CN106628917B - 一种具有润滑系统的管道运土机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土建施工技术领域，尤其涉及一种具有润滑系统的管道运土机。该具有润滑系统的管道运土机包括进料装置、推动系统、输送管道和润滑系统，其中，进料装置包括进料通道，推动系统包括推动件和动力机构，进料通道的出口与输送管道的入口连通，进料通道的侧壁上设有进料口，推动件可滑动地设置在进料通道中，并且同时防止其前方进料通道区域的土向其后方进料通道区域流动，动力机构与推动件连接以驱动推动件在进料口下方两侧之间往复运动。上述具有润滑系统的管道运土机能够实现输送过程自动化且运输方向灵活，并且采用润滑系统向输送管道的内壁处注入润滑剂，可有效地减小输送管道内的土与输送管道的内壁之间的摩擦力，增大输送长度。
Description
技术领域
本发明涉及土建施工技术领域，尤其涉及一种具有润滑系统的管道运土机。
背景技术
目前，运土的方式主要有传送带运输和移动运土车运输。
传送带运输的优点在于输送过程自动化，无需人工劳动，效率高。但是，单个传送带以及多个传送带高低布置只能实现土的水平运输和向低处运输，而不能实现将土从低处运往高处，即使可以将传送带小角度倾斜向上，所形成的高度差也远小于运输中所需从低处到高处的高度差，并且此时在横向上也需要很长距离，非常占地。因此，传送带的运输方向有局限性。并且传送带只能直线运行，针对施工现场实际遇到的水平和垂直转角等错综复杂的现状就无能为力了。
移动运土车运输的优点在于运输方向灵活，可以将土从低处运往高处。但是，一方面，移动运土车需要人工参与，输送效率低；另一方面，必须存在移动运土车可以行走的道路，因而移动运土车无法承担例如将地下的土运往地上的作业。
综上，现有运土方式不能同时满足输送过程自动化、运输方向灵活的要求，因此，亟需一种输送过程自动化且运输方向灵活的运土机，尤其是在需要向高处运土时，可以实现将土从低处运往较高的高处。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种具有润滑系统的管道运土机。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供一种具有润滑系统的管道运土机，包括进料装置、推动系统、输送管道和向输送管道的内壁处注入润滑剂的润滑系统；其中，进料装置包括进料通道，进料通道的出口与输送管道的入口连通，进料通道的侧壁上设有进料口；其中，推动系统包括推动件和动力机构，推动件可滑动地设置在进料通道中，并且同时防止其前方进料通道区域的土向其后方进料通道区域流动，动力机构与推动件连接以驱动推动件在进料口下方两侧之间往复运动；其中，润滑剂包括重量配比如下的组分：羧甲基纤维素3份；陶土粉11份；金属皂15份；硬脂酸4份；聚乙烯蜡8份；硬脂酸单甘油酯10份；硬脂酸酰胺6份；乳化剂8份；乙醇5份；胶黏剂8份；水1400份；推动件上设有在其向后移动的过程中供其后方空气进入其前方进料通道区域的单向连通机构，单向连通机构包括注气孔和挡片，注气孔设置在推动件上并连通其两侧进料通道区域，挡片在封闭注气孔和打开注气孔的两个位置之间可转动地或可移动地与推动件连接，并且挡片连接在推动件的前侧，其中，挡片的移动方向平行于注气孔的延伸方向。
根据本发明，推动件与进料通道的内壁存在缝隙以在其向后移动的过程中供其后方空气通过缝隙进入其前方进料通道区域；进料通道位于推动件的后方的区域与外界气体连通。
根据本发明，挡片的顶部与推动件可转动的连接；或者挡片的顶部与推动件铆接；或者推动件上垂直连接有滑杆，滑杆上设有限位部，挡片可滑动地套设在滑杆的位于推动件和限位部之间的杆段上。
根据本发明，推动件的轴向长度设置为：推动件运动到进料口下方前侧行程终点时，推动件能够完全覆盖进料口。
根据本发明，输送管道包括横向输送段、向上延伸的竖向输送段和连接在二者之间的弯曲过渡段，并且输送管道在轴向上呈直线或弯曲状；进料通道和输送管道的内径相等。
根据本发明，动力机构包括伸出杆，伸出杆的自由端与推动件通过位置补偿连接件连接。
根据本发明，位置补偿连接件为轴销或万向轴。
根据本发明，进料通道的外周壁上设有加强筋，加强筋包括沿进料通道的轴向延伸的纵向筋和围绕进料通道的周向延伸的环状筋；或者输送管道与进料通道连接的部分为压缩区，压缩区外周壁上设有加强筋，加强筋包括沿压缩区的轴向延伸的纵向筋和围绕压缩区的周向延伸的环状筋。
根据本发明，动力机构为液压传动系统、气压传动系统、电动推杆或直线步进电机。
