鉸刀式輸送管道的製作方法

2024-03-24 23:04:05 1

鉸刀式輸送管道的製作方法
【專利摘要】一種鉸刀式輸送管道，鉸刀在軟管芯的帶動下鑽取或推進灰漿，形成運輸能力。它由動力組件、軟管芯、鉸刀、護套支架管、端頭、加壓葉片、軸承件、接頭及其他構造件等組成；動力及其相應組件驅動加肋軟管芯轉動，護套支架管保護軟管芯不與外界接觸；軟管芯帶動安裝在其內壁和端頭上的鉸刀，將灰漿由始端輸往終端；護套支架管端頭內套軟管芯端頭，兩者之間相互轉動；軟管芯端頭上安裝從動齒輪，傳遞動力；軟管芯始端端頭上安裝的加壓葉片隨端頭旋轉，將灰漿聚攏至軟管芯中心，形成微沫和局部高壓。
【專利說明】鉸刀式輸送管道
[0001]本發明涉及一種流體物質輸送管道，尤其是一種含固態顆粒的濃稠流體的輸送管道。
【背景技術】:
[0002]目前，常見的混凝土、砂漿等含顆粒流體的遠距離運輸，都由輸送泵進行，雖然效率高且技術成熟，但對於近距離運送卻有大材小用、成本高、不靈活等不足。

【發明內容】
:
[0003]本發明提供一種低成本、操作靈活的輸送管道，作為近距離運送含顆粒的濃稠流體的設備，以期節能降耗，以作為長距離泵送運輸法的補充。
[0004]本發明利用巖心鑽去技術原理，在現有的加肋軟管內設鉸刀，以鑽取或推進灰漿，同時配置相應的輔助設置，形成完整的短距離運輸體系。
[0005]本輸送道道主要由輸送管、攪拌器、動力機構三部分組成。動力機構為輸送管和攪拌器提供動力，使含顆粒的濃稠流體由注入口流向旋轉管輸出，同時進行攪拌提高和易性，以及向旋轉管推進，提高旋轉管輸出口處的液體壓力；攪拌器主要分為臥式和立式兩種，臣卜式僅以攪拌葉的旋轉推進提高輸出口的液體壓力；立式攪拌器(圖13)，除此之外還利用立式料筒提高液體在輸出口的壓力，增進流入旋轉管的流量。
[0006]具體由動力組件、加肋軟管芯、鉸刀、接頭、端頭、護套支架管、加壓葉片和相應的構造及對應設備、軸承及相應滾動體、其他輔助構造或機構等組成(圖1)。動力及其相應組件驅動加肋軟管轉動，護套支架管保護加肋軟管不與外界接觸，鉸刀鑽取和推進灰漿並將其由存儲端運往使用端。軸承設在加肋軟管和護套支架之間，避免兩者之間摩擦；前端頭與存儲設備連接，後端頭與使用設備連接；接頭是加長管道時的連接件。在動力帶動下，鉸刀不斷從儲料鬥中鑽去灰漿料並利用螺旋刀片和旋轉力向用料都方向推送，軟管芯裡的各刀同向推送，將灰漿料由儲料鬥送達到用料鬥中；軟管芯的柔性特性，可方便的改變輸送線路。
[0007]動力組件
[0008]動力組件是由電機、動力軸、主動齒輪、從動齒輪等組成，向軟管芯提供動力。電機、動力軸、主動齒輪安裝在機架上，從動齒輪安裝在軟管芯端頭上，主動齒輪、從動齒輪相哨合傳力。
[0009]加肋軟管芯
[0010]加肋軟管芯(簡稱軟管芯)，是在管壁上設有螺旋狀剛性支撐肋的軟管；軟管由柔性材料製成，可橫向彎曲；螺旋狀剛性肋的盤旋設置，使軟管芯的圓形截面不變，並能高效的傳遞驅動設備對軟管的扭力，使軟管通體同步運轉。
[0011]加肋軟管芯，內壁是光滑的圓孔壁，外壁也以光滑的圓柱面為基本類型；但在使用圓柱體作滾動件的情況下，可在外壁間隔設置凸出的圓環肋，軟管芯利用外環面與滾動體接觸，以減小滾動件與管壁的接觸摩擦(圖9);與軟管芯對應，護套支架管也可在內圓柱面做成凸出的圓環。圓環肋之間形成的環形槽，剛好作潤滑油的存儲槽。
