收球站及收发球筒系统的制作方法

本发明涉及pig清管领域，更具体地涉及收球站及采用该收球站的收发球筒系统。

背景技术：

当前在输送不同的物料时需要铺设大量交错的管线用于将不同的物料输送至不同的目的地，从而避免不同的物料之间的交叉污染，但是复杂的管线铺设不仅增加了成本还造成管线结构的繁杂化，使得难以维护。

为了简化用于不同物料输送的管线结构而研发出了pig清管系统，通过该pig清管系统能够在同一管线中变换所输送不同的物料时快速、方便地清洁管线，使得即使经由同一管线输送不同的物料也同样能够避免不同的物料之间交叉污染的情况。这样就简化了管线结构并且节约了成本。进一步地，该pig清管系统具有结构简单、操作方便、适宜作为常规操作定期进行等优点，使得pig清管系统迅速得到了广泛的应用。一般而言，pig清管系统包括扫线球、收球站、发球站以及检测设备等。例如，本申请人的授权公告号为cn203473846u、发明名称为“一种清管系统的收发球装置”的中国实用新型专利公开了一种优选的pig清管系统的结构。

但是，在现有的pig清管系统中，当扫线球对管线执行扫线动作而运动到收球站时，推送扫线球运动的推送介质容易进入与收球站连接的物料管线，从而导致物料产生喷溅。

技术实现要素：

基于上述现有技术的缺陷而做出了本发明。本发明的目的在于提供一种新型的收球站及收发球筒系统，以消除在扫线球进入收球站之后产生物料喷溅的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。

本发明提供了一种如下的收球站，所述收球站包括：筒状的收球站主体，所述收球站主体的内部形成有收纳部并且所述收球站主体设置有与所述收纳部连通的至少三条通道；收球站球笼，所述收球站球笼安装于所述收球站主体且收纳于所述收纳部，所述收球站球笼的内部通道与所述至少三条通道中的第一通道连通，使得扫线球能够经由该第一通道进入所述收球站球笼的内部通道并且能够经由该内部通道返回所述第一通道；以及堵块，所述堵块位于所述内部通道内并且用于定位所述扫线球在所述内部通道中的位置，使得来自所述第一通道的推送介质不会进入所述至少三条通道中的除了所述第一通道以外的其它通道。

优选地，所述第一通道从所述收球站主体的轴向一端沿着所述收球站主体的轴向延伸，所述其它通道从所述收球站主体的外周壁沿着与所述收球站主体的轴向正交的方向延伸。

更优选地，所述第一通道用于与物料通道连通，所述其它通道中的第二通道用于与物料通道连通，所述其它通道中的第三通道用于与推送介质源连通。

优选地，所述收球站球笼沿着其轴向包括：第一轴向部，所述第一轴向部沿着所述收球站球笼的周向连续地延伸且在所述收球站球笼的轴向上具有预定长度；多个连杆部，所述多个连杆部中的各连杆均沿着所述收球站球笼的轴向延伸并且所述多个连杆部在所述收球站球笼的周向上等间隔地配置，所述多个连杆部的轴向一端均与所述第一轴向部连接；以及第二轴向部，所述第二轴向部沿着所述收球站球笼的周向连续地延伸且在所述收球站球笼的轴向上具有比所述第一轴向部的长度短的预定长度，所述多个连杆部的轴向另一端均与所述第二轴向部连接。

更优选地，在所述收球站球笼安装于所述收球站主体的情况下，所述第一轴向部比所述第二轴向部靠所述第一通道所在侧，所述第一轴向部的轴向一端的端面与所述收球站主体的内壁抵接在一起并且在所述端面与所述内壁之间设置有密封结构。

更优选地，所述其它通道与所述收纳部连通的连通部位在所述收球站主体的轴向上与所述多个连杆部相对，并且所述堵块位于所述内部通道的与所述多个连杆部对应的部分内，使得所述扫线球的至少一部分能够被所述堵块定位于所述内部通道的与所述第一轴向部对应的部分。

