Бетононасос Советский патент 1993 года по МПК F04B15/02 

. Изобретение относится к насосострое- нию, в частности к поршневым бетононасосам.

Цель изобр.етения - повышение надежности, долговечности и упрощение конструкции бетононасоса

На фиг. 1 изображен продольный разрез бетононасоса: на фиг.2 - взаимное положение деталей бетононасоса в месте крепления нагнетательного патрубка при отсутствии давления; на фиг.З - тот же узел крепления нагнетательного патрубка под нагрузкой.

Бетононасос содержит приемный бункер 1 с расположенным между передней 2 и задней 3 стенками бункера и установленным с возможностью качания относительно

оси 4 над днищем 5 бункера 1 распределительным патрубком 6, один конец которого в любом из крайних положений при помощи износостойкого кольца 7 сообщен с одним из двух рабочих цилиндров 8 на передней стенке 2 бункера 1 а другой конец распределительного патрубка 6 сообщен через втулку 9 с нагнетательным патрубком 10.

Нагнетательный патрубок 10 фланцем 11 с болтами 12 на поворотных осях 13 и откидным болтом 14 на оси 15 закреплен с наружной стороны к задней стенке 3 приемного бункера.

Для предотвращения утечки жидкой фазы бетонной смеси в про1ч чке фланца 11 нагнетательного патрубка 10, в которую входит конец втулки 9 распределительного пат00 45

ел

рубка 6, установлено торцевое кольцевое эластичное уплотнение 16, например, прямоугольного сечения.

Для качания патрубка 6 относительно оси 4, совпадающей с осью нагнетательного патрубка 10, служит приводное устройство., включающее водило 17, соединенное осью 18 и кривошипом 19с домкратом 20.

Втулка 9 распределительного S-образ- ного патрубка 6 на части своей длины совместно с запрессованной в заднюю стенку 3 бункера гильзой 21 образуют подшипниковый узел. Втулка 9 патрубка 6 на участке между соединением ее с фланцем 11 нагнетательного патрубка 10 и наружной торцевой поверхностью гильзы 21 снабжена упором 22, например, в виде съемного стопорного кольца в кольцевой канавке, причем между гильзой 21 и упором 22 образован зазор определенной величины, величина которого связана с жесткостью задней стенки бункера и допустимым смещением нагнетательного патрубка 10 относительно распределительного патрубка 6.

Бетононасос работает следующим образом.

Бетонная смесь поступает в приемный бункер 1, откуда на такте всасывания поступает в один из открытых рабочих цилинд- ров. По окончании такта всасывания на этом цилиндре s-образный распределительный патрубок б гидродомкратом 20 через кривошип 19, ось 18, водило 17 перемещается в другое крайнее положение, при этом нижний конец патрубка 6 сообщается с тем рабочим цилиндром, в котором заканчивается такт всасывания смеси. В таком положении второй рабочий цилиндр открыт в приемный бункер и подготовлен к началу такта всасывания смеси. После фиксации крайнего положения патрубка 6 начинается такт нагнетания в рабочем цилиндре 8, с которым он соединен. Смесь из рабочего цилиндра 8 через износостойкое кольцо 7 поступает в патрубок 6, затем через втулку 9 и через торцевое уплотнение 16 поступает в нагнетательный патрубок 10, давление в котором будет определяться различными условиями (сопротивлением перемещения смеси, длиной транспортировки, диаметром патрубков), давление в патрубках 6 и 10 остается высоким и при перекидывании s- образного патрубка 6 из одного крайнего положения в другое.

С увеличением давления смеси осевое усилие на нагнетательный патрубок 10 возрастает и передается на заднюю стенку 3 бункера 1, жесткость которого сравнительно мала из-за конструктивных особенностей и большой ширины. Нагнетательный

патрубок 10, преодолевая упругое сопротивление задней стенки 3, которая деформируется в пределах зазора между гильзой 21 и съемным упором 22 на втулке s-образного патрубка 6, смещается относительно распределительного патрубка 6, закрепленного без осевой подвижки через водило 17 и ось 18 на передней жесткой стенке 2 бункера 1.

Известно, что торцевое уплотнение под действием давления смеси в увеличивающемся зазоре деформируется без потери контакта с уплотняемыми торцами патрубков 6 и 10.

Таким образом наличие зазора определенной величины между задней стенкой 3 бункера и съемным упором 22, которая не должна превышать допустимого увеличения расстояния между уплотняемыми торцами

патрубков 6 и 10, а также достаточная жесткость задней стенки бункера обуславливают надежную и долговечную работу бетононасоса и распределительного устройства при жестком и. следовательно, конструктивно

простом креплении патрубка 10 на задней стенке 3 бункера.

