CN108928638A - 启闭装置及启闭方法 - Google Patents

Abstract

一种启闭装置，具有设置于罐体外部的开盖机构，开盖机构能够带动盖体远离或靠近开口所在平面，以实现对所述开口的开启或关闭。能够快速、便捷、低成本、低能耗地进行开闭罐操作。

Description

启闭装置及启闭方法

技术领域

本发明属于管道传输技术领域，具体的，涉及一种启闭装置及启闭方法。

背景技术

管道物流***主要应用在银行、医院、采矿、饭店、行政中心等行业，其主要作用是通过传动的原理实现各个位置间的物料传输，从而省去人工搬运的工序，提高物料传输的效率，以及节省人工成本。在管道物流***中使用运载罐作为物料的载体，运载罐放在管道内，在压力差的作用下运载罐能够在管道内移动，从而完成物料在各地间的传输。

管道物流，目前较常见的是气动管道物流。例如，在医院场景的应用中，为将运载罐运输到各个护士站、各个药房中，需要在空间内交错设置多条气动管道。再如，在物料(如矿石、煤炭)样品的采样、制样、化验工作中，需要将采制好的样品通过运载罐从本环节的工位(实验室)转运输送至下一环节的工位(实验室)以进行下阶段工作。气动管道传输在样品的转运输送这一过程中，具有转运输送速度快、效能高等优点。

在上述场景中，通常需要对运载罐进行接收和发送。在接收运载罐后，需要快速、便捷、低成本、低能耗地进行开闭罐操作以简便、高效地完成卸装物料工作。

现有技术中，盖体与罐体之间启闭实现通常具有：分离式、平移式和转动连接式等方案。其中，盖体与罐体通过分离方式实现启闭的方案虽然更易于对盖体进行带动处理，然而在进行关闭操作时，盖体与罐体之间在相对应位置上的轻微偏差(这种偏差可能是由于对盖体的带动处理造成的，也可能是由于罐体的移动、振动等因素造成的等等)都会导致关闭失败，此外在人工进行操作时又通常会面临分离开的盖体如何安置的问题。平移式方案一方面会更多占用运载罐的横向空间，另一方面平移式方案容易在启闭时对突出开口平面的物料产生挤压损伤。

专利CN205932453U(文献1)公开了一种盖门与罐体枢接，并且通过电机驱动带动启闭盖门的方案。其中，通过步进电机可直接带动盖体转动，也可以通过传动机构间接带动盖体转动；当转动到封闭状态后，电机转到自锁位置将盖体锁定，或者由电机带动锁舌，或者带动盖体到达锁定位置实现锁定。

文献1在一定程度上提供了一种便利机械化实现启闭盖门的方案，然而文献1的上述方案仍然存在诸多问题：一是文献1中的电机和转动驱动机构均设置在罐体上，这一方面增加了运载罐自身的重量并影响到运载罐的有效载荷能力，另一方面对于使用多个运载罐的***而言这显然极大增加了运载罐制备成本和维护成本，再一方面由于电机和转动驱动机构设置在罐体上而供电***通常设置在外部，所以必须要另外设置运载罐与外部的通路，这也增加了运载罐结构的复杂度；二是文献1中电机带动盖体转动的驱动力直接施加在盖体的转动枢轴处，较短的传动力矩使枢轴处承受了巨大负荷，一方面降低了启闭效率，另一方面增加能耗，再一方面容易导致枢轴处的较高故障率和较短寿命。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种启闭装置及启闭方法：

一种启闭装置，包括运载罐和开盖机构，所述运载罐具有罐体、在所述罐体上设置的开口、在所述开口处转动连接设置的盖体以及所述盖体的锁机构，所述锁机构设置于所述罐体或盖体上，其特征在于：所述开盖机构设置于所述罐体外部，并能够带动所述盖体远离或靠近所述开口所在平面，以实现对所述开口的开启或关闭。

