CN105299362A - 一种管道转换器及管道转换系统 - Google Patents

Abstract

一种管道转换器及管道转换系统，包括壳体，壳体包括单口端和多口端，单口端设有一个管道连接口，多口端设有两个或两个以上管道连接口，壳体内部设有连接管，连接管的一端与第一固定装置转动连接，第一固定装置固定在所述单口端的管道连接口处；连接管的另一端与第二固定装置固定连接，第二固定装置与多口端转动连接，且所述多口端的管道连接口以所述连接管的旋转轴为中心均匀排布。本发明实施例提供的一种管道转换器及管道转换系统应用在管道传输系统中，单口端的管道连接口与一级管路相连，多口端的不同管道连接口分别与不同的二级管路相连，通过管道转换器可使一级管路分别与不同的二级管路连通，进而实现管路方向的分配。

Description

一种管道转换器及管道转换系统

技术领域

本发明涉及转换器技术领域，特别是涉及一种管道转换器及管道转换系统。

背景技术

管道运输是用管道作为运输工具来传送物质的一种运输方式，其具有运输量大、连续、迅速、经济、安全、可靠、费用低以及可实现自动控制等特点，因此，管道运输在现代工业生产中起着重要的作用。

根据现场作业的需求，在管道运输的过程中常常需要对管道线路进行切换，管道线路的切换主要通过管道转换器来实现(通过管道转换器切换上游管道和下游管道之间的接口，进而实现管道线路的改变)。现有技术中的管道转换器为多口对多口的“左轮手枪”式转换器，通过旋转管道转换器的两端实现多口对多口的切换。

但是，在实际使用过程中有时并不需要多口转多口，而是一口转多口或多口转一口，在这种情况下如果采用现有技术中多口转多口转换器，不仅增加了管口、密封装置及动力装置的制造和维护成本，而且当输送载体运行到转换器进行路径分配时，必须减速后停止在转换器内，待转换器切换完成后，再进行输送，造成时间的浪费，进而导致整个输送系统效率降低。

发明内容

本发明实施例中提供了一种管道转换器、管道转换系统及方法，以解决现有技术中多口转多口转换器制造和维护成本高，系统输送效率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种管道转换器，其特征在于，包括壳体，所述壳体包括单口端和多口端，所述单口端设有一个管道连接口，所述多口端设有两个或两个以上管道连接口，所述壳体内部设有连接管，所述连接管的一端与第一固定装置转动连接，所述第一固定装置固定在所述单口端的管道连接口处，使所述连接管可相对所述单口端的管道连接口转动；所述连接管的另一端与第二固定装置固定连接，所述第二固定装置与所述多口端转动连接，且所述多口端的管道连接口以所述连接管的旋转轴为中心均匀排布，使所述连接管旋转时，其与多口端的不同管道连接口切换连通。

优选地，所述壳体的横截面为圆形、矩形或多边形。

优选地，所述多口端包括4个、6个或8个管道连接口。

优选地，所述第二固定装置通过轴承与所述多口端转动连接。

优选地，所述第一固定装置和/或第二固定装置与管道连接口之间设有密封装置。

优选地，所述连接管的两端为与管道连接口平行的直管，中间为平缓的“S”形弯管，使所述连接管与管道连接口之间形成平滑管路。

优选地，所述壳体内部还设有驱动电机，所述驱动电机通过传动装置驱动所述连接管转动。

优选地，所述传动装置包括齿轮与齿条机构、链轮与链条机构或皮带轮与皮带机构。

一种管道转换系统，包括控制单元和管道转换器，所述控制单元用于控制驱动电机转动或停止。

优选地，所述控制单元设于所述壳体的内部或外部。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种管道转换器及管道转换系统应用在管道传输系统中，单口端的管道连接口与一级管路相连，多口端的不同管道连接口分别与不同的二级管路相连，通过管道转换器可使一级管路与不同的二级管路连通，进而实现管路方向的分配。其不仅结构简单，占用空间小，管口、密封装置及动力装置的制造和维护成本低，而且在预知输送的路径前提下，可以事先将转换器切换到需要的管口位置，在传送物质经过转换器的时候，不需要进行减速停止及等待切换，直接高速通过转换器，传输效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种管道转换器的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种管道转换器的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种管道转换系统结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种管道转换器的多口端结构示意图一；

图5为本发明实施例提供的一种管道转换器的多口端结构示意图二；

图1-图5中的图号表示为：1-壳体，2-连接管，3-第一固定装置，4-第二固定装置，5-驱动电机，6-传动装置，7-密封装置，8-控制单元，9-传感器，11-单口端，12-多口端，13-管道连接口，121-四口多口端，122-六口多口端。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

