CN209352219U - 真空吸料输送泵*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空吸料输送泵***，包括压力容器、真空吸渣单元和正压排渣泵送单元；真空吸渣单元通过负压将渣物吸入到压力容器内，正压排渣泵送单元通过正压将渣物从压力容器内排出。本实用新型真空吸料克服了在有效的空间内无法人工作业及提升渣土困难的环境。气力输送应用在盾构上一个新输送方法满足了施工的要求并减少施工成本。克服了离心泵在输送物料过程中产生的气蚀情况，克服了柱塞泵在输送过程中高压输送方式带来大量的能量消耗，克服了螺杆输送物料过程中因定子和转子磨损损耗及输送大颗粒物料困难。解决了工程施工、工业应用中的一些难题。

Description

真空吸料输送泵***

技术领域

本实用新型涉气动控制技术领域，特别应用在场地空间受限，人工无法处理渣土或废弃物场合的各类液固体排放作业，尤其在掘进机上各类渣土如粘土排放和粉末输送上应用的真空吸料输送泵***。

背景技术

国内目前在隧道施工中采用的各种掘进机，土体转运方法通常采用后配套编组列车方式进行携带出渣或者运输泵送介质到掘进机设备上的相应泵站进行泵送渣土。在高粘度介质上采用这种运输方法所选择的泵送可选性不多，不仅增加施工成本，而且使施工效率大大降低。在空间有限情况下，多数设备受限不易实现泵送出渣。国外在隧道施工中针对高水压地层的土压平衡盾构相应有开发了新的渣土泵送技术，利用螺旋输送机将渣土送至搅拌破碎混合箱，渣土经过破碎搅拌后利用高粘度泵输送到地面渣坑，这种泵送阻力大，极大地增加施工成本。

实用新型内容

针对上述现有技术中描述的不足，本实用新型提供一种真空吸料输送泵***，用于克服现有施工成本高、能耗高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种真空吸料输送泵***，包括压力容器、真空吸渣单元和正压排渣泵送单元；真空吸渣单元通过负压将渣物吸入到压力容器内，正压排渣泵送单元通过正压将渣物从压力容器内排出。

优选地，所述真空吸渣单元，包括抽真空组件和吸渣组件，所述抽真空组件，包括正压产生构件和真空发生构件，正压产生构件经真空发生构件与压力容器的负压抽气口连通，所述吸渣组件，包括吸渣管和气动闸阀Ⅰ；吸渣管经气动闸阀Ⅰ与压力容器的进渣口连通。

优选地，所述正压排渣泵送单元，包括正压产生构件、正压输送组件和排渣组件，正压产生构件产生的正压经正压输送组件输送至排渣组件内，压力容器的排渣口与排渣组件的排渣管连通。

具体地，所述正压产生构件，包括空压机、过滤器、储气罐、手动球阀、正压管道Ⅰ；正压管道Ⅰ上设有依次连通的空压机、过滤器和储气罐，且正压管道Ⅰ通过手动球阀一方面与真空发生构件的正压管道Ⅱ连通，另一方面与正压输送组件的正压管道Ⅲ连通。

优选地，所述真空发生构件，包括正压管道Ⅱ、气动球阀Ⅳ、真空发生器、负压管道和气动闸阀Ⅱ，正压管道Ⅱ经气动球阀Ⅳ与真空发生器的进气端连通，真空发生器的抽气端与负压管道连通，负压管道经气动闸阀Ⅱ与压力容器的负压负压抽气口连通。在压力容器罐体上安装有压力传感器，压力传感器与气动闸阀配合作用实现自动模式。

