抽提枪及包括其的抽提系统

技术领域

本发明涉及在化工、食品等行业的流体物料生产中用于抽送流体物料的抽提系统，更具体地涉及抽提系统中所使用的抽提枪。

背景技术

在化工、食品等行业的流体物料生产中常使用抽送流体物料的抽提系统。例如在石油化工领域的润滑油的调和生产中，需要大批量散装添加剂的加入，以调配出适应于不同的设备或车辆的润滑需求的润滑油，因此现有技术中存在添加剂的抽提系统。在这些流体物料的抽提系统中常使用抽提枪，抽提枪连接到抽提泵以在抽提泵的驱动下从桶中抽出流体物料，之后将流体物料例如经管路输送到调和釜等中。

现有的抽提枪通常不带底阀，因此抽提枪的下端没有密封功能。这种抽提枪无法实现抽提到量时抽提枪的及时关停密封，导致抽提精度太差。也无法实现对盛放流体物料的容器例如桶的清洗喷淋的功能。

在现有技术中，虽然也有一些DDU抽提系统的抽提枪能够实现密封以及清洗喷淋功能，但是需要将抽提枪做成夹层结构，即抽提枪的壁包括内壁和外壁，在内壁和外壁之间限定喷淋通道并在外壁上形成喷淋孔，内壁限定出抽提流体物料的内部物料通道。清洗液经由喷淋通道输送并通过喷淋孔喷射到被清洗的桶的壁上。由于抽提枪的外径受到桶口的尺寸限制，而带夹层的抽提枪很大程度上缩小了内部物料通道的内径，导致物料抽提效率较低、抽提效果不佳，无法在短时间内将高粘度物料从桶内抽出来，这是添加剂抽提系统的最大痛点和难以克服的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述至少一个问题和/或其他缺陷。

为此，本发明提出了一种示例性的抽提枪，该抽提枪包括枪杆组件、设置在枪杆组件下端的阀座、与阀座配合的底阀以及连接到底阀的阀杆、以及设置在枪杆组件上的驱动器；其中在枪杆组件内限定了内部通道，阀杆的上端联接到驱动器，并在驱动器的驱动下在内部通道中移动，其中驱动器经由阀杆驱动底阀以使其相对于阀座在如下三个位置之间转换：密封位置，其中底阀贴合并密封阀座；抽提位置，其中底阀位于阀座的上方并与阀座间隔开；以及喷淋位置，其中底阀位于阀座的下方并与阀座间隔开。

在该示例中，在枪杆组件中设置了容许阀杆在其中移动的内部通道，并设置了驱动器以驱动阀杆带动底阀相对于阀座在三个位置之间转换，使得抽提枪在三种状态下实现密封、抽提和喷淋。由于枪杆组件不需要设置夹层即可实现喷淋，使得枪杆的内部通道的内径最大化，大大提高了抽提系统的抽提效率，缩短生产时间，并且最大化的内部通道能够满足高粘度物料的抽吸需要，适用物料范围更广，也整体上提高了高粘度物料的抽提效率；进一步地，抽提枪的喷淋功能实现对容器例如桶的贴壁粘稠液体的清洗，最大程度降低桶内物料的残留浪费，将残留量控制到最低，减少昂贵物料的浪费和对环境的污染，并减小用户洗桶的成本和物料之间交叉污染的风险，而且减少了清洗工序及清洗液的浪费；密封功能使得底阀能够及时关闭，满足抽提精度的需求。而且将密封、抽提和喷淋三种功能集成于一个单层枪杆组件内，大大提高了抽提系统的集成度、自动化程度、抽提精度和抽提效率以及清洗效果。

根据本发明的一种示例，驱动器包括设置在驱动器的壳体内的第一活塞以及连接到第一活塞的第一活塞杆，其中第一活塞杆联接到阀杆，第一活塞能够被向下致动以驱动底阀到达喷淋位置，并且能够被向上致动以驱动底阀到达抽提位置。

