摇臂摆缸机构及包含该摇臂摆缸机构的泵送设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种摇臂摆缸机构及包含该摇臂摆缸机构的泵送设备。该摇臂摆缸机构包括：摇臂单元（10），摇臂单元（10）包括具有开口（14）的容纳腔（11）；以及摆缸单元（20），包括活塞缸（21）和可滑动地设置在活塞缸（21）内的活塞杆（22），活塞杆（22）的伸出端通过开口（14）伸入容纳腔（11）中，并可转动地限位在容纳腔（11）内。根据本实用新型的摇臂摆缸机构，能够解决现有技术中摇臂摆缸机构结构复杂，控制不便的问题。
【专利说明】摇臂摆缸机构及包含该摇臂摆缸机构的泵送设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及泵送设备中的泵送单元，具体而言，涉及一种摇臂摆缸机构及包含该摇臂摆缸机构的泵送设备。
【背景技术】
[0002]分配机构中的摇臂摆缸机构，是分配阀的重要组成部分，用于控制分配阀的工作状态。该机构广泛应用于泵车，拖泵，车载泵等混凝土泵送产品中。
[0003]现有的摇臂摆缸机构，轴承固定在摆缸安装座上，摇臂通过摆轴固定在料斗后墙板上，摇臂靠左右两个摆缸的协同作用而往复摆动，其中左摆缸无杆腔通过油口进油时，油压驱动左摆缸的活塞体向右移动从而推动摇臂往右摆动，同理右摆缸无杆腔进油时，油压驱动左摆缸的活塞体向左移动从而推动摇臂往左摆动。
[0004]现有技术中通过两个摆缸实现摇臂的往复运动，增加了摇臂摆缸机构的复杂程度，同时也增加了液压控制系统的复杂程度和摇臂摆缸机构的重量。
实用新型内容
[0005]本实用新型旨在提供一种摇臂摆缸机构及包含该摇臂摆缸机构的泵送设备，以解决现有技术中摇臂摆缸机构结构复杂，控制不便的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种摇臂摆缸机构，包括:摇臂单元，摇臂单元包括具有开口的容纳腔；以及摆缸单元，包括活塞缸和可滑动地设置在活塞缸内的活塞杆，活塞杆的伸出端通过开口伸入容纳腔中，并可转动地限位在容纳腔内。
[0007]进一步地，活塞杆的伸出端设置有连接球头，容纳腔为与连接球头相匹配的球形容纳腔。
[0008]进一步地，摇臂单元包括固定连接的第一半体和第二半体，球形容纳腔包括位于第一半体内的第一半腔和位于第二半体内的第二半腔。
[0009]进一步地，容纳腔与连接球头之间设置有衬套。
[0010]进一步地，衬套包括位于第一半腔内的第一球面轴承和位于第二半腔内的第二球面轴承。
[0011]进一步地，第一球面轴承和第二球面轴承上均沿径向方向贯穿设置有过油孔。
[0012]进一步地,第一球面轴承和第二球面轴承的内周面上沿同一周向方向设置有通油路，通油路连通位于第一球面轴承和第二球面轴承上的过油孔。
[0013]进一步地，摇臂摆缸机构还包括油杯，油杯设置在第一半体或者第二半体上，并与过油孔连通。
[0014]进一步地，第一球面轴承和第二球面轴承与活塞杆相配合的边缘均设置为用于避免与活塞杆干涉的圆弧过渡面。
[0015]进一步地，摆缸单元位于中间行程位置时，摆缸单元的活塞杆的中心轴线垂直于摇臂单元的容纳腔的中心与摇臂单元的摆动中心的连线。
[0016]进一步地，开口的上极限位置和容纳腔的中心之间的连线与活塞杆的中心轴线之间的夹角为第一夹角，开口的下极限位置和容纳腔的中心之间的连线与活塞杆的中心轴线之间的夹角为第二夹角，摆缸单元位于中间行程位置时，第一夹角与第二夹角相等。
[0017]进一步地，开口沿远离容纳腔的方向逐渐增大。
[0018]根据本实用新型的另一方面，提供了一种泵送设备，包括摇臂摆缸机构，该摇臂摆缸机构为上述的摇臂摆缸机构。
