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输送泵的制作方法

2023-02-02 04:48:15 来源:中国专利 TAG:

输送泵
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年5月29日提交的名称为“泥浆及填料泵(mud and filler pump)”的美国临时申请号63/032,161的权益,并要求2020年12月18日提交的名称为“输送泵(transfer pump)”的美国临时申请号63/127,241的权益,并要求2021年2月25日提交的名称为“输送泵(transfer pump)”的美国临时申请号63/153,516的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。


背景技术:

3.本公开总体上涉及泵。更具体地,本公开涉及输送泵。
4.输送泵可用于泵送泥浆、填料和其他粘稠液体。本文将使用泥浆作为示例,但也可以泵送任何其他类型的流体。泥浆用于建筑应用,例如,填充墙壁和天花板间隙(特别是干墙)、平滑及创建墙壁、天花板和其他结构的部分。这种泥浆能够在施工现场混合,例如,在一个5加仑的桶中,或者可以被预制运输,然后在现场打开。泥浆从桶中泵送到分配喷嘴以填充工具。然后分配工具将泥浆分配到墙壁、天花板和其他结构上,然后通常将其平滑并在适当位置干燥。这种泥浆通常由水、石灰石、膨胀珍珠岩、乙烯-醋酸乙烯酯聚合物、凹凸棒石和其他成分等组成。


技术实现要素:

