一种新型矿用环形波纹管及生产装置的制作方法

1.本发明涉及环形波纹管生产技术领域，更具体地说，是一种新型矿用环形波纹管及生产装置。


背景技术：

2.波纹钢管是一种新型的建筑材料，具有抗压、抗拉性能好的特点，同时重量轻，施工速度快。目前，波纹钢管已经广泛应用于公路、铁路、市政及建筑工程，替代了传统的钢筋混凝土结构，或者与钢筋混凝土结构相配合，用于铺设隧道、隧洞、地下管廊等设施，其中在矿石开采领域使用非常频繁，传统的环形波纹钢管是各种波纹钢管结构中的一种，一个环形波纹钢管本身由多段波纹钢管焊接连接组成，同时一个环形波纹钢管的两端需要焊接平法兰盘，用于两个环形波纹钢管的连接。
3.环形波纹管在生产加工过程中，通过挤压成型设备对熔融状态的物料进行挤压成型，整个流程非常复杂，其中，金属粉末需要和添加剂混合是最重要的步骤之一，极大影响了后期的波纹管的质量。
4.现有的生产装置中的混合结构仍然采用传统的搅拌叶搅拌的方式，经常容易导致金属粉末和添加剂粉末混合不均匀而影响后期的波纹管质量，造成矿物质开采工作不能正常进行。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种新型矿用环形波纹管及生产装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种新型矿用环形波纹管，包括波纹管主体、连接头以及接收通道，所述连接头和接收通道分别设置在波纹管主体的两端，连接头和接收通道内分别设有相互配合的外螺纹和内螺纹，所述环形波纹管还包括：
8.气囊，设置在接收通道内，所述连接头上设有供气囊插入的凹口；以及
9.充气模块，设置在接收通道内，用于向气囊内充入空气。
10.本技术更进一步的技术方案：所述充气模块包括抵触板、活塞、弹性件以及连接杆；
11.所述活塞活动设置在波纹管主体内成型的空腔中，抵触板活动设置在接收通道内且两者之间通过弹性件连接，抵触板和活塞之间通过连接杆连接，空腔和气囊连通。
12.一种用于生产上述技术方案中的环形波纹管的生产装置，包括混料箱、控制阀箱、控制器、热熔箱以及成型器，所述混料箱通过控制阀和热熔箱连通，成型器设置在热熔箱上且两者也连通，控制器设置在热熔箱上，所述生产装置还包括：
13.主搅拌叶，活动设置在混料箱内；
14.动力元件，设置在混料箱上且其输出端和主搅拌叶连接；
15.初级混料系统，设置在混料箱内成型的初级混合室内，用于对金属粉末和添加剂做初级混合处理，混料箱上设有与初级混合室连通的进料管；以及
16.辅助搅拌结构，设置在混料箱内，用于辅助主搅拌叶工作。
17.本技术更进一步的技术方案：所述初级混料系统包括：
18.驱动管，设置在混料箱上；
19.气泵，设置在驱动管上且两者连通；
20.螺旋管，设置在初级混合室内，初级混合室呈锥形，螺旋管的一端和驱动管连通，混料箱上设有与螺旋管另一端连通的输出头；以及
21.负压模块，数量为若干组且均匀布设在螺旋管上，所述负压模块可改变初级混合室内的气流方向。
22.本技术更进一步的技术方案：每组所述负压模块包括气嘴、筛网以及隔板；
23.所述气嘴设置在螺旋管上，螺旋管上设有与气嘴连通的通孔，筛网设置在气嘴上，隔板设置在螺旋管内且位于通孔的一侧，隔板和通孔之间构成负压区域。
24.本技术又进一步的技术方案：所述初级混料系统还包括触发模块，设置在热熔箱上且与输出头连接，所述触发模块和控制阀箱电性连接。
25.本技术又进一步的技术方案：所述触发模块包括触发箱、滑板、监控元件、排气孔以及电磁阀；
26.所述触发箱设置在热熔箱上且与输出头连通，滑板活动设置在触发箱内且两者弹性连接，监控元件设置在滑板和触发箱之间且可监控滑板的位置，排气孔设置在触发箱内，电磁阀设置在排气孔中，控制阀箱和电磁阀均与监控元件电性连接。
27.本技术又进一步的技术方案：所述监控元件包括两个导电片，滑板和触发箱的相对面上均设有导电片。
28.本技术再进一步的技术方案：所述辅助搅拌结构包括套管、副搅拌叶、转轴以及转叶；
