CN209758516U - 气动输送系统的换向机构和气动输送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气动输送系统的换向机构和气动输送系统。换向机构的壳体的内腔被第一隔板(111)和第二隔板(112)分隔成三个腔室，第一隔板(111)具有第一内腔口(126)，第二隔板(112)具有第二内腔口(127)；壳体的外壁具有出风口(121)、入风口(122)、通风口(123)、吸气口(124)和吹气口(125)；换向机构(100)还包括换向执行组件，其能够将吸气口(124)和第二内腔口(127)同时封堵，使物料输送管道(400)获得正压；并且换向执行组件能够将吹气口(125)和第一内腔口(126)同时封堵，使物料输送管道(400)获得负压。根据本实用新型的换向机构能够根据需要调整气流在换向机构内的流动方向，从而实现对物料的双向输送。

Description

气动输送系统的换向机构和气动输送系统

技术领域

本实用新型涉及气动输送领域，尤其涉及能够正向和反向输送物料的气动输送系统和该气动输送系统的换向机构。

背景技术

在气动管道输送的应用中，通常需要某一输送管道能够既具备正向输送的功能、又具备反向输送的功能，换言之需要物料在管道内气流的带动下能够选择性地向两个相反的方向运动。而为了提供两个相反方向的气流，通常需要为输送管道配置两个风机，设备的投入成本较高，且在输送过程中总是一个风机运转、另一个风机待机，设备的利用率不高。

中国专利CN102900866B公开了一种气向阀，使用该气向阀虽然也能调节流经物料输送管道的气流方向，然而在该专利公开的方案中，物料输送管道连接了气向阀的同一个接口，物料有被吸入气向阀的风险。为了避免上述风险，可以设想的解决方案是在气向阀的连接物料输送管道的接口设置拦截装置，这不仅使得设备结构复杂、制作成本高，而且拦截装置容易在物料被吸入时与物料碰撞发出噪音。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种只需要一个风机就能实现双向运输的气动输送系统及其换向机构。

根据本实用新型的第一方面，提供一种换向机构，用于调节气动输送系统的气流输送方向，其包括壳体，其特征在于，

所述壳体的内腔被第一隔板和第二隔板分隔成三个腔室，依次为第一腔室、中间腔室和第二腔室；

所述第一隔板具有连通所述第一腔室和所述中间腔室的第一内腔口；所述第二隔板具有连通所述第二腔室和所述中间腔室的第二内腔口；

所述壳体的外壁具有连通所述壳体的内腔和外界的出风口、入风口、通风口、吸气口和吹气口，

所述出风口和所述入风口分别用于与同一个风机的进口和出口相连，使得所述内腔中的气流能够流过所述出风口而进入所述风机、从所述风机流出的气流能够流过所述入风口而进入所述内腔，

所述吸气口和所述吹气口用于与物料输送管道相连，以根据需要为物料输送管道提供正压或负压，

所述通风口用于与外界空气相通；

所述换向机构还包括换向执行组件，所述换向执行组件能够将所述吸气口和所述第二内腔口同时封堵，使得气流能够从所述入风口流入所述第二腔室、从所述吹气口流出所述第二腔室，使所述物料输送管道获得正压，物料能被正向输送，并且

所述换向执行组件能够将所述吹气口和所述第一内腔口同时封堵，使得气流能够从所述吸气口流入所述第一腔室、从所述出风口流出所述第一腔室，使所述物料输送管道获得负压，物料能被反向输送。