5.根据本公开的一个方面,一种输送泵,该输送泵配置成从桶泵送材料,桶具有限定进入桶中的开口的环形唇缘,输送泵包括流体模块和驱动模块。流体模块包括:安装框架;缸体,该缸体从安装框架沿泵轴线在第一轴向方向上延伸;活塞,该活塞延伸穿过安装框架并进入到缸体中,活塞配置成沿泵轴线往复运动以从桶泵送材料;和支架,支架连接到安装框架并配置成与表面接合以将输送泵支撑在表面上。驱动模块由流体模块支撑并且包括:电动机,通过动态接口可操作地连接到活塞;电源,配置成向电动机提供动力;和驱动框架,配置成在静态接口处与安装框架接合。输送泵可安装到桶,使得桶的壁径向设置在缸体和安装支架之间。电动机和电源在第二轴向方向上与安装框架隔开,第二轴向方向与第一轴向方向相反。
6.根据本公开的附加或替代方面,一种输送泵,该输送泵配置成从桶泵送材料,桶具有限定进入桶中的开口的环形唇缘,输送泵包括:流体模块,流体模块配置成至少部分地延伸到桶中,以接触桶内的流体;驱动模块,该驱动模块在静态接口处被结构支撑在流体模块上,并且其中驱动模块具有电动机,该电动机配置成在动态接口处为流体模块的泵送提供动力;和支架,该支架连接到流体模块并与流体模块的泵轴线径向间隔开,支架配置成与表面接合以在表面上支撑输送泵。
7.根据本公开的又一附加或替代方面,一种输送泵,输送泵配置成从桶泵送材料,桶具有限定进入桶中的开口的环形唇缘,输送泵包括:流体模块,该流体模块配置成至少部分地延伸到桶中以接触桶内的流体,流体模块包括配置成沿泵轴线往复运动以泵送流体的活
塞;驱动模块,该驱动模块通过静态接口和动态接口可移除地安装到流体模块,其中驱动模块包括可操作地连接到活塞以向活塞的往复运动提供动力的电动机,并且其中驱动模块在静态接口处结构支撑在流体模块上,并且驱动模块在动态接口处将往复机械运动传递给泵。驱动模块可以以多个方位安装到流体模块,使得驱动模块的驱动壳体多个方位中的每一者中相对于泵轴线在不同的径向方向上延伸。
8.根据本公开的又一附加或替代方面,一种输送泵,该输送泵配置成泵送材料,输送泵包括:流体模块,该流体模块包括往复泵,往复泵配置成沿泵轴线往复运动以泵送材料;和驱动模块,该驱动模块通过静态接口和动态接口可移动地安装到流体模块,其中驱动模块包括可操作地连接到流体模块以向泵的往复运动提供动力的电动机。驱动模块和流体模块中的一者在静态接口处结构支撑驱动模块和流体模块中的另一者。驱动模块在动态接口处将往复机械运动传递给泵。
9.根据本公开的又一附加或替代方面,一种将输送泵的驱动模块安装到输送泵的流体模块的方法,驱动模块包括电动机,电动机配置成向流体模块的泵沿泵轴线的往复运动提供动力,其中该方法包括:相对于流体模块定位驱动模块,使得驱动模块的驱动连杆的外下表面接触流体移动构件的头部的上表面;减小驱动模块和流体模块之间的轴向距离,直到驱动模块的安装柱设置在形成于流体模块的接收器上的对准凹槽中,其中驱动连杆可以随着轴向距离的减小而使流体移动构件位移;将所述安装柱与接收器对准;和减小驱动模块和流体模块之间的径向距离以将安装柱定位在接收器内,从而在驱动模块和流体模块之间形成静态连接,并将头部定位在驱动连杆的安装槽内,从而在驱动模块和流体模块之间形成动态连接。
10.根据本公开的又一附加或替代方面,一种输送泵,该输送泵配置成泵送材料,输送泵包括:流体模块和可以在动态接口和静态接口处连接到流体模块的驱动模块。流体模块,包括:安装框架;和具有流体移动构件的泵,流体移动构件配置成沿泵轴线往复运动以泵送材料。驱动模块包括:电动机,该电动机通过动态接口可操作地连接到流体移动构件;电源,该电源配置成向电动机提供动力,其中电源是电池;和驱动框架,该驱动框架配置成在静态接口处与安装框架接合。
11.根据本公开的又一附加或替代方面,一种输送泵,该输送泵配置成从桶泵送材料,桶具有限定进入桶的开口的环形唇缘,输送泵包括:流体模块,流体模块配置成至少部分地延伸到桶中以接触桶内的流体;驱动模块,该驱动模块通过静态接口和动态接口可移除地安装到流体模块,其中驱动模块在静态接口处被结构支撑在流体模块上,并且其中驱动模块将往复机械运动传递到流体模块以引起动态接口处的泵送;以及支架,支架连接到流体模块并与流体模块的泵轴线径向间隔开,支架配置成与表面接合以在表面上支撑输送泵。驱动模块包括输送泵的电子元件并且流体模块不包括任何电子元件,从而电子元件可以通过断开静态接口和动态接口与流体模块分离。
12.根据本公开的又一附加或替代方面,一种将输送泵的驱动模块安装到输送泵的流体模块的方法,驱动模块包括电动机,该电动机配置成向流体模块的泵沿泵轴线的往复运动提供动力,包括:将驱动模块定位在流体模块上方,使得驱动模块的驱动连杆的外下表面接触活塞的头部的上表面;将驱动模块在第一轴向方向上并轴向靠近流体模块移位,直到驱动模块的安装柱设置在形成于流体模块的接收器上的对准凹槽中,其中随着驱动模块在
第一轴向方向上移动,驱动连杆可以使活塞在第一轴向方向上位移;以及使驱动模块径向朝向流体模块移动,以将安装柱定位在接收器中,由此形成驱动模块与流体模块之间的静态连接,并且将头部定位在驱动连杆的安装狭槽内,由此形成驱动模块与流体模块之间的动态连接。
13.根据本公开的又一附加或替代方面,一种输送泵,该输送泵配置成从桶泵送材料,桶具有限定进入桶中的开口的环形唇缘,输送泵包括:流体模块,该流体模块配置成至少部分地延伸至桶中以接触桶内的流体,流体模块包括活塞,活塞配置成沿泵轴线往复运动以泵送流体;驱动模块,该驱动模块包括可操作地连接到活塞以向活塞的往复运动提供动力的电动机;和控制模块,该控制模块可操作地连接到电动机。控制模块配置成:从驱动模块的用户界面接收配量指令;从驱动模块的存储器中调用基于配量指令的配量参数,其中配量参数与配量体积相关联;和基于配量参数操作电动机,以使输送泵输出配量体积。
14.根据本公开的又一附加或替代方面,一种用输送泵泵送的方法,包括:在输送泵的控制模块处从输送泵的用户界面接收学习模式指令;通过输送泵的控制模块,向输送泵的电动机提供动力,以激活电动机;通过控制模块基于输送泵达到与配量指令相关联的配量参数来从电动机移除动力。
15.根据本公开的又一附加或替代方面,一种用输送泵泵送的方法,包括:在输送泵的控制模块处从输送泵的用户界面接收学习模式指令;通过控制模块并基于来自用户界面的分配指令,向输送泵的电动机提供动力,以使电动机驱动输送泵的活塞的位移以使输送泵泵送第一体积的流体;在输送泵的存储器中记录与第一体积相关联的操作参数作为配量参数并通过控制模块退出学习模式;并且分配第一体积的流体。分配第一体积的流体包括:通过控制模块基于在控制模块处从所述用户界面接收的配量指令向输送泵的电动机提供动力;和通过控制模块将实际操作参数与配量参数进行比较;和基于实际操作参数达到配量参数,通过控制模块从电动机中移除动力。
16.根据本公开的又一附加或替代方面,一种输送泵,该输送泵配置成从桶泵送材料,桶具有限定进入桶中的开口的环形唇缘,输送泵包括:流体模块、驱动模块和喷口。流体模块包括:安装框架;缸体,该缸体从安装框架沿泵轴线在第一轴向方向上延伸;活塞,该活塞延伸穿过安装框架并进入到缸体中,活塞配置成沿泵轴线往复运动以从桶泵送材料;和出口连接器,由安装框架支撑并具有入口端和出口端。驱动模块由流体模块支撑,驱动模块包括电动机,该电动机可操作地连接到活塞以向活塞的往复运动提供动力。喷口在具有喷口入口的第一端和具有喷口出口的第二端之间延伸,其中喷口通过与出口连接器的出口端接合的第一端安装到出口连接器,并且其中喷口相对于出口连接器可以重新定位。
17.根据本公开的又一附加或替代方面,一种用于输送泵的喷口,喷口包括:在入口端和出口端之间延伸的管;靠近出口端形成的环形凹槽;可安装到管出口的喷嘴,喷嘴包括延伸穿过其中的至少一个狭槽;和夹具,配置成延伸穿过至少一个狭槽并进入环形凹槽中,以将喷嘴固定到出口端。
18.根据本公开的又一附加或替代方面,一种输送泵,该输送泵配置成从具有开口的桶中泵送材料,输送泵由电池提供动力。输送泵包括:流体模块和驱动模块,驱动模块由流体模块支撑,驱动模块包括第一侧和第二侧。流体模块包括:安装框架;缸体,缸体从安装框架沿泵轴线在第一轴向方向上延伸;活塞,活塞延伸到缸体中,活塞配置成沿泵轴线往复运
动以从桶泵送材料;和支架,支架连接到安装框架并配置成与地面接合以将输送泵支撑在地面上。驱动模块包括:电动机,可操作地连接到活塞;电池安装件,配置成向电动机提供动力,电池安装件位于驱动模块的第二侧;和驱动框架,配置成在静态接口处与安装框架接合。输送泵可安装到桶上,使得驱动模块的第一侧面向桶并且桶的壁径向地设置在缸体和安装支架之间。电池安装件定位成保持电池竖直地高于桶的开口但不直接位于开口上方。
19.根据本公开的又一附加或替代方面,一种布置输送泵的方法,输送泵配置成从桶泵送材料,该方法包括:定位流体模块以至少部分地延伸到桶中以接触桶内的流体,流体模块包括活塞,活塞配置成沿着泵轴线往复运动以泵送流体;和在驱动模块安装在流体模块上并且流体模块保持由桶支撑的同时相对于流体模块移动驱动模块,其中驱动模块包括可操作地连接到活塞以向活塞的往复运动提供动力的电动机,并且其中驱动模块在静态接口处被结构支撑在流体模块上,并且驱动模块在动态接口处将往复机械运动传递给活塞。
20.根据本公开的又一附加或替代方面,一种使用输送泵向工具填充流体的方法包括:经由输送泵上的用户界面启动学习模式会话;在学习模式会话期间,开始用户界面的输入的致动,致使输送泵为输送泵的电动机提供动力以操作输送泵以分配流体进入工具中;监控分配的流体体积;基于分配至工具中的流体的体积的满意度来停止输入的致动;结束学习模式会话;和致动用户界面的配量输入以使输送泵分配与在学习模式会话期间所分配的体积相同的体积。
附图说明
21.图1是输送泵组件的示意框图。
22.图2a是安装到桶的输送泵的等距视图。
23.图2b是输送泵的第二立体图。
24.图2c是输送泵的俯视图。
25.图3a是沿图2a中的线3a-3a截取的输送泵的剖视图。
26.图3b是沿图2a中的线3b-3b截取的输送泵的剖视图。
27.图4是输送泵的立体局部分解图。
28.图5a是具有安装在第二位置的驱动模块的输送泵的等距视图。
29.图5b是图5a中所示输送泵的俯视图。
30.图6a是输送泵的放大等距分解图,示出了处于未对准状态的驱动模块和流体模块。
31.图6b是示出处于第一对准状态的输送泵的驱动模块和流体模块的放大等距视图。
32.图6c是示出处于第二对准状态的输送泵的驱动模块和流体模块的放大正视图。
33.图6d是示出处于第二对准状态的驱动模块和流体模块的放大等距视图。
34.图6e是示出安装到流体模块的驱动模块的放大等距视图。
35.图7a是示出喷口和流体模块之间的接口的放大的等距分解图。
36.图7b是示出安装到流体模块的喷口的放大等距视图。
37.图8a是喷口的等距视图。
38.图8b是喷口的分解图。
39.图8c是沿图8a的线c-c截取的放大剖视图。
40.图9是示出与喷口的出口适配器连接的喷嘴的放大剖视图。
41.图10是安装到桶并包括鹅颈型喷口的输送泵的等距视图。
42.图11是输送泵的等距视图,其中驱动壳体被移除并且包括出口连接器的另一个实施例。
43.图12a是输送泵的等距视图。
44.图12b是图12a中所示输送泵的局部分解图。
45.图12c是图12a中所示输送泵沿图12a中的线c-c截取的剖视图。
46.图13a是输送泵的立体分解图。
47.图13b是示出适配器和安装框架的放大的、局部分解的等距视图。
48.图13c是示出安装框架上的适配器的放大等距视图,其中适配器锁处于未固定状态。
49.图13d是示出安装框架上的适配器的放大等距视图,其中适配器锁处于固定状态。
50.图14是说明配量方法的流程图。
具体实施方式
51.本公开大体上涉及输送泵。例如,输送泵可用于泵送干墙泥浆、填料和其他稠液。干墙泥浆用于建筑应用,例如,填充墙壁和天花板间隙(特别是干墙),平滑和创建墙壁、天花板和其他结构的一部分。这种泥浆可以在建筑工地混合,例如,在一个5加仑的桶中,或者可以被预制运输,然后在现场打开。泥浆从桶中泵送到分配工具。然后,分配工具将泥浆分配到应用地点,例如,墙壁、天花板和其他结构,然后通常将其平滑,然后就地干燥。这种泥浆通常由水、石灰石、膨胀珍珠岩、乙烯-醋酸乙烯酯聚合物、凹凸棒石和其他成分等组成。应当理解,虽然从桶中转移泥浆的泵将在本文中作为示例进行讨论,但泵和其他特征可用于从其他类型的储液器中转移其他材料。
52.图1是输送泵10的示意框图。输送泵10包括驱动模块12和流体模块14。驱动模块12包括电动机16、控制模块18、用户界面20和电源22。控制模块18包括控制电路24和存储器26。流体模块14包括流体驱替构件28。
53.输送泵10配置成将流体(例如,泥浆)从流体容器(例如,桶)输送到下游位置(例如,分配工具)。输送泵10是电动的以泵送材料。输送泵10是一种电动泵,它不依赖于机械输入来为泵提供动力。驱动模块12配置成向流体模块14提供动力以使流体模块14泵送泥浆。输送泵10配置成以高达约8.6兆帕(mpa)(约125磅/平方英寸(psi))的压力输出泥浆。在一些示例中,输送泵10配置成以约0.28mpa(约40psi)至约0.62mpa(约90psi)之间的压力输出泥浆。在一些示例中,输送泵配置成以约0.07mpa(约10psi)至约0.21mpa(约30psi)之间的压力输出泥浆,但其他范围也是可能的。在一些示例中,没有压力传感器测量来自输送泵10的输出压力。同样,在一些示例中,没有指示泵送系统内的输出压力的压力指示器。然而,应当理解,并非所有实施例都受到如此限制。
54.包括电子元件的驱动模块12与流体模块14分离以将电子元件与泥浆或其他流体隔离。在所示示例中,驱动模块12可以可移除地安装到流体模块14。然而,应当理解,在各种其他示例中,驱动模块12和流体模块14可以永久地附接,使得输送泵10是具有驱动模块12和流体模块14的集成系统,驱动模块12和流体模块14代表该集成系统的不同部分。驱动模
