高優(yōu)靜,趙 楠,伊 姣

(陜西省機(jī)械研究院,陜西咸陽 712000)

粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車快速卸料裝置設(shè)計(jì)*

高優(yōu)靜,趙 楠*,伊 姣

(陜西省機(jī)械研究院,陜西咸陽 712000)

針對(duì)粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車如何快速可靠的卸料,闡述了一種粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車快速卸料裝置的設(shè)計(jì)及試驗(yàn),通過應(yīng)用對(duì)比,其相比現(xiàn)有粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車結(jié)構(gòu),該裝置能能夠?qū)崿F(xiàn)更加快速可靠的卸料,提高運(yùn)輸效率和經(jīng)營(yíng)效益。

粉料;卸料;儲(chǔ)運(yùn)罐車

0 引 言

粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車主要用于水泥等粉體材料的運(yùn)輸,其實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)端加工點(diǎn)和使用地點(diǎn)的可靠銜接。排料(卸料)速度和排料(卸料)時(shí)間作為粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車的重要參數(shù),如何快速可靠的裝卸料是我們極力追求的目標(biāo);所謂快速主要涉及排料(卸料)速度,所謂可靠主要是指能夠完全的卸料,不至于存在過多殘留,造成浪費(fèi)。

根據(jù)長(zhǎng)期的使用經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車的排料過程的效率還不夠理想,主要表現(xiàn)在排料(卸料)速度慢,排料(卸料)時(shí)間長(zhǎng),排料(卸料)時(shí)間占用運(yùn)輸時(shí)間的比率大,尤其短途運(yùn)輸其經(jīng)營(yíng)效益顯著低下。針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本設(shè)計(jì)的目的在于提供一種粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車,其相比現(xiàn)有粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)更加快速可靠的卸料,提高運(yùn)輸效率和經(jīng)營(yíng)效益。

1 裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn)和改進(jìn)方案介紹

本設(shè)計(jì)相比現(xiàn)有粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)更加快速可靠的卸料,提高運(yùn)輸效率和經(jīng)營(yíng)效益,具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的效果。

(1)在罐體內(nèi)部的漏斗形狀底端設(shè)置豎直吹風(fēng)管,豎直吹風(fēng)管的出口與所述排料豎管的入口相對(duì);豎直吹風(fēng)管伸出罐體,其入口與送風(fēng)總管相連通。這樣,豎直吹風(fēng)管可以加速排料豎管的上料。

(2)排料橫管相平行設(shè)置有一平行送風(fēng)管,排料豎管和排料橫管連接處設(shè)置有一軸向吹風(fēng)支管,軸向吹風(fēng)支管的出口端與排料橫管具有共同的中心軸線,軸向吹風(fēng)支管的入口端與所述平行送風(fēng)管連通,平行送風(fēng)管伸出罐體并與送風(fēng)總管相連通。這樣,軸向吹風(fēng)支管可以加快粉料在排料橫管的推移速度。

(3)在平行送風(fēng)管與排料橫管之間設(shè)置有至少一個(gè)切向吹風(fēng)支管,切向吹風(fēng)支管的出口端與排料橫管切向連通,切向吹風(fēng)支管的入口端與平行送風(fēng)管連通;并且,切向吹風(fēng)支管為多個(gè),多個(gè)切向吹風(fēng)支管的出口端與排料橫管的相切處位于同一螺旋線上,螺旋線與排料橫管具有共同的中心軸線。這樣,多個(gè)切向吹風(fēng)支管中的送風(fēng)在排料橫管內(nèi)是沿著管壁螺旋形前進(jìn),形成旋風(fēng)包繞粉料,減少粉料與管壁的摩擦力并同時(shí)推動(dòng)粉料,使其送料能力顯著增強(qiáng)。

(4)排料橫管伸出罐體的部分設(shè)置有排料閘閥,在排料橫管上靠近排料閘閥的出口處設(shè)置有與送風(fēng)總管連通的排料助吹管,排料助吹管的中部設(shè)置有排料助吹控制閥。排料助吹管可以提高排料橫管末端的排料速度。

2 具體實(shí)施方式

由于散裝水泥車具有運(yùn)輸效率高,有利于安全運(yùn)輸,保持水泥的完好率,減輕裝卸強(qiáng)度和改善裝卸條件及降低運(yùn)輸成本等優(yōu)點(diǎn)[1]。因此提高卸料速度十分重要,本設(shè)計(jì)以一種散裝水泥粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車作為實(shí)施例進(jìn)行說明。

如圖1所示,該粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車,包括罐體,罐體的兩端具有封頭空腔10,罐體底部呈漏斗形狀,靠近罐體內(nèi)部的漏斗形狀底端設(shè)置有入口向下的排料豎管3,排料豎管3的上端連接有伸出罐體的排料橫管4;罐體內(nèi)部的漏斗形狀底端設(shè)置豎直吹風(fēng)管1,排料豎管3的開口端設(shè)置有喇叭管2,喇叭管2的入口與豎直吹風(fēng)管1的出口相對(duì)。