在至少一个实施方式中，所述吸气口和所述第一内腔口朝向相对地设置，所述吹气口和所述第二内腔口朝向相对地设置。

在至少一个实施方式中，所述换向执行组件包括第一密封盘、第二密封盘和连接件，

所述第一密封盘和所述第二密封盘间隔开地固定于所述连接件、使所述第一密封盘位于所述吸气口和所述第一内腔口之间、所述第二密封盘位于所述吹气口和所述第二内腔口之间，

所述连接件能够选择性地平移使所述第一密封盘将所述吸气口封堵、同时所述第二密封盘将所述第二内腔口封堵，或者

所述第二密封盘将所述吹气口封堵、同时所述第一密封盘将所述第一内腔口封堵。

在至少一个实施方式中，所述换向执行组件还包括电机和齿轮，所述连接件为与所述齿轮啮合的齿条，

所述电机能够带动所述齿轮正向或反向地转动，并进一步使所述齿条往复运动。

在至少一个实施方式中，所述壳体包括箱体和箱盖，所述箱盖的至少部分区域是透明的。

根据本实用新型的第二方面，提供一种气动输送系统，其包括风机、气流调节管道、物料输送管道和根据本实用新型所述的换向机构，

所述风机的进口连接所述换向机构的所述出风口，所述风机的出口连接所述换向机构的所述入风口，

所述吹气口和所述吸气口通过所述气流调节管道连接所述物料输送管道，

通过改变所述换向机构的工作状态，能够使所述物料输送管道选择性地获得来自所述吹气口的正压或来自所述吸气口的负压。

在至少一个实施方式中，所述物料输送管道包括正压输送道、双向输送道和三通接头，

所述正压输送道分别连接所述气流调节管道和所述三通接头的第一口，

所述三通接头的第二口连接所述双向输送道，

所述三通接头的第三口与所述吸气口连通，

所述第一口与所述第二口的朝向平行，所述第二口与所述第三口的朝向不平行。

在至少一个实施方式中，所述第一口与所述第二口均为水平朝向且具有共用的轴线，所述第三口竖直朝上。

在至少一个实施方式中，所述正压输送道的输送路径是弯曲的，被反向输送的物料在进入所述正压输送道后能够逐渐减速并在正压输送道内停止运动。

在至少一个实施方式中，其特征在于，所述物料输送管道的内径大于所述气流调节管道的内径。

根据本实用新型的换向机构能够根据需要调整来自风机的气流在换向机构内的流动方向，从而为气动输送系统提供不同的输送气流以实现对物料的双向输送；且不同方向的气流使用不同的气流调节管道，物料不容易被吸入换向机构、不容易与换向机构或管道发生碰撞。

附图说明

图1和图2是根据本实用新型的一个实施方式的气动输送系统的部分结构的示意图。

图3是根据本实用新型的一个实施方式的换向机构的部分结构的示意图。

图4是图3中的换向执行组件的结构示意图。

附图标记说明

100换向机构；101第一腔室；102第二腔室；103中间腔室；111第一隔板；112第二隔板；113箱体；114箱盖；

121出风口；122入风口；123通风口；124吸气口；125吹气口；126第一内腔口；127第二内腔口；

131第一密封盘；132第二密封盘；

140电机；151齿轮；152齿条；

200气流调节管道；201出风管；202入风管；203通风管；2031过滤器；204吸气管；205吹气管；

300风机；

400物料输送管道；401正压输送道；402负压输送道；403双向输送道；404三通接头；4041第一口；4042第二口；4043第三口。

具体实施方式

下面参照附图描述本实用新型的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本实用新型，而不用于穷举本实用新型的所有可行的方式，也不用于限制本实用新型的范围。

参照图1和图2，根据本实用新型的气动输送系统包括换向机构100、气流调节管道200、物料输送管道400和风机300。其中，气流调节管道200包括出风管201、入风管202、通风管203、吸气管204和吹气管205。出风管201和入风管202均一端连接风机300、另一端连接换向机构100以为换向机构提供气流。吸气管204和吹气管205均一端连接换向机构100、另一端连接物料输送管道400，以经过换向机构100选择性地为物料输送管道提供某一方向的气流。通风管203的一端连接换向机构100、另一端与外界空气相通。

