WO2012041078A1 - 砂浆车用伸缩出料装置及砂浆车 - Google Patents

Description

砂浆车用伸缩出料装置及砂浆车 本申请要求于 2010 年 9 月 28 日提交中国专利局、 申请号为 201010294913.0、 发明名称为"砂浆车用伸缩出料装置及其砂浆车"的中国 专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明主要涉及到砂浆设备领域， 特指一种砂浆车。

背景技术

无碴轨道高速铁路施工过程中， 需在无碴轨道混凝土承载层和轨道板 内腔之间灌注一种特殊的沥青水泥砂浆（ CA砂浆或 BZM砂浆 ), 该砂浆 主要由沥青、 水、 干粉、 外加剂等成份按照一定的工艺流程拌制而成。 为 了方便、 及时地将搅拌的砂浆浇注到轨道板内腔， 国内外通常采用移动式 沥青水泥砂浆车 （筒称砂浆车）来进行砂浆的生产及灌注工作。 砂浆车主 要由牵引车头、 半挂式拖车底盘、 车辆调平装置及上装部分组成， 其中上 装部分为厢式结构， 内部包含干粉、 水、 沥青、 外加剂等物料的储存、 输 送及计量系统， 清洗装置， 搅拌机和成品料出料装置。 砂浆车工作时， 输 送装置将各种物料输送到位于车厢尾部的搅拌机进行搅拌， 拌制好的砂浆 通过搅拌机底部的卸料门进入成品出料斗， 然后成品出料斗被举升装置举 升到一定高度， 使得沥青水泥砂浆在重力的作用下通过出料斗底部的出口 注入到轨道板内腔中。

如图 1和图 2所示， 传统砂浆车的结构中， 上装机架 1放置在半挂车 底盘 9上， 搅拌机 2置于上装机架 1的尾部。 当砂浆车行驶或搅拌机卸料 时，此时举升油缸 4的活塞杆处于压缩状态，使得举升臂 3处于竖直位置， 出料斗 7在压紧油缸 5的作用下与搅拌机出料口 15贴合。出料斗 7的顶部 边缘设置有弹性橡胶圏 10, 用于防止搅拌机 2卸料时砂浆的外泄。 尾部保 险杠 6固定在举升臂 3上， 可起到车体尾部防护作用。

当砂浆车进行砂浆的灌注时，通过快速接头 11为出料斗 7接上灌浆软 管 13 , 此时举升油缸 4的活塞杆伸出， 逐渐将举升臂 3抬起， 同时压紧油 缸 5动作， 确保出料斗 7保持水平。 当出料斗 7上升至灌浆高度时， 出料 斗 7底部的气动蝶阀打开， 砂浆在重力作用下经灌浆软管 13和灌浆头 14 进入到指定的灌浆地点。 灌浆过程中出料斗 7底部的减速机 8始终处于工 作状态， 带动成品出料斗中的搅拌叶片旋转，确保料斗中的砂浆卸料完全。

砂浆车工作时， 必须保证成品出料斗水平以防止砂浆倾泄出来。 由于 现有砂浆车底盘上均采用了调平装置， 使得砂浆车在崎岖路面上能确保上 装部分整体保持水平， 因此就需要成品出料斗相对于整个砂浆车上装部分 始终水平。 从图 1、 图 2可知， 当举升油缸 4工作时， 压紧油缸 5需精确 动作以保证出料斗 7顶部始终水平。 专利号为 CN201009365、 名称为 "一 种装有水平控制装置的砂浆车成品储料斗 "的专利提出了通过倾角传感器 来检测成品出料斗倾斜度的水平控制装置， 通过实时检测出料斗的倾斜度 控制比例换向阀的动作， 从而控制压紧油缸的运动速度确保成品出料斗水 平。 但由于换向阀的阀芯为滑阀结构， 工作时容易产生泄漏， 导致该装置 稳定性较差， 一旦停止工作一段时间后重新工作时， 相应的电气控制参数 需重新设定。 专利号为 CN201009370和 CN201086360的专利中均提到了 一种采用伺服油缸对压紧油缸进行精确控制的方法， 其思想是在举升臂与 上装机架之间设置一伺服油缸， 其尺寸与行程与压紧油缸完全相同， 同时 该伺月良油缸的进油口和出油口分别与压紧油缸的进油口和出油口相连。 通 过精确计算伺服油缸的安装位置， 使得举升臂运动过程中伺服油缸能始终 控制压紧油缸精确动作， 从而保证成品出料斗水平。 该装置的控制效果要 优于 CN201009365专利所采用的方法，但需对伺服油缸的行程及安装位置 进行大量计算， 且对安装精度要求^艮高， 另外一旦两个油缸间发生内泄不 易排查。