块12可以由流体模块14在结构上支撑。驱动模块12包括输送泵10的电子元件。在一些示例中,流体模块14不包括电子元件。在一些示例中,流体模块14不电连接到驱动模块12。流体模块14配置成在泵送期间接触储液器中的泥浆或其他流体,其中储液器也可以被称为桶或材料供应器等等。
55.电源22配置成向驱动模块12的其他部件提供动力。例如,电源22能够包括一个或多个电池或配置成连接到电源插座以接收来自电源插座的动力的电线。电源22也可以被称为动力来源。
56.电动机16从电源22接收动力并产生机械输出以向流体模块14的泵送提供动力。电动机16配置成引起活塞28的线性往复运动。在一些示例中,电动机16配置成产生旋转输出,尽管应当理解,并非所有示例都如此受限。例如,电动机16可以是线性致动器,例如,螺线管。转换驱动器可以连接到电动机16以将电动机16输出的旋转运动转换为线性往复运动,该线性往复运动被提供给活塞28以驱动活塞28的往复运动,例如,偏心曲柄或苏格兰轭等。
57.控制模块18可操作地连接到电动机16以控制电动机16的操作。例如,控制模块18可以电连接和/或通信地连接到电动机16。控制模块18配置成执行本文讨论的任何功能,包括接收来自本文提及的任何来源的输出,检测本文提及的任何条件或事件,以及控制本文提及的输送泵10及其组件的操作。控制模块18配置成存储软件、实现功能和/或处理指令。控制模块18可以具有用于控制电动机16的操作、收集数据、处理数据等的任何合适的配置。控制模块18可以执行本文提及的任何基于电的功能。控制模块18可以包括处理电路,其可以包括也可以不包括微芯片或其他类型的芯片。控制模块18可以从电源22(例如,电源插座或电池)接收电力,并且可以将电力引导至电动机16。
58.控制模块18可以包括硬件、固件和/或存储的软件。控制模块18可以是适合根据本文描述的技术操作的任何类型。虽然控制模块18被示为单个单元,但是应当理解,控制模块18可以设置在一个或多个电路板上。在一些示例中,控制模块18可以实现为多个分立电路子组件。
59.在一个示例中,控制电路24配置成实现功能和/或处理指令。例如,控制电路24可以处理存储在存储器26中的指令。控制电路24的示例可以包括处理器、微处理器、控制器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他等效的分立或集成逻辑电路中的一个或多个。
60.存储器26可以配置成在操作之前、期间和/或之后存储信息。存储器26可以配置成存储当由控制电路24执行时控制电动机16的操作的软件。在一些示例中,存储器26用于存储由控制电路24执行的程序指令。在一个示例中,存储器26是由在控制模块18上运行的软件或应用程序用来在程序执行期间临时存储信息。
61.在一些示例中,存储器26被描述为计算机可读存储介质。在一些示例中,计算机可读存储介质能够包括非暂时性介质。术语“非暂时性”可以表示存储介质不包含在载波或传播信号中。在某些示例中,非暂时性存储介质可以存储可随时间改变的数据(例如,在ram或高速缓存中)。在一些示例中,存储器26是临时存储器,这意味着存储器26的主要目的不是长期存储。在一些示例中,存储器26被描述为易失性存储器,这意味着当输送泵10的电源关闭时存储器26不保持所存储的内容。易失性存储器的示例可以包括随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)和其他形式的易失性存储器。
62.在一些示例中,存储器26还包括一个或多个计算机可读存储介质。存储器26可以配置成存储比易失性存储器更大量的信息。存储器26还可被配置用于信息的长期存储。在一些示例中,存储器26包括非易失性存储元件。这种非易失性存储元件的示例可以包括磁性硬盘、光盘、软盘、闪存或电可编程存储器(eprom)或电可擦可编程(e-eprom)存储器的形式。
63.用户界面20可以是使用户可与控制模块18交互的任何图形和/或机械界面。用户界面20可以包括一个或多个可致动输入,用户可以操纵这些可致动输入以向控制模块18提供各种输入以控制控制模块18的操作。输送泵10。用户界面20可用于使控制模块18为电动机16提供动力以操作输送泵10。用户界面20可包括一个或多个按钮、转盘、触摸屏或其他输入指令的方式,例如,控制电路24。例如,致动输入(例如,通过按下按钮)可以使控制电路24接通电动机16的电源以操作输送泵10。输送泵10可以操作以泵送,只要输入被接合,由此释放输入使电动机16断电。
64.在一些示例中,用户界面20可以实现在用户界面20的显示设备上显示的图形用户界面,用于向用户呈现信息和/或从用户接收输入。用户界面20可以配置成输入和/或输出设备以接收来自用户的信息并向用户提供信息。用户界面20的一些示例能够包括声卡、视频图形卡、扬声器、显示设备(例如,液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)显示器、有机发光二极管(oled)显示器等)、触摸屏、键盘、鼠标、操纵杆或其他类型的设备中的一个或多个,用于促进以用户或机器可理解的形式输入和/或输出信息。在一些示例中,用户界面20包括物理导航和控制元件,例如,物理致动的按钮或其他物理导航和控制元件。一般而言,用户界面20可以包括任何输入和/或输出设备以及能够使用户能够与控制模块18交互的控制元件。
65.驱动模块12配置成在联接30处安装到流体模块14。驱动模块12在联接30处由流体模块14结构支撑,并且驱动模块12提供机械往复运动以向流体模块14的泵送提供动力。虽然流体模块14描述为包括活塞28,但是应当理解流体模块14可以包括任何期望的往复运动的流体移动部件,例如,活塞、隔膜或由任何其他期望的构造形成的部件。驱动模块12可以提供机械往复运动来为活塞28在联接30处的往复运动提供动力。联接30包括动态连接接口和静态连接接口。流体模块14在联接30处机械连接到驱动模块12。动态接口和静态接口便于将驱动模块12安装到流体模块14,使得驱动模块12由流体模块14支撑并且可以向流体模块14提供动力,以向流体模块14的泵送提供动力。驱动模块12可以与流体模块14分离,例如,通过断开形成联接30的静态和动态接口,而不断开任何电连接。
66.动态接口由驱动模块12的动态部件32a和流体模块14的动态部件32b之间的连接形成。驱动模块12通过动态接口向流体模块14提供动力。例如,活塞28可以形成流体模块14的动态部件32b,该动态部件32b与驱动模块12的往复运动构件接合,该往复运动构件形成驱动模块的动态部件32a。活塞28可以通过开槽接口、销接口或以任何其他期望的连接方式连接到往复运动构件。
67.静态接口由驱动模块12的静态部件34a(例如,驱动模块12的支撑框架)与流体模块14的静态部件34b(例如,流体模块14的支撑框架)之间的连接形成。驱动模块12可以在静态接口处由流体模块14结构支撑。驱动模块12可以在静态接口处固定到流体模块14,以防止驱动模块12从流体模块14上拆卸下来。
68.在操作期间,控制模块18控制电动机16的操作以控制输送泵10的泵送。用户可以通过经由用户界面20提供分配指令来使输送泵10泵送泥浆。例如,用户可以通过按下用户界面20的按钮输入分配指令。在一些示例中,控制模块18配置成只要提供泵指令(例如,只要用户继续按下按钮)就使电动机16操作。释放该按钮可以使控制模块18从电动机16移除动力以停止输送泵10的泵送。
69.用户可以通过用户界面20向控制模块18输入指令并且向控制模块18提供指令。用户可以通过经由用户界面向控制模块提供输入来操作输送泵,例如,通过按下用户界面的按钮。按下按钮可以使控制模块向电动机16提供动力以操作输送泵10并引起输送泵10的泵送。只要提供输入,输送泵10就可以操作,由此移除输入可以使电动机16断电。
70.控制模块18可以配置成使输送泵10输出预定体积的材料。控制模块18由此可以使输送泵10以配量模式操作。如本文所用,配量是指通过输送泵10泵送预定量的泥浆或其他流体。例如,预定量可以对应于泥浆分配工具的体积或用户想要装入泥浆分配工具中的期望量。
71.用户可以经由用户界面20向控制模块18提供配量指令。例如,用户界面20的第一按钮可以配置成提供泵指令并且用户界面20的第二按钮可以配置成提供配量指令。控制模块18向电动机16提供动力以使电动机16操作,以使输送泵10输出预定体积。在配量期间,用户可以向控制模块18提供单个输入以使控制模块18输出预定体积。例如,用户可以按下和释放配量输入(例如,按钮),然后控制模块18可以操作电动机16以使输送泵10输出预定体积。控制模块18可以基于比如电动机16的旋转、活塞28的周期、电动机操作的持续时间、电动机脉冲的数量等操作参数来确定预定体积。操作参数可以是速度和动力独立的,使得电动机16的旋转速度和提供给电动机16的动力量不影响参数。例如,预定体积可以与电动机脉冲的数量相关联。控制模块18可以对电动机脉冲进行计数并且基于电动机脉冲的实际计数达到与预定体积相关联的电动机脉冲的数量来确定预定体积已经被分配。
72.一个或多个预定配量体积可以存储在存储器26中。用户可以通过用户界面20选择期望的预定配量体积。在一些示例中,控制模块18可以通过用户界面20被编程为操作电动机16以泵送预定体积的材料。例如,用户可以使用用户界面20来输入特定配量。用户然后可以使用用户界面20向控制模块18提供配量指令以使输送泵10输出预定体积。这样,用户可以接近输送泵10,将泥浆分配工具安装到输送泵10的输出端,按下单个按钮,并接收所需配量的泥浆。当提供配量指令时,控制模块18可以使输送泵10在电动机16的连续操作中仅输出配量量。
73.在一些示例中,控制模块18可以配置成获知分配体积,然后将其存储为配量体积。例如,用户可以敲击用户界面20的按钮或其他输入以使控制模块18进入学习模式。在学习模式中,控制模块18监控输送泵10的操作参数,例如,电动机操作的持续时间、电动机转数、电动机脉冲数或其他参数,同时用户手动按下按钮或其他输入操作电动机16,使得输送泵10泵送。用户释放按钮或其他输入,当已递送所需配量时断开电动机16。控制模块18可以将操作参数保存为配量参数。在随后的分配会话中,用户界面20的按钮或其他输入的单次选择可以使控制模块18根据配量参数操作电动机,例如,相同的持续时间、电动机转数或电动机数脉冲等。这样,用户可以根据所使用的设备或正在执行的工作的具体要求,动态地将预定体积设置为配量体积。
74.控制模块18可以配置成使输送泵10以连续分配模式操作。在连续分配模式中,控制模块18使电动机16连续操作,直到向控制模块18提供停止分配指令。在连续分配模式中操作输送泵10有助于散装材料的输送以及输送泵10的清洁和冲洗。
75.在操作期间,流体模块14被放置成与泥浆接触。从电源22向电动机16提供动力以操作电动机16。电动机16引起活塞28的往复直线运动,从而使活塞28泵送泥浆。流体流过流体模块14的部分并从流体模块14输出。泥浆不接触或流过驱动模块12的部分。
76.图2a是输送泵10和桶36的等距视图,其以横截面示出。图2b是输送泵10和桶36的第二等距视图。图2c是输送泵10和桶36的俯视图。图2a-图2c将一起讨论。示出了输送泵10的驱动模块12、流体模块14、喷口38和支架40。示出了驱动模块12的用户界面20、电源22、驱动壳体42和门44。驱动壳体42包括把手46。示出了流体模块14的安装框架48、缸体50和出口连接器52。安装框架48包括支架安装件54、支撑开口56和接收器58。支架40包括支腿60、支脚62、狭槽64、托架66和旋钮68。托架66包括钩部70和导向翼72。喷口38包括管74和喷嘴76。
77.输送泵10配置成从桶36抽取泥浆或其他流体并通过喷嘴76输出材料。驱动模块12包含输送泵10的所有电气部件。驱动模块12在操作期间不接触泥浆或其他材料。流体模块14是输送泵10的唯一与泥浆或其他材料接触的部分。流体模块14的一部分延伸到桶36中并且可以延伸到桶36中的泥浆中。流体模块14的一部分可以至少部分地浸没在桶36内的泥浆中。在所示示例中,缸体50延伸到桶36中并且配置成与桶36内的泥浆接触。缸体50的尺寸可以设计成通过比桶36的顶部开口更小的开口插入到桶36中。例如,缸体50的外径小于约4.83厘米(cm)(约1.9英寸(in))。以这种方式可以缸体50的尺寸允许缸体50通过标准桶36的着色孔插入。
78.安装框架48连接到输送泵10的其他部件以支撑输送泵10的其他部件。驱动模块12、缸体50、出口连接器52和喷口38每个都直接或间接地由安装框架48在结构上支撑。
79.接收器58形成驱动模块12和流体模块14之间的静态连接的一部分。在所示示例中,接收器58从安装框架48突出。接收器58从安装框架48的相对侧延伸以促进驱动模块12相对于流体模块14在不同方位的安装。在一些示例中,多个接收器58可以设置在相同的水平(x-y)平面上。在一些示例中,每个接收器58设置在相同的水平面上,使得水平面穿过每个接收器58的至少一部分。
80.每个接收器58包括至少一个接收开口78以接收从驱动模块12延伸的柱。在所示示例中,孔完全延伸通过每个接收器58,使得每个接收器58的每一端处的接收开口78与公共孔相关联。接收器58可以从接收器58的任一侧接收柱,以便于将驱动模块12以多个方位安装到流体模块14。在每个接收器58的相对侧上的第一和第二组接收开口78能够是彼此的镜像。虽然安装框架48被示为包括两个接收器58,但是应当理解,可以由其他数量的接收器58形成一组,例如,一个、三个、四个等。如下文更详细讨论的,驱动模块12可以安装到接收器58的第一侧,以将驱动模块12定位在桶36的占用空间之外(例如,如图2a-图2c所示)。在这种状态下,驱动模块12的大部分或全部不设置在桶36的开口上方,而是径向设置在桶36开口的外部。驱动模块12可以安装到接收器58的第二侧以将驱动模块12的所有或大部分定位在桶36的开口上方,从而减少输送泵10的占用空间(例如,如图5a和图5b所示)。
81.通过流体模块14的流体路径的一部分通过安装框架48形成。缸体50从安装框架48延伸到桶36中。缸体50可以附接到安装框架48,例如,通过紧固件,例如,蝶形螺母等。缸体
