CN109160286B - 启闭装置及启闭方法 - Google Patents

Abstract

一种启闭装置，具有可容纳运载罐的套管，所述套管具有上下两端和中间侧部，所述侧部开设可启闭的门，还具有设置在所述门上的限位装置，所述限位装置具有限位实施状态和非限位实施状态；当所述限位装置处于限位实施状态时，能够实现对运载罐相对于套管，施加在套管上下两端延伸方向和/或垂直该延伸方向上的位移限制。该装置能够快速、便捷地实现对运载罐的接收和发送。

Description

启闭装置及启闭方法

技术领域

本发明属于管道传输技术领域，具体的，涉及一种启闭装置及启闭方法。

背景技术

管道物流系统主要应用在银行、医院、采矿、饭店、行政中心等行业，其主要作用是通过传动的原理实现各个位置间的物料传输，从而省去人工搬运的工序，提高物料传输的效率，以及节省人工成本。在管道物流系统中使用运载罐作为物料的载体，运载罐放在管道内，在压力差的作用下运载罐能够在管道内移动，从而完成物料在各地间的传输。

管道物流，目前较常见的是气动管道物流。例如，在医院场景的应用中，为将运载罐运输到各个护士站、各个药房中，需要在空间内交错设置多条气动管道。再如，在物料(如矿石、煤炭)样品的采样、制样、化验工作中，需要将采制好的样品通过运载罐从本环节的工位(实验室)转运输送至下一环节的工位(实验室)以进行下阶段工作。气动管道传输在样品的转运输送这一过程中，具有转运输送速度快、效能高等优点。

在上述场景中，通常需要对运载罐进行接收和发送。在接收运载罐时，需要快速、便捷地将其从管道套管中取出并顺畅地进行后续的存储、卸货等操作。在发送运载罐时，同样需要快速、便捷地将运载罐放入管道套管中以顺畅地实现向套管上端或下端发送的任务。

在现有技术中，在套管上开门与取罐动作通常是相分离的，按步骤顺序依次是先开门然后将运载罐取出套管(如文献1：专利CN105173733A)，该方式步骤冗长、操作繁琐，无法满足快速、便捷取罐的要求。

此外，专利CN101759041A(文献2)公开了一种开门取罐的方案，其通过在启闭门内侧设置一个能够接收并容纳运载罐的容器，随着门向外旋转开启，该容器中容纳着运载罐一同从套管中取出。然而文献2的上述方案仍然存在诸多问题：一是文献2中容器与运载罐之间存在较大余量，无法实现对运载罐的精确捕捉，且易造成运载罐与容器壁的碰撞损伤；二是由于文献2中运载罐容纳于容器中，则必须先将运载罐从容器中取出才能进行后续的存储、卸货等操作，无法直接对运载罐进行存储、卸货等操作，这同样会导致步骤冗长、操作繁琐进而极大地降低了操作效率；三是由于文献2中容器存在下底部，使其运载罐的接收和发送只能沿套管的单一方向(文献2中是从套管上端接收和向套管上端发送)，无法满足“双向收发”多能高效的管道物流需求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种启闭装置及启闭方法：

一种启闭装置，具有可容纳运载罐的套管，所述套管具有上下两端和侧部，所述侧部开设可启闭的门，其特征在于：还具有设置在所述门上的限位装置，所述限位装置具有限位实施状态和非限位实施状态；当所述限位装置处于限位实施状态时，所述限位装置对所述运载罐施加，使其相对于所述门的，在所述套管上下两端延伸方向和/或垂直该延伸方向上的位移限制。

进一步的，其中，在所述门由关闭到开启的过程中，所述门通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置将所述运载罐从所述套管中取出；

