一种弹性/可膨胀衬垫 【技术领域】
本发明涉及一种颗粒材料的输送系统，具体涉及一种设有弹性/可膨胀衬垫的输送通道。
背景技术
在众多工业应用中，如矿石等，常常需要输送一定量的颗粒材料从一个地方到另一个地方。运输机，尤其是皮带输送机，常被用来运输颗粒材料，如矾土矿。大多数运输机具有一将颗粒材料运至运输机输入端的输入通道和一将颗粒材料从运输机出口端卸掉的输出通道。而无论是输入通道还是输出通道，这些输送通道的壁的内表面均设有衬垫。输送通道的壁可以是由钢板制成，衬垫可以由许多材料制成，如陶瓷、不锈钢、橡胶、塑料等等。这些常规的衬垫可以起到耐磨和抗冲击的作用，但无法成功地防止颗粒材料在颗粒材料输送系统的输送通道输送过程中发生集结。特别是当输送的颗粒固体含水量较大时这种情况尤为明显。而如果这些颗粒材料的集结块没有被移除，将会导致输送通道中材料的堵塞和/或对皮带输送机造成损害。
因此，开发一种在颗粒材料的输送系统中防止颗粒集结的方法和装置是非常必要的。
【发明内容】
本发明目的是提供一种弹性/可膨胀衬垫，以防止颗粒材料集结成块。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种在材料输送过程中防止颗粒材料在输送通道中集结的方法，所述输送通道包括至少一个壁，壁的内表面上设有弹性/可膨胀衬垫，颗粒材料在弹性/可膨胀衬垫上滑移输送，该方法包括步骤a)在所述壁的内表面和弹性/可膨胀衬垫之间构成的内腔内充入压缩空气，使弹性/可膨胀衬垫变形，从而使颗粒材料输送通道的横截面的外轮廓发生变化。
一种用于包括颗粒材料在内的材料输送系统的输送通道，包括：至少一个壁；弹性/可膨胀衬垫，所述弹性/可膨胀衬垫上设有耐磨层，弹性/可膨胀衬垫设于壁的至少一部分上，使压缩空气充入壁和弹性/可膨胀衬垫之间构成的内腔内，从而使弹性/可膨胀衬垫膨胀变形；充放气部件，用于将压缩空气从壁和弹性/可膨胀衬垫之间构成的内腔充入或排出。
一种颗粒材料的输送系统，包括：输送通道，所述输送通道至少一个壁和设于壁的内表面上的弹性/可膨胀衬垫，所述弹性/可膨胀衬垫设于壁的至少一部分内表面上，使压缩空气充入壁和弹性/可膨胀衬垫之间构成的内腔内，从而使弹性/可膨胀衬垫膨胀变形；压缩空气源；连接管，所述连接管的一端与由壁和弹性/可膨胀衬垫之间构成的内腔连接，另一端与压缩空气源连接，用于压缩空气的输送，从而使弹性/可膨胀衬垫膨胀变形；控制部件，使压缩空气可控地充入或排出由输送通道的壁和弹性/可膨胀衬垫之间构成的内腔。
【附图说明】
图1是本发明实施例一中包括皮带输送机和输送通道的颗粒材料的输送系统的正视图；
图2是图1的2-2剖视图；
图3是图1中用于颗粒材料的输送系统的弹性/可膨胀衬垫聚陶瓷片的俯视图；
图4是图1中输送通道的局部剖视图，以显示图3中聚陶瓷片粘贴于壁的内表面上的初始状态；
图5图4中聚陶瓷片的膨胀变形状态的示意图；
图6是本发明实施例一中具有多个弹性片段的弹性/可膨胀衬垫的俯视图；
图7是图1中输送通道的局部剖视图，以显示图6中的具有多个弹性片段的弹性/可膨胀衬垫。
【具体实施方式】
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
参见附图1所示，一种颗粒材料的输送系统10，包括一具有输入端(未画出)和输出端14的皮带输送机12。在输入端和输出端各设有可转动的传动轮16，其转动方向如箭头A所示。传送带18套设于传动轮16上，其具有一材料输送行程和返回行程(即上行程和下行程)。传送带18的运动方向如箭头B所示。皮带输送机12的长度根据实际情况确定。
输送通道20设于皮带输送机12的输出端14处，用于输送颗粒材料，如矾土矿(未画出)。颗粒材料从皮带输送机12输送至输送通道20内，然后输送至储存仓或目的地，从皮带输送机12运输至输送通道20的颗粒材料的运动方向如箭头C所示。