根据本发明，润滑系统包括润滑管和隔片，润滑管为半封闭式的环形腔体，润滑管的截面端部与输送管道的内壁固定连接，润滑管的内壁和输送管道的内壁之间形成环形流道，输送管道的管壁上设有与环形流道连通的注入孔，环形流道的前侧与外侧输送管道区域连通，隔片与润滑管连接并引导环形流道中的润滑剂沿输送管道的内壁向前流动。
根据本发明，润滑管的前侧管壁设有将环形流道与润滑管的前方输送管道区域连通的二级注入孔、或者润滑管的前侧端壁与输送管道之间形成有间隙，隔片对应于二级注入孔/间隙设置并能够覆盖二级注入孔/间隙。
根据本发明，隔片的固定端与润滑管连接，并且隔片能够在其自由端与输送管道的内壁相贴合的关闭位置和其自由端与输送管道的内壁相间隔的打开位置之间运动
根据本发明，润滑管的后侧端壁与输送管道密封连接，润滑管的前侧端壁与输送管道点焊连接，以在润滑管的前侧端壁与输送管道之间形成间隙。
根据本发明，隔片的固定端与润滑管固定连接并且隔片为环状弹性件。
根据本发明，进料装置还包括加料件，加料件与进料口连通。
根据本发明，进料装置还包括行走机构，行走机构固定在进料通道的下部。
根据本发明，润滑系统还包括润滑剂输送管、用于存储润滑剂的润滑剂储存器和压力泵，压力泵泵送润滑剂，使其从润滑剂储存器经润滑剂输送管流入环形流道。
根据本发明，润滑系统还包括润滑剂输送管和润滑剂注液管，润滑剂注液管插设在注入孔内，润滑剂注液管的两端分别与润滑剂输送管和环形流道连通，并且沿输送管道的轴向间隔设置多个注入孔和多个润滑剂注液管，其中，润滑剂输送管的直径d1、润滑剂注液管的直径d2、相邻两个润滑剂注液管的间距L、输送管道的直径D之间的数值关系如下：
其中，k1的范围为4.2-5.8，k2的范围为5.1-6.5，k3的范围为0.0006-0.0013。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明的具有润滑系统的管道运土机，创新地采用输送管道输送土，并采用推动件的往复运动不断压缩和推动新注入的土，进而推动输送管道中的土向前运动。一方面，动力机构为推动件提供动力向前推动输送管道中的土，输送过程无需人的参与，自动化程度高；另一方面，输送管道可以根据实际工况需要灵活设置延伸方向，进而使得本发明的具有润滑系统的管道运土机的运输方向灵活，例如完成输送带所不能实现的向上输送较大距离等，且具有润滑系统的管道运土机只用将输送管道设置成具有竖直段就可完成向上运输，非常简单。进一步，采用润滑系统向输送管道的内壁处注入润滑剂，可有效地润滑输送管道内壁，减小输送管道内的土与输送管道内壁之间的摩擦力，有利于土在输送管道内的向前运输，增大了土的输送长度，使本发明的具有润滑系统的管道运土机应用更广。
附图说明
图1是具体实施方式中实施例一提供的具有润滑系统的管道运土机的结构示意图；
图2是图1中的具有润滑系统的管道运土机中的一个局部示意图，示出了推动件、注气孔、挡片、滑杆和限位部；
图3是图1中的具有润滑系统的管道运土机中的进料装置的主视示意图；
图4是图3中的进料装置的俯视示意图；
图5是图4中的进料装置沿B-B截线的剖视示意图；
图6是图1中的具有润滑系统的管道运土机中的另一个局部示意图，主要示出了输送管道、润滑管和隔片，其中，箭头示出了润滑剂的流动方向；
图7是图1中的具有润滑系统的管道运土机中的输送管道的横截面示意图，其中主要示出了输送管道和润滑管。
【附图标记说明】
图中：
1：推动系统；11：推动件；12：注气孔；13：挡片；14：滑杆；15：限位部；16：伸出杆；17：泵；18：液压千斤顶；19：反力装置；2：进料装置；21：进料通道；22：加料件；23：纵向筋；24：环状筋；25：行走机构；3：输送管道；31：横向输送段；32：竖向输送段；33：弯曲过渡段；A：压缩区；4：润滑系统；41：润滑剂输送管；42：润滑管；43：隔片；44：环形流道；45：前侧端壁；46：后侧端壁；47：间隙；48、润滑剂注液管；49、润滑剂储存器；410、压力泵；411、流量控制阀。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例一
参照图1至图5，在本实施例中提供一种具有润滑系统的管道运土机。该具有润滑系统的管道运土机包括进料装置2、推动系统1、输送管道3和润滑系统4，进料装置2和推动系统1用于向输送管道3注入土，输送管道3限定土的运动路径，润滑系统4用于向输送管道3的内壁处注入润滑剂。
具体地，进料装置2包括进料通道21和加料件22，推动系统1包括推动件11和动力机构。
