CN112607071A - 一种制粉设备用管口快接装置 - Google Patents

Abstract

一种制粉设备用管口快接装置，安装在上罐体的出料管上，包括波纹管，在波纹管内同轴设置有环形气囊，所述环形气囊套在出料管上，并通过气嘴与气泵连接；所述波纹管的上下两端连接有法兰盘，其中，位于上端的法兰盘与出料管连接，用于限制环形气囊向上膨胀；当环形气囊膨胀时，位于下端的法兰盘随环形气囊向下移动，套在下罐体的进料管上，封堵出料管与进料管之间的缝隙。本发明的环形气囊能够自行实现对管口连接处的密封，操作者无需将储料罐抬起，并对准连接，省力效果明显。由于环形气囊对管口连接处进行了全方位密封，密封面大、且对粉尘环境的耐受度强，可靠性显著提高，无需再通过压力表检验密封性，省时效果明显。

Description

一种制粉设备用管口快接装置

技术领域

本发明涉及制粉设备技术领域，尤其是涉及一种制粉设备用管口快接装置。

背景技术

微米、纳米级别粉体的制备通常采用电感耦合等离子体制粉工艺，制备的粉体经分选后储存在收集罐内，由于收集罐的容量有限，需要将收集罐内的粉体排到储料罐内。由于粉体制备工艺的特殊性，在排出粉体时，收集罐内不能混入空气，也不能使收集罐内的惰性气体溢出。同样的，储料罐内要抽真空，不能进入空气。此外，储料罐的容量也是有限的，需要经常更换。

收集罐是悬空固定在机架上的，目前的做法是在收集罐下部设置出料阀门，在储料罐上设置进料阀门，出料阀门与进料阀门通过法兰连接。将储料罐抽真空后，打开出料阀门向储料罐出料；出料后，关闭出料阀门和进料阀门，并拆掉法兰连接，使储料罐与收集罐分离。在这个操作过程中，储料罐要抬起并对准收集罐的法兰，并要使用多条螺栓将法兰连接在一起。储料罐很沉，使用这种连接方式显然是费时费力的。另一种改进的方式是在储料罐的下部安装顶升气缸，并将出料阀门与进料阀门上的法兰改成锥配合结构，这样解决了抬升和对准问题，但是在对准导正过程中，锥面上的密封圈容易受到损伤，而且锥配合面上不可避免残留有粉体，粉体的研磨作用进一步地加速了密封圈的损坏。密封圈损坏后会使空气进入储料罐，造成粉体氧化，更为严重的后果是空气由收集罐进入主机罐内，损坏核心设备。因此在不知道密封圈是否失效的情况下，要严格验证密封圈的密封性，目前的方案是在储料罐上设置压力表，抽真空后检查压力表在一段时间内其压力值是否恒定，显然，这种改进方式虽然省力，但是还是比较费时的。

粉体制备工艺是连续生产的，储料罐内的粉体要冷却到常温才能够称重并真空包装，周转周期比较长，因此在生产中需要备很多的储料罐。相应的，换罐的工作量也是很大的，因此，迫切需要一种省时省力、密封性好、且能够快速实现换罐的管口快接装置来解决现有连接问题。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种制粉设备用管口快接装置，采用如下技术方案：

一种制粉设备用管口快接装置，安装在上罐体的出料管上，包括波纹管，在波纹管内同轴设置有环形气囊，所述环形气囊套在出料管上，并通过气嘴与气泵连接；所述波纹管的上下两端连接有法兰盘，其中，位于上端的法兰盘与出料管连接，用于限制环形气囊向上膨胀；当环形气囊膨胀时，位于下端的法兰盘随环形气囊向下移动，套在下罐体的进料管上，封堵出料管与进料管之间的缝隙。

进一步地改进技术方案，所述环形气囊的截面为矩形或圆形。

进一步地改进技术方案，所述环形气囊的材质为丁基橡胶。

进一步地改进技术方案，所述波纹管为金属波纹管。

进一步地改进技术方案，在上端的法兰盘上连接有多根限位杆，限位杆用于调节波纹管向下的伸长量。

进一步地改进技术方案，在下端的法兰盘上设有内圆倒角，内圆倒角用于导入进料管。

进一步地改进技术方案，所述进料管上设有抽气嘴，抽气嘴通过气管与气泵的进气端连接。

进一步地改进技术方案，所述气管连接有进气换向阀。

由于采用上述技术方案，相比背景技术，本发明具有如下有益效果：

本发明的环形气囊能够自行实现对管口连接处的密封，操作者无需将储料罐抬起，并对准连接，省力效果明显。由于环形气囊对管口连接处进行了全方位密封，密封面大、且对粉尘环境的耐受度强，可靠性显著提高，无需再通过压力表检验密封性，省时效果明显。

