CN102765604B - 一种粉末输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粉末输送装置，包括泵体、吸粉柱塞、吸粉管、出粉管、吸粉管开关阀和出粉管开关阀，其中：泵体里面设置传送腔，传送腔上设置进粉口与吸粉管连接，传送腔上设置出粉口与出粉管的一端连接；吸粉柱塞安装在传送腔里面，可以沿传送腔上下滑动，当吸粉柱塞上行，吸粉管开关阀打开吸粉管，出粉管开关阀关闭出粉管，粉末从吸粉管被吸入传送腔；当吸粉柱塞下行，吸粉管开关阀关闭吸粉管，出粉管开关阀打开出粉管，粉末从传送腔通过出粉管排出；进粉口位于传送腔的内侧壁，进粉口高于出粉口。它进粉时更顺畅，能提高进粉量和进粉平稳性。由于出粉管开关阀的可叠加出粉，消除了出粉的波动，可提高出粉的平稳性和稳定性。

Description

一种粉末输送装置
1、技术领域
本发明涉及一种粉末输送装置，主要用来输送固体粉末介质。
2、背景技术
目前公知的粉末传输装置根据文丘里原理运作，其中粉末由气流承载。此类装置结构简单，但是它们存在以下三项缺陷。首先，可在气流中达到的粉末浓度非常低，粉末是通过气体夹带进行传输的，即承载气流速度必须大于粉末之最小悬停速度。其次，所传输粉末量的一致性在一段时间会产生波动。另外，较难准确调节粉末量。当文丘里粉泵输送粉末涂料时，因最终粉末涂层在膜厚和视觉品质方面随着时间延长而出现显著波动，故上述缺陷将更加严重。
因此， 近来人们已经开始寻求不采用文丘里原理的输送方案。近年来，已经开发出了高密度输送技术。
EP 1 106 547 A1公开了一种装置，其中粉末被气动传输至计量腔中。该计量腔连接于吸引管道。该计量腔进一步连接于压力管道，粉末通过该压力管道从计量腔传输至排放管道。
为了在吸引管道中产生负压，该装置需要计量腔外的外部装置，例如，真空泵来产生负压。控制机构必须置于该泵和计量腔之间，通过该控制机构可以关闭和开启气体通路。该管道与计量腔借助透气隔膜进行隔离，从而流入计量腔的粉末不能进入吸引管道中。该现有技术的发明的问题在于，根据由该装置传输的粉末的组成和特性，该隔膜将变得堵塞或阻滞，其实质上对于该装置的平稳运行存在负面影响。
EP 0 124 933公开了另一种用于传输粉末的隔膜泵，其描述了一种具有在传送腔中上下移动的吸粉柱塞的泵。该吸粉柱塞在其上行路径中在供应管道中产生负压并将粉末吸出储存容器。随后，粉末借助吸粉柱塞的下行运动而在传送腔中得以压缩。在吸粉柱塞到达下止点后，排放管道被开启，被压缩粉末借助压缩气体被传输至应用装置。为了产生负压，吸粉柱塞必须由密封圈进行密封，这将导致移动部件极度磨损和污染。这种泵产生极不均衡的粉末/气体体积流量(volumeflow)。另外，由于在传输之前先对粉末进行了压缩，容易压实粉末，例如低温固化粉末涂料容易引致传送腔堵塞现象。
这就是为何此类结构未曾用于传输粉末涂料的原因。
根据U.S.3,391,963，通过由吸粉柱塞前后移动该隔膜可防止传输装置中的隔膜受粉末堵塞。隔膜波动，而附着其上的粉末可被抖落。这种装置在不向传送腔提供压缩气体的情况下运行。由于需要半透膜，这种装置造价昂贵并且易于磨损。此外，所附粉末的绝大部分是通过隔膜的机械移动来移除的。然而，少量粉末仍残留在隔膜表面，从而在长时间运行后可以产生阻滞。
有鉴于此，中国专利公告号为CN 101992950A：名称为：用于平稳传输粉末的粉末传输方法及其粉末传输系统，较好地解决了以上问题；但该结构还是存在以下不足：
1）传送腔底部的进粉口和出粉口都位于粉末传送腔的底部，因此吸粉时粉末会受到前面已经进入传送腔的粉末的阻挡，不利于吸取更多的粉末进入传送腔，即现有进粉口存在进粉不畅顺问题；
2）原来的设计容易引起一些流动性能较差的粉末滞留在传送腔底部区域,较难正常输送，容易堵塞出粉通道；
3）原来的粉泵在输送出粉料时，气流为间断式控制或者连续气流控制，会受到粉泵的吸粉柱塞间断工作的影响而变成不连贯输送粉末，产生粉末输送不均匀的问题。
3、发明内容
