CN110185814B - 一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置及方法，包括喷吹管和接气管，喷吹管下方间隔设置有多个定点喷吹短管，喷吹短管端口内嵌一球阀，喷吹短管的外壁两侧相对设置有两个球阀滑轨槽，球阀的两侧中心位置处分别安装有固定转轴，转轴外套有轴承，轴承安放在球阀滑轨槽内并可在球阀滑轨槽内上下移动。本发明可以实现移动管道与定点喷吹管道之间的自主活动对接，替代了传统软管和伸缩钢管的固定连接模式，具有更加方便的作业优势，并能满足不同的作业环境，尤其是一些空间较为狭小的作业环境。利用活动球阀能够实现对喷吹管的封堵或导通功能，并能做到接气管与喷吹管连接时的端口密封效果良好，不存在漏气现象。

Description

一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装 置及方法

技术领域

本发明涉及一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置及方法，属于管道对接技术领域。

背景技术

在工业生产过程中，很多作业领域内都存有移动喷吹设备与固定供气管道连接的情况。通常状况下，它们的连接方式有两种，第一种是软管连接，通过耐高压橡胶管把移动喷吹设备与固定供气管道连接起来；第二种是钢管连接，用于连接的钢管由几根内径大小不一的几种口径规格的钢管套在一起，以满足连接钢管总长度的伸缩变化需要，连接钢管的两端接口分别由法兰连接，通过法兰可以实现连接钢管接口在法兰盘平面内的自由旋转。

上述两种连接方式各有各的重大缺点。第一种软管连接，耐高压橡胶管虽然能够弯曲伸展，但是，受其材质坚韧性的制约，它很难做到小半径的弯曲动作，因此，在一些空间狭小的作业区域内，这种连接方式难以满足生产现场需要。第二种钢管连接，不同口径钢管之间是有缝套接的，它们之间必然存在着较大的管道缝隙，它对于管道的密闭性产生了较大破坏影响。此外，对于一些作业空间较为狭小、移动位置要求较为精准的工作环境，上述两种方法均难以满足工作需要，原因在于，连接所用软管或钢管的移动与转动动作会对喷吹设备产生巨大的变化阻力力矩的影响。

鉴于上述原因，对于那些作业空间较为狭小、移动位置要求较为精准的工作环境，急需设计一种适于作业空间较为狭小、移动位置较为精准、管道密封性较好的移动接气管与固定喷吹管道的多个定点接口之间的连接方法及装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置，利用该装置，可以实现作业过程中移动接气管与供气管道上多个定点接口之间的活动对接，实现气体传输。

本发明还提供了上述一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置，包括喷吹管和接气管，喷吹管下方间隔设置有多个定点喷吹短管，喷吹短管端口内嵌一球阀，喷吹短管的外壁两侧相对设置有两个球阀滑轨槽，球阀的两侧中心位置处分别安装有固定转轴，转轴外套有轴承，轴承安放在球阀滑轨槽内并可在球阀滑轨槽内上下移动。

优选的，所述球阀选用单通道球阀。

优选的，所述喷吹短管的端口内设有活动封口管，活动封口管底部的中心开设有圆孔，球阀的外壁与活动封口管的圆孔接触，当球阀向上移动时，推动活动封口管在喷吹短管内向上滑移。此设计的好处是，球阀与活动封口管接触，球阀向上移动时，推动活动封口管向上滑移。

优选的，所述活动封口管底部的圆孔直径小于单通道球阀直径，大于单通道球阀的通道圆孔直径5mm～10mm。

优选的，所述活动封口管上端固定连接一环形密封胶圈，环形密封胶圈的截面为楔形。

优选的，所述球阀的侧面中心位置连接有球阀转动器，球阀转动器包括竖杆、横杆、滚筒轴和滚筒，两个竖杆顶端分别固定连接单通道球阀两侧的转轴，两个竖杆底端各连接一横杆，两侧横杆之间连接两根滚筒轴，两个滚筒分别套装在两根滚筒轴上。

优选的，所述接气管端口高于球阀底端，且位于球阀下半部的1/4半径位置处。此设计的好处是，当接气管与喷吹短管连接时，能够确保球阀的上下两半体各有一部分分别置于喷吹短管和接气管的口腔内，同时通过活动封口管和环形密封胶圈起到密封作用，保证气体传输过程中不泄露。

优选的，所述接气管的端口口径大于单通道球阀的通道圆孔直径5mm～10mm。

一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置的工作方法，在接气管对接喷吹短管之前，喷吹短管底端的球阀处于初始位，此时球阀的通道呈水平向，活动封口管底部的圆孔被球阀封堵不通气，接气管从喷吹短管的一侧开始向球阀移动对接作业时，其工作方法包括以下步骤：

(1)接气管从球阀一侧向球阀另一侧移动过程中，当接气管触碰到球阀及球阀转动器时，球阀转动器及球阀在接气管的推力作用下，自旋转动并向上抬升；

(2)球阀转动器在旋转升高时，带动球阀沿着球阀滑轨槽同步旋转并抬升；

(3)当接气管移动到喷吹短管正下方时，球阀的通道由于球阀的转动呈向竖直状态，从而连通了喷吹短管和接气管；与此同时，球阀在自重的作用下，下移并卡入到接气管端口内的圆腔内，此时活动封口管紧贴球阀外壁，实现喷吹短管和接气管的密封连接；