本发明的波纹管，一是使环形气囊定向膨胀，并在有限的膨胀量下，尽量提高环形气囊内的压力，以增强环形气囊的密封性能；二是利用自身的伸缩性，自行实现对进料管的连接和脱离。

本发明创造性地将环形气囊与波纹管相结合，以简单而可靠的方式实现了对管口的快速连接，省时省力、效果显著。

附图说明

图1为本发明在未充气时的结构示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为本发明在充气后的结构示意图。

图中：1、收集罐；2、出料管；3、储料罐；4、进料管；5、出料插板阀；6、进料插板阀；7、波纹管；8、环形气囊；9、上法兰盘；10、下法兰盘；11、限位杆；12、调节螺母；13、气嘴；14、抽气嘴。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。需要说明的是，在本发明的描述中，术语 “上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

一种制粉设备用管口快接装置，如图1所示，收集罐1固定在机架上，在收集罐1的下端连接有出料插板阀5，在出料插板阀5的出料端连接有出料管2。储料罐3位于收集罐1的下方，在储料罐3的上端连接有进料插板阀6，在进料插板阀6的进料端连接有进料管4。为了排出储料罐3内的空气，在进料管4上设有抽气嘴14。

如图2所示，所述管口快接装置安装在出料管2上，包括波纹管7，在波纹管7内同轴设置有环形气囊8，环形气囊8套在出料管2上。波纹管7具有多个波纹状的膨胀节，膨胀节使波纹管7具有弹性，在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下能产生位移。波纹管在压力测量领域中应用广泛，能够将管内压力转换成波纹管的轴向位移或力。波纹管按构成材料可分为金属波纹管和非金属波纹管，金属波纹管的材料一般为青铜、黄铜、不锈钢、蒙乃尔合金和因康镍尔合金等。本实施例中，波纹管7为金属波纹管，材质为不锈钢，能够在0.5兆帕的管内压力下伸长3-3.4厘米。环形气囊8的截面可以为矩形，也可以是圆形的，比如内胎。本实施例中，环形气囊8的截面为矩形。环形气囊8的材质为丁基橡胶，丁基橡胶具有良好的气密性、耐磨性和膨胀性。

在波纹管7的上下两端分别连接有上法兰盘9和下法兰盘10，其中，位于上端的上法兰盘9与出料插板阀5的下端面固定连接。环形气囊8的气嘴13设置在下法兰盘10上，并通过气路与气泵连接。由于波纹管7具有较好的轴向伸缩性和万向性，因此，位于下端的下法兰盘10能够伸长，而且能够万向摇摆。

当环形气囊8未充气时，波纹管7处于自由状态，此时下法兰盘10套在出料管2上。当气泵向环形气囊8充气时，如图3所示，环形气囊8开始膨胀，由于上法兰盘9限制了环形气囊8向上膨胀，波纹管7和出料管2限制了环形气囊8的径向膨胀，因此迫使环形气囊8只能向下膨胀。这时，下法兰盘10随环形气囊8向下移动，并将波纹管7向下伸长。随着波纹管7的伸长，环形气囊8套在下罐体的进料管4上，并封堵出料管2与进料管4之间的缝隙。为了使下法兰盘10能够顺利套在进料管4上，在下法兰盘10上设有内圆倒角，由于下法兰盘10能够向下移动，而且能够万向摇摆，因此，下法兰盘10能够在倒角的引导下自行套在进料管4上。充气后的环形气囊8对出料管2与进料管4之间的缝隙进行封堵，这种封堵对进料管4与出料管2的同轴性要求很低，对进料管4与出料管2之间的缝隙要求也很低。在实际操作中，可以通过小车将储料罐3平推到收集罐1的下方，大概控制进料管4与出料管2之间的缝隙在3-8mm之内，同轴度在3-5mm之内即可，这种较宽泛的控制精度可以通过简单的V型定位结构对罐体进行定位而得以实现。