另外， 如图 1所示， 现有砂浆车通过出料斗 7顶部的弹性橡胶圏 10 与机架上的卸料口之间的摩擦密封来防止搅拌机 2卸料时砂浆外泄， 若橡 胶圏弹性较好， 则密封效果较好， 但磨损很快， 需经常更换橡胶圏； 若橡 胶圏的硬度较高， 则其耐磨性得到提高， 但密封效果较差， 且容易与出料 口碰撞后脱落。

受各种原因限制， 目前无磴轨道高速铁路主要以高架桥施工为主， 由 于砂浆车不能在铁路高架桥上行驶， 因此很少情况下是通过成品出料斗直 接进行沥青水泥砂浆的灌注， 而是先将成品出料斗举升一定高度， 将砂浆 从出料斗中卸到特制的中转斗中 （中转斗也需配备减速机、 搅拌叶片及控 制阀）， 然后用起重机将该中转斗吊起进行砂浆的灌注。 由于成品出料斗无 法进行快速拆卸， 因此该过程需要成品出料斗及中转斗两种灌浆容器， 施 工成本较高，且砂浆中转过程中需花费较多时间， 因而导致施工效率较低。 发明内容

本发明要解决的技术问题就在于： 针对现有技术存在的技术问题， 本 发明提供一种结构筒单紧凑、 成本低廉、 操作筒便、 适应范围广、 在保证 砂浆车出料平稳和快速的同时能够大大提高砂浆车的施工效率以及节约施 工成本的砂浆车用伸缩出料装置及其砂浆车。

为解决上述技术问题， 本发明采用以下技术方案：

一种砂浆车用伸缩出料装置， 包括成品出料斗， 所述成品出料斗与一 个以上固接于砂浆车上装机架上的水平伸缩组件的伸缩端相连。

作为本发明的进一步改进：

所述水平伸缩组件包括固定于砂浆车上装机架上的基本臂、 水平伸缩 油缸以及依次套设于基本臂中的一级以上的伸缩臂， 所述基本臂与固接于 砂浆车上装机架上的安装梁连接。

所述基本臂的外侧壁上对称设有安装板， 所述安装板通过连接件固定 于安装梁上。 向条。 — ^{S S} ' ' 所述水平伸缩组件的伸缩端上设有联接体， 所述联接体上装设有沿竖 直方向布置的举升油缸组件， 所述成品出料斗支承于所述举升油缸组件的 伸缩端上。

所述举升油缸组件的伸缩端上设有支撑板， 所述支撑板上设有用来与 成品出料斗配合定位的定位销。

所述举升油缸组件穿设于联接体中且举升油缸组件的外侧壁固定于联 接体上。

所述联接体上朝向砂浆车尾部的一端设有保险杠。

所述保险杠上装设有汽车尾灯和反射器。

本发明进一步公开了一种砂浆车， 包括砂浆车底盘、 通过砂浆车上装 机架固定于砂浆车底盘上的上装， 还包括上述任意一项的砂浆车用伸缩出 料装置。

所述成品出料斗包括斗体、 装设于斗体中的搅拌机构以及位于斗体出 料扣处的快速接头和手动阀。

所述斗体上设有一个以上的吊耳。

所述斗体上设有一个以上用来与水平伸缩组件的伸缩端配合定位的定 位座。

所述斗体进料口边缘处设有弹性密封垫。

与现有技术相比， 本发明的优点在于：

1、 本发明的砂浆车用伸缩出料装置及其砂浆车， 结构筒单紧凑、 成本 低廉， 水平伸缩组件一端刚性连接于上装机架上并采用水平伸缩的方式， 彻底解决了砂浆车施工时出料斗不能保持水平的问题；