参见图1～2所示，输送通道20具有一敞口的横截面或一管式封闭横截面(未画出)，由至少一个壁组成。作为一个实施例，输送通道20由底壁22和2个对称的侧壁24、26组成，构成一个通道，颗粒材料可以在其自身重力的作用下经由该输送通道实现输送。所述壁22、24、26可由现有材料制成，如钢板等金属板。弹性/可膨胀衬垫28设于底壁22上以起到耐磨、耐侵蚀和抗冲击的作用。弹性/可膨胀衬垫28设于至少一个壁的至少一部分上。当然，该弹性/可膨胀衬垫设于壁的选定区域或者选择性地设于壁22、24、26中的任何一个的全部内表面上。作为本发明的一个实例，参见图1、2所示，弹性/可膨胀衬垫28设于输送通道20的底壁22上。
弹性/可膨胀衬垫28的四周可以与输送通道底壁22的内表面粘结固定，因而可由允许在壁22和弹性/可膨胀衬垫28之间构成的内腔(参见图5)内充入压缩空气，从而使弹性/可膨胀衬垫膨胀变形。该弹性/可膨胀衬垫28的膨胀变形状态在图2中可见，用虚线示意，由壁22、24、26组成的输送通道的横截面的外轮廓发生变化。弹性/可膨胀衬垫28具有一暴露于颗粒材料的耐磨层。弹性/可膨胀衬垫28的四周与壁22之间可以用一层粘结剂30粘结固定。
压缩空气可由压缩空气源32提供，压缩空气源32可采用空气压缩罐、鼓风机或低压空气泵等设备，连接管34的一端与压缩空气源连接，另一端与设于壁22上的开孔36连接。一开关器件如控制阀38设于连接管34上，以允许或终止压缩空气从压缩空气源充入由壁22和弹性/可膨胀衬垫28之间构成的内腔。控制阀38可同时具有放气的功能，即当控制阀处于停止压缩空气从压缩空气源32充入输送通道20的状态时，内腔内的压缩空气可由该控制阀从由壁22和弹性/可膨胀衬垫28之间构成的内腔放出。或者，一附加的泄压阀(未画出)可设于连接管34上。当压缩空气源32采用鼓风机或低压空气泵时，所述控制阀也可由控制上述鼓风机或低压空气泵的开关来代替。一最大压力安全阀40可用来保证充入由壁22和弹性/可膨胀衬垫28之间构成的内腔的空气压力始终不超过设定压力。该最大压力安全阀40可以合并设于连接管34上，或直接安装于壁22的另一个开孔39上。
参见图1～5所示，所述弹性/可膨胀衬垫28包括至少1个柔性衬底，如弹性聚合物衬底42，其上嵌设有多个并行的耐磨片，如耐磨瓷砖片44。作为本发明的一个具体实施例，上述材料可以采用现有商品的“聚陶瓷片”，如“和谐聚陶瓷片”(Concord Poly Ceramic Sheet TM)，这是一种由弹性聚合物和其上设置的陶瓷片组成的柔性衬垫。耐磨瓷砖片44可以粘贴或其他方式安全地设于弹性聚合物衬底42上。所述聚陶瓷片具有优良的变形性能，因而适于变形或膨胀。一个或多个聚陶瓷片可被用于形成所述弹性/可膨胀衬垫28，并可以粘贴或其他方式粘固于输送通道的壁22上，例如可采用橡胶粘合剂30，参见图2所示。设于弹性聚合物衬底42上的耐磨瓷砖片44的功能是作为弹性/可膨胀衬垫28的耐磨层，柔性衬底的膨胀变形导致弹性/可膨胀衬垫28变形，从而防止颗粒材料在输送通道20中发生集结。
在实际应用中，压缩空气可由压缩空气源32经连接管34进入由弹性/可膨胀衬垫28和底壁22构成的内腔，对其充气使其膨胀变形，参见图5所示，图2中也已用虚线表示。图5中箭头35表示压缩空气的进入弹性/可膨胀衬垫28的方向。弹性/可膨胀衬垫28的膨胀变形状态会在输送通道20的输送过程中的颗粒材料的压力下进一步发生形变。
在由壁22和弹性/可膨胀衬垫28之间构成的内腔充气一段时间后，可停止输入压缩空气并将内腔放气，例如采用控制阀38放气。放气的结果是使弹性/可膨胀衬垫28恢复初始状态，如图1和4所示，使由壁22、24、26构成的输送通道的横截面的外轮廓恢复原状，如图2所示。而这种未充气状态的设于壁22的内表面上的弹性/可膨胀衬垫28和现有的普通衬垫功能一样。
