ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ БЕТОНОНАСОС Российский патент 1996 года по МПК E04G21/02 

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для транспортирования бетонов и растворов к месту укладки.

Известен пневматический бетононасос, содержащий рабочую камеру, соединенные с ней загрузочный и разгрузочный бетоноводы и пневмотрубопроводы, подключенные к рабочей камере и к разгрузочному бетоноводу, и установленный в рабочей камере поворотный распределитель, выполненный в виде стакана, разделенного перегородкой на две изолированные полости: загрузочную и разгрузочную, соединенные соответственно с загрузочным и разгрузочным бетоноводами, а пневмотрубопровод подключен к разгрузочной полости, при этом к рабочей камере подключен дополнительный пневмотрубопровод [1]
Недостатком известного пневматического бетононасоса является необходимость вращения поворотного распределителя с помощью внешнего привода, что усложняет конструкцию бетононасоса и повышает энергозатраты при его эксплуатации.

Наиболее близким по техническому решению к заявляемому является пневматический бетононасос, содержащий цилиндрический корпус с упорным выступом в нижней части его по вертикальной оси и полой опорной частью на его заднем торце, размещенный в полости корпуса поворотный распределитель в виде стакана с соосным валом в опорной части корпуса и разделительными перегородками, образующими в стакане изолированные балластную и две равные рабочие секторные камеры, а в центральной зоне последних на поверхности стакана выполнены выступы, ответные упорному выступу корпуса, соединенного своей верхней частью переднего торца с загрузочным бетоноводом, разгрузочный бетоновод и пневмопровод [2]
Недостатком известной конструкции пневматического бетононасоса является низкая надежность, поскольку при слабом прижиме поворотного распределителя к передней торцовой части корпуса возможна разгерметизация разгрузочной секторной камеры и в ней не будет создаваться давление, необходимое для выталкивания бетонной смеси в разгрузочный бетоновод, а при сильном прижиме возникают значительные силы трения в зоне контакта передней торцовой части корпуса с распределителем, затрудняющие поворот последнего под действием сил тяжести без внешнего привода. Кроме того, разветвленный загрузочный бетоновод обладает повышенной металлоемкостью.

Цель изобретения, заключающаяся в исключении вышеперечисленных недостатков, достигается тем, что пневматический бетононасос, содержащий цилиндрический корпус с упорным выступом в нижней части его по вертикальной оси и полой опорной частью на его заднем торце, размещенный в полости корпуса поворотный распределитель в виде стакана с соосным валом в опорной части корпуса и разделительными перегородками, образующими в стакане изолированные балластную и две равные рабочие секторные камеры, а в центральной зоне последних на поверхности стакана выполнены выступы, ответные упорному выступу корпуса, соединенного своей верхней частью переднего торца с загрузочным бетоноводом, разгрузочный бетоновод и пневмопровод, снабжен пусковым механизмом разгерметизации и двумя дополнительными пневмопроводами, корпус выполнен с охватывающей стакан кольцевой перегородкой с образованием передней и задней изолированных полостей, с которыми соединены соответствующие дополнительные пневмопроводы, стакан установлен с возможностью продольного перемещения вдоль горизонтальной его оси и выполнен высотой, меньшей расстояния от переднего торца корпуса до торца его опорной части, которая имеет размещенный на оси поворота стакана шаровой упор, а вал стакана пружину, охватывающую его и установленную с опиранием одним концом на задний торец корпуса, а другим в днище стакана через подшипник качения, причем загрузочный бетоновод соединен с верхней частью переднего торца корпуса по его вертикальной оси, упорный выступ и ответные выступы размещены в задней изолированной полости корпуса, а упорный выступ выполнен с воздухоотводящим каналом для сообщения задней полости корпуса с атмосферой, входное отверстие которого имеет круглую форму и расположено на поверхности упорного выступа, перпендикулярной оси поворота стакана, ответные выступы выполнены Г-образными, каждый из которых в центральной части его полки, установленной перпендикулярно оси поворота стакана, имеет соосное входному отверстию упорного выступа отверстие с подпружиненным шаровым клапаном, выступающим из него и обращенным к входному отверстию упорного выступа, при этом расстояние от входного отверстия воздухоотводящего канала упорного выступа до полки ответного выступа, установленной перпендикулярно оси поворота стакана, меньше высоты выступающей из отверстия ответного выступа части шарового канала. При этом пусковой механизм разгерметизации выполнен в виде двуплечего рычага, установленного на переднем торце корпуса, который имеет отверстие с перекрывающей его упругой мембраной, расположенное на вертикальной оси переднего торца корпуса между загрузочным бетоноводом и осью поворота стакана, при этом одно плечо рычага взаимодействует с упругой мембраной, а другое плечо соединено с размещенным в нижней части корпуса подпружиненным относительно него цилиндрическим клапаном, перекрывающим отверстие, сообщающееся с задней изолированной полостью корпуса.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема бетононасоса; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 сечение В-В на фиг. 4.