其中，进料通道21的侧壁上设有进料口，进料口与进料通道21的内腔连通，加料件22与进料通道21上的进料口连通，进入加料件22的土从进料口注入到进料通道21内腔中。
其中，进料通道21的出口与输送管道3的入口连通，优选地，进料通道21的出口处与输送管道3的入口处可拆卸的连接(例如通过法兰可拆卸的连接)，进料通道21的内腔与输送管道3的内腔连通。
其中，推动件11可滑动地设置在进料通道21中，推动件11将进料通道21分割成位于其前方的前方进料通道区域和位于其后方的后方进料通道区域。并且推动件11的设置要同时防止其前方进料通道区域的土向其后方进料通道区域流动，即推动件11的形状和尺寸的设计要保证推动件11的前侧的土不会进入到其后侧。在本发明中，以推动件11靠近输送管道3的一侧视为推动件11的前方，以推动件11远离输送管道3的一侧视为推动件11的后方，也即土的输送方向为从后向前的方向。
其中，动力机构与推动件11连接以驱动推动件11在进料口下方两侧之间往复运动，进而推动件11向后运动时，土能够从进料口掉落到进料通道21的内腔中，推动件11向前运动时，推动件11向前压缩推动进料口下方的土。
由此，本实施例的具有润滑系统的管道运土机创新地采用输送管道3输送土，并采用推动件11的往复运动不断压缩和推动新注入的土，进而推动输送管道3中的土向前运动。一方面，动力机构为推动件11提供动力向前推动输送管道3中的土，输送过程无需人的参与，自动化程度高；另一方面，输送管道3可以根据实际工况需要灵活设置延伸方向，进而使得本发明的具有润滑系统的管道运土机的运输方向灵活，例如在需要将土从低处运往高处时，完成输送带所不能实现的向上输送较大高度等，且具有润滑系统的管道运土机只用将输送管道设置成具有竖直段就可完成向上运输，非常简单，占地小，输送高度相比于传送带运输有显著的提高。同时，本实施例的具有润滑系统的管道运土机无需像运土车那样的行走道路，具有润滑系统的管道运土机对设置区域的要求更低，适用性更强。进一步，采用润滑系统向输送管道内壁处注入润滑剂，可有效地润滑输送管道内壁，减小输送管道内的土与输送管道内壁之间的摩擦力，有利于土在输送管道内的向前运输，增大了土的输送长度，使本发明的具有润滑系统的管道运土机应用更广。
在本实施例中，输送管道3包括横向输送段31、向上延伸的竖向输送段32和连接在二者之间的弯曲过渡段33，优选地，横向输送段31的轴线与竖向输送段32的轴线垂直。由此，将土从低处输送到高处。本实施例的具有润滑系统的管道运土机相比于传送带运输和运土车运输的方式，尤其适用于设置在地下。并且，输送管道3整体在轴向上可呈直线或弯曲状，以适应实际工况需要的运输路径。
当然，本发明的具有润滑系统的管道运土机虽然可以实现将土从低处输送到高处，但不应局限于此，根据不同的输送要求，输送管道3可设置为不同的延伸方向，进而实现向不同方向的运输(包括水平、向上、向下)。并且，本发明的具有润滑系统的管道运土机不局限于设置在地下。
进一步，进料通道21的内腔为圆柱形，输送管道3的内腔也为圆柱形，二者的内径相等或相近，由此提高土的输送流畅性。优选地，输送管道3的横向输送段31和竖向输送段32均是由多个圆管可拆卸的连接而成的。
进一步，在本实施例中，加料件22为料斗，料斗的出口与进料通道21侧壁上的进料口连通，优选地，料斗与进料通道21为一体件，料斗为梯形料斗。当然，本发明不局限于此，料斗的形状可为圆锥形，加料件22也不局限于料斗。
进一步，在本实施例中，进料通道21的位于推动件11的后方的区域与外界气体连通(例如进料通道21的远离输送管道3的一端是敞开的，并且动力机构插入进料通道21的部分与进料通道21之间有间隙47；或者进料通道21的侧壁上设有进气孔，进气孔的位置位于推动件11运动到最后方极限位置的后侧)。推动件11上设有单向连通机构，单向连通机构仅在推动件11向后移动的过程中供推动件11的后方空气进入推动件11的前方进料通道区域，而在推动件11向前移动的过程中不允许推动件11两侧的空气和土穿过其自身流动。如上设置的好处是：土被压缩推动后，会在其靠近推动件11一侧形成压缩区A，由于推动件11做类似活塞的运动，压缩区A会形成负压，负压的形成一方面会带来能量损耗，另一方面会将已向前推送的土向后吸回，不利于土的向前运输，降低输送效率。而设置上述单向连通机构，在推动件11向后移动的过程中，其后侧因与外界气体连通而形成高压区(相对于压缩区A而言)的空气会进入其前方的压缩区A，进而解决了压缩区A负压的问题，减少了能耗，提高了输送效率。