上述将弹性/可膨胀衬垫28进行充气和放气的步骤可以周期性交替进行。作为本发明的一个具体实施例，例如：充气步骤持续时间较短，如20s，然后放气，持续时间较长，如1h，而该交替工作的基础可在低气压下进行，如3psi。而最大压力安全阀40将用于进行调整。又一实例：充气7s，放气3分钟，循环操作。该交替转换的时间取决于颗粒材料和陶瓷片之间的粘性，粘性越大，充气和放气的转换时间越短。
图1～2和图6～7显示了本发明的又一实施例，在本实施例中，一个或多个聚陶瓷片被用于形成弹性/可膨胀衬垫28，参见图6、7所示。所述弹性/可膨胀衬垫28包括多个弹性片段46(本实施是6个，参见图6)，各个弹性片段与由单个聚陶瓷片形成的弹性/可膨胀衬垫28(参见图3～5所示)相同，此处不在熬述。
上述由多个弹性片段形成的弹性/可膨胀衬垫28可以设于输送通道的底壁22和2个侧壁24、26中任何部分或者覆盖满整个壁的内表面。为了便于阐述，本实施例中，弹性和衬垫28设于输送通道20的底壁22的一部分，与前面叙述相似。弹性/可膨胀衬垫28各个弹性片段的四周均可通过粘合剂如橡胶粘合剂(未画出)与底壁22粘结固定，构成可独立膨胀变形的内腔，参见图7所示，2个内腔形成于2个弹性片段46和底壁22之间，且位于弹性/可膨胀衬垫的两侧，因而可通过开孔36a和36c分别对2个壁22上的内腔充气(进气方向如箭头35所示)，而弹性/可膨胀衬垫中间的弹性片段处于初始未膨胀的初始状态，这是因为没有压缩空气经开孔36b充入其壁22上的内腔。
在实际应用过程中，在上述由多个弹性片段组成的弹性/可膨胀衬垫28中，各弹性片段46可以各自独立的进行充气和放气的步骤，以实现该弹性片段的独立膨胀变形。这可以通过采用具有多个可控的连接管34的压缩空气供应系统实现，即针对每个开孔36a、36b和36c均各连接一连接管34，分别与各自的内腔连通。而弹性/可膨胀衬垫28上的这3个内腔的充气、放气交替操作可以轮流进行，当然也可以是同时进行，当采用后者的同时进行时，可以仅采用1个连接管34和1个控制阀，即将壁22的3个开孔36a、36b和36c连接后汇合到1个连接管。
作为一个具体实施例，本输送系统分为2个可独立变形的部分并轮流操作。作为本发明的一个实际应用而言，上述实施例特别适用于现有堆料机的输送通道。在这个具体实例中，所示2个独立部分分别是低位通道和高位通道。输送通道的输出端通常相对较小并容易发生堵塞。为此，先由低位通道部分进行膨胀变形以消除颗粒集结，然后使高位通道部分膨胀变形。这可以最大程度的减小因颗粒材料集结而堵塞输送通道的几率。而上述对各个独立部分轮流充气的方式也可以应用至更多的衬垫。这种对多个弹性片段轮流充气的方式也可以进一步延伸至不同的弹性衬板。将一个弹性衬板在给定膨胀时间、一个给定压力与一个阀门连接进行充气。然后，再将另一个弹性衬板在不同给定膨胀时间、不同给定压力与阀门连接进行充气。不同弹性衬板需要不同的气压进行充气。因此当使用同一个压缩空气源时，各个弹性板块必须在不同时间段进行充气。
除上述实施例的描述之外，所述弹性/可膨胀衬垫可由具有2层的弹性层制成，以形成一个弹性囊。
本发明的内容并不仅仅限于上述实施例的描述，本领域的技术人员可以根据现有技术做出任意容易想到的变化。例如：用于支撑弹性/可膨胀衬垫的输送通道的底壁，通常是一平面的平板，而事实上该输送通道的壁可以任何形状的，也可以采用工业上的任何材料，而且弹性/可膨胀衬垫可以设于输送通道的部分壁的内表面上或全部壁的内表面上。所述压缩空气系统是为了给弹性/可膨胀衬垫充气，该系统可以采用现有的多种设备或系统。所述颗粒材料不仅包括所述的矾土矿，也可以是如颗粒煤、集料或者其他符合颗粒尺寸的矿石材料。当然，上述实施例仅仅是本发明的示意而不是限制，其他未具体描述的实施例仍属于本发明的精神和范围内，其目的在于包括所有发明范围内的所有实施例。