專利名稱：鉸刀式輸送管道的制作方法
鉸刀式輸送管道本發(fā)明涉及一種流體物質(zhì)輸送管道，尤其是一種含固態(tài)顆粒的流體的輸送管道。
背景技術(shù)：
目前，常見的混凝土、砂漿等含顆粒流體的遠距離運輸，都由輸送泵進行，雖然效率高且技術(shù)成熟，但對于近距離運送卻有大材小用、成本高、不靈活等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種低成本、操作靈活的輸送管道，作為近距離運送含顆粒流體(灰漿或混凝土)的工具，以期節(jié)能降耗，以作為泵送運輸法的補充。本發(fā)明利用巖心鉆去技術(shù)原理，在現(xiàn)有的加肋軟管內(nèi)設(shè)鉸刀，用鉆取或推進灰漿，同時配置相應(yīng)的輔助設(shè)置，形成完整的短距離運輸體系。具體由動力組件、加肋軟管芯、鉸刀、接頭、端頭、護套支架管、加壓葉片、軸承件及其他構(gòu)造件等組成(圖I);動力及其相應(yīng) 組件驅(qū)動加肋軟管轉(zhuǎn)動，護套支架管保護加肋軟管不與外界接觸，鉸刀鉆取和推進灰漿并將其由存儲端運往使用端。軸承設(shè)在加肋軟管和護套支架之間，避免兩者之間摩擦；前端頭與存儲設(shè)備連接，后端頭與使用設(shè)備連接；接頭是加長管道時的連接件。在動力帶動下，鉸刀不斷從儲料斗中鉆去灰漿料并利用螺旋刀片和旋轉(zhuǎn)力向用料都方向推送，軟管芯里的各刀同向推送，將灰漿料由儲料斗送達到用料斗中；軟管芯的柔性特性，可方便的改變輸送線路。動力組件動力組件是由電機、動力軸、主動齒輪、從動齒輪等組成，向軟管芯提供動力。電機、動力軸、主動齒輪安裝在機架上，從動齒輪安裝在軟管芯端頭上，主動齒輪、從動齒輪相哨合傳力。加肋軟管芯加肋軟管芯(簡稱軟管芯)，是在管壁上設(shè)有螺旋狀剛性支撐肋的軟管；軟管由柔性材料制成，可橫向彎曲；螺旋狀剛性肋的盤旋上升方向與軟管芯的旋轉(zhuǎn)方向相同，剛性肋除用以保證軟管芯的圓形截面不變之外，還有作為斜向傳力的作用。加肋軟管芯，內(nèi)壁是光滑的圓柱面，外壁也以光滑的圓柱面為基本類型；但在使用圓柱體作滾動件的情況下，可將外壁設(shè)成間隔的凸出的圓環(huán)(圓環(huán)肋)，軟管芯利用外環(huán)面與滾動體接觸，以減小滾動件與管壁的摩擦(圖9);與軟管芯對應(yīng)，護套支架管也可在內(nèi)圓柱面做成凸出的圓環(huán)。圓環(huán)肋之間形成的環(huán)形槽，剛好作潤滑油的存儲槽。鉸刀鉸刀是用剛性材料制成的螺旋體，連續(xù)或間隔設(shè)在軟管芯內(nèi)，盤旋上升方向與軟管芯旋轉(zhuǎn)方向相同，在軟管芯兩端都露出一定長度；位于后端儲料斗內(nèi)的鉸刀聚攏灰漿并推進軟管芯腔內(nèi)，位于前端的鉸刀將灰漿退出軟管芯并送出一定行程。軟管芯兩端的鉸刀體除呈螺旋狀之外，還在螺旋體外緣設(shè)螺旋狀凸沿或肋(圖10);一方面利用凸沿增強鉸刀的軸向剛度，另一方面提高葉片的輸送能力。凸沿或肋與鉸刀葉片的交接處形成指向軟管芯軸心的弧面，進入鉸刀范圍的灰漿因離心力作用向外滑出，在遇到凸沿弧面后產(chǎn)生折向輸送方向的轉(zhuǎn)向，確定灰衆(zhòng)的流向。為增強外露螺旋狀鉸刀體的軸向剛性，可在軸心位置增設(shè)鉸刀芯，芯與外露葉片連接在一起，形成軸向剛性，增強外露葉片的推進能力。接頭、端頭接頭，是兩條軟管芯之間的剛性連接件。