更进一步，在本实施例中，单向连通机构包括注气孔12和挡片13，注气孔12设置在推动件11上并连通其两侧进料通道区域，挡片13在封闭注气孔12和打开注气孔12的两个位置之间可移动地与推动件11连接，并且挡片13连接在推动件11的前侧，即挡片13动力机构与推动件11的连接位置在推动件11的相反于的一侧，挡片13的上述移动的方向平行于注气孔12的延伸方向，其中，“平行”不局限于两个方向完全相同，也可大致相同。由此，在推动件11向前运动时，土碰撞到挡片13上对挡片13产生向后的作用力，挡片13向后运动至贴靠在推动件11的前端表面上，封闭注气孔12，土和空气都无法穿过注气孔12。而在推动件11向后运动时，由于推动件11后方气压高于其前方，推动件11后方的空气会进入注气孔12推动挡片13向前移动，注气孔12打开，高压区的空气进入压缩区A。
更加具体地，在本实施例中，推动件11上垂直连接有滑杆14，其中，“垂直连接”不局限于一定是夹角90°，推动件11与滑杆14的夹角可以是正好90°，也可以是90°左右。滑杆14上设有限位部15，挡片13可滑动地套设在滑杆14的位于推动件11和限位部15之间的杆段上，由此可理解，推动件11限制挡片13向后移动的极限位置，在该极限位置，挡片13位于封闭注气孔12的位置；限位部15限制挡片13向前移动的极限位置，可理解，在实际应用的过程中，推动件11后方的空气只要将挡片13顶开一点距离，就可以使高压区的空气进入压缩区A，即视为注气孔12打开，而限位部15是为了防止挡片13移动距离过大而脱离滑杆14。其中，滑杆14可采用旋合在推动件11上的螺栓，螺栓的头部构成限位部15。
当然，挡片13与推动件11的连接方式不局限于本实施例，在其他实施例中，挡片13也可在封闭注气孔12和打开注气孔12的两个位置之间可转动地与推动件11连接，即挡片13通过转动的方式打开和封闭注气孔12。例如，挡片13的顶部与推动件11通过铰链可转动的连接，或者挡片13的顶部与推动件11铆接(挡片13可形变，顶端固定后，空气会将挡片13推动呈弯曲状，由此注气孔12打开)。
优选地，呈环状地布置多个注气孔12，并且与多个注气孔12一一对应地设置多个挡片13。这样，相对于一个大的注气孔12，布置多个小的注气孔12，可以使挡片13的体积变小，更容易被顶开，同时，能够更有效地、更快的消除压缩区A的负压现象。
此外，推动件11的推动停止的位置，即推动件11的位于进料口下方前侧的行程终点的位置，决定了压缩区A的位置。在本实施例中，压缩区A仅位于进料通道21中时，在进料通道21的外周壁上设有加强筋，加强筋包括沿进料通道21的轴向延伸的纵向筋23和围绕进料通道21的周向延伸的环状筋24。
当然，不局限于此，在其他实施例中，当输送管道3与进料通道21连接的部分为压缩区A时，压缩区A外周壁上设有加强筋，加强筋包括沿压缩区A的轴向延伸的纵向筋23和围绕压缩区A的周向延伸的环状筋24。
进一步，在本实施例中，推动件11的轴向长度设置为：推动件11运动到进料口下方前侧行程终点时，推动件11能够完全覆盖进料口。由此，该具有润滑系统的管道运土机可持续地向进料口中注入土，当推动件11在进料口下方向前运动时，土会掉到推动件11上，当推动件11向后回程时，推动件11上的土会掉落在进料口下方的输送通道中，作为新注入的土供推动件11在下次向前运动时压缩推动。由此，如果推动件11的轴向长度需要足够大，以在推动件11在向前运动的过程中，土不会掉落到推动件11后侧。
优选地，推动件11呈筒状，注气孔12、挡片13均设置在其筒底上，挡片13连接在其筒底的外表面，即面向输送管道3的表面。推动件11呈筒状的设置，既保证了推动件11移动过程中的稳定性，又减轻了推动件11的质量。更加优选地，推动件11直接采用活塞。
优选地，推动件11的一个往复周期为10s，连续往复运动不间断。
此外，本发明不局限于设置上述单向连通机构，在其他实施例中，也可改为推动件11与进料通道21的内壁存在缝隙，这样，在推动件11向后移动的过程中推动件11后方空气通过缝隙进入推动件11的前方进料通道区域。应强调，因土属于固体，其粒径相对于空气中的气体分子大的多，因此推动件11与进料通道21的内壁存在小的缝隙是不会让土穿过的，也就是说缝隙的尺寸设置为不会让固体的土穿过而可让空气穿过。当然，可同时采用设置缝隙的方式与设置单向连通机构的方式。
进一步，在本实施例中，动力机构包括伸出杆16，伸出杆16是用于输出动力的，伸出杆16的自由端与推动件11通过位置补偿连接件连接，在本实施例中，伸出杆16的自由端是与推动件11的筒底连接的，并且连接位置与挡片13的设置位置位于筒底的两个相反表面，即伸出杆16的自由端连接在筒底的内表面。由此，伸出杆16的位置与推动件11的位置无需精确对准，位置补偿连接件可以弥补二者的位置误差，降低了安装难度，进而降低了成本。