本发明的一个目的在于提供一种粉末输送装置，它粉末吸入时更加顺畅，可提高进粉量和保证粉末吸入量的恒定。
本发明的进一步的目的在于提供一种减少流化性能较差的粉末滞留在传送腔底部可能性的粉末输送装置。
本发明的更进一步的目的在于提供一种无波动、出粉量恒定的粉末输送装置。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种粉末输送装置，包括泵体、吸粉柱塞、吸粉管、出粉管、吸粉管开关阀和出粉管开关阀，其中：泵体里面设置传送腔，传送腔上设置进粉口与吸粉管连接，传送腔上设置出粉口与出粉管的一端连接；吸粉柱塞安装在传送腔里面，可以沿传送腔上下移动，当吸粉柱塞上行，吸粉管开关阀打开吸粉管，出粉管开关阀关闭出粉管，粉末从吸粉管被吸入传送腔；当吸粉柱塞下行，吸粉管开关阀关闭吸粉管，出粉管开关阀打开出粉管，粉末从传送腔通过出粉管排出；
进粉口位于传送腔的内侧壁，进粉口高于出粉口。
上述所述的出粉口位于传送腔的底壁。
上述所述的传送腔为圆柱形的空腔。
上述所述的进粉口的切向连接传送腔的内侧壁。
上述所述的传送腔的底壁是微孔流化板，出粉口位于微孔流化板表面。
上述所述在出粉管的另一端连接在一个粉气混合器的中间入口，粉气混合器一端连接一个辅助气流装置，粉气混合器的另一端输出粉末。
上述所述的泵体里面设置左传送腔和右传送腔，左吸粉柱塞和右吸粉柱塞分别安装在左传送腔和右传送腔里面;左传送腔上设置左进粉口与左吸粉管连接，左传送腔上设置左出粉口与左出粉管的一端连接；右传送腔上设置右进粉口与右吸粉管连接，右传送腔上设置右出粉口与右出粉管的一端连接； 左吸粉管由左吸粉管开关阀控制，右吸粉管由右吸粉管开关阀控制，左出粉管和右出粉管由一个出粉管开关阀同时控制。
上述所述的吸粉管由两端的接头和中间的软管连接而成，出粉管由两端的接头和中间的软管连接而成。
上述所述的吸粉管开关阀和出粉管开关阀是软管阀，包括驱动气缸和夹棒，吸粉管和出粉管的中间软管被夹在夹棒间，驱动气缸带动夹棒夹管移动。
本发明具有的有益效果：
（1）本发明的粉末输送装置的进粉口位于传送腔的内侧壁，进粉口高于出粉口，使到已经进入传送腔的粉末先下沉到底部，并不阻挡进粉口，利于更多粉末的进入，进粉畅顺。
（2）出粉口位于传送腔的底壁，设计较为合理，上述所述的传送腔圆柱形的空腔，上述所述的进粉口的切向连接传送腔的内侧壁，使进入传送腔的粉末沿着圆形内侧壁慢慢下沉，而不至于扬起来均匀散布。
（3）传送腔的底壁是微孔流化板，出粉口位于微孔流化板区域，气体使位于微孔流化板上的粉末流化，提高粉末的流动性，避免部分粉末滞留在传送腔底部，堵塞出粉口，提高粉末输送能力。
（4）上述所述在出粉管的另一端连接在一个粉气混合器的中间入口，粉气混合器一端连接一个辅助气流装置，粉气混合器的另一端输出粉末，辅助气流装置产生1-1000Hz的脉动气流，产生一定的振动和推动作用，使到进入粉气混合器的粉末能连续和较为均匀输送，避免“吐粉”的问题，同时提高粉末流动性，解决粉末粒度偏细或粘性较大的粉末流动性较差的问题。
（5）上述所述的泵体里面设置左传送腔和右传送腔，左吸粉柱塞和右吸粉柱塞分别安装在左传送腔和右传送腔里面;左传送腔上设置左进粉口与左吸粉管连接，左传送腔上设置左出粉口与左出粉管的一端连接；右传送腔上设置右进粉口与右吸粉管连接，右传送腔上设置右出粉口与右出粉管的一端连接； 左吸粉管由左吸粉管开关阀控制，右吸粉管由右吸粉管开关阀控制，左出粉管和右出粉管由一个出粉管开关阀同时控制。较好实现连续输送粉末的目的，同时，左出粉管和右出粉管由一个出粉管开关阀同时控制，有利于左出粉管和右出粉管排出粉末的叠加，且结构简单，控制更加容易。
4、附图说明：
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是图1的吸粉管、出粉管部分的局部视图。
图3是图1的流化板部分的局部视图。
图4为本发明实施例二的结构示意图。
图5为图4中进粉口部分的一种横截面图。
图6为图4中进粉口部分的第二种横截面图。