优选地，所述扫线球与所述第一通道和所述内部通道均过盈配合。

更优选地，所述收球站还包括端盖，所述端盖以与所述收球站主体可拆装地方式盖住所述收球站主体的轴向另一端的开口，所述堵块固定于所述端盖。

本发明还提供了一种如下的收发球筒系统，所述收发球筒系统包括发球站、扫线球和以上技术方案中任意一项技术方案所述的收球站，所述收球站和所述发球站之间通过输送物料的物料通道连通，所述扫线球能够经由所述物料通道在所述收球站和所述发球站之间来回运动。

优选地，仅所述发球站设置有用于将所述扫线球推送到预定位置处的推送结构。

通过采用上述技术方案，本发明提供了一种新型的收球站及收发球筒系统，其能够通过设置收球站球笼以及堵块将扫线球阻挡在收球站球笼的内部通道的预定位置处，从而防止推送扫线球的介质进入物料口，进而避免了物料喷溅的发生。

附图说明

图1是示出了根据本发明的收发球筒系统的收球站的剖视示意图。

图2是示出了根据本发明的收发球筒系统的发球站的剖视示意图。

图3是示出了根据本发明的收发球筒系统的扫线球的示意图。

图4是示出了根据本发明的快拆快装接头结构的紧固环的结构示意图。

附图标记说明

1收球站11收球站主体111第一连接短管112第二连接短管113第三连接短管12收球站球笼121第一轴向部122连杆部123第二轴向部13堵块14端盖141盖体142手柄15快拆快装接头结构151第一周缘部152第二周缘部153紧固环1531第一半环部1532第二半环部1533紧固件154密封环

2发球站21发球站主体211第四连接短管212第五连接短管213第六连接短管22发球站球笼221第一轴向部222连杆部223第二轴向部23推送结构231缸体232滑块233推杆234垫块235保护块24接头25快拆快装接头结构

3扫线球31扫线球主体32球裙

c1、c2收纳部d1、d2内部通道p1第一通道p2第二通道p3第三通道p4第四通道p5第五通道p6第六通道

a轴向r径向

具体实施方式

以下将结合说明书附图详细地说明根据本发明的收发球筒系统的具体实施方式。在以下的具体实施方式中，当说明收发球筒系统的收球站的结构时，如无特殊说明，“轴向”是指收球站主体的轴向，“径向”是指收球站主体的径向；当说明收发球筒系统的发球站的结构时，如无特殊说明，“轴向”是指发球站主体的轴向，“径向”是指发球站主体的径向。另外，“轴向一端”是指图1至图3中的左侧端，“轴向另一端”是指图1至图3中的右侧端。

根据本发明的收发球筒系统包括收球站、发球站以及扫线球，收球站与发球站均与用于输送物料的物料管线(物料通道)连通，通过例如压缩气体等的推送介质能够使扫线球经由上述物料管线在收球站和发球站之间来回运动。在扫线球经由物料管线运动的过程中能够将物料管线内残留的物料清除出物料管线，从而实现清扫物料管线的目的。

以下将说明根据本发明的收发球筒系统的各部分的具体结构。

(收球站1)

如图1所示，收球站1包括收球站主体11、收球站球笼12、堵块13、端盖14以及快拆快装接头结构15。

在本实施方式中，该收球站主体11为轴向a上的两端均开口的大致圆筒形状，该收球站主体11的内部的一部分形成中空的收纳部c1，该收纳部c1用于收纳收球站球笼12。

在本实施方式中，收球站主体11设置有三个连接短管。

收球站主体11的轴向一端设置有沿着轴向a延伸的第一连接短管111，该第一连接短管111形成沿着轴向a延伸的第一通道p1，并且该第一连接短管111的自由端用于通过快拆快装接头结构15与物料管线连接，使得第一通道p1与物料通道连通。在本实施方式中，第一连接短管111与收球站主体11形成为一体。

收球站主体11的外周壁还设置有沿着径向r朝向径向外侧凸出的第二连接短管112和第三连接短管113，该第二连接短管112和第三连接短管113分别形成沿着径向r延伸的第二通道p2和第三通道p3。第二连接短管112的自由端和第三连接短管113的自由端也通过快拆快装接头结构15分别与物料管线和推送介质源(未示出)连接，使得第二通道p2与物料通道连通并且推送介质源的推送介质能够经由第三通道p3输送到收纳部c1。