Пневматический бетононасос содержит цилиндрический корпус 1, соединенные с ним загрузочный 2 и разгрузочный 3 бетоноводы и пневмопровод 4 и установленный в корпусе 1 поворотный распределитель 5, выполненный в виде стакана с валом 6, закрепленным с возможностью вращения в опорной части 7 корпуса, и разделенный перегородками 8 на балластную 9 и равные рабочие 10 и 11 изолированные секторные камеры, причем перегородка 8, разделяющая рабочую 10 и рабочую 11 секторные камеры, расположена под углом 120^о к вертикальной оси корпуса 1. В нижней части корпуса 1 по вертикальной оси установлен упорный выступ 12, а на поверхности поворотного распределителя 5 в зоне центральной части рабочих 10 и 11 секторных камер ответные выступы 13.

Загрузочный бетоновод 2 подсоединен к верхней передней торцовой части 14 корпуса 1 по вертикальной оси. Корпус 1 снабжен кольцевой перегородкой 15, охватывающей поворотный распределитель 5, и разделяющей его на две: переднюю 16 и заднюю 17 изолированные полости, каждая из которых снабжена соответственно дополнительным пневмопроводом 18 и 19. Перегородки 8 поворотного распределителя 5, образующие балластную секторную камеру 9, установлены так, что каждая из них в рабочей секторной камере 10 является касательной к внешней боковой поверхности загрузочного бетоновода 2. При этом поворотный распределитель 5 в виде стакана с валом 6 выполнен высотой меньше расстояния от переднего торца 14 корпуса 1 до торца 20 опорной части 7 корпуса и установлен с возможностью продольно-горизонтального перемещения. Торец 20 опорной части 7 корпуса снабжен шаровым упором 21, расположенным по оси поворота распределителя 5. На валу 6 поворотного распределителя 5 установлена пружина 22, упирающаяся одним концом в задний торец 23 корпуса 1, а другим в днище 24 стакана через подшипник 25 качения. Упорный 12 и ответные 13 выступы размещены в задней изолированной полости 17 корпуса 1. Внутри упорного выступа 12 выполнен воздухоотводящий канал 26, сообщающийся одной стороной с атмосферой, а другой, выполненной в виде круглого входного отверстия 27, размещенного на торце 28 упорного выступа 12, перпендикулярной оси поворота распределителя 5, с полостью корпуса 1.

Ответные выступы 13 выполнены Г-образными, каждый из которых своей центральной части 29, перпендикулярной оси поворота распределителя 5, снабжен выступающим шаровым клапаном 30, поджатым к части 29 пружиной 31. Шаровой клапан 30 расположен на уровне входного отверстия 27 и обращен к нему. Расстояние от входного отверстия 27 до части 29 ответного выступа 13, перпендикулярной оси поворота распределителя 5, меньше выступающей части шарового клапана 30. При этом пневматический бетононасос снабжен пусковым механизмом 32 разгерметизации задней изолированной полости 17 корпуса 1.