在所述门由开启到关闭的过程中，所述门通过所述限位装置和/或所述取出装置将所述运载罐放入所述套管中。

进一步的，其中，在所述门上还设置有紧固装置，所述紧固装置能够与所述限位装置和/或所述取出装置配合，使所述运载罐相对于所述门紧固保持。

进一步的，其中，所述紧固装置为沿所述套管上下端方向对所述运载罐实施紧固保持的装置，和/或沿垂直于所述套管上下端方向对所述运载罐实施紧固保持的装置。

进一步的，其中，所述限位装置为机械活动式限位装置或非机械活动式限位装置。

进一步的，其中，所述套管上设置有缓冲部，所述缓冲部用于降低所述运载罐的运行速度。

本发明还涉及取罐时的启闭方法，所述方法根据权利要求1所述的启闭装置，包括以下步骤：

(1)所述门在关闭状态下并且所述限位装置在非限位实施状态下，所述运载罐在所述套管中运动并到达所述门附近；

(2)保持所述门在关闭状态下，所述限位装置由非限位实施状态转变为限位实施状态；

(3)实施将所述门从关闭状态转变为开启状态的过程，在该过程中，所述运载罐相对保持在所述门上，所述门通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置将所述运载罐从所述套管中取出。

本发明还涉及放罐时的启闭方法，所述方法根据权利要求1所述的启闭装置，包括以下步骤：

(1)所述门在开启状态下，所述运载罐通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置，相对保持于所述门上并相对所述套管呈取出的状态；

(2)实施将所述门从开启状态转变为关闭状态的过程，在该过程中所述门通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置将所述运载罐向所述套管中放入；

(3)保持所述门在关闭状态下且所述限位装置为非限位实施状态下，将所述运载罐向所述套管的所述上端或下端发出。

进一步的，其中，在所述运载罐相对保持于所述门上并相对所述套管呈取出状态下，直接对所述运载罐实施存储、开罐、卸货、装料和/或闭罐操作。

进一步的，其中，在所述门上还设置有紧固装置，所述紧固装置能够与所述限位装置和/或所述取出装置配合，使所述运载罐相对于所述门紧固保持。

本发明的有益之处在于：

(1)本发明能够实现对运载罐的精确捕捉、防止运载罐与捕捉单元的碰撞损伤，并同时实现开门与取罐操作的高效一体化。

(2)本发明能够在开门取罐后，无需将运载罐从门上取下而直接对运载罐实施存储、卸货等操作，从而极大简化了取罐卸货的操作步骤、节省操作时间、提高操作效率。

(3)本发明能够直接对相对保持于所述门上的运载罐进行卸货操作后或者对保持于所述门上的空运载罐进行开罐后，将物料装入并闭罐，将运载罐通过关门动作带动放入套管中以实现发出。从而可极大简化了装罐发送的操作步骤、节省操作时间、提高操作效率。

(4)本发明能够在套管上下端两个方向上的接收和发送，极大提高了多方向运载罐的传输和中转效率，满足“双向收发”多能高效的管道物流需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明启闭装置关闭状态的立体示意图；

图2为本发明启闭装置开启状态的立体示意图；

图3为本发明启闭装置关闭状态的透视示意图；

图4为本发明启闭装置关闭，且限位装置在限位实施状态下与运载罐的透视关系示意图；

图5为本发明限位装置的立体示意图；

图6为本发明限位装置在限位实施状态下的剖面侧视图；

图7为本发明限位装置在非限位实施状态下的剖面侧视图；

图8为本发明启闭装置关闭下，紧固装置与运载罐的透视侧视关系图；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

(1)门的启闭和取放罐：

参见图1-3，启闭装置，具有可容纳运载罐的套管1，所述套管1具有上下两端和侧部。其中，套管的上下两端可以均为开口以满足双向收发或者其中任一端为封闭以适应单向收发。所述侧部开设可启闭的门2，相应的，在套管侧部相对于所述门的位置具有一与之相匹配的开口3。以及，还具有设置在所述门上的限位装置4。

所述门2相对于所述套管1具有关闭、由关闭到开启的过程、开启和由开启到关闭的过程等状态。其中，所述门的关闭状态应理解为：所述门对套管侧部相应开口实现闭合，从而达到对该开口的封闭并使所述套管保持密封。所述门的开启状态应理解为：所述门对套管侧部相应开口实现开启，并确保足够的开启空间使得运载罐从所述套管开口中取出。所述门由关闭到开启的过程，应理解为：所述门从上述关闭状态运动到开启状态的过程。所述门由开启到关闭的过程，应理解为：所述门从上述开启状态运动到关闭状态的过程。