通风管203连接有过滤器2031，用于防止异物进入通风管203。过滤器2031的盖能够被方便地打开而进行清理维护。

以下参照图3和图4说明换向机构100的具体结构及其对气流方向的调整方式。

换向机构100具有由箱体113和箱盖114构成的壳体，箱体113和箱盖114密封地连接。壳体的内腔被第一隔板111和第二隔板112分隔成三个腔室，分别为第一腔室101、第二腔室102和中间腔室103。第一隔板111具有第一内腔口126，当第一内腔口126处于打开状态时，第一腔室101和中间腔室103连通；当第一内腔口126处于闭合状态时，第一腔室101和中间腔室103被隔离开。第二隔板112具有第二内腔口127，当第二内腔口127处于打开状态时，第二腔室102和中间腔室103连通；当第二内腔口127处于闭合状态时，第二腔室102和中间腔室103被隔离开。优选地，箱盖114具有三个透明的区域，以方便观察第一腔室101、第二腔室102和中间腔室103内的零部件状况，便于装置的维修和保养。

箱体113开设有与外界连通的五个开口，分别为出风口121、入风口122、通风口123、吸气口124和吹气口125；其中，出风口121连接出风管201，入风口122连接入风管202，通风口123连接通风管203，吸气口124连接吸气管204，吹气口125连接吹气管205。

出风口121、吸气口124和第一内腔口126位于第一腔室101的壁上，当出风口121、吸气口124和第一内腔口126全部封闭后，第一腔室101处于封闭状态。入风口122、吹气口125和第二内腔口127位于第二腔室102的壁上，当入风口122、吹气口125和第二内腔口127全部封闭后，第二腔室102处于封闭状态。

其中，吸气口124和第一内腔口126朝向相对地设置，吹气口125和第二内腔口127朝向相对地设置，这四个开口设置于同一轴线。通风口123位于中间腔室103的壁上。出风口121、入风口122和通风口123的朝向平行，且这三个开口的朝向与吸气口124/吹气口125/第一内腔口126/第二内腔口127的朝向垂直。

上述五个开口的位置设置关系，不仅使得下文将介绍的气流调节过程容易进行，而且能避免由于意外而被吸入换向机构100内的物品(输送的物料或是异物)撞击下文将介绍的换向执行组件的电机等驱动装置。这是因为，被吸入换向机构100内的物品只有可能从吸气口124进入换向机构100，而与吸气口124相对的是第一内腔口126。不论第一内腔口126是被封堵或是打开，被吸入的物品都容易被下文将介绍的第一密封盘131阻挡并停留在第一腔室101内，而不容易转弯通过出风口121、或是进入中间腔室103甚至第二腔室102。

换向机构100还包括换向执行组件，换向执行组件能够选择性地使吸气口124、吹气口125、第一内腔口126和第二内腔口127打开或关闭，从而调整气流在吸气管204和吹气管205内的流通方式。

参照图4，换向执行组件可以包括电机140、齿轮151、齿条152、第一密封盘131和第二密封盘132。齿条152与齿轮151啮合，齿轮151受电机140驱动地转动。第一密封盘131和第二密封盘132固定在作为连接件的齿条152的两个端部，电机140的正转或反转能够驱动齿条152带着第一密封盘131和第二密封盘132一同朝正向或反向平移。

第一密封盘131位于第一腔室101内、且处于吸气口124和第一内腔口126之间，第二密封盘132位于第二腔室102内、且处于吹气口125和第二内腔口127之间。如下三个距离相等：吸气口124到第二内腔口127的距离、吹气口125到第一内腔口126的距离和第一密封盘131到第二密封盘132的距离。当电机140正转、带动齿条152正向运动至第一密封盘131将吸气口124封堵(关闭)时，第二密封盘132恰好将第二内腔口127封堵；当电机140反转、带动齿条152反向运动至第二密封盘132将吹气口125封堵时，第一密封盘131恰好将第一内腔口126封堵。

