CN210459338U - 一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于固液两相流运输领域，尤其涉及一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统。该系统包括喷砂管，该系统还包括底座以及绕所述底座转动的水平转动装置，所述喷砂管与所述水平转动装置固定连接，且所述喷砂管的进砂端穿过所述底座连接有活接头，所述喷砂管的出砂端向远离所述底座的一端悬伸设置；所述喷砂管上设置有喷砂调节装置；所述活接头包括进砂口端的外管和套设于所述外管中的内管，所述外管和所述内管之间设置有密封机构，所述喷砂管与所述内管相连通。本实用新型可实现吸砂管道的水平方向的旋转和竖向角度的调节，与现有技术中的吸砂船相配合，可以在不对吸砂泵做改动的基础上，极大的提高生产效率。

Description

一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统

技术领域

本实用新型属于固液两相流运输领域，尤其涉及一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统。

背景技术

固液两相流动广泛存在于自然界及能源、化工、石油、矿业、水利等各个领域。尤其近年来，随着科学技术的发展，新材料、新技术、新工艺的出现，固液两相留理论的应用范围不断扩大，它在现代工业和科学技术各个领域中的重要性也越来越明显。例如，固体颗粒、泥沙的水力输运、化学工业中的搅拌、过滤等单元操作。

在现在有吸砂船上，吸砂泵都是标配装置，但是与吸砂泵相配合的排砂管都是固定不能转动的，因此，为了实现排砂方向的调整，往往需要对吸砂船的位置进行调整，这不但降低了生产效率，而且很多时候吸砂船的位置也不便于调整。因此，如何实现排砂方向的在线调节，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，为此，本实用新型提供一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统。本实用新型可实现吸砂管道的水平方向的旋转和竖向角度的调节，与现有技术中的吸砂船相配合，可以在不对吸砂泵做改动的基础上，极大的提高生产效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，该系统包括喷砂管，该系统还包括底座以及绕所述底座转动的水平转动装置，所述喷砂管与所述水平转动装置固定连接，且所述喷砂管的进砂端穿过所述底座连接有活接头，所述喷砂管的出砂端向远离所述底座的一端悬伸设置；所述喷砂管上设置有喷砂调节装置；所述活接头包括进砂口端的外管和套设于所述外管中的内管，所述外管和所述内管之间设置有密封机构，所述喷砂管与所述内管相连通。

优选的，所述活接头的外管内壁自所述活接头的进砂口一侧至其出砂口一侧依次设置为大小不同的第一直径段、第二直径段和第三直径段，且所述第一直径段、所述第二直径段和所述第三直径段的内直径尺寸自所述活接头的进砂口一侧至其出砂口一侧逐渐扩大，所述第一直径段和所述第二直径段之间的相交处形成第一台阶，所述第二直径段和所述第三直径段之间的相交处形成第二台阶；所述内管自所述活接头出砂口一侧插入所述外管，且所述内管位于所述外管内部的一端坐落于所述第一台阶处，所述内管的另一端伸出在外管的外侧与所述喷砂管相连通；所述密封机构设置于所述第三直径段与所述内管之间。

优选的，所述密封机构包括橡皮圈和密封条，所述密封条套设在所述内管的与所述第三直径段相配合的管身上，且所述密封条靠近第二台阶设置；所述橡皮圈紧箍在所述内管的与所述第三直径段相配合的管身上，且所述橡皮圈设置在所述密封条的远离第二台阶的一侧；所述橡皮圈的外直径与所述第三直径段的内直径相适配，所述橡皮圈的轴向尺寸大于所述密封条的直径。

进一步优选的，所述密封机构还包括压紧头，所述压紧头为便于插设在所述第三直径段和所述内管之间的圆环状管，所述压紧头的伸出在所述第三直径段的管端部设置有连接臂，所述连接臂沿着所述压紧头的周向分布有多个；所述第三直径段的管端部设置有与所述连接臂相配合的固定部。

优选的，所述连接臂与所述固定部螺栓连接固定；内管的外侧管壁上设有便于固定橡皮圈的环状凹槽。

优选的，所述底座包括外齿圈，所述水平转动装置包括设置于所述外齿圈中并与所述外齿圈构成转动配合的转动基座，所述喷砂管与所述转动基座固定连接；所述水平转动装置还包括与所述外齿圈相配合的驱动部分，所述驱动部分包括电机和由所述电机驱动沿着所述外齿圈行走的驱动齿轮，所述驱动部分与所述转动基座固定连接，所述电机与控制器电连接。