50沿泵轴线a-a(图3a和图3b)是细长的。流体模块14的流体置换构件,例如,活塞28(在图3a和图3b中最佳可见),从缸体50内延伸并穿过安装框架48,以在动态接口处与驱动模块12接合。活塞28可以在泵轴线a-a上往复运动以泵送材料。
82.输送泵10的出口通过安装框架48形成。出口连接器52在泵出口处连接到安装框架48。出口连接器52可以刚性连接到安装框架48,例如,通过紧固件,例如,螺栓等。出口连接器52连接到安装框架48以接收从流体模块14输出的材料,并配置成将该材料提供给喷口38。出口连接器52周向地设置在第一和第二支架安装件54之间。出口连接器52安装到安装框架48的第三侧,第三侧不同于支架安装件54从其延伸的第一侧和第二侧。
83.喷口38可移除地安装到出口连接器52的出口端。喷嘴76设置在喷口38的与出口连接器52相对的端部。在所示示例中,管74安装到出口连接器52并且喷嘴76安装到管74。在所示示例中,喷嘴76具有鸭嘴形构造,其具有两个相对较长的侧面和两个相对较短的侧面,限定了泥浆离开喷嘴76的出口开口。喷嘴76配置成与泥浆分配工具的入口接合。如下文更详细讨论的,喷口38安装到出口连接器52,使得喷口38在安装时可以相对于出口连接器52重新定位。在一些示例中,喷口38是可旋转的并且可以围绕轴线b-b旋转(在图3a中最佳可见)以改变喷嘴76的相对定向。如图2c所示,喷口38可以定位成使得喷嘴76设置在桶36的开口上方。喷口38可以定位成使得喷嘴76在泥浆分配工具的填充过程中向外定向(图2b),然后喷口38可以向内旋转使得喷嘴76在不分配泥浆时(例如,在填充之间)设置在桶36(图2c)上方。将喷嘴76定位在桶36上方确保从喷嘴76滴落或泄漏的任何材料都被桶36捕获。因此喷嘴76可以在泵送期间定位在更方便的位置(例如,向外)并且在不泵送时定位在不同的位置(例如,向内)以防止现场溢出和混乱。
84.支架40连接到输送泵10以支撑和稳定输送泵10。支架40直接连接到流体模块14。更具体地,支腿60连接到安装框架48。支架40从安装框架48朝向地面向下延伸。支腿60形成支架40的竖直部分,支脚62形成支架40的水平部分。支脚62从支腿60的底端延伸。支脚62可以接触地面以在地面上稳定输送泵10并支撑输送泵10。支腿60和支脚62设置在桶36的外部,而缸体50设置在桶36内。这样,安装框架48跨过(并且可以接合)桶36的环形唇缘。以这种方式,输送泵10可以独立地支撑在桶36上。例如,输送泵10可以在仅由支脚62和桶36支撑的同时进行泵送。在所示示例中,支脚62完全设置在桶36的占用空间之外。支脚62不设置在桶36和地面之间。在一些示例中,支脚62或其一部分可以在桶36下方延伸,使得支脚62的一部分在桶36的占用空间内。因此,桶36和其中的任何材料可以进一步稳定输送泵10。在一些示例中,支脚62可以由多个支脚形成。例如,第一支脚62可以设置在桶36的占用空间之外,并且第二支脚62可以设置在桶36的占用空间内,例如,至少部分地在桶36下方。在一些示例中,支脚62可以环形延伸围绕支腿60的基部。
85.狭槽64形成在支腿60中。狭槽64设置在支腿60的横向侧面80a、80b之间。托架66在狭槽64处连接到支架40。旋钮68设置在支腿60的与托架66相对的一侧并且通过延伸穿过狭槽64的部件(例如,紧固件)连接到托架66。旋钮68和托架66形成用于与桶36接触和接合的组件,使得输送泵10至少部分地由桶36支撑。钩部70延伸在桶36的环形唇缘上方与该环形唇缘接合。导向翼72缠绕在支腿60的横向侧面80a、80b周围以使托架66相对于支腿60定向并且锁定托架66相对于支腿60的定向。旋钮68可以沿第一方向(顺时针和逆时针之一)旋转以将托架66固定在相对于支腿60的竖直位置处。旋钮68可以在与第一方向相反的第二方向
上旋转以松开托架66,使得托架66可以沿着狭槽64并且相对于支腿60竖直移动。从而可以将托架66与具有不同尺寸的各种类型的桶接合,例如,不同的高度。
86.输送泵10和桶36之间的接口可以将桶36固定到输送泵10。在一些示例中,支架40和桶36之间的接口可以将桶36固定到输送泵10。例如,旋钮68和托架66可以将桶36和支架40一起固定,使得提升输送泵10也提升桶36和桶36内的相关泥浆。在一些示例中,支撑部件可以形成在输送泵10的一部分上或由输送泵10的一部分形成以当输送泵10被把手46提升时相对于输送泵10支撑桶36。例如,钩部可以从输送泵10的一部分,例如,从安装框架48突出。钩部可以定位成使得当提升输送泵10时桶的把手延伸到钩部的上方并且由钩部支撑。桶36可以通过输送泵10通过与桶36的把手接合的支撑部件来提升。
87.支架40在支架安装件54处连接到安装框架。支架安装件54从安装框架48延伸。支架安装件54可以包括从安装框架48延伸的圆柱形突起,但是其他形状也是可能的。在一些示例中,形成支架安装件54的突起可以设置在相同的水平(x-z)平面上。在一些示例中,每个支架安装件54设置在相同的水平面上,使得水平面穿过每个支架安装件54的至少一部分。支撑开口56延伸到形成支架安装件54的柱中。支撑开口56配置成接收紧固件以将支架40附接到输送泵10。例如,支撑开口56可以带有螺纹以接收螺纹紧固件。在所示示例中,每个支架安装件54由多组柱形成,例如,成对的柱。每组立柱可以包括一个或多个壁,该壁在各个立柱之间延伸并连接各个立柱,以进一步将形成支架安装件54的成对立柱相对于彼此支撑。在所示示例中,第一支架安装件54从安装框架48的第一侧延伸并且第二支架安装件54从安装框架48的第二相对侧延伸。第一和第二支架安装件54可以是彼此的镜像。尽管每个支架安装件54被示为包括两个立柱,但是应当理解,其他数量的立柱可以形成每个支架安装件54,例如,一个、三个、四个等。此外,虽然输送泵10被描述为包括两个支架安装件,但是应当理解,安装框架48可以具有单个支架安装件54或多于两个支架安装件54。例如,第三支架安装件54可以从安装框架48的与安装框架48的出口连接器52安装到一侧相对的第四侧延伸。第三支架安装件54可以周向地设置在第一支架安装件54和第二支架安装件54之间。
88.紧固件延伸穿过支架40并进入支撑开口56以将支架40固定到输送泵10。支架安装件54便于支架40以不同方位安装到输送泵10。在如图所示的第一方位中,出口连接器52设置在支架40的第一横向侧上,例如,当从支架40后面朝向桶36观察时支架40的相对右侧。可以移除紧固件以将支架40与安装框架48分离。支架40可以与相对的支架安装件54对准以改变流体模块14的出口的相对方位。当支架40安装到相对的支架安装件54上时,出口连接器52设置在支架40的另一横向侧上,例如,从支架40后面朝向桶36观察时支架40的相对左侧。支架40可以根据用户的需要而安装到安装框架48的相对两侧,以便于输送泵10围绕工作现场的搬运和移动。例如,支架40可以安装在不同的位置,以方便输送泵10的右手和左手运送。
89.在所示示例中,驱动模块12可移除地安装到流体模块14。驱动模块12竖直支撑在流体模块14上方。驱动模块12由流体模块14支撑,使得所有驱动模块12都竖直设置在桶36上方。因此,驱动模块12的任何部分都没有与桶36的任何部分竖直重叠。因此,延伸通过桶36的水平面不延伸通过驱动模块12。驱动模块12的所有部件都升高到桶36内最大液位以上。驱动壳体42包围驱动模块12的各种其他部件,例如,电动机16。在一些示例中,驱动壳体
42可以是封闭驱动模块12的各种部件的蛤壳式壳体。驱动壳体42可以由聚合物或金属等形成。如下文更详细讨论的,驱动模块12在至少部分地由安装框架48的接收器58形成的静态连接处安装到流体模块14。虽然驱动模块12和流体模块14被描述为可分离的部件,但应理解的是,在各种示例中,驱动模块12和流体模块14可以永久地附接,使得输送泵10是集成系统,其中驱动模块12和流体模块14代表该集成系统的不同部分。
90.把手46形成在驱动壳体42的顶侧上。把手46配置成由用户的手抓握。在一些示例中,用户可以抓住把手46以同时拿起和携带输送泵10和桶36。用户可以通过用用户的单手抓住把手46来拿起和携带输送泵10。输送泵10的重心可以延伸通过把手46,以便于输送泵10的携带和运输。
91.门44设置在驱动壳体42上并覆盖接收室,驱动模块12和流体模块14之间的动态连接在该接收室中形成。门44可移动以暴露接收室并允许连接和断开驱动模块12和流体模块14。
92.用户界面20形成在驱动壳体42上。用户界面20形成在靠近电源22的驱动壳体42的顶部。在所示示例中,用户界面20竖直设置在形成电源22的电池上方。用户界面20在驱动壳体42的与由门44覆盖的接收室相对的一端上设置在把手46的后端。用户界面20相对于泵轴线a-a径向地设置在把手46和电源22之间。在所示示例中,把手46、用户界面20和电源22在从泵轴线a-a延伸的径向线上对准。径向线可以在把手46的前端和后端之间延伸把手46的整个长度。电源22竖直定位在高于桶36的位置。在图2c中,电源22径向设置在桶36的占用空间之外,其中驱动模块12安装在与支架40相同的安装框架48的一侧。在操作期间,用户可以用额外的材料重新填充桶36以继续使用相同的泵布置无需切换桶36。电源22设置在桶36的占用空间之外,防止在桶36被重新装满时流体不经意地倾倒到电源22上。
93.在各种实施例中,电源22包括模块化电池组,其可以安装到固定到输送泵10的电池安装件。例如,电池安装件可以固定到输送泵10的驱动模块12部分。模块化电池组通过电池安装件向电动机16提供动力。模块化电池组可以从电池安装件上拆下,以便为模块化电池组充电。如图所示,电池安装件位于输送泵10的外部,使得模块化电池组直接暴露在大气中。例如,模块化电池组不包含在门后面或位于任何壳体内。电池安装件远离桶36的占用空间外侧定位,使得模块电池组不会意外落入桶中,这在大多数情况下会毁坏模块电池组和桶中的流体。
94.驱动模块12包括第一侧和与第一侧相对的第二侧。驱动模块12的第一侧面向桶36,而电源22和/或用户界面20位于驱动模块12的第二侧。
95.输送泵10不依赖于机械输入来向输送泵10提供动力。相反,输送泵10由电源22提供动力。在所示示例中,电源22是安装到驱动壳体42的电池。电池安装在在驱动壳体42的后侧。电池设置在后侧,与流体模块14通过其动态连接到驱动模块12的一侧相对。电池竖直定位在把手46下方。在所示示例中,电池安装成相对于泵轴线a-a成一定角度。电池可以在移除期间向上和径向滑离桶36和泵轴线a-a并且在安装期间向下和径向朝向桶36和泵轴线a-a滑动。电源22的方位有利于电池的快速安装和拆卸,最小化停机时间并提高效率。
96.驱动模块12和流体模块14的可分离性允许单独和容易地清洁接触材料的流体模块14,而不用担心弄湿驱动模块12的电子元件。此外,当与无电子器件的流体模块14相比时,相对更昂贵的驱动模块12,在输送泵10未使用时可以单独且安全地存放。用户还可以在
不同的工地具有多个流体模块14并利用一个或多个可分离的驱动模块12来为流体模块14提供动力。因此,用户只需要在工地之间运输驱动模块12。驱动模块12和流体模块14由此提供降低的成本并且促进在工作地点之间和在工作地点内的快速和容易的运输。
97.图3a是沿图2a中的线3a-3a截取的输送泵10的剖视图。图3b是沿图2a中的线3b-3b截取的输送泵10的剖视图。为了清楚起见,在图3a和图3b中的每一个中,驱动壳体42被移除。输送泵10包括驱动模块12、流体模块14和喷口38。
98.示出了驱动模块12的电动机16、门44、传动装置82、曲柄84、驱动框架86和驱动板88。电动机16包括电动机小齿轮90。传动装置82包括具有第一级小齿轮94和第一齿轮96的第一级92和具有第二级轴100和第二齿轮102的第二级98。曲柄84包括偏心轮104、臂106和驱动连杆108。驱动连杆108包括接收狭槽110。示出了驱动框架86的驱动腔112、凹部114、电动机孔116、第一级孔118a和第二级开口120。驱动板88包括第一级孔118b、电动机开口122和第二级孔124。
99.示出了流体模块14的活塞28、安装框架48、缸体50、出口连接器52、入口止回阀126、行进式止回阀128、泵入口130、泵出口132、密封螺母134和上密封件136。示出了安装框架48的支架安装件54和托架138。活塞28包括上活塞部分140和下活塞部分142。上活塞部分140包括头部144、颈部146、上部主体148和连接孔150。下活塞部分142包括上端152、下端154和下部主体156。示出了出口连接器52的入口端158和出口端160。示出了喷口38的管74和喷嘴76。
100.如下面更详细讨论的,驱动模块12安装到流体模块14,使得驱动模块12在结构上由流体模块14支撑并且使得驱动模块12驱动流体模块14的活塞28的往复运动以引起泵送。驱动框架86通过静态连接连接到安装框架48。流体模块14通过静态连接支撑驱动模块12。如下面更详细讨论的,电动机16通过动态连接连接到活塞28以驱动活塞28的往复运动。驱动模块12通过动态连接为输送泵10的泵送提供动力。
101.电动机16配置成从电源22(图1-图2c)接收动力并产生机械输出以引起流体模块14的泵送。电机16是电动机16,例如,有刷或无刷直流电(dc)电动机或交流(ac)感应电动机,以及其他选项。
102.驱动板88连接到驱动框架86以限定齿轮腔162,传动装置82至少部分地设置在该齿轮腔内。驱动板88支撑电动机16、第一级92和第二级98。电动机16安装到驱动板88的后侧。电动机16在远离驱动腔112的方向上从驱动板88悬臂。电动机16悬臂远离泵轴线a-a。电动机16的一部分通过驱动板88中的电动机开口122延伸到齿轮腔162中。电动机小齿轮90由设置在驱动框架86的电动机孔116中的轴承支撑。电动机小齿轮90与第一齿轮96接合以向传动装置82提供动力。电动机16设置在轴线c-c上,使得电动机小齿轮90与轴线c-c同轴地旋转。
