一种矿用搅拌车

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，更具体地，涉及一种矿用搅拌车。

背景技术

矿用搅拌车是一种使用于矿山和坑道的搅拌车，现有的搅拌车的进料口和出料机构(出料口和用于打开出料机构的出料气缸)都集成在搅拌车的尾盖上，同时尾盖用于密封住搅拌车的罐体，防止罐体外露，造成料液的蒸发或者露出；内圈是通过螺栓连接在车体的搅拌筒上的，跟随搅拌筒一起转动，作为动侧整体；尾盖连接在外圈上，尾盖和外圈形成一个进出料单元，作为一个静侧整体，如此形成回转密封；尾盖盖上之后与内圈之前会存在间隙，进出料的密封主要靠尾盖内侧上的密封圈贴合在罐体内圈上配合进行密封。由于制造公差或者搅拌筒在空载、满载时会发生形变，或者内圈转动过程中，都可能会导致内圈位置偏移，则导致内圈和外圈的轴心线不重合，如果不能调整外圈跟随内圈进行补偿移动，便会使得外圈和内圈之间过度贴合，可能会对密封件造成过度挤压而损坏密封圈，还可能会带动外圈周向转动，或者发出异响甚至损坏回转装置；目前技术手段中有很多回转装置，在端盖和密封滑环磨损后，被挤压的“O”形橡胶圈能够通过弹性形变补偿摩擦产生的间隙，保证了密封件和端盖的贴合度；但是不能保护密封滑环，长期使用之后还是需要更换滑环；而其浮动周向止动机构用于对外圈进行周向止动，防止外圈发生周向运动；但是其只是用密封滑环作为替代磨损品，而不能保护密封滑环，长期使用之后还是需要更换滑环；浮动周向止动机构是通过限位槽和凸起配合的形式防止外圈进行周向转动，只能防止外圈被内圈带动着周向转动，而不能对外圈的轴心线进行偏移补偿，即不能调整外圈的位置以补偿内圈的位移，还是会使得外圈和内圈之间局部过度贴合而发出异响，且不能对密封件进行实质性保护，对密封件造成局部过度挤压甚至损坏密封件。

并且，由于在需要在崎岖的道路上行驶，所以对底盘和驱动系统的适应性要求也比较高；并且为了整体布局更加稳定，对车架的布局也有要求，目前技术手段中的搅拌车大多采用二驱的形式，无法实现低速大扭矩，操作不够灵活；并且其转向采用的都是前轮转向或者车架铰接的形式进行转向，这样转向转弯半径更大，驾驶操作不够方便；并且现有的矿用搅拌车大多采用前后桥四点支撑或悬挂，四点支撑的方式前后桥与车架都是刚性连接，前后桥都无法上下摆动，对地面的适应性比较差；如果采用四点悬挂则结构较复杂，制造成本高。

发明内容

本发明为克服上述背景技术所述的不能对外圈的轴心线进行偏移补偿，即不能调整外圈的位置以补偿内圈的位移，还是会使得外圈和内圈之间局部过度贴合而发出异响的问题，提供一种矿用搅拌车。本发明中的矿用搅拌车能够防止外圈和内圈之间局部过度贴合而发出异响。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种矿用搅拌车，包括底盘、设于所述底盘上的车架以及设于所述车架上的搅拌机构和控制系统，所述搅拌机构包括动力装置、搅拌筒和进出料单元，所述动力装置安装在所述车架上并与所述控制系统连接，所述搅拌筒的一端与所述动力装置的输出轴连接、另一端安装有与所述进出料单元转动连接的内圈，所述车架靠近车尾的的两侧分别设有一个弧形支撑柱，所述进出料单元位于两个所述弧形支撑柱之间，所述弧形支撑柱一端连接在所述车架上、另一端通过设有的活动关节与所述进出料单元连接。