[0012]鉸刀及設置
[0013]鉸刀是用剛性材料製成的螺旋體，連續或間隔設在軟管芯內，盤旋上升方向與軟管芯旋轉方向相固，在軟管芯兩端都露出一定長度；位於後端儲料鬥內的鉸刀聚攏灰漿並將其推進軟管芯腔內，位於前(液體流動方向為前)端的鉸刀將灰漿推出軟管芯並送出一定行程。
[0014]軟管芯兩端的鉸刀體除呈螺旋狀之外，還在螺旋體外緣設螺旋狀凸沿或肋(圖10);一方面利用凸沿增強鉸刀的軸向剛度，另一方面提高葉片的輸送能力，同時還起到攪拌摻和作用，增強濃稠液體的流動性。凸沿或肋與鉸刀葉片的交接處形成指向軟管芯軸心的弧面，進入鉸刀範圍的灰漿因離心力作用向外滑出，在遇到凸沿弧面後產生折向輸送方向的轉向，確定灰眾的流向。
[0015]為增強外露螺旋狀鉸刀體的軸向剛性，可在軸心位置增設鉸刀芯，芯與外露葉片連接在一起，形成軸向剛性，增強外露葉片的推進能力。
[0016]接頭、立而頭
[0017]接頭，是兩條軟管芯之間的剛性連接件。
[0018]端頭是設在軟管芯後端和前端的剛性連接件，端頭內接軟管芯，外面安裝齒輪和軸承等，端頭將外動力傳給軟管芯並驅動其轉動，進而帶動鉸刀推送灰漿；端頭套接在護套支架管的端頭內，若護套支架管和軟管芯之間設潤滑油時，則需在兩者的端頭之間設油封及其他防護構造，防止潤滑油洩漏以及汙染灰漿等。
[0019]護套支架管
[0020]護套支架管是柔性圓管或圓形的柔性支架(圖2-圖9)，安裝固定在機架上，內部套接軟管芯。護套支架管用以保護軟管芯，同時作為中間支架，通過軸承、軸滾等滾動體以及軟管芯外環形凸肋支撐軟管芯。
[0021]護套支架管可以是圓形的柔性鏤空支架。鏤空支架是螺旋體或其它沿管壁周向開口的圓形骨架式管狀體；鏤空支架的橫截面上，以圓心為軸對稱中心留置一定尺度的管壁(無切割開口區域(圖7))，增強管道的軸向抗扭能力。在採用螺旋體作支架時，可相對圓管的軸心線平行設兩條軟軸或小直徑螺旋體，並且設其盤旋方向相反，以增加護套支架管的軸向抗扭能力，同時平衡軟管芯的旋轉扭力。
[0022]加壓葉片
[0023]加壓葉片是用剛性材料製成的葉片，安裝在始％5%5頭部位，以始％5%5頭軸心為圓心向外發散，均勻分布，其橫截面弧形線的彎曲方向與端頭的旋轉方向相同；加壓葉片可設在軟管芯端頭上，也可單獨設置，形成獨立運行機構；壓葉片的旋轉，將儲料鬥中的灰漿聚攏攪拌，同時壓向中心位置，使鉸刀所處位置的液體壓力增大，便於鉸刀吸進灰漿。同時，力口壓葉片的旋轉又二次攪拌了灰漿，並且引發產生微末，增加了流動性。
[0024]軸承件
[0025]軸承件，是對支撐軟管芯的支撐件的統稱，具體由軸承、軸滾等等具體形式。軟管芯除在始端終端使用軸承外，中間部位也可使用軸承支撐，同時避免軟管芯與護套支架管之間的直接摩擦；此外，軟管芯中間部位還可以使用軸滾替代軸承功能。
[0026]軸滾是設在軟管芯與護套支架管之間的若干圓柱條或螺旋體，軸滾沿護套支架管內壁滾動，減小軟管芯的旋轉摩擦阻力，同時傳遞支撐力。
[0027]軸滾兩端及中間部位設保持架，以保證軸滾之間不上下錯動，同時保持軸滾間一定的距離間隔；保持架內徑大於軟管芯外徑，外徑小於護套支架管內徑，避免與內外管壁摩擦。