管道转换器可以实现一级管路(上游管路或下游管路)和二级管路(下游管路或上游管路)之间的连通路线，以满足不同的生产需求，因此，管道转换器是管道传输系统中的重要组成部分。为了节约管道转换器的制造和维护成本，以及提高管道传输系统的输送效率，本发明根据生产现场的实际需求设计了一种一口和多口之间切换的管道转换器，其结构如图1和图2所示。

图1为本发明实施例提供的一种管道转换器的结构示意图一，图2为本发明实施例提供的一种管道转换器的结构示意图二，图1和图2的不同之处在于连接管2在多口端12与不同的管道连接口13相连，也就是说，图1和图2体现了管道转换器不同的连接状态，为了使本领域的技术人员更好地理解本技术方案，以下结合图1和图2对本发明实施例提供的管道转换器进行详细说明。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的管道转换器包括壳体1，管道转换器的其它零部件基本位于该壳体1的内部，使得管道转换器可以达到更高的现场防护等级，其中，壳体1的截面可以为矩形、圆形或者其它形状，本发明对此不做限制。

壳体1的两端分别为多口端12和单口端11，其中，多口端12包括多个管道连接口13，单口端11仅包括一个管道连接口13。一口转多口的管道线路切换即单口端11的管道连接口13与多口端12不同管道连接口13之间的转换连接。

壳体1的内部设有连接管2，用于连接单口端11和多口端12之间的管道连接口13，且为了便于连接口的切换，多口端12的管道连接口13以连接管2的旋转轴为中心均匀排布。为了确保输送载体的平稳传输，连接管2通常为平滑曲线形，其中，连接管2的两端为直管，便于连接管2两端的连接，中间通过平缓的“S”形弯管过度(如图1和图2所示)，使得连接管2与管道连接口13之间形成平滑的管路，便于输送载体的平稳通过。其中，连接管2两端的直管越短，中间的“S”形弯管可以做的越平缓，管路传输载体时的平稳性越好，因此，连接管2两端的直管尽量设置的短一些。另外，连接管2也可以设置为直线形，本发明对此不做限制。

连接管2的一端与第一固定装置3转动连接，第一固定装置3固定在单口端11的管道连接口13处，使连接管2可相对单口端11的管道连接口13转动。另外，为了提高密封性能，在第一固定装置3与管道连接口13之间设有密封装置7，该密封装置7可以采用PVC软硬适中的材料，当然，也可以采用其它类似材料，本发明对此不做限制。

连接管2的另一端与第二固定装置4固定连接，第二固定装置4通过轴承与多口端12转动连接，仅需提供较小的驱动力即可实现连接管2的转动，随着连接管2的转动，连接管2在多口端12的不同管道连接口13之间切换连通，同样为了提高密封性能，在第二固定装置4与管道连接口13之间同样设有密封装置7，该密封装置7设置在第二固定装置4上，且密封装置7的外缘大于管道连接口13，当连接管2旋转时，密封装置7受连接管13和第二固定装置4的挤压，使密封装置7环套在管道连接口13上，便于密封。另外，为了防止密封装置7由于长时间的挤压发生变形或损坏，在多口端12的管道连接口13靠近密封装置7的一侧设置有橡胶垫。

为了驱动连接管2转动，本发明实施例在壳体1的内部还设有驱动电机5，该驱动电机5通过传动装置6与连接管2相连，驱动连接管2旋转，进而实现管路方向的分配。其中，传动装置6可以采用齿轮与齿条机构、链轮与链条机构、皮带轮与皮带机构或者本领域技术人员常用的其它传动装置6，本发明对此不做限制。另外，使用驱动电机5作为动力装置，不仅可以实现管道连接口13的快速切换，而且便于维护，节约成本。

在上述管道转换器的基础上，本发明实施例还提供一种管道转换系统，包括控制单元8和管道转换器，控制单元8与驱动电机5相连，用于控制驱动电机5转动或停止。另外，在多口端12的每个管道连接口13处均设有传感器9，该传感器9可以检测连接管2的位置或者检测连接管2内的输送载体，通过传感器9检测的信息即可判断连接管2与多口端12的哪个管道连接口13相连。其中，传感器9可以选用行程开关、红外传感器、霍尔传感器、超声波传感器和/或本领域技术人员常用的其它传感器，控制单元8可以采用控制线路板(控制线路板可以设于壳体1的内部或外部，通过现场总线或网线与主控制器相连，与主控制器进行通讯和数据交换)、PLC、单片机、个人计算机或本领域技术人员常用的其它控制单元8，其均应当落入本发明的保护范围之内。