2、本发明的砂浆车用伸缩出料装置及其砂浆车，成品出料斗采用新的 设计， 该成品出料斗定位快速， 兼具原有成品出料斗和中转斗的特点， 既 可以原地灌浆， 亦可充当中转斗使用；

3、本发明的砂浆车用伸缩出料装置及其砂浆车，在进行高架桥上或隧 道中无碴轨道施工时， 由于无需对砂浆进行中转， 因此效率较原有出料装 置有较大提升， 且可减少灌浆容器的数量， 降低施工成本；

4、本发明的砂浆车用伸缩出料装置及其砂浆车， 出料斗与卸料口之间 采用压紧密封结构， 相对原有的摩擦密封结构， 密封性能得到大大提高； 5、本发明的砂浆车用伸缩出料装置及其砂浆车，通过安装在伸缩出料 装置尾部的保险杠， 无论车辆行驶还是施工状态下均能对砂浆车提供有效 的安全防护， 而原有出料装置的保险杠只能提供行车安装防护。

附图说明 图 2为现有砂浆车在灌浆状态下的结构示意图；

图 3为安装有本发明伸缩出料装置的砂浆车在行驶或搅拌机卸料时伸 缩出料装置的结构示意图；

图 4为安装有本发明伸缩出料装置的砂浆车在行驶或搅拌机卸料时的 后视结构示意图；

图 5为本发明中水平伸缩组件与砂浆车上装机架连接示意图； 图 6为水平伸缩组件与砂浆车上装机架连接处的放大结构示意图； 图 7为水平伸缩组件中伸缩臂伸出时的结构示意图；

图 8为水平伸缩组件中伸缩臂伸出时的俯视结构示意图；

图 9为举升油缸组件工作时的结构示意图；

图 10为直接用成品出料斗进行砂浆灌注时砂浆车的后视结构示意图； 图 11为具体实施例中水平伸缩组件及举升油缸组件的结构示意图； 图 12为具体实施例中成品出料斗结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。 如图 3所示， 本发明的砂浆车用伸缩出料装置， 包括成品出料斗 18, 成品出料斗 18与一个以上固接于砂浆车上装机架 1上的水平伸缩组件 20 的伸缩端相连。水平伸缩组件 20与砂浆车上装机架 1的固定方式可以是螺 纹联接或焊接。 砂浆车上装机架 1放置在砂浆车底盘 9上， 搅拌机 2置于 砂浆车上装机架 1的尾部， 其下方设置有卸料口 16。 砂浆车底盘 9上采用 了调平装置， 使得砂浆车上装机架 1能始终保持水平 （在此不进行赘述）。

本实施例中， 水平伸缩组件 20的沿车辆行驶方向通过安装梁 21水平 固定在上装机架 1的底部， 其伸出方向指向砂浆车底盘 9的尾部。 水平伸 缩组件 20的前端设置有轴线方向为竖直方向的举升油缸组件 19, 举升油 缸组件 19的顶部可以放置成品出料斗 18, 同时水平伸缩组件 20的前端还 安装有一保险杠 17。 保险杠 17通过螺栓固定在水平伸缩组件 20的前端， 尾部形状可参见图 4, 其上安装有满足国家强制认证要求的汽车尾灯 172 及反射器 171。 灯具的排列方式可自由组合， 不局限于图中所示的一种组 合方式。