这三个连接短管111、112、113所形成的第一通道p1、第二通道p2和第三通道p3均与收球站主体11的内部的收纳部c1连通。

在本实施方式中，收球站球笼12为轴向a上的两端均开口的大致圆筒形状，该收球站球笼12的内部限定了内部通道d1。该收球站球笼12相对于收球站主体11被固定并且被收纳于收球站主体11的收纳部c1内。

具体地，收球站球笼12沿着轴向a包括第一轴向部121、多个连杆部122和第二轴向部123，第一轴向部121和第二轴向部123通过多个连杆部122连接在一起。第一轴向部121和第二轴向部123均沿着收球站球笼12的周向在整周上连续地延伸，第一轴向部121和第二轴向部123在轴向a上分别具有预定的长度并且第一轴向部121的在轴向a上的长度大于第二轴向部123的在轴向a上的长度。第一轴向部121(优选地，整个收球站球笼12)的内径略小于扫线球3的下述球裙32的外径，使得扫线球3能够与第一轴向部121彼此过盈配合。各连杆部122均具有沿着轴向a延伸的直线形状并且在轴向a上具有相同的长度，多个连杆部122在收球站球笼12的周向上等间隔地配置。

在收球站球笼12安装于收球站主体11的情况下，第一轴向部121比第二轴向部123靠第一通道p1所在侧，第一轴向部121的轴向一端的端面与收球站主体11的内壁抵接在一起并且在上述端面与内壁之间设置有例如密封环的密封结构。具体地，收球站主体11的内周面形成有安装台阶面，第一轴向部121(收球站球笼12)的轴向一端的端面在轴向a上抵接于该安装台阶面，在该端面和安装台阶面之间设置有作为密封结构的密封环。收球站球笼12的轴向另一端在轴向a上抵接于端盖14。在端盖14安装于收球站主体11的情况下通过端盖14对收球站球笼12施加一定压力以实现第一轴向部121(收球站球笼12)的轴向一端的端面紧密地抵接于上述安装台阶面。

通过如上所述的方式将收球站球笼12以其轴向与收球站主体11的轴向a一致的方式安装于收球站主体11，这样收球站球笼12的内部通道d1与第一通道p1对准，使得来自第一通道p1的扫线球3能够进入内部通道d1并且从内部通道d1返回第一通道p1。通过设置收球站球笼12，能够将扫线球3方便地安装于收球站1的内部，也方便将扫线球3取出。

在本实施方式中，堵块13用于定位扫线球3运动到收球站1的位置，具体地，堵块13用于定位扫线球3在收球站球笼12的内部通道d1中的在轴向a上的位置。

堵块13设置于收球站球笼12的内部通道d1内。具体地，在轴向a上，堵块13位于收球站球笼12的内部通道d1的与多个连杆部122对应的部分，使得扫线球3的至少包括球裙3的一部分被堵块13定位于内部通道d1的与第一轴向部121对应的部分。在本实施方式中，在轴向a上，堵块13整体位于多个连杆部122所在的部位并且堵块13的长度小于多个连杆部122的长度。

这样，在堵块13使得扫线球3停止在收球站球笼12的内部通道d1之后，物料能够通过各连杆部122之间的间隙流入第二通道p2从而流入物料通道，而来自第一通道p1的推送介质不能进入物料通道。在通过扫线球3将物料管线内残留的物料通过第二通道p2排出的情况下不会导致推送介质进入第二通道p2而产生喷溅。在本实施方式中，堵块13通过长螺栓固定于端盖14。

另外，堵块13的轴向一端设置有与扫线球3的轴向另一端的形状和尺寸均匹配的凹部，这样使得在扫线球3运动到收球站球笼12时该凹部能够对扫线球3进行定位和减震，以防止扫线球3歪斜并起到缓冲作用。

在本实施方式中，端盖14与收球站主体11的轴向另一端的端面抵接用于封闭收球站主体11的轴向另一端的开口。

端盖14包括盖体141以及设置于盖体141的手柄142。在盖体141的端面与收球站主体11的轴向另一端的端面之间设置有密封环，并且在盖体141的端面与收球站主体11的轴向另一端的端面均设置有与该密封环对应的凹槽。盖体141的外周缘和收球站主体11的轴向另一端的周缘彼此对准并且被卡箍紧固在一起。这样，端盖14以与收球站主体11可拆装地方式盖住收球站主体11的轴向另一端的开口。

(快拆快装接头结构15)