在所述门由关闭到开启的过程中，所述门2能够通过所述限位装置4和/或门上另外设置的取出装置(图中未示出)将所述运载罐从所述套管1中取出。在所述门由开启到关闭的过程中，所述门能够通过所述限位装置4和/或门上另外设置的取出装置将所述运载罐放入套管中。优选的是，所述限位装置和所述取出装置的一端设置于所述门上另一端直接与运载罐连接；更为优选的是，只通过设置于所述门上的上述装置实现将运载罐相对保持在所述门上，并且不采用这样的方式：通过令所述运载罐保持在另外设置的用于容纳运载罐的容器中，或者以套筒的一部分作为容纳运载罐的容器中，通过门的启闭带动这些容器，使得运载罐在这些容器中相对门保持和相对套管运动。本文中运载罐相对保持“在所述门上”的表述，本领域技术人员能够理解为：两者在相对保持的距离、位置关系和紧密程度上，所述运载罐呈现出对所述门的依附、附着或附属倾向。

(2)限位装置和取出装置：

参见图5-7，所述限位装置4具有限位实施状态和非限位实施状态；如图4和6，当所述限位装置处于限位实施状态时，能够对所述运载罐施加，使其相对于所述门的在所述套管上下两端延伸方向和/或垂直该延伸方向上的位移限制。参见图7，当所述限位装置处于非限位实施状态时，相应地，其不对所述运载罐施加，使其相对于所述门的在所述套管上下两端延伸方向和/或垂直该延伸方向上的位移限制。

作为进一步说明，所述门可以单独通过限位装置4将所述运载罐从所述套管中取出或放入，这样所述限位装置同时兼具对运载罐限制位移和对运载罐把持抓取的功能。所述门也可以在限位装置实现对所述运载罐的位移限制后，再通过设置于门上的取出装置(图中未示出，其可以采用与限位装置4相类似的结构)实现对运载罐把持抓取；此时所述限位装置可以保持在限位实施状态并与所述取出装置相互配合实现对运载罐限制位移和对运载罐把持抓取的功能，或者在取出装置介入后，所述限位装置可以转变回非限位实施状态而由所述取出装置单独实现对运载罐限制位移和对运载罐把持抓取的功能。

所述限位装置可以是机械活动式的，也可以是非机械活动式的。作为非机械活动式的示例，例如可以选择限位装置与运载罐之间配套设置电磁吸引力装置，通过电流控制磁吸引力是否施加或者磁吸引力的强弱，从而实现限位装置对运载罐的位移限制。本发明发现：采用非机械活动方式相比机械活动方式具有更短的限位实施时间，从而能够更进一步地提高操作效率。

与所述限位装置类似，所述取出装置可以是机械活动式的，也可以是非机械活动式的。

参见图4-7，对于限位装置是机械活动式的情况，所述限位装置包括活动限位部5和动力部6，所述动力部6设置在所述门上；所述活动限位部5与所述动力部6连接，且能够在所述动力部6的带动下从非限位实施状态转变为限位实施状态；在所述限位实施状态下，所述活动限位部伸入所述套管内部，实现对所述运载罐的位移限制。

包括动力部和驱动活动限位部的限位装置可以有多种选择，例如：气压缸和活塞杆、液压缸和活塞杆、电动推杆，等等；由于动力部自身具有锁止功能，因此，采用动力部驱动活动限位部对运载罐进行固定限位，可以是固定限位更加有保障。

需要说明的是，当运载罐上设置有密封圈或者凸台时，活动限位部可以抵设在密封圈或者凸台的下方，从而进一步防止运载罐掉落。

(3)紧固装置：

参见图3，此外，在所述门上还可以设置有紧固装置7，所述紧固装置7能够与所述限位装置4和/或所述取出装置(图中未示出)配合，使所述运载罐相对于所述门紧固保持。所述紧固装置7为沿所述套管上下端方向对所述运载罐实施紧固保持的装置，和/或沿垂直于所述套管上下端方向对所述运载罐实施紧固保持的装置。与所述限位装置类似，所述紧固装置可以是机械活动式的，也可以是非机械活动式的。

