基于SolidWorks的黏土輸送泵轉(zhuǎn)閥的設(shè)計(jì)

哈勝男，徐　剛，張　翔，郝培培

(鎮(zhèn)江寶城注漿設(shè)備有限公司，江蘇　鎮(zhèn)江　212125)

0　引言

隨著國(guó)內(nèi)地下工程的日益增多，各種不同深度的地下工程相互交疊，特別是在地下交通的長(zhǎng)期建設(shè)及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，都會(huì)發(fā)生縱向不均勻的沉降，嚴(yán)重影 響地下交通的安全運(yùn)營(yíng)。針對(duì)這一問(wèn)題，能夠較容易實(shí)現(xiàn)且易于控制的解決方法就是回填土，本次提出的泵送設(shè)備就是針對(duì)回填土工藝。黏土存在流動(dòng)性差的缺點(diǎn)，容易導(dǎo)致回填工作效率低，國(guó)內(nèi)目前未見(jiàn)有能夠進(jìn)行黏土輸送且易于控制出土量與出土速度的泵送設(shè)備。針對(duì)上述的問(wèn)題，結(jié)合黏土的物理特性，本文提出一種新型黏土輸送泵，介紹了泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作過(guò)程。該黏土輸送泵是一種能夠?qū)⒘鲃?dòng)性較差的黏土通過(guò)水平或垂直設(shè)定的管道連續(xù)輸送到澆筑現(xiàn)場(chǎng)的黏土輸送設(shè)備。

1　黏土輸送泵設(shè)計(jì)

圖1為黏土輸送泵整體結(jié)構(gòu)示意圖。輸送機(jī)構(gòu)里設(shè)置一個(gè)小型螺旋輸送機(jī)，其設(shè)計(jì)參照了螺旋輸送泵，因?yàn)槁菪斔捅玫墓ぷ鹘橘|(zhì)既可以是完全散體的物質(zhì)也可以是高濃度含固體顆粒的漿液。在螺旋輸送機(jī)的末端設(shè)計(jì)了一個(gè)三通轉(zhuǎn)閥，該轉(zhuǎn)閥同時(shí)連接三個(gè)口，分別為螺旋輸送機(jī)、漿缸、出料接口。而漿缸內(nèi)部設(shè)計(jì)了活塞機(jī)構(gòu)，活塞機(jī)構(gòu)包括活塞、油缸、活塞桿，這樣活塞可以在漿缸內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，推送物料從漿缸輸出，滿足了泵的高壓輸送要求。

圖1　黏土輸送泵整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為三通轉(zhuǎn)閥裝配圖。由圖2(b)轉(zhuǎn)閥三接頭裝配圖中可以看出，轉(zhuǎn)閥設(shè)計(jì)了三個(gè)接頭，螺旋輸送機(jī)的出料口、漿缸、出料接口分別與轉(zhuǎn)閥的C、B、A三個(gè)接頭連接。圖2(a)顯示轉(zhuǎn)閥分為閥體、閥芯兩部分，閥體與螺旋輸送機(jī)的出料口、漿缸、出料接口同時(shí)連接固定不動(dòng)，閥芯與閥體同軸配合，閥芯在閥體中進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，閥芯上只有兩個(gè)接口，轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)可以封閉一端出口，接通另外兩端出口進(jìn)行工作。

圖2　三通轉(zhuǎn)閥裝配圖

2　黏土輸送泵工作過(guò)程

圖3為黏土輸送泵的工作過(guò)程。利用SolidWorks的演示功能可以更加直觀地描述該設(shè)備裝配后的運(yùn)行狀態(tài)，并將其轉(zhuǎn)為2D工程圖。圖3(a)顯示的是當(dāng)設(shè)備在儲(chǔ)料狀態(tài)時(shí)，三通轉(zhuǎn)閥的閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)閥芯的b、c接口轉(zhuǎn)至分別與C、B接頭相通，閥芯的a接口不與C、B、A任何一個(gè)接頭相通，即三通轉(zhuǎn)閥僅連通了螺旋輸送機(jī)與漿缸，隨著漿缸中物料從螺旋輸送機(jī)的進(jìn)料口進(jìn)入，在螺旋桿的擠壓輸送下，進(jìn)入三通轉(zhuǎn)閥，再進(jìn)入漿缸中儲(chǔ)存，隨著物料的增加，活塞向右移動(dòng)。

圖3(b)顯示的是當(dāng)設(shè)備在出料狀態(tài)時(shí)，三通轉(zhuǎn)閥的閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，閥芯的a、b接口轉(zhuǎn)至分別與A、B接頭相通，閥芯的c接口不與C、B、A任何一個(gè)接頭相通，即三通轉(zhuǎn)閥僅連通了出料接口與漿缸，活塞通過(guò)活塞桿作用而向左移動(dòng)，將漿缸中的物料推送至三通轉(zhuǎn)閥，再?gòu)某隽辖涌谳敵觥?/p>