图7为图4中进粉口部分的第三种横截面图。
图8为图4中进粉口部分的第四种横截面图
图9为本发明实施例二的左右出粉管的一种状态的控制示意图。
图10为本发明实施例二的左右出粉管的另一种状态的控制示意图。
图11为本发明实施例二的左右出粉管的第三种状态的控制示意图。
5、具体实施方式：
以下结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
实施例一：如图1、图2、图3所示，一种粉末输送装置，包括泵体1、吸粉柱塞4、吸粉管2、出粉管3、吸粉管开关阀5和出粉管开关阀6，其中泵体1里面设置传送腔13，传送腔13上设置进粉口11与吸粉管2连接，传送腔13上设置出粉口12与出粉管3的一端连接；吸粉柱塞4安装在传送腔13里面，可以沿传送腔13上下移动，当吸粉柱塞4上行，吸粉管开关阀5打开吸粉管2，出粉管开关阀6关闭出粉管3，粉末100从吸粉管2被吸入传送腔13；当吸粉柱塞4下行，吸粉管开关阀5关闭吸粉管2，出粉管开关阀6打开出粉管3，粉末100从传送腔13通过出粉管3排出，进粉口11位于传送腔13的内侧壁130，进粉口11高于出粉口12。泵体1顶部安装吸粉柱塞驱动气缸9, 吸粉柱塞驱动气缸9的输出端与吸粉柱塞4连接驱动吸粉柱塞4上下移动；当然驱动吸粉柱塞4上下移动的装置不仅限于气缸，还可是实现直线往复运动的其它机构。出粉口12位于传送腔1的底壁131，传送腔13是圆柱形的空腔，在出粉管3的另一端连接在一个粉气混合器7的中间入口71，粉气混合器7一端连接一个辅助气流装置10，粉气混合器7的另一端输出粉末。
如图2所示，吸粉管2由两端的接头21和中间的软管22连接而成，出粉管3由两端的接头31和中间的软管32连接而成，吸粉管开关阀5和出粉管开关阀6是软管阀，包括驱动气缸101和夹棒组件102，吸粉管2和出粉管3的中间软管被夹在夹棒组件102之间，驱动气缸101带动夹棒组件102移动实现夹棒闭合或者分离，从而使中间的软管32和中间的软管22的导通或者关闭。
如图3所示，在泵体1安装有气控阀8，泵体1上设置压缩气体通道14,该气体通道14的入口被气控阀8关闭，气体通道14的一路出口位于底壁131的下方，底壁131是微孔流化板，当控制气控阀8打开时，压缩气体进入压缩气体通道14并可到达微孔流化板底部，压缩气体穿过微孔流化板并将微孔流化板上的粉末100浮动并流化，增加粉末100的流动性，避免造成堵塞或者滞留。
实施例二：如图4所示，一种粉末输送装置，泵体1里面设置左传送腔13a和右传送腔13b，左吸粉柱塞4a和右吸粉柱塞4b分别安装在左传送腔13a和右传送腔13b里面;左传送腔11a上设置左进粉口11a与左吸粉管(图中未示出)连接，左传送腔1a上设置左出粉口12a与左出粉管3a的一端连接；右传送腔11b上设置右进粉口11b与右吸粉管(图中未示出)连接，右传送腔1b上设置右出粉口12b与右出粉管3b的一端连接；左吸粉管由左吸粉管开关阀控制，右吸粉管由右吸粉管开关阀控制，左出粉管3a和右出粉管3b由一个出粉管开关阀6同时控制。泵体1顶部安装左吸粉柱塞驱动气缸9a和右吸粉柱塞驱动气缸9b, 左吸粉柱塞驱动气缸9a的输出端与左吸粉柱塞4a连接驱动吸粉柱塞上下移动，右吸粉柱塞驱动气缸9b的输出端与右吸粉柱塞4b连接驱动吸粉柱塞上下移动， 出粉口12a、出粉口12b位于传送腔1的底壁131。
通过对左吸粉柱塞驱动气缸9a、右吸粉柱塞驱动气缸9b、左吸粉管开关阀、右吸粉管开关阀和出粉管开关阀6控制，实现左传送腔13a的吸粉、排粉动作和右传送腔13b的吸粉、排粉动作，但左传送腔13a的吸粉时右传送腔13b的排粉；左传送腔13a的排粉时右传送腔13b的吸粉，这样同步交替的控制处理使得粉泵能连续、平稳地输送粉末。
左传送腔13a、右传送腔13b是圆柱形的空腔；左出粉管3a和右出粉管3b的一端连接在一个粉气混合器7的中间入口，粉气混合器7一端连接一个辅助气流装置10，粉气混合器7的另一端输出粉末。