接下来参照图2和图3介绍气动输送系统分别在进行正向输送和反向输送时，换向执行组件的不同工作位置和气流调节管道200内的气流方向。

(1)气动输送系统正向输送

此时吸气口124被第一密封盘131封堵而关闭、第二内腔口127被第二密封盘132封堵而关闭，而第一内腔口126和吹气口125处于打开状态。第一腔室101和中间腔室103贯通成“对空腔室”，对空腔室与第二腔室102密封地隔离开。

由于风机300对气流的泵送作用，对空腔室内的气流将通过出风口121流入风机300的进口，从风机300的出口流出的气流通过入风口122流入第二腔室102。

此时对空腔室与外界连通的只有出风口121和通风口123，空气从通风口123流入对空腔室、从出风口121流出对空腔室。

同时第二腔室102与外界连通的只有入风口122和吹气口125，空气从入风口122流入第二腔室102、从吹气口125流出第二腔室102。

从吹气口125流出的空气进入吹气管205、进一步流到物料输送管道400内为物料输送管道400提供正压，物料在物料输送管道400内正向输送。

(2)气动输送系统反向输送

此时吹气口125被第二密封盘132封堵而关闭、第一内腔口126被第一密封盘131封堵而关闭，而第二内腔口127和吸气口124处于打开状态。第二腔室102和中间腔室103贯通成“对空腔室”，对空腔室与第一腔室101密封地隔离开。

由于风机300对气流的泵送作用，第一腔室101内的气流将通过出风口121流入风机300、从风机300流出的气流通过入风口122流入对空腔室。

此时对空腔室与外界连通的只有入风口122和通风口123，空气从入风口122流入对空腔室、从通风口123流出对空腔室。

此时第一腔室101与外界连通的只有出风口121和吸气口124，空气从吸气口124流入第一腔室101、从出风口121流出第一腔室101。

与吸气口124相连的吸气管204向物料输送管道400提供负压，物料在物料输送管道400内反向输送。

参照图2，接下来介绍物料输送管道400的具体结构及其与气流调节管道200的连接关系。

物料输送管道400包括正压输送道401、负压输送道402、双向输送道403和三通接头404。正压输送道401与吹气管205连接，负压输送道402与吸气管204连接，正压输送道401和负压输送道402通过三通接头404汇总后与双向输送道403连接。

图2中只示意性地示出了双向输送道403的一部分，物料能够在双向输送道403内被正向或反向地输送。在不同的输送阶段，双向输送道403能够选择性地与未示出的输送路径的各节点连接，从而实现物料在不同的节点之间的输送。

物料输送管道400的内径大于物料的尺寸。在本实施方式中，气流调节管道200的内径小于物料输送管道400的内径。

三通接头404呈大致T形，其第一口4041和第二口4042位于同一水平高度，从第一口4041到第二口4042之间的通道形成水平的直通道，第三口4043为竖直朝上的开口、其水平高度高于第一口4041或第二口4042的水平高度。

第一口4041连接正压输送道401，第二口4042连接双向输送道403，第三口4043连接负压输送道402。这使得负压输送道402的水平高度高于正压输送道401。这样的设置使得物料在反向输送时不容易向上方转弯而被吸入气流调节管道200、或是在吸气管204和负压输送道402之间突然停止运动而撞击管道，这在下文介绍物料的输送状态时将更容易被理解。

接下来介绍物料在被正向或反向输送的起止时段的运动状态。

当气动输送系统反向输送时，吸气管204为负压输送道402提供负压，物料朝靠近风机300的方向运动。气流在管道内的流动方向是：从双向输送道403进入三通接头404的第二口4042、经过第三口4043流至负压输送道402、再流入吸气管204。此时吹气口125处于被封堵状态，吹气管205和正压输送道401内几乎没有气流流动。当物料运动至接近三通接头404时，物料被期望减速至停止运动。本实施方式中三通接头404及其与正压输送道401和负压输送道402的设置方式巧妙地为物料的减速运动提供了帮助：