端頭是設(shè)在軟管芯后端和前端的剛性連接件，端頭內(nèi)接軟管芯，外面安裝齒輪和軸承等，端頭將外動力傳給軟管芯并驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，進而帶動鉸刀推送灰漿；端頭套接在護套支架管的端頭內(nèi)，若護套支架管和軟管芯之間設(shè)潤滑油時，則需在兩者的端頭之間設(shè)油封及其他防護構(gòu)造，防止?jié)櫥托孤┮约拔廴净覞{等。護套支架管 護套支架管是柔性圓管或圓形的柔性支架(圖2-圖9)，安裝固定在機架上，內(nèi)部套接軟管芯。護套支架管用以保護軟管芯，同時作為中間支架，通過軸承、軸滾以及軟管芯外環(huán)形凸肋支撐軟管芯。護套支架管既可以是柔性圓管，也可以是圓形的柔性鏤空支架。鏤空支架是螺旋體或其它沿管壁周向開口的圓形骨架式管狀體；鏤空支架的橫截面上，以圓心為軸對稱中心留置一定尺度的管壁(無切割開口區(qū)域(圖7))，增強管道的軸向抗扭能力。在采用螺旋體作支架時，可相對圓管的軸心線平行設(shè)兩條軟軸或小直徑螺旋體，并且設(shè)其盤旋方向相反，以增加護套支架管的軸向抗扭能力，同時平衡軟管芯的旋轉(zhuǎn)扭力。加壓葉片加壓葉片是用剛性材料制成的弧形葉片，安裝在始％5%5頭上，以始％5%5頭軸心為圓心向外發(fā)散，均勻分布，其橫截面弧形線的彎曲方向與端頭的旋轉(zhuǎn)方向相同；多片加壓葉片隨端頭旋轉(zhuǎn)，將儲料斗中的灰漿聚攏攪拌，同時壓向中心位置，使鉸刀所處位置的液體壓力增大，便于鉸刀吸進灰漿。同時，加壓葉片的旋轉(zhuǎn)又二次攪拌了灰漿，并且引發(fā)產(chǎn)生微末，增加了流動性。軸承件軸承件，是對支撐軟管芯的支撐件的統(tǒng)稱，具體由軸承、軸滾等具體形式。軟管芯除在始端終端使用軸承外，中間部位也可使用軸承支撐，同時避免軟管芯與護套支架管之間的直接摩擦；此外，軟管芯中間部位還可以使用軸滾替代軸承功能。軸滾是設(shè)在軟管芯與護套支架管之間的若干圓柱條或螺旋體，軸滾沿護套支架管內(nèi)壁滾動，減小軟管芯的旋轉(zhuǎn)摩擦阻力，同時傳遞支撐力。軸滾兩端及中間部位設(shè)保持架，以保證軸滾之間不上下錯動，同時保持軸滾間一定的距離間隔；保持架內(nèi)徑大于軟管芯外徑，外徑小于護套支架管內(nèi)徑，避免與內(nèi)外管壁摩擦。軟管芯和護套支架管之間也可不設(shè)軸承件，而在兩者的間隙中加注潤滑油潤滑也能實現(xiàn)軟管芯的有效轉(zhuǎn)動。同時，對于一條設(shè)有圓環(huán)肋的軟管芯(圖6)，若將圓環(huán)肋的凸出高度適當?shù)臏p低，不使圓環(huán)肋觸及護套支架管，則凸出的圓環(huán)肋就在軸向?qū)④浌苄痉殖扇舾蓡卧危辉诟鞫沃醒b進短軸滾并加潤滑油潤滑，則形成若干軸滾單元組成的軟管芯，而每個由圓環(huán)肋分割形成的單元則相當于軟管芯的一個軸滾潤滑的艙室。


圖I:鉸刀式輸送管道系統(tǒng)圖(軸向剖面圖)，表示軟管芯套在護套支架管內(nèi)，軟管芯的始端端頭、終端端頭分別套接在儲料斗和用料斗內(nèi)，鉸刀將灰漿由始端儲料斗輸送到終端的用料斗，儲料斗和始端機架固定，用料斗和終端機架固定連接，動力組分別安裝在始端、終端機架上。I. I代表終端機架；I. 2代表始端機架；2· I代表終端動力齒輪；2· 2代表始端動力齒輪；3代表軸承；4. I代表終端從動齒輪；4. 2代表始端從動齒輪；5. O代表安裝在軟管芯中部的鉸刀；鉸刀既可以間斷設(shè)置，又可以連續(xù)設(shè)置；5. I代表安裝在終端的鉸刀；5. 2代表安裝在始端的鉸刀；6. I代表安裝在軟管芯終端的護套支架管的端頭，端頭設(shè)中心孔，內(nèi)套 軟管芯端頭；兩者之間設(shè)軸承，以避免接觸摩擦；6. 