Пусковой механизм 32 разгерметизации выполнен в виде двуплечего рычага 33, закрепленного на опоре 34 с помощью шарнира 35. Двуплечий рычаг 33 одним плечом 36 посредством подпятника 37 с шарниром 38 контактирует с упругой мембраной 39, закрывающей отверстие 40 в рабочую секторную камеру 10, расположенное на переднем торце 14 корпуса 1 по ее вертикальной оси под загрузочным бетоноводом 2 в секторе, образованном касательными к внешним боковым поверхностям загрузочного бетоновода 2 и к оси поворота распределителя 5. Другим плечом 41 рычаг 33 посредством штока 42, проходящего через отверстие 43 в нижнем переднем торец 14 корпуса 1, и шарниров 44 и 45 соединен с цилиндрическим клапаном 46, размещенным в передней 16 изолированной полости корпуса 1. На штоке 42 установлена пружина 47, упирающаяся одним концом в шарнир 44, а другим в передний торец 14 корпуса 1. Цилиндрический клапан 46 выполнен полым (в виде втулки), снабжен прорезью 48, расположенной в центральной зоне нижней боковой цилиндрической поверхности, и установлен с возможностью продольно-горизонтального перемещения в цилиндрическом патрубке 49. Последний прикреплен к переднему торцу 14 корпуса 1 и герметично закрыт со стороны опорной части 7 корпуса. Патрубок 49 снабжен воздуховодным отверстием 50, расположенным в центральной хоне нижней боковой цилиндрической поверхности. Воздуховодное отверстие 50 сообщено с задней 17 изолированной полостью корпуса 1 с помощью трубопровода 51.

Пневматический бетононасос работает следующим образом.

По загрузочному бетоноводу 2 бетонная смесь подается в рабочую секторную камеру 10 поворотного распределителя 5. В это время бетонная смесь, находящаяся в рабочей секторной камере 11, воздухом из пневмопровода 4 выталкивается в разгрузочный бетоновод 3. Одновременно по пневмопроводу 19 в заднюю изолированную полость 17 корпуса 1 подается воздух под давлением, который совместно с пружиной 22 воздействует на днище 24 стакана и прижимает поворотный распределитель 5 к переднему торцу 14 корпуса 1. В этом время по пневмопроводу 18 в переднюю изолированную полость 16 корпуса 1 подается воздух под давлением. При опорожнении рабочей камеры 11 и заполнении рабочей камеры 10 находящаяся в последней бетонная смесь через отверстие 40 оказывает давление на упругую мембрану 39 и, деформируя ее, перемещает подпятник 37 с шарниром 38. При этом плечо 36 двуплечего рычага 33 приподнимается и, преодолевая сопротивление пружины 47, опускает другое плечо 41 и перемещает посредством штока 42 цилиндрический клапан 46 внутри неподвижно закрепленного патрубка 49. При совпадении прорези 48 клапана 46 с воздуховодным отверстием 50 патрубка 49 сжатый воздух, находящийся в задней изолированной полости 17 корпуса 1, по трубопроводу 51 через воздуховодное отверстие 50, прорезь 48 и через отверстие 43 прорывается в атмосферу.