水平伸缩组件 20为两个且关于砂浆车的中心面对称布置，水平伸缩组 件 20的详细安装结构示意图可参照图 3、 图 5和图 6。 每个水平伸缩组件 20均包括固定于砂浆车上装机架 1上的基本臂 201、 水平伸缩油缸 204以 及依次套设于基本臂 201中的一级以上的伸缩臂， 基本臂 201与固接于砂 浆车上装机架 1上的安装梁 21连接。 如图 5和图 11所示， 本实施例中， 水平伸缩组件 20主要由基本臂 201、 第一节伸缩臂 202 (即伸缩臂）、联接 体 209以及其内部的伸缩油缸 204、 活塞杆 205、 第一油缸支座 203、 第二 油缸支座 206组成。 参见图 6,基本臂 201、 第一节伸缩臂 202的截面形状 均为长方形空心环， 基本臂 201的截面尺寸较大， 第一节伸缩臂 202可以 放置在其中并存在间隙， 且四周间隙距离均相等。 为了使得第一节伸缩臂 202伸缩时沿直线轨迹运动， 第一节伸缩臂 202与基本臂 201之间设置有 四条导向条 207。 导向条 207的材质可以是钢板， 也可以是耐磨的硬质橡 胶。 基本臂 201的两侧外壳上对称焊接有安装板 208, 而安装板 208则通 过螺栓 22、 弹簧垫圏 23及螺母 24固定在安装梁 21上。 本发明中安装梁 21共有 3根，彼此之间互相平行，每根安装梁 21的两端焊接于上装机架 1 上， 从而使得基本臂 201固定在砂浆车上装机架 1上。

如图 11所示，伸缩油缸 204及活塞杆 205设置在伸缩臂内腔，其中伸 缩油缸 204的一端与固定于联接体 209上的第一油缸支座 203铰接， 活塞 杆 205的一端则与第二油缸支座 206铰接， 而第二油缸支座 206固定于砂 浆车上装机架 1上。 由于联接体 209固定在第一节伸缩臂 202的前端， 因 此当活塞杆 205伸缩时， 伸缩油缸 204能带动第一节伸缩臂 202完成伸出 和收缩运动。 当然， 亦可将活塞杆 205与第一油缸支座 203铰接， 伸缩油 缸 204与第二油缸支座 206铰接， 所实现的功能完全一样。 本实施例中， 固定于伸缩臂前端的联接体 209, 其靠车体外侧的平面上加工有螺纹孔， 用于安装保险杠 17; 其内部竖直方向有举升油缸组件 19穿过， 且举升油 缸组件的缸体 191外圏固定在联接体 209上。举升油缸组件 19的举升油缸 活塞杆 192位于缸体 191上方， 其顶部固定一支撑板 193。 支撑板 193与 举升油缸活塞^干 192的轴线方向垂直， 其俯视形状可以是圓形、 方形或其 它形状。 支撑板 193上沿油缸的轴向方向设置有定位销 194,该定位销 194 的下端为圓柱形， 顶部为圓锥形。

