一种具有罐顶过滤系统的新型真空吸引压送罐式汽车的制作方法

本发明涉及专用汽车领域，具体是一种具有罐顶过滤系统的新型真空吸引压送罐式汽车。

背景技术：

钢铁冶金行业的各生产环节会产生大量的有害粉尘，这些粉尘的收集储存运输再利用是冶金行业环境治理的重要工作。吸排车是实行粉尘无尘装卸运输的一种重要设备，该车具有车载真空泵、空气压缩机和气体过滤系统等。粉尘的收集装卸可采用负压吸料、正压装料和正压卸料。粉尘通过密封管道进入物料罐内，含尘气体在物料罐内经过自重重力沉降，离心式除尘罐和袋式除尘罐过滤后排入大气。

如图1及图2所示，传统的吸排车过滤系统采用三罐独立结构，离心式除尘罐1和袋式除尘罐2设置在汽车中部位置，而物料罐3设置在汽车后部，三罐用管道阀门连接。

采用三罐独立式结构的过滤系统有很多优点，但独立的离心式除尘罐1和袋式除尘罐2设置在汽车中间，占据汽车一米多长十分宝贵的空间位置，使整车结构复杂，整车长度尺寸变大，一般须采用加长轴距汽车底盘改装，因此传统吸排车的制造成本高，机动性差，而且卸料过程操作复杂，卸料时间长。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种去掉独立式离心式除尘罐和袋式除尘罐，采用首创的物料罐顶部过滤系统的新式吸排车，简化了过滤系统设计和卸料系统设计，进而简化了车辆的结构和卸料操作过程。

本发明采用如下技术方案实现：

一种具有罐顶过滤系统的新型真空吸引压送罐式汽车，包括汽车本体、车辆总成及安装于汽车本体的物料罐、立式袋式过滤装置和卧式袋式过滤装置，所述立式袋式过滤装置设于物料罐前端顶部中间，卧式袋式过滤装置设于物料罐顶部两侧，立式袋式过滤装置和卧式袋式过滤装置均与物料罐连通。

进一步的，所述车辆总成包括汽车底盘、真空泵及传动系统、空压机取力系统、液压举升机构、副车架总成、卸料系统和吸料系统。

进一步的，所述物料罐包括直筒，直筒为水平放置的两端开口的圆柱体筒状结构，直筒的顶部开设有立式袋式除尘器开口，立式袋式过滤装置通过立式袋式除尘器开口与物料罐联通。

进一步的，所述直筒前端开口设有蝶形封头，后端开口设有椭球封头和锥筒，直筒的顶部还开设有人孔，直筒内部设有流化床侧板和流化床多孔板。

进一步的，所述立式袋式过滤装置包括直筒合件、顶盖合件、密封垫、滤袋总成、滤袋固定件和顶盖紧固件，顶盖合件压住密封垫通过顶盖紧固件安装在直筒合件上，滤袋总成放置在直筒合件内部，通过滤袋固定件固定牢固，直筒合件通过物料罐顶部的立式袋式除尘器开口与物料罐焊接。

进一步的，所述卧式袋式过滤装置包括分设立式袋式过滤装置两侧的第一卧式直筒合件、第二卧式直筒合件、将第一卧式直筒合件、第二卧式直筒合件前后端口密封的端盖、设于第一卧式直筒合件、第二卧式直筒合件内的滤袋总成以及固定滤袋总成的滤袋后固定螺母组合、用于压紧滤袋总成的滤袋压紧装置、用于固定端盖的端盖固定上螺杆组合。

进一步的，第一卧式直筒合件、第二卧式直筒合件顶部还开设有观察孔，观察孔使用观察孔盖密封。

进一步的，所述第一卧式直筒合件和第二卧式直筒合件的结构相同，包括软管接头、孔板、通气管、直筒、排料管，软管接头焊接在直筒上，与直筒内部贯通，孔板焊接在直筒两端，通气管焊接在两端孔板上，通气管直通穿过两端孔板，将孔板两端的空气联通，排料管上端焊接在直筒上，下端焊接在物料罐上，排料管用于连通卧式袋式过滤装置和物料罐。

