混凝土输送泵主动力系统及混凝土输送泵

摘要

本发明公开一种混凝土输送泵主动力系统，该混凝土输送泵主动力系统包括电动机、主油泵、联轴器和增速器，增速器包括增速器壳，输入轴、输出轴、主动轮和从动轮，安装在输入轴上的主动轮能够带动安装在输出轴上从动轮旋转；主动轮与从动轮之间的传动比小于1；联轴器包括联轴器和联轴器，联轴器将电动机的动力轴与增速器的输入轴相联；联轴器将增速器的输出轴与主油泵的泵轴相联。优选的技术方案是将增速器的主动轮和从动轮设为相互啮合的齿轮；将主动轮与从动轮之间的传动比设在0.6～0.8。本发明提供的混凝土输送泵主动力系统能够使主油泵以较高的转速工作，充分发挥主油泵的泵油功能，增加主油泵的排量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土机械，特别是涉及一种混凝土输送泵主动力系统及混凝土输送泵。

背景技术

混凝土输送泵是水泥混凝土机械中的一种设备，用于在垂直方向或水平方向上输送混凝土。因混凝土输送泵具有效率高、机械化程度高、能够适应不同的作业环境和对环境污染较轻等特点，已在现代建筑业中广泛应用。

混凝土输送泵一般包括料斗、泵送系统、输送管道、主动力系统和其他相关的部分。料斗用于盛放或暂时储存混凝土；泵送系统用于将料斗内的混凝土泵送到输送管道内，一般来讲，泵送系统包括两个液压缸，利用两个液压缸活塞的交替往复运动将混凝土连续泵入输送管道；输送管道将混凝土输送到高处或远处的施工地点，实现对混凝土的远距离输送；而泵送系统是由主动力系统提供动力的，主动力系统一般包括动力源和主油泵，动力源驱动主油泵工作，为泵送系统的液压缸提供高压油，保证泵送系统的正常工作。另外，混凝土输送泵还有包括辅助油泵的辅助动力系统，为混凝土输送泵其他部分提供驱动力。

目前，现有混凝土输送泵中的主动力系统在系统配置上基本采用两种方式：一种方式是采用柴油机作为动力源，柴油机的飞轮通过联轴器与主油泵的泵轴相联。柴油机工作时，驱动主油泵旋转，主油泵输出高压油，高压油推动液压缸工作，带动泵送系统的液压缸活塞往复运动，将混凝土通过输送管道输送出去；另一种方式则是采用电动机作为动力源，电动机的动力轴通过联轴器与主油泵的泵轴相联，电动机工作时，驱动主油泵旋转，主油泵输出高压油，带动液压缸活塞往复运动，将混凝土通过输送管道输送出去。

由于柴油机噪声大，控制不方便，体积和重量比较大，运输也不方便。再加上当前油价不断上涨、环境保护意识的提高等原因，柴油机的应用不断受到限制。而电动机由于具备比较好的综合性优点，在混凝土输送泵主动力系统得到比较广泛的应用。

专利号CN200620099593.2就公开了一种混凝土输送泵的主动力系统，如图1所示，该专利公开的混凝土输送泵动力系统包括：电动机1、联接装置2和主油泵3。联接装置2包括外壳2-1、电动机轴法兰2-2、泵轴法兰2-3和柱销2-4，所述的电动机轴法兰2-2套接固定在电动机1动力轴端部，泵轴法兰2-3套接固定在主油泵3泵轴端部，电动机轴法兰2-2和泵轴法兰2-3之间用柱销2-4联接，所述的联接装置2的外壳2-1将电动机1机体与主油泵3泵体联接固定。这样，电动机1启动后，电动机1动力轴能够通过联接装置2带动主油泵3的泵轴转动，主油泵3在泵轴转动时就能够输出一定的高压液压油，输出的高压液压油能够驱动泵送系统的液压缸工作，为混凝土输送泵提供液压动力，实现对混凝土的远距离输送。

上述的现有技术虽然能够将电动力转变成液压动力，从而为混凝土输送泵提供液压动力，但是，随着现代建筑业的发展，高层建筑不断增多，输送的高度也不断增加；另外施工速度也不断加快，每层施工时间由原来的7-8天，缩短到现在的4-5天。建筑业的变化要求混凝土输送泵能够满足建筑业的需要，增加混凝土输送泵的输送高度和输送的速度，也就是，要增加混凝土输送泵输送混凝土的能力，而增加混凝土输送泵的输送能力就要增加混凝土输送泵泵送系统液压缸的工作能力；提高混凝土输送泵泵送系统液压缸的工作能力，很大一部分因素就要增加高压油油量的供给。因此，增加主油泵泵出的高压油量是现代建筑业对混凝土输送泵动力系统提出的要求之一。