在气压作用下，环形气囊8在缝隙处向内膨胀形成密封带，气压越大，密封效果越好。气囊密封的优点在于施力均匀，密封面大，且是全方位密封，不会因某处缺陷而造成整体密封失效。在本发明中，环形气囊8对出料管2与进料管4的外径面进行了大面积的周向密封，同时对缝隙处进行了膨胀密封，即使某处因残留有粉体或其它原因而造成密封面无法贴合，也不会造成整体上的密封失效。相比于传统密封圈的唇口密封，其密封的可靠性高，对粉尘环境的耐受度强。

在缝隙被环形气囊8封堵之后，气泵工作开始对储料罐3抽真空，储料罐3内气压的降低增大了环形气囊8在缝隙处两侧的气压差，使环形气囊8在缝隙处的膨胀量增大，拓宽了密封面，继而增强了密封效果。为了将气泵抽出的气体作为气能充入环形气囊8内加以利用，抽气嘴14通过气管与气泵的进气端连接，气泵的出气端与环形气囊8的气嘴13连接，在气管上连接有换向阀。

换罐的操作过程：

1、工作前，出料插板阀5处于关闭状态，进料插板阀6处于打开状态；

2、将储料罐3平推到收集罐1的下方，使收集罐1罐体靠在V型定位结构上，然后打开气泵向环形气囊8充气，同时对储料罐3进行抽气，此时波纹管7向下伸长，环形气囊8套在进料管4上，并对缝隙进行了封堵；

3、当储料罐3内抽真空后，关闭气泵，打开出料插板阀5，使粉体及惰性气体进入储料罐3内；

4、出料后，关闭出料插板阀5和进料插板阀6，并打开换向阀，对环形气囊8进行泄压，并使空气充入出料插板阀5与进料插板阀6之间的空腔内，波纹管7在自身弹力的作用下收缩，将下法兰盘10向上拉起，重新套在出料管2上。

由上述过程可以看出，环形气囊8能够自行实现对管口连接处的密封，操作者无需将储料罐3抬起，并对准连接，省力效果明显。由于环形气囊8对管口连接处进行了全方位密封，密封面大、且对粉尘环境的耐受度强，可靠性显著提高，无需再通过压力表检验密封性，省时效果明显。还可以看出波纹管7的作用，一是使环形气囊8定向膨胀，并在有限的膨胀量下，尽量提高环形气囊8内的压力，以增强环形气囊8的密封性能；二是利用自身的伸缩性，自行实现对进料管4的连接和脱离。

波纹管7的伸长长度与环形气囊8内的气压是呈正比例的，也是和密封力呈正比例的，当波纹管7的伸长量达到要求时，再伸长将无助于增加环形气囊8内的气压，也无助于增大密封力，为此，在上法兰盘9上连接有四根限位杆11，在四根限位杆11的下端螺接有调节螺母12，调节螺母12用于调节波纹管7向下的伸长量。四根限位杆11均匀分布，并不影响储料罐3平推到收集罐1的下方。

本发明未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种制粉设备用管口快接装置，其特征是：安装在上罐体的出料管上，包括波纹管，在波纹管内同轴设置有环形气囊，所述环形气囊套在出料管上，并通过气嘴与气泵连接；所述波纹管的上下两端连接有法兰盘，其中，位于上端的法兰盘与出料管连接，用于限制环形气囊向上膨胀；当环形气囊膨胀时，位于下端的法兰盘随环形气囊向下移动，套在下罐体的进料管上，封堵出料管与进料管之间的缝隙。

2.如权利要求1所述的一种制粉设备用管口快接装置，其特征是：所述环形气囊的截面为矩形或圆形。

3.如权利要求1或2所述的一种制粉设备用管口快接装置，其特征是：所述环形气囊的材质为丁基橡胶。

4.如权利要求1所述的一种制粉设备用管口快接装置，其特征是：所述波纹管为金属波纹管。

5.如权利要求1所述的一种制粉设备用管口快接装置，其特征是：在上端的法兰盘上连接有多根限位杆，限位杆用于调节波纹管向下的伸长量。

6.如权利要求1所述的一种制粉设备用管口快接装置，其特征是：在下端的法兰盘上设有内圆倒角，内圆倒角用于导入进料管。

7.如权利要求1所述的一种制粉设备用管口快接装置，其特征是：所述进料管上设有抽气嘴，抽气嘴通过气管与气泵的进气端连接。

8.如权利要求8所述的一种制粉设备用管口快接装置，其特征是：所述气管连接有进气换向阀。

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