CN109210217A - 将空气炮装到散装材料加工设备的有易断闸门的法兰组件 - Google Patents

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Abstract

一种法兰组件包括环形安装环和闸门。所述环形安装环被配置用于焊接到所述设备以及将空气炮与之连接。所述安装环包括螺纹螺栓孔和槽，并且环绕流体通道。所述闸门包括阻挡部，所述阻挡部易断地连接到法兰部。所述闸门是可至少部分地穿过所述槽插入的，使得所述阻挡部能够至少部分地防止流体流过所述流体通道。所述法兰部被配置成在所述闸门的所述阻挡部已经易断地从所述法兰部断开之后牢固地附接到所述环形安装环。

Description

将空气炮装到散装材料加工设备的有易断闸门的法兰组件
关于联邦资助研究或开发的声明
不适用。
附录
不适用。
技术领域
本发明涉及散装材料处理/加工设备。更具体地，本发明涉及用于将空气炮安装到散装材料加工设备的法兰组件。
背景技术
空气炮在散装材料处理和加工业中用于从诸如窑炉、料斗和输送溜槽等散装材料处理/加工设备的表面去除积累的散装材料沉积物。在2010年11月23日授权的美国专利No.7,837,062中描述了空气炮的示例，上述专利特此通过引用而全文并入于此。
空气炮包含压力容器、排气阀和排气通道。压力容器定期从加压气体源填充诸如空气等加压气体。当排气阀致动时—通常通过气压—压力容器中储存的压缩气体从压力容器逸出，并且被排出到排气通道中。该过程发生得非常快(abruptly)，并将压缩气体的储存的势能转化成动能。气体通常以超音速通过出口从气体通道逸出。所产生的气爆(blast ofgas)将其大部分能量传递到积累的散装材料并从而从表面去除积累的散装材料。虽然压缩气体通常为空气，但有时也可以使用其他气体，诸如氮气或二氧化碳。无论气体的组成如何，这样的装置通常并且在本文称为空气炮。
通常，经由在空气炮的排气阀的下游延伸的管道/管将这样的空气炮安装到料斗、溜槽、窑炉或散装材料加工/处理设备的其他零件的外壁。管道可以在穿过设备的壁的孔周围焊接或用螺栓固定到散装材料加工/处理设备的零件。还可以提供螺栓法兰以允许能够从材料加工/处理设备移除管道。
在明显正在发生散装材料积累之后向操作中的散装材料加工/处理设备添加空气炮并不罕见。为了避免中断对散装材料的加工/处理，期望具有在散装材料加工/处理设备在操作的同时安装空气炮的能力。这通常需要钻、钻削或切割出穿过散装材料加工/处理设备的壁的孔或开口，该孔或开口短暂地暴露让散装材料和/或气体穿过所述壁的通道。这样的暴露可能中断对散装材料的加工/处理并且/或者妨碍空气炮的安装。此外，在一些情况下，热气体和/或材料可以在该过程期间从暴露的孔/开口穿出，从而使得空气炮的安装存在危险。
发明内容
本发明涉及用于在散装材料加工设备正在运行时将空气炮安装到这样的设备的法兰组件和方法。所述法兰组件包括闸门，所述闸门在将所述空气炮安装到所述设备时临时地阻挡散装材料和气体穿过处理/加工设备的壁的流动。
在本发明的一个方面，一种用于将空气炮安装到散装材料加工设备的法兰组件包括环形安装环和闸门。所述安装环由至少一个部件构成，并且被配置适于焊接到散装材料加工设备并且以将空气炮连接到所述散装材料加工设备的方式连接到所述空气炮。所述安装环包括多个周向地间隔开的螺纹螺栓孔和槽。所述安装环环绕流体通道，所述流体通道被配置用于允许流体穿过所述安装环。所述闸门包括易断地连接到法兰部的临时阻挡部。所述闸门能够以使得所述阻挡部能够至少部分地防止流体流过所述安装环的所述流体通道的方式至少部分地穿过所述安装环的所述槽插入。所述闸门的所述法兰部被配置成在所述闸门的所述阻挡部已经易断地从所述法兰部断开之后经由至少部分地拧入所述安装环的所述螺纹螺栓孔中之一的至少一个螺栓牢固地附接到所述环形安装环。所述法兰组件被配置成使得流体能够在所述闸门的所述阻挡部已经易断地从所述法兰部断开并且所述法兰部已经固定到所述环形安装环之后穿过所述安装环的所述流体通道。