进一步的，所述开盖机构具有设置于一端的枢接部分，相对设置于另一端的接触部分，以及设置在所述枢接部分和接触部分之间的连接部分；

所述接触部分或者设置于所述开盖机构之外的解锁/锁定装置能够作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁或锁定；

所述接触部分能够接触并带动所述盖体实现对所述开口的开启或关闭。

进一步的，在所述接触部分与所述盖体接触处设置有伸缩机构，在所述开盖机构带动盖体对所述开口开启或关闭的过程中，所述伸缩机构能够实施伸缩动作。

进一步的，在所述连接部分处设置有伸缩机构，在所述开盖机构带动盖体对所述开口开启或关闭的过程中，所述伸缩机构能够实施伸缩动作。

进一步的，所述盖体在所述开口处的转动连接位置，位于所述开口的端部附近或中部附近。

进一步的，所述开盖机构为臂状机构或盖状机构。

进一步的，在所述开盖机构上设置有容纳区域，所述容纳区域能够在所述开盖机构带动盖体对所述开口开启或关闭的过程中，对所述盖体进行收纳保持。

本发明还涉及启闭方法之一，根据上述启闭装置，所述开盖机构具有可运动到达的第一位置和第二位置，所述方法包括对所述开口的开启步骤和关闭步骤；

所述开启步骤包括：

(1)所述开盖机构运动到第一位置，在所述第一位置处所述接触部分接触所述盖体；

(2)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁；

(3)所述开盖机构带动所述盖体自所述第一位置向第二位置运动，在所述第二位置处所述开口被开启；

所述关闭步骤包括：

(1)所述开盖机构带动所述盖体自所述第二位置向所述第一位置运动；

(2)所述开盖机构运动到所述第一位置处，所述开口被关闭；

(3)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处锁定。

本发明还涉及启闭方法之二，根据上述启闭装置，所述开口设置于所述罐体的下表面，所述开盖机构具有可运动到达的第一位置和第二位置，所述方法包括对所述开口的开启步骤和关闭步骤；

所述开启步骤包括：

(1)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁；

(2)所述盖体在重力作用下向下运动到达所述开盖机构的第二位置附近，此时所述开口被开启；

所述关闭步骤包括：

(1)所述开盖机构带动所述盖体自所述第二位置向第一位置运动；

(2)所述开盖机构运动到所述第一位置处，所述开口被关闭；

(3)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处锁定。

根据本发明启闭方法之三，根据上述启闭装置，所述开口设置于所述罐体的上表面，所述开盖机构具有可运动到达的第一位置和第二位置，所述方法包括对所述开口的开启步骤和关闭步骤；

所述开启步骤包括：

(1)所述开盖机构运动到第一位置，在所述第一位置处所述接触部分接触所述盖体；

(2)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁；

(3)所述开盖机构带动所述盖体自所述第一位置向第二位置运动，在所述第二位置处所述开口被开启；

所述关闭步骤包括：

(1)在所述第二位置处所述开盖机构解除对所述盖体的带动作用，所述盖体在重力作用下向下运动到达所述开盖机构的第一位置附近，此时所述开口被关闭；

(2)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处锁定。

本发明的有益之处在于：

(1)本发明通过外部开盖机构的设置，能够降低运载罐自身的重量并提高运载罐的有效载荷能力，并同时降低了运载罐结构的复杂度。

(2)本发明对于使用多个运载罐的***而言，能够极大降低运载罐制备成本和维护成本。

(3)本发明能够提高盖体启闭效率，降低能耗，并降低盖体和开盖机构的故障率，提高其寿命。

(4)本发明能够收纳保持开启的盖体，解决了盖体如何安置的问题。

(5)本发明通过伸缩机构的设置，能够有效避免开盖机构在带动盖体运动时，由于两者具有不同圆心而造成的旷量或抵压损伤。

(6)本发明能够在盖体开启阶段或者关闭阶段，利用盖体自身重力而不依靠外部带动而运动，从而能够进一步节省和降低驱动装置的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明启闭装置中关闭状态时立体示意图；