29.所述套管数量为若干个且设置在主搅拌叶的中间位置，转轴活动设置在混料箱内，套管活动套设在转轴的外壁上，副搅拌叶的数量为若干个且均匀设置在转轴上，副搅拌叶和主搅拌叶交错布设，所述转叶活动设置在驱动管内且与转轴同轴连接。
30.本技术再进一步的技术方案：所述混料箱内位于初级混合室的一侧设有研磨室，研磨室和进料管以及初级混合室均连通，研磨室内设有碾碎辊，碾碎辊和转轴连接。
31.采用本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
32.本发明实施例通过设置锥形的初级混合室以及螺旋管，在向螺旋管内输入高速流动的气流时，能够产生负压并顺着气嘴将初级混合室内的空气吸入螺旋管内，使得初级混合室内产生涡旋气流，相对于传统直接采用搅拌叶搅拌的方式，本装置能够使得堆量进入的物料在涡旋气流的作用下分散并与添加剂粉末充分混合，避免出现混合不均而影响后续生产的环形波纹管的质量。
附图说明
33.图1为本发明实施例中新型矿用环形波纹管的结构示意图；
34.图2为本发明实施例中新型矿用环形波纹管的a处放大的结构示意图；
35.图3为本发明实施例中新型矿用环形波纹管的生产装置的结构示意图；
36.图4为本发明实施例中新型矿用环形波纹管的生产装置中b处放大的结构示意图；
37.图5为本发明实施例中新型矿用环形波纹管的生产装置中螺旋管的结构示意图；
38.图6为本发明实施例中新型矿用环形波纹管的生产装置中c处放大的结构示意图；
39.图7为本发明实施例中新型矿用环形波纹管的生产装置中d处放大的结构示意图；
40.图8为本发明实施例中新型矿用环形波纹管的生产装置中气嘴和筛网的结构示意图。
41.示意图中的标号说明：
42.1-波纹管主体、2-连接头、3-凹口、4-接收通道、5-弹簧、6-抵触板、7-活塞、8-连接杆、9-气囊、10-混料箱、11-步进电机、12-主搅拌叶、13-套管、14-转轴、15-副搅拌叶、16-螺旋管、17-输出头、18-碾碎辊、19-进料管、20-初级混合室、21-驱动管、22
‑ꢀ
气泵、23-转叶、24-控制阀箱、25-热熔箱、26-气嘴、27-筛网、28-隔板、29-通孔、30
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控制器、31-成型器、32-滑板、33-导电片、34-触发箱、35-排气孔、36-电磁阀、37-研磨室。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
44.请参阅图1以及图2，本技术的一个实施例中，一种新型矿用环形波纹管，包括波纹管主体1、连接头2以及接收通道4，所述连接头2和接收通道4分别设置在波纹管主体1 的两端，连接头2和接收通道4内分别设有相互配合的外螺纹和内螺纹，所述环形波纹管还包括：
45.气囊9，设置在接收通道4内，所述连接头2上设有供气囊9插入的凹口3；以及
46.充气模块，设置在接收通道4内，用于向气囊9内充入空气。
47.在本实施例中示例性的，所述充气模块包括抵触板6、活塞7、弹性件以及连接杆8；
48.所述活塞7活动设置在波纹管主体1内成型的空腔中，抵触板6活动设置在接收通道 4内且两者之间通过弹性件连接，抵触板6和活塞7之间通过连接杆8连接，空腔和气囊 9连通。
49.需要特别说明的是，所述弹性件可以为弹簧5、弹片或者弹性钢板结构，在本实施例中，所述弹性件优选为弹簧5，弹簧5连接在抵触板6和接收通道4之间，至于弹簧5的具体型号，可以根据实际情况作出最佳的选择，在此不做具体限定。
50.在将多根环形波纹管安装连接时，将一根波纹管的连接头2插入另一根波纹管的接收通道4内并转动，在内螺纹和外螺纹之间的配合下，能够将两根波纹管连接固定，当连接头2进入接收通道4内并与抵触板6相遇时，能够带动抵触板6如图2所示方向左移，从而通过连接杆8带动活塞7在空腔内移动，将空腔内的空气挤入气囊9中，使得气囊9膨胀并伸入凹口3内，提高连接头2和接收通道4之间的密封程度。