本发明的另一方面涉及一种将空气炮附接到具有与耐火内壁相邻的金属外壁的类型的散装材料加工设备的方法。所述方法包括穿过所述设备的所述金属外壁形成孔。此后，将安装环焊接到所述外壁。所述安装环由至少一个部件构成，并且包括多个周向地间隔开的螺纹螺栓孔和槽。所述安装环环绕流体通道，所述流体通道被配置用于允许流体穿过所述安装环。所述焊接以使得所述安装环的所述流体通道与穿过所述设备的所述外壁切割出的所述孔对准的方式进行。所述方法继而包括通过使钻头穿过所述安装环的所述流体通道并且穿过所述设备的所述外壁中的所述孔而切割出穿过所述设备的所述内壁的孔。此后，将闸门至少部分地插入到所述安装环的所述槽中。所述闸门包括易断地连接到法兰部的临时阻挡部。所述闸门的所述阻挡部在将所述闸门至少部分地插入到所述安装环的所述槽中之后至少部分地防止流体流过所述安装环的所述流体通道。此后，经由所述安装环的所述螺纹螺栓孔中的至少一个将管道栓接到所述安装环。此后，从所述安装环的所述槽移除所述闸门，并且继而使所述闸门的所述阻挡部与所述闸门的所述法兰部之间的易断连接断开，从而将所述阻挡部从所述法兰部分离。继而将所述闸门的分离的法兰部至少部分地插入到所述安装环的所述槽中。最后，通过将螺栓拧入到所述安装环的所述螺纹螺栓孔中的至少一个而将所述闸门的分离的法兰部而紧固到所述安装环。
下文参考附图详细描述本发明的进一步特征和优点，以及本发明的操作。
附图说明
图1描绘了根据本发明的法兰组件。
图2描绘了隐线图，其示出定位在安装环的主部(primary portion)的凹口中的法兰组件的闸门。
图3描绘了图1和图2中所示的组件的安装环的主部的透视图。
图4描绘了图1和图2中所示的组件的安装环的次部(secondary portion)的透视图。
图5描绘了图1和图2中所示的法兰组件的闸门的主视图。
图6描绘了可以代替其他附图中所示闸门而使用的替代闸门的主视图。
图7表示具有与耐火内壁相邻的金属外壁的散装材料加工/处理设备的区段。
图8描绘了焊接到散装材料加工/处理设备的外壁并环绕穿过该外壁切割出的孔的法兰组件的安装环。
图9描绘了在已穿过散装材料加工/处理设备的内壁形成孔之后闸门向安装环中的插入。
图10描绘了在空气炮的安装期间用螺栓固定到法兰组件的空气炮管道。
图11描绘了在闸门的阻挡部已从闸门的法兰部分离之后闸门的法兰部向安装环的槽中的插入。
图12描绘了经由法兰组件完全组装到散装材料加工/处理设备的空气炮管道。
说明书中和附图中的附图标记表示对应项。
具体实施方式
图1中示出了根据本发明的法兰组件(20)的优选实施方式的部分分解图。法兰包括安装环(22)和闸门(24)。安装环(22)包括主部(26)和次部(28)。闸门(24)包括易断地连接到法兰部(32)的阻挡部(30)。
安装环(22)的主部(26)是环形的，并且环绕流体通道(34)。安装环(22)的主部(26)包括多个螺纹螺栓孔(36)，该多个螺纹螺栓孔(36)绕流体通道(34)周向地间隔开并且平行于流体通道(34)。安装环(22)的主部(26)还包括凹口(38)，该凹口(38)被配置用于接收闸门(24)的阻挡部(30)。凹口(38)优选地围绕流体通道(34)的边界延伸。此外，安装环(22)的主部(26)包括形成到主部的侧面之中的至少两个螺纹螺钉孔(40)，所述凹口(38)形成到所述螺纹螺钉孔(40)中。安装环(22)的次部(28)优选地为平坦环形环，其包括多个无螺纹螺栓孔(42)和至少两个无螺纹埋头螺钉孔(44)。安装环(22)的主部(26)和次部(38)经由螺钉(46)彼此固定，所述螺钉(46)穿过次部的埋头螺钉孔(44)并穿入主部的螺纹螺钉孔(40)中。当如此地彼此固定时，安装环(22)的主部(26)的凹口(38)在安装环的主部与次部(28)之间形成槽(48)用于接收闸门(24)的一部分。
