的作用。
[0048]另外，第二導(dǎo)向環(huán)62和連接法蘭I之間設(shè)置有密封件7，密封件7通?？梢圆捎妹芊馊?，，防止活塞與砼缸內(nèi)表面密封的潤滑油泄露出去，同時不使外部沙子等雜物進(jìn)入活塞的密封空間。
[0049]進(jìn)一步，為了保證活塞的運行流暢，需要在砼缸內(nèi)圓周面與活塞的活塞本體2和密封圈構(gòu)成的密封腔中添加潤滑油，為了減少潤滑油不必要的耗損，并且保證活塞在運行過程中潤滑油不會在短時間內(nèi)耗盡，可以在高分子材料支撐體52的外周面的周向上形成有儲油槽521。由于儲油槽521位于密封圈與活塞本體2之間，其中存儲的潤滑油被封閉在其中，既保證了活塞在運行時可以實現(xiàn)潤滑，有實現(xiàn)了潤滑油不會過快地耗盡，使活塞長時間運行得以保障。
[0050]在活塞的裝配過程中，由于使用緊固件4進(jìn)行裝配，在安裝時，活塞會在外力的作用下繞軸心轉(zhuǎn)動，為了避免上述弊端，如圖3所示，本實用新型的一個實施方式中示出:連接法蘭I上形成有用于防止連接法蘭I安裝緊固件4時轉(zhuǎn)動的定位孔，該定位孔形成為與定位件型面配合的非圓剖面孔11。定位件插入非圓剖面孔11中，在緊固件4旋緊的過程中，可以通過定位件將混凝土螺栓固定，避免整個活塞組件跟隨其轉(zhuǎn)動，從而使緊固件4得以可靠擰緊，避免由于擰緊不到位而出現(xiàn)的漏漿現(xiàn)象。具體的非圓剖面孔11可以是六角螺孔、四方孔或腰形孔等，與相應(yīng)的扳手配合使用。
[0051]當(dāng)然，為了降低活塞的重量，還可以對連接法蘭I以及壓蓋3進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，例如，將連接法蘭I以及壓蓋3設(shè)置為沿徑向厚度逐漸變小的結(jié)構(gòu)，在保證剛性支撐的前提下盡可能地變薄，從而使活塞的整體重量進(jìn)一步的降低；也可以變換支撐法蘭I以及壓蓋3的材質(zhì)，例如應(yīng)用高強度的輕質(zhì)金屬或合金材料，例如鋁合金等，可以進(jìn)一步降低活塞的整
體重量。
[0052]除了對活塞的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，本實用新型還提供了一種對于活塞與活塞桿8之間連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的活塞裝置，如圖4所示，包括活塞和活塞桿8，活塞的軸向側(cè)面上具有連接法蘭1，該連接法蘭I形成有第一凸緣12，所述活塞桿8的一端形成有與所述第一凸緣12對接的第二凸緣81，所述第一凸緣12與所述第二凸緣81的外周上安裝有將第一凸緣12與第二凸緣81軸向可拆卸地連接在一起的卡接件9。
[0053]在活塞裝置中，以往的連接方式是通過緊固件4穿過活塞桿8上的法蘭以及活塞的連接法蘭I上的螺栓孔對其二者進(jìn)行固定連接，在實施安裝過程時，由于活塞在水箱中從活塞桿上拆裝的空間有限，使得拆裝過程費時費力，不易操作。在本實用新型提供的活塞裝置中，對現(xiàn)有拆裝模式進(jìn)行變換，在連接法蘭I上形成的第一凸緣12與活塞桿8的法蘭一端形成的第二凸緣81相互對接，在兩個凸緣對接處的外側(cè)加裝限制兩個凸緣分離的卡接件9，通過簡單的卡接即可限制住兩個凸緣不會沿軸向方向分開，因此使得安裝過程以及拆卸過程都得以簡化。
[0054]對于卡接件9的具體結(jié)構(gòu)，本實用新型在一個【具體實施方式】中示出:卡接件9形成有卡槽91，卡槽91的的寬度從槽口到槽底逐漸變小，第一凸緣12和/或第二凸緣81上形成有與卡槽91配合的接觸面。
[0055]在本實施方式中，卡槽91的垂直軸向的截面為槽口大、槽底小的梯形結(jié)構(gòu)，當(dāng)卡槽91扣合在第一凸緣12與第二凸緣81上時，卡槽91軸向兩側(cè)的側(cè)壁分別與第一凸緣12和第二凸緣81的外壁接觸。將第一凸緣12和/或第二凸緣81的外壁設(shè)置為與卡槽91的側(cè)壁相配合的結(jié)構(gòu)，使得卡槽91與兩個凸緣的外壁完全貼合，便于卡接件9對兩個凸緣的對接固定，另外，也便于卡接件9的安裝和拆卸。
[0056]具體地，本實用新型的一個實施方式中列舉出:卡接件9為哈夫件，該哈夫件包括可拆卸地連接在一起的上哈夫環(huán)和下哈夫環(huán)，如圖5、圖6所示兩個哈夫環(huán)之間通過緊固件4從垂直于軸向的方向進(jìn)行連接，便于在狹小的安裝空間中進(jìn)行緊固，簡化了安裝過程。
