本发明涉及气力运输技术领域,具体为一种粉体气力输送装置及方法。
背景技术:
磁流变液属流动性可控的新型流体,是智能材料中研究较为活跃的一支,在外部无磁场时呈现低粘度的牛顿流体特性,在外加磁场时呈现为高粘度、低流动性的宾汉流体,据研究表明,在加热的环境下,磁场内胶化的磁流变液相对粘度较低、流动性较高。
气力运输是粉体运输的新兴方式,可以大大提高粉体运输的速度,但是常用的镁粉难以进行气力运输,因为镁粉过于活泼,常用的冷却水一旦泄漏,与镁粉会发生爆炸,而专用的部分冷却液体成本较高,其余冷却液体不能循环利用,同时镁粉属于金属,长时间的进行气力运输,会导致管道磨损,采用密封性和强度好的金属管道则会导致金属管道与镁粉反应,若不进行冷却,镁粉则回合气流中的空气反应,导致镁粉依然采用常规的运输手段。因此,设计可以运输镁粉且阻止镁粉与冷却液、运输管道和气流反应的一种粉体气力输送装置及方法是很有必要的。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种粉体气力输送装置及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种粉体气力输送装置及方法,包括输送装置,所述输送装置包括输送管道,所述输送管道内部设置有固定轴,所述固定轴表面套设有若干旋转套,所述旋转套上均设置有叶片,所述叶片外套设有叶片环,所述叶片环与输送管道内壁滑动连接,所述叶片内部设置有限制装置,所述输送管道内设置有冷却装置。
根据上述技术方案,所述限制装置包括吸气槽,所述吸气槽设置于旋转套内壁,所述吸气槽内设置有若干弹性囊,吸气槽内的所述固定轴表面设置有若干挤压块,与叶片环贴合的所述输送管道内壁设置有吹气槽,叶片旋转反方向上的所述弹性囊内一端与挤压块表面管道连接,所述弹性囊内另一端通过叶片内部与吹气槽内叶片环外壁管道连接,所述吹气槽侧壁与叶片环之间的输送管道内壁管道连接,所述限制装置内的管道口均设置有滤网。
根据上述技术方案,所述储液槽设置于输送管道下侧,且内部填充有磁流变液,吹气槽外围所述输送管道外壁设置有半圆槽,所述半圆槽顶部一侧连接有冷却槽,所述冷却槽两侧设置有冷却口,所述冷却槽深度比半圆槽深度大,所述叶片内部设置有磁石。
根据上述技术方案,所述输送管道内部设置有若干小磁块,所述输送管道由隔磁材料制成。
根据上述技术方案,所述半圆槽顶部设置有冷却活塞,所述冷却活塞包括活塞槽,所述活塞槽设置于半圆槽顶部上侧,所述活塞槽内部设置有活塞块,所述活塞块下端通过活塞杆穿过活塞槽底部连接有金属块,活塞块上侧的所述活塞槽内填充有水,活塞块上侧的所述活塞槽顶部分别通过正向单向阀和反向单向阀与外部和输送管道内部管道连接,且与外部来连接的管道内设置有若干膜片,所述活塞块下侧设置有弹簧,活塞块下侧的所述活塞槽底部分别通过正向单向阀和反向单向阀与冷却槽顶部和储液槽内部管道连接。
根据上述技术方案,所述旋转套和叶片环内部均设置有感热槽,所述感热槽内填充有膨胀气体,所述感热槽内均设置有弹性球,所述弹性球之间管道连接,且内部填充有液压油,弹性囊内的所述旋转套内壁有支撑活塞,所述支撑活塞的活塞杆和弹性囊之间设置有弹簧,所述支撑活塞的伸长和收缩方向一端分别与旋转套和叶片环内的感热槽内部管道连接,且弹性球设置于管道口,且与管道壁贴合。
根据上述技术方案,该发明包括以下运输方法:
s1、将镁粉放入带有本发明的气力输送装置,启动装置;
s2、镁粉运输时由限制装置带动运输中的镁粉远离输送管道内壁,同时带动冷却装置进行冷却;
s3、当管道内温度过高时,输送管道会带动冷却活塞吸取部分镁粉,利用镁粉与水接触时产生的爆炸加速冷却;
s4、当输送管道管壁温度低于管道中间的温度时,限制装置自动失效,让镁粉接触管壁进行冷却;
s5、温度恢复后,各装置自动复位。
根据上述技术方案,所述步骤s4中,若输送管道中间温度低于关闭的温度,限制装置则会加强限制,让镁粉进一步远离管壁。
根据上述技术方案,所述磁流变液的分散颗粒优选为铁钴合金。
