砼活塞、泵送系统及混凝土泵的制作方法与工艺

本发明涉及混凝土泵送技术领域，特别涉及一种砼活塞。此外，本发明还涉及一种包括该砼活塞的泵送系统。再者，本发明还涉及一种包括该泵送系统的混凝土泵。

背景技术：
混凝土泵是一种将混凝土输送到建筑工程所需位置的设备。泵送系统是混凝土泵的核心部件，它是通过油缸的推拉交替动作，把液压能转换为机械能，使混凝土输送到浇注部位。请参考图1和图2，图1为现有技术中混凝土泵的泵送系统的结构示意图；图2为图1中泵送系统的砼活塞的结构示意图。如图1所示，所述泵送系统包括主油缸1’、输送缸2’、水箱3’、砼活塞4’、料斗、S管阀、换向装置及搅拌装置等部件（其中料斗、S管阀、换向装置及搅拌装置图1中未示出），砼活塞4’与主油缸1’的活塞杆连接，在主油缸1’的作用下，作往复运动，一个砼活塞4’在输送缸2’中前进，另一个砼活塞4’在输送缸2’中后退；输送缸2’的出口与料斗和S管阀连通，且S管阀与出料口连通；泵送混凝土料时，在主油缸1’作用下，一个砼活塞4’前进，从而将输送缸2’中的混凝土推入S管阀泵出，进而泵送至输送管中；另一个砼活塞4’后退，从而将料斗内的混凝土吸入输送缸2’中。当完成上述一个泵送周期时，控制系统发出信号，两个主油缸1’换向，即上一个周期中后退的砼活塞4’前进，前进的砼活塞4’后退；同时在换向装置的摆动油缸的作用下两个输送缸2’交换连通方式，即上一个周期中，与S管阀连通的输送缸2’改为与料斗连通，与料斗连通的输送缸2’改为与S管阀连通，从而实现混凝土的连续泵送。如图2所示，在上述泵送系统中，砼活塞4’包括活塞体41’、导向环42’、密封体43’、前压板44’、活塞连接杆45’、螺钉46’等部件。活塞体41’、密封体43’被夹持设置于所述的活塞连接杆45’与前压板44’之间。工作时，密封体43’与混凝土直接接触，尤其是会与混凝土中的泥砂颗粒接触而发生磨损，是典型的易损件，使用寿命短，因而需经常更换。目前，起密封作用的密封体多使用聚氨酯或橡胶等材料制成。聚氨酯耐磨性好，但弹性较差，压缩变形量大，磨损一部分后，无法实现良好的自动补偿，易出现漏水漏浆情况；而橡胶材料弹性好，压缩变形量小，但耐磨性较差，使用寿命较短。有鉴于此，如何对现有技术中砼活塞的密封结构做出改进，从而提高其使用寿命，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：
为解决上述技术问题至少之一，本发明提供了一种砼活塞，其密封结构的使用寿命较长；另外，本发明还提供了一种具有上述砼活塞的泵送系统；再者，本发明提供了一种包括该泵送系统的混凝土泵。一方面，本发明提供了一种砼活塞，包括活塞本体，所述活塞本体上沿周向设置有密封体，所述密封体的端部延伸形成有环状的唇口，所述唇口与活塞本体之间设置有使唇口沿径向外扩的弹性件。进一步地，所述活塞本体的外周上形成有环槽，所述的密封体、弹性件被夹持设置于环槽内，所述弹性件顶设于环槽的槽底面与唇口的内周面之间。进一步地，所述活塞本体包括第一压板、第二压板，所述环槽由所述第一压板和第二压板围成。进一步地，所述活塞本体包括第一压板、活塞体、第二压板，所述活塞体设置于所述第一压板和第二压板之间；所述环槽由所述活塞体和第二压板围成。进一步地，所述弹性件为环形。进一步地，所述弹性件的外周面与所述唇口的内周面相贴合。进一步地，所述活塞本体上设置有两个密封体和相应的弹性件，两个密封体上所形成的唇口的延伸方向背向。进一步地，所述密封体为聚氨脂，和/或，所述弹性件为橡胶。本发明所提供的砼活塞，包括活塞本体，所述活塞本体上沿周向设置有密封体，所述密封体的端部延伸形成有环状的唇口，所述唇口与活塞本体之间设置有使唇口沿径向外扩的弹性件。由于在所述唇口与活塞本体之间设置有弹性件，弹性件可使唇口沿径向外扩，当唇口磨损一部分后，弹性件可将唇口向外顶，使唇口保持贴合在输送缸的内壁上，实现良好的自动补偿，这样即使唇口磨损较多时也不易出现漏水漏浆情况，可相对延长砼活塞的整体使用寿命；在选材时，由于弹性件的存在，对密封体的材质的弹性要求较低，这样可选择耐磨性能更好的材料制作密封体，密封体的耐磨性能增加，可提高砼活塞的使用寿命。