优选地，所述正压输送组件，包括正压管道Ⅲ、减压阀Ⅰ、气动球阀Ⅴ，正压管道Ⅲ经减压阀Ⅰ和气动球阀Ⅴ与排渣管连通。

优选地，所述排渣组件，包括排渣管和气动闸阀Ⅲ，排渣管经气动闸阀Ⅲ与正压管道Ⅲ和压力容器的排渣口连通。

并且为了适应更远距离的输送，在排渣管的排放口串联有增压器。

为了更快速和长距离输送，本实用新型还包括增压排渣组件，所述增压排渣组件，包括增压管道、气动球阀Ⅷ、减压阀Ⅱ和单向阀；增压管道的一端经气动球阀Ⅷ和减压阀Ⅱ与正压管道Ⅰ连通，另一端经单向阀与排渣管连通。

为了防止管路堵塞，本实用新型还设置有冲洗组件，所述冲洗组件，包括减压阀Ⅲ、冲洗管道、气动球阀Ⅵ，冲洗管道的一端与正压管道Ⅰ连通，另一端经减压阀Ⅲ和气动球阀Ⅵ与压力容器的正压进气口连通，且冲洗组件与真空吸渣单元配合实现吸渣管的反冲洗，冲洗组件与抽真空组件和排渣组件配合实现排渣管的冲洗。

为了减少施工难度，本实用新型还设置有改良组件，所述改良组件，包括改良管道、气动球阀Ⅶ，改良管道经气动球阀Ⅶ与压力容器的添加口连通。改良剂添加口用以改性输送物料特性，减少物料堵塞风险和泵送阻力。

本实用新型利用正压压缩气体通过Laval喷管真空发生器将压力容器形成负压环境，从而使物料被吸入到压力容器内部。然后在通过正压压缩气体进行泵送排渣。其中Laval喷管真空发生器是正压压缩空气转换成负压环境的主要元器件。三个刀形闸阀带有接近开关来切断压力容器的外界环境，并通过接近开关和压力传感器来联锁响应的气动球阀阀门动作，从而实现压力容器内真空吸料，正压排放输送物料。减压阀控制输送气体压力从而来控制***输送物料的速度。通过调整输出压力大小来控制气动闸阀的动作速度。气动闸阀用以开启和关闭压缩空气气源来实现Laval喷管真空发生器产生负压。压力容器用以吸入物料和泵送物料存放。空压机、储气罐、过滤器用以产生压缩气体并净化。其余辅件用以***测量及控制，可作为精细控制流量及节能信号。并且本实用新型真空吸料克服了在有效的空间内无法人工作业及提升渣土困难的环境。气力输送应用在盾构上一个新输送方法满足了施工的要求并减少施工成本。克服了离心泵在输送物料过程中产生的气蚀情况，克服了柱塞泵在输送过程中高压输送方式带来大量的能量消耗，克服了螺杆输送物料过程中因定子和转子磨损损耗及输送大颗粒物料困难。解决了工程施工、工业应用中的一些难题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的管路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：一种真空吸料输送泵***，包括压力容器、真空吸渣单元和正压排渣泵送单元；真空吸渣单元通过负压将渣物吸入到压力容器内，正压排渣泵送单元通过正压将渣物从压力容器内排出。

实施例2：一种真空吸料输送泵***，所述真空吸渣单元，包括抽真空组件和吸渣组件，所述抽真空组件，包括正压产生构件和真空发生构件，正压产生构件经真空发生构件与压力容器的负压抽气口连通，所述吸渣组件，包括吸渣管和气动闸阀Ⅰ；吸渣管经气动闸阀Ⅰ与压力容器的进渣口连通，所述正压产生构件，包括空压机、过滤器、储气罐、手动球阀、正压管道Ⅰ；正压管道Ⅰ上设有依次连通的空压机、过滤器和储气罐，且正压管道Ⅰ通过手动球阀与真空发生构件的正压管道Ⅱ连通，其余均与实施例1相同。

实施例3：一种真空吸料输送泵***，所述正压排渣泵送单元，包括正压产生构件、正压输送组件和排渣组件，正压产生构件产生的正压经正压输送组件输送至排渣组件内，压力容器的排渣口与排渣组件的排渣管连通，所述正压产生构件，包括空压机、过滤器、储气罐、手动球阀、正压管道Ⅰ；正压管道Ⅰ上设有依次连通的空压机、过滤器和储气罐，且正压管道Ⅰ通过手动球阀与正压输送组件的正压管道Ⅲ连通，其余均与实施例1相同。