在该示例中通过活塞杆联接阀杆以驱动底阀到达阀座的下方进而实现喷淋，以简单的结构实现喷淋和抽提功能。

根据本发明的一种示例，驱动器还包括在第一活塞的上方设置在壳体内的第二活塞以及连接到第二活塞的第二活塞杆，其中第一活塞杆的上端和第二活塞杆的下端能够相抵靠和分离，其中第二活塞能够被向下致动以经由第二活塞杆抵靠第一活塞杆而驱动底阀到达密封位置。

在该示例中，通过进一步设置第二活塞并通过第二活塞杆和第一活塞杆的配合驱动底阀实现密封，以简单的结构同时实现喷淋功能、抽提功能和密封功能的集成。

根据本发明的一种示例，驱动器还包括在第一活塞和第二活塞之间固定在驱动器的壳体中、并对第一活塞和第二活塞进行限位的第一块状体，其中第一块状体内形成有供第二活塞杆在其中密封地滑动的第一中心孔；驱动器还包括在第一活塞的下侧固定在驱动器的壳体中的第二块状体，其中第二块状体内形成有供第一活塞杆在其中密封地滑动的第二中心孔。

在该示例的结构中，通过设置第一块状体和第二块状体对第一活塞和第二活塞的位置进行限位，以简单的结构实现活塞功能。

根据本发明的一种示例，壳体上形成有第一端口、第二端口和第三端口，第一端口与位于第一活塞和第一块状体之间的第一活塞腔流体地连通，第二端口与位于第一活塞和第二块状体之间的第二活塞腔流体地连通，并且第三端口与第二活塞上侧的第三活塞腔流体地连通。

根据本发明的一种示例，抽提枪还包括电磁阀，用于控制流体进出第一端口、第二端口和第三端口。

根据本发明的一种示例，电磁阀包括两位五通双电控电磁阀，其中在两位五通双电控电磁阀位于与第三端口相连通的A位置时，第二活塞被向下驱动直至抵靠第一块状体，第二活塞杆抵靠第一活塞杆进而驱动底阀到达密封位置；并且在两位五通双电控电磁阀位于与第一端口相连通的B位置时，第一活塞被向下驱动直至抵靠第二块状体，第一活塞杆与第二活塞杆相分离，并驱动底阀到达喷淋位置。

根据本发明的一种示例，电磁阀还包括两位三通单电控电磁阀，在两位三通单电控电磁阀位于与第二端口相连通的位置时，第一活塞被向上驱动直至抵靠第一块状体，此时第一活塞杆带动底阀到达抽提位置。

根据本发明的一种示例，驱动器还包括设置在第一活塞和第二块状体之间的第一复位弹簧。

根据本发明的一种示例，驱动器还包括在第二活塞的上方固定在驱动器的壳体中的第三块状体以及设置在第三块状体和第二活塞之间的第二复位弹簧。

根据本发明的一种示例，驱动器还包括设置在驱动器的壳体的上端的调节螺母组件，其中调节螺母组件联接到第二活塞杆，以对底阀的位置调节。这使得即使存在制造或装配误差的情况下也能够调整底阀相对于阀座到达合适的位置。

根据本发明的另一方面，提供一种抽提系统，其包括上述各示例中的抽提枪。

根据本发明的各示例的抽提枪和抽提系统具有以下至少一项有益效果：将密封、抽提和喷淋三种功能集成于一个单层枪杆组件内，大大提高了抽提枪的集成度、精度和效率；枪杆组件的内部通道尺寸最大化，大大提高了抽提速度和抽提效率，缩短了抽提时间；满足高粘度物料的抽吸需要，适用物料范围更广；能实现对桶内残留贴壁粘稠液体的清洗，最大程度降低桶内物料的残留浪费，将残留量控制到最低，减少昂贵物料的浪费和对环境的污染，并减小用户洗桶的成本和物料之间交叉污染的风险，而且减少了清洗工序及清洗液的浪费；整个抽提系统的操作简单、自动化程度高、提高工作效率和生产率；无交叉污染，保证了产品的品质可靠性；无泄漏，降低了物料损失，现场干净且无安全隐患。