根据上述技术方案,所述输送管道内壁涂有防护漆。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明中,输送管道为气力运输的管道,当镁粉经过时,由于气力运输的特点,产生的风会带动叶片进行旋转,叶片再带动旋转套和叶片环一起旋转,从而带动限制装置进行镁粉限制以及冷却装置进行冷却。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的叶片结构示意图;
图中:1、输送装置;11、输送管道;12、固定轴;13、旋转套;14、叶片;15、叶片环;16、挤压块;2、限制装置;21、吸气槽;22、弹性囊;23、吹气槽;3、冷却装置;31、储液槽;32、半圆槽;33、冷却槽;34、冷却活塞;341、活塞槽;342、活塞块;35、感热槽;36、弹性球;37、支撑活塞。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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。
请参阅图1-2,本发明提供技术方案:一种粉体气力输送装置及方法,包括输送装置1,输送装置1包括输送管道11,输送管道11内部设置有固定轴12,固定轴12表面套设有若干旋转套13,旋转套13上均设置有叶片14,叶片14外套设有叶片环15,叶片环15与输送管道11内壁滑动连接,叶片14内部设置有限制装置2,输送管道11内设置有冷却装置3,输送管道11为气力运输的管道,当镁粉经过时,由于气力运输的特点,产生的风会带动叶片14进行旋转,叶片14再带动旋转套13和叶片环15一起旋转,从而带动限制装置2进行镁粉限制以及冷却装置3进行冷却;
限制装置2包括吸气槽21,吸气槽21设置于旋转套13内壁,吸气槽21内设置有若干弹性囊22,吸气槽21内的固定轴12表面设置有若干挤压块16,与叶片环15贴合的输送管道11内壁设置有吹气槽23,叶片14旋转反方向上的弹性囊22内一端与挤压块16表面管道连接,弹性囊22内另一端通过叶片14内部与吹气槽23内叶片环15外壁管道连接,吹气槽23侧壁与叶片环15之间的输送管道11内壁管道连接,限制装置2内的管道口均设置有滤网,在叶片14进行旋转时,会通过旋转套13带动弹性囊22挤压挤压块16,由于挤压块16硬度较大,弹性囊22会发生挤压收缩,由于叶片14转向,叶片14旋转反方向上的弹性囊22一端会先弹起,此时另一端的管道口会被压下的弹性囊22挡住,因此该端弹起时会产生负压,吸取输送管道11内的气体,让镁粉被吸向输送管道11中心,滤网可以提防止镁粉被吸入,在下一次弹性囊22被压下时,又由于叶片14转向,吸入的气体会被挤压到弹性囊22内另一端,通过管道排出到吹气槽23内,吹气槽23内压力增大,在叶片环15之间的输送管道11内壁吹气,将镁粉吹离输送管道11内壁,同时由于弹性囊22和挤压块16之间需要较大的挤压力,会让叶片14缓慢旋转,让镁粉依靠离心力均匀分布在输送管道11内,方便气力运输,但不会让镁粉离心力过大,导致甩出接触输送管道11内壁,导致镁粉与输送管道11反应,达到了在正常情况下利用气力运输时的气流,驱动限制装置2产生吸气和吹气,保证镁粉传输速率的同时让镁粉远离输送管道11内壁的效果,避免镁粉与金属管壁发生反应,或磨损金属管壁内壁,导致输送管道11损坏或镁粉纯度下降;
冷却装置3包括储液槽31,储液槽31设置于输送管道11下侧,且内部填充有磁流变液,吹气槽23外围输送管道11外壁设置有半圆槽32,半圆槽32顶部一侧连接有冷却槽33,冷却槽33两侧设置有冷却口,冷却槽33深度比半圆槽32深度大,叶片14内部设置有磁石,在叶片14旋转时,由于吹气槽23的存在,吹气槽23处的输送管道11内壁较薄,使磁石的磁力可以传出输送管道11内壁,转到冷却槽33底部时,通过磁力,会在输送管道11吸附储液槽31内一块胶化的磁流变液,此时由于叶片14的缓慢旋转,可以适应胶化的磁流变液,带动其顺着半圆槽32向上移动,避免叶片转速过大,胶化的磁流变液因为粘性跟不上叶片移速而脱落,当磁流变液移动到半圆槽32顶部时,会落到较深的冷却槽33内,此时叶片14继续转动时,磁流变液会被冷却槽33内挡住无法继续转动,当叶片14转过一定距离后,磁流变液失去磁力液化,散落的刺溜变液会通过冷却槽33两侧的冷却口顺着输送管道11内壁落回储液槽31,达到带动磁流变液自动浇淋输送管道11外壁的效果,利用磁流变液进行吸热降温,解决了专用冷却方法冷却镁粉难以形成循环利用的问题,减少冷却成本;