实施例4：一种真空吸料输送泵***，如图1所示，包括压力容器1、真空吸渣单元和正压排渣泵送单元；真空吸渣单元通过负压将渣物吸入到压力容器1内，正压排渣泵送单元通过正压将渣物从压力容器1内排出。

具体地，所述真空吸渣单元，包括抽真空组件和吸渣组件2-2，所述抽真空组件，包括正压产生构件4和真空发生构件2-1-1，正压产生构件4经真空发生构件2-1-1与压力容器1的负压抽气口连通，所述吸渣组件2-2，包括吸渣管2-2-1和气动闸阀Ⅰ2-2-2；吸渣管2-2-1经气动闸阀Ⅰ2-2-2与压力容器1的进渣口连通。

所述正压产生构件4，包括空压机4-1、过滤器4-2、储气罐4-3、手动球阀4-4、正压管道Ⅰ4-5；正压管道Ⅰ4-5上设有依次连通的空压机4-1、过滤器4-2和储气罐4-3，且正压管道Ⅰ4-5通过手动球阀4-4与真空发生构件2-1-1的正压管道Ⅱ2-1-1-1连通。

所述真空发生构件2-1-1，包括正压管道Ⅱ2-1-1-1、气动球阀Ⅳ2-1-1-2、真空发生器2-1-1-3、负压管道2-1-1-4和气动闸阀Ⅱ2-1-1-5，正压管道Ⅱ2-1-1-1经气动球阀Ⅳ2-1-1-2与真空发生器2-1-1-3的进气端连通，真空发生器2-1-1-3的抽气端与负压管道2-1-1-4连通，负压管道2-1-1-4经气动闸阀Ⅱ2-1-1-5与压力容器1的负压负压抽气口连通。在压力容器1的罐体上安装有压力传感器9，压力传感器与气动闸配合作用实现自动模式。

所述正压排渣泵送单元，包括正压产生构件4、正压输送组件3-1和排渣组件3-2，正压产生构件4产生的正压经正压输送组件3-1输送至排渣组件3-2内，压力容器1的排渣口与排渣组件3-2的排渣管3-2-1连通。

所述正压产生构件4，包括空压机4-1、过滤器4-2、储气罐4-3、手动球阀4-4、正压管道Ⅰ4-5；正压管道Ⅰ4-5上设有依次连通的空压机4-1、过滤器4-2和储气罐4-3，且正压管道Ⅰ4-5通过手动球阀4-4与正压输送组件3-1的正压管道Ⅲ3-1-1连通。

所述正压输送组件3-1，包括正压管道Ⅲ3-1-1、减压阀Ⅰ3-1-2、气动球阀Ⅴ3-1-3，正压管道Ⅲ3-1-1经减压阀Ⅰ3-1-2和气动球阀Ⅴ3-1-3与排渣管3-2-1连通。

所述排渣组件3-2，包括排渣管3-2-1和气动闸阀Ⅲ3-2-2，排渣管3-2-1经气动闸阀Ⅲ3-2-2与正压管道Ⅲ3-1-1和压力容器1的排渣口连通。

并且为了适应更远距离的输送，在排渣管3-2-1的排放口串联有增压器。

为了更快速和长距离输送，本实用新型还包括增压排渣组件6，所述增压排渣组件6，包括增压管道6-1、气动球阀Ⅷ6-2、减压阀Ⅱ6-3和单向阀6-4；增压管道6-1的一端经气动球阀Ⅷ6-2和减压阀Ⅱ6-3与正压管道Ⅰ4-5连通，另一端经单向阀6-4与排渣管3-2-1连通。

