[发明专利]带组合式流动变换器的液压输送设备

说明书

本发明涉及一种带组合式流动变换器用以变换不同的压力和流量的液压输送设备，压力和流量是在三个彼此分开并充填流动介质的压力腔内产生的。在这些腔内或有液体或有液体与固体组成的混合物，它们的压力和流量是变化的，以便经管道输送由液体和固体组成的混合物。

已知多种设计成具有可分开腔、室的配料器方案，它们用来通过泵使具有压力和流量的纯水在长的高压导管中，亦即在液压输送设备中运行。在这些液压设备中，由液体泵产生输送在管道中流动的混合物所必须的动能。因此，设备的结构应能保证有传递压力和流量的条件。

现有空腔结构已知均为带容器的配料器，它们由一个或多个较小的或较大的（50-200米³）整体式可承压的圆柱形容器组成，容器设计成具有两或三根50-100米长可封闭管道，被称作管状腔-配料器，管道同样设计成具有不可分的体积。

过去几十年的情况已经证明，在大多数情况下采用了带管状腔室的液压输送设备。

本发明的目的主要是进一步改进这种设备。

为了说明本发明的技术水平，我们仅介绍管状腔-配料器的发展以及它与本发明的关系。

管状腔-配料器的主导思想，由E.H.Reich和S.A.Jones于1952年在专利US-PS2485208和DE-AS928153中提出。此设备有一个装混合物的容器，一个与之连接的供料用泥浆泵，一个液体贮槽，一个与之相连的纯液体泵和至少两个管状腔。这些腔用传统的闭锁机构（滑锁螺栓、旋转螺栓）互相分开，并与连接混合物容器的供料泥浆泵、连接贮槽的纯液体泵和与直接从液体贮槽输送一种混合物的管道分隔开。通过变换在一种双腔室设备中产生的压力和流量，可保证纯液体高压流的连续性。而在一种三腔室设备中，同样可保证混合物在低压条件下流动的连续性。在这种方案中，传递压力和流量制成管道状的腔室的作用，通过相应地按一定顺序（即开和关）操纵装在连接导管中的闭锁机构来实现。

匈牙利专利HU-PS160526中介绍的方案，描述了具有管状腔室和滑锁螺栓的Reichl-Jonesschen设备的进一步发展。按照这一方案，腔室的体积通过分割腔室并绕滑锁螺栓的小直径管道以及通过装在里面的小尺寸滑锁螺栓，与纯液体泵和排出管相连。在所述设备的工作过程中，在操纵变换流量所需的滑锁螺栓前，在腔室体积中存在的压力差，通过上述小尺寸的滑锁螺栓来平衡，然后，为了变换在腔室中混合物的流量，操纵分隔腔室的滑锁螺栓。这一方案平衡了那些由于压力差而引起的有害的作用力，这些力是设备投入运行时带来的。

专利US-PS4371294建议，在闭锁机构附近设专用的压力调节器，以平衡高的压差。压力调节器有一个单一作用的液压缸，用一个活塞将它分成两个圆柱室，其中的一个与管状腔连通，而另一个圆柱室中充满液压油，因此在腔室内的压力，可借助于一台油泵，一个阀，以及另一个液压缸和传感器，调整至所需值。这一方案相当复杂和昂贵，故仅将其用在有特殊要求的情况下。

专利GB-PS2061393介绍了一种液压输送设备，它的腔室均在一个转子中，转子可旋转地装在一个固定的外壳中。转子旋转过程中，三个腔室中的一个，通过设计成三个的孔与低压充填回路相连。腔室被充满，转子继续旋转，因此使此腔与高压回路连接，这时腔室的高压液体被排空，此高压液体的温度高于沸点。腔中残留的液体，在转子另一个角向位置下，在高压冷却回路中被冷却，转子继续旋转后，腔室重新与低压充填回路连通。

在这种方案中，通过冷却防止爆炸式的汽化，这时，腔的压力差在腔室与压力不同的回路连接前预先没有被平衡。

匈牙利专利文件HU-PS192450中介绍了一种腔的闭锁装置，借助于它构成配料装置，在互相可分开的体积中形成的压力和流量可用此装置来变换，只要在每个腔的两端各装一个所述的闭锁装置。腔的闭锁装置将腔室的体积各与一根连接管相连。在腔闭锁装置的一端设一个开口的圆柱形闭锁装置，在它的外表面上有两个孔。壳体中装有一个可同心地绕纵轴线旋转的圆柱形空心转子，转子内腔朝着壳体的开口端，在转子外表面上有一个与内腔连通的孔，转子旋转时，此孔与壳体的一些孔重叠。转子设有操纵机构和一根从壳体密封地引出的驱动轴。