CN100546792C

CN100546792C - 高粘稠物料定量输送装置

Info

Publication number: CN100546792C
Application number: CNB2008100189501A
Authority: CN
Inventors: 钱林方; 石秀东; 江剑; 赖长缨; 王显会; 陈龙淼; 徐亚栋; 邓昕; 陆元明; 陆晏; 陆国彦; 任建军; 孟振军
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology; Wuxi Xitong Engineering Machinery Co Ltd
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology; Wuxi Xitong Engineering Machinery Co Ltd
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2028-02-01
Also published as: CN101224604A

Abstract

本发明公开了一种高粘稠物料定量输送装置。该输送装置的密封轮安装辅助传动轴上，输送轮安装在主动力轴上，密封轮和输送轮在泵体的输送腔中，并由泵盖密封，该密封轮和输送轮相互啮合；主传动齿轮安装在主动力轴上，从动齿轮安装在辅助传动轴上，该主传动齿轮和从动齿轮相互啮合；电机主轴与主动力轴通过联轴器直联。本发明能对高粘稠物料进行定量输送；降低装置的噪声，提高了泵的效率；输送轮与密封轮分别设计为二刮齿转子轮和二齿槽转子轮，这样的结构形式简单，轮齿磨损少，清洗方便，维护方便；使得该装置对输送介质的杂质含量，尤其是固体颗粒含量的要求更低；输送泵容积效率高。

Description

高粘稠物料定量输送装置

一技术领域

本发明属于高粘稠物料定量输送技术，特别是一种给沥青混合料搅拌设备精确定量供应沥青配料的输送装置。

二背景技术

在沥青混合料搅拌设备中，将骨料和沥青依照一定的比例进行混合搅拌最终获取沥青混合料，这需要一种能定量供给高粘度沥青的输送装置。现有技术中，进行高粘度沥青输送的装置主要是采用齿轮泵、螺杆泵、转子泵等，如：南京理工大学的3GBW系列保温沥青螺杆泵(中国专利号：90214652.1、ZL96223955.0)，主要用于输送高黏度和高温的润滑性液体，现广泛用于公路建设中沥青的输送，但螺杆泵在输送沥青时不能有效定量，所以在沥青混合料搅拌设备中需要配用其他沥青定量设备，并且螺杆泵的形状复杂，加工困难，不易保证精度，出口压力高时泵的效率低。沥青混合料搅拌设备中另一种输送装置是齿轮泵，齿轮泵的形式分为内啮合和外啮合两种结构。《有色冶金节能》2005年第二期介绍一种进口内啮合沥青齿轮泵，主要结构由内齿轮、外齿轮和密封齿顶的楔块组成，在这种内啮合齿轮泵中，沥青从入口通过轮齿之间的空间输送到出口，并依靠楔形块和啮合齿来防止流体回流。互为共轭齿廓的一对齿轮在旋转时，吸液腔的容积增大形成真空，沥青被吸入，排液腔容积减少，压力增大，沥青从排液腔被挤出。该泵的主要特点是强自吸、低剪切、流量脉动小，但存在主动轮易磨损、沥青泄漏的问题。另外更常见的外啮合沥青齿轮泵，存在普遍的问题是磨损严重，泄漏大、容积效率低，流量脉动大、噪音高等问题。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种能够精确定量输送高粘度介质，转子结构简单，加工方便，容积效率高，输送量大，对输送料含杂质要求低，具有自清洗能力，且寿命长的高粘稠物泵输送装置。

实现本发明目的的技术方案为：一种高粘稠物料定量输送装置，密封轮安装在辅助传动轴上，输送轮安装在主动力轴上，密封轮和输送轮在泵体的输送腔中，并由泵盖密封，输送轮与密封轮分别设计为二刮齿转子轮和二齿槽转子轮，该密封轮和输送轮相互啮合，密封轮设置与输送轮的刮齿相对应的齿槽；主传动齿轮安装在主动力轴上，从动齿轮安装在辅助传动轴上，该主传动齿轮和从动齿轮相互啮合；电机主轴与主动力轴通过联轴器直联。

本发明与现有技术相比，其显著的优点是：(1)能对高粘稠物料进行定量输送；(2)将驱动和介质输送两个功能分配到主传动轮、从动轮部件和密封轮、输送轮部件中去，动力直接传递给物料，使传动的平稳性和连续性增加，降低装置的噪声，提高了泵的效率；(3)输送轮与密封轮分别设计为二刮齿转子轮和二齿槽转子轮，这样的结构形式简单，轮齿磨损少，清洗方便，维护方便；(4)输送部件中输送轮圆柱形轮廓与壳体之间的空间与全齿齿轮转子输送相比具有较大的容积空间，这使得该装置对输送介质的杂质含量，尤其是固体颗粒含量的要求更低；(5)输送泵容积效率高。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

