粉料储运罐车快速卸料装置设计*

高优静,赵 楠,伊 姣

(陕西省机械研究院,陕西咸阳 712000)

粉料储运罐车快速卸料装置设计*

高优静,赵 楠*,伊 姣

(陕西省机械研究院,陕西咸阳 712000)

针对粉料储运罐车如何快速可靠的卸料,阐述了一种粉料储运罐车快速卸料装置的设计及试验,通过应用对比,其相比现有粉料储运罐车结构,该装置能能够实现更加快速可靠的卸料,提高运输效率和经营效益。

粉料;卸料;储运罐车

0 引 言

粉料储运罐车主要用于水泥等粉体材料的运输,其实现了远端加工点和使用地点的可靠衔接。排料(卸料)速度和排料(卸料)时间作为粉料储运罐车的重要参数,如何快速可靠的装卸料是我们极力追求的目标;所谓快速主要涉及排料(卸料)速度,所谓可靠主要是指能够完全的卸料,不至于存在过多残留,造成浪费。

根据长期的使用经验,发现现有粉料储运罐车的排料过程的效率还不够理想,主要表现在排料(卸料)速度慢,排料(卸料)时间长,排料(卸料)时间占用运输时间的比率大,尤其短途运输其经营效益显著低下。针对上述现有技术中的不足,本设计的目的在于提供一种粉料储运罐车,其相比现有粉料储运罐车结构,能够实现更加快速可靠的卸料,提高运输效率和经营效益。

1 装置设计特点和改进方案介绍

本设计相比现有粉料储运罐车结构,能够实现更加快速可靠的卸料,提高运输效率和经营效益,具有突出的实质性特点和显著的效果。

(1)在罐体内部的漏斗形状底端设置竖直吹风管,竖直吹风管的出口与所述排料竖管的入口相对;竖直吹风管伸出罐体,其入口与送风总管相连通。这样,竖直吹风管可以加速排料竖管的上料。

(2)排料横管相平行设置有一平行送风管,排料竖管和排料横管连接处设置有一轴向吹风支管,轴向吹风支管的出口端与排料横管具有共同的中心轴线,轴向吹风支管的入口端与所述平行送风管连通,平行送风管伸出罐体并与送风总管相连通。这样,轴向吹风支管可以加快粉料在排料横管的推移速度。

(3)在平行送风管与排料横管之间设置有至少一个切向吹风支管,切向吹风支管的出口端与排料横管切向连通,切向吹风支管的入口端与平行送风管连通;并且,切向吹风支管为多个,多个切向吹风支管的出口端与排料横管的相切处位于同一螺旋线上,螺旋线与排料横管具有共同的中心轴线。这样,多个切向吹风支管中的送风在排料横管内是沿着管壁螺旋形前进,形成旋风包绕粉料,减少粉料与管壁的摩擦力并同时推动粉料,使其送料能力显著增强。

(4)排料横管伸出罐体的部分设置有排料闸阀,在排料横管上靠近排料闸阀的出口处设置有与送风总管连通的排料助吹管,排料助吹管的中部设置有排料助吹控制阀。排料助吹管可以提高排料横管末端的排料速度。

2 具体实施方式

由于散装水泥车具有运输效率高,有利于安全运输,保持水泥的完好率,减轻装卸强度和改善装卸条件及降低运输成本等优点[1]。因此提高卸料速度十分重要,本设计以一种散装水泥粉料储运罐车作为实施例进行说明。

如图1所示,该粉料储运罐车,包括罐体,罐体的两端具有封头空腔10,罐体底部呈漏斗形状,靠近罐体内部的漏斗形状底端设置有入口向下的排料竖管3,排料竖管3的上端连接有伸出罐体的排料横管4;罐体内部的漏斗形状底端设置竖直吹风管1,排料竖管3的开口端设置有喇叭管2,喇叭管2的入口与竖直吹风管1的出口相对。

图1 水泥粉料储运罐车的内部结构示意图

排料横管4相平行设置有一平行送风管5,排料竖管3和排料横管4连接处设置有一轴向吹风支管6,轴向吹风支管6的出口端与排料横管4具有共同的中心轴线,轴向吹风支管6的入口端与平行送风管5连通。

平行送风管5与排料横管4之间设置有多个切向吹风支管7,切向吹风支管7的出口端与排料横管4切向连通,切向吹风支管7的入口端与平行送风管5连通。同时,多个切向吹风支管7的出口端与排料横管6的相切处位于同一螺旋线上,所述螺旋线与所述排料横管具有共同的中心轴线。

平行送风管5上连通有两根竖直送风管11,每个竖直送风管11贯穿罐体顶部连通一个送风顶管12,每个送风顶管12分两路,一路从顶部连通罐体100内,用于排料时向罐体内部提供压力;另一路从顶部连通封头空腔1内,封头空腔1底部设置有清灰管14,用于封头空腔10的压力气体清灰,说明的是清灰和排料是两个独立功能,上述管路均可设有控制阀门。