附图说明

本发明的上述及其他特征和优点将通过下文参照附图提供的详细描述而变得显而易见。应理解的是，下列附图仅仅是示意性的且并非一定按比例绘制，因而不能视为对本申请的限制，其中：

图1a、1b和1c分别示出根据本发明的一种示例性的实施例的抽提枪在密封位置、抽提位置和喷淋位置的剖视示意图；以及

图2a、2b和2c分别示意性地示出处于密封位置、抽提位置和喷淋位置的阀座和底阀。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属领域的技术人员更全面地了解和实现本发明。但是，对所属领域的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的各项特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的示例性的实施例。因此，下面的各方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

需要说明的是，在本发明中所提到的上、下等方位用语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。而且，这些方位或位置关系仅仅是在三维空间中的相对概念，能够根据抽提枪所处于的不同位置和不同的使用状态而改变。因此不应当将这些或其他方位用语理解为限制性用语。

需要说明的是，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，例如焊接等，也可以是可拆卸连接，例如螺钉连接、卡接等；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。还应指出的是，本文中的“联接”是指把不同的零部件联成一体以使其联动的各种方式，其包括两部件之间间接地通过其他中间部件连接在一起的方式，也包括两部件之间直接地连接在一起的方式。

此外，在本文中使用了例如“第一”、“第二”等术语来描述本申请的元件，这些术语仅用于区分各个元件，而无欲限制这些元件的本质、序列、顺序或数目。

参见图1a、1b和1c，示出了根据本发明的示例性的实施例的抽提枪。该抽提枪包括在图1a、1b和1c中下侧的枪杆组件1，该枪杆组件1是中空的，在内部限定了内部通道11。该枪杆组件1如图1a、1b和1c所示包括连接部12，其连接到抽提泵(图中未示出)，以将流体物料(例如添加剂)从容器(例如桶)内经由内部通道11抽吸出去，或是将流体(例如清洗剂)经由内部通道11抽入到容器内。该抽提枪还包括设置在枪杆组件1下端的阀座21、与阀座配合的底阀22以及连接到底阀22的阀杆23；抽提枪还包括设置在枪杆组件1上端的驱动器3，其中，阀杆23的上端联接到该驱动器3，并能在该驱动器3的驱动下在内部通道11中上下往复移动，其中驱动器3经由阀杆23驱动底阀22以使其相对于阀座21在图2a、2b和2c所示的密封位置、抽提位置和喷淋位置之间转换。在如图1a、2a所示的密封位置中，底阀22贴合并密封阀座21，因此阻止流体物料从抽提枪返回到容器中，或是从容器中进入到抽提枪。在如图1b、2b所示的抽提位置中，底阀22位于阀座21的上方并与阀座21间隔开，流体物料在与抽提枪相连通的抽提泵的作用下，从容器中经由底阀22与阀座21之间的间隙进入到抽提枪从而被抽吸出去。在如图1c、2c所示的喷淋位置中，底阀22位于阀座21的下方并与阀座21间隔开。流体例如清洗剂从抽提枪的内部通道11中经由底阀22与阀座21之间的间隙喷入到容器中，以实现对容器内壁的喷淋清洗。

