CN114084698B - 一种正压输料管道保护装置和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种正压输料管道保护装置和应用，通过在管道上设置卸压阀，可排除输送管道空气，消除管内正压状态，确保解开快速接头前具备安全条件；同时在快速接头把手上增设锁紧装置，通过钢丝绳与气缸和把手连接，通过膜片式感应装置上的感应块的升降，给光电开关信号，通过电气控制，实现气缸的伸出与收缩，带动与把手相连的钢丝绳张紧与松脱，实现把手的锁死或自由翻转，防止在不具备安全前提下解开快速接头，彻底消除正压输料过程中粉尘伤眼或物体打击等安全隐患。

Description

一种正压输料管道保护装置和应用

技术领域

本申请涉及散状物料装车环保及安全问题，具体涉及一种正压输料管道保护装置和应用。

背景技术

为解决散状物料装车环保及安全问题，国内钢企由开口式罐车改为密闭罐车输送石灰粉、碳粉等散状物料。现有国内密闭罐车有两种，一种为车上带真空泵的负压吸排罐车，另一种为车上不带真空泵而采用正压气力输送的罐车。不带真空泵而采用正压气力输送的罐车装车时，经过气力输送压送装置及金属软管将料仓内的料送到罐车内。金属软管一端与正压输送器通过法兰相连，而另一端与罐车尾部的快速接头相连。

在装车过程中，会出现下料不均或气压不足等异常情况导致的堵管现象。堵管时管内处于正压状态，如冒然拆开管道，管内粉尘可能突然喷出，造成粉尘伤眼或物体打击等安全事故。由于输送金属软管的抖动或把手锁紧处磨损，在输送过程中，C型快速接头上的把手会有瞬间飞脱的可能。

因此，需要提供保护装置，当管内处于正压状态时，能够在拆除接头前将管内憋压快速排除；另外在卸压前，有必要设置保护装置锁死接头把手，使接头不能随意解开，防止因误操作导致粉尘伤人或物体打击的安全事故。

发明内容

本申请的目的在于提供一种正压输料管道保护装置，通过在管道上设置卸压阀，可排除输送管道空气，消除管内正压状态，确保解开快速接头前具备安全条件；同时在快速接头把手上增设锁紧装置，钢丝绳与气缸和把手连接，通过膜片式感应装置上的感应块的升降，给光电开关信号，通过电气控制，实现气缸的伸出与收缩，带动与把手相连的钢丝绳张紧与松脱，实现把手的锁死或自由翻转。

第一方面，本申请实施例提供了一种正压输料管道保护装置，包括输料管道；所述输料管道端部连接有快速接头；

所述快速接头设有把手，所述把手能够卡紧或解开快速接头；

所述把手上设有锁紧装置，所述锁紧装置包括膜片式感应装置和电气控制单元，所述电气控制单元动作与所述膜片式感应装置的信号联锁；

所述膜片式感应装置包括感应块、橡胶膜片和光电开关，所述膜片式感应装置竖直安装，所述感应块固接于所述橡胶膜片正上方，所述光电开关悬于所述感应块正上方，在气压作用下所述橡胶膜片可带着所述感应块上下移动与所述光电开关接触或脱离；

正压作用下所述橡胶膜片向上移动，所述感应块触发所述光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作锁紧把手；卸压后，所述橡胶膜片在自重下下降，感应块脱离光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作放开把手。

进一步地，所述膜片式感应装置还包括底座、上压盖，所述橡胶膜片和所述感应块通过螺栓、螺母和垫片连接，所述底座、上压盖和所述橡胶膜片通过螺栓、螺母紧固连接形成整体。

进一步地，所述电气控制单元包括电磁换向阀、气缸、钢丝绳，所述把手通过钢丝绳与所述气缸连接，所述电磁换向阀控制所述气缸的活塞杆伸出或收缩。

进一步地，正压作用下，所述橡胶膜片向上移动，所述感应块触发所述光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作，所述电磁换向阀控制所述气缸的活塞杆收缩，所述钢丝绳处于张紧状态，拉紧把手使其锁死无法翻转；卸压后，所述橡胶膜片在自重下下降，所述感应块脱离光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作，所述电磁换向阀控制所述气缸的活塞杆伸出，所述钢丝绳处于松弛状态，放开把手使其可自由翻转。