Происходит разгерметизация и снижение величины давления сжатого воздуха в задней 17 изолированной полости корпуса 1, что приводит к уменьшению прижимных усилий на днище 24 стакана. Как только отталкивающие усилия от давления сжатого воздуха в рабочей камере 11 превысят прижимные усилия от пружины 22 и давления, оставшегося в задней 17 полости корпуса 1 сжатого воздуха, на днище 24 стакана, поворотный распределитель 5 несколько перемещается к торцу 20 опорной части 7 корпуса. При этом силы трения уплотнителя поворотного распределителя 5 о передний торец 14 корпуса 1 снижаются и распределитель 5 начинает поворачиваться под весом смеси, находящейся в рабочей камере 10. В результате ответный выступ 13 отходит от упорного выступа 12, шаровой клапан 30 освобождает входное отверстие 27 и через последнее и далее через воздухоотводящую полость 26 сжатый воздух из задней изолированной полости 17 корпуса 1 вырывается в атмосферу. Этим обеспечивается полная разгерметизация задней полости 17 и дальнейшее перемещение отталкивающими силами сжатого воздуха в рабочей полости 11, поворотного распределителя 5 к торцу 20 опорной части 7 до шарового упора 21. Это перемещение может быть в пределах величины деформации уплотнителя распределителя 5, контактирующего с передним торцом 14 корпуса 1. В этих условиях и происходит "освобожденный" от сил трения уплотнителя поворот распределителя 5 до соприкосновения второго ответного выступа 13 с упорным выступом 12. При этом рабочая секторная камера 10 опускается вниз и занимает положение рабочей секторной камеры 11, а последняя поднимается вверх и становится под загрузку. В ходе этого поворота сжатый воздух в передней изолированной полости 16 корпуса 1 герметизирует рабочую 11 и рабочую 10 секторные камеры и предотвращает попадание из них бетонной смеси в нижнюю часть корпуса 1, а цилиндрический клапан 46 под действием пружины 47 возвращается в исходное положение, поскольку бетонная смесь уже не давит на упругую мембрану 39 через отверстие 40. При соприкосновении второго ответного выступа 13 с упорным выступом 12 шаровой клапан 30 под воздействием пружины 31 закрывает входное отверстие 27, герметизируя заднюю изолированную полость 17 корпуса 1. При этом в задней полости 17 сразу же восстанавливается давление сжатого воздуха, подаваемого по пневмопроводу 19, которое, совместно с пружиной 22, воздействует на днище 24 стакана и прижимает поворотный распределитель 5 к переднему торцу 14 корпуса 1. В таком положении распределитель 5 удерживается под действием веса балластной секторной камеры 9 и усилий прижима. Далее цикл повторяется с поворотом распределителя 5 в обратном направлении в прежнее положение.