进一步的，所述进出料单元包括外圈和密封尾盖，所述内圈的周向外壁与所述外圈的周向内壁转动连接，所述密封尾盖通过连接螺栓连接在所述外圈背对所述搅拌筒的一端面上，所述密封尾盖背对所述搅拌筒的一端面上设有进料斗、出料机构以及两个用于分别连接所述活动关节的横梁；所述活动关节包括销轴以及分别开设在所述横梁和所述弧形支撑柱相对位置上的销孔，所述销轴依次可活动穿设在所述横梁和所述弧形支撑柱相对位置上的销孔中，所述销孔的内径尺寸大于所述销轴的外径尺寸，所述销轴穿出所述弧形支撑柱上的销孔的一端还安装有限位件，所述限位件与所述弧形支撑柱的下端面之间存在活动间距。

进一步的，所述密封尾盖靠近所述内圈和外圈的一端面与所述内圈的端面之间存在间隙，所述间隙中设有至少1个密封件，所述外圈靠近所述密封尾盖的一端面上沿径向还插设有若干用于防止所述密封件被过度挤压的调节螺杆，所述调节螺杆在所述外圈上留有凸出部分，所述凸出部分与所述密封尾盖相接触。

进一步的，所述底盘包括驱动机构、前桥和后桥，所述前桥两端安装有前轮，所述后桥两端安装有后轮，所述前桥通过其两端分别设有的两个前桥固定座连接所述车架，所述后桥通过其中部设有的后桥固定座连接所述车架，所述驱动机构分别与所述前桥和后桥传动连接。

进一步的，所述驱动机构包括行走马达、前传动轴、变速箱和后传动轴，所述行走马达与所述变速箱连接，所述变速箱分别与所述前传动轴的一端和后传动轴的一端连接，所述前传动轴的另一端与所述前桥连接，所述后传动轴的另一端与所述后桥连接。

进一步的，所述底盘还包括前转向液压缸和后转向液压缸，所述前转向液压缸驱动连接所述前桥，所述后转向液压缸驱动连接所述后桥，所述前转向液压缸和后转向液压缸之间通过油路控制机构连接互通；所述前转向液压缸和所述后转向液压缸均为双杆双作用液压缸，所述前转向液压缸的两端活塞杆分别与所述前桥的两端连接；所述后转向液压缸的两端活塞杆分别与所述后桥的两端连接。

进一步的，所述外圈上沿径向设有至少3个定位孔，所述定位孔在所述外圈靠近所述密封尾盖的一端面上均匀分布设置，所述定位孔中设有与所述调节螺杆匹配的内螺纹，所述调节螺杆螺纹连接在所述外圈的定位孔中。

进一步的，所述进出料单元还包括调节弹簧，所述调节弹簧套设在所述连接螺栓的杆部，且所述调节弹簧一端与所述密封尾盖背对所述外圈的一端面相接触、另一端与所述连接螺栓的帽端相接触。

进一步的，所述车架靠近车尾的两侧还均分别设有一个弹性补偿组件，所述弹性补偿组件包括支撑托、复位弹簧和支座，所述支撑托连接在所述外圈的周向外壁上，所述支座安装在所述车架上，所述复位弹簧一端连接所述支撑托、另一端连接所述支座。

优选的，所述密封件的数量为3个，所述密封尾盖靠近所述内圈的端面上设有3道密封槽，所述密封件分别嵌入在所述密封槽中。

与现有技术相比，有益效果是：

1.本发明通过弧形支撑柱和活动关节的柔性连接作用，能够在内圈相对外圈发生相对偏移时，带动外圈进行位移补偿，使得内圈和外圈基本同心，起到自动调心的作用；防止内圈和外圈之间过度贴合而发生异响，损坏内外圈，造成作业安全隐患；还能够对外圈的周向运动进行止动。