进一步地，所述气缸活塞杆从收缩到伸出的行程大于所述把手从被锁死到自由翻转180°时所述钢丝绳增加的行程距离。

进一步地，所述输料管道上设有卸压阀，所述卸压阀与所述膜片式感应装置通过三通管连接，所述三通管一端焊接在所述输料管道的正压输送器上，一端连接卸压阀，一端连接所述膜片式感应装置的底座，所述正压输送器的气流与所述卸压阀及所述膜片式感应装置相互连通。

进一步地，所述卸压阀为DN15球阀，当要卸压时打开阀门即可。

进一步地，所述快速接头由公接头和母接头构成，所述公接头的外部有凹槽，在连接时所述凹槽被母接头上的把手卡住。

第二方面，本申请实施例提供了一种正压输料罐车，包括上述的正压输料管道保护装置。

第三方面，本申请实施例提供了一种上述的正压输料管道保护装置在散状物料管道输送中的应用。

有益效果：

在上述实现过程中，本发明提供了提供一种正压输料管道保护装置和应用，通过在管道上设置卸压阀，可排除输送管道空气，消除管内正压状态，确保解开快速接头前具备安全条件；同时在快速接头把手上增设锁紧装置，通过钢丝绳与气缸和把手连接，通过膜片式感应装置上的感应块的升降，给光电开关信号，通过电气控制，实现气缸的伸出与收缩，带动与把手相连的钢丝绳张紧与松脱，实现把手的锁死或自由翻转，防止在不具备安全前提下解开快速接头，彻底消除正压输料过程中粉尘伤眼或物体打击等安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的应用正压输料管道保护装置的正压输料罐车的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的膜片式感应装置结构示意图。

图3为本申请实施例提供的钢丝绳连接把手的结构示意图。

其中，各附图标记为，1-球阀，2-逆止阀，3-安全阀，4-球阀，5-储气罐，6-操作箱，7-无缝管，8-操作箱，9-调节阀组，10-DN25球阀，11-DN50球阀，12-气动球阀，13-压力表，14-灰斗，15-下料管，16-手动闸板阀，17-溜管，18-气动进料阀，19-正压输送器，20-金属软管，21-C型快速接头，22-母接头，23-把手，24-公接头，25-螺栓、26-螺母，27-密闭罐车，28-螺栓、29-螺母，30-电磁换向阀，31-PVC管，32-气缸，33-导向环，34-钢丝绳，35-滑轮，36-卸压阀，37-三通管，38-底座，39-感应块，40-橡胶膜片，41-上压盖，42-螺栓，43-螺母，44-螺栓，45-螺母，46-垫片，47-光电开关。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

本申请实施例提供了一种正压输料管道保护装置，包括输料管道；所述输料管道端部连接有快速接头；所述快速接头设有把手，所述把手能够卡住或解开快速接头；所述把手上设有锁紧装置，所述锁紧装置包括膜片式感应装置和电气控制单元，所述电气控制单元动作与所述膜片式感应装置的信号联锁；

所述膜片式感应装置包括感应块、橡胶膜片和光电开关，所述膜片式感应装置竖直安装，所述感应块固接于所述橡胶膜片正上方，所述光电开关悬于所述感应块正上方，在气压作用下所述橡胶膜片可带着所述感应块上下移动与所述光电开关接触或脱离；

正压作用下所述橡胶膜片向上移动，所述感应块触发所述光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作锁紧把手；卸压后，所述橡胶膜片在自重下下降，感应块脱离光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作放开把手。

所述膜片式感应装置还包括底座、上压盖，所述橡胶膜片和所述感应块通过螺栓、螺母和垫片连接，所述底座、上压盖和所述橡胶膜片通过螺栓、螺母紧固连接形成整体。

所述电气控制单元包括电磁换向阀、气缸、钢丝绳，所述把手通过钢丝绳与所述气缸连接，所述电磁换向阀控制所述气缸的活塞杆伸出或收缩。

正压作用下，所述橡胶膜片向上移动，所述感应块触发所述光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作，所述电磁换向阀控制所述气缸的活塞杆收缩，所述钢丝绳处于张紧状态，拉紧把手使其锁死无法翻转；卸压后，所述橡胶膜片在自重下下降，所述感应块脱离光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作，所述电磁换向阀控制所述气缸的活塞杆伸出，所述钢丝绳处于松弛状态，放开把手使其可自由翻转。

