CN1537798A - 将物料从低压区向高压区输送的方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种将物料从低压区向高压区输送的方法及设备，其特征是：柔性下料管上端接料斗，下端接出料口，出料口接输送管道，密封机构不断压紧或放松柔性下料管，物料靠重力由料斗下落至柔性下料管中，相对停在密封处上边，密封处下边的物料靠重力下落到出料口被输送管道中工作介质带走，密封处的交替动作或连续移动可完成物料的不断给料过程。相比现有技术有以下优点：1.物料适应性广；2.结构简单可靠；3.环保效果好；4.易清理维护；5.使用效果好，所需压力源压力低。

Description

将物料从低压区向高压区输送的方法及设备

本发明是一种将物料从低压区向高压区输送的方法，属物料输送和工程施工领域，及用此方法构造的巷道或建筑工程等场合用物料喷射设备。

在国民生产中，广泛需要将物料由低压区输送至高压区，所述物料是指水泥、水泥与沙混合料、料浆、燃料、混合物料、各种液体、仪器等，所述低压区或高压区是指一定环境区域内压强的相对大小，所述物料种类繁多，特性复杂，如颗粒不均、磨损性强、粉状、散状、团状、浆状、液状、易凝固、块状、特定形状等，使其在由低压区输向高压区输送时比较困难，目前还没有对物料适用性范围如此广泛的方法及设备。

在巷道或建筑工程的特定应用中，巷道或建筑表面需用一层水泥砂浆作保护，需用设备将各种配比性能的水泥砂浆喷射到巷道或建筑表面。

各种管道系统中，有时需用一定的设备将特定用途的仪器或各种添加剂、清洁剂、磨料等，在不停止系统工作，不打开管道的情况下，加入管道中。

在工业生产过程中，需用空气将沙、钢粒等磨料高速喷射至被加工物体表面，对物体进行加工。

以上及许多场合需要将物料从低压区向高压区输送的设备

目前将物料从低压区向高压区输送的方法及设备有，中国专利94221299.1(水泥沙浆喷浆机)，转子式喷浆机等。

水泥沙浆喷浆机，仅适用于料浆的输送及喷射施工，其结构工作原理是：一段柔性管，柔性管一端为进料口，另一端为出料口，将柔性管弯成半圆形，用一组旋转的滚轮不断碾压柔性管，料浆从柔性管一端被输送至另一端。

转子式喷浆机，能用于干料、湿料的喷射施工，其结构工作原理是：在一转子上布置多个下料孔，转子上下设密封垫，密封垫上开有与下料孔相对的孔，密封垫上设料斗，料斗内设搅拌器，料斗底部分为下料区和出料区，转子和搅拌器由驱动机构带动旋转，在出料区上下机体上，设有一通过下料孔连通的压缩空气通道，通道一端接压缩空气气源，另一端通过管路接喷头，在压缩空气流通管道上设有加水孔；当打开压缩空气气源和转子旋转时，料斗中的物料在下料区下落到转子下料孔中，继续旋转的转子把下料孔中物料带至出料区，压缩空气将物料沿管道携带至喷头喷出，不断循环以上过程而进行连续喷浆作业。

现有将物料从低压区向高压区输送的方法及喷浆机的缺点是：水泥沙浆喷浆机不能用于粉状、散状等物料的输送与喷射施工，也不能利用设备本身混合及加湿物料，喷浆机尽管物料适应性好，但密封面经常损坏，造成漏气而使粉尘飞扬，影响工作环境，浪费资源，损坏严重时需进行维修后才能使用，设备部件多，结构复杂，故障率高，重量大，使用后清理困难，不利于使用维护，物流不连续，物料均匀性差，所需工作气压高，施工中物料回弹率高。