输送管道11内部设置有若干小磁块,输送管道11由隔磁材料制成,由于输送管道11由隔磁材料制成,在正常情况下,小磁块的磁力被完全阻隔,不会产生影响,而当输送管道11内出现裂纹时,小磁块的磁力可以通过裂纹传出,此时在浇淋磁流变液时,流下的磁流变液会被小磁块的磁力吸引,流入裂纹内并胶化,达到自动修补裂纹的效果,解决常规气流运输管道运送镁粉需要不断检查管道密闭性的问题,减少检查成本;
半圆槽32顶部设置有冷却活塞34,冷却活塞34包括活塞槽341,活塞槽341设置于半圆槽32顶部上侧,活塞槽341内部设置有活塞块342,活塞块342下端通过活塞杆穿过活塞槽341底部连接有金属块,活塞块342上侧的活塞槽341内填充有水,活塞块342上侧的活塞槽341顶部分别通过正向单向阀和反向单向阀与外部和输送管道11内部管道连接,且与外部来连接的管道内设置有若干膜片,活塞块342下侧设置有弹簧,活塞块342下侧的活塞槽341底部分别通过正向单向阀和反向单向阀与冷却槽33顶部和储液槽31内部管道连接;
旋转套13和叶片环15内部均设置有感热槽35,感热槽35内填充有膨胀气体,感热槽35内均设置有弹性球36,弹性球36之间管道连接,且内部填充有液压油,弹性囊22内的旋转套13内壁有支撑活塞37,支撑活塞37的活塞杆和弹性囊22之间设置有弹簧,支撑活塞37的伸长和收缩方向一端分别与旋转套13和叶片环15内的感热槽35内部管道连接,且弹性球36设置于管道口,且与管道壁贴合,感热槽35会分别受输送管道11壳体和中间的温度影响,使内部的膨胀气体受热膨胀,挤压弹性球36,两侧感热槽35温度相同时,弹性球36受到的挤压力相同,通过弹性球36之间的管道连接相互抵消,保持管道口的堵塞,若其中一侧较热,该侧感热槽35内压力会较大,挤压的弹性球36的压力也较大,该侧的内压可以带动弹性球36克服另一侧的压力,被挤压缩小,让该侧的内压可以排出,调整支撑活塞37的伸缩量,当输送管道11壳体较热时,该侧的感热槽35会带动支撑活塞37伸长,此时弹性囊22和挤压块16之间产生的阻力增大,叶片14转速变慢,但是弹性囊22被撑起更多,使弹性囊22被挤压时排出和吸入的气体更多,达到叶片14转速变慢,但吸气和吹气强度不变的效果,让镁粉离心力减小,更容易靠近温度较近的输送管道11中间,在输送管道11被冷却至温度低于输送管道11中间后,此时变为旋转套13内的感热槽35带动支撑活塞37收缩,此时弹性囊22被带动收缩,使弹性囊22和挤压块16不会再接触,此时叶片14失去阻力,会快速旋转,让镁风可以靠近温度较低的输送管道11,同时会带动冷却活塞34快速运作,将输送管道11整体快速降温,达到了自动带动镁粉靠经温度较低的位置的效果,避免镁粉与气流或管壁吸热发生反应,保证镁粉的纯度,同时带动冷却活塞34快速降温,保证镁粉气力运输的安全性和可靠性;
该发明包括以下运输方法:
s1、将镁粉放入带有本发明的气力输送装置,启动装置;
s2、镁粉运输时由限制装置2带动运输中的镁粉远离输送管道11内壁,同时带动冷却装置3进行冷却;
s3、当管道内温度过高时,输送管道11会带动冷却活塞34吸取部分镁粉,利用镁粉与水接触时产生的爆炸加速冷却;
s4、当输送管道11管壁温度低于管道中间的温度时,限制装置2自动失效,让镁粉接触管壁进行冷却;
s5、温度恢复后,各装置自动复位;
步骤s4中,若输送管道11中间温度低于关闭的温度,限制装置2则会加强限制,让镁粉进一步远离管壁;
磁流变液的分散颗粒优选为铁钴合金,铁钴合金饱和度较大,可以更好地填补裂缝;
输送管道11内壁涂有防护漆,防护漆用于保护镁粉与输送管道11壳体直接接触,并且保证镁粉和输送管道11内壁可以暂时接触。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种粉体气力输送装置,包括输送装置(1),其特征在于:所述输送装置(1)包括输送管道(11),所述输送管道(11)内部设置有固定轴(12),所述固定轴(12)表面套设有若干旋转套(13),所述旋转套(13)上均设置有叶片(14),所述叶片(14)外套设有叶片环(15),所述叶片环(15)与输送管道(11)内壁滑动连接,所述叶片(14)内部设置有限制装置(2),所述输送管道(11)内设置有冷却装置(3)。