当物料运动到进入三通接头404后，运动方向前方有两个运动路径可供选择，即进入正压输送道401或负压输送道402。一方面由于物料自身重力的影响，其不容易克服重力而上升进入负压输送道402；另一方面，物料更容易因惯性作用而直接水平向前(而不是转弯向上)并进入正压输送道401。进入正压输送道401内的物料不再受到气流驱动，正压输送道401起到了缓冲通道的作用，物料与正压输送道401的壁摩擦而做减速运动。

正压输送道401被设置成水平的弯道，使减速运动的物料在转弯改变运动方向的过程中更快地完成减速。正压输送道401的长度和转弯角度可以根据物料的属性而进行设计，保证物料在正压输送道401内能充分减速至缓慢停止而不撞击吹气管205。

经过反向输送而停留在正压输送道401内的物料，可以在下一个输送阶段(待双向输送管道403的中间节点完成输送路径切换后)被正向输送，从而离开正压输送道401，运动至物流路径的下一个节点。

本实用新型至少具有以下优点中的一个优点：

(i)本实用新型的换向机构100使得气动输送系统只需要一个风机300便能实现对物料的双向运输。

(ii)换向机构100的吸气口124和吹气口125分别连接吸气管204和吹气管205，正向的气流和反向的气流分别经由不同的管道连接到物料输送管道400。使得正压输送道401在物料的反向输送过程中起到了缓冲通道的作用，物料不容易撞击管道以损坏管道或是发出噪音。

当然，本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员在本实用新型的教导下可以对本实用新型的上述实施方式做出各种变型，而不脱离本实用新型的范围。例如：

(i)由于物料在输送过程中不容易进入负压输送道402，负压输送道402不需要起到容纳物料的作用，因此本实用新型对负压输送道402的内径大小不作限制，例如，图2中示出的负压输送道402可以被省略、使吸气管204直接连接到三通接头404的第三口4043。

(ii)三通接头404的第三口4043可以不是竖直朝上的开口，例如，其可以倾斜朝上地设置。甚至第三口4043可以是水平朝向的，此时优选地，第三口4043的朝向与第二口4042的朝向不平行(朝向不同的方向)，而第一口4041的朝向与第二口4042的朝向平行(背对地朝向)以保证物料在反向输送时更容易从第二口4042流至第一口4041、而不是从第二口4042流至第三口4043。

(iii)本实用新型的换向执行组件中的电机140、齿轮151和齿条152还可以由其它能够实现往复运动的部件组件代替，例如将第一密封盘131和第二密封盘132固定于某一连接件，并使用丝杠带动该连接件运动。

Claims (10)

1.一种换向机构(100)，用于调节气动输送系统的气流输送方向，其包括壳体，其特征在于，

所述壳体的内腔被第一隔板(111)和第二隔板(112)分隔成三个腔室，依次为第一腔室(101)、中间腔室(103)和第二腔室(102)；

所述第一隔板(111)具有连通所述第一腔室(101)和所述中间腔室(103)的第一内腔口(126)；所述第二隔板(112)具有连通所述第二腔室(102)和所述中间腔室(103)的第二内腔口(127)；

所述壳体的外壁具有连通所述壳体的内腔和外界的出风口(121)、入风口(122)、通风口(123)、吸气口(124)和吹气口(125)，

所述出风口(121)和所述入风口(122)分别用于与同一个风机(300)的进口和出口相连，使得所述内腔中的气流能够流过所述出风口(121)而进入所述风机(300)、从所述风机(300)流出的气流能够流过所述入风口(122)而进入所述内腔，