在罐体内部的漏斗形状底部设置有两组气带8,每组气带8的入口端连通一个封头空腔10,封头空腔10外部设置有气带送风管13,气带送风管13上设置有气带送风控制阀。气带送风管13用于依次向封头空腔10和气带8提供压力气体,气带8的左右是沿其上表面输出压力气体,吹起罐体内部的漏斗形状底部的粉料,使得粉料再重新获得更靠近漏斗形状底端的位置,从而实现粉料向排料竖管的推移。

结合图2,该粉料储运罐车的安装有柴油机2,柴油机2驱动有空压机3,空压机3连接有送气总管6,送气总管6上依次设置有单向阀、外部供气接头4、泄压阀5;气带送风管连通送气总管6,并且气带送风管上设置气带送风控制阀;竖直吹风管7伸出罐体,其入口与送风总管6相连通;平行送风管5伸出罐体并通过送风支路管8与送风总管6相连通。

图2 水泥粉料储运罐车的外部结构示意图

排料横管18伸出罐体的部分设置有排料闸阀14,在排料横管18上靠近其排料闸阀14的出口处设置有排料助吹管13,排料助吹管13通过送风支路管8与所述送风总管6连通,并且其连通处靠近送风支路控制阀10的出口端。排料助吹管13的中部设置有排料助吹控制阀12。

在排料横管4上靠近所述排料闸阀14的入口处设置有清料反吹管15,清料反吹管15通过送风支路管8与送风总管6连通,并且其连通处靠近送风支路控制阀10的入口端。清料反吹管15的中部设置有清料反吹控制阀17,靠近清料反吹管17的入口端设置有正向气压采样管9,正向气压采样管9的末端设置有压力表11;靠近清料反吹管15出口端设置有反向气压采样管16,反向气压采样管16的末端在靠近正向气压采样管的9末端处与其连通。

罐体顶部设置有人孔1,人孔1可以为一个,也可以为两个,人孔1也兼做粉料投入孔。

结合图3,罐体靠近底部的截面为水渠形,气带3设置在水渠形的渠底,水渠形的渠底的两个斜面分别与罐体形成两个侧面清灰空腔1,每个侧面清灰空腔1设置侧面放灰管2和侧面清灰送风管4,侧面清灰送风管4与送风总管相连通;并且侧面放灰管2和侧面清灰送风管4分别设置有相应的控制阀(图中未示意)。

参照图4,具体地,竖直吹风管贯穿罐体的底盖3伸出,底盖3通过螺栓与罐体连接。竖直吹风管伸出罐体部分设置有竖直吹风控制阀。

竖直吹风管包含靠近其出口端的粗管5和远离其出口端的细管2,其中粗管5和细管2的过渡连接处放置有封闭细管的圆珠4,粗管5的出口端设置有防止圆珠4脱离的护网6。

图3 罐体内部气带的俯视分布示意图

图4 罐体底部竖直吹风管的结构示意图

参照图5,在罐体内部的漏斗形状底端设置有粉碎机构,具体安装在底盖5上,用于罐体底部粉体结块的粉碎。

图5 罐体的粉碎机构的结构示意图

其中,粉碎机构包含贯穿罐体内部的漏斗形状底端的底盖5的旋转轴4,旋转轴的内端安装有刀架6,刀架6上安装有多个刀片2;旋转轴的外端为驱动端,可以使用风炮进行驱动,风炮的驱动风管通过快接头与外部供气接头相连接。当需要粉碎于罐体底部粉体结块时,可以先拆卸3,然后利用风炮驱动粉碎机构进行破碎。

本设计的工作过程如下:当需要排料时,首先打开排料闸阀,再启动柴油机,柴油机带动空压机,空压机的压力达到2 MPa,依次打开竖直吹风控制阀,竖直吹风管向排料竖管吹入粉体;打开送风支路控制阀,一方面通过送风顶管在罐体内部充注压力气体,另一方面通过平行送风管向排料横管内充注压力气体,加速吹动粉体;打开排料助吹控制阀,再次在罐体外加速吹动排料横管内粉体。打开气带送风控制阀,气带送风管用于依次向封头空腔和气带提供压力气体,气带的左右是沿其上表面输出压力气体,吹起罐体内部的漏斗形状底部的粉料,使得粉料再重新获得更靠近漏斗形状底端的位置,从而实现粉料向排料竖管的推移。

此时,如果排料横管排料通畅,正向气压采集管通过反向气压采集管泄压,压力表的指示值低;如果排料横管有堵塞,正向气压采集管难以通过反向气压采集管泄压,压力表的指示值高,高达2 MPa时,说明排料横管完全堵塞。

如果排料横管堵塞时,关闭排料助吹控制阀、关闭排料闸阀、竖直吹风控制阀、送风支路控制阀、气带送风控制阀,再可以利用粉碎机构粉碎粉体结块,然后打开清料反吹控制阀,反向吹动排料横管内的粉体,处理完堵塞后,最后重新进行排料。

3 结 语

结合附图对本设计优选实施方式作了详细介绍,

但是本设计不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本设计宗旨的前提下做出各种变化,并适用于其他粉体。

[1] 谢开全.我国散装水泥车市场情况分析及未来预测[J].专用汽车,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

高优静(1987-),女,陕西咸阳人,助理工程师,研究方向:检验检测、咨询服务。

赵 楠(1986-),男,陕西咸阳人,助理工程师,研究方向:检验检测,咨询服务。