壓力補償式混凝土輸送缸活塞密封結(jié)構(gòu)

混凝土細(xì)石泵、濕噴機(jī)、攪拌泵送是通過混凝土輸送缸活塞的推力實現(xiàn)的，產(chǎn)品使用過程中，因活塞磨損引起的高故障率、壽命短等問題一直沒有得到有效解決。混凝土輸送缸活塞一般由金屬骨架和聚氨酯密封體組成，通過密封體與輸送缸之間的過盈配合來保證密封性能，實現(xiàn)泵送。密封體磨損會導(dǎo)致漏漿失效、輸送缸壁擦傷、輸送壓力泄漏等問題。為提高活塞使用壽命，采取了很多措施：提高材料耐磨性、提高結(jié)構(gòu)安裝精度、改善活塞受力狀況、加強冷卻和潤滑等，但這些措施未能達(dá)到滿意效果，故障率一直居高不下。

混凝土細(xì)石泵、攪拌泵活塞壽命短主要有兩方面的原因：

一是活塞更換初期，密封體與輸送缸之間的過盈量大、摩擦力大，發(fā)熱嚴(yán)重、溫度增高。溫度過高導(dǎo)致聚氨酯密封體焦化、老化，從而加劇磨損，縮短壽命。

二是使用后期，過盈量逐漸減少、間隙增大，導(dǎo)致微量漏漿，漿體中的砂粒加劇混凝土輸送缸的磨損，縮短壽命。

特點分析

（1）避免“大過盈”裝配，顯著降低混凝土活塞磨損�；钊�密封體與輸送缸間的密封以液壓力保證，取代“過盈量”設(shè)計，避免“大過盈”裝配對活塞及輸送缸造成的劇烈磨損。合理控制壓力，實現(xiàn)磨損及能耗小化，避免密封體因過熱而焦化、老化。

（2）間隙自補償，活塞使用壽命有效延長。

溢流閥設(shè)定溢流壓力后，活塞內(nèi)腔壓力始終恒定，活塞與輸送缸間的徑向壓力亦基本恒定。當(dāng)活塞與輸送缸過盈量較大時，密封體及橡膠內(nèi)胎收縮，可有效減少早期磨損，降低發(fā)熱；當(dāng)密封體磨損后，在壓力油的作用下，橡膠內(nèi)胎、密封體膨脹，可補償密封體與輸送缸間的間隙，防止漏漿，使活塞的使用壽命得到有效延長。

（3）過壓自潤滑。當(dāng)活塞內(nèi)腔壓力升高并超過溢流壓力時，溢流閥開啟，腔內(nèi)液壓油通過溢流孔流向?qū)�向環(huán)外表面的潤滑環(huán)道，對導(dǎo)向環(huán)及密封體進(jìn)行潤滑，降低外環(huán)溫度，延長活塞使用壽命。

針對混凝土細(xì)石泵等設(shè)備輸送缸活塞初期過盈量大、阻力大、發(fā)熱量大、能耗大、磨損嚴(yán)重、壽命短等一系列問題，本文提出一種壓力補償式混凝土活塞方案，利用溢流閥與單向閥組成活塞封閉內(nèi)腔，從主油缸內(nèi)引入高壓油，使混凝土活塞從內(nèi)部撐緊輸送缸內(nèi)壁，以穩(wěn)定的液壓力代替?zhèn)鹘y(tǒng)的過盈設(shè)計，維持混凝土活塞與輸送缸間的壓力，實現(xiàn)活塞磨損后自補償。目前壓力補償式混凝土輸送缸活塞正在進(jìn)行相關(guān)試制與試驗工作：

（1）完成了主油缸活塞桿的油路和制造工藝設(shè)計，空心活塞桿采用2段組焊而成。

（2）完成了混凝土密封體的仿真分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和試制。

（3）完成了液壓系統(tǒng)的壓力設(shè)計，通過試驗初步確定了單向閥和溢流閥的開啟壓力。

青科細(xì)石泵、濕噴機(jī)等設(shè)備均采用耐磨活塞，減少易損件的更換頻率，提高工作效率。