进一步的，直筒中部上方焊接有观察孔，直筒内部中间焊接有滤袋下固定座板，用于滤袋总成下部的固定，直筒两端焊接有用于连接固定端盖的法兰。

进一步的，物料罐的后端开口用于通过吸料软管与料仓连接，吸料软管上设有吸料阀，物料罐的底部卸料口设有卸料阀。

本发明具有如下有益效果：

1.由于采用了全新的袋式过滤系统取代传统吸排车设置在汽车中部的两个独立式过滤罐，节省了汽车底盘长度空间一米左右，这样大型吸排车不须采用加长轴距底盘改装，可以采用标准轴距底盘改装，每台车可降低成本3万元左右，在底盘轴距相同的情况下，吸排车的物料罐容积可增加4立方米，且采用标准轴距底盘比采用长轴距底盘的机动性更好；

2.简化了过滤系统的设计。简化了卸料系统的设计可少使用三套电控气动蝶阀，降低外购件成本一万元左右；

3.由于简化了过滤系统设计和卸料系统设计，因此简化了车辆的操作过程，传统吸排车卸料必须进行三次加压操作，分别完成物料罐卸料，离心过滤罐卸料和袋式过滤罐卸料，而本发明技术设计的吸排车只须一次加压操作即可完成卸料作业。

附图说明

图1是现有吸排车过滤系统的侧视图；

图2是现有吸排车过滤系统的俯视图；

图3是本发明具有罐顶过滤系统的新型真空吸引压送罐式汽车的结构示意图；

图4是本发明罐顶过滤系统部分结构的侧视图；

图5是本发明罐顶过滤系统部分结构的端面视图；

图6是本发明物料罐的侧视图；

图7是本发明物料罐的端面视图；

图8是本发明立式袋式过滤装置的结构示意图；

图9是本发明卧式袋式过滤装置的侧视图；

图10是本发明卧式袋式过滤装置的端面视图；

图11是本发明卧式直筒的结构示意图；

图12是本发明与料仓连接时的结构示意图。

图中附图标记分述如下：

1—离心式除尘罐，2—袋式除尘罐，3—物料罐，4—立式袋式过滤装置，5—卧式袋式过滤装置，6—真空泵，7—吸料软管，8—吸料阀，9—卸料阀，10—卸压阀，11—料仓；

31—蝶形封头，32—立式袋式除尘器开口，33—直筒，34—人孔，35—椭球封头，36—锥筒，37—流化床侧板，38—流化床多孔板；

41—直筒合件，42—顶盖合件，43—密封垫，44—滤袋总成，45—滤袋固定件，46—顶盖紧固件，47—电控气动蝶阀a，48—电控气动蝶阀b；

51—端盖，52—第一卧式直筒合件，53—滤袋总成，54—滤袋后固定螺母组合，55—滤袋压紧装置，56—端盖固定上螺杆组合，57—第二卧式直筒合件，58—观察孔盖；

521—软管接头，522—孔板，523—通气管，524—直筒，525—观察孔，526—滤袋下固定座板，527—排料管，528—法兰。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明的目的是提供一种去掉独立式离心式除尘罐和袋式除尘罐，采用首创的物料罐顶部过滤系统的新式吸排车。该车的过滤系统由两部分组成：一是设置在物料罐3前端顶部中间的立式袋式过滤装置4；二是设置在物料罐3顶部两侧的卧式袋式过滤装置5，两部分(立式袋式过滤装置4和卧式袋式过滤装置5)都与物料罐3直通，并用管道相互连接，新式吸排车如图3所示。

本发明的技术方案是将传统三罐式吸排车的离心式除尘罐和袋式除尘罐去掉，将袋式过滤系统设计安装在物料罐3的前部，为了增加袋式过滤系统的过滤袋数量和面积，在物料罐3顶部两侧加装两个卧式过滤袋罐形成卧式袋式过滤装置5，车辆的其它总成如汽车底盘及改装、真空泵及传动系统、空压机取力系统、液压举升机构、副车架总成、卸料系统和吸料系统均借用和参照传统吸排车设计。

设计方案分述如下：

1.物料罐设计：物料罐3是吸排车承载粉尘物料的地方，是一个承压容器，一般设计压力为200kpa，物料罐3的外形尺寸和容积设计是根据运输粉尘的堆积密度、汽车底盘的总质量、轴距等相关参数计算，确定物料罐3的几何容积，设计罐体直径和直筒长度等。本技术方案罐体设计的特点是在物料罐3前端开一个直径1100-1200mm的圆孔，即立式袋式除尘器开口32。