2代表安裝在軟管芯始端的護套支架管的端頭；7代表始端儲料斗；8. I代表終端動力軸；8. 2代表始端動力軸；9. I代表軟管芯終端端頭；9. 2代表軟管芯始端端頭；10代表終端用料斗；11代表軟管芯；12代表護套支架管；5. 3代表加壓葉片。圖2 :表示鉸刀式輸送管道中間部位的橫截面圖。13. I代表軸承滾珠；13. 2、13. 3分別代表軸承的內(nèi)外滾珠槽。圖3、4:表示用軸滾替代軸承的鉸刀式輸送管道中間部位的橫截面圖。13. 5代表圓柱形軸滾；13. 4代表螺旋體軸滾。圖5 :表示軟管芯與護套支架管之間不設(shè)軸承件，采用潤滑油潤滑的方式。圖6:表示軟管芯與護套支架管之間不設(shè)軸承件，而在軟管芯或護套支架管上設(shè)環(huán)形肋，減小兩管之間的姐觸摩擦。11. I代表設(shè)在3軟管芯上的環(huán)形肋。若將環(huán)形肋的外徑減小，使之不與護套支架管接觸，并在兩環(huán)形肋之間形成的間隔內(nèi)設(shè)軸滾，則又形成一種新的滾動支撐方式的軟管芯。圖7 :表示護套支架管鏤空的截面圖。12. I代表護套支架管的剩余部分；在使用螺旋體作護套支架管時，在該部位設(shè)軟軸或較細螺旋體；12. 2代表護套支架管鏤空部分，兩條看線之間的區(qū)域代表螺旋體或其他形式的環(huán)狀條形體的側(cè)面。圖8:表示軸滾端頭的保持架，支架不與內(nèi)外管接觸。14代表軸滾端頭的支座孔(軸滾，在端頭對應(yīng)的將直徑縮小，插入孔中)；15代表保持架，它由軸滾驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。圖9 :表示護套支架管和軟管芯上均設(shè)環(huán)形肋，軸滾在環(huán)形肋之間滾動，減小滾動摩擦，同時增加鉸刀式輸送管道的可彎曲程度。11. I代表設(shè)在軟管芯上的環(huán)形肋；12. 3代表設(shè)在護套支架管上的環(huán)形肋。圖10 :是露出端頭的鉸刀體外緣的構(gòu)造示意,表示螺旋狀鉸刀體葉片和設(shè)在外緣的螺旋形肋形成指向螺旋體中心軸的弧面。16代表指向螺旋體中心軸的弧面；17代表螺旋體中心軸線；18代表葉片法線。
具體實施方式
(以圖I和圖4所示為基礎(chǔ)闡釋)I、選擇軟管芯、護套支架管、軸滾A.根據(jù)單位時間內(nèi)的需灰量和擬訂的輸灰管轉(zhuǎn)速，確定軟管芯的管徑；B.根據(jù)軟管芯管徑確定護套支架管內(nèi)徑(兩者間留一定間隙設(shè)置軸滾)；C.根據(jù)軟管芯管外徑、護套支架管內(nèi)徑推算出間隙尺度，按該尺度選柔軟材料制作軸滾(彈簧)，長度略短于護套支架管；
D.制作軸滾保持架，外徑小于護套支架管內(nèi)徑，內(nèi)徑大于軟管芯外徑(為避免保持架與護套支架管之間的摩擦，可在二者間設(shè)滾珠隔離)；并根據(jù)軸滾數(shù)量在保持架上設(shè)相應(yīng)的小孔安裝軸滾；E.制作軸滾端頭，制作小短柱，一端插入軸滾孔(彈簧孔)中，另一端插入保持架上設(shè)的軸滾安裝孔中。2、制作軟管芯、護套支架管端頭；軟管芯始端的端頭要有足夠長的，涉及護套支架管端頭的套接長度、從動齒輪占用長度、機架占用長度、儲料斗套接占用長度、加壓葉片占用長度、以及各設(shè)置之間的技術(shù)間隙。3、根據(jù)軟管芯內(nèi)徑和預(yù)設(shè)的旋轉(zhuǎn)方向制作鉸刀體，露出軟管芯兩端的鉸刀體還要增設(shè)弧形邊緣肋；利用螺距的變化改變鉸刀的推灰量，在相同轉(zhuǎn)速的情況下，螺距大則推灰量大，據(jù)此制作兩種以上螺距的鉸刀。