为了满足现代建筑业对混凝土输送泵动力系统的要求，人们通常采用更大排量的液压泵作为主油泵，或将两台液压泵串联起来组成主油泵，以增加主油泵泵出的高压油油量，满足建筑需要。这虽然能够直接增加主油泵泵出的液压油油量，但却忽略了主油泵泵油能力不能充分发挥的问题。由于电动机额定转速比较低，一般只有1480转/分，而混凝土输送泵中，主油泵的最大工作转速一般为2000转/分，因此，在电动机为动力源的混凝土输送泵中，电动机的转速比主油泵的最大工作转速小三分之一之多，这样就大大制约了主油泵泵油功能的发挥，也浪费了主油泵资源。同时，由于采用更大排量的液压泵，或用两个或更多个液压泵串联组成主油泵，也增加了混凝土输送泵制造成本。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种混凝土输送泵主动力系统，以充分发挥主油泵的泵油功能。

另外，本发明还提供一种成本比较低的混凝土输送泵主动力系统。

以上述的混凝土输送泵主动力系统为基础，本发明还提供一种混凝土输送泵。

本发明提供的混凝土输送泵主动力系统包括电动机、主油泵，所述电动机包括动力轴，所述主油泵包括第一液压泵，所述第一液压泵包括第一泵轴，其特征在于，还包括增速器，所述的增速器包括增速器壳，输入轴、第一输出轴、主动轮和第一从动轮；所述输入轴和第一输出轴分别安装在增速器壳上，所述的主动轮安装在输入轴上；所述第一从动轮安装在第一输出轴上；所述主动轮能够带动第一从动轮旋转，所述主动轮与第一从动轮之间的传动比小于1；所述动力轴与输入轴相联；所述第一输出轴与第一泵轴相联。

优选地，所述主动轮与第一从动轮之间的传动比为0.6-0.8。

优选地，所述的主动轮为主动齿轮，所述的第一从动轮为第一从动齿轮；所述的主动齿轮与第一从动齿轮相啮合。

优选地，所述的主动轮为主动齿轮，所述的第一从动轮为第一从动齿轮；所述增速器还包括一安装在增速器壳体上的中间齿轮，所述中间齿轮与主动齿轮和第一从动齿轮相啮合。

优选地，所述的主动轮为主动链轮，所述的第一从动轮为第一从动链轮；所述的增速器还包括传动链，所述传动链用于连接所述主动链轮和第一从动链轮。

优选地，还包括联轴器；所述动力轴与输入轴之间，和，第一输出轴与第一泵轴之间至少有一处通过联轴器相联。

优选地，所述的第一液压泵为单联液压泵。

优选地，该混凝土输送泵主动力系统还包括第二输出轴、第二从动轮，所述主油泵还包括第二液压泵，所述第二液压泵包括第二泵轴；所述第二输出轴安装在增速器壳上；所述第二从动轮安装在第二输出轴上；所述主动轮能够带动第二从动轮旋转；所述主动轮与第二从动轮之间的传动比小于1；所述第二输出轴与第二泵轴相联。

优选地，还包括联轴器；所述动力轴与输入轴之间，第一输出轴与第一泵轴之间，和，第二输出轴与第二泵轴之间，至少有一处通过联轴器相联。

优选地，所述的主动轮为主动齿轮，所述的第一从动轮和第二从动轮分别为第一从动齿轮和第二从动齿轮；所述的主动齿轮与第一从动齿轮和第二从动齿轮相啮合。

优选地，所述动力轴与输入轴之间，第一输出轴与第一泵轴之间，和第二输出轴与第二泵轴之间通过联轴器相联。

优选地，所述联轴器包括两个法兰盘和弹性柱销，两个法兰盘通过弹性柱销联接在一起；所述的两个法兰盘分别套装在相联的两个轴上。

本发明提供的混凝土输送泵，包括料斗、泵送系统、输送管道和主动力系统，所述的料斗用于盛放或储存混凝土；所述的泵送系统包括两个液压缸，所述两个液压缸活塞的交替往复运动能够将料斗的混凝土连续地泵送到输送管道；所述输送管道能够将混凝土输送到较远或较高处；主动力系统能够为泵送系统的液压缸提供液压油，所述的主动力系统为上述的混凝土输送泵主动力系统，所述混凝土输送泵主动力系统中主油泵的液压油出口与泵送系统中的液压缸通过液压管相连。