闸门(24)优选地由金属片材激光切割而成，使得闸门的阻挡部(30)最初通过可断裂桥接件(50)附接到闸门的法兰部(32)。闸门(24)的法兰部(32)大致为弓形，并且包括至少一个无螺纹螺栓孔(52)和手柄(54)。
法兰组件(20)优选地在完全组装安装环(22)的情况下出货。闸门(24)与安装环(22)一起出货，并且可以插入或者可以不插入到安装环的槽(48)中。使用法兰组件(20)的示例在图7-图12中示出，并且开始于穿过散装材料加工/处理设备(60)的区段的至少一个外壁(58)切割出孔/开口(56)。继而将安装环(22)的主部(26)焊接到设备(60)的外壁(58)，其中安装环的流体通道(34)与孔/开口(56)对准。
假设散装材料加工/处理设备具有内壁，则在上述步骤之后，将钻头、镗头或其他装置(62)与安装环(22)的流体通道(34)对准并引导其穿过该流体通道(34)以便形成穿过散装材料加工/处理设备(60)的内壁/耐火壁(66)的孔(64)。这在图8中描绘。在形成穿过内壁(66)的孔(64)之后，继而在闸门的阻挡部(30)位于闸门的法兰部(32)之前的情况下将法兰组件(20)的闸门(24)部分地插入到安装环(22)的槽(48)中。当完全位于槽(48)中时，闸门(24)的阻挡部(30)防止材料/气体通过安装环(22)的流体通道(34)流入或流出形成于散装材料加工/处理设备(60)中的孔(56、64)。因此，技术人员继而能够将空气炮附接到散装材料加工/处理设备(60)而不暴露于加工/处理设备的内部。这是通过穿过安装环的次部(28)的无螺纹螺栓孔(42)插入多个螺栓(72)并将所述螺栓拧入安装环的主部(26)的螺纹螺栓孔(36)从而将连接管道(70)的法兰(68)附接到安装环(22)来实现的。螺栓孔(36、42)中的一个或多个保持未被占用，以便允许从安装环(22)的槽(48)移除闸门(24)。
在将连接管道(70)附接到安装环(22)之后，经由法兰部(32)的手柄(54)将闸门(24)从安装环(22)的槽(48)拔出。继而通过使闸门的桥接件(50)弯曲直到其断裂来将闸门(24)的法兰部(32)从闸门的阻挡部(30)分离。继而将闸门(24)的法兰部(32)部分地插回到安装环(22)的槽(48)中，使得法兰部的每个无螺纹螺栓孔(52)与安装环(22)的主部(26)的对应的螺纹螺栓孔(36)以及安装环的次部(28)的对应的无螺纹螺栓孔(42)对准。继而使附加的螺栓(72)穿过连接管道(70)的法兰(68)和所述孔，从而将连接管道进一步紧固到安装环(22)，将闸门(24)的法兰部(32)紧固到安装环，以及完成连接管道向散装材料加工/处理设备(60)的组装。
鉴于前述内容，应当理解本发明相比于现有技术具有若干优点。法兰无需能够在易断地断开阻挡部之前固定到安装环。
由于可以在本文所述和所示的结构和方法中作出各种修改而不偏离本发明的范围，因此前文描述中所包含的或附图中所示出的所有内容都应解释为示例性的而不是限制性的。因此，本发明的广度和范围不应受限于任何上文所述示例性实施方式，而是应当仅根据所附权利要求及其等同项来限定。
还应当理解，当在权利要求或本发明示例性实施方式的上文描述中介绍本发明的元件时，术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是开放式的，并且意指可能存在除所列元件之外的额外元件。此外，术语“部分”应当解释为意指其所限定的一些或所有项目或元件。另外，对诸如第一、第二和第三等标识词的使用不应解释为在限制之间施加任何相对位置或时间顺序。进一步地，以下任何方法权利要求中的步骤的阐述顺序不应解释为限制必须执行这样的步骤的顺序，除非这样的顺序是固有的。

Claims (10)

1.一种用于将空气炮安装到散装材料加工设备的法兰组件，包括：
