CN109944833B - 一种浆料气力泵及气力输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浆料气力泵及气力输送系统，涉及钻孔水力开采、河道清淤以及深海采矿领域，浆料气力泵下泵体的一端套接于主泵体的内部，设置于主泵体的内部的下泵体的外壁与其所对应的主泵体的内壁之间形成有供气体通过的气体通路，主泵体外壁上还开设有多个与气体通路连通的气孔，气力输送系统包括空压机和浆料气力泵，空压机的出气口与浆料气力泵的气孔连通，该浆料气力泵及气力输送系统，采用气力代替旋转叶片作为输送动力，使用时不需要更换叶片，操作方便，且由于未设置叶片，减小了对浆料输送的浓度以及颗粒尺寸的限制，浆料气力泵及气力输送系统也不易堵塞。此外，下泵体上设置膛线结构，使得泵吸口负压更大，提高了浆料气力输送能力。

Description

一种浆料气力泵及气力输送系统

技术领域

本发明涉及钻孔水力开采、河道清淤以及海底采矿等领域，特别涉及一种浆料气力泵及气力输送系统。

背景技术

目前，在海底采矿应用中，国内外机构大多利用泥浆泵将所采集的矿料输送至指定区域，但由于泥浆泵内含旋转叶片，矿料与旋转叶片发生摩擦，导致旋转叶片十分容易磨损，需要经常进行更换，使用不便，且旋转叶片占据了流通界面，大大限制了浆料输送的浓度以及颗粒尺寸，还导致泥浆泵十分容易堵塞。

因此，提供一种使用方便，不易堵塞，且对浆料输送的浓度以及颗粒尺寸限制小的矿料输送装置是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种浆料气力泵，以解决上述现有技术存在的问题，该浆料气力泵及气力输送系统使用方便，不容易堵塞，减小对浆料输送的浓度以及颗粒尺寸的限制。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种浆料气力泵，包括依次连通的扩散管、主泵体和下泵体，所述下泵体的一端套接于所述主泵体的内部，且设置于所述主泵体的内部的所述下泵体的外壁与其所对应的所述主泵体的内壁之间形成有供气体通过的气体通路，所述主泵体的外壁上还开设有多个与所述气体通路连通的气孔。

优选地，所述主泵体包括依次连通的喉管、输送管和整流管，所述喉管与所述扩散管连通，所述气孔设置于所述整流管的侧壁上，所述扩散管及所述输送管的内壁均为圆锥形，所述扩散管靠近所述喉管一端的端面内径小于所述扩散管远离所述喉管一端的端面内径，所述输送管靠近所述喉管一端的端面内径小于所述输送管远离所述喉管一端的端面内径，所述喉管的内壁为圆柱形，且所述扩散管靠近所述喉管一端的端面内径以及所述输送管靠近所述喉管一端的端面内径均与所述喉管的内径相同。

优选地，所述喉管的长度与所述输送管的当量直径的比值为0.75～1.25。

优选地，所述下泵体的一端穿过所述整流管置于所述输送管内，设置于所述输送管内部的所述下泵体的外壁为圆锥形外壁，所述下泵体的内壁包括依次设置的圆柱段内壁和圆锥段内壁，所述圆锥段内壁设置于所述下泵体远离所述主泵体的一端，且所述圆锥段内壁靠近所述圆柱段内壁一端的端面直径小于所述圆锥段内壁远离所述圆柱段内壁一端的端面直径，所述圆锥段内壁靠近所述圆柱段内壁一端的端面直径等于所述圆柱段内壁的直径。

优选地，所述下泵体的外壁上设置有膛线结构。

优选地，所述气孔对应的所述主泵体的外壁上套设有整流罩。

优选地，所述下泵体的侧壁上设置有第一凸缘，所述主泵体上对称设置有第二凸缘，所述第一凸缘与所述第二凸缘可拆卸连接。

优选地，所述扩散管远离所述主泵体的一端设置有法兰盘。

优选地，所述扩散管靠近所述主泵体的端面为第一端面，所述主泵体靠近所述扩散管的端面为第二端面，所述第一端面和所述第二端面其中一个设置有凸起部，另一个设置有与所述凸起部配合的凹陷部。