请一并参阅图6和图7，所述物料罐3包括蝶形封头31、立式袋式除尘器开口32、直筒33、人孔34、椭球封头35、锥筒36、流化床侧板37、流化床多孔板38。直筒33为水平放置的两端开口的圆柱体筒状结构，其前端开口设有蝶形封头31，后端开口设有椭球封头35和锥筒36，直筒33的顶部开设有立式袋式除尘器开口32、人孔34，直筒33内部设有流化床侧板37和流化床多孔板38。本实施例中物料罐3的罐体几何容积为19.5m³，直径为2400毫米，长度为4000毫米。立式袋式除尘器开口32的直径约为1112毫米，人孔34的直径约为300mm。

2.袋式过滤系统设计：本发明的技术关键是袋式过滤系统的设计，如图4和图5所示。

袋式过滤系统由两部分组成，第一部分为立式袋式过滤装置4，其位置在物料罐3前端中部，第二部分为卧式袋式过滤装置5，位于物料罐3顶部左右两侧。

立式袋式过滤装置4如图8所示，包括直筒合件41、顶盖合件42、密封垫43、滤袋总成44、滤袋固定件45和顶盖紧固件46。顶盖合件42压住密封垫43通过顶盖紧固件46安装在直筒合件41上，滤袋总成44放置在直筒合件41内部，通过滤袋固定件45固定牢固。直筒合件41通过物料罐3顶部的立式袋式除尘器开口32与物料罐3焊接在一起。

卧式袋式过滤装置5的结构如图9和图10所示，卧式袋式过滤装置5主要包括分设立式袋式过滤装置4两侧的第一卧式直筒合件52、第二卧式直筒合件57、将第一卧式直筒合件52、第二卧式直筒合件57前后端口密封的端盖51、设于第一卧式直筒合件52、第二卧式直筒合件57内的滤袋总成53以及固定滤袋总成53的滤袋后固定螺母组合54、用于压紧滤袋总成53的滤袋压紧装置55、用于固定端盖51的端盖固定上螺杆组合56，第一卧式直筒合件52、第二卧式直筒合件57顶部还开设有观察孔，观察孔使用观察孔盖58密封。第一卧式直筒合件52、第二卧式直筒合件57平行于物料罐3设置。

所述第一卧式直筒合件52和第二卧式直筒合件57的结构相同，以第一卧式直筒合件52为例进行说明，如图11所示，包括软管接头521、孔板522、通气管523、直筒524、观察孔525、滤袋下固定座板526、排料管527、法兰528。

软管接头521焊接在直筒524上，与直筒524内部贯通。孔板522焊接在直筒524两端，通气管523焊接在两端孔板522上，通气管523直通穿过两端孔板522，将孔板522两端的空气联通。观察孔525焊接在直筒524中部上方，便于观察直筒524内情况和安装滤袋总成53。滤袋下固定座板526焊接在直筒524内部中间，用于滤袋总成53下部的固定。排料管527上端焊接在直筒524上，下端焊接在物料罐3上，通过排料管527可以沟通卧式袋式过滤装置5和物料罐3。法兰528焊接在直筒524两端，用于连接固定端盖51。

本发明过滤工作过程：含尘气体进入物料罐3后，气体中的粉尘大部分沉降到物料罐3底部，一部分含尘气体通过排料管527进入卧式袋式过滤装置5的第一卧式直筒合件52和第二卧式直筒合件57，经过第一卧式直筒合件52和第二卧式直筒合件57中的滤袋总成53过滤后，干净的气体通过软管接头521排出；另一部分含尘气体通过通过立式袋式过滤装置4的直筒合件41的镂空空间，进入立式袋式过滤装置4，经过滤袋总成44过滤后，干净的气体通过上部管道排出。

如图11所示，本发明与料仓11连接时，物料罐4的后端开口通过吸料软管7与料仓11连接，吸料软管7上设有吸料阀8，物料罐4的底部卸料口设有卸料阀9。立式袋式过滤装置4的出口管道上设有电控气动蝶阀a(图4标号47所示)以及电控气动蝶阀b(图4标号48所示)，电控气动蝶阀a通过管道与真空泵6连接(如图12所示)，电控气动蝶阀b用于排气。