在进一步的技术方案中，所述活塞本体的外周上形成有环槽，所述的密封体、弹性件被夹持设置于环槽内，所述弹性件顶设于环槽的槽底面与唇口的内周面之间。由于所述的密封体、弹性件被夹持设置于活塞本体外周的环槽内，密封体、弹性件可稳定地定位在所述活塞本体上，弹性件的弹性变形方向被环槽限制成径向；并且，所述弹性件顶设于环槽的槽底面与唇口的内周面之间，这样利于弹性件对唇口施加一个沿径向向外的力，使唇口沿径向外扩。在进一步的技术方案中，所述活塞本体上设置有两个密封体和相应的弹性件，两个密封体上所形成的唇口的延伸方向背向。该砼活塞具有两个背向的唇口，可用于砂浆泵等双作用输送缸中，可实现双作用泵送。在进一步的技术方案中，所述密封体为聚氨脂，所述弹性件为橡胶。由于聚氨酯耐磨性好，弹性稍差，而橡胶材料弹性好，通过结合使用高耐磨性的聚氨酯密封体和高弹性的橡胶弹性件，可充分利用两种材料的优点，并避免受到两种材料的缺点的影响，提高密封体唇口的密封性和耐磨性，有效降低早开机故障率和延长使用寿命。另一方面，本发明还提供一种泵送系统，所述泵送系统包括主油缸和输送缸，所述主油缸设置有主油缸活塞及与所述主油缸活塞连接的主油缸活塞杆；所述输送缸中设置有如上所述的砼活塞，所述砼活塞与所述主油缸活塞杆连接。本发明所提供的泵送系统由于设置有如上所述的砼活塞。由于上述砼活塞具有上述技术效果，则该泵送系统也应具备相应的技术效果，因此不再详细描述。再一方面，本发明还提供一种混凝土泵，所述混凝土泵包括如上所述的泵送系统。本发明所提供的混凝土泵由于设置有如上所述的泵送系统，泵送系统设置有如上所述的砼活塞。由于上述砼活塞和泵送系统具有上述技术效果，则该混凝土泵也应具备相应的技术效果，因此不再详细描述。附图说明构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。图1为相关技术中混凝土输送泵的泵送系统的结构示意图。图2为图1中泵送系统的砼活塞的结构示意图。图3为本发明实施例一提供的砼活塞的结构示意图。图4为本发明实施例二提供的砼活塞的结构示意图。具体实施方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图3至附图4对本发明的具体实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一如图3所示，本发明的实施例一所提供的砼活塞，包括活塞本体1，活塞本体1大致成圆柱形，所述活塞本体1的外周上设置有导向环7，砼活塞在输送缸里运动时，导向环7用于对砼活塞进行导向。所述活塞本体1上沿周向设置有密封体2，密封体2由耐磨性好且具有一定弹性的材料制成，例如聚氨脂。所述密封体2的端部延伸形成有环状的唇口3，唇口3沿延伸方向逐渐外扩，唇口3的最大外径略大于活塞本体1其他部分的直径。所述唇口3与活塞本体1之间设置有使唇口3沿径向外扩的弹性件4。弹性件4可选择弹性好的材料如橡胶垫块、钢质弹片等，弹性件4只要能在唇口3与活塞本体1之间形成一个径向向外的力作用于唇口3上，即可实现本发明的目的。由于在所述唇口与活塞本体之间设置有弹性件，弹性件可使唇口沿径向外扩，当唇口磨损一部分后，弹性件可将唇口向外顶，使唇口保持贴合在输送缸的内壁上，实现良好的自动补偿，这样即使唇口磨损较多时也不易出现漏水漏浆情况，可相对延长砼活塞的整体使用寿命；在选材时，由于弹性件的存在，对密封体的材质的弹性要求较低，这样可选择耐磨性能更好的材料制作密封体，密封体的耐磨性能增加，也可提高砼活塞的使用寿命。本实施例中，作为进一步优选的实施方式，所述活塞本体1的外周上形成有环槽5，所述的密封体2、弹性件4内侧部分被夹持设置于环槽5内，所述弹性件4顶设于环槽5的槽底面与唇口3的内周面之间。由于所述的密封体、弹性件被夹持设置于活塞本体外周的环槽内，密封体、弹性件可稳定地定位在所述活塞本体上，弹性件的弹性变形方向被环槽限制成径向；并且，所述弹性件顶设于环槽的槽底面与唇口的内周面之间，这样利于弹性件对唇口施加一个沿径向向外的力，使唇口沿径向外扩。