所述气缸活塞杆从收缩到伸出的行程大于所述把手从被锁死到自由翻转180°时所述钢丝绳增加的行程距离。

所述输料管道上设有卸压阀，所述卸压阀与所述膜片式感应装置通过三通管连接，所述三通管一端焊接在所述输料管道的正压输送器上，一端连接卸压阀，一端连接所述膜片式感应装置的底座，所述正压输送器的气流与所述卸压阀及所述膜片式感应装置相互连通。

所述卸压阀为DN15球阀，当要卸压时打开阀门即可。

所述快速接头由公接头和母接头构成，所述公接头的外部有凹槽，在连接时所述凹槽被母接头上的把手卡住。

所述快速接头为C型，所述钢丝绳为2mm。

在上述实现过程中，在正压输送管道中，由于下料不均或气压不足等异常现象，容易导致堵管，此时管道内会憋压。如果此时拆开管道，粉尘容易突然喷射，造成安全事故。且管道与罐车通过快速接头连接，快速接头通过把手卡紧或解开，有必要设置保护装置锁死接头把手，使接头不能随意解开，防止因误操作导致粉尘伤人或物体打击的安全事故。

本发明提供了把手上的锁紧装置，包括膜片式感应装置和电气控制单元，所述电气控制单元动作与所述膜片式感应装置的信号联锁。所述膜片式感应装置能够感受管内压力的变化，通过光电开关发出信号，使电气控制单元动作锁紧或放开把手。

所述膜片式感应装置包括感应块、橡胶膜片和光电开关，所述膜片式感应装置竖直安装，所述感应块固接于所述橡胶膜片正上方，所述光电开关悬于所述感应块正上方，在气压作用下所述橡胶膜片可带着所述感应块上下移动与所述光电开关接触或脱离。事实上，光电开关、感应块和橡胶膜片自上而下对齐放置，光电开关悬于感应块正上方。当管道内为正压时，所述橡胶膜片受正压压迫向上移动，所述感应块触发所述光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作锁紧把手；卸压后，所述橡胶膜片在自重下下降，感应块脱离光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作放开把手。这里要注意的是，橡胶膜片具有一定的强度及弹性，在气压作用下能够移动。且橡胶膜片有一定重量，由于所述膜片式感应装置竖直安装，在卸压后，橡胶膜片由于自重和挠度，其会有一定下垂，与光电开关脱离。

事实上，底座，上压盖和橡胶膜片会围成一个密闭空间，只有底座下端会与管内气流相通，这样才能在正压或卸压后灵敏地与光电开关触发或脱离。

在上述实施过程中，所述电气控制单元动作与所述膜片式感应装置的信号联锁，电气控制单元要配合膜片式感应装置一起动作。为了使气缸活塞杆和钢丝绳配合拉紧把手，活塞杆收缩的行程要足够大，最起码也要大于所述把手从被锁死到自由翻转180°时所述钢丝绳增加的行程距离。

一种正压输料罐车，包括上述的正压输料管道保护装置。

一种上述的正压输料管道保护装置在散状物料管道输送中的应用。

实施例

如图1所示，正压输料罐车包括球阀1，逆止阀2，安全阀3，球阀4，储气罐5，操作箱6，无缝管7，操作箱8，调节阀组9，DN25球阀10，DN50球阀11，气动球阀12，压力表13，灰斗14，下料管15，手动闸板阀16，溜管17，气动进料阀18，正压输送器19，金属软管20，快速接头21，母接头22，把手23，公接头24，螺栓25、螺母26，密闭罐车27，螺栓28、螺母29，电磁换向阀30，PVC管31，气缸32，导向环33，钢丝绳34，滑轮35，卸压阀36，三通管37，底座38，感应块39，橡胶膜片40，上压盖41，螺栓42，螺母43，螺栓44，螺母45，垫片46，光电开关47。