2.本发明还增加了调节螺杆抵住密封尾盖，均匀分布的调节螺杆保持间隙均衡，能调节密封尾盖和内圈之间的间隙均衡，防止对密封件造成局部过度挤压而损坏密封件，进一步对密封件进行保护；本发明能够对整个进出料口回转装置起到保护作用，保证作业安全，延长装置的使用寿命。

3.本发明的前后桥采用三点支撑，后桥可以绕后桥固定座的轴线进行上下摆动一定的范围，使得后桥上的两个后轮均可以上下浮动一定的范围；更好的适应地面；并且相比于四点悬挂，三点支撑的结构更简单，成本更低；且本发明采用前后四驱的驱动方式，转弯半径更小，操作更灵活，能更好地适应路况较差的道路情况。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中搅拌筒和车架的结构示意图。

图3是本发明中搅拌车车尾处的结构示意图。

图4是本发明中活动关节的结构示意图。

图5是本发明中进出料单元外部的结构示意图。

图6是本发明中内圈和外圈连接处的结构示意图。

图7是本发明中调节螺杆处的示意图。

图8是实施例2和实施例3的结构示意图。

图9是实施例2和实施例3中的弹性补偿组件的结构示意图。

图10是实施例4的结构示意图。

图11是本发明中底盘的结构示意图。

图12是本发明中前转向液压缸和后转向液压缸的油路连接示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“长”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或常用位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1、图2、图6、图11所示，一种矿用搅拌车，包括底盘300、设于所述底盘300上的车架301以及设于所述车架301上的搅拌机构和控制系统，所述搅拌机构包括动力装置400、搅拌筒109和进出料单元200，所述动力装置400安装在所述车架301上并与所述控制系统连接，所述搅拌筒109的一端与所述动力装置400的输出轴连接、另一端安装有与所述进出料单元200转动连接的内圈101，所述车架301靠近车尾的左右两侧分别设有1个弧形支撑柱201，所述进出料单元200位于2个所述弧形支撑柱201之间，所述弧形支撑柱201一端连接在所述车架301上、另一端通过设有的活动关节与所述进出料单元200连接。动力装置400一般包括搅拌马达和减速机，减速机连接搅拌筒109，也可以通过搅拌马达直接连接搅拌筒109。

如图2、图3、图5、图6、图7所示，所述进出料单元200包括外圈102和密封尾盖103，所述内圈101的周向外壁与所述外圈102的周向内壁转动连接，所述密封尾盖103通过连接螺栓107连接在所述外圈102背对所述搅拌筒109的一端面上，连接螺栓107与外圈内端面上的连接螺母108连接；所述密封尾盖103背对所述搅拌筒109的一端面的上方设有进料斗115，下方设有出料机构116，左右两侧分别设置1个用于分别连接所述活动关节的横梁202；出料机构116包括出料口、盖在出料口上的出料门以及控制出料门开闭的开门油缸；如图4所示，所述活动关节203包括销轴204以及分别开设在所述横梁202和所述弧形支撑柱201相对位置上的销孔205，所述销轴204依次可活动穿设在所述横梁202和所述弧形支撑柱201相对位置上的销孔205中，所述销孔205的内径尺寸大于所述销轴204的外径尺寸，所述销轴204穿出所述弧形支撑柱201上的销孔205的一端还安装有限位件206，所述限位件206与所述弧形支撑柱201的下端面之间存在活动间距；销孔205可以为腰型孔，腰型孔的长度和宽度均大于销轴204的外径尺寸；所述外圈102上沿径向设有6个定位孔，所述定位孔在所述外圈102靠近所述密封尾盖103的一端面上均匀分布设置，所述定位孔中设有调节螺杆106，所述定位孔中设有与所述调节螺杆106匹配的内螺纹，所述调节螺杆106螺纹连接在所述外圈102的定位孔中。