[0019]应用本实用新型的技术方案，摇臂摆缸机构包括:摇臂单元，摇臂单元包括具有开口的容纳腔，容纳腔的开口小于容纳腔的最大截面；以及摆缸单元，包括活塞缸和可滑动地设置在活塞缸内的活塞杆，活塞杆的伸出端可转动地限位在容纳腔内。在摇臂摆缸机构工作时，由于摆缸单元的活塞杆的伸出端可转动地限位在摇臂单元的容纳腔内，因此摆缸单元的伸缩动作可以带动摇臂单元摆动，实现分配阀的控制，该种结构只需要单个摆缸就可以实现摇臂单元的来回摆动，结构简单，控制方便，成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0021]图1示出了根据本实用新型的实施例的摇臂摆缸机构的半剖结构示意图；
[0022]图2示出了根据本实用新型的实施例的摇臂摆缸机构的立体结构示意图；
[0023]图3示出了根据本实用新型的实施例的摇臂摆缸机构的摇臂单元的第一半体的立体结构示意图；
[0024]图4示出了根据图3的第一半体的半剖结构示意图；
[0025]图5示出了根据图3的第一半体的侧视结构示意图；
[0026]图6示出了根据本实用新型的实施例的摇臂摆缸机构的摇臂单元的第二半体的立体结构示意图；
[0027]图7示出了根据图6的第二半体的轴测结构示意图；
[0028]图8示出了根据图6的第二半体的主视结构示意图；
[0029]图9示出了根据图7的第二半体的侧视结构示意图；
[0030]图10示出了根据图7的第二半体的剖视结构示意图；
[0031]图11示出了根据本实用新型的实施例的摇臂摆缸机构的摇臂单元的第一球面轴承的立体结构示意图；
[0032]图12示出了根据图11的第一球面轴承的主视结构示意图；
[0033]图13示出了根据图11的第一球面轴承的主视结构示意图
[0034]图14示出了根据图11的第一球面轴承的剖视结构示意图；
[0035]图15示出了根据本实用新型的实施例的摇臂单元的剖视结构示意图；以及
[0036]图16示出了根据本实用新型的实施例的摇臂摆缸机构与摆缸安装座配合的剖视结构示意图。
[0037]附图标记:10、摇臂单元；20、摆缸单元；30、衬套；40、油杯；50、连接轴承；60、摆缸安装座；11、容纳腔；111、第一半腔；112、第二半腔；12、第一半体；13、第二半体；14、开口 ；21、活塞缸；22、活塞杆；23、连接球头；24、活塞；25、螺塞；26、缸头法兰；31、第一球面轴承；32、第二球面轴承；33、过油孔；34、通油路；61、第一摆缸座体；62、第二摆缸座体。
【具体实施方式】
[0038]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0039]如图1至图14所示，根据本实用新型的实施例，摇臂摆缸机构包括:摇臂单元10，摇臂单元10包括具有开口 14的容纳腔11，容纳腔11的开口 14小于容纳腔11的最大截面；以及摆缸单兀20，包括活塞缸21和可滑动地设直在活塞缸21内的活塞杆22，活塞杆22的伸出端通过开口 14伸入容纳腔11内，并可转动地限位在容纳腔11内。活塞杆22的端部可以设置连接头，该连接头的最大截面积大于开口的最小截面积，保证活塞杆22的端部可以被限定在容纳腔11内，使得活塞杆22的伸缩运动可以带动摇臂单元10做往复运动，从而使得该摇臂摆缸机构可以仅需要一个摆缸单元就能够完整地实现原来现有技术中需要两个摆缸单元才能够完成的动作。
[0040]在摇臂摆缸机构工作时，由于摆缸单元20的活塞杆22的伸出端可转动地限位在摇臂单元10的容纳腔11内，因此摆缸单元20的伸缩动作可以带动摇臂单元10摆动，实现分配阀的控制，因此根据本实施例的摇臂摆缸机构只需要单个摆缸单元就可以实现摇臂单元10的来回摆动，结构简单，控制方便，成本较低。
[0041]结合参见图15所示，开口 14沿远离容纳腔11的方向逐渐增大。优选地，在本实施例中，摆缸单元20位于中间行程位置时，摆缸单元20的活塞杆22的伸缩方向与摇臂单元10的摆动方向重合，摆缸单元20的活塞杆22的中心轴线垂直于摇臂单元10的容纳腔11的中心与摇臂单元10的摆动中心的连线。开口 14的上极限位置和容纳腔11的中心之间的连线与活塞杆22的中心轴线之间的夹角为第一夹角al，开口 14的下极限位置和容纳腔11的中心之间的连线与活塞杆22的中心轴线之间的夹角为第二夹角a2，当摆缸单元20位于中间行程位置时，第一夹角al与第二夹角a2相等，当此摇臂摆缸机构应用于S阀控制时，就可以保证S管从左极限位置到右极限位置的摆动角度相等，确保S阀的正常工作。此开口 14的上下极限位置可以有效限定摆缸单元20的摆动角度，使摇臂单元10的摆动角度在预设的范围之内。