51.请参阅图3-8，本技术的另一个实施例中，一种用于生产上述具体实施方式中的环形波纹管的生产装置，包括混料箱10、控制阀箱24、控制器30、热熔箱25以及成型器31，所述混料箱10通过控制阀和热熔箱25连通，成型器31设置在热熔箱25上且两者也连通，控制器
30设置在热熔箱25上，所述生产装置还包括：
52.主搅拌叶12，活动设置在混料箱10内；
53.动力元件，设置在混料箱10上且其输出端和主搅拌叶12连接；
54.初级混料系统，设置在混料箱10内成型的初级混合室20内，用于对金属粉末和添加剂做初级混合处理，混料箱10上设有与初级混合室20连通的进料管19；以及
55.辅助搅拌结构，设置在混料箱10内，用于辅助主搅拌叶12工作。
56.需要特别说明的是，所述动力元件可以为步进电机11或者伺服电机，在本实施例中，所述动力元件优选为步进电机11，步进电机11设置在混料箱10上且其输出端和主搅拌叶 12连接，至于步进电机11的具体型号，在此不做具体限定。
57.在本实施例中的一个具体情况中，所述初级混料系统包括：
58.驱动管21，设置在混料箱10上；
59.气泵22，设置在驱动管21上且两者连通；
60.螺旋管16，设置在初级混合室20内，初级混合室20呈锥形，螺旋管16的一端和驱动管21连通，混料箱10上设有与螺旋管16另一端连通的输出头17；以及
61.负压模块，数量为若干组且均匀布设在螺旋管16上，所述负压模块可改变初级混合室20内的气流方向。
62.在本实施例的另一个具体情况中，每组所述负压模块包括气嘴26、筛网27以及隔板 28；
63.所述气嘴26设置在螺旋管16上，螺旋管16上设有与气嘴26连通的通孔29，筛网 27设置在气嘴26上，隔板28设置在螺旋管16内且位于通孔29的一侧，隔板28和通孔 29之间构成负压区域。
64.在实际应用时，顺着进料管19将金属粉末和添加剂输入到初级混合室20内，通过气泵22工作，能够顺着驱动管21向螺旋管16内输入气流，气流最终从输出头17排出，由于螺旋管16上设有若干个均匀设置的气嘴26，并且根据附图5所示，气嘴26的朝向并非指向圆心，从而在负压区域产生负压，能够将初级混合室20内的空气吸入螺旋管16内，使得初级混合室20内产生涡旋气流，金属粉末以及添加剂在重力的作用下，跟随涡旋气流转动并下移，从而使得添加剂和金属粉末充分且均匀的混合在一起，相对于传统直接采用搅拌叶搅拌的方式，本装置能够使得堆量进入的物料在涡旋气流的作用下分散并与添加剂粉末充分混合，避免出现混合不均而影响后续生产的环形波纹管的质量，最终初步混合完成的混合物料排入混料箱10底部，通过步进电机11转动带动主搅拌叶12转动对物料进一步搅拌混合，通过控制阀箱24能够将混料箱10和热熔箱25连通，将混合完成的物料排入热熔箱25内进行熔融处理，最终排入成型器31内，挤压成型为环形波纹管。
65.请参阅图3以及图7，作为本技术另一个优选的实施例，所述初级混料系统还包括触发模块，设置在热熔箱25上且与输出头17连接，所述触发模块和控制阀箱24电性连接。
66.在本实施例中示例性的，所述触发模块包括触发箱34、滑板32、监控元件、排气孔 35以及电磁阀36；
67.所述触发箱34设置在热熔箱25上且与输出头17连通，滑板32活动设置在触发箱34 内且两者弹性连接，监控元件设置在滑板32和触发箱34之间且可监控滑板32的位置，排气孔35设置在触发箱34内，电磁阀36设置在排气孔35中，控制阀箱24和电磁阀36 均与监控元
件电性连接。
68.需要具体说明的是，所述监控元件包括两个导电片33，滑板32和触发箱34的相对面上均设有导电片33。
69.需要特别说明的是，所述监控元件并非局限于上述的机械结构，还可以采用红外线测距传感器或者激光测距传感器的方式代替，在此不做一一列举。
70.在实际应用时，螺旋管16内的气流顺着输出头17输入到触发箱34内，在气流的推动下，能够带动滑板32如图7所示方向右移，直到导电片33之间接触，一方面，触发电磁阀36通电打开，使得触发箱34内的空气排出，另一方面能够触发控制阀箱24工作，使得混料箱10内的物料排入热熔箱25内进行熔融处理，从而实现混料箱10内的混合物间歇式排出，无需工作人员手动控制。