为克服上述将将物料从低压区向高压区输送的方法及设备的不足之处，本发明的目的是提供一种结构简单、适用面广、工作可靠、故障率低、易清理维护、使用及环保效果好的设备。

本发明的目的可以通过以下的方法原理来达到：

在柔性的下料管上端接料斗或容器，下端接出料口，柔性下料管上设控制下料及漏气或漏液的密封机构，密封机构不断压紧或放松柔性下料管，密封机构能使柔性下料管变形形成密封，密封机构保证在整个工作过程中柔性下料管上至少形成一处密封，密封机构的驱动可用采用符合使用环境要求的各种动力源，在不考虑效率的情况下，也可以使用人力，如向管道中加入仪器等非连续性工作，出料口接物料输送管道，物料靠重力由料斗或容器下落至柔性下料管中，相对停在密封处上边，密封处下边的物料靠重力下落到出料口被输送管道中工作介质带走，密封处的交替动作或连续移动可完成物料的不断给料过程；一般情况下出料口处的压力大于下料口处的压力，当柔性下料管高低压区之间的密封被打开时，低压区压力会快速上升到与高压区平衡状态，此时物料靠重力即可自由下落至出料口。

为保证密封处的可靠密封，对密封处施加的力应能进行调整，调整后的工作过程中，密封力应相对稳定或能根据运行情况自动调整，如用弹簧或气缸作为产生压紧力的元件。

在采用交替密封工作方式中，输送管道中如为气体工作介质，下料管中会充满压缩空气，为防止上端密封开启下料时的窜气，应在下端下料完成密封关闭后，上端密封开启前，通过打开下料管另设的放气管密封进行放气。

在采用连续移动密封工作方式中，密封处的移动方向应从下料方向至出料方向。

为延长柔性下料管的使用寿命，下料管可用芯线加强的耐磨橡胶或聚氨酯等具有耐磨、易变形、弹性好的材料制造，芯线层和内外胶层断面为同心圆形，

为进一步减少软管变形量，降低应力，延长软管使用寿命，可将软管内外胶层断面设为近椭圆形，芯线层仍为圆形，断面长轴方向被密封机构压缩变形形成密封。

为保证下料顺利及速度，可用振动机构对物料施加振动。

为保证物料混合均匀及顺畅下料，在储料斗或容器中设一搅拌装置，搅动物料促使其混合。

为保证物料进一步的均匀混合，在出料口处输送管路上设一涡流混合腔，使物料充分混合，涡流混合腔可采用各种能产生涡流的原理及结构。

采用以上将物料从低压区向高压区输送的方法，可容易构造出多种形式的物料输送及工程施工设备。

以上将物料从低压区向高压区输送的方法，能适应于粉状物料、粒状物料、混合物料、浆状物料、液状物料、仪器等复杂性质、形状物料的输送及施工，几乎适用于目前的所有物料种类，但柔性下料管断面尺寸必须大于物料最大尺寸，并满足使用强度要求。

以上将物料从低压区向高压区输送的方法，工作过程中物料基本上是被均匀连续输送，产生的阻力小，对压力源的压力要求降低，系统工作更加稳定，使用效果好。

采用以上将物料从低压区向高压区输送的方法的设备喷浆机，其结构及工作原理是，柔性的下料管上端接料斗，下端接出料口，柔性下料管上设控制下料及漏气的密封机构，密封机构不断压紧或放松柔性下料管，密封机构能使柔性下料管变形形成密封，密封机构保证在整个工作过程中柔性下料管上至少形成一处密封，密封机构的驱动可用采用符合使用环境要求的各种动力源，出料口接压缩空气流通管道，管道一端接气源，另一端接喷头。物料靠重力由料斗下落至柔性下料管中，相对停在密封处上边，密封处下边的物料靠重力下落到出料口被流动的压缩空气带到喷头喷出，密封处的交替动作或连续移动可完成物料的不断给料过程。

在出料口处气体流通管路上及喷口处设加水口，出料口处的加水口达到初步加水量，喷口处加水口微调加水量，达到合适的加水比例，为保证加水均匀，加水口采用环形或多孔结构。

本发明相比现有技术有以下优点：

1、物料适应性广；

2、结构简单可靠；

3、环保效果好；

4、易清理维护；

5、使用效果好，所需压力源压力低。

本发明以下将结合附图作进一步说明：

图1是本发明原理示意图，其中：1-物料，2-料斗或容器，3-下料口，4.1-密封1，4.2-密封2，5-柔性下料管，6-出料口，7-工作介质，8-输送管道，9.1-密封机构1，9.2-密封机构2。