[0028]軟管芯和護套支架管之間也可不設軸承件，而在兩者的間隙中加注潤滑油潤滑也能實現軟管芯的有效轉動。同時，對於一條設有圓環肋的軟管芯(圖6)，若將圓環肋的凸出高度適當的減低，不使圓環肋觸及護套支架管，則凸出的圓環肋就在軸向將軟管芯分成若干單元段；在各段中裝進短軸滾並加潤滑油潤滑，則形成若干軸滾單元組成的軟管芯，而每個由圓環肋分割形成的單元則相當於軟管芯的一個軸滾潤滑的艙室。
[0029]加力器
[0030]加力器是設在輸送管道中間的旋轉機構(圖12)，在中途對軟管芯施加旋轉力，使軟管芯通體同步轉動。
[0031]回流料鬥
[0032]回流料鬥(圖11)，是一設置內循環構造的料鬥，為軟管芯始端提供壓力值恆定的動態的輸入環和壓力環境。
[0033]回流料鬥呈多層套裝構造。內層為高壓區，加壓葉片將流體推進該區，形成區域高壓，高壓流體向前流動，覆蓋軟管芯始端範圍(軟管芯套插在其中)，部分流體進入軟管芯，部分流體繼續向前流動，流向減壓倉，然後回到攪拌倉；中層為減壓倉，它套裝高壓倉，將高壓倉流出的液體洩壓並導回攪拌倉；最外是回收倉，它套裝減壓倉，將由減壓倉逸出的流體回收並導回攪拌倉。各倉之間設擋板分隔；高壓倉與減壓倉之間的擋板，沿軟管芯端頭設導流孔，使高壓倉內的高壓液體流出，同時具有一定阻滯作用，使位於高壓倉內的流體保持一定的壓值；減壓倉與回收倉之間的擋板處設固聯於軟管芯端頭上的反推葉片，不使減壓倉內的液體流向回收倉；回收倉內設固聯於軟管芯端頭上的離心板，堵截並利用離心力將逸出的流體截止在回收倉內。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1:鉸刀式輸送管道系統圖(軸向剖面圖)，表示軟管芯套在護套支架管內，軟管芯的始端端頭、終端端頭分別套接在儲料鬥和用料鬥內，鉸刀將灰漿由始端儲料鬥輸送到終端的用料鬥，儲料鬥和始端機架固定，用料鬥和終端機架固定連接，動力組分別安裝在始端、終端機架上。
[0035]1.1代表終端機架；1.2代表始端機架；2.I代表終端動力齒輪；2.2代表始端動力齒輪；3代表軸承；4.1代表終端從動齒輪；4.2代表始端從動齒輪；5.0代表安裝在軟管芯中部的鉸刀；鉸刀既可以間斷設置，又可以連續設置；5.1代表安裝在終端的鉸刀；5.2代表安裝在始端的鉸刀；6.1代表安裝在軟管芯終端的護套支架管的端頭，端頭設中心孔，內套軟管芯端頭；兩者之間設軸承，以避免接觸摩擦；6.2代表安裝在軟管芯始端的護套支架管的端頭；7代表始端儲料鬥；8.1代表終端動力軸；8.2代表始端動力軸；9.1代表軟管芯終端端頭；9.2代表軟管芯始端端頭；1 O代表終端用料鬥；11代表軟管芯；12代表護套支架管；5.3代表加壓葉片。
[0036]圖2:表不鉸刀式輸送管道中間部位的橫截面圖。[0037]13.1代表軸承滾珠；13.2、13.3分別代表軸承的內外滾珠槽。
[0038]圖3、4:表示用軸滾替代軸承的鉸刀式輸送管道中間部位的橫截面圖。
[0039]13.5代表圓柱形軸滾；13.4代表螺旋體軸滾。
[0040]圖5:表示軟管芯與護套支架管之間不設軸承件，採用潤滑油潤滑的方式。
[0041]圖6:表示軟管芯與護套支架管之間不設軸承件，而在軟管芯或護套支架管上設環形肋，減小兩管之間的姐觸摩擦。
[0042]11.1代表設在3軟管芯上的環形肋。
[0043]若將環形肋的外徑減小，使之不與護套支架管接觸，並在兩環形肋之間形成的間隔內設軸滾，則又形成一種新的滾動支撐方式的軟管芯。