103.传动装置82是两级减速齿轮系统,其配置成接收来自电动机16的旋转输出并将旋转输出提供给曲柄84以驱动活塞28的往复运动。传动装置82配置成降低旋转速度并增加扭矩。
104.第一级92完全设置在齿轮腔162内。第一级小齿轮94由设置在形成于驱动框架86中的第一级孔118a中的第一轴承和设置在形成于驱动板88中的第一级孔118b中的第二轴承支撑。第一级小齿轮94与第二齿轮102接合以驱动第二级98的旋转。第一级92设置在轴线
d-d上,使得第一级92与轴线d-d同轴地旋转。
105.第二级98至少部分地设置在齿轮腔162内。第二级轴100由设置在驱动框架86的第二级开口120中的第一轴承和驱动板88的第二级孔124中的第二轴承支撑。第二级轴100延伸穿过第二级开口120并延伸出驱动框架86。第二级98设置在轴线e-e上,使得第二级98与轴线e-e同轴地旋转。
106.电动机16的旋转轴线c-c横向于泵轴线a-a。电动机16的旋转轴线c-c可以与泵轴线a-a正交。第一级92的旋转轴线d-d横向于泵轴线a-a。第一级92的旋转轴线d-d可以与泵轴线a-a正交。第二级98的旋转轴线e-e横向于泵轴线a-a。第二级98的旋转轴线e-e可以与泵轴线a-a正交。电动机的旋转轴线c-c竖直设置在轴线d-d和e-e的下方。旋转轴线c-c相对于安装框架48在第二轴向方向ad2上间隔开,而缸体50相对于安装框架48在第一轴向方向ad1上延伸。电动机16沿泵轴线a-a轴向地设置在流体模块14和传动装置82之间。电动机16竖直设置在安装框架48上方。在每个泵循环的至少一部分期间,电动机16竖直设置在活塞28和驱动连杆108之间的动态接口以及安装框架48和驱动框架86之间的静态接口两者之上。在一些示例中,轴线c-c在整个操作过程中竖直设置在动态接口和静态接口上方。在一些示例中,输送泵10的形成动态接口的一部分(例如,活塞28的头部144)可以与轴线c-c相交或竖直设置在轴线c-c上方,例如,当偏心轮104处于上止点中心位置时。电动机16的各个旋转轴线的阶梯式布置有助于驱动模块12的紧凑安装布置和纤细外形。
107.曲柄84连接到传动装置82。曲柄84接收来自传动装置82的旋转输出并将旋转输出转换成驱动连杆108的线性往复运动。在所示示例中,偏心轮104直接连接到第二级轴100。臂106在偏心轮104和驱动连杆108之间延伸并连接到偏心轮104和驱动连杆108。偏心轮104围绕轴线e-e的旋转引起驱动连杆108沿泵轴线a-a的线性往复运动。
108.驱动连杆108至少部分地设置在驱动腔112内。接收狭槽110形成在驱动连杆108中并配置成接收活塞28的头部144。接收狭槽110在前端开口以允许头部144相对于泵轴线a-a在径向方向上插入和移除并且在下端开口以允许活塞28延伸穿过其中。头部144通过凸缘保持在接收狭槽110内,该凸缘设置在接收狭槽110的下开口周围并与头部144的下侧接合。头部144和驱动连杆108之间的连接形成驱动模块12和流体模块之间的动态接口14。
109.门44配置成覆盖驱动腔112的前开口。托架138从安装框架48延伸并设置在接收开口78之间。安装框架48可以包括在每组接收开口78之间的托架138。在门44处于关闭状态的情况下,门44可以与托架138接合以固定静态连接并将驱动模块12和流体模块14锁定在一起。托架138在安装框架48的与托架138和门44接合的相对侧上延伸到凹部114中。
110.流体模块14配置成接触和泵送泥浆。活塞28至少部分地设置在缸体50内并且延伸穿过安装框架48并伸出安装框架48的上端以与驱动连杆108连接。在整个操作过程中,活塞28与安装框架48的整个轴向长度(沿轴线a-a截取)重叠。在整个操作过程中,活塞28与缸体50的轴向长度部分重叠。活塞28和缸体50之间的轴向重叠在整个操作过程中变化,而活塞28和安装框架48之间的轴向重叠保持不变。
111.活塞28包括连接到下活塞部分142的上活塞部分140。上活塞部分140和下活塞部分142中的每一者可以具有正交于轴线a-a截取的圆形横截面。上活塞部分140的至少一部分是圆柱形的。下活塞部分142的至少一部分是圆柱形的。
112.上活塞部分140伸出安装框架48以与驱动连杆108连接。密封螺母134设置在安装
框架48的上端。密封螺母134将上密封件136保持在安装框架48内。上活塞部分140延伸穿过密封螺母134并与上密封件136接合。上活塞部分140和上密封件136之间的接合防止材料从围绕活塞28的安装框架48泄漏。
113.活塞头144配置成设置在接收狭槽110中。颈部146从活塞头144的下端延伸出接收狭槽110。颈部146的直径小于活塞头144,以有利于驱动连杆108的凸缘在活塞头144下方延伸,以在往复运动期间将活塞头144保持在接收狭槽110内。上部主体148从颈部146延伸,使得颈部146轴向(沿泵轴线a-a)设置在上部主体148和头部144之间。连接孔150延伸到上活塞部分140中。连接孔150从上活塞部分140与头部144相对的一端延伸到上活塞部分140中。
114.下活塞部分142连接到上活塞部分140以与上活塞部分140往复运动。在所示示例中,下活塞部分142在连接孔150处安装到上活塞部分140。如图所示,下活塞部分142的直径小于上活塞部分140的直径。下活塞部分142的上端152延伸到连接孔150中以将下活塞部分142连接到上活塞部分140。例如,上端152和连接孔150能够包括接口螺纹。然而,应当理解,下活塞部分142可以以任何期望的方式连接到上活塞部分140。可以改变上活塞部分140和下活塞部分142之间的接合,以使这两个部分之间具有或多或少的轴向重叠,从而改变行进式止回阀128在缸体50内的位置。
115.安装框架48支撑流体模块14的其他部件。缸体50连接到安装框架48并且沿着轴线a-a是细长的。缸体50从安装框架48沿第一轴向方向ad1延伸。例如,缸体50可以包括缸体板164,该缸体板164例如通过紧固件安装到安装框架48,以将缸体50固定到安装框架48。在一些示例中,缸体板164与缸体50分开形成并且缸体50连接到缸体板164,例如,通过接口螺纹连接。缸体50配置成延伸到桶36中并且至少部分地浸没在泥浆中。
116.泵入口130形成在缸体50的与安装框架48相对的一端。泵入口130提供一个或多个开口,泥浆可以通过这些开口进入流体模块14。入口止回阀126设置在泵入口130附近。行进式止回阀128安装到下活塞部分142的下端154。入口止回阀126和行进式止回阀128是允许材料沿一个方向流动并防止沿相反方向流动的单向阀。行进式止回阀128与缸体50的内表面周向密封。行进式止回阀128将缸体50的内部分成下腔室166和上腔室168。入口止回阀126可以是适合于促进单向流入下腔室166的任何类型。例如,入口止回阀126可以是挡板阀或球阀等。行进式止回阀128可以是适合于促进从下腔室166到上腔室168的单向流动的任何类型。例如,行进式止回阀128可以是挡板阀或球阀等。
117.泵出口132形成在安装框架48中。材料通过流体模块14的流动路径是通过泵入口130和入口止回阀126进入下腔室166,通过行进式止回阀128进入上腔室168,通过上腔室168到达安装框架48,并通过安装框架48到达泵出口132。因此,缸体50和安装框架48各自限定了通过流体模块14的流动路径的至少一部分。
118.出口连接器52在泵出口132附近附接到安装框架48。出口连接器52的入口端158与安装框架48接合。泵送材料通过入口端158进入出口连接器52,流过由出口连接器52限定的流动路径,并且通过出口端160离开出口连接器52。在所示示例中,出口连接器52是限定弯曲流体路径的弯头。出口连接器52可以将材料从入口端158处的大致水平流重新定向为出口端160处的大致竖直流。在一些示例中,出口连接器52可以配置成在流动路径中具有90度弯曲部。离开出口连接器52的流的流动轴线横向于进入出口连接器52的流的流动轴线。在一些示例中,流动轴线可以正交设置。
119.喷口38安装到出口连接器52。管74从出口连接器52延伸。喷嘴76安装到管74与出口连接器52相对的一端。在所示示例中,喷口38的一部分延伸到出口端160中,并且密封件在出口连接器52内的管74和出口连接器52之间形成。例如,环形密封件,比如像o形环或u形杯的弹性体密封件,可以设置在出口连接器52内的出口连接器52和管74之间。出口连接器52的内壁上可形成密封凹槽以接收密封件。当喷口38与出口连接器52分离时,密封件可以保持设置在出口连接器52内。
120.管74从出口端160竖直延伸。管74包括弯曲部,该弯曲部配置成将通过管74的流体流从管74和出口连接器52之间的接口处的大致竖直流重新导向成管74和喷嘴76之间的接口处的基大致水平流。在一些示例中,在管74中的存在能够是大约90度。离开喷口38的流的流动轴线横向于进入喷口38的流的流动轴线。在一些示例中,流动轴线可以正交设置。
121.喷口38配置成使得喷嘴76竖直设置在驱动模块12上方。喷嘴76竖直设置在每个轴线c-c、d-d和e-e上方。喷嘴76可以比电动机16、第一级92和第二级98中的任何一个在轴向方向ad2上与安装框架48间隔得更远。因此,喷嘴76设置在方便的、符合人体工程学的位置以分配材料,例如,分配到泥浆分配工具。
122.在操作期间,驱动模块12向流体模块14提供动力以引起泵送。电动机16被提供动力并在电动机小齿轮90处产生旋转输出。电动机16驱动传动装置82,将旋转运动输出到曲柄84。曲柄84将旋转运动转换成驱动连杆108的线性往复运动。从图3a和图3b所示的止点中心底部位置开始,驱动连杆108沿泵轴线a-a向上拉,通过吸入冲程向上拉活塞28。
123.随着活塞28通过吸入冲程向上移动,行进式止回阀128关闭并在缸体50内向上移动以减小上腔室168的体积并增加下腔室166的体积。下腔室166体积的增加将材料拉过泵入口130和入口止回阀126进入下腔室166中。上腔室168体积的减小迫使上腔室168中的材料向上进入安装框架48并通过泵出口132排出。完成上行冲程后,曲柄84通过压力冲程转换并向下驱动活塞28。随着活塞28通过压力冲程向下移动,行进式止回阀128在缸体50内向下移动以增加上腔室168的体积并减小下腔室166的体积。行进式止回阀128的向下移动增加了下腔室166中的压力,关闭入口止回阀126。行进式止回阀128打开并且材料从下腔室166通过行进式止回阀128流到上腔室168。在完成下行冲程之后,活塞28完成了一个泵循环,其包括上行冲程或吸入冲程和向下冲程或压力冲程。曲柄84通过上冲程再次转换并且活塞28再次移动。活塞28的往复运动将材料从泵入口130泵送到泵出口132。泵出口132将材料提供给出口连接器52,出口连接器52引导材料向上流动并到达喷口38。材料流过喷口38并通过喷嘴76从输送泵10输出。
124.输送泵10是双排量泵,这意味着输送泵10在活塞28的上冲程和下冲程中的每一个期间输出材料。在一些示例中,操作是平衡的,使得对于每个完整的泵循环——每个泵循环包括上冲和下冲——50%的体积在上冲时输出,另外50%在下冲时输出。上密封件136能够是安装在上活塞部分140的外部和安装框架48或上活塞部分140在其中往复运动的其他主体的内部之间的o形环、u形杯或其他类型的密封环。上密封件136防止材料向上移动通过上密封件136,从而引导材料流通过泵出口132流出。行进式止回阀128限定了接合缸体50内部的下密封件,以密封并促进泵送期间材料的受控运动。
125.上活塞部分140和上密封件136之间的上密封接口与行进式止回阀128和缸体50之间的下密封接口的移位面积(例如,在密封接口处正交于泵轴线a-a截取的横截面面积)之
比确定在每个上下冲程中输送泵10的材料输出比。例如,如果上密封接口的移位面积是下密封接口的一半,则输送泵10在上冲程和下冲程期间以1∶1的比例输出材料。在一些示例中,下接口处的移位面积是上接口处的移位面积的两倍。在一些示例中,上接口处的移位面积约为下接口处移位面积的35%-65%。在一些示例中,上接口处的移位面积约为下接口处移位面积的45%-50%。
126.在泵送材料期间,活塞28产生泵反作用力。活塞28在向上冲程移动时承受向下的反作用力,在向下冲程移动时承受向上的反作用力。在泵送期间产生的上下反作用力通过下活塞部分142传递到上活塞部分140,在动态接口处通过上活塞部分140传递到曲柄84,并从曲柄84传递到驱动框架86。反作用力从驱动框架86通过支架40和/或桶36(图2a-2c)传递到地面。桶36可以承受并且可以对泵反作用力的至少一部分进行反作用。例如,泵的反作用力可以通过托架66传递到桶36。
127.输送泵10提供了显着的优点。驱动模块12可与流体模块14分离,以允许输送泵10的电子元件与输送泵10的流体接触部分完全分离和移除。喷嘴76竖直设置在驱动模块12上方,以提供符合人体工程学的、方便的位置来从输送泵10输出材料。电动机16和传动装置82竖直堆叠以提供易于运输和储存的紧凑驱动模块12。紧凑的驱动模块12还便于在狭小的空间中使用输送泵10,例如,在工作现场流行的那些。输送泵10提供的排量比提供了从输送泵10流出的相对平稳的流动,这有利于泥浆分配工具的快速和有效的填充。
128.图4是输送泵10的等距局部分解图,显示驱动模块12与流体模块14分离。喷口38被示出安装到流体模块14。示出了驱动模块12的电源22、驱动壳体42、门44、把手46、驱动框架86、驱动连杆108和驱动腔112。驱动框架86包括安装柱170。门44包括闩锁172。驱动连杆108包括接收狭槽110。示出了流体模块14的活塞28、安装框架48、缸体50和出口连接器52。安装框架48包括支架安装件54、支撑开口56、接收器58和托架138。活塞28的头部144被示出。