图2是本发明喷浆机最优实施例之1，其中：1-物料，2-料斗或容器，3-下料口，4.1-密封1，4.2-密封2，4.3-密封3，5-柔性下料管，6-出料口，7-压缩空气，8-输送管道，9.1-密封机构1，9.2-密封机构2，9.3-密封机构3，10-支架，11.1-水环1，11.2-水环2，12-涡流混合腔，13-软管，14-喷嘴，15-弹性支腿，16-振动器，17-搅拌装置。

图3是本发明喷浆机最优实施例之2，其中：1-物料，2-料斗或容器，3-下料口，4-密封，5-柔性下料管，6-出料口，7-压缩空气，8-输送管道，9-滚轮，10-支架，11.1-水环1，11.2-水环2，12-涡流混合腔，13-软管，14-喷嘴，15-弹性支腿，16-振动器，17-搅拌装置，18-弹簧，19-滚轮轨迹，20-喉管，21-伸缩臂，22-滑槽。

图4是本发明喷浆机最优实施例之3，其中：1-物料，2-料斗或容器，3-下料口，5-柔性下料管，6-出料口，7-压缩空气，8-输送管道，9-密封滚轮，10-支架，11.1-水环1，11.2-水环2，12-涡流混合腔，13-软管，14-喷嘴，15-弹性支腿，16-振动器，17-搅拌装置，22-滚轮驱动机构，23-环形轨道。

本发明将物料从低压区向高压区输送的方法的工作原理是(附图1)：

在柔性下料管5上端接料斗或容器2，下端接出料口6，柔性下料管5上设控制下料及漏气或漏液的密封机构9.1和9.2，密封机构9.1和9.2压扁柔性管5形成密封4.1和4.2，密封机构9.1和9.2交替压紧或放松柔性下料管5，密封机构9.1和9.2不能同时打开，保证在整个工作过程中柔性下料管5上至少形成一处密封，密封机构的驱动可用采用符合使用环境要求的各种动力源，出料口6接物料输送管道8，物料靠重力由料斗或容器2中下落至柔性下料管5中，相对停在密封处上边，密封处下边的物料靠重力下落到出料口6被输送管道8中工作介质7带走，密封处的交替动作或连续移动可完成物料的不断给料过程，为降低柔性下料管5的应力，延长使用寿命，密封机构采用圆形压滚，密封机构的交替动作可用阀控制的气缸完成或电动机(气马达)减速机凸轮机构完成，密封机构的连续移动可用动力驱动一包含多个压紧滚的旋转机构完成；一般情况下出料口6处的压力大于下料口3处的压力，当柔性下料管高低压区之间的密封被打开时，低压区压力会快速上升到与高压区平衡状态，此时物料靠重力即可自由下落至出料口。

用本发明构造的喷浆机结构及工作原理是：

喷浆机实施例1(附图2)：

在柔性下料管5上端接料斗或容器2，下端接出料口6，柔性下料管5上设控制下料及漏气的密封机构9.1和9.2，密封机构9.3处于密封机构9.1和9.2之间，密封机构9.1和9.2压扁柔性管5形成密封4.1和4.2，密封机构9.1和9.2按图示箭头方向交替压紧或放松柔性下料管5，密封机构9.1和9.2不能同时打开，保证在整个工作过程中柔性下料管5上至少形成一处密封，密封机构的驱动可用采用符合使用环境要求的各种动力源驱动，密封机构的执行可用气缸或凸轮机构等，在密封4.2关闭后，密封4.1打开前，密封机构9.3打开密封4.3，排出柔性管5中压缩空气，在其后密封4.1打开时，便不会有气体上窜；出料口6接物料输送管道8，物料1靠重力由料斗或容器2中下落至柔性下料管5中，相对停在密封4.1处上边，密封4.1处下边的物料靠重力下落到出料口6被输送管道8中工作介质压缩空气7带走，密封4.1、4.2处的交替动作可完成物料的不断给料过程，为降低柔性下料管5的应力，延长使用寿命，密封机构采用圆形压滚；在下料口6后的输送管道上设水环11.1，对混合物料进行初步加水，在水环11.1后设涡流混合腔12，利用气体涡流对其携带的物料进一步混合，压缩空气携带物料经软管13至水环11.2微调加水后，由喷嘴14将物料喷射到施工或储存地点；搅拌装置17对料斗或容器中的物料1进行初步的混合，振动器16有利于促进及加快物料的下料速度，为提高效率，振动器最好采用图示垂直振动方式，振动器可安装于支架或柔性下料管上，弹性支腿15有利于发挥振动器的效率；设备各部件均安装于支架10上；搅拌装置17、振动器16可与密封机构共用一动力源，也可采用符合使用环境要求的其它各种动力源。