本实施例中，车架301靠近车尾的左右两侧设有固定的弧形支撑柱201，搅拌筒109的开口、内圈101以及进出料单元200均位于两个弧形支撑柱201之间；如图5和图7所示，内圈101通过连接法兰110固定在搅拌筒109的开口上，跟随搅拌筒109一起转动，在回转装置中，作为活动端；进出料单元200作为一个固定整体盖设在内圈101上，将搅拌筒109密封住，防止水分的蒸发和浆液漏出；进出料单元200不会转动，作为固定端，内圈101作为活动端跟随搅拌筒109相对外圈102绕其轴心线转动时，密封尾盖103通过设有的密封件一直密封住内圈101的开口，防止漏浆；搅拌车的进料斗115和出料机构116(通常为出料口、出料盖和出料气缸)都设在进出料单元200上；这都是现有技术，不再一一赘述。

在理想情况下，内圈101和外圈102的轴心线应该是基本重合的，这样才不会导致内圈101和外圈102发生过度贴合以及摩擦受损，进而发出异响甚至回转装置损坏；但是由于搅拌筒109空载和满载两个状态会产生一些变形，而导致内圈101的位置发生偏移，采用本实施例中的方案以后就能够使外圈102跟随内圈101的偏移而进行补偿。具体的作用原理为：横梁202的一端固定连接在密封上，另一端柔性连接(这里的柔性连接是指可在一定范围内发生移动)在弧形支撑柱201上；以车头所在方向为前，柔性连接主要靠活动关节203实现，在活动关节203中，由于销轴204的限位件206与弧形支撑柱201的下端面之间存在间距，使得销轴204在上下方向上具有一定的活动空间；另外销轴204的内径比腰形孔的长度和宽度都小，所以销轴204在腰形孔中也不是完全约束，而使得销轴204在腰型孔中可以前后、左右活动一定的距离，便使得横梁202在上下、左右、前后方向上都具有一定的活动空间；而密封尾盖103是固定连接横梁202的，外圈102和密封尾盖103通过连接螺栓107连接成一个整体，整个进出料单元200是一个整体，由于活动关节203的作用，使得进出料单元200相对于内圈101不是完全固定不动的，能够上下、前后、左右浮动一定的范围进行补偿，则外圈102对内圈101不会过约束，使得外圈102与内圈101之间不会因为过度贴合和摩擦过度而产生异响甚至损坏回转装置，能够对整个回转装置起到保护作用，保证作业安全，延长装置的使用寿命。

如图6和图7所示，所述密封尾盖103靠近所述内圈101和外圈102的一端面与所述内圈101的端面之间存在间隙104，所述间隙104中设有至少1个密封件105，所述外圈102靠近所述密封尾盖103的一端面上沿径向还插设有若干用于防止所述密封件105被过度挤压的调节螺杆106，所述调节螺杆106在所述外圈102上留有凸出部分，所述凸出部分与所述密封尾盖103相接触；内圈101是通过内圈螺栓112连接在搅拌筒109的安装法兰110上，安装法兰110与内圈101之间还设有密封垫111，为了防止内圈螺栓112对密封件105造成干涉，所以本实施例中将内圈螺栓112从搅拌筒109一侧沿径向插设在内圈101的端面内，且不穿过内圈101的另一端面。本实施例中，所述密封件105的数量为3个，所述密封尾盖103靠近所述内圈101的端面上设有3道密封槽，所述密封件105分别嵌入在所述密封槽中。本实施例中设置3道密封，密封效果更好，还延长了更换密封的周期，可以等3道密封都坏了再全部更换。

在搅拌车的回转装置中，密封尾盖103盖上之后，在密封尾盖103的内端面与内圈101之间存在间隙104，而密封尾盖103的内端面与外圈102之间同样存在一定的间距，为了保持内圈101与尾盖103之间有放置密封件105的密封间隙104，并保持连接螺栓107连接密封尾盖103与外圈102时具有一定的调节空间，所以密封尾盖103与外圈102之间间距也是不能通过改变外圈102的厚度来直接填补掉。