优选的，所述喷砂管自进砂口一侧至出砂口一侧依次设置为与所述内管连通的弯管部、第一连接软管、直管段、第二连接软管和喷砂口；所述转动基座上设置有用于固定所述弯管部的固定支架，所述喷砂调节装置包括用于调节所述直管段的俯仰角度的支撑调节机构，所述支撑调节机构包括用于连接所述直管段和所述固定支架的连接支架，所述连接支架与所述固定支架构成铰接配合，所述支撑调节机构还包括连接在所述直管段和所述固定支架之间的长臂调节单元。

优选的，所述长臂调节单元包括长臂液压调节杆，所述长臂液压调节杆的上端与所述直管段铰接，所述长臂液压调节杆的下端向下延伸并与所述固定支架的较低处铰接。

进一步优选的，所述喷砂调节装置还包括连接在所述直管段和所述喷砂口之间的短臂调节单元，所述短臂调节单元包括短臂液压调节杆，所述短臂液压调节杆的上端与所述直管段铰接，所述短臂液压调节杆的下端向下延伸并与所述喷砂口铰接；所述长臂调节单元和所述短臂调节单元均通过控制器控制调节。

优选的，所述转动基座上背离所述喷砂口的一侧固设有配重箱。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型通过活接头的外管与现有的吸砂泵的出砂口端连接，以及内管与喷砂管的进砂口之间的连接从而通过喷砂管的出砂口端将砂排至合适的位置，并通过密封机构避免在排砂的过程中漏砂，同时通过水平转动装置和喷砂调节装置调节进行水平转动调节或者俯仰角度调节喷砂管的排砂位置，对固液两相流材料的船与船、陆与陆，或者船与陆之间的材料进行转移，解决了目前在对固液两相流材料的船与船、陆与陆，或者船与陆之间的转移过程中需要工人使用推车来回转移材料，费时费力且转移极不方便。

(2)本实用新型通过第一直径段、第二直径段和第三直径段的使用，从而使得内管的进砂口端坐落在第一台阶上实现内管转动外管不动，内管转动配合水平转动装置和喷砂调节装置对喷砂管的角度调节。

(3)本实用新型通过密封机构的设置使用，可以使得外管固定内管转动的过程中同时排砂不会使得材料泄露，影响排砂效果。

(4)本实用新型通过密封材料中的压紧头、连接臂和固定部的使用可以避免密封条和橡皮圈从第二直径段内移位，从而保证了排砂果。

(5)本实用新型将连接臂与固定部之间通过螺栓连接固定可以使得压紧头橡皮圈和密封条之间稳固协作，保证管道活接头的使用质量。

(6)本实用新型通过电机驱动驱动齿轮围绕底座外表面的外齿轮转动，并且驱动部分与水平转动装置中的转动基座固定连接，从而当驱动齿轮绕外齿圈水平转动的过程中，可以带动与水平转动装置固定连接的喷砂管水平转动，从而实现设备喷砂的水平角度调节。

(7)本实用新型通过支撑调节机构中长臂液压调节杆的使用，从而可对喷砂管中的直管段的俯仰角度调节，改变了喷砂同一水平角度排砂远近的调整。

(8)本实用新型通过短臂调节单元中短臂液压调节杆的使用，使喷砂同一水平角度通过喷砂口的角度调节，从而可细调喷砂的位置。

(9)本实用新型通过控制器的使用可以自动控制水平转动装置和喷砂调节装置。

(10)本实用新型通过配重箱的使用，平衡了较长的喷砂管在喷砂过程中，转动基座和底座单侧偏重的现象。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型活接头结构的拆分示意图图。

图3为本实用新型活接头结构组装后的结构示意图。

图中标注符号的含义如下：

10-吸砂泵 11-喷砂管 12-活接头 121-外管

1211-第一直径段 1212-第二直径段 1213-第三直径段

12131-固定部 122-内管 13-密封机构 131-密封条

132-橡皮圈 133-压紧头 1331-连接臂 14-弯管部

16-直管段 17-第二连接软管 18-喷砂口

20-底座 21-外齿圈 30-水平转动装置 31-转动基座

311-固定支架 32-驱动部分 321-电机 322-驱动齿轮

33-控制器 40-喷砂调节装置 41-支撑调节机构

411-连接支架 412-长臂调节单元 4121-长臂液压调节杆

42-短臂调节单元 421-短臂液压调节杆 50-配重箱。

具体实施方式

图1-3所示为一种便于多方位调节的两相流输送用转运吸砂成套设备，该设备包括吸砂泵10以及与吸砂泵10相配合的自调节式高效率两相流转运吸砂系统。该自调节式高效率两相流转运吸砂系统包括底座20、水平转动装置30、固定于水平转动装置30上的喷砂管11，还包括对喷砂管11的喷砂方向做调节的喷砂调节装置40。