4、安裝鉸刀，始端安裝推灰量的小鉸刀，使始端的推灰量小于終端推灰量，越靠終端，推灰量越大；螺距大，則鉸刀對軟管芯內(nèi)的灰漿的攪拌次數(shù)就少，在軟管芯中部、后部設(shè)大螺距鉸刀，能減小灰漿流動的周向線速度，降低流動性，消除始端壓力葉片攪動時形成的微末。若豎向使用軟管芯，大螺距鉸刀段的灰漿會因重力作用先在下部累積，當達到一定數(shù)量后才被上揚推出，造成間歇輸送；因此，終端端頭鉸刀螺距必需和始端鉸刀螺距相等，并且在終端鉸刀和大螺距鉸刀之間留有一個不設(shè)鉸刀的空白區(qū)域，作為灰漿的臨時存儲點，在避免在終端形成供料斷續(xù)情況。另一方面，可利用這種輸送間歇和真空環(huán)境，使灰漿的流動性充分降低和使始端產(chǎn)生的泡沫徹底破裂。5、制作動力齒輪、從動齒輪，并將動力齒輪安裝在始端、終端機架上，將從動齒輪安裝在始端、終端軟管芯的端頭上。6、制作加壓葉片，并將各葉片固定安裝在一個套筒上(與軟管芯始端端頭套接)。7、分別制作始端儲料斗、終端用料斗，并分別安裝在兩端對應(yīng)的機架上。8、接通電源試用，調(diào)整，定型使用。
權(quán)利要求
1.一種鉸刀式輸送管道，在現(xiàn)有的加肋軟管內(nèi)增設(shè)鉸刀，同時配置相應(yīng)的輔助設(shè)置，借助軟管芯的旋轉(zhuǎn)力用鉸刀鉆取或推進灰漿，形成運輸能力，其特征在于它由動力組件、力口肋軟管芯、鉸刀、護套支架管、端頭、加壓葉片、軸承件、接頭及其他構(gòu)造件等組成；動力及其相應(yīng)組件驅(qū)動加肋軟管芯轉(zhuǎn)動，護套支架管保護加肋軟管不與外界接觸；軟管芯帶動安裝在其內(nèi)壁和端頭上的鉸刀轉(zhuǎn)動鉆取或推進灰漿，將灰漿由始端輸往終端；軸承設(shè)在加肋軟管和護套支架之間，避免兩者之間摩擦；軟管芯和護套支架管兩端均設(shè)有剛性端頭，護套支架管端頭套接軟管芯端頭，兩者之間相互轉(zhuǎn)動，油封等構(gòu)造件設(shè)在兩者套接的范圍內(nèi)；軟管芯端頭上安裝從動齒輪和鉸刀葉片，始端端頭上還安裝加壓葉片；動力通過主動齒輪傳遞給從動齒輪，從動齒輪帶動軟管芯旋轉(zhuǎn)；加壓葉片安裝在軟管芯始端端頭上并隨其旋轉(zhuǎn)，葉片將灰漿推擠至軟管芯中心位置，形成微沫和局部高壓，便于鉸刀推送；軸承件設(shè)在護套支架管和軟管芯之間的間隙里，傳遞護套支架管對軟管芯的支撐力，同時利用滾動摩擦替代兩管之間的接觸摩擦，降低能耗，延長管道使用壽命；接頭設(shè)在鉸刀式輸送管道的中部，將若干端管連接在一起，形成較長管道；潤滑油及其他構(gòu)造件是輸送管道的輔助材料或構(gòu)件，起維護輔助主件工作的作用。
全文摘要
一種鉸刀式輸送管道，鉸刀在軟管芯的帶動下鉆取或推進灰漿，形成運輸能力。它由動力組件、軟管芯、鉸刀、護套支架管、端頭、加壓葉片、軸承件、接頭及其他構(gòu)造件等組成；動力及其相應(yīng)組件驅(qū)動加肋軟管芯轉(zhuǎn)動，護套支架管保護軟管芯不與外界接觸；軟管芯帶動安裝在其內(nèi)壁和端頭上的鉸刀，將灰漿由始端輸往終端；護套支架管端頭內(nèi)套軟管芯端頭，兩者之間相互轉(zhuǎn)動；軟管芯端頭上安裝從動齒輪，傳遞動力；軟管芯始端端頭上安裝的加壓葉片隨端頭旋轉(zhuǎn)，將灰漿聚攏至軟管芯中心，形成微沫和局部高壓。
文檔編號B65G33/16GK102862790SQ201110075669
公開日2013年1月9日 申請日期2011年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月19日
發(fā)明者孫長順 申請人:孫長順