71.请参阅图3以及图4，作为本技术另一个优选的实施例，所述辅助搅拌结构包括套管 13、副搅拌叶15、转轴14以及转叶23；
72.所述套管13数量为若干个且设置在主搅拌叶12的中间位置，转轴14活动设置在混料箱10内，套管13活动套设在转轴14的外壁上，副搅拌叶15的数量为若干个且均匀设置在转轴14上，副搅拌叶15和主搅拌叶12交错布设，所述转叶23活动设置在驱动管21 内且与转轴14同轴连接。
73.在本实施例中示例性的，所述混料箱10内位于初级混合室20的一侧设有研磨室37，研磨室37和进料管19以及初级混合室20均连通，研磨室37内设有碾碎辊18，碾碎辊 18和转轴14连接。
74.在实际应用时，进料管19内的物料能够顺着研磨室37排入初级混合室20内，通过步进电机11工作能够带动主搅拌叶12正向转动，并且在气泵22工作向驱动管21内输入气流时能够带动转叶23转动，转叶23带动转轴14以及副搅拌叶15反向转动，通过主搅拌叶12和副搅拌叶15以相反的方向转动，从而能够提高对混料箱10内的金属粉末以及添加剂的混合搅拌效果，使得两者之间充分且均匀的混合在一起，并且在转轴14转动时能够带动碾碎辊18转动，通过碾碎辊18和研磨室37内壁之间的配合，能够将经过的大颗粒物料进行研磨粉碎处理，避免大体积物料影响后续生产的环形波纹管的质量。
75.需要补充说明的是，本技术中涉及到的结构之间的弹性连接可以采用弹片、弹性钢板或者弹性橡胶等结构代替，具体根据实际应用情况作出最佳的选择，在此不做具体的一一说明。
76.本技术的工作原理：
77.在将多根环形波纹管安装连接时，将一根波纹管的连接头2插入另一根波纹管的接收通道4内并转动，在内螺纹和外螺纹之间的配合下，能够将两根波纹管连接固定，当连接头2进入接收通道4内并与抵触板6相遇时，能够带动抵触板6如图2所示方向左移，从而通过连接杆8带动活塞7在空腔内移动，将空腔内的空气挤入气囊9中，使得气囊9膨胀并伸入凹口3内，提高连接头2和接收通道4之间的密封程度。
78.顺着进料管19将金属粉末和添加剂输入到初级混合室20内，通过气泵22工作，能够顺着驱动管21向螺旋管16内输入气流，气流最终从输出头17排出，由于螺旋管16上设有若干个均匀设置的气嘴26，并且根据附图5所示，气嘴26的朝向并非指向圆心，从而在负压区域产生负压，能够将初级混合室20内的空气吸入螺旋管16内，使得初级混合室20内产生
涡旋气流，金属粉末以及添加剂在重力的作用下，跟随涡旋气流转动并下移，从而使得添加剂和金属粉末充分且均匀的混合在一起，相对于传统直接采用搅拌叶搅拌的方式，本装置能够使得堆量进入的物料在涡旋气流的作用下分散并与添加剂粉末充分混合，避免出现混合不均而影响后续生产的环形波纹管的质量，最终初步混合完成的混合物料排入混料箱10底部，通过步进电机11工作能够带动主搅拌叶12正向转动，并且在气泵22工作向驱动管21内输入气流时能够带动转叶23转动，转叶23带动转轴14以及副搅拌叶15反向转动，通过主搅拌叶12和副搅拌叶15以相反的方向转动，从而能够提高对混料箱10内的金属粉末以及添加剂的混合搅拌效果，使得两者之间充分且均匀的混合在一起，并且在转轴14转动时能够带动碾碎辊18转动，通过碾碎辊18和研磨室37内壁之间的配合，能够将经过的大颗粒物料进行研磨粉碎处理，避免大体积物料影响后续生产的环形波纹管的质量。螺旋管16内的气流顺着输出头17输入到触发箱34内，在气流的推动下，能够带动滑板32如图7所示方向右移，直到导电片33之间接触，一方面，触发电磁阀36通电打开，使得触发箱34内的空气排出，另一方面能够触发控制阀箱24工作，使得混料箱10内的物料排入热熔箱25内进行熔融处理，从而实现混料箱10内的混合物间歇式排出，无需工作人员手动控制。最终将熔融状态的物料排入成型器31内，挤压成型为环形波纹管。
79.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
80.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。