之所以专门对自调节式高效率两相流转运吸砂系统进行说明和保护，是因为在现在有吸砂船上，吸砂泵都是标配装置，但是与吸砂泵相配合的排砂管都是固定不能转动的，因此，为了实现排砂方向的调整，往往需要对吸砂船的位置进行调整，这不但降低了生产效率，而且很多时候吸砂船的位置也不便于调整。本发明中的自调节式高效率两相流转运吸砂系统为一套单独的系统，可是实现吸砂管道的水平方向的旋转和竖向角度的调节，与现有技术中的吸砂船相配合，可以在不对吸砂泵做改动的基础上，极大的提高生产效率。

以下对包含吸砂泵在内的两相流输送用转运吸砂成套设备做完整的介绍。

该设备包括吸砂泵10和喷砂管11，该设备还包括底座20以及绕底座20转动的水平转动装置30，喷砂管11与水平转动装置30固定连接，且喷砂管11的进砂端穿过底座20并通过活接头12与吸砂泵10的出口连接，喷砂管11的出砂端向远离底座20的一端悬伸设置；喷砂管11上设置有喷砂调节装置40；活接头12包括与吸砂泵10的出砂端相连的外管121和套设于外管121中的内管122，外管121和内管122之间设置有密封机构13，喷砂管11与内管122相连通。

本实施例中，如图2-3所示，活接头12的外管121内壁自活接头12的进砂口一侧至其出砂口一侧依次设置为大小不同的第一直径段1211、第二直径段1212和第三直径段1213，且第一直径段1211、第二直径段1212和第三直径段1213的内直径尺寸自活接头12的进砂口一侧至其出砂口一侧逐渐扩大，第一直径段1211和第二直径段1212之间的相交处形成第一台阶，第二直径段1212和第三直径段1213之间的相交处形成第二台阶；内管122自活接头12出砂口一侧插入外管121，且内管122位于外管121内部的一端坐落于第一台阶处，内管122的另一端伸出在外管121的外侧与喷砂管11相连通；密封机构13设置于第三直径段1213与内管122之间。

如图2所示，本实施例中的密封机构13包括橡皮圈132和密封条131，密封条131套设在内管122的与第三直径段1213相配合的管身上，且密封条131靠近第二台阶设置；橡皮圈132紧箍在内管122的与第三直径段1213相配合的管身上。为更好的固定橡胶圈132，本实施例在内管122的外侧管壁上设有便于环状凹槽，使橡皮圈132位于该环状凹槽中，且橡皮圈132设置在密封条131的远离第二台阶的一侧。为实现更好的密封，所述橡皮圈132的外直径与第三直径段1213的内直径相适配，橡皮圈132的轴向尺寸大于密封条131的直径。

本实施例中的密封机构13还包括压紧头133，如图2、3所示，压紧头133为便于插设在第三直径段1213和内管122之间的圆环状管，压紧头133的伸出在第三直径段1213的管端部设置有连接臂1331，连接臂1331沿着压紧头133的周向分布有多个；第三直径段1213的管端部设置有与连接臂1331相配合的固定部12132。连接臂1331与固定部12132螺栓连接固定。

本实施例中，如图1所示，底座20包括外齿圈21，水平转动装置30包括设置于外齿圈21中并与外齿圈21构成转动配合的转动基座31，喷砂管11与转动基座31固定连接；水平转动装置30还包括与外齿圈21相配合的驱动部分32，驱动部分32包括电机321和由电机321驱动沿着外齿圈21行走的驱动齿轮322，驱动部分32与转动基座31固定连接，电机321与控制器33电连接。