本发明还提供一种气力输送系统，包括空压机和所述的浆料气力泵，所述空压机的出气口与所述浆料气力泵的所述气孔连通。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明公开的浆料气力泵，设置于主泵体的内部的下泵体的外壁与其所对应的主泵体的内壁之间形成有供气体通过的气体通路，主泵体的外壁上还开设有多个与气体通路连通的气孔，浆料气力泵采用气力代替旋转叶片作为输送动力，使用时不需要更换叶片，使用方便，且由于未设置叶片，减小了对浆料输送的浓度以及颗粒尺寸的限制，装置也不容易堵塞。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供浆料气力泵的结构示意图；

图2为本发明提供浆料气力泵扩散管的结构示意图；

图3为本发明提供浆料气力泵主泵体的结构示意图；

图4为本发明提供浆料气力泵下泵体的剖视图；

图5为本发明提供浆料气力泵下泵体的侧视图；

图6为本发明提供浆料气力泵整流罩的结构示意图。

图1-图6中：

1-法兰盘、2-扩散管、3-主泵体、4-整流罩、5-螺栓、6-下泵体、7-第一凸缘、8-第二凸缘、9-圆锥形外壁、10-圆柱段内壁、11-圆锥段内壁、12-膛线结构、13-进气通孔、14-第一端面、15-第二端面、16-气孔、17-喉管、18-输送管、19-整流管。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种浆料气力泵，以解决现有技术存在的问题，该浆料气力泵及气力输送系统使用方便，不容易堵塞，且减小对浆料输送的浓度以及颗粒尺寸的限制。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种浆料气力泵，如图1所示，包括依次连通的扩散管2、主泵体3和下泵体6，下泵体6的一端套接于主泵体3的内部，且设置于主泵体3的内部的下泵体6的外壁与其所对应的主泵体3的内壁之间形成有供气体通过的气体通路，主泵体3的外壁上还开设有多个与气体通路连通的气孔16，本发明提供的浆料气力泵及气力输送系统采用气力代替旋转叶片作为输送动力，使用时不需要更换叶片，使用方便，且由于未设置叶片，减小了对浆料输送的浓度以及颗粒尺寸的限制，浆料气力泵也不容易堵塞。

于本发明另一具体实施例中，如图1-图4所示主泵体3包括依次连通的喉管17、输送管18和整流管19，喉管17与扩散管2连通，气孔16设置于整流管19的侧壁上，扩散管2及输送管18的内壁均为圆锥形，扩散管2靠近喉管17一端的端面内径小于扩散管2远离喉管17一端的端面内径，输送管18靠近喉管17一端的端面内径小于输送管18远离喉管17一端的端面内径，喉管17的内壁为圆柱形，且扩散管2靠近喉管17一端的端面内径以及输送管18靠近喉管17一端的端面内径均与喉管17的内径相同。

于本发明另一具体实施例中，喉管17的长度与输送管18的当量直径的比值为0.75～1.25，如此设置，浆料气力泵内部负压效果更好，浆料输送效果更好。

于本发明另一具体实施例中，如图3所示，下泵体6的一端穿过整流管19置于输送管18内，设置于输送管18内部的下泵体6的外壁为圆锥形外壁9，下泵体6的内壁包括依次设置的圆柱段内壁10和圆锥段内壁11，圆锥段内壁11设置于下泵体6远离主泵体3的一端，且圆锥段内壁11靠近圆柱段内壁10一端的端面直径小于圆锥段内壁11远离圆柱段内壁10一端的端面直径，圆锥段内壁11靠近圆柱段内壁10一端的端面直径等于圆柱段内壁10的直径，如此设置，浆料气力泵进料更加方便。

于本发明另一具体实施例中，如图4-图5所示，下泵体6的外壁上设置有膛线结构12，且具体的，设置于输送管18内部的下泵体6的外壁上设置有膛线结构12，膛线结构12包括72条膛线，且72条膛线均匀布置于下泵体6的外壁上，各膛线的缠角均为85度，各膛线的深度宽度均为2mm，通过设置膛线结构12能够对进入气体通路的气体进行加速，提高浆料气力泵的负压效果，且膛线结构12的设置能够使进入浆料气力泵内部的浆料螺旋加速，具有一定的旋动效应，对扩大流场作用范围和降低水底压持力有积极作用，与传统气力泵相比，本发明提供的浆料气力泵造成的水底扰动范围更广阔，携固性能显著增强。

于本发明另一具体实施例中，如图1所示，气孔16对应的主泵体3的外壁上套设有整流罩4，整流罩4的结构如图6所示，且主泵体3与整流罩4焊接连接，整流罩4能够对进入气孔16的气体进行整流，且能够有效防止杂质直接进入气孔16导致气孔16磨损的情况发生。