如图1a、1b和1c所示，驱动器3包括设置在驱动器3的壳体30内的第一活塞31以及连接到第一活塞31的第一活塞杆39，其中第一活塞杆39例如通过联轴器联接到阀杆23。驱动器3还包括在第一活塞31的上侧设置在壳体30内的第二活塞32以及连接到第二活塞32的第二活塞杆321，其中第二活塞杆321的下端与第一活塞杆39的上端能够相抵靠和分离。驱动器还包括固定在驱动器的壳体30上的第一块状体34、第二块状体35和第三块状体33。第一块状体34位于第一活塞31和第二活塞32之间，能够对第一活塞31和第二活塞32进行限位，其中第一块状体34内形成有供第二活塞杆321在其中密封地滑动的第一中心孔。第二块状体35在第一活塞31的下侧固定在驱动器的壳体30上，该第二块状体35内形成有供第一活塞杆39在其中密封地滑动的第二中心孔。第三块状体33在第二活塞32的上侧固定在驱动器的壳体30上，并且其内形成有供连接杆331在其中密封地滑动的第三中心孔。通过三个块状体33、34和35形成三段式的抽提枪驱动器。并且，该连接杆331的下端连接到第二活塞32，上端连接到调节螺母组件5。因此调节螺母组件5联接到第二活塞杆321，从而能够通过调节螺母组件5对底阀22的位置进行调节，这使得即使存在制造或装配误差的情况下也能够调整底阀22相当于阀座21的位置。

如图1a、1b和1c所示，驱动器还包括设置在第一活塞31和第二块状体35之间的第一复位弹簧37以及设置在第三块状体33和第二活塞32之间的第二复位弹簧36。在壳体30上形成有第一端口P1、第二端口P2和第三端口P3，第一端口P1与位于第一活塞31和第一块状体34之间的第一活塞腔311流体地连通，第二端口P2与位于第一活塞31和第二块状体35之间的第二活塞腔312流体地连通，第三端口P3与第二活塞32上侧和第三块状体33之间的第三活塞腔322流体地连通。

抽提枪还包括电磁阀，以控制工作流体(例如加压空气)进出第一端口P1、第二端口P2和第三端口P3，进而实现对于阀杆23和底阀22的位置的控制。本领域技术人员理解，本发明所使用的电磁阀可以为气路电磁阀或液路电磁阀，并且所使用的电磁阀的类型和数量不限于图1a、1b和1c中示出的两位五通双电控电磁阀6和两位三通单电控电磁阀7，只要能实现对于各端口与工作流体的控制即可。示例性地，在图1a和1c中示出了抽提枪包括两位五通双电控电磁阀6，其中在两位五通双电控电磁阀6位于与第三端口P3相连通的A位置时，气体介质通过第三端口P3进入到第二活塞32上侧，第二活塞32被向下驱动直至抵靠第一块状体34，第二活塞杆321抵靠第一活塞杆39进而驱动阀杆23和底阀22到达密封位置；并且在两位五通双电控电磁阀位于与第一端口P1相连通的B位置时，第一活塞31被向下驱动直至抵靠第二块状体35，在此过程中第一活塞31带动第一活塞杆39与第二活塞杆321相分离，第一活塞杆39驱动底阀22到达喷淋位置。抽提枪还包括两位三通单电控电磁阀7，在两位三通单电控电磁阀位于与第二端口P2相连通的位置时，第一活塞31被向上驱动直至抵靠第一块状体34，此时第一活塞杆39带动底阀22向上移动到达抽提位置。

以下结合附图1a、1b和1c和2a-2c来描述本发明的抽提枪的操作过程。

抽提枪的端部，在图1a、1b和1c的示例中为枪杆组件1的下端，包括阀座21和底阀22在内，浸没于容器内的待抽吸流体物料的液面下方。在抽提枪需要进行抽提操作时，两位三通单电控电磁阀7作动到与第二端口P2相连通的位置，气体经第二端口P2进入到第一活塞31与第二块状体35之间的第二活塞腔312中，第一活塞31被向上驱动直至抵靠第一块状体34，第一复位弹簧37被拉伸，此时第一活塞杆39通过联接轴41带动阀杆23和底阀22向上运动，到达如图1b、2b所示的抽提位置。在该位置中，底阀22位于阀座21的上方并与阀座21间隔开，流体物料由于与抽提枪在连接部12处相连通的抽提泵的作用，从容器中经由底阀22与阀座21之间的间隙进入到抽提枪的内部通道11中，并经由该内部通道被抽吸出去。