更具体地，参见图8，所述紧固装置7为一旋转夹紧装置，其包括旋转动力部8和活动夹紧部9。所述紧固装置7被设置于所述门平面的中上部。工作时，驱动所述旋转动力部8使其旋转带动所述活动夹紧部9自上而下直线移动，此时运载罐上部可设置有凹部，所述凹部与活动夹紧部9相匹配，使活动夹紧部9自上而下将压紧力通过所述凹部作用到运载罐上部，并在与设置在所述门平面的中下部的所述限位装置4和/或所述取出装置的配合下，将所述运载罐的罐体夹紧并固定在所述门上。然而并不限于上述示例，紧固装置7也可以沿垂直于所述套管上下端方向对所述运载罐实施紧固(如沿垂直于所述套管上下端方向成对设置的紧固装置)。

优选的是，所述限位装置4、所述取出装置和所述紧固装置7的一端设置于所述门上另一端直接与运载罐连接；更为优选的是，只通过设置于所述门上的上述装置实现将运载罐相对保持在所述门上，并且不采用这样的方式：通过令所述运载罐保持在另外设置的用于容纳运载罐的容器中，或者以套筒的一部分作为容纳运载罐的容器中，通过门的启闭带动这些容器，使得运载罐在这些容器中相对门保持和相对套管运动。

(4)缓冲部：

此外，在所述套管上还可以设置有缓冲部(图中未示出)，所述缓冲部用于降低所述运载罐的运行速度。所述缓冲部可以有多种选择，可以为主动式也可以为被动式，例如：喷射气嘴、摩擦减速装置、套管侧部上的通气孔，等等。

优选地，所述缓冲部包括多个通气孔。在利用通气孔对运载罐进行缓冲时，还需要考虑整个气动管道的气密性，因此更为优选地，所述缓冲部分包括多个通气孔，所述套管还具有一内套筒，所述通气孔设置在所述内套筒的侧部上。或者，所述套管还具有一外套筒，所述通气孔设置在所述套管的所述侧部上。

(5)启闭方法：

本发明还涉及利用该启闭装置的启闭方法。一方面，在接收运载罐后要实现开门+取罐的操作，包括以下步骤：

(1)所述门在关闭状态下并且所述限位装置在非限位实施状态下，所述运载罐在所述套管中运动并到达所述门附近；

(2)保持所述门在关闭状态下，所述限位装置由非限位实施状态转变为限位实施状态；

(3)实施将所述门从关闭状态转变为开启状态的过程，在该过程中，所述运载罐相对保持在所述门上，所述门通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置将所述运载罐从所述套管中取出。

当运载罐从所述套管中取出后，可以将运载罐整体从所述门上取下，以进行后续的存储(将运载罐存储到运载罐存储装置中)、开罐、卸货(将运载罐中物料卸出)操作。更为优选地，运载罐从所述套管中取出后，仍保持相对保持于所述门上的状态，此时可直接对运载罐进行存储、卸货等操作，从而极大地简化操作步骤，提高操作效率。本文中“保持”的表述应当理解为：包括了两者之间紧密固定并基本不产生相对活动量的情况，以及两者之间相对固定但仍允许具有一定相对活动量的情况。

其中，在所述门上还设置有紧固装置，所述紧固装置能够与所述限位装置和/或所述取出装置配合，使所述运载罐相对于所述门紧固保持，从而确保运载罐伴随着门开启而从套管中取出的稳固性。

另一方面，在发送运载罐时要实现放罐+关门的操作，包括以下步骤：

(1)所述门在开启状态下，所述运载罐通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置，相对保持于所述门上并相对所述套管呈取出的状态；

(2)实施将所述门从开启状态转变为关闭状态的过程，在该过程中所述门通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置将所述运载罐向所述套管中放入；