Использование: в насосостроении для транспортирования бетонов и растворов к месту укладки. Сущность изобретения: пневматический бетононасос содержит цилиндрический корпус с упорным выступом в нижней части его по вертикальной оси и полой опорной частью на его заднем торце. В полости корпуса размещен поворотный распределитель в виде стакана с соосным валом в опорной части корпуса и разделительными перегородками. Последние образуют в стакане изолированные балластную и две равные рабочие секторные камеры. В центральной зоне рабочих камер на поверхности стакана выполнены выступы, ответные упорному выступу корпуса. Последний соединен своей верхней частью переднего торца с загрузочным бетоноводом. Бетононасос имеет разгрузочный бетоновод, пневмопровод и пусковой механизм разгерметизации. Корпус выполнен с охватывающей стакан кольцевой перегородкой с образованием передней и задней изолированных полостей. С последним соединены соответствующие дополнительные пневмопроводы. Стакан установлен с возможностью продольного перемещения вдоль горизонтальной его оси и выполнен высотой, меньшей расстояния от переднего торца корпуса до торца его опорной части. Опорная часть корпуса имеет размещенный на оси поворота стакана шаровой упор. Вал стакана имеет пружину. Последняя охватывает вал и установлена с опиранием одним концом на задней торец корпуса, а другим - в днище стакана через подшипник качения. Загрузочный бетоновоз соединен с верхней частью переднего торца корпуса по его вертикальной оси. Упорный выступ и ответные выступы размещены в задней изолированной полости корпуса. Упорный выступ выполнен с воздухоотводящим каналом для сообщения задней полости корпуса с атмосферой. Входное отверстие канала имеет круглую форму и расположено на поверхности упорного выступа, перпендикулярной оси поворота стакана. Ответные выступы выполнены Г-образыми. Каждый из ответных выступов в центральной части его полки, установленной перпендикулярно оси поворота стакана, имеет соосное входному отверстию упорного выступа отверстие с подпружиненным шаровым клапаном. Последний выступает из отверстия и обращено к входному отверстию упорного выступа. Расстояние от входного отверстия воздухоотводящего канала упорного выступа до полки ответного выступа, установленной перпендикулярно оси поворота стакана, меньше высоты выступающей из отверстия ответного выступа части шарового клапана. При этом пусковой механизм разгерметизации выполнен в виде двуплечего рычага. Рычаг установлен на переднем торце корпуса. Последний имеет отверстие с перекрывающей его упругой мембраной. Отверстие размещено на вертикальной оси переднего торца корпуса между загрузочным бетоноводом и осью поворота стакана. Одно плечо рычага взаимодействует с упругой мембраной. Другое плечо рычага соединено с размещенным в нижней части корпуса подпружиненным относительно него цилиндрическим клапаном для перекрытия отверстия, сообщающегося с задней изолированной полостью корпуса. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ БЕТОНОНАСОС, содержащий цилиндрический корпус с упорным выступом в нижней его части по вертикальной оси и полой опорной частью на его заднем торце, размещенный в полости корпуса поворотный распределитель в виде стакана с соосным валом в опорной части корпуса и разделительными перегородками, образующими в стакане изолированные балластную и две равные рабочие секторные камеры, а в центральной зоне последних на поверхности стакана выполнены выступы, ответные упорному выступу корпуса, соединенного своей верхней частью переднего торца с загрузочным бетоноводом, разгрузочный бетоновод и пневмопровод, отличающийся тем, что он снабжен пусковым механизмом разгерметизации и двумя дополнительными пневмопроводами, корпус выполнен с охватывающей стакан кольцевой перегородкой с образованием передней и задней изолированных полостей, с которыми соединены соответствующие дополнительные пневмопроводы, стакан установлен с возможностью продольного перемещения вдоль горизонтальной его оси и выполнен высотой, меньшей расстояния от переднего торца корпуса до торца его опорной части, которая имеет размещенный на оси поворота стакана шаровой упор, а вал стакана - пружину, охватывающую его и установленную с опиранием одним концом на задний торец корпуса, а другим - в днище стакана через подшипник качения, причем загрузочный бетоновод соединен с верхней частью переднего торца корпуса по его вертикальной оси, упорный выступ и ответные выступы размещены в задней изолированной полости корпуса, а упорный выступ выполнен с воздухоотводящим каналом для сообщения задней полости корпуса с атмосферой, входное отверстие которого имеет круглую форму и расположено на поверхности упорного выступа, перпендикулярной к оси поворота стакана, ответные выступы выполнены в плане Г-образной формы, каждый из которых в центральной части его полки, установленной перпендикулярно к оси поворота стакана, имеет соосное с входным отверстием упорного выступа отверстие с подпружиненным шаровым клапаном, выступающим из него и обращенным к входному отверстию упорного выступа, при этом расстояние от входного отверстия воздухоотводящего канала упорного выступа до полки ответного выступа, установленной перпендикулярно к оси поворота стакана, меньше высоты выступающей из отверстия ответного выступа части шарового клапана. 2. Бетононасос по п.1, отличающийся тем, что пусковой механизм разгерметизации выполнен в виде двуплечего рычага, установленного на переднем торце корпуса, который имеет отверстие с перекрывающей его упругой мембраной, расположенное на вертикальной оси переднего торца корпуса между загрузочным бетоноводом и осью поворота стакана, при этом одно плечо рычага взаимодействует с упругой мембраной, а другое плечо соединено с размещенным в нижней части корпуса подпружиненным относительно него цилиндрическим клапаном, перекрывающим отверстие, сообщающееся с задней изолированной полостью корпуса.