为了防止管路堵塞，本实用新型还设置有冲洗组件7，所述冲洗组件7，包括减压阀Ⅲ7-1、冲洗管道7-2、气动球阀Ⅵ7-3，冲洗管道7-2的一端与正压管道Ⅰ4-5连通，另一端经减压阀Ⅲ7-1和气动球阀Ⅵ7-3与压力容器1的正压进气口连通，且冲洗组件7与真空吸渣单元配合实现吸渣管的反冲洗，冲洗组件7与抽真空组件和排渣组件3-2配合实现排渣管的冲洗。

为了减少施工难度，本实用新型还设置有改良组件8，所述改良组件8，包括改良管道8-1、气动球阀Ⅶ8-2，改良管道8-1经气动球阀Ⅶ8-2与压力容器1的添加口连通。改良剂添加口用以改性输送物料特性，减少物料堵塞风险和泵送阻力。

本实用新型中，所述真空吸渣单元具有自动和手动两种模式，当手动模式时，打开手动球阀4-4，关闭气动闸阀Ⅰ2-2-2和气动闸阀Ⅲ3-2-2，开启气动闸阀Ⅱ2-1-1-5和气动球阀Ⅳ2-1-1-2，空压机4-1产生的正压压缩空气经过滤器4-2和储气罐4-3后通过正压管道Ⅱ2-1-1-1进入真空发生器2-1-1-3，真空发生器2-1-1-3通过负压管道2-1-1-4将压力容器1内形成负压；达到设定值后，打开气动闸阀Ⅰ2-2-2，渣物从吸渣管2-2-1进入压力容器1内。

自动模式时，气动闸阀Ⅰ2-2-2和气动闸阀Ⅲ3-2-2关闭，气动闸阀Ⅱ2-1-1-5开启且自身接近开关感应信号输出，气动球阀Ⅳ2-1-1-2启动，空压机4-1启动产生正压压缩空气经过滤器4-2和储气罐4-3后通过正压管道Ⅱ2-1-1-1进入真空发生器2-1-1-3，真空发生器2-1-1-3通过负压管道2-1-1-4将压力容器1内形成负压；压力容器内负压达到一定压力之后气动闸阀Ⅰ2-2-2启动打开，进行连续抽真空，渣物从吸渣管2-2-1进入压力容器1内，直至吸料完毕。

所述正压排渣泵送单元，具有手动和自动两种模式；手动模式下，关闭气动闸阀Ⅰ2-2-2和气动闸阀Ⅱ2-1-1-5，开启气动闸阀Ⅲ3-2-2和气动球阀Ⅴ3-1-3，空压机4-1产生的正压压缩空气经过滤器4-2和储气罐4-3后通过正压管道Ⅲ3-1-1进入排渣管3-2-1，压力容器1内的渣物通过排渣口进入排渣管3-2-1并被吹出。

自动模式下，气动闸阀Ⅰ2-2-2关闭及自身接近开关感应信号输出，气动闸阀Ⅱ2-1-1-5关闭及自身接近开关感应信号输出，气动闸阀Ⅲ3-2-2开启及自身接近开关感应信号输出，气动球阀Ⅴ3-1-3开启，空压机4-1产生的正压压缩空气经过滤器4-2和储气罐4-3后通过正压管道Ⅲ3-1-1进入排渣管3-2-1进行连续排放模式，压力容器1内的渣物通过排渣口进入排渣管3-2-1并被吹出。

所述冲洗组件7进行吸渣管和排渣管的冲洗。

吸渣管冲洗时，手动打开手动球阀4-4，关闭气动闸阀Ⅰ2-2-2和气动闸阀Ⅲ3-2-2，开启气动闸阀Ⅱ2-1-1-5和气动球阀Ⅳ2-1-1-2，空压机4-1产生的正压压缩空气经过滤器4-2和储气罐4-3后通过正压管道Ⅱ2-1-1-1进入真空发生器2-1-1-3，真空发生器2-1-1-3通过负压管道2-1-1-4将压力容器1内形成负压；达到一定压力后，依次打开气动闸阀Ⅰ2-2-2和气动球阀Ⅵ7-3一定时间，使冲洗管道7-2内的正压压缩气体从吸渣管排出，抽真空和冲洗组件7反复交替，实现吸渣管的反冲洗。