喷浆机实施例2(附图3)：

在柔性下料管5上端接料斗或容器2，下端接出料口6，柔性下料管5上设控制下料的密封机构，密封机构由滚轮9、伸缩臂21、滑槽22、弹簧18共同组成，密封机构的滚轮9压扁柔性管5形成密封4，滚轮9按图示箭头方向沿轨迹19旋转，各滚轮交替压紧或放松柔性下料管5，密封机构的滚轮9不能同时放开柔性下料管5，保证在整个工作过程中柔性下料管5上至少形成一处密封，滚轮9安装在伸缩臂21上，伸缩臂21保证滚轮9在压紧柔性管5的同时，能随压紧处的高度及力的变化，自由伸缩，不会被卡死或压损柔性管，伸缩臂安装在密封机构的滑槽22中，密封机构上安装的弹簧18通过伸缩臂21对滚轮9提供变化的压紧力，为降低柔性下料管5的应力，延长使用寿命，密封机构采用圆形压滚，密封机构的驱动可用采用符合使用环境要求的各种动力源驱动；出料口6接物料输送管道8，物料1靠重力由料斗或容器2中下落至柔性下料管5中，相对停在密封4处上边，密封4处下边的物料靠重力下落到出料口6被输送管道8中工作介质压缩空气7带走，密封4随滚轮9的不断旋转移动可完成物料的不断给料过程；在下料口6后的输送管道上设涡流混合腔12，利用气体涡流对物料进一步混合，气体携带物料经水环11.1初步加水后，经软管13至水环11.2微调加水，最后由喷嘴14将物料喷射到施工或储存地点；输送管道8在下料口6处缩小流通截面积形成喉管20，其作用是提高气体局部流动速度，促进涡流强度，提高物料混合效果和下料速度；搅拌装置17对料斗或容器中的物料1进行初步的混合，振动器16有利于促进及加快物料的下料速度，为提高效率，振动器最好采用图示垂直振动方式，振动器可安装于支架或柔性下料管上，弹性支腿15有利于发挥振动器的效率；设备各部件均安装于支架10上；搅拌装置17、振动器16可与密封机构共用一动力源，也可采用符合使用环境要求的其它各种动力源。