(3)保持所述门在关闭状态下且所述限位装置为非限位实施状态下，将所述运载罐向所述套管的所述上端或下端发出。

可以将事先装好物料的运载罐或者事先准备的空罐，首先通过所述限位装置和/或取出装置相对保持到所述门上，然后再通过关门动作带动运载罐放入套管中以实现发送操作。更为优选之一，开门取罐后，运载罐始终相对保持在所述门上并相对所述套管呈取出的状态，直接对保持于所述门上的运载罐进行卸货操作后，将空罐通过关门动作带动放入套管中以实现空罐发出；更为优选之二，开门取罐后，运载罐始终相对保持在所述门上并相对所述套管呈取出的状态，直接对保持于所述门上的运载罐进行卸货操作后或者对相对保持于所述门上的空运载罐进行开罐后，将物料装入(即装料)并闭罐，将运载罐通过关门动作带动放入套管中以实现发出。上述两优选方式均可极大地简化操作步骤，提高操作效率。

其中，在所述门上还设置有紧固装置，所述紧固装置能够与所述限位装置和/或所述取出装置配合，使所述运载罐相对于所述门紧固保持，从而确保运载罐伴随着门开启而从套管中取出的稳固性。

此外，虽然已经显示并描述了本发明总体构思的若干实施例和优选实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变，本发明的总体构思由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种启闭装置，具有可容纳运载罐的套管，所述套管具有上下两端和侧部，所述侧部开设可启闭的门，其特征在于：还具有设置在所述门上的限位装置，所述限位装置具有限位实施状态和非限位实施状态；当所述限位装置处于限位实施状态时，所述限位装置对所述运载罐施加，使其相对于所述门的，在所述套管上下两端延伸方向和/或垂直该延伸方向上的位移限制。

2.根据权利要求1所述的启闭装置，其中，在所述门由关闭到开启的过程中，所述门通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置将所述运载罐从所述套管中取出；

在所述门由开启到关闭的过程中，所述门通过所述限位装置和/或所述取出装置将所述运载罐放入所述套管中。

3.根据权利要求2所述的启闭装置，其中，在所述门上还设置有紧固装置，所述紧固装置能够与所述限位装置和/或所述取出装置配合，使所述运载罐相对于所述门紧固保持。

4.根据权利要求3所述的启闭装置，其中，所述紧固装置为沿所述套管上下端方向对所述运载罐实施紧固保持的装置，和/或沿垂直于所述套管上下端方向对所述运载罐实施紧固保持的装置。

5.根据权利要求1-4中任一所述的启闭装置，其中，所述限位装置为机械活动式限位装置或非机械活动式限位装置。

6.根据权利要求1-4中任一所述的启闭装置，其中，所述套管上设置有缓冲部，所述缓冲部用于降低所述运载罐的运行速度。

7.一种启闭方法，所述方法根据权利要求1所述的启闭装置，包括以下步骤：

(1)所述门在关闭状态下并且所述限位装置在非限位实施状态下，所述运载罐在所述套管中运动并到达所述门附近；

(2)保持所述门在关闭状态下，所述限位装置由非限位实施状态转变为限位实施状态；

(3)实施将所述门从关闭状态转变为开启状态的过程，在该过程中，所述运载罐相对保持在所述门上，所述门通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置将所述运载罐从所述套管中取出。

8.一种启闭方法，所述方法根据权利要求1所述的启闭装置，包括以下步骤：

(1)所述门在开启状态下，所述运载罐通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置，相对保持于所述门上并相对所述套管呈取出的状态；

(2)实施将所述门从开启状态转变为关闭状态的过程，在该过程中所述门通过所述限位装置和/或所述门上设置的取出装置将所述运载罐向所述套管中放入；

(3)保持所述门在关闭状态下且所述限位装置为非限位实施状态下，将所述运载罐向所述套管的所述上端或下端发出。

9.根据权利要求7或8所述的启闭方法，其中，在所述运载罐相对保持于所述门上并相对所述套管呈取出状态下，直接对所述运载罐实施存储、开罐、卸货、装料和/或闭罐操作。

10.根据权利要求7或8所述的启闭方法，其中，在所述门上还设置有紧固装置，所述紧固装置能够与所述限位装置和/或所述取出装置配合，使所述运载罐相对于所述门紧固保持。