129.驱动框架86支撑驱动模块12的其他部件。驱动壳体42安装到驱动框架86并由驱动框架86支撑。安装柱170从驱动框架86突出并形成驱动模块12和流体模块14之间的静态接口的一部分。在所示示例中,安装柱170形成驱动框架86的静态部件34a。安装柱170配置成通过接收器58任一侧上的接收开口78延伸到接收器58中。安装柱170与接收器58接合,使得驱动框架86由安装框架48支撑。安装柱170和接收器58形成驱动模块12和流体模块14之间的静态接口。虽然安装柱170被示出为从驱动模块12延伸并且接收开口78被示出为形成在流体模块14中,但是应当理解,安装柱170能够从流体模块14延伸,例如,从安装框架48延伸,并且接收开口78可以形成在驱动模块12上,例如,驱动框架86上。因此,静态接口可以通过流体模块14的一部分被驱动模块12的一部分接收而形成。
130.驱动腔112形成在驱动模块12的前端下部。驱动腔112具有穿过前侧的开口和穿过下侧的开口。驱动连杆108至少部分地设置在驱动腔112中并且配置成在驱动腔112内往复运动。驱动连杆108形成曲柄84(图3a和3b)的沿泵轴线a-a(图3a和3b所示)线性往复运动的部分。接收狭槽110形成在驱动连杆108的下端并配置成接收活塞28的一部分。在所示示例中,接收狭槽110配置成接收活塞28的头部144。驱动连杆108和活塞28之间的连接形成驱动模块12和流体模块14之间的动态接口。驱动连杆108驱动活塞28沿泵轴线a-a的往复运动。
131.门44配置成覆盖驱动腔112的前开口。门44配置成在打开状态和关闭状态之间枢转。闩锁172设置在门44的横向侧,并配置成接合从驱动壳体42延伸的紧固件174。闩锁172
可与门44一体形成。紧固件174可旋转以将门44与闩锁172锁定在关闭状态,其中闩锁172设置在紧固件174上方。紧固件174可沿相反方向旋转以解锁门并允许门44枢转至打开状态。托架138从安装框架48延伸并且设置在接收开口78之间。安装框架48可以包括在每组接收开口78之间的安装框架48的每一侧上的托架138。门44可以与托架138接合,其中门44处于关闭状态以防止流体模块14相对于驱动模块12径向移动(相对于轴线a-a)。门44可以由此固定静态连接并将驱动模块12和流体模块14锁定在一起。紧固件174能够用手拧紧和松开,无需使用工具。这样,驱动模块12可以被安装到流体模块14并且可以用手而不是使用工具从流体模块14移除。
132.驱动模块12可从流体模块14移除并且可以安装在流体模块14上的不同位置。因此,驱动壳体42可以相对于轴线a-a在不同方位上延伸。当将驱动模块12安装到流体模块14时,可以同时形成静态连接和动态连接。驱动模块12朝向流体模块14径向移动(相对于轴线a-a)以将安装柱170插入接收器58中以形成静态连接,并将头部144插入接收狭槽110中以形成动态连接。一旦形成静态连接和动态连接,门44可枢转至关闭状态以将驱动模块12和流体模块14固定在一起。
133.在移除过程中,门44被旋转到打开状态以暴露驱动腔112。驱动模块12径向远离流体模块14移动以从接收狭槽110中移除头部144并将安装柱170从接收开口78中撤回。因此,静态连接和动态连接可以通过一个单个运动来打破。通过将驱动模块12相对于泵轴线a-a沿径向远离流体模块14移动来完成单次运动。静态连接和动态连接可以通过单个动作同时形成和同时断开。
134.图5a是安装到桶36的输送泵10的等距视图。图5b是安装到桶36的输送泵10的俯视图。将一起讨论图5a和图5b。在图5a和图5b中,输送泵10显示为紧凑状态,其中驱动模块12安装到流体模块14并设置在桶36上方。在紧凑状态下,驱动模块12安装到安装框架48的与支架40相反的一侧。支架40设置在桶36的外部,驱动模块12位于桶36上方。
135.在紧凑状态下,驱动模块12的大部分或全部设置在桶36的开口上方,从而减小了输送泵10的占用空间。驱动模块12安装到安装框架48的与图2a-图2c所示位置相对的一侧。喷口38可以旋转使得喷嘴76不设置在驱动模块12上方,从而防止材料从喷嘴76滴落到驱动模块12上或以其他方式接触驱动模块12。紧凑状态释放了工作现场的宝贵空间。
136.图6a是输送泵10的一部分的放大等距分解图,示出了驱动模块12和流体模块14之间的接口处于未对准状态。图6b是显示处于第一对准状态的驱动模块12和流体模块14的放大等距视图。图6c是示出处于第二对准状态的驱动模块12和流体模块14的放大正视图。图6d是示出处于第二对准状态的驱动模块12和流体模块14的放大等距视图。图6e是显示安装到流体模块14的驱动模块12的放大等距视图。将一起讨论图6a-图6e。示出了驱动壳体42、门44、驱动框架86、驱动连杆108和驱动腔112以及驱动模块12。驱动框架86包括安装柱170。门44包括闩锁172。驱动连杆108包括接收狭槽110。示出了流体模块14的活塞28、安装框架48、缸体50和出口连接器52。示出了安装框架48的支架安装件54、支撑开口56、接收器58、接收开口78、托架138和凹槽176。显示了活塞28的头部144。
137.如上所述,驱动模块12与流体模块14是可分离的并且可以安装到流体模块14中的不同的流体模块14上并且相对于流体模块14以不同的方位安装。驱动模块12通过将驱动模块12径向移向流体模块14(相对于泵轴线a-a(图3a和图3b))而安装到流体模块14,以形成
动态连接和静态连接。活塞28连接到驱动连杆108以形成动态连接。活塞28和驱动连杆108中的每一个在操作期间沿着泵轴线a-a往复运动。安装柱170延伸到接收器58中以形成静态连接,流体模块14通过该静态连接在结构上支撑驱动模块12。凹槽176形成在每个接收器58的上表面上。
138.如图6a所示,当安装柱170和接收开口78对准时,活塞28和驱动连杆108可能未对准,这防止驱动模块12安装到流体模块14。驱动模块12可以用于将活塞28重新定位到当安装柱170与接收开口对准时头部144与接收狭槽110对准所在的位置。在图6a中,活塞28显示在与上行冲程终点相关的位置,驱动连杆108被显示在与下行冲程终点相关的位置。
139.如图6b所示,驱动模块12最初定位在流体模块14上方,使得头部144的顶部接触驱动连杆108的底部。驱动连杆108和活塞28由此在泵轴线a-a上对准但处于断开状态。驱动模块12沿泵轴线a-a在轴向方向ad1上朝流体模块14向下移动。驱动连杆108沿泵轴线a-a在方向ad1上向下推动活塞28。驱动模块12被移动直到安装柱170设置在接收器58上的凹槽176中,如图6c和图6d所示。由于安装柱170设置在凹槽176中,接收开口78和安装柱170之间的竖直距离v1与头部144和接收狭槽110之间的竖直距离v2相同。因此,当安装柱170设置在凹槽176中以接触接收器58并且头部144接触驱动连杆108的底表面时,输送泵10的形成动态连接和静态连接的部件正确对准。
140.在安装柱170设置在凹槽176中的情况下,驱动模块12从流体模块14上方移除,安装柱170与接收开口78对准并且头部144与接收狭槽110对准。驱动模块12相对于泵轴线a-a径向移动并朝向流体模块14移动,以将驱动模块安装到流体模块14,如图6e所示。安装柱170被接收在接收器58中并且头部144被接收在接收狭槽110中。
141.在开始对准过程之前,活塞28可以移动到图6a所示的位置。例如,用户可以在执行对准之前抓住活塞28并将活塞28拉到与上行冲程终点相关的位置。无论驱动连杆108的初始位置如何,将活塞28定位在与上冲程终点相关的位置有助于对准。在所示示例中,由于驱动连杆108处于与下冲程终点相关联的位置,在安装和对准过程中,活塞28被从完全上位置推到完全下位置。然而,驱动连杆108可以在安装之前位于与上冲程终点和下冲程终点相关联的位置之间的任何位置。在执行对准过程之前将活塞28放置在与上冲程终点相关联的位置允许活塞28重新定位以与驱动连杆108对准,而不管驱动连杆108的初始位置如何。
142.将驱动模块12对准和安装在流体模块14上的过程提供了显着的优点。无论驱动连杆108的竖直位置如何(例如,在与上冲程的顶部和下冲程的底部相关联的位置之间并且包括与上冲程的顶部相关联的位置的任何位置),将安装柱170安置在凹槽176中都将头部144与接收狭槽110对准。因此,用户不需要使用试错过程来对准驱动模块12和流体模块14。对准和安装过程有助于驱动模块12和流体模块14之间的快速、有效连接。该过程进一步有助于多个流体模块14之间的单个驱动模块12的快速、有效交换。
143.图7a是喷口38和流体模块14之间的接口的放大等距分解图。图7b是显示安装到流体模块14的喷口38的放大等距视图。将一起讨论图7a和图7b。示出了流体模块14的活塞28、安装框架48和出口连接器52。示出了出口连接器52的出口端160、喷口锁178和销180。喷口锁178包括锁旋钮182和轴184。销180包括销头186。示出了喷口38的入口适配器188和管74。入口适配器188包括凸缘190。凸缘190包括凹口192。
144.出口连接器52附接到安装框架48。喷口38安装到出口连接器52的出口端160。更具
体地,入口适配器188配置成延伸到出口连接器52的出口端160处的开口中。
145.销180设置在出口连接器52的出口端160处的开口边缘附近。销头186与出口连接器52间隔开,使得在销头186的底侧和出口连接器52的出口端160的顶侧之间形成间隙。喷口锁178连接到出口连接器52,并且在所示示例中,至少部分地延伸穿过出口连接器52的侧壁。喷口锁178与出口连接器52接合并由出口连接器52支撑。喷口锁178的旋钮182设置在出口连接器52的外部并且锁轴184延伸穿过出口连接器52的壁。在一些示例中,锁轴184通过螺纹接口连接到出口连接器52。喷口锁178可在锁定状态和解锁状态之间移动,在锁定状态下喷口锁178将喷口38固定到出口连接器52以使喷嘴78(在图8a-8c中最佳地看到)相对于轴线b-b的方向是固定的,在解锁状态下喷口38可以绕轴线b-b并相对于出口连接器58旋转。例如,锁旋钮182可以被抓住并旋转以使锁轴184进一步延伸到出口连接器52中并接合入口适配器188,从而固定喷口38相对于出口连接器52的方位。锁旋钮182可沿相反方向旋转以使锁轴184与入口适配器188脱离接合。
146.管74连接到入口适配器188并从入口适配器188延伸。在一些示例中,管74和入口适配器188可以永久地附接以形成单个单元。例如,管74和入口适配器188可以一体形成。在一些示例中,管74可从入口适配器188移除,例如,在管74螺纹连接到入口适配器188的示例中。凸缘190相对于轴线b-b从入口适配器188径向延伸。凹口192形成在凸缘190的径向外边缘上。在所示示例中,凹口192形成为凸缘190的径向外边缘上的扇形,但应当理解,其他构造也是可能的。入口适配器188的主体从凸缘190的底侧轴向延伸。
147.在安装期间,喷口38相对于出口连接器52定位,使得销头186与凹口192对准。喷口38从图7a所示的位置降低至图7b所示的位置。当管74安装到出口连接器52上时,凹口192的尺寸允许销头186通过凸缘190穿过凹口192。凸缘190的尺寸设计成装配在销头186和出口连接器52之间的间隙194内。凸缘190的高度的高度小于间隙194的高度。喷口38能够相对于出口连接器52重新定位,使得喷嘴76可以相对于轴线b-b指向不同的方位。在所示示例中,喷口38可在轴线b-b上旋转。虽然喷口38配置成绕轴线b-b旋转,但出口连接器52不随喷口38旋转。喷口锁178可以置于锁定状态以将喷嘴76固定在期望的方位。
148.凸缘190和销180提供键连接,使得凹口192与销180对准允许从出口连接器52安装和移除喷口38,但凹口192和销180之间的错位防止喷口38从出口连接器抬起或离开52。因此,键接口允许喷口38绕轴线b-b旋转,但防止在未对准时,喷口38沿轴线b-b轴向远离出口连接器52移动。当在压力下泵送时,键接口防止喷口38从出口连接器52弹出。喷口38和出口连接器52之间的键接口便于喷口38在出口连接器52上的免工具安装和喷口38从出口连接器52的免工具移除。
149.图8a是喷口38的等距视图。图8b是喷口38的局部分解图。图8c是沿图8a的线c-c的放大剖视图。将一起讨论图8a-图8c。示出了喷口38的管74、喷嘴76、入口适配器188、出口适配器196、夹具198和喷嘴密封件200。喷嘴76包括出口孔口202、喷嘴狭槽204和密封凹槽206。入口适配器188包括具有凹口192的凸缘190。出口适配器196包括环形凹槽208。
150.管74连接到入口适配器188和出口适配器196中的每一者。入口适配器188设置在管74的入口端并且出口适配器196设置在管74的出口端。管74包括入口适配器188和出口适配器196之间的弯曲部以重新定向通过管74的流动。例如,弯曲部可以是大约90度的弯曲部以将流从入口适配器188处的大致竖直重新定向到出口适配器196处的大致水平。喷嘴76配
置成排放材料通过出口孔口202,出口孔口202显示为细长孔口。在所示示例中,喷嘴76是鸭嘴形构造。
151.喷嘴76可移除地安装到出口适配器196。喷嘴狭槽204在喷嘴76的入口端附近延伸穿过喷嘴76。喷嘴狭槽204配置成与出口适配器196上的环形凹槽208对准。夹具198将喷嘴76固定到管74上。夹具198延伸穿过喷嘴狭槽204并进入环形凹槽208中以将喷嘴76固定到管74。喷嘴76可以相对于管74旋转以改变出口孔口202的方向。环形凹槽208有助于将喷嘴76旋转到所需的方位,同时喷嘴76固定在出口适配器196上。
152.喷嘴76包括限定密封凹槽206的环形突起。喷嘴密封件200设置在密封凹槽206中并与出口适配器196的外表面接合。喷嘴密封件200可以是弹性密封件。喷嘴密封件200可以是o形环或u形杯,以及其他类型的密封环。喷嘴密封件200设置在密封凹槽206中,使得喷嘴密封件200可以与喷嘴76一起安装并与喷嘴76一起移除。喷嘴密封件200位于出口适配器196的外部和喷嘴76的内部之间。喷嘴密封件200设置在通过出口适配器196和喷嘴76的流动路径外部的位置,以保护喷嘴密封件200并防止材料在喷嘴密封件200上结块。
153.图9是示出连接到出口适配器196