用于收球站1的各管线的快拆快装接头结构15能够极大地方便收球站1与物料管线和介质管线之间的连接，便于操作。以下将详细说明快拆快装接头结构15的具体结构。

在本实施方式中，快拆快装接头结构15被构造成包括第一周缘部151、第二周缘部152和紧固环153。以图1中的第一连接短管111的快拆快装接头结构15为例来详细说明其具体结构。

第一周缘部151为从第一连接短管111的自由端的周缘朝向第一连接短管111的径向外侧凸的凸缘，该凸缘沿着第一连接短管111的周向在整周上连续地延伸。

第二周缘部152为从物料管线的用于与第一连接短管111连接的端部的周缘朝向物料管线的径向外侧凸的凸缘，该凸缘沿着物料管线的周向在整周上连续地延伸。第二周缘部152的端面与第一周缘部151的端面具有彼此匹配的形状。

在第一周缘部151与第二周缘部152彼此抵接的情况下，紧固环153能够从径向外侧套装于第一周缘部151与第二周缘部152，使得第一周缘部151与第二周缘部152彼此紧密地抵接。该紧固环153的径向内侧面形成有用于与第一周缘部151和第二周缘部152配合的凹部，从而在将紧固环153套装于第一周缘部151与第二周缘部152时能够进行适当的定位。

如图4所示，紧固环153包括第一半环部1531、第二半环部1532和紧固件1533。第一半环部1531和第二半环部1532均具有弧形形状并且彼此对应大致180度的中心角，第一半环部1531与第二半环部1532彼此的形状和尺寸分别大致相同。第一半环部1531的一端与第二半环部1532的一端通过枢轴进行枢转连接，而第一半环部1531的另一端与第二半环部1532的另一端通过例如螺纹件等的紧固件1533连接。通过拧动该紧固件1533能够实现第一半环部1531的另一端与第二半环部1532的另一端彼此接近或远离，这样能够扩大或缩小由第一半环部1531和第二半环部1532组成的紧固环153整体的尺寸。

另外，在第一周缘部151和第二周缘部152之间还可以设置例如密封环154等的各种密封结构，以实现第一连接短管111与物料管线之间的密封。第一周缘部151和第二周缘部152两者形成有安装该密封结构的对应结构，例如在第一周缘部151和第二周缘部152形成有与该密封结构对应的凹槽。

进一步地，为了使第一周缘部151与第二周缘部152能够彼此进行精确地定位，使得第一周缘部151与第二周缘部152形成对应的台阶结构。

(发球站2)

如图2所示，发球站2包括发球站主体21、发球站球笼22、推送结构23、接头24以及快拆快装接头结构25。

在本实施方式中，该发球站主体21为轴向a上的两端均开口的大致圆筒形状，该发球站主体21的内部的一部分形成中空的收纳部c2，该收纳部c2用于收纳发球站球笼22。

在本实施方式中，发球站主体21设置有三个连接短管。

发球站主体21的轴向一另端形成有沿着轴向a延伸的第四连接短管211，该第四连接短管211形成沿着轴向a延伸的第四通道p4，并且该第四连接短管211的自由端用于通过快拆快装接头结构25与物料管线连接，使得第四通道p4与物料通道连通。在本实施方式中，第四连接短管211与发球站主体21形成为一体。

发球站主体21的外周壁还设置有沿着径向r朝向径向外侧凸出的第五连接短管212和第六连接短管213，该第五连接短管212和第六连接短管213分别形成沿着径向r延伸的第五通道p5和第六通道p6。第五连接短管212的自由端和第六连接短管213的自由端也具有快拆快装接头结构25，第五通道p5和第六通道p6分别用于推送介质的进入和排出。这三个连接短管211、212、213所形成的第四通道p4、第五通道p5和第六通道p6均与发球站主体21的内部的收纳部c2连通。

在本实施方式中，发球站球笼22为轴向a上的两端均开口的大致圆筒形状，该发球站球笼22的内部限定了内部通道d2。该发球站球笼22相对于发球站主体21被固定并且被收纳于发球站主体21的收纳部c2内。