具体地，位置补偿连接件为轴销或万向轴，即伸出杆16的自由端与推动件11通过轴销或万向轴连接。当然，本发明不局限于此，在其他实施例中，也可将伸出杆16与推动件11通过焊接等形式固定连接。
进一步，动力机构为液压传动系统，液压传动系统包括电机、泵17、液压千斤顶18、反力装置19、油箱和油管，油箱通过油管与液压千斤顶18连接形成回路，泵17设置在油管上，电机与泵17连接，液压千斤顶18远离推动件11的一端与反力装置19连接。液压千斤顶18的活塞杆即上述伸出杆16。当然，不局限于此，也可替换为采用液压缸的液压传动系统。并且，在其他实施例中，动力机构还可为气压传动系统、电动推杆、直线步进电机等。
进一步，进料装置2还包括行走机构25，行走机构25固定在进料通道21的下部。
进一步，推动系统1还包括电源柜，电源柜与电机连接，用于供电。
进一步，参照图1、图6和图7，在本实施例中，润滑系统4包括润滑剂输送管41、润滑管42和隔片43，润滑管42为半封闭式的环形腔体，润滑管42沿输送管道3的内圆周设置，润滑管42的截面端部与输送管道3的内壁固定连接，润滑管42扣合在输送管道3的内壁上，润滑管42的内壁和输送管道3的内壁之间形成环形流道44。在输送管道3的管壁上设有注入孔，注入孔与环形流道44连通，用于向环形流道44中注入润滑剂。环形流道44的前侧与外侧输送管道区域连通，隔片43与润滑管42连接并引导环形流道44中的润滑剂沿输送管道3的内壁向前流动。
润滑管42的前侧端壁45与输送管道3之间形成有间隙47，隔片43对应于间隙47设置并能够覆盖该间隙47(即能够使得该间隙47不与隔片43外侧的输送管道区域连通即可，并不要求隔片43必须完全贴紧间隙47盖住)，隔片43的固定端与润滑管42连接，并且隔片43能够在其自由端与输送管道3的内壁相贴合的关闭位置和其自由端与输送管道3的内壁相间隔的打开位置之间运动，隔片43位于关闭位置时，隔片47的自由端贴合在输送管道3的内壁上，环形流道44无法通过间隙47与隔片43外侧的输送管道区域连通；隔片43位于打开位置时，间隙47被敞开，环形流道44通过间隙47与隔片43外侧的输送管道区域连通。隔片43的外侧即隔片43面向输送管道中心的一侧，也即隔片43远离间隙47的一侧。
由此，隔片43的开启与关闭，取决于是否注入润滑剂。具体地，在未向输送管道中注入润滑剂的情况下，由于输送管道中的土对隔片43产生一定的挤压，隔片43的自由端和输送管道的内壁紧密接触，使得间隙47被覆盖，环形流道44与隔片43的外侧输送管道区域不连通；在向输送管道中注入润滑剂的情况下，润滑剂从环形流道44穿过间隙47后撞击到隔片43上，隔片43被顶开，隔片43的自由端与输送管道3的内壁分开一定距离形成开口，润滑剂进而通过该开口继续流到隔片43外侧的输送管道区域中，并且由于隔片43与输送管道3的内壁所形成的开口紧邻输送管道3的内壁，所以润滑剂是贴着输送管道3的内壁向前流动的，进而能够有效地润滑输送管道3的内壁，减小土与输送管道3的内壁之间的摩擦力。其中，在隔片43处于打开位置时，由于输送管道中有土在运动，土会给隔片43一个反向于润滑剂的力，所以隔片43并不会打开很大，但隔片43打开的程度(即隔片43的自由端与输送管道3内壁形成的开口大小)已经足够润滑剂流出了，并且可以保证使润滑剂贴着输送管道3的内壁向前流动。
当然，本发明不局限于上述采用“间隙47”将环形流道44与润滑管42的前方输送管道区域连通的方式，在其他实施例中，也可改为在润滑管42的前侧管壁上设置二级注入孔，该二级注入孔将环形流道44与润滑管42的前方输送管道区域连通，相应地，隔片43对应于二级注入孔设置并能够覆盖二级注入孔。简而言之，将环形流道44与润滑管42的前方输送管道区域连通的方式可以是在润滑管42上开孔(即二级注入孔)，也可以是让润滑管42的前侧端壁45与输送管道3的内壁形成间隙47。而隔片43可以是仅针对于有二级注入孔或间隙47的位置设置，也可以是对应于润滑管42设置成环状的。
进一步，本发明中，润滑剂输送管41的数量可以为一个，也可以为两个或两个以上。当仅需要向输送管道内注入一种润滑剂时，润滑剂输送管41的数量设置为一个；当需要向输送管道内注入多种不同的润滑剂时，润滑剂输送管41的数量可设置为多个。在本实施例中，润滑剂输送管41的内径不做要求，只要能够保证润滑剂输送管41正常且顺利地输送润滑剂即可。