[0042]结合参见图1和图2所示，优选地，在本实施例中，连接头为设置在活塞杆22的伸出端的连接球头23，容纳腔11为与连接球头23相匹配的球形容纳腔11。连接球头23的转动结构灵活，能够更好地与摇臂单元10配合，在摆缸单元20的带动下实现摇臂单元10的摆动动作。该连接头也可以为圆柱形转动头，该圆柱形连接头的中心轴线垂直于活塞杆22的中心轴线，摇臂单元10可以绕圆柱形连接头的中心轴线转动。该连接球头23也可以为其它可以实现类似功能的结构。
[0043]结合参见图3至图10所示，摇臂单元10包括固定连接的第一半体12和第二半体13，球形容纳腔11包括位于第一半体12内的第一半腔111和位于第二半体13内的第二半腔112，优选地，容纳腔11均分为第一半腔111和第二半腔112。球形容纳腔11均分为两半，一方面便于加工，另一方面也更加容易保证加工的精确度。第一半体12和第二半体13之间通过螺栓可拆卸地固定连接，可以更加方便地安装和拆卸上述的连接球头。
[0044]此处的摇臂单元10也可以分为更多个分体，比如包括三个及以上的分体，多个分体上均设置有与相邻的分体相配合的凹槽，多个分体组合在一起后，多个凹槽组合形成容纳腔。多个分体之间可以通过螺栓等固定连接，也可以通过其它方式固定连接。
[0045]结合参见图11至图14所示，优选地，容纳腔11与连接球头23之间设置有衬套30。衬套30包括位于第一半腔111内的第一球面轴承31和位于第二半腔112内的第二球面轴承32。两个球面轴承设置在连接球头23与容纳腔11的腔壁之间，避免连接球头23转动的过程中直接与摇臂单元10的第一半体12和第二半体13之间发生磨损，可以有效地保护摇臂单元10，延长摇臂单元的使用寿命，此外，通过两个球面轴承，也可以降低连接球头23的磨损，降低连接球头23转动时的摩擦作用力。
[0046]第一球面轴承31和第二球面轴承32上均沿径向方向贯穿设置有过油孔33。优选地，在第一球面轴承31和第二球面轴承32的内周面上沿同一周向方向设置有通油路34,通油路34连通位于第一球面轴承31和第二球面轴承32上的过油孔33。在本实施例中，通油路34为设置在第一球面轴承31和第二球面轴承32的内周面上的周向凹槽，该周向凹槽将位于第一球面轴承31和第二球面轴承32上的过油孔33连通，使得润滑油进入过油孔33之后能够快速地分散在整个容纳腔11内，保证润滑油分布更加快速均匀，可以起到更好的润滑作用。
[0047]在现有技术中，轴承损坏后易与其它零件粘在一起，粘滞在摇臂单兀10的圆孔内，因此不易清除干净。而本实用新型中摇臂内的轴承为半球状，球面轴承需要更换时，容易彻底清除摇臂中的附粘物，而且本方案可将第二半体13上的螺栓松开从而拆下第二半体13，进而将活塞杆22推开，操作空间大，方便球面轴承的更换与安装。
[0048]在本实施例中，第一球面轴承31和第二球面轴承32上各设置有一个过油孔33，且两个过油孔33的中心轴线分别位于穿过连接球头的中心的同一直线上。过油孔33也可以有更多个，以使润滑油可以更加快速地遍布容纳腔11内，参与润滑作用。
[0049]摇臂摆缸机构还包括油杯40，油杯40设置在第一半体12或者第二半体13上，并与过油孔33连通。在本实施例中，油杯40设置在第二半体13上，在第一半体12安装油杯40的位置处还设置有连通孔，将油杯40与过油孔33连通，从而使油杯40内的润滑油可以进入到连接球头23的转动空间内，形成润滑作用。
[0050]在第一球面轴承31和第二球面轴承32的靠近开口 14的一侧均设置有弧形凹槽，活塞杆22通过两个弧形凹槽形成的通孔伸入至容纳腔11内。优选地，第一球面轴承31和第二球面轴承32与活塞杆22相配合的凹槽的内边缘均设置为圆弧过渡面，可以使得连接球头23在容纳腔11内的转动更加顺畅，不会对连接球头23的转动造成阻碍，并且可以进一步地降低连接球头23在容纳腔11内转动所受到的摩擦力。