[0044]若將環形肋設成連續螺旋形，使螺旋肋的槽溝纏繞著軟管芯，並在螺旋槽始端部位注入高壓潤滑油，則潤滑油可使軟管芯懸浮在護套管中間，減小旋轉摩擦。
[0045]圖7:表示護套支架管鏤空的截面圖。
[0046]12.1代表護套支架管的剩餘部分；在使用螺旋體作護套支架管時，在該部位設軟軸或較細螺旋體；12.2代表護套支架管鏤空部分，兩條看線之間的區域代表螺旋體或其他形式的環狀條形體的側面。
[0047]圖8:表示軸滾端頭的保持架，支架不與內外管接觸。
[0048]14代表軸滾端頭的支座孔(軸滾，在端頭對應的將直徑縮小，插入孔中):15代表保持架，它由軸滾驅動旋轉。
[0049]圖9:表示護套支架管和軟管芯上均設環形肋，軸滾在環形肋之間滾動，減小滾動摩擦，同時增加鉸刀式輸送管道的可彎曲程度。
[0050]11.1代表設在軟管芯上的環形肋；12.3代表設在護套支架管上的環形肋。
[0051]圖10:是露出端頭的鉸刀體外緣的構造示意,表示螺旋狀鉸刀體葉片和設在外緣的螺旋形肋形成指向螺旋體中心軸的弧面。
[0052]16代表指向螺旋體中心軸的弧面；17代表螺旋體中心軸線；18代表葉片法線。
[0053]圖11:是回流料鬥的原理示意圖，其中圖11-1表示加壓葉片固聯於軟管芯端頭的情形，圖11-2表示加壓葉片獨立設置的情形。
[0054]11-1代表攪拌倉；11_2代表高壓倉；11_3代表減壓倉；11_4代表回收倉；11_5代表離心板；11_6代表反推葉片；11_7代表導流孔；11_8代表加壓葉片；11_9代表主動旋轉的加壓葉片託；11-10代表攪拌倉；11-11代表軟管芯；11-12代表軟管芯端頭；11-13代表軸承；11-14代表鉸刀；11-15代表筒狀加壓葉片託杆；11-16代表主動推擠的鉸刀(鉸刀也可以安裝在軟管芯端頭上，隨之被動旋轉擠壓流體，形成高壓區)。
[0055]圖12:是加力器構造示意圖，表示加力器沿軸向設在軟管芯中間，對軟管芯實施扭轉加力。
[0056]12-1代表機架；12_2代表加力器；12_3代表鉸刀；12_4代表從動輪；12_5代表軸承；12-6代表軟管芯；12-7代表主動輪；12-8代表主動輪筒軸；12_9代表動力軟軸，它通過主動輪筒軸傳給主動輪。
[0057]圖13:是立式攪拌器的示意圖。提高加高的料筒提高輸出口出的液態壓力。
[0058]13-1代表機架；13_2代表立式料筒，雙摺線表示原有高度已壓縮，通過該料筒的加高，使流體在輸出口 13-8處的壓力提高，增加料物的輸出流量；13-3代表輸出料倉；13-4代表推進葉片，它將流體推向旋轉管的輸出口，進一步提高輸出口液體的壓力；13_5代表剛性旋轉筒，其上部連接柔性旋轉筒，兩者固定連接；13_6代表動力齒輪；13-7代表從動齒輪；13-8代表旋轉筒內的螺旋狀推進刀片，它隨剛性旋轉筒旋轉，將流進筒內的液體向前推升；13-9代表立式料筒和輸出料倉之間的通道孔；13-10代表動力軸。
【具體實施方式】
[0059](以圖1和圖4所示為基礎闡釋)
[0060]1、選擇軟管芯、護套支架管、軸滾:
[0061]A.根據單位時間內的需灰量和擬訂的輸灰管轉速，確定軟管芯的管徑；
[0062]B.根據軟管芯管徑確定護套支架管內徑(兩者間留一定間隙設置軸滾)；
[0063]C.根據軟管芯管外徑、護套支架管內徑推算出間隙尺度，按該尺度選柔軟材料製作軸滾(彈簧)，長度略短於護套支架管；