在上述管道转换系统的基础上，本发明实施例还提供一种管道转换方法，其包括如下步骤：

控制单元接收管道转换信号，控制驱动电机转动，其中，管道转换信号包括多口端的管道连接口位置信息；

传感器实时检测连接管是否旋转到管道切换信号中的管道连接口位置，如果是，则向控制单元发送停止转动信号，控制单元接收到所述停止转动信号后，控制驱动电机停止转动。

由于多口端12的管道连接口13分布于连接管2的旋转轨迹方向上，无论连接管2顺时针旋转还是逆时针旋转，连接管2均能旋转到多口端12的任一管道连接口13处，因此，本发明对连接管2的旋转方向不做限定，传感器9检测到连接管2旋转到管道转换信息所指定的管道连接口13位置后，控制单元8控制驱动电机5逆时针转动或顺时针转动均可。

图4为本发明实施例提供的一种管道转换器的多口端结构示意图一，图5为本发明实施例提供的一种管道转换器的多口端结构示意图二，在图4中，多口端12为四口多口端121，其包括4个管道连接口13，在图5中，多口端12为六口多口端122，其包括6个管道连接口13，当然，图4和图5仅是本发明所列举的两种具体的管道连接口13设置方式，本领域的技术人员可以根据实际需要将多口端12的管道连接口13设置为其它数量，如7个或8个等。以下结合图5对本发明实施例提供的管道转换方法进行说明，且为了便于叙述，对多口端12的管道连接口13进行编号(1到6号)，其编号方式本发明实施例不做限制。

如图5所示，六口多口端122包括1到6号管道连接口13，假如当前状态下，连接管2与六口多口端122的2号管道连接口13相连，工作现场需要将六口多口端122的2号管道连接口切换为5号管道连接口，其转换过程如下：

控制单元8接收管道转换信号，控制驱动电机5转动其中，管道转换信号为转换至六口多口端122的5号管道连接口位置；传感器9实时检测连接管2是否旋转到5号管道连接口位置，具体包括：判断位于5号管道连接口处的传感器9是否检测到连接管2，如果检测到连接管2说明连接管2已经旋转到5号管道连接口位置；反之，则说明没有旋转到5号管道连接口位置。其中，如果位于5号管道连接口的传感器9检测到连接管2，则控制驱动电机5停止，连接管2停止在5号管道连接口处，实现了管道切换，连接管2在壳体1内部的状态转换可以参考图1和图2。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种管道转换器，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)包括单口端(11)和多口端(12)，所述单口端(11)设有一个管道连接口(13)，所述多口端(12)设有两个或两个以上管道连接口(13)，所述壳体(1)内部设有连接管(2)，所述连接管(2)的一端与第一固定装置(3)转动连接，所述第一固定装置(3)固定在所述单口端(11)的管道连接口(13)处，使所述连接管(2)可相对所述单口端(11)的管道连接口(13)转动；所述连接管(2)的另一端与第二固定装置(4)固定连接，所述第二固定装置(4)与所述多口端(12)转动连接，且所述多口端(12)的管道连接口(13)以所述连接管(2)的旋转轴为中心均匀排布，使所述连接管(2)旋转时，其与多口端(12)的不同管道连接口(13)切换连通。

2.根据权利要求1所述的管道转换器，其特征在于，所述壳体(1)的横截面为圆形、矩形或多边形。

3.根据权利要求1所述的管道转换器，其特征在于，所述多口端(12)包括4个、6个或8个管道连接口(13)。

4.根据权利要求1所述的管道转换器，其特征在于，所述第二固定装置(4)通过轴承与所述多口端(12)转动连接。

5.根据权利要求1所述的管道连接器，其特征在于，所述第一固定装置(3)和/或第二固定装置(4)与管道连接口(13)之间设有密封装置(7)。

6.根据权利要求1所述的管道转换器，其特征在于，所述连接管(2)的两端为与管道连接口(13)平行的直管，中间为平缓的“S”形弯管，使所述连接管(2)与管道连接口(13)之间形成平滑管路。

7.根据权利要求1-6任一项所述的管道转换器，其特征在于，所述壳体(1)内部还设有驱动电机(5)，所述驱动电机(5)通过传动装置(6)驱动所述连接管(2)转动。

8.根据权利要求7所述的管道转换器，其特征在于，所述传动装置(6)包括齿轮与齿条机构、链轮与链条机构或皮带轮与皮带机构。

9.一种管道转换系统，其特征在于，包括控制单元(8)和权利要求7或8所述的管道转换器，所述控制单元(8)用于控制驱动电机(5)转动或停止。

10.根据权利要求9所述的管道转换系统，其特征在于，所述控制单元(8)设于所述壳体(1)的内部或外部。