图2为本发明启闭装置从关闭到开启过程中的示意图；

图3为本发明启闭装置中关闭状态时侧面示意图；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

(1)启闭装置：

参见图1，本发明提供一种转动连接式的启闭装置1，包括运载罐2和开盖机构3，所述运载罐2具有罐体、在所述罐体上设置的开口、在所述开口处转动连接设置的盖体以及所述盖体的锁机构(图中未示出)，所述锁机构设置于所述罐体或盖体上，所述开盖机构设置于所述罐体外部，并能够带动所述盖体远离或靠近所述开口所在平面，以实现对所述开口的开启或关闭。

所述运载罐2可以是长方体运载罐，也可以是圆柱体运载罐。

其中，所述开盖机构3可以设置于所述罐体外部的任意位置，只要其能实现带动所述盖体远离或靠近所述开口所在平面即可。优选地，所述开盖机构3应紧邻所述运载罐2设置；更为优选地，所述开盖机构3的枢接部分4应紧邻盖体在所述开口处的转动连接位置而设置。

此外，盖体在所述开口处的转动连接位置，可以位于所述开口的端部附近或中部附近。优选地，所述转动连接位置设置于所述开口的端部附近。

(2)开盖机构：

开盖机构3具有设置于一端的枢接部分4，相对设置于另一端的接触部分5，以及设置在所述枢接部分4和接触部分5之间的连接部分6。其中，所述枢接部分4与位置相对固定的枢轴连接；所述接触部分5可以是凸起件或凹陷件，弹性件或挠性件，固定件或活动件，缓冲件或吸附件；所述连接部分6可以为一整体件，也可以为多段连接件。

开盖机构3可是为臂状机构(如转动臂)或盖状机构(如转动盖)。

优选地，在所述开盖机构3上设置有容纳区域，所述容纳区域能够在所述开盖机构带动盖体对所述开口开启或关闭的过程中，对所述盖体进行收纳保持。更为优选地，在所述连接部分上设置凹陷区域作为所述容纳区域，并且所述凹陷区域与所述盖体外形相匹配，以便于所述盖体在对所述开口开启或关闭的过程中，能够顺利地收纳保持在所述凹陷区域内。

(3)解锁/锁定：

所述开盖机构3的所述接触部分5可以通过其上设置的固定件或活动件作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁或锁定；这是通过开盖机构3对所述锁机构的作用而实现解锁或锁定的一种可选方式。

此外，还可以通过设置在开盖机构3之外的解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁或锁定；这里“开盖机构3之外”可以是所述罐体上，也可以所述罐体和所述开盖机构3之外的其他部位。

所述锁机构可以是插销/锁舌/凸块等机械式锁机构或者、电磁吸引力等非机械式锁机构。亦即，所述接触部分或者解锁/锁定装置对锁机构的作用，可以是接触性作用(如压力、推力、拉力、弹力等)，也可以是非接触性作用(如电磁作用力)。

(4)伸缩机构：

开盖机构3设置于罐体外部，其与盖体通常具有不同的转动圆心。因此，一种可能是：由开盖机构3带动盖体转动启闭的运动过程中，两者接触位置产生旷量而导致开盖机构3无法继续接触带动盖体；另一种可能是：由开盖机构3带动盖体转动启闭的运动过程中，容易导致两者相互抵压力过大而造成损伤。

为克服上述问题，可通过圆心设计、运动路径设计等方式优化，也可以采用弹性材料制备所述开盖机构3与所述盖体。然而上述方式并不能妥善避免上述问题的产生，本发明优选地提出设置伸缩机构7的方案。