进一步，在本实施例中，润滑系统还包括润滑剂注液管48，润滑剂注液管48插设在注入孔内，润滑剂注液管48的两端分别与润滑剂输送管41和环形流道44连通，相比于直接将润滑剂输送管41与注入孔连接，润滑剂注液管48固定于注入孔后，更加方便连接润滑剂输送管41。
更进一步，沿输送管道3的轴向间隔设置多个注入孔和多个润滑剂注液管48。润滑剂输送管41可包括总管和多个支管，一个支管对应于一个润滑剂注液管48并与之连接。注入孔、润滑管42、隔片43以及对应的润滑剂注液管48的设置位置可根据土在输送管道内的输送情况而确定，例如，在土与输送管道3的内壁之间存在较大的摩擦力的地方开设注入孔、设置润滑管42、隔片43和润滑剂注液管48。
在本实施例中，上述的输送管道3、润滑剂输送管41、润滑剂注液管48及润滑管42均采用不锈钢材质热轧制成，具有耐腐蚀、耐压强度高、受温度变化影响小等特点。输送管道3、润滑剂输送管41、润滑剂注液管48及润滑管42的内径大小不做要求，可根据工程需要进行合理设计。
其中，上述的润滑剂输送管41的直径为d1、润滑剂注液管48的直径为d2、相邻两个润滑剂注液管48的间距为L、输送管道的直径为D，d1、d2、L、D的大小具有关联性。当输送管道的直径D越大时，说明输送更多的土，需要注入更多的润滑剂，因此需要增大润滑剂输送管41的直径d1，增大润滑剂注液管48的直径d2，设置更多的润滑剂注液管48，从而，减小了相邻两个润滑剂注液管48的间距L，反之则亦然。
具体地，润滑剂输送管41的直径d1、润滑剂注液管48的直径d2、相邻两个润滑剂注液管48的间距L、输送管道3的直径D之间的数值关系如下：
其中，k1的范围为4.2-5.8，k2的范围为5.1-6.5，k3的范围为0.0006-0.0013。
进一步，在本实施例中，为了方便加工、装配，降低生产成本，同时保证润滑剂更好地贴近并润滑输送管道3的内壁，润滑管42优选为贴近输送管道3内壁的一侧具有开口的圆环形槽体，更加优选地，为半圆环状。圆环形槽体沿输送管道的径向设置，润滑管42的后侧端壁46与输送管道3密封连接(优选采用焊接固定连接)，润滑管42的前侧端壁45与输送管道3点焊连接，以在润滑管42的前侧端壁45与输送管道3之间形成沿圆周方向布置的多个间隔的间隙47。
更进一步地，在本实施例中，隔片43为环状弹性片，隔片43的固定端与润滑管42固定连接(例如铆接)。由于隔片43是环状的，点焊形成的间隙47遍布于圆周上的任意位置，隔片43都能够覆盖所有间隙47；由于隔片43是弹性片，其自身的形变便可实现其在开启和关闭位置之间运动。优选地，隔片43为成本较低的橡胶片。
当然，隔片43不局限于上述的橡胶片，还可以选择塑胶等其他在润滑剂冲击下可发生形变的材料。并且，隔片43的固定端与润滑管42还可以是可转动的连接的，此时，隔片43可采用在润滑剂冲击下可发生形变的材料，也可以采用相对较硬、不会发生较大形变的材料。
进一步，润滑系统还包括用于存储润滑剂的润滑剂储存器49和压力泵410，压力泵410泵送润滑剂，使其从润滑剂储存器49经润滑剂输送管41流入环形流道44。具体地，压力泵410设置在润滑剂输送管41的总管上，润滑剂输送管41的总管与润滑剂储存器49连接。润滑剂储存器49和压力泵410的数量则由润滑剂的种类决定，一种润滑剂分别与一个润滑剂储存器49和一个压力泵410进行配套使用，避免不同润滑剂之间混合在一起而发生化学反应或产生反作用。
在本实施例中，润滑剂输送管41的各个支管上均设置有流量控制阀411，通过多个流量控制阀411的设置，实现对不同位置的润滑剂的流量控制。在本实施例中，所有的流量控制阀411均为手动操作的机械阀。机械阀结构简单，成本低，方便工程操作者手动调节流量控制阀411的开度大小，实现对不同位置润滑剂注入流量大小的控制。
优选地，润滑剂包括重量配比如下的组分：羧甲基纤维素1-5份；陶土粉8-14份；金属皂5-25份；硬脂酸1-7份；聚乙烯蜡5-10份；硬脂酸单甘油酯5-16份；硬脂酸酰胺2-10份；乳化剂1-15份；乙醇1-10份；胶黏剂1-15份；水560-2000份。
更加优选地，润滑剂包括重量配比如下的组分：羧甲基纤维素3份；陶土粉11份；金属皂15份；硬脂酸4份；聚乙烯蜡8份；硬脂酸单甘油酯10份；硬脂酸酰胺6份；乳化剂8份；乙醇5份；胶黏剂8份；水1400份。
其中，金属皂优选为硬脂酸锌或硬脂酸钙，乳化剂优选为月桂醇硫酸钠，胶黏剂优选为聚丙烯酸酯或聚异丁烯中的一种。