本发明进一步提供了一种砂浆车， 包括砂浆车底盘 9、 通过砂浆车上 装机架 1固定于砂浆车底盘 9上的上装， 它还包括上述的砂浆车用伸缩出 料装置。

如图 12所示， 本实施例中， 成品出料斗 18能够满足中转及浇注砂浆 所需的功能。 成品出料斗 18主要包括斗体 181、 搅拌机构、 手动阀 185、 快速接头 11、 弹性密封垫 183、 吊耳 182、 定位座 184和防水插座 187。 搅 拌机构包括搅拌叶片 186和减速机 8, 搅拌叶片 186安装在斗体 181 内部 的底板中心位置， 由斗体 181外的减速机 8带动。成品出料斗 18的底板呈 一定的倾斜角度，便于砂浆卸料完全。手动阀 185和快速接头 11依次安装 在成品出料斗 18的出料口位置， 手动阀 185用于控制成品出料斗 18的卸 料与否， 快速接头 11用于快速装卸灌浆软管 13。 斗体 181上进料口的边 缘处安装有一圏弹性密封垫 183 , 当成品出料斗 18被送往搅拌机 2的底部 进行接料时，在举升油缸组件 19的作用下， 弹性密封垫 183可以与搅拌机 2的卸料口 16实现紧密贴合， 防止搅拌机卸料时砂浆泄漏。成品出料斗 18 的斗体 181四周均布焊接有吊耳 182, 并在斗体 181上边缘附近固定一对 定位座 184。 定位座 184内腔形状尺寸与举升油缸组件 19上定位销 194的 形状相同，两者之间为间隙配合。本实施例中因为有两个水平伸缩组件 20, 因此就包括有两个举升油缸组件 19, 这样两个定位座 184的中心孔距离与 两个举升油缸组件 19上定位销 194的中心距离相同，因此可将成品出料斗 18放置在举升油缸活塞杆 192顶部的支撑板 193上， 成品出料斗 18保持 水平。 定位座 184与吊耳 182呈一定角度布置， 彼此之间并不干涉。 由于 成品出料斗 18在接料、 中转、灌浆等过程中搅拌叶片 186须时刻保持搅拌 状态，为此成品出料斗 18的斗体 181底部固定有一防水插座 187用于外接 电源， 防水插座 187的开口朝下， 插头的背部通过线缆 188与减速机 8的 电机接线盒相联。 当成品出料斗 18 直接进行灌浆工作时， 防水插座 187 可直接与砂浆车自带发电机的输出端联接；当成品出料斗 18需被吊转至其 它地点进行灌浆工作时， 防水插座 187可与其它单独电源联接。

当砂浆车行驶时， 水平伸缩组件 20和举升油缸组件 19完全收缩， 保 险杠 17的尾部与砂浆车上装机架 1尾部在一个平面内，可以对砂浆车尾部 进行安全防护。 此时成品出料斗 18可放在举升油缸组件 19顶部的支撑板 193上， 也可单独由其它车辆进行托运。

当砂浆车的搅拌机 2进行卸料时，如图 3所示，成品出料斗 18需放置 在举升油缸组件 19顶部的支撑板 193上， 水平伸缩组件 20处于完全收缩 状态。 此时成品出料斗 18顶部的弹性密封垫 183在举升油缸组件 19的作 用下与搅拌机 2的卸料口 16紧密贴合，避免卸料时砂浆外溅。砂浆车的搅 拌机 2在卸料过程中，成品出料斗 18的手动阀 185关闭，减速机 8始终带 动搅拌叶片 186对砂浆进行搅拌， 避免砂浆发生沉淀或离析。

搅拌机 2卸料完毕后， 如图 7和图 8所示， 砂浆车的水平伸缩组件 20 在油缸作用下伸出， 将成品出料斗 18伸出砂浆车上装之外。 此时， 若进行 高架桥上无磴轨道的灌注工作， 则可直接将绳索 25 固定于成品出料斗 18 的吊耳 182上， 使用起重机吊钩 26将成品出料斗 18吊起至指定工位进行 砂浆的浇注即可。为了提高生产效率，将装满砂浆的成品出料斗 18吊走后， 可在举升油缸组件 19顶部再放置一空的成品出料斗 18, 然后水平伸缩组 件 20收缩， 将空的出料斗送至搅拌机 2的卸料口 16下方， 等待搅拌机 2 的下次卸料。 若浇注工位就在砂浆车附近且地势较低， 则可将举升油缸组 件 19的举升油缸活塞杆 192伸出， 将成品出料斗 18举升至一定高度， 通 过快速接头 11为其安装好灌浆软管 13及灌浆头 14,直接进行砂浆的灌注， 此时工作状态如图 9和图 10所示。 成品出料斗 18中的砂浆浇注完毕后， 通过快速接头 11取下灌浆软管 13 , 举升油缸组件 19完全收缩， 然后水平 伸缩组件 20收缩， 将空的成品出料斗 18送至搅拌机 2的卸料口 16下方， 等待搅拌机 2的下次卸料。 成品出料斗 18进行砂浆灌注时， 手动阀 185 打开， 减速机 8仍带动搅拌叶片 186转动， 以便将斗中的砂浆卸料完全。