在没有加设调节螺杆106的情况下，在连接螺栓107与连接螺母108配合连接密封尾盖103和外圈102时，如果连接螺栓107拧得过度，就可能会对密封件105过度挤压，导致密封件105很快损坏；需要经常更坏密封件105。内圈101跟随搅拌筒109转动的过程中，由于搅拌筒109在空载、满载时会发生形变，这样也会导致内圈101位置偏移，导致间隙104不均衡，导致密封件105局部过压而损坏。

本实施例的另一个关键点在于在外圈102的端面上加设有一圈调节螺杆106，由于调节螺杆106的凸出部分(帽端)能够刚性抵住密封尾盖103，防止连接螺栓107拧得太紧而使得密封尾盖103过度挤压密封件105，并且调节螺杆106均匀分布在外圈102上，能起到保持间隙104平衡且均匀的作用，进而防止密封件105被过度挤压而损坏，能够减少更换密封件105的次数，防止由于密封件105损坏而漏浆。

如图11所示，所述底盘300包括驱动机构、前桥320和后桥330，所述前桥320两端安装有前轮302，所述后桥330两端安装有后轮303，所述前桥320通过其两端分别设有的两个前桥固定座321连接所述车架301，所述后桥330通过其中部设有的后桥固定座331连接所述车架301，所述驱动机构分别与所述前桥320和后桥330传动连接；所述驱动机构包括行走马达314、前传动轴316、变速箱315和后传动轴317，所述行走马达314与所述变速箱315连接，所述变速箱315分别与所述前传动轴316的一端和后传动轴317的一端连接，所述前传动轴316的另一端与所述前桥320连接，所述后传动轴317的另一端与所述后桥330连接。本实施例中，跟现有技术一样，行走马达314的动力由搅拌车的发动机提供，底盘300上的前桥320通过两个前桥固定座321与车架301刚性连接，即具有2个支撑点；而后桥330仅通过一个后桥固定座331与车架301连接，即只有一个支撑点，这样则后桥330可以绕后桥固定座331的轴线进行上下摆动一定的范围，使得后桥330上的两个后轮303均可以上下浮动一定的范围；更好的适应地面；并且相比于四点悬挂，三点支撑的结构更简单，成本更低；另外本实施例中行走马达314将动力传递给变速箱315，变速箱315再经前传动轴316和后传动轴317分别驱动前桥320和后桥330完成行走动作；采用这种前后四驱的驱动方式，转弯半径更小，操作更灵活。

如图11、12所示，所述底盘300还包括前转向液压缸318和后转向液压缸319，所述前转向液压缸318驱动连接所述前桥320，所述后转向液压缸319驱动连接所述后桥330，所述前转向液压缸318和后转向液压缸319之间通过油路控制机构连接互通；所述前转向液压缸318和所述后转向液压缸319均为双杆双作用液压缸，所述前转向液压缸318的两端活塞杆分别与所述前桥320的两端连接；所述后转向液压缸319的两端活塞杆分别与所述后桥330的两端连接。本实施例还采用了2轮转向、4轮转向可切换的转向系统，具体的：其底盘300上还包括前转向液压缸318和后转向液压缸(与前转向液压缸的布置方式一致，图11中未显示)，前转向液压缸318驱动连接前桥320，后转向液压缸319驱动连接后桥330，如图12所示，前转向液压缸318和后转向液压缸319之间通过油路控制机构连接互通；前转向液压缸318和后转向液压缸319均为双杆双作用液压缸，前转向液压缸318的两端活塞杆分别与前桥320的两端连接；后转向液压缸319的两端活塞杆分别与后桥330的两端连接；前转向液压缸318的缸筒两端分别设有第一油口和第二油口，后转向液压缸319的缸筒两端分别设有第三油口和第四油口，油路控制机构包括前转向控制阀322、后转向控制阀323、油箱以及用于连接方向盘的液压转向器324，第一油口和第二油口连接前转向控制阀322，第三油口和第四油口连接后转向控制阀323，前转向控制阀322与后转向控制阀323通过管路连接液压转向器324的一端，液压转向器324的另一端连接油箱；前转向控制阀322和后转向控制阀323均为M型三位四通电磁阀。如图12中所示，后转向液压缸319的油路上还设置有一个液压锁325，这样是为了防止前轮302单独转向时后转向控制阀323内泄导致后轮303有一点偏，车开起了有些偏向；液压转向器324通过2个转向控制阀控制前轮302和后轮303的转向，例如：当前转向控制阀322在左位、后转向控制阀323在中位时，则前轮302向左转、后轮303不动；当前转向控制阀322在左位、后转向控制阀323在左位时，则前轮302向左转、后轮303也向左转；当前转向控制阀322在右位时、后转向控制阀323在中位时，则前轮302向右转、后轮303不动；当前转向控制阀322在右位、后转向控制阀323在右位时，则前轮302向右转、后轮303也向右转；通过更换液压回路，实现前后轮的单独转向，且在后轮303转向、前轮302不转向时，将行驶的方向水平旋转180°，可实现不转弯直接转向；连接方向盘的转向控制系统保证转向时轮胎转弯角度可以自由控制；增加轮胎的中位信号，在轮胎由转向的情况变更为不转向时轮胎需回到在中位，避免出现跑偏的情况影响实际操作。