(4)喷气动作瞬间完成后，接气管再次继续前行，接气管的端口向上顶起球阀，接气管离开喷吹短管的下方位置，此时球阀转动器向下转动，从而带动球阀旋转下落并恢复到初始位，球阀的通道再次呈水平方向，活动封口管底部的圆孔再次被球阀封堵不通气。

本发明的有益效果在于：

1)通过本发明活动对接装置，可以实现移动管道与固定管道的定点喷吹接口之间的活动对接，替代了传统软管和伸缩钢管的固定连接模式，具有更加方便的作业优势，并能满足不同的作业环境，尤其是一些空间较为狭小的作业环境。

2)本发明活动对接装置，利用活动球阀实现对喷吹短管的封堵和导通，密封效果良好，自主动作灵活。

3)本发明活动对接装置，构思巧妙，结构设计科学合理，使用方便，作用明显，效果显著，值得推广应用。

附图说明

图1为移动接气管与多定点喷吹短管的结构示意图；

图2为移动接气管对接前状态示意图；

图3为移动接气管对接完成后状态示意图；

图4为移动接气管对接前的俯视图；

图5为移动接气管对接完成后的俯视图；

图6为移动接气管对接完成后的侧视图；

图7为活动封口管的立体图；

其中：1-喷吹短管，2-球阀滑轨槽，3-环形密封胶圈，4-活动封口管，401-圆孔，5-轴承，6-接气管，7-球阀转动器，8-球阀，9-竖杆，10-横杆，11-滚筒，12-滚筒轴，13-喷吹管。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1至图5所示，本实施例提供一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置，包括喷吹管13和接气管6，喷吹管13上间隔设置有多个定点喷吹短管1，喷吹短管1端口内嵌一球阀8，喷吹短管1的外壁两侧分别相对设置有两个球阀滑轨槽2，球阀8两侧通过转轴各连接一轴承5，轴承5安放在球阀滑轨槽2内并可在球阀滑轨槽2内上下移动。

喷吹管13为主供气管道，其下方设有多个喷吹短管1，喷吹短管1即为喷吹管13上的多定点接口之一，多个喷吹短管1一般等间隔布置，本实施例中相间隔30cm，喷吹短管1可以与喷吹管13一体成型制造，也可以根据喷吹位置需要焊接在喷吹管13上。

喷吹短管1的端口内壁塞入活动封口管4，活动封口管4为一小段空腔圆管，活动封口管4的顶部开口，活动封口管4底部的中心开设有圆孔401(圆孔直径小于顶部开口直径)，球阀8顶部表面与活动封口管底部的圆孔401接触，即球阀8外表面有部分嵌入圆孔401内，实现封堵圆孔401，圆孔401直径小于单通道球阀直径，大于单通道球阀的通道圆孔直径5mm～10mm。当球阀8向上移动时，活动封口管4被球阀8推着沿喷吹短管1内壁向上移动。活动封口管4顶部有一楔形的环形密封胶圈3与之固定连接，环形密封胶圈3用于封堵活动封口管4与喷吹短管1内壁之间的缝隙(由于活动封口管可沿喷吹短管内壁上下移动，故活动封口管与喷吹短管内壁之间必有微小的缝隙，环形密封胶圈可防止气体泄漏)，环形密封胶圈3的截面为楔形，当通气时，喷吹管内瞬间喷吹的气体存有一定压力，此压力作用在楔形面上，可使环形密封胶圈更加有效地封堵缝隙，提升密封效果。

球阀8选用单通道球阀，不锈钢材质，在其轴线上开设有一贯穿的圆形通孔，用于气体通过，实现气体传输。球阀8的侧面中心位置连接有球阀转动器7，球阀转动器7包括竖杆9、横杆10、滚筒轴12和滚筒11，两个竖杆9顶端分别通过转轴与球阀8两侧中心位置处固定连接，两个竖杆9底端分别连接一横杆10，两个横杆10之间连接有两根平行的滚筒轴12，两个滚筒11分别套装在滚筒轴12上。转轴外侧套装有轴承5，轴承5置于球阀滑轨槽2内，球阀转动器7与球阀8刚性固定连接，可实现同步旋转或上下滑动。

环形密封胶圈3的截面圆直径以2cm～3cm为宜，其外径与喷吹短管1内径近似相等，环形密封胶圈3的横断面呈楔形，其斜面法线指向喷吹短管中轴线。

接气管6端口顶面高出球阀8底端位置的距离以球阀半径的1/4左右为宜，接气管6的端口口径大于球阀8的通道圆孔直径5mm～10mm，球阀8底部的部分能够嵌入到接气管6端口内腔。接气管6的端口还可胶粘O型橡胶圈，O型橡胶圈能够有效贴合球阀8外表面，防止气体泄漏。