以上仅是本发明的优选实施方式， 本发明的保护范围并不仅局限于上 述实施例， 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。 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前提 下的若干改进和润饰， 应视为本发明的保护范围。

Claims

权 利 要 求

1、 一种砂浆车用伸缩出料装置， 包括成品出料斗（18), 其特征在于： 所述成品出料斗（ 18 )与一个以上固接于砂浆车上装机架（ 1 )上的水平伸 缩组件（20) 的伸缩端相连。

2、根据权利要求 1所述的砂浆车用伸缩出料装置， 其特征在于： 所述 水平伸缩组件（ 20 ) 包括固定于砂浆车上装机架（ 1 )上的基本臂 ( 201 )、 水平伸缩油缸（204) 以及依次套设于基本臂 (201 ) 中的一级以上的伸缩 臂， 所述基本臂（ 201 )与固接于砂浆车上装机架（ 1 )上的安装梁（ 21 ) 连接。

3、根据权利要求 2所述的砂浆车用伸缩出料装置， 其特征在于： 所述 基本臂（201) 的外侧壁上对称设有安装板（208), 所述安装板（208)通 过连接件固定于安装梁（21)上。

4、根据权利要求 2所述的砂浆车用伸缩出料装置， 其特征在于： 所述 基本臂（ 201 )与相邻伸缩臂之间以及相邻伸缩臂之间设有一根以上的导向 条（ 207 )。

5、根据权利要求 1或 2或 3或 4所述的砂浆车用伸缩出料装置，其特 征在于： 所述水平伸缩组件（20) 的伸缩端上设有联接体（209), 所述联 接体 (209)上装设有沿竖直方向布置的举升油缸组件（19), 所述成品出 料斗 （18) 支承于所述举升油缸组件（19) 的伸缩端上。

6、根据权利要求 5所述的砂浆车用伸缩出料装置， 其特征在于： 所述 举升油缸组件（ 19 )的伸缩端上设有支撑板（ 193 ), 所述支撑板（ 193 )上 设有用来与成品出料斗 （18) 配合定位的定位销 （194)。

7、根据权利要求 5所述的砂浆车用伸缩出料装置， 其特征在于： 所述 举升油缸组件（ 19)穿设于联接体 (209) 中且举升油缸组件（ 19)的外侧 壁固定于联接体（ 209 )上。

8、根据权利要求 5所述的砂浆车用伸缩出料装置， 其特征在于： 所述 联接体（209)上朝向砂浆车尾部的一端设有保险杠（17)。

9、根据权利要求 8所述的砂浆车用伸缩出料装置， 其特征在于： 所述 保险杠（ 17 )上装设有汽车尾灯（ 172 )和反射器（ 171 )。

10、 一种砂浆车， 包括砂浆车底盘（9)、 通过砂浆车上装机架（1) 固 定于砂浆车底盘（9)上的上装， 其特征在于： 还包括上述权利要求 1~9 中任意一项的砂浆车用伸缩出料装置。

11、根据权利要求 10所述的砂浆车，其特征在于：所述成品出料斗（ 18 ) 包括斗体（ 181 )、 装设于斗体（ 181 ) 中的搅拌机构以及位于斗体（ 181 ) 出料口处的快速接头 （11)和手动阀 （185)。

12、 根据权利要求 11所述的砂浆车， 其特征在于： 所述斗体（181) 上设有一个以上的吊耳（182)。

13、 根据权利要求 11所述的砂浆车， 其特征在于： 所述斗体（181) 上设有一个以上用来与水平伸缩组件 （20) 的伸缩端配合定位的定位座

( 184)。

14、 根据权利要求 11所述的砂浆车， 其特征在于： 所述斗体（181) 进料口边缘处设有弹性密封垫（ 183 )。