四附图说明

图1是本发明高粘稠物料定量输送装置的结构示意图。

图2是图1的密封轮和输送轮位置示意图。

五具体实施方式

结合图1，本发明高粘稠物料定量输送装置，密封轮5安装辅助传动轴2上，输送轮6安装在主动力轴1上，密封轮5和输送轮6在泵体7的输送腔中，并由泵盖8密封，该密封轮5和输送轮6相互啮合；主传动齿轮3安装在主动力轴1上，从动齿轮4安装在辅助传动轴2上，该主传动齿轮3和从动齿轮4相互啮合；电机9主轴与主动力轴1通过联轴器10直联。其中，输送轮6具有两个刮齿的转子，该两个刮齿在圆周上呈180度角对称分布。工作时，物料由二个刮齿从泵的进料口强制输送到泵的出料口，刮齿可以是摆线齿，也可以是渐开线齿。密封轮5设置与输送轮6的刮齿相对应的齿槽，二个齿槽在圆周上呈180度角对称分布，如图2所示。密封轮在工作时不输送物料，只起密封作用。动力从主动力轴1进入泵后直接传递给被输送物料；输送装置的动力源是由伺服电机9提供，伺服电机的转速由伺服电机所带的电机控制器精确控制。

本发明高粘稠物料定量输送泵的工作过程是：由控制器精确转速的伺服电机轴通过联轴器10把动力传递给主动力轴1及沥青输送轮6。同时，主动力轴1的运动又通过主传动齿轮3和从动齿轮4的啮合传动带动密封轮5运动，实现沥青输送轮6与沥青输送密封轮5的啮合转动。物料从进料口被吸入泵体，沿沥青输送轮外圈被刮齿强制输送到出料口。泵的进料口和出料口由输送轮转向决定。如图2所示，沥青输送轮6顺时针转动时，上部端口为沥青进料口；反之，沥青输送轮6逆时针转动时，下端口为沥青进料口。

本发明高粘稠物料定量输送装置，泵的动力源由伺服电机提供，这主要是适应沥青泵必须满足精确定量供应沥青的要求。采用电机的额定功率和转速是由泵的输送量和出口压力所确定，在额定转速内该伺服电机通过脉宽调速使泵在所需要的转速下工作，由于高精度的伺服控制性能和规范的泵体几何形状，以及输送轮和密封轮的齿形设计，使得沥青等高粘稠物料介质得到精确定量输出。通过这种方法输送沥青等高粘稠物料，可以节省配套的定量设备。由于采用二个刮齿的结构，每转一周泵的理论回流量达到了大幅度降低，泵的效率达到提高；刮齿的磨损相对较少，设备的使用期延长，设备的故障率低；输送轮与密封轮的其余部位为圆柱形状，加工方便，精度可以很高，保证了密封效果和设备的可靠性，这一设计使得泵体能输送的介质粘度范围增大，泵的输出压力波动小；另外该泵由于转子配合好，密封性能好，输送装置具有强自吸特性。

下面以配备LB5000型沥青混合料搅拌设备的沥青配料泵输送装置为例，对本发明作进一步详细描述。

参见图1和图2，该沥青配料泵输送装置是由主动力轴1、辅助传动轴2、主传动齿轮3、从动齿轮4、沥青输送密封轮5、沥青输送轮6、泵体7和泵壳8组成。驱动电机采用西门子1FT6永磁同步交流伺服电机，其额定转速为1500r/min，额定功率12kW，泵的工作转速450r/min～250r/min可控调节，泵的最大工作压力7×10⁵Pa，最大流量30m³/h，可调流量范围12m³/h～30m³/h。电机的输出轴与泵的主动力轴1用联轴器直联，主传动齿轮3和从动齿轮4为一对标准传动齿轮，其模数为6mm，压力角为20度，齿数为20。沥青输送密封轮5和沥青输送轮6的刮齿和齿槽采用渐开线齿和齿槽，压力角20度，输送轮凸出二齿，密封轮凹下二个齿槽。泵的工作温度为150℃～450℃，使用粘度范围≤2Pa·s。

Claims

1、一种高粘稠物料定量输送装置，其特征在于：密封轮[5]安装在辅助传动轴[2]上，输送轮[6]安装在主动力轴[1]上，密封轮[5]和输送轮[6]在泵体[7]的输送腔中，并由泵盖[8]密封，输送轮[6]与密封轮[5]分别设计为二刮齿转子轮和二齿槽转子轮，该密封轮[5]和输送轮[6]相互啮合，密封轮[5]设置与输送轮[6]的刮齿相对应的齿槽；主传动齿轮[3]安装在主动力轴[1]上，从动齿轮[4]安装在辅助传动轴[2]上，该主传动齿轮[3]和从动齿轮[4]相互啮合；电机[9]主轴与主动力轴[1]通过联轴器[10]直联。

2、根据权利要求1所述的高粘稠物料定量输送装置，其特征在于：输送轮[6]的两个刮齿在圆周上呈180度角对称分布；工作时，物料由该两个刮齿从泵的进料口强制输送到泵的出料口。

3、根据权利要求2所述的高粘稠物料定量输送装置，其特征在于：刮齿为摆线齿或渐开线齿。

4、根据权利要求1所述的高粘稠物料定量输送装置，其特征在于：密封轮[5]的二个齿槽在圆周上呈180度角对称分布。