圖1 水泥粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

排料橫管4相平行設(shè)置有一平行送風(fēng)管5,排料豎管3和排料橫管4連接處設(shè)置有一軸向吹風(fēng)支管6,軸向吹風(fēng)支管6的出口端與排料橫管4具有共同的中心軸線,軸向吹風(fēng)支管6的入口端與平行送風(fēng)管5連通。

平行送風(fēng)管5與排料橫管4之間設(shè)置有多個(gè)切向吹風(fēng)支管7,切向吹風(fēng)支管7的出口端與排料橫管4切向連通,切向吹風(fēng)支管7的入口端與平行送風(fēng)管5連通。同時(shí),多個(gè)切向吹風(fēng)支管7的出口端與排料橫管6的相切處位于同一螺旋線上,所述螺旋線與所述排料橫管具有共同的中心軸線。

平行送風(fēng)管5上連通有兩根豎直送風(fēng)管11,每個(gè)豎直送風(fēng)管11貫穿罐體頂部連通一個(gè)送風(fēng)頂管12,每個(gè)送風(fēng)頂管12分兩路,一路從頂部連通罐體100內(nèi),用于排料時(shí)向罐體內(nèi)部提供壓力;另一路從頂部連通封頭空腔1內(nèi),封頭空腔1底部設(shè)置有清灰管14,用于封頭空腔10的壓力氣體清灰,說明的是清灰和排料是兩個(gè)獨(dú)立功能,上述管路均可設(shè)有控制閥門。

在罐體內(nèi)部的漏斗形狀底部設(shè)置有兩組氣帶8,每組氣帶8的入口端連通一個(gè)封頭空腔10,封頭空腔10外部設(shè)置有氣帶送風(fēng)管13,氣帶送風(fēng)管13上設(shè)置有氣帶送風(fēng)控制閥。氣帶送風(fēng)管13用于依次向封頭空腔10和氣帶8提供壓力氣體,氣帶8的左右是沿其上表面輸出壓力氣體,吹起罐體內(nèi)部的漏斗形狀底部的粉料,使得粉料再重新獲得更靠近漏斗形狀底端的位置,從而實(shí)現(xiàn)粉料向排料豎管的推移。

結(jié)合圖2,該粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車的安裝有柴油機(jī)2,柴油機(jī)2驅(qū)動(dòng)有空壓機(jī)3,空壓機(jī)3連接有送氣總管6,送氣總管6上依次設(shè)置有單向閥、外部供氣接頭4、泄壓閥5;氣帶送風(fēng)管連通送氣總管6,并且氣帶送風(fēng)管上設(shè)置氣帶送風(fēng)控制閥;豎直吹風(fēng)管7伸出罐體,其入口與送風(fēng)總管6相連通;平行送風(fēng)管5伸出罐體并通過送風(fēng)支路管8與送風(fēng)總管6相連通。

圖2 水泥粉料儲(chǔ)運(yùn)罐車的外部結(jié)構(gòu)示意圖

排料橫管18伸出罐體的部分設(shè)置有排料閘閥14,在排料橫管18上靠近其排料閘閥14的出口處設(shè)置有排料助吹管13,排料助吹管13通過送風(fēng)支路管8與所述送風(fēng)總管6連通,并且其連通處靠近送風(fēng)支路控制閥10的出口端。排料助吹管13的中部設(shè)置有排料助吹控制閥12。

在排料橫管4上靠近所述排料閘閥14的入口處設(shè)置有清料反吹管15,清料反吹管15通過送風(fēng)支路管8與送風(fēng)總管6連通,并且其連通處靠近送風(fēng)支路控制閥10的入口端。清料反吹管15的中部設(shè)置有清料反吹控制閥17,靠近清料反吹管17的入口端設(shè)置有正向氣壓采樣管9,正向氣壓采樣管9的末端設(shè)置有壓力表11;靠近清料反吹管15出口端設(shè)置有反向氣壓采樣管16,反向氣壓采樣管16的末端在靠近正向氣壓采樣管的9末端處與其連通。

罐體頂部設(shè)置有人孔1,人孔1可以為一個(gè),也可以為兩個(gè),人孔1也兼做粉料投入孔。

結(jié)合圖3,罐體靠近底部的截面為水渠形,氣帶3設(shè)置在水渠形的渠底,水渠形的渠底的兩個(gè)斜面分別與罐體形成兩個(gè)側(cè)面清灰空腔1,每個(gè)側(cè)面清灰空腔1設(shè)置側(cè)面放灰管2和側(cè)面清灰送風(fēng)管4,側(cè)面清灰送風(fēng)管4與送風(fēng)總管相連通;并且側(cè)面放灰管2和側(cè)面清灰送風(fēng)管4分別設(shè)置有相應(yīng)的控制閥(圖中未示意)。

參照?qǐng)D4,具體地,豎直吹風(fēng)管貫穿罐體的底蓋3伸出,底蓋3通過螺栓與罐體連接。豎直吹風(fēng)管伸出罐體部分設(shè)置有豎直吹風(fēng)控制閥。