[0057]另外，本實用新型還提供了一種混凝土輸送泵，包括混凝土缸和活塞，活塞為上述實施方式中所述的活塞。
[0058]在本實用新型中，通過應(yīng)用包含高分子材料支撐體52的支撐件5替換壓盤，使活塞的整體重量得以減輕，且使支撐強度滿足工況需求，也使活塞的安裝、拆卸和對中更方便；通過在靠近活塞本體2的支撐件5上設(shè)置導(dǎo)向環(huán)6，更易糾正活塞本體2的偏磨問題；通過設(shè)置定位孔，使活塞在安裝緊固件4時，通過定位件實現(xiàn)活塞不偏轉(zhuǎn)，使緊固件4便于安裝；通過設(shè)置卡接件9使活塞桿8的法蘭與活塞便于連接。
[0059]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0060]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0061]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種活塞，包括與沿軸向依次布置的連接法蘭(I)、活塞本體(2)和壓蓋(3)、所述連接法蘭(I)與所述壓蓋(3)通過緊固件(4)連為一體，其特征在于，還包括支撐在所述連接法蘭(I)與所述壓蓋(3)之間的支撐件(5)、所述活塞本體(2)套接在所述支撐件(5)的至少部分外周面上，其中所述支撐件(5)至少部分地形成為高分子材料支撐體(52)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，所述支撐件(5)包括支撐鋼套(51)和套設(shè)在該支撐鋼套(51)外側(cè)的所述高分子材料支撐體(52)，并且所述支撐鋼套(51)的軸心與所述連接法蘭(I)以及所述壓蓋(3)的軸心同軸，并且所述緊固件(4)依次穿過所述連接法蘭(I)、所述支撐鋼套(51)和所述壓蓋(3 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活塞，其特征在于，所述高分子材料支撐體(52)為尼龍材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞，其特征在于，所述高分子材料支撐體(52)的外周面靠近所述壓蓋(3 )的端部形成有安裝缺口，所述活塞本體(2 )套接在該安裝缺口中，并且所述高分子材料支撐體(52)外周面的直徑小于所述活塞本體(2)的外周面的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的活塞，其特征在于，所述高分子材料支撐體(52)的外周面與所述連接法蘭(I)和/或所述活塞本體(2 )之間套接有導(dǎo)向環(huán)(6 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的活塞，其特征在于，所述導(dǎo)向環(huán)(6)包括第一導(dǎo)向環(huán)(61)和第二導(dǎo)向環(huán)(62)，所述第一導(dǎo)向環(huán)(61)設(shè)置在所述高分子材料支撐體(52)和所述活塞本體(2)之間，所述第二導(dǎo)向環(huán)(62)設(shè)置在所述高分子材料支撐體(52)和所述連接法蘭(I)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞，其特征在于，所述第二導(dǎo)向環(huán)(62)和所述連接法蘭(I)之間設(shè)置有密封件(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞，其特征在于，所述高分子材料支撐體(52)的外周面的周向上形成有儲油槽(521)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，所述連接法蘭(I)上形成有用于防止連接法蘭(I)安裝所述緊固件(4)時轉(zhuǎn)動的定位孔，該定位孔形成為與定位件型面配合的非圓剖面孔(11)。
10.一種混凝土輸送泵，包括混凝土缸和活塞，其特征在于，所述活塞為權(quán)利要求1?9中任意一項所述的活塞。
【文檔編號】F04B53/14GK203476694SQ201320623236
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】李劍笛, 徐建華, 楊岳鋒, 羅丁山, 朱捷 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司