与现有技术相比，本发明提供的混凝土输送泵主动力系统在电动机与主油泵之间增加增速器，通过增速器将电动机的转速提高后带动主油泵工作；由于主油泵输入转速提高，能够充分发挥主油泵的泵油功能，增加主油泵的排量。因此，本发明提供的混凝土输送泵主动力系统能够提高主油泵排油流量，充分发挥液压泵泵油功能，满足现代建筑业对混凝土输送泵动力系统提出的要求。

在进一步的技术方案中，将主动轮与从动轮之间的传动比设为0.6～0.8，可以使主油泵在电动机额定转速情况下，将电动机的输出转速增加到主油泵最大工作转速，实现输入转速与主油泵泵油功能的最佳匹配，达到主油泵最大工作速度，可以更好地发挥主油泵的泵油功能，为混凝土输送泵提供更多的高压油。

在进一步的技术方案中，用齿轮啮合传动的方式实现增速，可以同时保证传动运动和传动比的稳定性，也可以满足主油泵高速运转的需要，另外齿轮传动还具备占用空间比较小的优点，便于增速器的布置。

在进一步的技术方案中，将液压泵设为单联的液压泵，可以在保证充分发挥液压泵泵油功能的基础上，降低混凝土输送泵主动力系统的制造成本。

在进一步的技术方案中，增速器设有两个输出轴，可以满足当前混凝土输送泵上设两个并联的液压泵的需要，满足混凝土输送泵对更大流量高压油的要求。

在进一步的技术方案中，用弹性柱销将两个法兰盘连接组成联轴器，一方面可以使联轴器结构比较简单，降低制造成本；另一方面，弹性柱销可以吸收传动轴的径向偏移或轴向误差，起到减振缓冲的功能，保证传动的可靠性。

由于混凝土输送泵主动力系统具有上述的技术效果，包括上述混凝土输送泵主动力系统的混凝土输送泵也具有相应的技术效果。

本发明提供的混凝土输送泵主动力系统适用于建筑工业混凝土的输送，特别适用于为混凝土输送泵提供动力。

附图说明

图1是现有技术提供的混凝土输送泵主动力系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的混凝土输送泵主动力系统结构示意图；

图3是图2中I-I部分放大结构示意图；

图4是图2中A向结构示意图；

图5是另一实施例增速器结构示意图。

图1到图5中：

电动机1、动力轴11、第一液压泵3；

联接装置2、外壳2-1、电动机轴法兰2-2、泵轴法兰2-3、柱销2-4；

联轴器5、联轴器6、法兰盘51、法兰盘52、弹性柱销53、联轴器壳54；

增速器4、增速器壳40，输入轴41、第一输出轴43、主动齿轮42、第一从动齿轮44、第二输出轴45、第二从动齿轮46。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容进行描述，下面的描述仅是示范性或解释性，除非有特别说明，不应对本发明保护的范围有任何的限制作用。

实施例一提供了一种用齿轮传动增速的混凝土输送泵主动力系统，如图2所示，本例提供的混凝土输送泵主动力系统包括电动机1、第一液压泵3和联轴器5、6、增速器4，为了表达的清楚，图中还示出了底座100，所述的混凝土输送泵主动力系统就固定在底座100上，一般混凝土输送泵主动力系统包括主油泵和辅油泵，本例中主油泵包括第一液压泵3，第一液压泵3包括第一泵轴(图中未示出)。本例中，为了降低混凝土输送泵主动力系统成本，第一液压泵3为单联液压泵。下面分别对联轴器5或6和增速器4的结构进行描述。

如图3所示，所述的联轴器5包括两个法兰盘51、52和弹性柱销53，另外，图中，还示出了联轴器壳54，联轴器壳54两端分别与电动机1的机体和增速器4的增速器壳固定，实现防尘、防水的功能，并起到保护法兰盘51、52和弹性柱销53的作用。联轴器5的法兰盘51套装在电动机1的动力轴11上，法兰盘52与增速器4的输入轴41套装在一起，两个法兰盘51、52之间用弹性柱销53连接在一起，这样当电动机1启动后，动力轴11能够带动增速器4的输入轴41同步旋转，两个法兰盘51、52之间的弹性柱销53能够吸收电动机1的动力轴11与增速器4的输入轴41的径向偏移，且能够允许轴向误差，起到减振缓冲的功能，保证传动的可靠性。联轴器6的结构与联轴器5相同，其结构不再赘述。联轴器6的两个法兰盘分别与增速器4的第一输出轴43和第一液压泵3的第一泵轴套装在一起。本领域技术人员可以了解，在实际生产和使用中，联轴器也有多种类型，可以根据不同的工作环境选用不同结构的联轴器，比如说，可以是：爪式、套筒式、螺丝自由固定式或其他橡胶式联轴器或其他刚性联轴器等等。当然，联轴器5与联轴器6可以相同，也可以不同。本领域技术人员可以理解，对于动力轴与输入轴之间、第一输出轴与第一泵轴之间的联接可以有多种方式，比如说，在保证轴端加工和装配精度的情况下，可以在动力轴上设花键，并在输入轴上设与花键相配合的花键槽，通过相互配合花键和花键槽实现传动，等等。