当然，润滑剂的组分不局限于上述限定，任何可以用于本发明的具有润滑系统的管道运土机的润滑剂均可。
综上，在实验中，沿水平方向，上述具有润滑系统的管道运土机至少能够将土输送30m以上的距离；沿竖直方向，上述具有润滑系统的管道运土机至少能够将土输送到30m以上的高度。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (18)
1.一种具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，包括推动系统(1)、进料装置(2)、输送管道(3)和向所述输送管道(3)的内壁处注入润滑剂的润滑系统(4)；
其中，所述进料装置(2)包括进料通道(21)，所述进料通道(21)的出口与所述输送管道(3)的入口连通，所述进料通道(21)的侧壁上设有进料口；
其中，所述推动系统(1)包括推动件(11)和动力机构，所述推动件(11)可滑动地设置在所述进料通道(21)中，并且同时防止其前方进料通道区域的土向其后方进料通道区域流动，所述动力机构与所述推动件(11)连接以驱动所述推动件(11)在所述进料口下方两侧之间往复运动；
其中，润滑剂包括重量配比如下的组分：羧甲基纤维素3份；陶土粉11份；金属皂15份；硬脂酸4份；聚乙烯蜡8份；硬脂酸单甘油酯10份；硬脂酸酰胺6份；乳化剂8份；乙醇5份；胶黏剂8份；水1400份；
所述推动件(11)上设有在其向后移动的过程中供其后方空气进入其前方所述进料通道(21)区域的单向连通机构，所述单向连通机构包括注气孔(12)和挡片(13)，所述注气孔(12)设置在所述推动件(11)上并连通其两侧进料通道区域，所述挡片(13)在封闭所述注气孔(12)和打开所述注气孔(12)的两个位置之间可转动地或可移动地与所述推动件(11)连接，并且所述挡片(13)连接在所述推动件(11)的前侧，其中，所述挡片(13)的移动方向平行于所述注气孔(12)的延伸方向。
2.根据权利要求1所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述推动件(11)与所述进料通道(21)的内壁存在缝隙以在其向后移动的过程中供其后方空气通过缝隙进入其前方进料通道区域；
所述进料通道(21)位于所述推动件(11)的后方的区域与外界气体连通。
3.根据权利要求1所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述挡片(13)的顶部与所述推动件(11)可转动的连接；或者
所述挡片(13)的顶部与所述推动件(11)铆接；或者
所述推动件(11)上垂直连接有滑杆(14)，所述滑杆(14)上设有限位部(15)，所述挡片(13)可滑动地套设在所述滑杆(14)的位于所述推动件(11)和所述限位部(15)之间的杆段上。
4.根据权利要求1所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述推动件(11)的轴向长度设置为：所述推动件(11)运动到所述进料口下方前侧行程终点时，所述推动件(11)能够完全覆盖所述进料口。
5.根据权利要求1所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述输送管道(3)包括横向输送段(31)、向上延伸的竖向输送段(32)和连接在二者之间的弯曲过渡段(33)，并且所述输送管道(3)在轴向上呈直线或弯曲状；或者
所述进料通道(21)和所述输送管道(3)的内径相等。
6.根据权利要求1所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述动力机构包括伸出杆(16)，所述伸出杆(16)的自由端与所述推动件(11)通过位置补偿连接件连接。
7.根据权利要求6所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述位置补偿连接件为轴销或万向轴。
8.根据权利要求1所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述进料通道(21)的外周壁上设有加强筋，所述加强筋包括沿所述进料通道(21)的轴向延伸的纵向筋(23)和围绕所述进料通道(21)的周向延伸的环状筋(24)；或者
所述输送管道(3)与所述进料通道(21)连接的部分为压缩区，压缩区外周壁上设有加强筋，所述加强筋包括沿所述压缩区的轴向延伸的纵向筋(23)和围绕所述压缩区的周向延伸的环状筋(24)。