豎直吹風(fēng)管包含靠近其出口端的粗管5和遠(yuǎn)離其出口端的細(xì)管2,其中粗管5和細(xì)管2的過渡連接處放置有封閉細(xì)管的圓珠4,粗管5的出口端設(shè)置有防止圓珠4脫離的護(hù)網(wǎng)6。

圖3 罐體內(nèi)部氣帶的俯視分布示意圖

圖4 罐體底部豎直吹風(fēng)管的結(jié)構(gòu)示意圖

參照?qǐng)D5,在罐體內(nèi)部的漏斗形狀底端設(shè)置有粉碎機(jī)構(gòu),具體安裝在底蓋5上,用于罐體底部粉體結(jié)塊的粉碎。

圖5 罐體的粉碎機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖

其中,粉碎機(jī)構(gòu)包含貫穿罐體內(nèi)部的漏斗形狀底端的底蓋5的旋轉(zhuǎn)軸4,旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)端安裝有刀架6,刀架6上安裝有多個(gè)刀片2;旋轉(zhuǎn)軸的外端為驅(qū)動(dòng)端,可以使用風(fēng)炮進(jìn)行驅(qū)動(dòng),風(fēng)炮的驅(qū)動(dòng)風(fēng)管通過快接頭與外部供氣接頭相連接。當(dāng)需要粉碎于罐體底部粉體結(jié)塊時(shí),可以先拆卸3,然后利用風(fēng)炮驅(qū)動(dòng)粉碎機(jī)構(gòu)進(jìn)行破碎。

本設(shè)計(jì)的工作過程如下:當(dāng)需要排料時(shí),首先打開排料閘閥,再啟動(dòng)柴油機(jī),柴油機(jī)帶動(dòng)空壓機(jī),空壓機(jī)的壓力達(dá)到2 MPa,依次打開豎直吹風(fēng)控制閥,豎直吹風(fēng)管向排料豎管吹入粉體;打開送風(fēng)支路控制閥,一方面通過送風(fēng)頂管在罐體內(nèi)部充注壓力氣體,另一方面通過平行送風(fēng)管向排料橫管內(nèi)充注壓力氣體,加速吹動(dòng)粉體;打開排料助吹控制閥,再次在罐體外加速吹動(dòng)排料橫管內(nèi)粉體。打開氣帶送風(fēng)控制閥,氣帶送風(fēng)管用于依次向封頭空腔和氣帶提供壓力氣體,氣帶的左右是沿其上表面輸出壓力氣體,吹起罐體內(nèi)部的漏斗形狀底部的粉料,使得粉料再重新獲得更靠近漏斗形狀底端的位置,從而實(shí)現(xiàn)粉料向排料豎管的推移。

此時(shí),如果排料橫管排料通暢,正向氣壓采集管通過反向氣壓采集管泄壓,壓力表的指示值低;如果排料橫管有堵塞,正向氣壓采集管難以通過反向氣壓采集管泄壓,壓力表的指示值高,高達(dá)2 MPa時(shí),說明排料橫管完全堵塞。

如果排料橫管堵塞時(shí),關(guān)閉排料助吹控制閥、關(guān)閉排料閘閥、豎直吹風(fēng)控制閥、送風(fēng)支路控制閥、氣帶送風(fēng)控制閥,再可以利用粉碎機(jī)構(gòu)粉碎粉體結(jié)塊,然后打開清料反吹控制閥,反向吹動(dòng)排料橫管內(nèi)的粉體,處理完堵塞后,最后重新進(jìn)行排料。

3 結(jié) 語

結(jié)合附圖對(duì)本設(shè)計(jì)優(yōu)選實(shí)施方式作了詳細(xì)介紹,

但是本設(shè)計(jì)不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本設(shè)計(jì)宗旨的前提下做出各種變化,并適用于其他粉體。

[1] 謝開全.我國(guó)散裝水泥車市場(chǎng)情況分析及未來預(yù)測(cè)[J].專用汽車,2007(7):15-17.

Rapid discharge powder transportation tank unit revamping

GAO You-jing,ZHAO Nan,YI Jiao
(Machinery Design Institute of Shaanxi Province,Xianyang Shaanxi 712000,China)

According to the powder material storage tank how fast and reliable discharging,expounds the design and test of a powder material storage tank and rapid unloading device,by contrast,the powder storage tank compared to the existing structure,the device can achieve a more rapid and reliable discharging,improve transport efficiency and operating efficiency.

powder;unloading;storage tank

TP311.11

A

1007-4414(2015)05-0124-03

10.16576/j.cnki.1007-4414.2015.05.043

2015-07-05

高優(yōu)靜(1987-),女,陜西咸陽人,助理工程師,研究方向:檢驗(yàn)檢測(cè)、咨詢服務(wù)。

趙 楠(1986-),男,陜西咸陽人,助理工程師,研究方向:檢驗(yàn)檢測(cè),咨詢服務(wù)。