所述吸气口(124)和所述吹气口(125)用于与物料输送管道(400)相连，以根据需要为物料输送管道(400)提供正压或负压，

所述通风口(123)用于与外界空气相通；

所述换向机构(100)还包括换向执行组件，所述换向执行组件能够将所述吸气口(124)和所述第二内腔口(127)同时封堵，使得气流能够从所述入风口(122)流入所述第二腔室(102)、从所述吹气口(125)流出所述第二腔室(102)，使所述物料输送管道(400)获得正压，物料能被正向输送，并且

所述换向执行组件能够将所述吹气口(125)和所述第一内腔口(126)同时封堵，使得气流能够从所述吸气口(124)流入所述第一腔室(101)、从所述出风口(121)流出所述第一腔室(101)，使所述物料输送管道(400)获得负压，物料能被反向输送。

2.根据权利要求1所述的换向机构(100)，其特征在于，所述吸气口(124)和所述第一内腔口(126)朝向相对地设置，所述吹气口(125)和所述第二内腔口(127)朝向相对地设置。

3.根据权利要求1所述的换向机构(100)，其特征在于，所述换向执行组件包括第一密封盘(131)、第二密封盘(132)和连接件，

所述第一密封盘(131)和所述第二密封盘(132)间隔开地固定于所述连接件、使所述第一密封盘(131)位于所述吸气口(124)和所述第一内腔口(126)之间、所述第二密封盘(132)位于所述吹气口(125)和所述第二内腔口(127)之间，

所述连接件能够选择性地平移使所述第一密封盘(131)将所述吸气口(124)封堵、同时所述第二密封盘(132)将所述第二内腔口(127)封堵，或者

所述第二密封盘(132)将所述吹气口(125)封堵、同时所述第一密封盘(131)将所述第一内腔口(126)封堵。

4.根据权利要求3所述的换向机构(100)，其特征在于，所述换向执行组件还包括电机(140)和齿轮(151)，所述连接件为与所述齿轮(151)啮合的齿条(152)，

所述电机(140)能够带动所述齿轮(151)正向或反向地转动，并进一步使所述齿条(152)往复运动。

5.根据权利要求1所述的换向机构(100)，其特征在于，所述壳体包括箱体(113)和箱盖(114)，所述箱盖(114)的至少部分区域是透明的。

6.一种气动输送系统，其包括风机(300)、气流调节管道(200)、物料输送管道(400)和根据权利要求1至5中任一项所述的换向机构(100)，

所述风机(300)的进口连接所述换向机构(100)的所述出风口(121)，所述风机(300)的出口连接所述换向机构(100)的所述入风口(122)，

所述吹气口(125)和所述吸气口(124)通过所述气流调节管道(200)连接所述物料输送管道(400)，

通过改变所述换向机构(100)的工作状态，能够使所述物料输送管道(400)选择性地获得来自所述吹气口(125)的正压或来自所述吸气口(124)的负压。

7.根据权利要求6所述的气动输送系统，其特征在于，所述物料输送管道(400)包括正压输送道(401)、双向输送道(403)和三通接头(404)，

所述正压输送道(401)分别连接所述气流调节管道(200)和所述三通接头(404)的第一口(4041)，

所述三通接头(404)的第二口(4042)连接所述双向输送道(403)，

所述三通接头(404)的第三口(4043)与所述吸气口(124)连通，

所述第一口(4041)与所述第二口(4042)的朝向平行，所述第二口(4042)与所述第三口(4043)的朝向不平行。

8.根据权利要求7所述的气动输送系统，其特征在于，所述第一口(4041)与所述第二口(4042)均为水平朝向且具有共用的轴线，所述第三口(4043)竖直朝上。

9.根据权利要求7所述的气动输送系统，其特征在于，所述正压输送道(401)的输送路径是弯曲的，被反向输送的物料在进入所述正压输送道(401)后能够逐渐减速并在正压输送道(401)内停止运动。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的气动输送系统，其特征在于，所述物料输送管道(400)的内径大于所述气流调节管道(200)的内径。