本例中，通过齿轮的啮合实现传动，通过齿轮节圆半径的不同实现转速的增加。如图4所示，增速器4包括增速器壳40，输入轴41、第一输出轴43、主动齿轮42、第一从动齿轮44。本例中，主动齿轮42与第一从动齿轮44均是圆柱直齿轮，所述的输入轴41与第一输出轴43轴线相互平行，并分别安装在增速器壳40上；主动齿轮42装配在输入轴41上，并以输入轴41为旋转轴，第一从动齿轮44装配在第一输出轴43上，并以第一输出轴43为旋转轴，主动齿轮42与第一从动齿轮44相互啮合，这样，当输入轴41旋转时，通过主动齿轮42与第一从动齿轮44的啮合就能带动第一输出轴43旋转，由第一输出轴43输出动力。另处，本例中，本领域技术人员可以理解，在主动齿轮42节圆半径大于第一从动齿轮44节圆半径时，就可以使第一输出轴43旋转运动转速提高，实现增速的目的，可选的技术方案是将主动齿轮42与第一从动齿轮44的节圆半径之比的范围设在1∶0.5～1∶0.9之间，优选的范围是1∶0.6～1∶0.8之间，使主动轮与第一从动轮的传动比保持在0.6～0.8之间。本例中，主动齿轮与第一从动齿轮的传动比为0.7；这样，增速器4能够将电动机1输出的旋转运动的转速增加1/3，从而能够将增速器4的最大输出转速增加到2000转/分，增速器4的第一输出轴能够带动第一液压泵以第一液压泵最大转速旋转，实现输入转速与第一液压泵泵油功能的最佳匹配，充分发挥第一液压泵的泵油能力。本例中，用齿轮啮合的方式实现增速，可以同时保证传动运动和传动比的稳定性，同时可以满足第一液压泵高速运转的需要，另外齿轮传动还具备占用空间比较小的优点，便于增速器4的布置。本领域技术人员可以理解，实现增速还有很多具体的方式，就齿轮啮合而言，齿轮也不限于为圆柱齿轮，也可以是蜗轮蜗杆传动。另外，传动机构也可以是其他类型的传动机构，比如说，可以将主动轮和第一从动轮设置为主动链轮和从动链轮，用传动链将主动链轮和从动链轮相连，主动链轮能够带动从动链轮旋转。同样的原理，只要主动链轮的外径大于从动链轮的外径就可以实现从动链轮的转速大于主动链轮的转速，使第一输出轴转速大于输入轴的转速。基于同样的原理，本领域技术人员还可以联想到更多的传动方式，如皮带传动，摩擦传动，其中皮带传动可以是平皮带传动，也可以是三角带传动，齿形皮带等等。本领域技术人员可以理解，上述的结构不限于主动轮与第一从动轮直接传动，也包括间接的传动结构，比如说，为了满足特定环境的要求，可以在主动齿轮与第一从动齿轮之间设固定在增速器壳体上的中间齿轮，并使中间齿轮与主动齿轮和第一从动齿轮同时啮合，主动齿轮和第一从动齿轮相分离，主动齿轮旋转时，就能够通过中间齿轮带动第一从动齿轮旋转；为了减小增速器占用的空间，还可以在主动齿轮与第一从动齿轮之间设行星齿轮，同样可以实现本发明的目的。

