基于SolidWorks的黏土輸送泵轉閥的設計

哈勝男，徐　剛，張　翔，郝培培

(鎮江寶城注漿設備有限公司，江蘇　鎮江　212125)

0　引言

隨著國內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期建設及運營過程中，都會發生縱向不均勻的沉降，嚴重影 響地下交通的安全運營。針對這一問題，能夠較容易實現且易于控制的解決方法就是回填土，本次提出的泵送設備就是針對回填土工藝。黏土存在流動性差的缺點，容易導致回填工作效率低，國內目前未見有能夠進行黏土輸送且易于控制出土量與出土速度的泵送設備。針對上述的問題，結合黏土的物理特性，本文提出一種新型黏土輸送泵，介紹了泵的結構設計和工作過程。該黏土輸送泵是一種能夠將流動性較差的黏土通過水平或垂直設定的管道連續輸送到澆筑現場的黏土輸送設備。

1　黏土輸送泵設計

圖1為黏土輸送泵整體結構示意圖。輸送機構里設置一個小型螺旋輸送機，其設計參照了螺旋輸送泵，因為螺旋輸送泵的工作介質既可以是完全散體的物質也可以是高濃度含固體顆粒的漿液。在螺旋輸送機的末端設計了一個三通轉閥，該轉閥同時連接三個口，分別為螺旋輸送機、漿缸、出料接口。而漿缸內部設計了活塞機構，活塞機構包括活塞、油缸、活塞桿，這樣活塞可以在漿缸內往復移動，推送物料從漿缸輸出，滿足了泵的高壓輸送要求。

圖1　黏土輸送泵整體結構示意圖

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

圖2　三通轉閥裝配圖

2　黏土輸送泵工作過程

圖3為黏土輸送泵的工作過程。利用SolidWorks的演示功能可以更加直觀地描述該設備裝配后的運行狀態，并將其轉為2D工程圖。圖3(a)顯示的是當設備在儲料狀態時，三通轉閥的閥芯轉動，這時閥芯的b、c接口轉至分別與C、B接頭相通，閥芯的a接口不與C、B、A任何一個接頭相通，即三通轉閥僅連通了螺旋輸送機與漿缸，隨著漿缸中物料從螺旋輸送機的進料口進入，在螺旋桿的擠壓輸送下，進入三通轉閥，再進入漿缸中儲存，隨著物料的增加，活塞向右移動。

圖3(b)顯示的是當設備在出料狀態時，三通轉閥的閥芯轉動，閥芯的a、b接口轉至分別與A、B接頭相通，閥芯的c接口不與C、B、A任何一個接頭相通，即三通轉閥僅連通了出料接口與漿缸，活塞通過活塞桿作用而向左移動，將漿缸中的物料推送至三通轉閥，再從出料接口輸出。