具体地，发球站球笼22沿着轴向a包括第一轴向部221、多个连杆部222和第二轴向部223，第一轴向部221和第二轴向部223通过多个连杆部222连接在一起。第一轴向部221和第二轴向部223均沿着发球站球笼22的周向在整周上连续地延伸，第一轴向部221和第二轴向部223在轴向a上分别具有预定的长度并且第一轴向部221的在轴向a上的长度与第二轴向部223的在轴向a上的长度大致相等。各连杆部222均具有沿着轴向a延伸的直线形状并且在轴向a上具有相同的长度，多个连杆部222在发球站球笼22的周向上等间隔地配置。整个发球站球笼22的内径略小于扫线球3的球裙32的外径，使得扫线球3能够与整个发球站球笼22彼此过盈配合。

在发球站球笼22安装于发球站主体21的情况下，第一轴向部221比第二轴向部223靠第四通道p4所在侧，第一轴向部221的轴向另一端的端面与发球站主体21的内壁抵接在一起。具体地，发球站主体21的内周面形成有安装台阶面，第一轴向部221(发球站球笼22)的轴向另一端的端面抵接于该安装台阶面。发球站球笼22的轴向一端抵接于接头24。在接头24安装于发球站主体21的情况下通过接头24对发球站球笼22施加一定压力以实现第一轴向部221(发球站球笼22)的轴向另一端的端面紧密地抵接于上述安装台阶面。由于采用了球笼的设计，能够方便扫线球3在收球站2中的安装和拆卸。

通过如上所述的方式将发球站球笼22以其轴向与发球站主体21的轴向a一致的方式安装于发球站主体21，这样发球站球笼22的内部通道d2与第四通道p4对准，使得内部通道d2的扫线球3能够顺利进入第四通道p4并且从第四通道p4返回内部通道d2。

在本实施方式中，接头24安装于发球站主体21的轴向一端的端面，以用于封闭发球站主体21的轴向一端的开口，该接头24的安装方式与收球站1的端盖14的安装方式类似。在接头24的中心处设置有用于供推送结构23的推杆233穿过的中心通孔。

在本实施方式中，推送结构23用于将扫线球3推动到第四通道p4内以使得扫线球3能够经由推送介质在物料通道内朝向收球站1运动。

具体地，该推送结构23包括缸体231、滑块232、推杆233、垫块234和保护块235。

筒状的缸体231以其轴向与发球站主体21的轴向a一致的方式固定安装于接头24，该缸体231内部形成供滑块232滑动的腔室。缸体231的轴向一端设置有用于接收接收/排出驱动介质的通孔，该通孔与缸体231的腔室连通；缸体231的靠近接头24的周壁设置有用于接收/排出驱动介质的通孔，该通孔也与缸体231的腔室连通。当需要滑块232在缸体231内滑动的情况下，分别从上述两个通孔中的一个通孔输入驱动介质，以实现滑块232在缸体231的腔室内往复运动。

滑块232以沿着缸体231的腔室能够往复运动的方式收纳于缸体231的腔室内，滑块232与缸体231的内表面通过两个密封圈实现密封，使得缸体231的腔室内的与上述不同通孔连通的部分彼此分隔开。

推杆233沿着轴向a延伸，推杆233的轴向一端被固定于滑块232，并且推杆233穿过接头24的中心通孔，推杆233的轴向另一端延伸到发球站球笼22的内部通道d2内，推杆233的轴向另一端固定于保护块235。

垫块234以抵靠于接头24的方式固定于缸体231且收纳于缸体231的内部，该垫块234用于定位滑块232在缸体231的腔室内的位置，该垫块234也具有供推杆233穿过的中心通孔。

如上所述，保护块235固定于推杆233的轴向另一端，使得保护块235能够随着滑块232和推杆233的运动而运动。保护块235收纳于发球站球笼22的内部通道d2内。当保护块235随着推杆233朝向轴向另一侧运动之后，保护块235能够将发球站球笼22内的扫线球3推送到第四通道p4内。

在本实施方式中，由于扫线球3与发球站球笼22过盈配合且在收发球筒系统未工作的情况下扫线球3相对于第六通道p6靠轴向一端侧，因此即使从第六通道p6导入推送介质也很难将扫线球3推送到相对于第六通道p6靠轴向另一端侧的第四通道p4内。为此，推送机构23借助于推杆233和保护块235能够将扫线球3从发球站球笼22推出并推送到第四通道p4内，由于扫线球3与第四通道p4之间并非过盈配合，因此来自于第六通道p6的推送介质易于将扫线球3从第四通道p4推送到物料通道内，进而向收球站1运动。