于本发明另一具体实施例中，如图1所示，气孔16为斜孔，气孔16的数量为270个，整流罩4对应于每一气孔16的位置均开设有进气通孔13。

于本发明另一具体实施例中，如图1所示，下泵体6的侧壁上设置有第一凸缘7，主泵体3上对称设置有第二凸缘8，第一凸缘7与第二凸缘8可拆卸连接，具体地，第一凸缘7和第二凸缘8通过螺栓5连接，如此设置，下泵体6与主泵体3拆装方便。

于本发明另一具体实施例中，如图1所示，扩散管2远离主泵体3的一端设置有法兰盘1。

于本发明另一具体实施例中，如图1-图3所示，扩散管2靠近主泵体3的端面为第一端面14，主泵体3靠近扩散管2的端面为第二端面15，第一端面14和第二端面15其中一个设置有凸起部，另一个设置有与凸起部配合的凹陷部，且第一端面14和第二端面15焊接连接，如此设置，扩散管2与主泵体3紧密配合，浆料气力泵密封效果好。

本发明还提供一种气力输送系统，包括空压机和的浆料气力泵，空压机的出气口与浆料气力泵的气孔16连通，该气力输送系统采用气力代替旋转叶片作为输送动力，使用时不需要更换叶片，使用方便，且由于未设置叶片，减小了对浆料输送的浓度以及颗粒尺寸的限制。

该气力输送系统中空压机产生的气体由整流罩4引入气体通道，并通过设置于下泵体6外壁上的膛线结构12加速后喷射入主泵体3的内部，实现混合流体输送。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，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。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种浆料气力泵，其特征在于：包括依次连通的扩散管、主泵体和下泵体，所述下泵体的一端套接于所述主泵体的内部，且设置于所述主泵体的内部的所述下泵体的外壁与其所对应的所述主泵体的内壁之间形成有供气体通过的气体通路，所述主泵体的外壁上还开设有多个与所述气体通路连通的气孔，各所述气孔均倾斜设置，所述下泵体的外壁上设置有膛线结构；所述主泵体包括依次连通的喉管、输送管和整流管，所述喉管与所述扩散管连通，所述气孔设置于所述整流管的侧壁上，所述扩散管及所述输送管的内壁均为圆锥形，所述扩散管靠近所述喉管一端的端面内径小于所述扩散管远离所述喉管一端的端面内径，所述输送管靠近所述喉管一端的端面内径小于所述输送管远离所述喉管一端的端面内径，所述喉管的内壁为圆柱形，且所述扩散管靠近所述喉管一端的端面内径以及所述输送管靠近所述喉管一端的端面内径均与所述喉管的内径相同；所述喉管的长度与所述输送管的当量直径的比值为0.75～1.25；所述气孔对应的所述主泵体的外壁上套设有整流罩，所述整流罩对应于每一所述气孔的位置均开设有进气通孔。

2.根据权利要求1所述的浆料气力泵，其特征在于：所述下泵体的一端穿过所述整流管置于所述输送管内，设置于所述输送管内部的所述下泵体的外壁为圆锥形外壁，所述下泵体的内壁包括依次设置的圆柱段内壁和圆锥段内壁，所述圆锥段内壁设置于所述下泵体远离所述主泵体的一端，且所述圆锥段内壁靠近所述圆柱段内壁一端的端面直径小于所述圆锥段内壁远离所述圆柱段内壁一端的端面直径，所述圆锥段内壁靠近所述圆柱段内壁一端的端面直径等于所述圆柱段内壁的直径。

3.根据权利要求1所述的浆料气力泵，其特征在于：所述下泵体的侧壁上设置有第一凸缘，所述主泵体上对称设置有第二凸缘，所述第一凸缘与所述第二凸缘可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的浆料气力泵，其特征在于：所述扩散管远离所述主泵体的一端设置有法兰盘。

5.根据权利要求1所述的浆料气力泵，其特征在于：所述扩散管靠近所述主泵体的端面为第一端面，所述主泵体靠近所述扩散管的端面为第二端面，所述第一端面和所述第二端面其中一个设置有凸起部，另一个设置有与所述凸起部配合的凹陷部。

6.一种气力输送系统，其特征在于：包括空压机和如权利要求1-5任一项所述的浆料气力泵，所述空压机的出气口与所述浆料气力泵的所述气孔连通。

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