排渣管冲洗时，手动打开手动球阀4-4，关闭气动闸阀Ⅰ2-2-2和气动闸阀Ⅲ3-2-2，开启气动闸阀Ⅱ2-1-1-5和气动球阀Ⅳ2-1-1-2，空压机4-1产生的正压压缩空气经过滤器4-2和储气罐4-3后通过正压管道Ⅱ2-1-1-1进入真空发生器2-1-1-3，真空发生器2-1-1-3通过负压管道2-1-1-4将压力容器1内形成负压；达到一定压力后，再依次打开气动闸阀Ⅲ3-2-2和气动球阀Ⅵ7-3，负压先将排渣管渣料回抽后，气动球阀Ⅵ7-3打开后，冲洗管道7-2内的正压压缩气体从排渣管排出，抽真空与气动闸阀Ⅲ3-2-2和气动球阀Ⅵ7-3开启反复交替，实现排渣管的冲洗。

在进行正压排渣泵送时，增压排渣组件6同样具有手动和自动模式，手动模式时，打开气动球阀Ⅷ6-2，空压机4-1产生的正压压缩空气经增压管道6-1和单向阀6-4进入排渣管3-2-1内与正压管道Ⅲ3-1-1吹入排渣管3-2-1内的压缩气体混合作用。

自动模式时，气动球阀Ⅷ6-2开启，空压机4-1产生的正压压缩空气经增压管道6-1和单向阀6-4进入排渣管3-2-1内与正压管道Ⅲ3-1-1吹入排渣管3-2-1内的压缩气体混合作用。

在具体施工过程中，针对物料情况，通过开启改良组件8的气动球阀Ⅶ8-2来添加改良剂或润滑剂。

本实用新型以盾构出渣设计举例，但不限制这个范围，其功能涵盖可以输送各类固液体。通过抽真空模式来实现物料的吸入，然后通过排放模式下进行物料的气力输送，当管路堵塞，管道压力升高时可以及时开启冲洗模式，***泵送困难开启改良模式减少***泵送阻力，长距离输送进行增压气力输送。当***设计有两个罐体、两个Laval喷管真空发生器等功能相同的元器件，配置一个输送管时，本实用新型可以进行连续的吸入物料和泵送物料，从而实现***的连续作业，提高真空吸料输送泵的两倍流量。排放口上串联有增压器，需要长距离输送时，可以串入一个或多个增压器来实现长距离高垂直输送，目前已串联入一路增压器，当需要多个增压器时，本实用新型也要相应提高空压机的能力。压力容器上改良剂口可按需进行改良，一旦泵送阻力增大或者堵塞情况严重时可及时添加相应改良剂进行改性，从而减少施工困难。

上面所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种真空吸料输送泵***，其特征在于：包括压力容器（1）、真空吸渣单元和正压排渣泵送单元；真空吸渣单元通过负压将渣物吸入到压力容器（1）内，正压排渣泵送单元通过正压将渣物从压力容器（1）内排出。

2.根据权利要求1所述的真空吸料输送泵***，其特征在于：所述真空吸渣单元，包括抽真空组件和吸渣组件（2-2），所述抽真空组件，包括正压产生构件（4）和真空发生构件（2-1-1），正压产生构件（4）经真空发生构件（2-1-1）与压力容器（1）的负压抽气口连通，所述吸渣组件（2-2），包括吸渣管（2-2-1）和气动闸阀Ⅰ（2-2-2）；吸渣管（2-2-1）经气动闸阀Ⅰ（2-2-2）与压力容器（1）的进渣口连通。