本实施例中，如图1所示，喷砂管11自进砂口一侧至出砂口一侧依次设置为与内管122连通的弯管部14、第一连接软管、直管段16、第二连接软管17和喷砂口18；转动基座31上设置有用于固定弯管部14的固定支架311，喷砂调节装置40包括用于调节直管段16的俯仰角度的支撑调节机构41，支撑调节机构41包括用于连接直管段16和固定支架311的连接支架411，连接支架411与固定支架311构成铰接配合，支撑调节机构41还包括连接在直管段16和固定支架311之间的长臂调节单元412。长臂调节单元412包括长臂液压调节杆4121，长臂液压调节杆4121的上端与直管段16铰接，长臂液压调节杆4121的下端向下延伸并与固定支架311的较低处铰接。喷砂调节装置40还包括连接在直管段16和喷砂口18之间的短臂调节单元42，短臂调节单元42包括短臂液压调节杆421，短臂液压调节杆421的上端与直管段16铰接，短臂液压调节杆421的下端向下延伸并与喷砂口18铰接。长臂调节单元412和短臂调节单元42均通过与电机321电连接的控制器33控制调节。

如图1所示，转动基座31上背离喷砂口18的一侧固设有配重箱50。

下面结合实施例中的附图对该装置的工作过程进行详细描述。

在使用此成套设备前，将底座20固定在船舶或者陆地上，将吸砂泵10固定在设定位置。先组装活接头12，将橡皮圈132和密封条131依次套设在内管122的外壁上，使密封条131相对于橡皮圈132更靠近内管的进砂口端；将内管122的进砂口坐落在第一直径端1211和第二直径段1212之间的第一台阶上，此时橡皮圈132和密封条131处于第二直径段1212和内管122之间，然后将压紧头133的一端套入内管122和第三直径端1213之间，并使压紧头133的另一端的连接臂1331位于外管121的出砂口外端，将连接臂1331和固定部12132上下对齐，使用螺栓穿入连接臂1331和固定部12132之间并用螺母将二者固定连接。组装好活接头12后，将第一直径端1211的进砂口端与吸砂泵10的出砂口端根据需要选择法兰连接或者直接焊接固定。将内管122的出砂口端，根据需要通过法兰或者焊接，与同水平转动装置30固接的喷砂管11中的弯管部14相连通。

当需要转运砂料时，通过控制器33控制吸砂泵10和电机321动作，先启动电机321，并通过减速器带动驱动齿轮322转动，进而带动转动基座31以及与转动基座31固定连接的喷砂管11转动，与弯管部14相连通的活接头12中的内管122同步转动，而外管121与吸砂泵10则静止不动。由于吸砂泵10固定而不转动，则吸砂工作不受影响，喷砂管11转动从而实现排砂方向的改变，从而可根据工作需要水平调节排砂位置。

喷砂管11的直管段16与弯管部14通过第一连接软管连接，第一连接软管大致处于水平方向，且第一连接软管处于连接支架411与固定支架311的铰接处，因此可通过推动直管段16上仰或者拉动直管段16下降来调节直管段16的俯仰角度。具体说来，本实施例中通过控制器33控制长臂液压调节杆4121来调节直管段16的俯仰角度的大小。此外，通过控制器33控制短臂液压调节杆421动作，对第二连接软管17进行弯曲变形，实现喷砂口18的排砂角度的摆动微调。

经过上述调节和设定，吸砂泵10的吸砂口吸入砂后，通过活接头12将砂料排入喷砂管11，再经由喷砂管11的喷砂口18将砂料喷送到设定位置，实现砂料的转运。

由上述可知，本发明可实现船与船、船与陆、陆与陆之间的固液两相流物料的转移。

以上仅为本实用新型创造的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型创造，凡在本实用新型创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，该系统包括喷砂管(11)，其特征在于：该系统还包括底座(20)以及绕所述底座(20)转动的水平转动装置(30)，所述喷砂管(11)与所述水平转动装置(30)固定连接，且所述喷砂管(11)的进砂端穿过所述底座(20)连接有活接头(12)，所述喷砂管(11)的出砂端向远离所述底座(20)的一端悬伸设置；所述喷砂管(11)上设置有喷砂调节装置(40)；所述活接头(12)包括进砂口端的外管(121)和套设于所述外管(121)中的内管(122)，所述外管(121)和所述内管(122)之间设置有密封机构(13)，所述喷砂管(11)与所述内管(122)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，其特征在于：所述活接头(12)的外管(121)内壁自所述活接头(12)的进砂口一侧至其出砂口一侧依次设置为大小不同的第一直径段(1211)、第二直径段(1212)和第三直径段(1213)，且所述第一直径段(1211)、所述第二直径段(1212)和所述第三直径段(1213)的内直径尺寸自所述活接头(12)的进砂口一侧至其出砂口一侧逐渐扩大，所述第一直径段(1211)和所述第二直径段(1212)之间的相交处形成第一台阶，所述第二直径段(1212)和所述第三直径段(1213)之间的相交处形成第二台阶；所述内管(122)自所述活接头(12)出砂口一侧插入所述外管(121)，且所述内管(122)位于所述外管(121)内部的一端坐落于所述第一台阶处，所述内管(122)的另一端伸出在外管(121)的外侧与所述喷砂管(11)相连通；所述密封机构(13)设置于所述第三直径段(1213)与所述内管(122)之间。