的喷嘴74

的放大截面图。喷口38

基本上类似于喷口38,除了出口适配器196

包括环形密封凹槽210,喷嘴密封件200设置在该环形密封凹槽210内。密封凹槽210设置在出口适配器196的出口端和环形凹槽208之间。环形喷嘴密封件200可以在喷嘴76

的安装和移除期间保留在出口适配器196上。
154.图10是具有鹅颈型喷口212的输送泵10的等距视图。鹅颈型喷口212包括入口适配器188、鹅颈型管214、托架216和支撑件218。鹅颈型喷口212在入口端220和出口端222之间延伸。鹅颈型管214包括第一弯曲部224和第二弯曲部226。
155.鹅颈型喷口212安装到出口连接器52以接收通过出口连接器52的泵送材料。鹅颈型喷口212在入口端220处接收来自出口连接器52的材料。第一弯曲部224将材料流从入口适配器188处的大致竖直向上重新定向到大致竖直向下。第二弯曲部226将流从大致向下重新定向到大致向上到出口端222。第一弯曲部224能够是大约180度的弯曲部。第二弯曲部226可以是大约180度的弯曲部。托架216连接到鹅颈型管214。鹅颈型管214配置成使得泥浆分配工具可以连接到出口端222并且在泥浆分配工具的填充期间由托架216支撑。支撑件218从第二弯曲部226延伸并且配置成将鹅颈型喷口212支撑在地面上。
156.鹅颈型喷口212的一部分可以设置在桶36上方,使得鹅颈型喷口212的一部分在桶36的占用空间内,而鹅颈型喷口212的另一部分设置在桶36的占用空间之外。鹅颈型喷口212的出口端222竖直设置在限定桶36开口的环形唇部下方。出口端222竖直设置在驱动模块12下方。出口端222竖直设置在安装框架48下方。出口端222竖直设置在入口端220下方。
157.鹅颈型喷口212在安装到出口连接器52时可相对于出口连接器52重新定位。在所示示例中,鹅颈型喷口212在安装到出口连接器52时可绕轴线b-b旋转。凸缘190和销180提供键连接,从而凹口192与销180的对准允许从出口连接器52安装和移除鹅颈型喷口212,但是凹口192和销180之间的错位防止鹅颈型喷口212从出口连接器52升起或离开。因此,键接口允许鹅颈型喷口212绕轴线b-b旋转,但防止鹅颈型喷口212在未对准时沿轴线b-b轴向方向远离出口连接器52移动。键接口防止鹅颈型喷口212在压力下泵送时从出口连接器52弹出。鹅颈型喷口212和出口连接器52之间的键接口便于鹅颈型喷口212在出口连接器52上的无工具安装和鹅颈型喷口212从出口连接器52的无工具移除。
158.图11是输送泵10的等距视图,其中驱动壳体42被移除并且包括出口连接器52

。出口连接器52

包括入口端158和出口端160。出口连接器52

与出口连接器52(在图2a、2b和3a中最佳可见)基本相似,除了出口连接器52

沿着在出口连接器52

的入口端158和出口端160之间延伸的流动轴线引导材料。因此,通过出口连接器52

的流保持大致水平。在一些示例中,出口连接器52

可以包括类似于销180(在图7a和7b中最佳可见)的销,以便于安装和拆卸诸如喷口38(在图8a-图8c中最佳可见)的喷口,到出口连接器52

的出口端160。喷口38可以安装到出口连接器52

并且围绕流动轴线旋转以将喷嘴76定向在相对于流动轴线的不同方向上。泥浆分配工具能够直接连接到出口连接器52

的出口端160以填充泥浆分配工具。
159.图12a是输送泵10

的立体图。图12b是输送泵10

的局部分解图。图12c是沿图12a中的线c-c截取的输送泵10

的剖视图。将一起讨论图12a-图12c。输送泵10

与输送泵10(在图2a-图3b中最佳可见)基本相似。示出了输送泵10

的驱动模块12

、流体模块14

、喷口38和支架40。
160.示出了驱动模块12

的电动机16、驱动壳体42

、门44

、把手46、传动装置82

、曲柄84和驱动框架86

。曲柄84包括偏心件104、臂106和驱动连杆108。驱动连杆108包括接收狭槽110。显示了驱动框架86

的驱动腔112。
161.显示了流体模块14

的活塞28、安装框架48

、缸体50、出口连接器52

、入口止回阀126、行进式止回阀128、泵入口130、泵出口132、夹具228、适配器230、适配器锁232和导向衬套234。活塞28包括上活塞部分140和下活塞部分142。上活塞部分140包括头部144、颈部146、上部主体148和连接孔150。下活塞部分142包括上端152、下端154和下部主体156。夹具228包括支撑环236和固定环238。示出了出口连接器52
′′
的入口端158和出口端160。示出了喷口38的管74和喷嘴76。
162.驱动模块12

可移除地安装到流体模块14

。驱动模块12

包括输送泵10

的电子元件并且配置成在操作期间不接触泵送材料。流体模块14

延伸到桶36中并且配置成在操作期间接触和泵送材料。
163.电动机16设置在驱动壳体42中。传动装置82

设置在电动机16和曲柄84之间。电动机16向传动装置82

输出旋转运动,并且传动装置82

向曲柄84输出旋转运动。传动装置82

可以包括行星齿轮等。在所示示例中,电动机16和传动装置82同轴地设置在轴线f-f上。传动装置82

配置成降低从电动机接收的旋转速度并增加提供给曲柄84的扭矩。电动机16的转子围绕轴线f-f旋转。曲柄84的偏心轮104与电动机16在轴线f-f上同轴旋转。在所示示例中,电动机16、传动装置82

和曲柄84的偏心轮104的一部分与轴线f-f同轴。轴线f-f与泵轴线a-a正交。
164.缸体50延伸到桶36中并且可以至少部分地浸没在桶36中的材料中。活塞28至少部分地设置在缸体50内并且延伸穿过安装框架48

。适配器230至少部分地设置在安装框架48内。适配器230设置在上活塞部分140周围。适配器230可以是围绕上活塞部分140的至少一部分的管的形式。上活塞部分140完全延伸通过适配器230,使得上活塞部分140沿泵轴线a-a在适配器230的上方和下方延伸。导向衬套234设置在适配器230内并与活塞28的上活塞部分140接合。导向衬套234有助于使活塞28在泵轴线a-a上对准以保持上活塞部分140与泵轴线a-a同轴的往复运动。如下面更详细讨论的,导向衬套234进一步促进适配器230相对于活
塞28和围绕泵轴线a-a的旋转。适配器锁232与适配器230接合以固定适配器230以由此固定驱动模块12

相对于泵轴线a-a的方位。适配器锁232位于安装框架48

上并且能够旋转以覆盖或露出适配器230的部分以允许相对于安装框架48

释放适配器230或将适配器230固定到安装框架48

。如图所示,缸体50、行进式止回阀128和缸体50之间的下密封表面、下活塞部分142、上活塞部分140、上密封件136和适配器230与泵轴线a-a同轴。
165.驱动模块12

通过静态连接接口和动态连接接口连接到流体模块14

。动态接口在活塞28和曲柄84之间形成。在所示示例中,动态接口由活塞28的头部144延伸到驱动连杆108的接收狭槽110中形成。在所示示例中,静态接口形成在夹具228和驱动框架86之间。
166.夹具228设置在适配器230的外部。适配器230的外部包括螺纹,该螺纹配置成与形成在支撑环236和固定环238之一或两者上的螺纹接合。支撑环236可以静态连接到适配器230。固定环238设置在适配器230上在支撑环236和安装框架48

之间。随着驱动模块12

安装到流体模块14

,支撑环236设置在驱动腔112内,而固定环238设置在驱动腔112外部。门44

可移动以覆盖和打开驱动腔112的前开口。在所示示例中,门44

配置成在从关闭位置移动到打开位置时向上枢转并远离驱动腔112

的前开口。
167.壁架240围绕驱动腔112

的底部开口形成并且被接收在支撑环236和固定环238之间的间隙中。支撑环236配置成与壁架240的顶表面接合并且固定环238配置成与壁架240的底表面接合。固定环238可相对于适配器230并沿泵轴线a-a移动,以改变支撑环236和固定环238之间形成的间隙的尺寸。例如,固定环238可旋转以螺纹连接将固定环238向上朝向支撑环236以减小间隙的尺寸并将壁架240固定在支撑环236和固定环238之间。夹具228的接合可以将驱动模块12

固定到流体模块14

,而夹具228的脱离可以解除驱动模块12

相对于流体模块14

的固定以便分离。夹具228和驱动框架86

之间的接口在结构上将驱动模块12

连接到流体模块14

,使得驱动模块12

由流体模块14

支撑。虽然输送泵10

被示为包括夹具228以形成静态连接,但应当理解,其他附接机构选项也是可能的。
168.整个驱动模块12

可以相对于流体模块14

绕轴线a-a旋转。这允许悬臂式驱动壳体42基于用户的偏好以相对于泵轴线a-a的360度中的任何一个角度指向。驱动壳体42以任何期望的方向延伸的情况下,驱动模块12

最初可以安装到流体模块14

,并且能够相对于流体模块14

绕轴线a-a旋转,同时驱动模块12

保持静态和动态连接到流体模块14


169.适配器锁232置于解锁状态以允许适配器230围绕轴线a-a并相对于流体模块14

旋转。驱动模块12

静态连接至适配器230,使得驱动模块12

与适配器230一起旋转。适配器230在安装框架48内旋转,而安装框架48保持静止且不旋转。头部144和接收狭槽110之间的接口允许驱动连杆108相对于活塞28旋转,而活塞28不围绕泵轴线a-a旋转。适配器锁232能够置于锁定状态,以将驱动模块12

固定在相对于泵轴线a-a的期望方位。这样,驱动模块12

和流体模块14

之间的静态连接可以旋转,同时在流体模块14

上结构地支撑驱动模块12


170.出口连接器52

安装到安装框架48

。喷口38连接到出口连接器52
′′
并由出口连接器52

支撑。在一些示例中,出口连接器52

可围绕轴线g-g旋转,使得喷嘴76可以根据用户的偏好移动更高或更低。出口连接器52能够绕轴线g-g旋转,使得泥浆或其他泵送材料在离开出口连接器52

时不是竖直引导,而是水平或另一个方向,以填充泥浆分配工具或以其他方式在水平或低于g-g轴的位置传输流体。在这种情况下,可以从出口连接器52

移除喷口
38,使得泥浆或其他材料在出口连接器52

的出口从输送泵10

输出。在一些情况下,出口连接器52

也可以被移除,以便泵送的泥浆从泵出口132流出。在一些示例中,另一出口连接器(例如,出口连接器52(在图2a、图2b和图3a中最佳可见))或出口连接器52

(图11))可连接到安装框架48

以接收来自泵出口132的泵送流体。出口连接器52
′′
和喷口38不随驱动模块12

和适配器230围绕轴线a-a旋转。
171.驱动模块12

和流体模块14

之间的联接允许驱动模块12

相对于流体模块14

旋转,而联接既完全将驱动模块12

支撑在直立位置,又允许往复运动从驱动模块12

传递到流体模块14


172.图13a是输送泵10

的分解图。图13b是示出适配器230

远离安装框架48

抬起的放大的、局部分解的等距视图。图13c是示出适配器230

位于安装框架48

上且适配器锁232处于未固定状态的放大等距视图。图13d是适配器230

位于安装框架48

上且适配器锁232处于固定状态的放大等距视图。将一起讨论图13a-图13d。
173.示出了输送泵10

的驱动模块12

、流体模块14

和喷口38。示出了驱动模块12的驱动壳体42

、门44、把手46和驱动框架86

。示出了驱动框架86

的驱动腔112和安装柱170。示出了流体模块14

的活塞28、安装框架48

、缸体50、适配器230

和适配器锁232。示出了安装框架48

中的适配器凹部242。适配器230

包括接收器58、上部主体244、下部主体246、环形边缘248和孔250。每个接收器58包括臂252、凸台254和接收开口78。适配器锁232包括翼片256和紧固件258。示出了喷口38的管74和喷嘴76。
174.输送泵10