装车时，将正压输送器19端部的金属软管20通过C型快速接头21与密闭罐车27连接，然后将管路上的所有球阀打开，将罐车27上的阀门及排气阀打开，打开气动进料阀18，此时灰斗14的物料经下料管15，手动闸板阀16，溜管17，气动进料阀18，正压输送器19，金属软管20，不断的输送到密闭罐车27内。当密闭罐车27装车重量达到车载计重显示器设定的重量时，先关闭气动进料阀18，待管内没有积料时，先关闭调节阀组9内的切断阀，再关闭罐车上进料阀及排气装置，解开金属软管20与密闭罐车27的C型快速接头21，一次装车过程即完成。

C型快速接头由一个公接头和一个母接头构成，公接头的外部有一个凹槽，连接时这个凹槽被母接头上的把手卡住，从而使两端的垫片紧密结合达到密封的效果。密闭罐车正压装车过程中，通过C型快速接头实现输送装置上的金属软管与密闭罐车的连接，其中C型快速接头的公接头安装在密闭罐车尾部的进料管上，而母接头安装在金属软管的端部。

正压输送器19上设置了卸压阀36，C型快速接头21的把手23上设置了锁紧装置。如图2所示，膜片式感应装置的原理是利用橡胶膜片40具有弹性、可伸缩特点，橡胶膜片40可随管道内空气压力变化上下升降，感应块39固定在橡胶膜片40上，感应块39也上下移动，通过感应块39触发或脱开光电开关47，产生相应控制信号。

为使结构更加紧凑，卸压阀36与膜片式感应装置设置在一起。卸压阀36与膜片式感应装置通过三通管37连接，三通管37有一端焊接到正压输送器19上，一端接卸压阀36，一端接膜片式感应装置的底座38，因此正压输送器19的气流与卸压阀36及膜片式感应装置的底端是相通的。卸压阀为DN15球阀，简单适用，当要卸压时打开球阀即可。

膜片式感应装置由底座38，感应块39、橡胶膜片40、上压盖41、光电开关47组成。橡胶膜片40、感应块39通过螺栓44、螺母46、垫片46连接，底座38、上压盖41、橡胶膜片40通过螺栓42、螺母43紧固连接形成一个整体。橡胶膜片40具有一定的强度及弹性，膜片式感应装置竖直安装，在气压作用下橡胶膜片40可上下移动，当橡胶膜片40上升时，橡胶膜片40上的感应块39触发光电开关47，当橡胶膜片40下降时，橡胶膜片40上的感应块39脱离光电开关47。

如图3所示，C型快速接头21上的把手锁紧装置的原理：C型快速接头上的把手23通过钢丝绳34与气缸32连接。电气控制单元动作与膜片式感应装置的信号联锁，橡胶膜片40上的感应块39在气压作用下上升，触发光电开关47，产生控制信号，通过电磁换向阀30控制气缸32动作，气缸32活塞杆呈收缩状态，钢丝绳34处于张紧状态，此时钢丝绳34拉紧C型快速接头21上的把手23，使C型快速接头21上的把手23无法翻转，确保C型快速接头21上的把手23处于绝对锁死状态。当装完车或堵管时卸压后，管内压力下降至大气压状态，橡胶膜片40在自重下下降，橡胶膜片40脱离光电开关47，产生控制信号，通过电气控制，气缸32动作，此时气缸32活塞杆呈伸出状态，钢丝绳34处于松驰状态，此时钢丝绳34放开C型快速接头21上的把手23，C型快速接头21上的把手可自由翻转，可解开C型快速接头21。

把手锁紧的一系列动作由钢丝绳34、气缸32、电磁换向阀30、PVC气管31、滑轮35、导向环33完成。钢丝绳34一端通过钢丝卡系在把手23上，另一端通过钢丝卡系在气缸32的活塞杆上。气缸32通过电磁换向阀30控制其动作。要求对气缸32活塞杆行程应满足以下要求：气缸32从收缩到伸出的行程应大于把手23从锁死到打开翻转180°时钢丝绳34增加的行程距离。要在对接好C型快速接头21的状态下连接钢丝绳34时，先将气缸32处于收缩状态，然后将钢丝绳34的一端系在把手23上，另一端系到气缸32活塞杆上。

当装车时金属软管20与密闭罐车27间的C型快速接头21连接好后，打开调节阀组9的阀门供气后，橡胶膜片40上感应块39上升，产生控制信号，通过电气控制，气缸32活塞杆呈收缩状态，此时细钢丝绳34拉紧C型快速接头21。