本实施例中，作为进一步优选的实施方式，所述活塞本体1包括第一压板11、活塞体12、第二压板13，第一压板11包括柱状部和盘状部，柱状部一端用于连接活塞杆，第二压板13也包括柱状部和盘状部，柱状部一端用于连接第一压板11的盘状部。所述导向环7安装在活塞体12的外周上，所述活塞体12设置于所述第一压板11和第二压板13之间，第一压板11、活塞体12、第二压板13通过螺钉8固定连接。所述环槽5由所述活塞体12和第二压板13围成，所述的密封体2、弹性件4内侧部分被夹持设置于环槽5内，弹性件4与第二压板13的盘状部之间还设置有密封圈6，密封圈6可防止异物进入到弹性件和第二压板13之间。通过螺钉8的预紧力，所述的密封体2、弹性件4内侧部分被夹持设置于环槽5内。该结构的砼活塞为分体式结构，便于装配和后期更换部件。上述实施例中的活塞体12也可与第一压板11或第二压板13做成一体，这样砼活塞的结构更简单，也更便于装配。本实施例中，作为进一步优选的实施方式，所述弹性件4为环形，例如环状橡胶垫块，环状橡胶垫块可对整个唇口施加一个均匀的沿径向外扩的力，使唇口与输送缸的壁紧密贴合。当然弹性件4也可为若干个沿活塞本体的周向均匀分布的橡胶垫块。本实施例中，作为进一步优选的实施方式，所述弹性件4的外周面与所述唇口3的内周面相贴合。所述唇口3的内周面为圆台面，圆台面直径较大的一端处于唇口3远离密封体2的一端，弹性件4的外周面为与唇口3的内周面相配合的圆台面。弹性件4的外周面与所述唇口3的内周面相贴合，可防止异物进入到弹性件和唇口之间，避免对作用于唇口的弹性力的均匀性造成影响。本实施例中，作为进一步优选的实施方式，所述密封体2为聚氨脂，所述弹性件4为橡胶。聚氨酯耐磨性好，弹性稍差，而橡胶材料弹性好，通过结合使用高耐磨性的聚氨酯密封体和高弹性的橡胶弹性件，可充分利用两种材料的优点，并避免受到两种材料的缺点的影响，提高密封体的唇口的密封性和耐磨性，有效降低早开机故障率和延长使用寿命。上述的密封体和弹性件的选材除聚氨脂、橡胶外，也可选取其他材料，或者同类性能不同的材料，只要满足密封体的材料耐磨性高、弹性件的材料弹性高即可。实施例二如图4所示，本发明的实施例二所提供的砼活塞，该砼活塞主要用于双作用输送缸，例如砂浆泵等。实施例二所述的砼活塞与实施例一中所述的砼活塞结构大体相同，区别在于，活塞本体1上设置有两个密封体2和相应的弹性件4，两个密封体2上所形成的唇口3的延伸方向背向。背向是指如图4中所示的状态，以纸面为基准，处于活塞本体1左端的密封体2向左延伸形成唇口3，处于活塞本体1右端的密封体2向右延伸形成唇口3。该砼活塞主要用于砂浆泵等双作用输送缸中，可实现双作用泵送。实施例二中的密封体2、弹性件4两者的位置关系、作用机理、优点与实施例一大致相同，因此不再详细描述。另一方面，本发明的实施例还提供了一种泵送系统，所述泵送系统包括主油缸和输送缸，所述主油缸设置有主油缸活塞及与所述主油缸活塞连接的主油缸活塞杆；所述输送缸中设置有如上所述的砼活塞，所述砼活塞与所述主油缸活塞杆连接。本发明所提供的泵送系统由于设置有如上所述的砼活塞。由于上述砼活塞具有上述技术效果，则该泵送系统也应具备相应的技术效果，因此不再详细描述。再一方面，本发明的实施例还提供了一种混凝土泵，所述混凝土泵包括如上所述的泵送系统。本发明所提供的混凝土泵由于设置有如上所述的泵送系统，泵送系统设置有如上所述的砼活塞。由于上述砼活塞和泵送系统具有上述技术效果，则该混凝土泵也应具备相应的技术效果，因此不再详细描述。以上应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，这些实施例仅为本发明的较佳实施例而已，只是用于帮助理解本发明的核心思想，并不用以限制本发明。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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的等同替代、明显变型等，均应包含在本发明的保护范围之内。