如图5、图6、图7、图8所示，左进粉口11a、右进粉口11b位于传送腔的内侧壁130，左进粉口11a、右进粉口11b的方向切向连接传送腔的内侧壁。
如图11所示，本发明的左出粉管3a和右出粉管3b由出粉管开关阀6控制，出粉管开关阀6包括气缸61、输出轴62、输出轴上的左夹棒63和右夹棒64，左夹棒63下方设置左固定块65，右夹棒64上方设置右固定块66，左出粉管3a位于左夹棒63与左固定块65之间，右出粉管3b位于右夹棒64与右固定块66，图11的状态是左出粉管3a和右出粉管3b处于同时打开的中间切换状态；如果输出轴62下移，左夹棒63与左固定块65靠近夹紧左出粉管3a，使之处于关闭状态，右夹棒64与右固定块66拉开，右出粉管3b处于完全张开的导通状态，如图9所示；当输出轴62上移，左夹棒63与左固定块65远离，左出粉管3a处于导通，右夹棒64与右固定块66靠拢夹紧右出粉管3b使之处于完全关闭状态，如图10所示。正是通过一个出粉管开关阀6同时控制左出粉管3a和右出粉管3b，使它在切换时，存在一个临界交接状态，即图11所示状态，可实现两路粉末输出状态的叠加，保证粉末输送的连续性。目前之实例是通过一个执行元件实现固定的叠加时机，但也可采用几个执行元件，控制执行元件的动作时序，也可实现粉末输出的叠加状态。

Claims (5)

1.一种粉末输送装置，包括泵体(1)、吸粉柱塞(4)、吸粉管(2)、出粉管(3)、吸粉管开关阀(5)和出粉管开关阀(6)，其中： 
泵体(1)里面设置传送腔(13)，传送腔(13)上设置进粉口(11)与吸粉管(2)连接，传送腔(13)上设置出粉口(12)与出粉管(3)的一端连接； 
吸粉柱塞(4)安装在传送腔(13)上部，可以沿传送腔(13)上、下移动，当吸粉柱塞(4)上行，吸粉管开关阀(5)打开吸粉管(2)，出粉管开关阀(6)关闭出粉管(3)，粉末从吸粉管(2)被吸入传送腔(13)；当吸粉柱塞(4)下行，吸粉管开关阀(5)关闭吸粉管(2)，出粉管开关阀(6)打开出粉管(3)，粉末从传送腔(13)通过出粉管(3)排出； 
进粉口(11)位于传送腔(13)的内侧壁(130)，进粉口(11)高于出粉口(12),出粉口(12)位于传送腔(13)的底壁(131)，传送腔(13)是圆柱形的空腔； 
其特征在于:进粉口(11)切向连接传送腔(13)的内侧壁(130),在出粉管(3)的末端连接在一个粉气混合器(7)的粉末入口，粉气混合器(7)一端连接一个辅助气流装置(10)，粉气混合器(7)的另一端输出气固两相流至粉末输送管线。 
2.根据权利要求1所述的一种粉末输送装置，其特征在于：传送腔(13)的底壁(131)是微孔流化板，出粉口(12)位于微孔流化板表面。 
3.根据权利要求1或2所述的一种粉末输送装置，其特征在于：泵体(1)里面设置左传送腔(13a)和右传送腔(13b)，左吸粉柱塞(4a)和右吸粉柱塞(4b)分别安装在左传送腔(13a)和右传送腔(13b)里面； 
左传送腔 (13a)上设置左进粉口(11a)与左吸粉管连接，左传送腔(13a) 上设置左出粉口(12a)与左出粉管(3a)的一端连接； 
右传送腔(13b)上设置右进粉口(11b)与右吸粉管连接，右传送腔(13b)上设置右出粉口(12b)与右出粉管(3b)的一端连接； 
左吸粉管由左吸粉管开关阀控制，右吸粉管由右吸粉管开关阀控制，左出粉管(3a)和右出粉管(3b)由一个出粉管开关阀(6)同时控制。 
4.根据权利要求3所述的一种粉末输送装置，其特征在于：吸粉管(2)由两端的接头(21)和中间的软管(22)连接而成，出粉管(3)由两端的接头(31)和中间的软管(32)连接而成。 
5.根据权利要求4所述的一种粉末输送装置，其特征在于：吸粉管开关阀(5)和出粉管开关阀(6)是软管阀，包括驱动气缸(101)和夹棒组件(102)，吸粉管(2)和出粉管(3)的软管被夹持或松开在夹棒组件(102)之间，驱动气缸(101)带动夹棒组件(102)的夹棒移动。 
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