所述伸缩机构7可以设置于开盖机构3的所述接触部分5与所述盖体的接触处，具体而言可以设置在所述接触部分5上，也可以设置在所述盖体上。所述伸缩机构7可以是弹性件、液压件或气压件等。所述弹性件优选为弹簧件，所述弹簧件在盖体关闭时优选为预压缩状态。在所述开盖机3构带动盖体对所述开口开启或关闭的过程中，该预压缩弹簧件能够实施伸缩动作。例如，在避免抵压损伤的实施例中，在从关闭向开启的过程中该预压缩弹簧件可进一步被压缩，在从开启向关闭的过程中所述弹簧件的压缩量减少从而相对伸展。再如，在避免旷量产生的实施例中，在从关闭向开启的过程中该预压缩弹簧件的压缩量减少但仍保持压缩状态以确保两者保持抵压接触，在从开启向关闭的过程中所述弹簧件的压缩量增加。

此外，所述伸缩机构还7可以设置于在所述连接部分5，所述伸缩机构7可以是弹性件、液压件、气压件或铰接件等。例如，开盖机构3的所述连接部分5可以包括两段连接件，所述两段连接件之间通过液压件连接，在所述开盖机构3带动盖体对所述开口开启或关闭的过程中，该液压件能够伸缩并带动所述连接部分5伸缩，从而有效控制开盖机构3与盖体之间的旷量或抵压力。再如，开盖机构3的所述连接部分5可以包括两段连接件，该两段连接件相铰接，在所述开盖机构3带动盖体对所述开口开启或关闭的过程中，上述相铰接的两段连接件可相互转动而伸展和折叠，从而有效控制开盖机构3与盖体之间的旷量或抵压力。

(5)启闭方法：

所述开盖机构3具有可运动到达的第一位置和第二位置。在本文中，开盖机构3的“第一位置”应理解为：开盖机构3能够带动盖体到达对所述开口关闭的位置；开盖机构3的“第二位置”应理解为：开盖机构3能够带动盖体到达对所述开口开启的位置。本文中“开口开启”应理解为：该开口的开放应能够达到使运载罐2顺利地装卸物料的程度。