3.根据权利要求1所述的真空吸料输送泵***，其特征在于：所述正压排渣泵送单元，包括正压产生构件（4）、正压输送组件（3-1）和排渣组件（3-2），正压产生构件（4）产生的正压经正压输送组件（3-1）输送至排渣组件（3-2）内，压力容器（1）的排渣口与排渣组件（3-2）的排渣管（3-2-1）连通。

4.根据权利要求2或3所述的真空吸料输送泵***，其特征在于：所述正压产生构件（4），包括空压机（4-1）、过滤器（4-2）、储气罐（4-3）、手动球阀（4-4）、正压管道Ⅰ（4-5）；正压管道Ⅰ（4-5）上设有依次连通的空压机（4-1）、过滤器（4-2）和储气罐（4-3），且正压管道Ⅰ（4-5）通过手动球阀（4-4）一方面与真空发生构件（2-1-1）的正压管道Ⅱ（2-1-1-1）连通，另一方面与正压输送组件（3-1）的正压管道Ⅲ（3-1-1）连通。

5.根据权利要求4所述的真空吸料输送泵***，其特征在于：所述真空发生构件（2-1-1），包括正压管道Ⅱ（2-1-1-1）、气动球阀Ⅳ（2-1-1-2）、真空发生器（2-1-1-3）、负压管道（2-1-1-4）和气动闸阀Ⅱ（2-1-1-5），正压管道Ⅱ（2-1-1-1）经气动球阀Ⅳ（2-1-1-2）与真空发生器（2-1-1-3）的进气端连通，真空发生器（2-1-1-3）的抽气端与负压管道（2-1-1-4）连通，负压管道（2-1-1-4）经气动闸阀Ⅱ（2-1-1-5）与压力容器（1）的负压负压抽气口连通。

6.根据权利要求3所述的真空吸料输送泵***，其特征在于：所述正压输送组件（3-1），包括正压管道Ⅲ（3-1-1）、减压阀Ⅰ（3-1-2）、气动球阀Ⅴ（3-1-3），正压管道Ⅲ（3-1-1）经减压阀Ⅰ（3-1-2）和气动球阀Ⅴ（3-1-3）与排渣管（3-2-1）连通。

7.根据权利要求3或6所述的真空吸料输送泵***，其特征在于：所述排渣组件（3-2），包括排渣管（3-2-1）和气动闸阀Ⅲ（3-2-2），排渣管（3-2-1）经气动闸阀Ⅲ（3-2-2）与正压管道Ⅲ（3-1-1）和压力容器（1）的排渣口连通。

8.根据权利要求1或2或3或5或6所述的真空吸料输送泵***，其特征在于：还包括增压排渣组件（6），所述增压排渣组件（6），包括增压管道（6-1）、气动球阀Ⅷ（6-2）、减压阀Ⅱ（6-3）和单向阀（6-4）；增压管道（6-1）的一端经气动球阀Ⅷ（6-2）和减压阀Ⅱ（6-3）与正压管道Ⅰ（4-5）连通，另一端经单向阀（6-4）与排渣管（3-2-1）连通。

9.根据权利要求1或2或3或5或6所述的真空吸料输送泵***，其特征在于：还设置有冲洗组件（7），所述冲洗组件（7），包括减压阀Ⅲ（7-1）、冲洗管道（7-2）、气动球阀Ⅵ（7-3），冲洗管道（7-2）的一端与正压管道Ⅰ（4-5）连通，另一端经减压阀Ⅲ（7-1）和气动球阀Ⅵ（7-3）与压力容器（1）的正压进气口连通，且冲洗组件（7）与真空吸渣单元配合实现吸渣管的反冲洗，冲洗组件（7）与抽真空组件和排渣组件（3-2）配合实现排渣管的冲洗。

10.根据权利要求1或2或3或5或6所述的真空吸料输送泵***，其特征在于：还设置有改良组件（8），所述改良组件（8），包括改良管道（8-1）、气动球阀Ⅶ（8-2），改良管道（8-1）经气动球阀Ⅶ（8-2）与压力容器（1）的添加口连通。