下面对本例提供的混凝土输送泵主动力系统进行总体说明。如图2所示，电动机1的动力轴1通过联轴器5与增速器4的输入轴41相连，所述的增速器4的第一输出轴43通过联轴器6与第一液压泵3的第一泵轴相联，联轴器5的联轴器壳54两端分别与电动机1的机体和增速器4的增速器壳40一侧相固定，联轴器6的联轴器壳(图中未标出)两端分别与增速器壳40另一侧和第一液压泵3泵壳固定。其工作过程是：电动机1旋转，其动力轴11通过联轴器5带动增速器4的输入轴41旋转，增速器4的主动齿轮42与第一从动齿轮44的啮合将输入轴41的转速提高后，由第一输出轴43输出，第一输出轴43通过联轴器6带动第一液压泵3的第一泵轴旋转，电动机1动力轴11的转速经过增速器4后，其转速能够达到第一液压泵最大工作转速，使第一液压泵泵油能力充分发挥；在一个液压泵组成第一液压泵3的情况下，转速的增加，可以提高高压油的排量，满足驱动混凝土输送泵的需要，不必再用多个液压泵串联，因此可以降低混凝土输送泵主动力系统的制造成本。

在当前利用电动机为动力源的混凝土输送泵中，可以通过采用更大排量的液压泵，或通过将两个液压泵串联组成主油泵，实现提高第一液压泵泵出液压油的流量的目的。但是，由于电动机动力轴转速比较低，采用这样的方式不能达到液压泵最大工作转速，不能充分发挥液压泵的泵油功能，造成了液压泵泵油功能资源的浪费。本发明从另外一个新的技术构思方向入手，在电动机与液压泵之间增加一个增速器，将泵轴转速提高，在实现增加液压泵泵出液压油的流量的同时，使液压泵输入转速达到最大工作转速，能够充分发挥了液压泵的泵油能力。

本例中，第一液压泵3为一个齿轮式液压泵，齿轮式液压泵具有结构简单，体积小，质量轻，工艺性好，价格便宜，自吸能力强，对油液污染不敏感，转速范围大，维护方便，工作可靠的优点，可以适用于对工作环境要求不高，对排量要求稳定的工作场合，满足相应的工作要求。另外，本例中，齿轮式液压泵为单联液压泵，由于电动机1旋转运动经过增速器4后，增速器4的输出运动能够达到齿轮式液压泵最大工作转速，因此，其排出高压油油量也能够满足作业的需要；不必再用多个液压泵串联，可以降低混凝土输送泵的制造成本。本领域技术人员可以理解，在工作环境要求高，需要调整液压油排量的工作场合，可以选用柱塞式液压泵作为第一液压泵，因为柱塞式液压泵加工方便，容易得到较高的配合精度，密封性好，容积效率高，工作压力高。因此，本领域技术人员可以根据不同的工作要求选用不同的液压泵为第一液压泵，以满足不同的要求。

上述实施例以一个输出轴为例进行描述的，在实际生产中，为了满足对混凝土输送泵大流量高压油的需要，需要用一个电动机驱动两个并联的液压泵，用两个关联的液压泵为混凝土输送泵提供高压油。此时，就需要混凝土输送泵有两个输出端，以驱动并联的两个液压泵。如图5，另一实施例就提供了另一种结构的混凝土输送泵主动力系统，该系统的增速器中除了具有实施例一中的结构外，还包括第二输出轴45、第二从动齿轮46，所述主油泵还包括第二液压泵，第二液压泵包括第二泵轴(图中未示出)；第二输出轴45安装在增速器壳40上；所述第二从动齿轮46安装在第二输出轴45上；主动齿轮42与第二从动齿轮46相啮合，能够带动第二从动齿轮46旋转；所述主动齿轮42与第二从动齿轮46之间的传动也比小于1，以实现旋转速度的增加，所述第二输出轴45与第二泵轴相联，驱动第二液压泵。当然输入轴与第二输出轴45之间也可以通过联轴器的方式进行联接，同样可以达到增加转速的目的；主动轮与第一从动轮之间和主动轮与第二从动轮之间的传动比可以相同，也可以不相同。其基本工作原理与上例相同，在此不再赘述。

在提供上述混凝土输送泵主动力系统的基础上，本发明还提供了一种混凝土输送泵，该混凝土输送泵包括料斗、泵送系统、输送管道和主动力系统，所述的料斗用于盛放或储存混凝土；所述的泵送系统包括两个液压缸，所述两个液压缸活塞的交替往复运动能够将料斗的混凝土连续地泵送到输送管道；所述输送管道能够将混凝土输送到较远或较高处；主动力系统能够为泵送系统的液压缸提供液压油，所述的动力系统为上述的混凝土输送泵主动力系统，所述混凝土输送泵主动力系统中第一液压泵的液压油出口与泵送系统中的液压缸通过液压管相连。另外，混凝土输送泵还可以包括可以拖行的底盘，所述料斗、泵送系统、输送管道和主动力系统安装在所述的底盘上，与所述底盘固定，便于混凝土输送泵的拖行，转换作业场地。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。