9.根据权利要求1所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述动力机构为液压传动系统、气压传动系统、电动推杆或直线步进电机。
10.根据权利要求1所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述润滑系统(4)包括润滑管(42)和隔片(43)，所述润滑管(42)为半封闭式的环形腔体，所述润滑管(42)的截面端部与所述输送管道(3)的内壁固定连接，所述润滑管(42)的内壁和所述输送管道(3)的内壁之间形成环形流道(44)，所述输送管道(3)的管壁上设有与所述环形流道(44)连通的注入孔；
所述环形流道(44)的前侧与外侧输送管道区域连通，所述隔片(43)与所述润滑管(42)连接并引导所述环形流道(44)中的润滑剂沿所述输送管道(3)的内壁向前流动。
11.根据权利要求10所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述润滑管(42)的前侧管壁设有将所述环形流道(44)与所述润滑管(42)的前方输送管道区域连通的二级注入孔，或者，所述润滑管(42)的前侧端壁(45)与所述输送管道(3)之间形成有间隙(47)。
12.根据权利要求11所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述隔片(43)对应于所述二级注入孔/所述间隙(47)设置并能够覆盖所述二级注入孔/所述间隙(47)，所述隔片(43)的固定端与所述润滑管(42)连接，并且所述隔片(43)能够在其自由端与所述输送管道(3)的内壁相贴合的关闭位置和其自由端与所述输送管道(3)的内壁相间隔的打开位置之间运动。
13.根据权利要求11所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述润滑管(42)的后侧端壁(46)与所述输送管道(3)密封连接，所述润滑管(42)的前侧端壁(45)与所述输送管道(3)点焊连接，以在所述润滑管(42)的前侧端壁(45)与所述输送管道(3)之间形成所述间隙(47)。
14.根据权利要求10所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述隔片(43)的固定端与所述润滑管(42)固定连接，并且所述隔片(43)为环状弹性件。
15.根据权利要求1所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述进料装置(2)还包括加料件(22)，所述加料件(22)与所述进料口连通。
16.根据权利要求1所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述进料装置(2)还包括行走机构(25)，所述行走机构(25)固定在所述进料通道(21)的下部。
17.根据权利要求10所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述润滑系统(4)还包括润滑剂输送管(41)、用于存储润滑剂的润滑剂储存器(49)和压力泵(410)，所述压力泵(410)泵送润滑剂，使其从润滑剂储存器(49)经润滑剂输送管(41)流入所述环形流道(44)。
18.根据权利要求10所述的具有润滑系统的管道运土机，其特征在于，
所述润滑系统还包括润滑剂输送管(41)和润滑剂注液管(48)，所述润滑剂注液管(48)插设在所述注入孔内，所述润滑剂注液管(48)的两端分别与所述润滑剂输送管(41)和所述环形流道(44)连通，并且沿所述输送管道(3)的轴向间隔设置多个注入孔和多个所述润滑剂注液管(48)，其中，所述润滑剂输送管(41)的直径d1、所述润滑剂注液管(48)的直径d2、相邻两个所述润滑剂注液管(48)的间距L、所述输送管道(3)的直径D之间的数值关系如下：
其中，k1的范围为4.2-5.8，k2的范围为5.1-6.5，k3的范围为0.0006-0.0013。
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- 2017-02-20 CN CN201710089313.2A patent/CN106628917B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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