CN107500202A - 用浮力提升物料的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用浮力提升物料的装置，设有高液位储液室和低液位储液室，在两个储液室之间设有第一闸门，在低液位储液室内设有第二闸门，设有用于将需要提升的物料封装在其内的货物箱，设有可与货物箱连接在一起的浮箱，浮箱设有排气阀和进液阀，在高液位储液室的底部设有与浮箱对接的进气管和排液管，在浮箱从高液位储液室的底部上浮到液面的过程中，浮箱带动货物箱一起上浮，从而将封装在货物箱内的物料从较低位置提升至较高位置。本发明的优点是利用浮力来提升物料，不需要燃烧燃料，有利于保护环境。

Description

用浮力提升物料的装置

技术领域

本发明涉及利用液体浮力提升物料的技术。

背景技术

现有的物料提升装置大多依靠燃烧燃料，存在一定的环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种用浮力提升物料的装置，该装置不需燃烧燃料，有利于保护环境。

本发明是这样实现的：用浮力提升物料的装置，设有两个储液室，两个储液室分别为高液位储液室和低液位储液室，高液位储液室存放的液体的液面高度高于低液位储液室存放的液体的液面高度；

在两个储液室的底部，于两个储液室之间设有第一闸门，当第一闸门打开时，两个储液室的液体连通，当第一闸门关闭时，两个储液室的液体隔断；

两个储液室的上端敞口，在低液位储液室内设有第二闸门，当第二闸门关闭时可将低液位储液室的上端敞口封闭；

设有用于将需要提升的物料封装在其内的货物箱；

设有可与货物箱连接在一起的浮箱，浮箱设有排气阀和进液阀，当该排气阀和进液阀处于打开状态，并且浮箱落到低液位储液室内的液体中时，液体可经由该进液阀进入浮箱，灌有液体的浮箱可沉入到低液位储液室的底部；

在低液位储液室的底部设有第一移动机构，由第一移动机构承接沉入到低液位储液室底部的浮箱，并且由第一移动机构带动浮箱和货物箱一起移动，使浮箱和货物箱一起经过打开的第一闸门移动到高液位储液室的底部；

在高液位储液室的底部设有与浮箱对接的进气管和排液管，进气管和排液管的与浮箱对接的一端连接有自封式管道接头，进气管的另一端与大气连通，排液管的另一端连通至低液位储液室，在浮箱上连接有两个自封式管道接头，在高液位储液室的底部设有管道对接机构，管道对接机构与进气管和排液管的自封式管道接头连接，由管道对接机构带动进气管和排液管的自封式管道接头移动，使进气管和排液管的自封式管道接头与浮箱的两个自封式管道接头对接和分离。

作为其中一种实施例，在所述高液位储液室的底部设有浮箱锁定机构，浮箱锁定机构可固定和释放所述浮箱。

作为其中一种实施例，所述浮箱锁定机构是电磁铁。

作为其中一种实施例，所述排液管串联有输液泵。

作为其中一种实施例，在所述高液位储液室的底部设有升降机构，升降机构可将所述浮箱举高至高于所述低液位储液室内的液面高度。

本发明的优点是利用浮力来提升物料，不需要燃烧燃料，有利于保护环境。

附图说明

图1是本发明装置的一种结构示意图；

图2至图7是图1所示装置的动作过程示意图；

图8是用导轨约束浮箱的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面参照附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本发明所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅用于名称的区分。

用浮力提升物料的装置如图1所示，设有两个储液室，两个储液室分别为高液位储液室1和低液位储液室2。高液位储液室1存放的液体3的液面高度高于低液位储液室2存放的液体4的液面高度。所述液体3、4是同一种液体，可以是但不限于水。在两个储液室1、2的底部之间设有第一闸门5，当第一闸门5打开时，两个储液室1、2的液体3、4连通，当第一闸门5关闭时，两个储液室1、2的液体3、4隔断。两个储液室1、2的上端敞口。在低液位储液室2内设有第二闸门6。当第二闸门6关闭时，可将低液位储液室2的上端敞口封闭。

