CN101486018B - 离心机料位控制器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种机械式的料位控制器，舍去对于电子装置的使用，使得该料位控制器能够适应各种恶劣的离心机腔内工作环境。包括：料位感测器，该料位感测器包括一转轴，转轴的第一端固定一刀片，转轴的第二端固定一开关信号发生器，离心机中旋转的物料推动刀片，刀片带动转轴转动，当转轴转动至预定的角度时，触发开关信号发生器产生一开关信号；以及控制装置，连接到开关信号发生器，并通过通信装置连接离心机的喂料设备，该控制装置在接收到开关信号发生器产生的开关信号后，发出停止信号，通过通信装置传送给离心机的喂料设备，停止向离心机喂料。

Description

离心机料位控制器

技术领域

本发明涉及离心机控制技术，更具体地说，涉及一种离心机的料位控制器。

背景技术

离心机是一种在物料分离领域中被广泛使用的仪器，离心机的原理是利用高速旋转使得不同比重的物料在径向的方向上互相分离。由于离心机的功率是一定的，因此在分离的过程中，以此可以处理的物料的量也是一定的，为了确保分离的效果和离心机的正常使用，需要对添加到离心机中的物料的量进行控制。

目前常用的技术，是使用电子式的料位控制器，该料位控制器包括一个电子传感器，传感器放置在离心机的内部，用于感知料位的高度，从而估计料位的量。当料位的量达到预定的量之后，该传感器发出信号，停止向离心机中继续加料。使用电子式的传感器的一个明显的缺点是：误判率比较高，对于料位的判断不准确。由于离心机在高速旋转的过程中，离心机腔体内的温度和压力都会显著地提高，因此对于电子装置的干扰十分严重，传统的电子式的传感器在这种情况下往往无法准确地对物料的高度进行判断，导致信号发出的时机有误。如果停止加料的信号发出过早，则离心机实际上没有被充分利用，工作效率降低，如果停止加料的信号发出的过完，则会使得离心机处于超负荷运转的状态，会损害离心机的使用寿命，严重时还会发生事故。

发明内容

本发明旨在提供一种机械式的料位控制器，舍去对于电子装置的使用，使得该料位控制器能够适应各种恶劣的离心机腔内工作环境。

根据本发明，提供一种离心机料位控制器，包括：

料位感测器，该料位感测器包括一转轴，转轴的第一端固定一刀片，转轴的第二端固定一开关信号发生器，离心机中旋转的物料推动刀片，刀片带动转轴转动，当转轴转动至预定的角度时，触发所述开关信号发生器产生一开关信号；以及

控制装置，连接到所述开关信号发生器，并通过通信装置连接所述离心机的喂料设备，该控制装置在接收到开关信号发生器产生的开关信号后，发出停止信号，通过所述通信装置传送给所述离心机的喂料设备，停止向离心机喂料。

该料位感测器中的开关信号发生器为固定在所述转轴第二端的一传动杆，所述传动杆具有一突起；该转轴的第二端固定在第一安装板上，所述第一安装板上具有一弧形槽，所述弧形槽的位置与所述传动杆上突起的位置对应，使得当所述转轴转动时，所述突起在所述弧形槽内滑动。

所述控制装置设置在所述第一安装板上弧形槽的一端，当所述传动杆上突起沿所述弧形槽转动到该端时，与所述控制装置相接触；所述传动杆上的突起与控制装置的接触状态的改变作为所述开关信号。

所述通信装置包括一组接线柱，安装在第二安装板上，该接线柱与所述控制装置电气连接；所述控制装置固定在第一安装板和第二安装板之间。

该离心机料位控制器，还包括：

调节装置，连接所述传动杆上的突起，对所述传动杆上的突起施加一预定的力而调节所述开关信号的产生时间。

该调节装置可以为：扭簧，安装于第一安装板和第二安装板之间，与所述传动杆上的突起相接触，向所述传动杆上的突起施加力；以及调节螺丝，安装于所述第二安装板上，调节所述扭簧的弹簧力。