[0051]结合参见图16所示，摆缸单元20还包括设置在活塞缸21内的活塞24，活塞24将活塞缸21的腔体分为有杆腔和无杆腔，活塞杆22连接在活塞24上，并随活塞24在活塞缸21内滑动。在活塞缸21的第一端设置有第一工作油口 A，在活塞缸21的第二端设置有第二工作油口 B，第一工作油口连通至有杆腔，第二工作油口 B连通至无杆腔。在无杆腔的端部设置有缸头法兰26，用于与连接轴承50连接，连接轴承50安装在摆缸安装座60上，并最终通过摆缸安装座60固定在料斗上。摆缸安装座60包括第一摆缸座体61和位于第一摆缸座体51上侧的第二摆缸座体62，两个座体均具有半球形腔，第一摆缸座体61和第二摆缸座体62组合成摆缸安装座60时，两个半球形腔形成一个球形安装腔，连接轴承50设置在该球形安装腔内。在本实施例中，该连接轴承分为两个球面轴承半体，其设置方式与摇臂单元中的球面轴承的设置方式相同，缸头法兰26的外端部设置有连接球头，该连接球头设置在球面轴承所围成的球形安装腔内，可以在一定范围内自由转动，以配合摇臂单元10的摆动动作。由于摇臂单元10在摆缸单元20的活塞杆22处于中间行程位置时，摆缸单元20向一个方向已摆动到最大位置，因此对于摆缸安装座60来说，只需要在第一摆缸座体61上开设一个摆动倾角，使得摆缸单元20在第一摆缸座体61的范围内实现足够摆动，即可满足摇臂单元10的往返摆动需要，第二摆缸座体62的开口处可直接做成与活塞杆22处于中间行程位置时的中心轴线平行，使得第二摆缸座体62的开口边缘可以满足对活塞杆22运动的限位。
[0052]在活塞缸21的中部还设置有螺塞25，螺塞25是一个信号油口，用于获取液控信号。一般摆缸工作时，螺塞25是拧上封住的，需要进行相关测试时将其打开连接传感器等测试仪器。
[0053]在本实施例的摇臂摆缸机构，对于摆缸单元20来说，不管是有杆腔还是无杆腔，活塞缸21内的液压油对活塞24的压力与活塞运动方向一致，即液压油都做有效功，而现有技术中使用两个摆缸单元的技术方案，在摇臂单元10的一个摆动周期内，左右两个摆缸单元20均只在无杆腔做有效工，而在有杆腔进油的液压油相对于摇臂单元10的摆动都是做逆功的，因此本实用新型的技术方案相对于现有技术方案来说能够有效地节约能源。
[0054]下面以混凝土泵的S分配阀为例对摇臂摆缸机构的工作过程加以说明。在摇臂摆缸机构工作过程中，当第二工作油口 B进油时，即无杆腔进油，此时第一工作油口 A卸油，液压油推动活塞24向左移动，带动活塞杆22也向左移动，此时活塞杆22端部的连接球头23落入摇臂单元10的第一半体12的凹槽，并推动摇臂单元10向左摆动，从而实现摆轴和S管向左移动。当第一工作油口 A进油时，即有杆腔进油，此时第二工作油口 B卸油，液压油推动活塞24向右移动，带动活塞杆22也向右移动，此时活塞杆22的连接球头23落入第二半体13的凹槽，连接球头23推动摇臂单元10向右摆动，从而实现摆轴和S管向右移动。
[0055]根据本实用新型的实施例，泵送设备包括摇臂摆缸机构，摇臂摆缸机构为上述的摇臂摆缸机构。
[0056]从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
[0057](I)由一个油缸代替现有技术方案中的两个油缸，减少了机构复杂程度，减少了机
构重量。
[0058](2)本实用新型中摇臂单元内的轴承为半球状，球面轴承需要更换时，容易彻底清除摇臂单元中的附粘物，而且本方案可将摇臂单元的第二半体上的螺栓松开，从而拆下第二半体，将活塞杆推开，操作空间大，方便轴承的更换与安装。
[0059](3)不管是有杆腔还是无杆腔，油缸内对活塞的油压与活塞运动方向一致，即油压都做有效功，相对于现有技术方案来说更加节约能源。
[0060]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种摇臂摆缸机构,其特征在于,包括: 摇臂单元(10)，所述摇臂单元(10)包括具有开口( 14)的容纳腔(11);以及 摆缸单元(20)，包括活塞缸(21)和可滑动地设置在所述活塞缸(21)内的活塞杆(22)，所述活塞杆(22)的伸出端通过所述开口(14)伸入所述容纳腔(11)中，并可转动地限位在所述容纳腔(11)内。