Установлено, что деформация задней стенки 3 бункера в пределах допустимого смещения патрубка 10 практически прямо

пропорциональна усилию со стороны нагнетательного патрубка 10, однако наиболее распространенному режиму работы бетононасоса соответствуют нагрузки до 0,7-0,8 максимальной нагрузки и именно в этих

пределах усилий достаточно хорошо и надежно работает торцевое уплотнение.

Поэтому величина зазора U между гильзой 21 и съемным упором 22 выбрана из соотношения

к-0,7...0.. 1з

где К - жесткость задней стенки бункера:

Рмакс - максимальное усилие в нагнетательном трубопроводе 10.

Практическая величина зазора (2,5...4) .

Но наличие зазора между задней стенкой 3 бункера 1 и съемным упором 22 патрубка 6 не только упрощает конструкцию, но

и увеличивает надежность и долговечность бетононасоса за счет уменьшения усилий между распределительным патрубком 6 и стенками 2 и 3 бункера. В известных конструкциях с малой жесткостью задней стенки

бункера съемные упоры на конце распределительных патрубков установленные вплотную у задней стенки 3 бункера, предотвращали ее деформацию с передачей усилия от нагнетательного патрубка через

заднюю стенку малой жесткости на распределительный патрубок, а от него через водило и ось поворота на переднюю стенку бункера. Это сопровождалось увеличением сил сопротивления повороту патрубка 6, из- носа трущихся пар и увеличения зазора между кольцом 7 патрубка 6 и передней стенкой 2 бункера дополнительно к величине износа этих сопрягаемых деталей.

Согласно изобретению при зазоре меж- ду гильзой 21 и съемным упором 22 усилие от нагнетательного патрубка 10 практически никогда не будет передаваться на распределительный патрубок 6. И только при больших усилиях, когда будет выбран пол- ностью зазор между гильзой 21 и упором 22 только 20...30% усилия будут передаваться на распределительный патрубок. Формула изобретения Бетононасос, содержащий два рабочих цилиндра и нагнетательный патрубок, закрепленные соответственно на передней и задней стенках приемного бункера, распределительный патрубок, установленный в приемном бункере между указанными стен- ками с возможностью качания между двумя крайними положениями относительно оси нагнетательного патрубка для попеременного сообщения последнего в крайних положениях с одним из рабочих цилиндров,

причем один конец распределительного патрубка сопряжен с задней стенкой бункера с образованием подшипника скольжения и снабжен съемным осевым упором, установленным с внешней стороны задней стенки, при этом нагнетательный патрубок сопряжен с концом распределительного патрубка с возможностью упругого осевого смещения и имеет в зоне сопряжения зла1 стичное торцевое уплотнение, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, долговечности и упрощения конструкции, съемный осевой упор на конце распределительного патрубка установлен с образованием гарантированного осевого зазора между ним и задней стенкой приемного бункера, при этом жесткость К задней стенки бункера в направлении оси подшипника скольжения определяется соотношением

Рмакс

К 0.7-0.8

1Э

где Рмакс - максимальное осевое усилие, действующее на нагнетательный патрубок; 1Э - величина гарантированного осевого зазора между осевым упором иа задней стенкой бункера, равная допустимому смещению торцов распределительного и нагнетательного патрубков в«зоне установки торцевого уплотнения.

Сущность изобретения: два рабочих цилиндра и нагнетательный патрубок закреплен соответственно на передней и задней стенках приемного бункера. Распределительный патрубок установлен в бункере между этими стенками с возможностью качания между двумя крайними положениями относительно оси нагнетательного патрубка для переменного сообщения его в крайних положениях с одним из цилиндров. Один конец распределительного патрубка сопряжен с задней стенкой бункера с образованием подшипника скольжения и снабжен съемным осевым упором, установленным с внешней стороны задней стенки. Нагнетательный патрубок сопряжен с концом распределительного патрубка с возможностью упругого осевого смещения и имеет в зоне сопряжения эластичное торцевое уплотнение. Съемный осевой упор на конце распределительного патрубка установлен с образованием гарантированного осевого зазора между ним и задней стенкой. Жесткость задней стенки в направлении оси подшипника определяют из заданного соотношение 3 ия Ј

1920

18 1 11

III I

в j ггп w

2 %

3 Ъ11 1

Фиг.З