实施例2

本实施例与实施例1类似，其不同之处在于：

如图8和图9所示，在本实施例中，所述车架301靠近车尾的左右两侧还分别设有1个弹性补偿组件207，所述弹性补偿组件207包括支撑托208、复位弹簧209和支座210，所述支撑托208连接在所述外圈102的周向外壁上，所述支座210安装在所述车架301上，所述复位弹簧209一端连接所述支撑托208、另一端连接所述支座210。

弹性补偿组件207在垂直方向支承整个进出料单元200，其通过弹簧209上下的弹力作用以及弹簧209在前后、左右方向的挠性，也进一步对外圈102以及整个进出料单元200进行自动调心，而且由于支撑托208的周向限制作用，还能够对外圈102的周向运动进行止动。

实施例3

本实施例与实施例1类似，其不同之处在于：

与实施例2不同的是，如图8和图9所示，本实施例中，作为实施例1中弧形支撑柱201、活动关节203作为调心结构的替代方案，所述车架301靠近车尾的两侧分别设有1个弹性补偿组件207，所述弹性补偿组件207包括支撑托208、复位弹簧209和支座210，所述支撑托208连接在所述外圈102的周向外壁上，所述支座210安装在所述车架301上，所述复位弹簧209一端连接所述支撑托208、另一端连接所述支座210；在本实施例中，密封尾盖103的一侧还通过铰链211与外圈102连接，便于打开密封尾盖103，更换密封件。

弹性补偿组件207在垂直方向支承整个进出料单元200，其通过弹簧209上下的弹力作用以及弹簧209在前后、左右方向的挠性，也能够对外圈102以及整个进出料单元200进行自动调心，而且由于支撑托208的周向限制作用，还能够对外圈102的周向运动进行止动。

实施例4

本实施例与实施例1类似，其不同之处在于：

如图10所示，所述进出料单元还包括调节弹簧113，所述调节弹簧113套设在所述连接螺栓107的杆部，且所述调节弹簧113一端与所述密封尾盖103背对所述外圈102的一端面相接触、另一端与所述连接螺栓107的帽端相接触。

将调节弹簧113用于调节间隙104平衡，在连接螺栓107过度拧紧或者内圈101位置稍微偏移时，也能起到一定的缓冲和补偿密封件105磨损量的作用；在实际使用时，设有调节弹簧113的连接螺栓107可以是全部，也可以是部分，依具体情况而定，但所有设有调节弹簧113的连接螺栓107均匀分布，以起到调节间隙均衡的作用。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。