设有货物箱7，由货物箱7将需要提升的物料封装在货物箱7内。货物箱7可以采用带有密封盖的箱体。设有浮箱8。如图2所示，浮箱8可与货物箱7连接在一起。浮箱8与货物箱7的连接方式，可以采用螺丝连接、挂钩连接等常规连接方法。需要说明的是，货物箱7和浮箱8在图1中的位置是随意的，货物箱7和浮箱8可以根据实际需要放置到其他合适的地方。

浮箱8设有排气阀9和进液阀10。当排气阀9和进液阀10处于打开状态，并且浮箱8落到低液位储液室3内的液体5中时，液体可经由进液阀10进入浮箱8。灌有液体的浮箱8可沉入到低液位储液室2的底部。排气阀9和进液阀10可以采用现有的机械触碰式阀门，或者电控式阀门。如果采用机械触碰式阀门，可以在低液位储液室2的底部设置用于触碰阀门的凸块。当浮箱8沉入低液位储液室2的底部后，所述凸块刚好与排气阀9和进液阀10碰触，从而使排气阀9和进液阀10打开。当排气阀9和进液阀10随着浮箱8的移动而离开凸块后，排气阀9和进液阀10在自身内部弹簧的作用下自动关闭。如果排气阀9和进液阀10采用电控式阀门，则可以采用位置传感器来监测浮箱8的位置，当浮箱8沉入低液位储液室2的底部后，通过电信号控制排气阀9和进液阀10开启，当浮箱8离开低液位储液室2后，通过电信号控制排气阀9和进液阀10关闭。

如图1所示，在低液位储液室2的底部设有第一移动机构11。如图2至图3所示，由第一移动机构11承接沉入到低液位储液室2底部的浮箱8，并且由第一移动机构11带动浮箱8和货物箱7一起经过第一闸门5移动到高液位储液室1的底部。第一移动机构11可以采用但不限于丝杆螺母机构或者齿轮齿条机构。

如图1所示，在浮箱8上连接有两个自封式管道接头12、13，在高液位储液室1的底部设有与浮箱8对接的进气管14和排液管15。进气管14和排液管15的与浮箱8对接的一端分别连接有自封式管道接头16、17。进气管14的另一端与大气连通，排液管15的另一端连通至低液位储液室2。在排液管15中串联有输液泵18。

如图1所示，在高液位储液室1的底部设有管道对接机构19，管道对接机构19与进气管14和排液管15的自封式管道接头16、17连接。如图4至图5所示，由管道对接机构19带动进气管14和排液管15的自封式管道接头16、17移动，使进气管14和排液管15的自封式管道接头16、17与浮箱8的两个自封式管道接头12、13对接。当浮箱8内的液体流出完毕后，由管道对接机构19带动进气管14和排液管15的自封式管道接头16、17移动，使进气管14和排液管15的自封式管道接头16、17与浮箱8的两个自封式管道接头12、13分离。管道对接机构19可以采用但不限于丝杆螺母机构或者齿轮齿条机构。所有自封式管道接头12、13、16、17可自动封闭。所述自封式管道接头可以采用市售成品，或者采用与浮箱8上的排气阀9和进液阀10相同结构的阀门，以机械控制或者电信号控制的方式来控制接头的封闭与开启。

下面结合附图对图1所示装置的工作原理作详细说明。如图2所示，在第一闸门5关闭的状态下打开第二闸门6，将已经连接在一起的货物箱7与浮箱8一起放入低液位储液室2的液体4中，打开排气阀9和进液阀10，使液体4进入浮箱8。当浮箱8与货物箱7一起沉入低液位储液室2的底部后，再关闭排气阀9和进液阀10。由第一移动机构11承接沉入到低液位储液室2底部的浮箱8。接着如图3所示，在第二闸门6关闭的状态下打开第一闸门5，再由第一移动机构11带动浮箱8和货物箱7一起经过第一闸门5移动到高液位储液室1的底部。接着如图4所示，恢复关闭第一闸门5。然后如图4至图5所示，由管道对接机构19带动进气管14和排液管15的自封式管道接头16、17移动，使进气管14和排液管15的自封式管道接头16、17分别与浮箱8的两个自封式管道接头12、13对接。接着如图6所示，开启输液泵18，将浮箱8内的液体抽回至低液位储液室2，同时令空气经进气管14进入浮箱8。在从浮箱8抽取液体的过程中，令浮箱8停留在高液位储液室1的底部。当浮箱8内的液体抽取完毕后，关闭输液泵18，并且由管道对接机构19带动进气管14和排液管15的自封式管道接头16、17移动复位，使进气管14和排液管15的自封式管道接头16、17与浮箱8的两个自封式管道接头12、13分离。接着如图7所示，浮箱8在高液位储液室1内的液体3的浮力作用下上浮到液面。浮箱8带动货物箱7一起上浮，从而将封装在货物箱7内的物料从较低位置提升至较高位置，实现物料的提升。