本发明的示例性结构的抽提枪的枪杆组件，不再如现有技术中那样由于设置夹层即双层壁而导致内部物料通道的直径过小，由于使用了单层结构而使得内部通道尺寸最大化，能够最大程度的实现物料的抽提，使流量最大化，大大提高了抽提速度和抽提效率，缩短了抽提时间。而且较大的内部通道尺寸使得抽提枪具有高抽取能力，满足高粘度物料的抽吸需要，适用物料范围更广，整体上提高了高粘度物料的抽提效率。

在流体物料抽吸的量满足需求之后，使抽提枪进入密封位置。两位三通单电控电磁阀7作动到排气位置，并且两位五通双电控电磁阀7作动到与第三端口P3相连通的A位置，气体经第三端口P3进入到第二活塞32和第三块状体33之间的第三活塞腔322中，第二活塞32被向下驱动直至抵靠第一块状体34，在此过程中，第二活塞杆321被带动并抵靠第一活塞杆39，第一活塞杆39通过联接轴41带动阀杆23和底阀22向下运动，到达如图1a、2a所示的密封位置。在该位置中，底阀22贴合并密封阀座21，因此阻止流体物料从抽提枪返回到容器中，或是从容器中进入到抽提枪。本发明的抽提枪在抽提到所需的量之后能够及时关闭，并阻止流体物料在抽提枪和容器之间流动，保证抽提量的精度，避免计量误差。

在需要对容器例如添加剂桶进行清洗时，使抽提枪进入喷淋位置。此时两位五通双电控电磁阀7作动到与第一端口P1相连通的B位置，气体经第一端口P1进入到位于第一活塞31和第一块状体34之间的第一活塞腔311中，第一活塞31被驱动向下运动，直到抵靠第二块状体35上的筒状件351，第一活塞杆39在第一活塞31的带动下向下运动，通过联接轴41带动阀杆23和底阀22向下运动，到达如图1c、2c所示的喷淋位置。第二活塞32在第二复位弹簧36的作用下向上运动，第二活塞杆321的下端与第一活塞杆39的上端分离开而不再相互抵靠。在该喷淋位置，底阀22位于阀座21的下方并与阀座21间隔开。流体例如清洗剂在泵的带动下，从抽提枪的内部通道11中经由底阀22与阀座21之间的间隙喷入到容器中，以实现对容器内壁的喷淋清洗。通过本发明的示例性的结构，实现对桶内残留贴壁粘稠物料的清洗，最大程度降低桶内物料的残留浪费，将残留量控制到最低，减少昂贵物料的浪费和对环境的污染，并减小用户洗桶的成本和物料之间交叉污染的风险，而且减少了清洗工序及清洗液的浪费。

可见，在本发明中，通过设置驱动器，使得抽提枪在三种状态下实现物料的密封(底阀及时关闭实现抽提精度)、抽提(通过最大通径的内部通道抽提桶内物料)、喷淋(洗桶功能)。将三种功能集成于一个单层枪杆组件内，大大提高了抽提系统的精度和效率，缩短生产时间，并且能够满足高粘度物料的抽吸需要，适用物料范围更广，也整体上提高了高粘度物料的抽提效率。

本发明还提供了一种应用该抽提枪的抽提系统，其操作简单，不需人力、能够提高工作效率和生产率，实现自动化运营；并且能够对容器进行清洗，无交叉污染，保证了产品的品质可靠性、提高抽提精度、无泄漏，降低了物料损失，现场干净且无安全隐患。

应当指出，虽然在图中示出了优选的布置方式即驱动器3设置在枪杆组件1的上端，但本领域技术人员能够理解也可以采取其它布置方式，例如采用驱动器3的第一活塞杆39与枪杆组件1中的阀杆23平行地布置并通过联接部件联接以实现驱动的方式。

应当指出，上面说明的实施例仅应被视为示例性的，本发明不限于这些实施例。通过考虑本说明书的内容，本领域技术人员可在不偏离本发明的范围或精神的情况下做出多种改变和变型。本发明的真正范围由所附权利要求以及等同方案限定。