当接气管6与喷吹短管1对接时，球阀8的顶部与底部分别有一部分体积留置在了喷吹短管1和接气管6的内腔之中，基于喷吹气体的压力，活动封口管4与球阀8之间、环形密封胶圈3与喷吹短管1内壁之间均被挤压紧密，从而达到密封止漏的效果。

实施例2：

所述的一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置的工作方法，在接气管6连接喷吹短管1之前，喷吹短管1底端的球阀8处于初始位，此时球阀8的通道呈水平向，喷吹短管1底端被球阀8封堵不通气(主要是指堵住了活动封口管底部的圆孔)，接气管6从一侧向球阀8移动开始对接时，其工作方法及过程如下：

(1)接气管6从球阀一侧向球阀另一侧移动过程中，当接气管6触碰到球阀转动器7时，球阀转动器7及球阀8被接气管6推动着旋转升高；

(2)球阀转动器7在旋转升高时，球阀8被同步旋转升高，同时接气管6的端口向上托举起球阀8，球阀8与球阀转动器7通过轴承5在球阀滑轨槽2内移动实现向上滑移；

(3)当接气管6移动到喷吹短管1正下方时，球阀8的通道旋转到了竖直状态，从而连通了喷吹短管1和接气管6；

(4)在自重的作用下，球阀8下移并卡入到了接气管6端口内，活动封口管4紧贴球阀8外壁，从而实现了喷吹短管1和接气管6之间的密封连接；

(5)通过喷吹管13输送气体(由外部设备，如压缩空气储罐瞬间喷吹气体，气体经喷吹管传输)，气体经过(被接气管连通的)喷吹短管1喷吹动作完成后，接气管6再次移动并离开当前的喷吹短管1(移动到下一个喷吹短管去连通)。接气管6的端口边沿向上顶起球阀8，接气管6从喷吹短管1的下方位置离开，此时受重力作用，球阀转动器7向下转动，并带动球阀8旋转下落恢复到初始位，球阀8的通道又恢复成水平方向，喷吹短管1的底端再次被球阀8封堵(主要是指堵住了活动封口管底部的圆孔)。

Claims (6)

1.一种移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置，其特征在于，包括喷吹管和接气管，喷吹管下方间隔设置有多个定点喷吹短管，喷吹短管端口内嵌一球阀，喷吹短管的外壁两侧相对设置有两个球阀滑轨槽，球阀的两侧中心位置处分别安装有固定转轴，转轴外套有轴承，轴承安放在球阀滑轨槽内并可在球阀滑轨槽内上下移动；

所述球阀选用单通道球阀；

所述喷吹短管的端口内设有活动封口管，活动封口管底部的中心开设有圆孔，球阀的外壁与活动封口管的圆孔接触，当球阀向上移动时，推动活动封口管在喷吹短管内向上滑移；

所述球阀的侧面中心位置连接有球阀转动器，球阀转动器包括竖杆、横杆、滚筒轴和滚筒，两个竖杆顶端分别固定连接单通道球阀两侧的转轴，两个竖杆底端各连接一横杆，两侧横杆之间连接两根滚筒轴，两个滚筒分别套装在两根滚筒轴上。

2.如权利要求1所述的移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置，其特征在于，所述活动封口管底部的圆孔直径小于单通道球阀直径，大于单通道球阀的通道圆孔直径5mm～10mm。

3.如权利要求1所述的移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置，其特征在于，所述活动封口管上端固定连接一环形密封胶圈，环形密封胶圈的截面为楔形。

4.如权利要求1所述的移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置，其特征在于，所述接气管端口高于球阀底端，且位于球阀下半部的1/4半径位置处。

5.如权利要求1所述的移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置，其特征在于，所述接气管的端口口径大于单通道球阀的通道圆孔直径5mm～10mm。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的移动接气管与喷吹管多定点接口之间实现活动对接的装置的工作方法，在接气管对接喷吹短管之前，喷吹短管底端的球阀处于初始位，此时球阀的通道呈水平向，活动封口管底部的圆孔被球阀封堵不通气，接气管从喷吹短管的一侧开始向球阀移动对接作业时，其工作方法包括以下步骤：

（1）接气管从球阀一侧向球阀另一侧移动过程中，当接气管触碰到球阀及球阀转动器时，球阀转动器及球阀在接气管的推力作用下，自旋转动并向上抬升；

（2）球阀转动器在旋转升高时，带动球阀沿着球阀滑轨槽同步旋转并抬升；

（3）当接气管移动到喷吹短管正下方时，球阀的通道由于球阀的转动呈向竖直状态，从而连通了喷吹短管和接气管；与此同时，球阀在自重的作用下，下移并卡入到接气管端口内的圆腔内，此时活动封口管紧贴球阀外壁，实现喷吹短管和接气管的密封连接；

（4）喷气动作瞬间完成后，接气管再次继续前行，接气管的端口向上顶起球阀，接气管离开喷吹短管的下方位置，此时球阀转动器向下转动，从而带动球阀旋转下落并恢复到初始位，球阀的通道再次呈水平方向，活动封口管底部的圆孔再次被球阀封堵不通气。