环形安装环，其由至少一个部件构成，所述安装环被配置适于焊接到散装材料加工设备并且以将空气炮连接到所述散装材料加工设备的方式连接到所述空气炮，所述安装环包括多个周向地间隔开的螺纹螺栓孔和槽，所述安装环环绕流体通道，所述流体通道被配置用于允许流体穿过所述安装环；以及
闸门，其包括易断地连接到法兰部的临时阻挡部，所述闸门能够以使得所述阻挡部能够至少部分地防止流体流过所述安装环的所述流体通道的方式至少部分地穿过所述安装环的所述槽插入，所述法兰部被配置成在所述闸门的所述阻挡部已经易断地从所述法兰部断开之后经由至少部分地拧入所述安装环的所述螺纹螺栓孔中之一的至少一个螺栓牢固地附接到所述环形安装环；并且
所述法兰组件被配置成使得流体能够在所述闸门的所述阻挡部已经易断地从所述法兰部断开并且所述法兰部已经紧固到所述环形安装环之后穿过所述安装环的所述流体通道。
2.根据权利要求1所述的法兰组件，其中所述安装环包括第一零件和第二零件，所述第一零件是环形的并且被配置适于焊接到散装材料加工设备，并且所述第一零件和所述第二零件彼此固定且共同限定所述槽。
3.根据权利要求2所述的法兰组件，其中所述安装环的所述第二零件是环形的，并且环绕所述流体通道。
4.根据权利要求2所述的法兰组件，其中所述安装环的所述第一零件包括所述螺纹螺栓孔，并且所述安装环的所述第二零件包括至少两个无螺纹螺栓孔，所述至少两个无螺纹螺栓孔各自与所述安装环的所述第一零件的所述螺纹螺栓孔中对应的一个对准。
5.根据权利要求2所述的法兰组件，其中所述安装环的所述第一零件和所述第二零件经由不位于所述安装环的所述螺纹螺栓孔内的螺栓彼此固定。
6.根据权利要求1所述的法兰组件，其中所述安装环的所述槽和所述闸门的所述阻挡部被配置成使得，当所述闸门的所述阻挡部连接到所述闸门的所述法兰部并且所述闸门的所述阻挡部完全插入到所述槽中时，所述阻挡部和所述槽延伸跨过所述安装环的所述流体通道并延伸到所述安装环的相对侧。
7.根据权利要求1所述的法兰组件，其中所述闸门的所述法兰部包括手柄，所述手柄被配置适于促进所述闸门的所述阻挡部插入到所述安装环的所述槽和从所述槽移除。
8.一种将空气炮附接到具有与耐火内壁相邻的金属外壁的类型的散装材料加工设备的方法，所述方法包括：
穿过所述设备的所述金属外壁切割出孔；继而
将安装环焊接到所述外壁，所述安装环由至少一个部件构成，所述安装环包括多个周向地间隔开的螺纹螺栓孔和槽，所述安装环环绕流体通道，所述流体通道被配置用于允许流体穿过所述安装环，所述焊接以使得所述安装环的所述流体通道与穿过所述设备的所述外壁切割出的所述孔对准的方式进行；继而
通过使钻头穿过所述安装环的所述流体通道并且穿过所述设备的所述外壁中的所述孔而形成穿过所述设备的所述内壁的孔；继而
将闸门至少部分地插入到所述安装环的所述槽中，所述闸门包括易断地连接到法兰部的临时阻挡部，所述闸门的所述阻挡部在将所述闸门至少部分地插入到所述安装环的所述槽中之后至少部分地防止流体流过所述安装环的所述流体通道；继而
经由所述安装环的所述螺纹螺栓孔中的至少一个将管道用栓接到所述安装环；继而
从所述安装环的所述槽移除所述闸门；继而
使所述闸门的所述阻挡部与所述闸门的所述法兰部之间的易断连接断裂；继而
将所述闸门的所述法兰部至少部分地插入到所述安装环的所述槽中；以及继而
通过将螺栓拧入到所述安装环的所述螺纹螺栓孔中的至少一个而将所述闸门的所述法兰部紧固到所述安装环。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述闸门的所述法兰部通过拧入所述螺栓而固定到所述安装环将所述管道进一步地紧固到所述安装环。
10.根据权利要求8所述的方法，其中使所述闸门的所述阻挡部与所述闸门的所述法兰部之间的易断连接的断开是通过在所述阻挡部与所述法兰之间施加弯曲力矩而进行。
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