a.盖体对于开口的启闭均由开盖机构带动的情况

在该情况下，所述开口可以设置于所述罐体的任意表面。包括对所述开口的开启步骤和关闭步骤；

其中，开启步骤包括：

(1)所述开盖机构3运动到第一位置，在所述第一位置处所述接触部分5接触所述盖体；

(2)所述接触部分5或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁；

(3)所述开盖机构3带动所述盖体自所述第一位置向第二位置运动，在所述第二位置处所述开口被开启；

关闭步骤包括：

(1)所述开盖机构3带动所述盖体自所述第二位置向所述第一位置运动；

(2)所述开盖机构3运动到所述第一位置处，所述开口被关闭；

(3)所述接触部分5或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处锁定。

b.仅盖体对于开口的关闭由开盖机构带动的情况

在该情况下，优选地将所述开口设置于所述罐体的下表面。包括对所述开口的开启步骤和关闭步骤；

其中，开启步骤包括：

(1)所述接触部分5或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁；

(2)所述盖体在重力作用下向下运动到达所述开盖机构3的第二位置附近，此时所述开口被开启；

关闭步骤包括：

(1)所述开盖机构3带动所述盖体自所述第二位置向第一位置运动；

(2)所述开盖机构3运动到所述第一位置处，所述开口被关闭；

(3)所述接触部分5或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处锁定。

c.仅盖体对于开口的开启由开盖机构带动的情况

在该情况下，优选地将所述开口设置于所述罐体的上表面。包括对所述开口的开启步骤和关闭步骤；

其中，开启步骤包括：

(1)所述开盖机构3运动到第一位置，在所述第一位置处所述接触部分接触所述盖体；

(2)所述接触部分5或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁；

(3)所述开盖机构3带动所述盖体自所述第一位置向第二位置运动，在所述第二位置处所述开口被开启；

关闭步骤包括：

(1)在所述第二位置处所述开盖机构3解除对所述盖体的带动作用，所述盖体在重力作用下向下运动到达所述开盖机构3的第一位置附近，此时所述开口被关闭；

(2)所述接触部分5或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处锁定。

此外，虽然已经显示并描述了本发明总体构思的若干实施例和优选实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变，本发明的总体构思由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种启闭装置，包括运载罐和开盖机构，所述运载罐具有罐体、在所述罐体上设置的开口、在所述开口处转动连接设置的盖体以及所述盖体的锁机构，所述锁机构设置于所述罐体或盖体上，其特征在于：所述开盖机构设置于所述罐体外部，并能够带动所述盖体远离或靠近所述开口所在平面，以实现对所述开口的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的启闭装置，其中，所述开盖机构具有设置于一端的枢接部分，相对设置于另一端的接触部分，以及设置在所述枢接部分和接触部分之间的连接部分；

所述接触部分或者设置于所述开盖机构之外的解锁/锁定装置能够作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁或锁定；

所述接触部分能够接触并带动所述盖体实现对所述开口的开启或关闭。

3.根据权利要求2所述的启闭装置，其中，在所述接触部分与所述盖体接触处设置有伸缩机构，在所述开盖机构带动盖体对所述开口开启或关闭的过程中，所述伸缩机构能够实施伸缩动作。

4.根据权利要求2所述的启闭装置，其中，在所述连接部分处设置有伸缩机构，在所述开盖机构带动盖体对所述开口开启或关闭的过程中，所述伸缩机构能够实施伸缩动作。

5.根据权利要求1-4中任一所述的启闭装置，其中，所述盖体在所述开口处的转动连接位置，位于所述开口的端部附近或中部附近。

6.根据权利要求1-4中任一所述的启闭装置，其中，所述开盖机构为臂状机构或盖状机构。

7.根据权利要求1-4中任一所述的启闭装置，其中，在所述开盖机构上设置有容纳区域，所述容纳区域能够在所述开盖机构带动盖体对所述开口开启或关闭的过程中，对所述盖体进行收纳保持。

8.一种启闭方法，根据权利要求2所述的启闭装置，所述开盖机构具有可运动到达的第一位置和第二位置，所述方法包括对所述开口的开启步骤和关闭步骤；

所述开启步骤包括：

(1)所述开盖机构运动到第一位置，在所述第一位置处所述接触部分接触所述盖体；

(2)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁；

(3)所述开盖机构带动所述盖体自所述第一位置向第二位置运动，在所述第二位置处所述开口被开启；

所述关闭步骤包括：

(1)所述开盖机构带动所述盖体自所述第二位置向所述第一位置运动；

(2)所述开盖机构运动到所述第一位置处，所述开口被关闭；

(3)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处锁定。

9.一种启闭方法，根据权利要求2所述的启闭装置，所述开口设置于所述罐体的下表面，所述开盖机构具有可运动到达的第一位置和第二位置，所述方法包括对所述开口的开启步骤和关闭步骤；

所述开启步骤包括：

(1)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁；

(2)所述盖体在重力作用下向下运动到达所述开盖机构的第二位置附近，此时所述开口被开启；

所述关闭步骤包括：

(1)所述开盖机构带动所述盖体自所述第二位置向第一位置运动；

(2)所述开盖机构运动到所述第一位置处，所述开口被关闭；

(3)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处锁定。

10.一种启闭方法，根据权利要求2所述的启闭装置，所述开口设置于所述罐体的上表面，所述开盖机构具有可运动到达的第一位置和第二位置，所述方法包括对所述开口的开启步骤和关闭步骤；

所述开启步骤包括：

(1)所述开盖机构运动到第一位置，在所述第一位置处所述接触部分接触所述盖体；

(2)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处解锁；

(3)所述开盖机构带动所述盖体自所述第一位置向第二位置运动，在所述第二位置处所述开口被开启；

所述关闭步骤包括：

(1)在所述第二位置处所述开盖机构解除对所述盖体的带动作用，所述盖体在重力作用下向下运动到达所述开盖机构的第一位置附近，此时所述开口被关闭；

(2)所述接触部分或者所述解锁/锁定装置作用于所述锁机构，使所述盖体相对于所述罐体在所述开口处锁定。