喷浆机实施例3(附图4)：

在柔性下料管5上端接料斗或容器2，下端接出料口6，柔性下料管5上设控制下料的密封机构，密封机构由滚轮9、滚轮驱动机构22、环形轨道23共同组成，滚轮驱动机构22上开有让滚轮9在其中滑动并驱动滚轮的滑槽，滚轮驱动机构22由驱动系统带动按图示方向绕中心旋转，驱动系统可用采用符合使用环境要求的各种动力源驱动，环形轨道23约束滚轮9的运动，并对接触柔性下料管5的滚轮9施加压力以形成密封，可用弹簧或气缸等对环形轨道23加力，再通过环形轨道23对接触柔性下料管的滚轮9产生压力，滚轮9由滚轮驱动机构22驱动，沿滚轮驱动机构22上的滑槽及环形轨道23运动，各滚轮交替压紧或放松柔性下料管5，密封机构的滚轮9保证在整个工作过程中柔性下料管5上至少形成一处密封，为降低柔性下料管5的应力，延长使用寿命，密封机构采用圆形压滚；出料口6接物料输送管道8，物料1靠重力由料斗或容器2中下落至柔性下料管5中，相对停在密封处上边，密封处下边的物料靠重力下落到出料口6被输送管道8中工作介质压缩空气7带走，密封随滚轮9的不断移动可完成物料的不断给料过程；在下料口6后的输送管道上设水环11.1，对混合物料进行初步加水，在水环11.1后设涡流混合腔12，利用气体涡流对其携带的物料进一步混合，压缩空气携带物料经软管13至水环11.2微调加水后，由喷嘴14将物料喷射到施工或储存地点；搅拌装置17对料斗或容器中的物料1进行初步的混合，振动器16有利于促进及加快物料的下料速度，为提高效率，振动器最好采用图示垂直振动方式，振动器可安装于支架或柔性下料管上，弹性支腿15有利于发挥振动器的效率；设备各部件均安装于支架10上；搅拌装置17、振动器16可与滚轮驱动机构共用一动力源，也可采用符合使用环境要求的其它各种动力源。

Claims (20)

1.一种将物料从低压区向高压区输送的方法，其特征是：柔性下料管上端接料斗或容器，下端接出料口，密封机构不断压紧或放松柔性下料管，使整个工作过程中柔性下料管上至少形成一处密封，出料口接输送管道。

2.根据权利要求1的将物料从低压区向高压区输送的方法，其特征是：密封机构不断压紧或放松柔性下料管采用交替动作方式。

3.根据权利要求1的将物料从低压区向高压区输送的方法，其特征是：密封机构不断压紧或放松柔性下料管采用连续移动方式。

4.根据权利要求1、2、3的将物料从低压区向高压区输送的方法，其特征是：密封机构采用圆形压滚。

5.根据权利要求1、2、3的将物料从低压区向高压区输送的方法，其特征是：柔性下料管用芯线加强的耐磨橡胶或聚氨酯等具有耐磨、易变形、弹性好的材料制造。

6.根据权利要求1、5的将物料从低压区向高压区输送的方法，其特征是：柔性下料管内外胶层断面为近椭圆形，芯线层为圆形，断面长轴方向被密封机构压缩变形形成密封。

7.根据权利要求1、2、3的将物料从低压区向高压区输送的方法，其特征是：用振动机构对物料施加振动。

8.根据权利要求1、7的将物料从低压区向高压区输送的方法，其特征是：振动机构产生垂直方向振动。

9.根据权利要求1、2、3的将物料从低压区向高压区输送的方法，其特征是：储料斗或容器中设一搅拌装置。

10.根据权利要求1、2、3的将物料从低压区向高压区输送的方法，其特征是：在出料口处流通管路上设一涡流混合腔。

11.一种喷浆机，其特征是：柔性下料管上端接料斗或容器，下端接出料口，密封机构不断压紧或放松柔性下料管，使整个工作过程中柔性下料管上至少形成一处密封，出料口接压缩空气流通管道，管道一端接气源，另一端接喷头，设备各部分安装于支架上。

12.根据权利要求11的喷浆机，其特征是：在出料口处气体流通管路上及喷口处设加水口。

13.根据权利要求11、12的喷浆机，其特征是：加水口为环形或多孔结构。

14.根据权利要求11的喷浆机，其特征是：喷口处设加水口。

15.根据权利要求11、14的喷浆机，其特征是：加水口为环形或多孔结构。

16.根据权利要求11的喷浆机，其特征是：支架下设弹性支腿。

17.根据权利要求11的喷浆机，其特征是：密封机构9.1和9.2交替压紧或放松柔性下料管5，密封机构9.3处于密封机构9.1和9.2之间。

18.根据权利要求11的喷浆机，其特征是：密封机构由滚轮9、伸缩臂21、滑槽22、弹簧18共同组成。

19.根据权利要求11的喷浆机，其特征是：输送管道在下料口处缩小流通截面积形成喉管。

20.根据权利要求11的喷浆机，其特征是：密封机构由滚轮9、滚轮驱动机构22、环形轨道23共同组成。

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