3.根据权利要求2所述的一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，其特征在于：所述密封机构(13)包括橡皮圈(132)和密封条(131)，所述密封条(131)套设在所述内管(122)的与所述第三直径段(1213)相配合的管身上，且所述密封条(131)靠近第二台阶设置；所述橡皮圈(132)紧箍在所述内管(122)的与所述第三直径段(1213)相配合的管身上，且所述橡皮圈(132)设置在所述密封条(131)的远离第二台阶的一侧；所述橡皮圈(132)的外直径与所述第三直径段(1213)的内直径相适配，所述橡皮圈(132)的轴向尺寸大于所述密封条(131)的直径。

4.根据权利要求2或3所述的一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，其特征在于：所述密封机构(13)还包括压紧头(133)，所述压紧头(133)为便于插设在所述第三直径段(1213)和所述内管(122)之间的圆环状管，所述压紧头(133)的伸出在所述第三直径段(1213)的管端部设置有连接臂(1331)，所述连接臂(1331)沿着所述压紧头(133)的周向分布有多个；所述第三直径段(1213)的管端部设置有与所述连接臂(1331)相配合的固定部(12131)。

5.根据权利要求4所述的一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，其特征在于：所述连接臂(1331)与所述固定部(12131)螺栓连接固定；内管(122)的外侧管壁上设有便于固定橡皮圈(132)的环状凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，其特征在于：所述底座(20)包括外齿圈(21)，所述水平转动装置(30)包括设置于所述外齿圈(21)中并与所述外齿圈(21)构成转动配合的转动基座(31)，所述喷砂管(11)与所述转动基座(31)固定连接；所述水平转动装置(30)还包括与所述外齿圈(21)相配合的驱动部分(32)，所述驱动部分(32)包括电机(321)和由所述电机(321)驱动沿着所述外齿圈(21)行走的驱动齿轮(322)，所述驱动部分(32)与所述转动基座(31)固定连接，所述电机(321)与控制器(33)电连接。

7.根据权利要求6所述的一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，其特征在于：所述喷砂管(11)自进砂口一侧至出砂口一侧依次设置为与所述内管(122)连通的弯管部(14)、第一连接软管、直管段(16)、第二连接软管(17)和喷砂口(18)；所述转动基座(31)上设置有用于固定所述弯管部(14)的固定支架(311)，所述喷砂调节装置(40)包括用于调节所述直管段(16)的俯仰角度的支撑调节机构(41)，所述支撑调节机构(41)包括用于连接所述直管段(16)和所述固定支架(311)的连接支架(411)，所述连接支架(411)与所述固定支架(311)构成铰接配合，所述支撑调节机构(41)还包括连接在所述直管段(16)和所述固定支架(311)之间的长臂调节单元(412)。

8.根据权利要求7所述的一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，其特征在于：所述长臂调节单元(412)包括长臂液压调节杆(4121)，所述长臂液压调节杆(4121)的上端与所述直管段(16)铰接，所述长臂液压调节杆(4121)的下端向下延伸并与所述固定支架(311)的较低处铰接。

9.根据权利要求7所述的一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，其特征在于：所述喷砂调节装置(40)还包括连接在所述直管段(16)和所述喷砂口(18)之间的短臂调节单元(42)，所述短臂调节单元(42)包括短臂液压调节杆(421)，所述短臂液压调节杆(421)的上端与所述直管段(16)铰接，所述短臂液压调节杆(421)的下端向下延伸并与所述喷砂口(18)铰接；所述长臂调节单元(412)和所述短臂调节单元(42)均通过控制器(33)控制调节。

10.根据权利要求7所述的一种自调节式高效率两相流转运吸砂系统，其特征在于：所述转动基座(31)上背离所述喷砂口(18)的一侧固设有配重箱(50)。

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