2.根据权利要求1所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述活塞杆(22)的伸出端设置有连接球头(23)，所述容纳腔(11)为与所述连接球头(23)相匹配的球形容纳腔(11)。
3.根据权利要求2所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述摇臂单元(10)包括固定连接的第一半体(12)和第二半体(13)，所述球形容纳腔(11)包括位于所述第一半体(12)内的第一半腔(111)和位于所述第二半体(13)内的第二半腔(112)。
4.根据权利要求3所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述容纳腔(11)与所述连接球头(23)之间设置有衬套(30)。
5.根据权利要求4所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述衬套(30)包括位于所述第一半腔(111)内的第一球面轴承(31)和位于所述第二半腔(112)内的第二球面轴承(32)。
6.根据权利要求5所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述第一球面轴承(31)和所述第二球面轴承(32 )上均沿径向方向贯穿设置有过油孔(33 )。
7.根据权利要求6所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述第一球面轴承(31)和所述第二球面轴承(32)的内周面上沿同一周向方向设置有通油路(34)，所述通油路(34)连通位于所述第一球面轴承(31)和所述第二球面轴承(32)上的所述过油孔(33)。
8.根据权利要求6或7所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述摇臂摆缸机构还包括油杯(40)，所述油杯(40)设置在所述第一半体(12)或者所述第二半体(13)上，并与所述过油孔(33)连通。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述第一球面轴承(31)和所述第二球面轴承(32 )与所述活塞杆(22 )相配合的边缘均设置为用于避免与所述活塞杆(22 )干涉的圆弧过渡面。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述摆缸单元(20)位于中间行程位置时，所述摆缸单元(20)的活塞杆(22)的中心轴线垂直于所述摇臂单元(10)的容纳腔(11)的中心与所述摇臂单元(10)的摆动中心的连线。
11.根据权利要求10所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述开口(14)的上极限位置和所述容纳腔(11)的中心之间的连线与所述活塞杆(22)的中心轴线之间的夹角为第一夹角，所述开口(14)的下极限位置和所述容纳腔(11)的中心之间的连线与所述活塞杆(22)的中心轴线之间的夹角为第二夹角，所述摆缸单元(20)位于中间行程位置时，所述第一夹角与所述第二夹角相等。
12.根据权利要求1所述的摇臂摆缸机构，其特征在于，所述开口(14)沿远离所述容纳腔(11)的方向逐渐增大。
13.—种泵送设备，包括摇臂摆缸机构，其特征在于，所述摇臂摆缸机构为权利要求1至12中任一项所述的摇臂摆缸机构。
【文档编号】F04B53/10GK203374546SQ201320451447
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】余德海, 龚义群, 易滔, 宋君晗 申请人:中联重科股份有限公司