当装车结束关闭调节阀组9的压缩空气后或堵管时管道卸压后，橡胶膜片40上感应块39在自重下下降，感应块39脱离光电开关47，产生控制信号，通过电气控制，气缸32动作，此时气缸32活塞杆呈伸出状态，钢丝绳34处于松驰状态，此时钢丝绳34放开C型快速接头21上的把手23，C型快速接头21上的把手23可自由翻转，可解开C型快速接头21。

因此正常装车过程中，C型快速接头21对接好，并压好把手23后，增加钢丝绳34的张紧力拉住把手23，相当加了一把锁，C型快速接头21不能任意解开。装好车后或因堵管需要解开C型快速接头21时，必须通过管道内卸压后，经气缸32伸出，带动细钢丝绳34放松，此时把手23呈自由状态，可翻转后解开C型快速接头。

本申请实施例还提供了一种正压输料罐车，包括上述的正压输料管道保护装置。

本申请实施例还提供了一种上述的正压输料管道保护装置在散状物料管道输送中的应用。

通过在管道上设置卸压阀，可排除输送管道空气，消除管内正压状态，确保解开快速接头前具备安全条件；同时在快速接头把手上增设锁紧装置，通过钢丝绳与气缸和把手连接，通过膜片式感应装置上的感应块的升降，给光电开关信号，通过电气控制，实现气缸的伸出与收缩，带动与把手相连的钢丝绳张紧与松脱，实现把手的锁死或自由翻转，防止在不具备安全前提下解开快速接头，彻底消除正压输料过程中粉尘伤眼或物体打击等安全隐患。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种正压输料管道保护装置，包括输料管道；

所述输料管道端部连接有快速接头；

所述快速接头设有把手，所述把手能够卡紧或解开快速接头；

所述把手上设有锁紧装置，所述锁紧装置包括膜片式感应装置和电气控制单元，所述电气控制单元动作与所述膜片式感应装置的信号联锁；

所述膜片式感应装置包括感应块、橡胶膜片和光电开关，所述膜片式感应装置竖直安装，所述感应块固接于所述橡胶膜片正上方，所述光电开关悬于所述感应块正上方，在气压作用下所述橡胶膜片可带着所述感应块上下移动与所述光电开关接触或脱离；

正压作用下所述橡胶膜片向上移动，所述感应块触发所述光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作锁紧把手；卸压后，所述橡胶膜片在自重下下降，感应块脱离光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作放开把手；

所述膜片式感应装置还包括底座、上压盖，所述橡胶膜片和所述感应块通过螺栓、螺母和垫片连接，所述底座、上压盖和所述橡胶膜片通过螺栓、螺母紧固连接形成整体；

所述电气控制单元包括电磁换向阀、气缸、钢丝绳，所述把手通过钢丝绳与所述气缸连接，所述电磁换向阀控制所述气缸的活塞杆伸出或收缩；

正压作用下，所述橡胶膜片向上移动，所述感应块触发所述光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作，所述电磁换向阀控制所述气缸的活塞杆收缩，所述钢丝绳处于张紧状态，拉紧把手使其锁死无法翻转；卸压后，所述橡胶膜片在自重下下降，所述感应块脱离光电开关，产生控制信号，通过电气控制单元动作，所述电磁换向阀控制所述气缸的活塞杆伸出，所述钢丝绳处于松弛状态，放开把手使其可自由翻转；

所述气缸活塞杆从收缩到伸出的行程大于所述把手从被锁死到自由翻转180°时所述钢丝绳增加的行程距离；

所述输料管道上设有卸压阀，所述卸压阀与所述膜片式感应装置通过三通管连接，所述三通管一端焊接在所述输料管道的正压输送器上，一端连接卸压阀，一端连接所述膜片式感应装置的底座，所述正压输送器的气流与所述卸压阀及所述膜片式感应装置相互连通；

所述卸压阀为DN15球阀，当要卸压时打开阀门即可；

所述快速接头由公接头和母接头构成，所述公接头的外部有凹槽，在连接时所述凹槽被母接头上的把手卡住。

2.一种正压输料罐车，包括权利要求1所述的正压输料管道保护装置。

3.一种权利要求1所述的正压输料管道保护装置在散状物料管道输送中的应用。