另外，在本实施方式中，保护块235的轴向另一端设置有与扫线球3的轴向一端的形状和尺寸均匹配的凹部，使得保护块235能够起到对扫线球3进行定位和缓冲的作用。具体地，在经由保护块235向第四通道p4推动扫线球3的过程中，上述凹部防止扫线球3在发球站球笼22内产生歪斜；而在扫线球3从物料通道经由第四通道p4返回发球站球笼22时，上述凹部能够对扫线球3起到减震和缓冲的作用。

进一步地，为了保证将扫线球3从发球站球笼22恰到推送到第四通道p4内，推杆233具有预定的长度且滑块232与垫块234之间的在轴向a上的距离为预定值，这样保证了推杆233在移动预定距离的情况下通过保护块235恰好将扫线球3从收球站球笼22推送到第四通道p4内。进一步地，为了保证保护块235在收球站球笼22内能够随着推杆233自由运动，保护块235与收球站球笼22优选地采用间隙配合的方式。

需要说明的是，在本实施方式中，发球站2的各管线均采用快拆快装接头结构25，该快拆快装接头结构25与收球站1的快拆快装接头结构15的结构相同，因此在这里就不进行详细说明了。

(扫线球3)

在本实施方式中，如图3所示，扫线球3包括扫线球主体31和设置于扫线球主体31的多个球裙32。

在本实施方式中，扫线球主体31具有圆柱形状，扫线球主体31的两轴向端部具有朝向轴向两端渐缩的渐缩形状。因而，收球站1的堵块13和发球站2的保护块235的用于与扫线球3的轴向两端抵接的端部优选地形成有与上述渐缩形状匹配的凹部，以方便对扫线球3的定位和推动动作。

在本实施方式中，扫线球主体31形成有两组球裙32，每组球裙32具有两个球裙32。各球裙32均从扫线球主体31的非渐缩形状的部分的外周面朝向径向外侧突起预定高度，使得各球裙32的外径略大于发球站球笼22的内径、物料通道的内径以及收球站球笼12的内径，从而使得扫线球3与发球站球笼22、物料通道和收球站球笼12均过盈配合。在本实施方式中，各组球裙32中的两个球裙32之间的间隔彼此相等。

进一步地，扫线球3优选地采用聚氨酯等材料制成并且扫线球主体31中还可以设置用于检测扫线球3位置的磁体。

以上详细地说明了根据本发明的收发球筒系统的具体结构，以下简单说明具有上述结构的收发球筒系统的工作过程：

收球站1的第一连接短管111和发球站2的第四连接短管211分别与物料管线连接，扫线球3位于发球站2的发球站球笼22内，通过通球阀(未示出)使收球站1和发球站2与物料管线不导通；

在物料通过上述物料管线输送完成之后，用于控制物料输送的物料阀(未示出)关闭，通球阀开启使得发球站2、收球站1与物料管线连通，通过推送结构23将扫线球3从发球站球笼22的内部通道d2推送到第四通道p4的预定位置，关闭第六通道p6、打开第五通道p5，通过第五通道p5输入压缩气体推动扫线球3进入物料管线；

扫线球3通过物料管线进入第一通道p1并最终达到收球站1的收球站球笼12的内部通道d1中，扫线球3通过堵块13定位在收球站球笼12的内部通道d1的预定位置，此时第三通道p3关闭，经由扫线球3扫出的物料经由第二通道p2输送出；以及

关闭第二通道p2和第五通道p5，打开第三通道p3和第六通道p6，通过第三通道p3输入压缩气体推动扫线球3进入物料管线，扫线球3通过物料管线回到发球站2的第四通道p4并最终到达发球站2的发球站球笼22的内部通道d2中，扫线球3通过保护块235定位在发球站球笼22的内部通道d2内，关闭通球阀。

通过采用上述的工作方式，能够实现防喷溅的发明目的。另外，由于设置有收球站球笼的挡块，使得与现有技术的收发球筒系统的收球站相比，省略了收球站的推送结构，因此节省了成本。

本发明的保护范围不限于上述具体实施方式，而是只要满足本发明的权利要求的技术特征的组合就落入本发明的保护范围之内。