本发明简化了传统三罐式吸排车的过滤系统，因此作业的操作过程更简单有效，操作过程分述如下。

真空吸料作业：

a.开立式袋式过滤装置4的电控气动蝶阀a，关电控气动蝶阀b；

b.关卸料阀9、卸压阀10、吸料阀8，接牢吸料软管7；

c.真空泵6运转；

d.当物料罐3内的真空度达到-50kpa时，开吸料阀8，粉尘和空气被吸入物料罐3内；

e.被吸入的空气、粉尘混合物的流速从70m/s骤降至1m/s以下，且由于物料罐3内导向板的阻隔使得气流被迫改变方向，气体中的粉尘大部分沉降到物料罐底部，经自重沉降后，气体的含尘量由500％左右降至50％左右(质量比)；

f.含尘气体经过立式袋式过滤装置4和卧式袋式过滤装置5滤网过滤，再经过排气电控气动蝶阀a经真空泵6排入大气，排入大气的含尘量可达到国家环保标准的要求。

卸料作业:

a.将车停稳制动；

b.关闭立式袋式过滤装置4的电控气动蝶阀a和b；

c.关卸料阀9、卸压阀10、吸料阀8；

d.举升罐体达到40-45°，举升状态时卧式袋式过滤装置5直筒内的粉尘因重力经下料管落入物料罐3内；

e.接牢卸料软管，卸料软管与物料罐3的卸料阀9连接

f.开车载空压机或接196kpa外接气源；

g.当物料罐3内压力达到196kap时开卸料阀9，开始卸料；

h.当物料罐3内压力降至零时，关空压机或外接气源球阀；

i.关卸料阀9，开卸压阀10，拆除卸料管；

j.放平物料罐3，卸料完毕。

正压装料作业:

a.将车停稳，制动；

b.开立式袋式过滤装置4的电控气动蝶阀b；

c.开卸压阀10，关卸料阀9，开吸料阀8，关立式袋式过滤装置的电控气动蝶阀a；

d.接牢正压进料软管，连接车辆罐体和正压物料发送装置；

e.启动正压物料发送装置，使正气体压力小于100kap(最高不得高于150kap)粉尘物料会沿着正压进料软管进入物料罐3内。物料和气体混合物在物料罐3内沉降分离后经立式袋式过滤装置4和卧式袋式过滤装置5后，气体经排气电控气动蝶阀b进入大气，正压装料过程物料罐3内压力表显示应始终小于20kpa；

f.当称重系统显示已装到额定值时，关发送装置进料口，待气体疏通进料管十秒钟后关发送装置气源截止阀。

本发明是在传统吸排车的基础上，仅除去原设置在车辆中部位置的独立式离心除尘罐和独立式袋式除尘罐，采用本发明设计的设置在物料罐前端顶部和两侧的袋式过滤系统取代它们，而吸排车的其它结构基本保持不变，因此本实施办法仅说明物料罐及过滤系统的实施过程，而吸排车的其它总成均借用原传统车型，不再另外说明。

由于本发明取消了传统吸排车设置在车辆中部的独立式离心除尘罐和独立式袋式除尘罐，使车辆中部节省了一米左右的车架长度空间。因此可以选用东风天龙总质量25吨标准轴距底盘改装，传统吸排车选用的加长轴距底盘轴距是5350+1350，而标准轴距底盘的轴距是4350+1350，整车长度短1000毫米。因此车辆的成本会更低，转弯直径更小，接近性和机动性更好

本发明主要创新点如下：

1.设计了全新的袋式过滤系统，该系统由设置在物料罐前端顶部中间的立式袋式过滤装置和设置在物料罐顶部两侧的卧式袋式过滤装置组成，该系统取代传统吸排车设置在车辆中部的两个独立罐式过滤装置，因此从车架后长度方向节省了一米多长的空间，简化了整车设计,使吸排车无需采用加长轴距底盘改装，可采用标准底盘改装。

2.独创的罐顶两侧卧式袋式过滤装置设计，巧妙地利用了罐顶两侧的空置空间，使袋式过滤装置滤袋的数量和面积增加了百分之五十左右。

3.简化了过滤系统的结构，减少了系统电控阀件，简化了卸料系统的设计。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。