基本上类似于输送泵10(在图2a-图3b中最佳可见)和输送泵10

(图12a-图12c)。驱动模块12

通过静态接口和动态接口安装到流体模块14

。静态接口由延伸到接收器58的接收开口78中的安装柱170形成。动态接口在活塞28和驱动连杆108(在图3a-图4中最佳可见)之间形成。虽然适配器230

被示为连接到驱动模块12

,但应理解适配器230

便于安装各种驱动模块,例如,驱动模块12(在图2a-图2c中最佳可见)。
175.适配器230

形成驱动模块12

和流体模块14

之间的静态接口的一部分。适配器230

的下部主体246设置在安装框架48中的适配器凹部242中。适配器230

的上部主体244设置在适配器凹部242的外部。在一些示例中,下部主体246的直径(取至下部主体246的外圆周边缘)大于上部主体244的直径(取至上部主体244的外圆周边缘)。适配器230

限定孔250,活塞28延伸穿过该孔并且活塞28在操作期间在该孔内往复运动。孔250完全延伸穿过适配器230

,穿过上部主体244和下部主体246中的每一者,并且与活塞28同轴地设置在泵轴线a-a上。适配器230

可移除地安装到流体模块14

。适配器230

可以从流体模块14移除并替换为另一个适配器,例如,适配器230(在图12b和图12c中最佳可见),以促进驱动模块12

和流体模块14

之间的不同形式的静态接口。
176.环形边缘248形成在下部主体246的顶部上。接收器58连接到上部主体244并从上部主体244突出。在所示示例中,接收器58包括从上部主体244延伸并终止于凸台254的臂252。接收开口78形成在臂252的远端通过凸台254。在所示示例中,臂252远离泵轴线a-a径向延伸并且相对于泵轴线a-a轴向向上延伸。上部主体244设置在适配器凹部242的外部并且有利于驱动模块12

和流体模块14

之间的静态连接。在所示示例中,安装柱170从驱动框架86

延伸。安装柱170配置成延伸到接收器58中。应当理解,上部主体244可以促进其他连接类型,例如,在上部主体244上形成螺纹以促进夹具228(图12a-12c)安装到上部主体244。
177.适配器锁232位于安装框架48

上。翼片256靠近适配器凹部242设置在安装框架48

上。每个翼片256包括将翼片256固定到安装框架48的紧固件258。在所示示例中,紧固件258延伸穿过翼片256并进入安装框架48中。紧固件258可以螺纹连接到安装框架48。紧固件258可以在锁定状态和解锁状态之间移动,例如,通过相对于安装框架48

旋转紧固件258。当紧固件258处于锁定状态时,适配器230

通过翼片256被夹在适配器凹部242内,从而防止适配器230

围绕轴线a-a并相对于安装框架48

旋转。当紧固件258处于解锁状态时,适配器230

可以围绕轴线a-a并相对于安装框架48

旋转。
178.翼片256可以在固定状态和非固定状态之间旋转。处于解锁状态的紧固件258允许翼片256旋转,而处于锁定状态的紧固件258固定翼片256以防止翼片256旋转。虽然适配器锁232被显示为包括三个翼片256,但应当理解适配器锁232能够包括多于或少于三个翼片256。
179.适配器230

被示出为在图13b中的安装框架48

中的适配器凹部242上方升高。活塞28延伸穿过适配器230

中的孔250。翼片256处于未固定状态并旋转离开适配器凹部242。在未固定状态下,翼片256不延伸超过适配器凹部242,使得适配器230

可沿泵轴线a-a轴向移动以插入适配器凹部242或移除从适配器凹部242。
180.为了安装适配器230

,适配器230

沿着泵轴线a-a向下移动到图13c中所示的位置,使得下部主体246至少部分地设置在适配器凹部242中。由于适配器230

设置在适配器凹部242中,翼片256可以旋转到图13d中所示的固定状态,使得翼片256的部分设置在环形边缘248上方。设置在环形边缘248上方的翼片256防止适配器230

沿泵轴线a-a竖直提升出适配器凹部242。用户可以围绕轴线a-a并相对于安装框架48

旋转适配器230

。旋转适配器230

允许驱动模块12

相对于泵轴线a-a以任何期望的方位定向。适配器230

能够在适配器凹部242内旋转,在驱动模块12

安装或不安装在适配器230

上的情况下。适配器230

可以被固定在期望的方位,以防止通过适配器锁232相对旋转。在适配器230

处于期望的方位的情况下,紧固件258被置于锁定状态以将适配器230

固定在期望的方位。例如,紧固件258可以旋转到锁定状态。在锁定状态下,紧固件258在翼片256上施加向下的力,并且翼片256在翼片256与环形边缘248的交界处对适配器230

施加向下的力。适配器230

上的向下力将适配器230

夹在适配器凹部242内以防止适配器230

相对于安装框架48

并围绕泵轴线a-a旋转。紧固件258可松开至解锁状态以松开适配器230

并允许适配器230

相对于安装框架48

和活塞28并围绕泵轴线a-a旋转。适配器230

可围绕泵轴线a-a旋转,其中翼片256设置在环形边缘248上并且紧固件258处于解锁状态。
181.适配器230

便于在相对于泵轴线a-a的任何所需方位上安装驱动模块(例如,驱动模块12(在图2a-图2c中最佳可见)或驱动模块12

)。可以根据特定工作现场的要求改变方位,以方便将输送泵放置在工作现场的任何所需位置。可以通过将紧固件置于解锁状态并围绕泵轴线a-a旋转驱动模块来改变方位。输送泵的模块化特性允许将输送泵高效且经济地放置在工作现场,从而提高工作效率。
182.图14是示出来自输送泵(例如,输送泵10(在图2a-图3b中最佳可见)、输送泵10

(图12a-图12c)和输送泵10

(图13a))的配量材料的方法1000。在步骤1002中,输送泵被置于学习模式。例如,用户界面的学习模式输入可以由用户启动以将输送泵置于学习模式。学习模式输入可以是按钮或输入类型。学习模式输入可以是与用于向输送泵的控制器(例如,
控制模块18(图1))提供泵指令的输入不同的输入。
183.在步骤1004中,输送泵被操作以分配一定体积的材料。例如,用户可以致动按钮或其他输入以向控制器提供泵指令以使控制器为诸如电动机16(在图3b中最佳地看到)之类的电动机提供动力并引起输送泵的泵送。当输送泵处于学习模式时,控制模块监控输送泵的操作情况,例如,电动机操作的持续时间、输入被启动的持续时间(例如,按钮被按下的时间长度)、电动机转数(全部或部分)、电动机脉冲数、泵循环数或其他操作参数。控制器在电动机操作以泵送材料时跟踪操作参数。
184.在步骤1006中,退出学习模式,并且控制器将与分配体积相关联的操作参数存储为与配量体积相关联的配量参数。在学习模式下通过控制器分配的体积是配量体积。配量参数存储在输送泵的存储器,例如,存储器26(图1)中,并且能够在随后的配量操作期间被调用。例如,输送泵可以包括感测电动机旋转的传感器。产生电动机旋转计数(包括全旋转和/或部分旋转)并将其存储在控制器的存储器中。在这样的示例中,电动机转数的计数是操作参数。在一些示例中,控制模块可以基于用户释放按钮或提供泵指令的其他输入来退出学习模式。例如,用户可以在输送泵分配所需体积时释放按钮或其他输入。然后控制模块可以基于用户释放按钮或其他输入退出学习模式并将操作参数存储为配量参数。
185.在一些示例中,控制模块配置成将多个输入集合成单个配量参数。例如,在用户释放按钮或其他输入后,控制模块可以保持在学习模式。用户可以在学习模式下多次启动输入,控制模块会将每个输入存储在存储器中。例如,用户可以启动输入三次,控制模块会将这三个输入中的每一者的操作参数存储在存储器中。当退出学习模式时,控制模块可以将多个操作参数集合成存储在存储器中的单个配量参数。例如,三个输入中的每一个都具有相关的电动机转数,其中电动机转数是操作参数。与本示例中的三个输入相关联的第一、第二和第三电动机转数相加在一起,以提供作为配量参数存储在存储器中的整体电动机转数。
186.集合多个输入允许用户将分配的体积补充到所需的配量体积。泥浆分配工具有许多不同的品种和配置。每个用户可能希望或多或少地填充他们的特定工具,具体取决于该用户的偏好。例如,用户可以启动输入以引起输送泵的泵送。当分配的体积接近填充工具所需的体积时,用户可以释放输入以停止泵送。例如,用户可以在泥浆分配工具快满时释放输入。用户可以再启动一次或多次输入以使输送泵泵送额外的材料并将分配的体积加满至所需的体积。用户可以在加满分配体积后使输送泵退出学习模式。控制器可以基于控制器在学习模式中执行的总分配的总和来确定配量参数。将多次分配组合在一起以定义配量参数有助于用户将分配的体积加满至最终所需的配量体积。以这种方式,用户避免了单次分配的过度填充或填充不足的风险。
187.为了退出学习模式,用户可以第二次启动学习模式输入或启动与退出学习模式相关联的另一输入。在一些示例中,控制模块配置成在输送泵没有泵送发生的一段时间后退出学习模式。例如,控制模块可以配置成基于输送泵不活动5秒、10秒或另一时间段而退出学习模式。
188.在步骤1008中,控制器使输送泵基于控制器接收的配量指令分配配量体积。控制模块从存储器中调用配量参数(例如,调用形成配量参数的电动机转数,以及其他参数选项)。控制模块基于调用的配量参数控制电动机的操作,以使输送泵基于配量指令输出材料
的配量体积。例如,用户可致动按钮或其他输入以启动配量输出并使控制器在输送泵输出配量体积的配量模式下操作输送泵。提供配量指令的输入的单一选择导致控制模块基于配量参数操作电动机。在配量模式期间,控制器可以控制电动机的操作,使得电动机连续操作一个周期,以使输送泵分配配量体积的材料。例如,虽然用户可以通过驱动输入五次不同时间来设置配量体积以使电动机操作总计十二秒,但是控制模块可以使电动机连续操作十二秒以分配该配量体积的材料。在按下配量按钮时,控制模块可以在学习的持续时间、电动机转数、电动机脉冲数或与所需体积相对应的其他参数内操作电动机。
189.方法1000提供了显着的优点。用户可以设置工具或工作所需的任何配量体积。控制模块在学习配量参数的同时监控电动机的功能,并在连续输出中重复学习的功能以提供配量体积。基于配量指令输出设定配量体积的输送泵允许用户通过致动输入来执行单个动作以使输送泵输出所需体积。用户不需要连续按下按钮来引起泵送。通过这种方式,用户可以接近输送泵,将工具(例如,泥浆分配工具)安装到喷嘴,例如,喷嘴76(在图8a-8c中最清楚),按下单个按钮,并接收所需的材料(例如,泥浆)的配量。方法1000由此提供所需体积的有效、快速和准确的分配。
190.在单次配量中提供所需的体积还能够减少停机时间,并使用户可以更快、更有效地完成工作。配量体积的精确泵送可防止泥浆分配工具过度填充,这可能对此类工具造成无法修复的损坏。准确的泵送从而节省了时间和成本。用户可以在输入的几次启动过程中设置所需的体积,这允许用户完全填充泥浆分配工具,同时将最终体积逐渐填充到泥浆分配工具中。将最终体积逐渐提供到泥浆分配工具中允许泥浆分配工具尽可能完全地填充而不会冒过度填充的风险,从而允许在填充之间分配更多的泥浆,从而减少停机时间。
191.尽管已经参考示例性实施例描述了本发明,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的范围的情况下,能够进行各种改变并且能够用等效物代替其元件。此外,能够进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导而不背离本发明的基本范围。因此,旨在本发明不限于所公开的特定实施例,而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。
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