2.根据权利要求1所述的一种粉体气力输送装置,其特征在于:所述限制装置(2)包括吸气槽(21),所述吸气槽(21)设置于旋转套(13)内壁,所述吸气槽(21)内设置有若干弹性囊(22),吸气槽(21)内的所述固定轴(12)表面设置有若干挤压块(16),与叶片环(15)贴合的所述输送管道(11)内壁设置有吹气槽(23),叶片(14)旋转反方向上的所述弹性囊(22)内一端与挤压块(16)表面管道连接,所述弹性囊(22)内另一端通过叶片(14)内部与吹气槽(23)内叶片环(15)外壁管道连接,所述吹气槽(23)侧壁与叶片环(15)之间的输送管道(11)内壁管道连接,所述限制装置(2)内的管道口均设置有滤网。
3.根据权利要求2所述的一种粉体气力输送装置,其特征在于:所述冷却装置(3)包括储液槽(31),所述储液槽(31)设置于输送管道(11)下侧,且内部填充有磁流变液,吹气槽(23)外围所述输送管道(11)外壁设置有半圆槽(32),所述半圆槽(32)顶部一侧连接有冷却槽(33),所述冷却槽(33)两侧设置有冷却口,所述冷却槽(33)深度比半圆槽(32)深度大,所述叶片(14)内部设置有磁石。
4.根据权利要求3所述的一种粉体气力输送装置,其特征在于:所述输送管道(11)内部设置有若干小磁块,所述输送管道(11)由隔磁材料制成。
5.根据权利要求4所述的一种粉体气力输送装置,其特征在于:所述半圆槽(32)顶部设置有冷却活塞(34),所述冷却活塞(34)包括活塞槽(341),所述活塞槽(341)设置于半圆槽(32)顶部上侧,所述活塞槽(341)内部设置有活塞块(342),所述活塞块(342)下端通过活塞杆穿过活塞槽(341)底部连接有金属块,活塞块(342)上侧的所述活塞槽(341)内填充有水,活塞块(342)上侧的所述活塞槽(341)顶部分别通过正向单向阀和反向单向阀与外部和输送管道(11)内部管道连接,且与外部来连接的管道内设置有若干膜片,所述活塞块(342)下侧设置有弹簧,活塞块(342)下侧的所述活塞槽(341)底部分别通过正向单向阀和反向单向阀与冷却槽(33)顶部和储液槽(31)内部管道连接。
6.根据权利要求5所述的一种粉体气力输送装置,其特征在于:所述旋转套(13)和叶片环(15)内部均设置有感热槽(35),所述感热槽(35)内填充有膨胀气体,所述感热槽(35)内均设置有弹性球(36),所述弹性球(36)之间管道连接,且内部填充有液压油,弹性囊(22)内的所述旋转套(13)内壁有支撑活塞(37),所述支撑活塞(37)的活塞杆和弹性囊(22)之间设置有弹簧,所述支撑活塞(37)的伸长和收缩方向一端分别与旋转套(13)和叶片环(15)内的感热槽(35)内部管道连接,且弹性球(36)设置于管道口,且与管道壁贴合。
7.根据权利要求6所述的一种粉体气力输送方法,其特征在于:该发明包括以下运输方法:
s1、将镁粉放入带有本发明的气力输送装置,启动装置;
s2、镁粉运输时由限制装置(2)带动运输中的镁粉远离输送管道(11)内壁,同时带动冷却装置(3)进行冷却;
s3、当管道内温度过高时,输送管道(11)会带动冷却活塞(34)吸取部分镁粉,利用镁粉与水接触时产生的爆炸加速冷却;
s4、当输送管道(11)管壁温度低于管道中间的温度时,限制装置(2)自动失效,让镁粉接触管壁进行冷却;
s5、温度恢复后,各装置自动复位。
8.根据权利要求7所述的一种粉体气力输送方法,其特征在于:所述步骤s4中,若输送管道(11)中间温度低于关闭的温度,限制装置(2)则会加强限制,让镁粉进一步远离管壁。
9.根据权利要求8所述的一种粉体气力输送装置,其特征在于:所述磁流变液的分散颗粒优选为铁钴合金。
10.根据权利要求9所述的一种粉体气力输送装置及方法,其特征在于:所述输送管道(11)内壁涂有防护漆。
技术总结