[0064]D.製作軸滾保持架，外徑小於護套支架管內徑，內徑大於軟管芯外徑(為避免保持架與護套支架管之間的摩擦，可在二者間設滾珠隔離)；並根據軸滾數量在保持架上設相應的小孔安裝軸滾；
[0065]E.製作軸滾端頭，製作小短柱，一端插入軸滾孔(彈簧孔)中，另一端插入保持架上設的軸滾安裝孔中。
[0066]2、製作軟管芯、護套支架管端頭；軟管芯始端的端頭要有足夠長的，涉及護套支架管端頭的套接長度、從動齒輪佔用長度、機架佔用長度、儲料鬥套接佔用長度、加壓葉片佔用長度、以及各設置之間的技術間隙。
[0067]3、根據軟管芯內徑和預設的旋轉方向製作鉸刀體，露出軟管芯兩端的鉸刀體還要增設弧形邊緣肋；利用螺距的變化改變鉸刀的推灰量，在相同轉速的情況下，螺距大則推灰量大，據此製作兩種以上螺距的鉸刀。
[0068]4、安裝鉸刀，始端安裝推灰量的小鉸刀，使始端的推灰量小於終端推灰量，越靠終端，推灰量越大；螺距大，則鉸刀對軟管芯內的灰漿的攪拌次數就少，在軟管芯中部、後部設大螺距鉸刀，能減小灰漿流動的周向線速度，降低流動性，消除始端壓力葉片攪動時形成的微末。若豎向使用軟管芯，大螺距鉸刀段的灰漿會因重力作用先在下部累積，當達到一定數量後才被上揚推出，造成間歇輸送；因此，終端端頭鉸刀螺距必需和始端鉸刀螺距相等，並且在終端鉸刀和大螺距鉸刀之間留有一個不設鉸刀的空白區域，作為灰漿的臨時存儲點，在避免在終端形成供料斷續情況。另一方面，可利用這種輸送間歇和真空環境，使灰漿的流動性充分降低和使始端產生的泡沫徹底破裂。
[0069]5、製作動力齒輪、從動齒輪，並將動力齒輪安裝在始端、終端機架上，將從動齒輪安裝在始端、終端軟管芯的端頭上。
[0070]6、製作加壓葉片，並將各葉片固定安裝在一個套筒上(與軟管芯始端端頭套接)。
[0071]7、分別製作始端儲料鬥、終端用料鬥，並分別安裝在兩端對應的機架上。
[0072]8、接通電源試用，調整，定型使用。
【權利要求】
1.一種鉸刀式輸送管道，在軟管內增設鉸刀並使之旋轉，同時配置相應的輔助構造和機構，軟管芯利用鉸刀的旋轉吸入流體並向前推進，形成輸送能力，其特徵在於:它由動力組件、加肋軟管芯、鉸刀、護套支架管、端頭、加壓葉片、軸承件或滾動體、接頭及其他構造件等組成；動力及其相應組件驅動軟管芯轉動，護套支架管保護加肋軟管的正常運轉並且不與外界接觸；軟管芯帶動安裝在其內壁和端頭上的鉸刀轉動鑽取或吸入流體，將流體由始端輸往終端；軸承或滾動體設在加肋軟管和護套支架之間，避免兩者之間摩擦；軟管芯和護套支架管兩端均設有剛性端頭，護套支架管端頭套接軟管芯端頭，兩者之間相互轉動，油封等構造件設在兩者套接的範圍內；軟管芯端頭上安裝從動齒輪和鉸刀葉片，始端端頭部位安裝加壓葉片；加壓葉片將灰漿推擠至軟管芯中心位置，形成微沫和局部高壓，便於鉸刀推送和吸入；加壓葉片或與軟管芯固聯並隨其旋轉，或自帶動力獨立旋轉；接頭設在鉸刀式輸送管道的中部，將若干端管連接在一起，形成較長管道。
2.如權利要求1所述的鉸刀式輸送管道，其特徵在於:在軟管芯管道中間設加力器，保障軟管芯各部位的同步運轉。
【文檔編號】B65G33/16GK103708190SQ201210392938
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月29日 優先權日:2012年9月29日
【發明者】孫長順 申請人:孫長順