作为一种实施方式，也可以不必在排液管15中串联输液泵18，而是在高液位储液室1的底部设置升降机构，升降机构可将浮箱8举高至高于低液位储液室2内的液面高度。这样，在没有输液泵18的情况下，也能通过重力作用使浮箱8内的液体流回低液位储液室2。升降机构可以采用但不限于丝杆螺母机构或者齿轮齿条机构。

作为最佳实施方式，可在高液位储液室1的底部设置浮箱锁定机构。当浮箱8与进气管14和排液管15对接的时候，由浮箱锁定机构将浮箱8固定，当浮箱8内的液体流出完毕，而且浮箱8与进气管14和排液管15分离后，由浮箱锁定机构释放浮箱8。浮箱锁定机构可以采用电磁铁。如果浮箱8不具有导磁性，可在浮箱8上固定铁片等导磁体。

为了保证浮箱在升降过程中能够准确到达预定位置，可以采用导轨来约束浮箱的运动轨迹。图8是浮箱与导轨配合的一种实施例。从浮箱8的俯视方向看，浮箱8的四个角带有凹口，四条导轨20分别位于四个凹口内，起到约束浮箱8运动轨迹的作用。图8中看到的导轨20是该导轨的横截面。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.用浮力提升物料的装置，其特征是：

设有两个储液室，两个储液室分别为高液位储液室和低液位储液室，高液位储液室存放的液体的液面高度高于低液位储液室存放的液体的液面高度；

在两个储液室的底部，于两个储液室之间设有第一闸门，当第一闸门打开时，两个储液室的液体连通，当第一闸门关闭时，两个储液室的液体隔断；

两个储液室的上端敞口，在低液位储液室内设有第二闸门，当第二闸门关闭时可将低液位储液室的上端敞口封闭；

设有用于将需要提升的物料封装在其内的货物箱；

设有可与货物箱连接在一起的浮箱，浮箱设有排气阀和进液阀，当该排气阀和进液阀处于打开状态，并且浮箱落到低液位储液室内的液体中时，液体可经由该进液阀进入浮箱，灌有液体的浮箱可沉入到低液位储液室的底部；

在低液位储液室的底部设有第一移动机构，由第一移动机构承接沉入到低液位储液室底部的浮箱，并且由第一移动机构带动浮箱和货物箱一起移动，使浮箱和货物箱一起经过打开的第一闸门移动到高液位储液室的底部；

在高液位储液室的底部设有与浮箱对接的进气管和排液管，进气管和排液管的与浮箱对接的一端连接有自封式管道接头，进气管的另一端与大气连通，排液管的另一端连通至低液位储液室，在浮箱上连接有两个自封式管道接头，在高液位储液室的底部设有管道对接机构，管道对接机构与进气管和排液管的自封式管道接头连接，由管道对接机构带动进气管和排液管的自封式管道接头移动，使进气管和排液管的自封式管道接头与浮箱的两个自封式管道接头对接和分离。

2.如权利要求1所述的用浮力提升物料的装置，其特征是：在所述高液位储液室的底部设有浮箱锁定机构，浮箱锁定机构可固定和释放所述浮箱。

3.如权利要求2所述的用浮力提升物料的装置，其特征是：所述浮箱锁定机构是电磁铁。

4.如权利要求1所述的用浮力提升物料的装置，其特征是：所述排液管串联有输液泵。

5.如权利要求1所述的用浮力提升物料的装置，其特征是：在所述高液位储液室的底部设有升降机构，升降机构可将所述浮箱举高至高于所述低液位储液室内的液面高度。