该调节装置也可以为：一组调节孔，安装于所述第二安装板上；以及拉簧，一端连接所述传动杆上的突起，另一端连接在所述的一组调节孔中的一个，连接不同的调节孔获得不同的弹簧力。

当所述传动杆上的突起与控制装置的接触状态回到初始状态时，该控制装置发出一复位信号，通过所述通信装置传送给所述离心机的喂料设备，恢复向离心机喂料。

上述的部件可放置在一外壳中，所述外壳包括：

控制盒，用于容纳所述控制装置，以及位于所述料位感测器中转轴第二端的开关信号发生器；以及

中空的轴套，一端通过密封器件连接到所述控制盒，用于容纳所述料位感测器中的转轴，所述料位感测器中的刀片从轴套的另一端伸出，并通过密封装置与轴套实现密封。

采用本发明的离心机料位控制器，采用全机械式的结构，利用调节装置对固定于转轴上的传动轴施加预定的力，使得该传动轴与控制装置之间的接触保持在初始状态，一刀片被提供在转轴的下方，刀片将承受离心机中旋转的物料产生的冲力，该冲力使得刀片带动转轴旋转，随着物料的增加，冲力逐渐变大，当冲力大于调节装置施加的力时，该传动轴与控制装置之间的接触状态发生改变，此时，料位控制器发出信号通知离心机的喂料设备停止喂料。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了本发明的第一实施例的分解结构图；

图2揭示了本发明的第一实施例的组合图；

图3a和图3b揭示了本发明的第一实施例中调节装置的结构图；

图4a和图4b揭示了本发明的第一实施例中第二安装板的结构图；

图5揭示了本发明的第二实施例的分解结构图；

图6揭示了本发明的第二实施例的组合图；

图7a和图7b揭示了本发明的第二实施例中调节装置的结构图；

图8a和图8b揭示了本发明的第二实施例中第二安装板的结构图。

具体实施方式

首先参考图1-图4，示出了根据本发明的第一实施例的结构图。

首先参考图1，该离心机料位控制器100由外壳200和内部部件组成，参考图2所示，是其组装后的结构。该料位控制器100通过法兰300固定在离心机的外壁上，而柱状的部分伸入离心机的内腔，检测物料位置的变化。

内部的部件置于外壳200内。内部的部件包括用于检测物料料位的料位感测器102，以及用于产生停止信号的控制装置104。料位感测器的基本原理是：在初始状态向一转轴施加力，使之保持一定的状态，在转轴伸入离心机内腔的部分提供一受力的部件，当离心机内的物料旋转后，会对该受力部件施力，带动转轴旋转，物料的增加会使得对于受力部件施加的力增加，当转轴的状态明显改变时，控制装置104发出停止喂料的信号。

参考图1所示，该料位感测器102包括一转轴120，转轴的第一端固定一刀片122，转轴的第二端固定一传动杆124，传动杆124具有一突起125，该转动杆124作为开关信号发生器。转轴120的第二端固定在第一安装板126上，第一安装板126上具有一弧形槽127，参考图3a和3b所示，弧形槽127的位置与传动杆124上突起125的位置对应，使得当转轴120转动时，突起125在弧形槽127内滑动。

控制装置104是一微动开关，微动开关104位于第一安装板126和第二安装板130之间，并被设置在第一安装板126上弧形槽127的一端，当传动杆124上的突起125沿弧形槽转动到该端时，与微动开关104相接触。传动杆124上的突起125与微动开关104接触状态的改变作为开关信号。这里，有几种不同的设计方案，可以将突起125与微动开关104的初始状态设计为相接触，而旋转的物料产生的力是使得它们分离，当它们分离时，发出停止信号。在本发明之后的描述中，都是针对该种设计。另一种设计正好相反，突起125与微动开关104的初始状态设计为互不接触，而旋转的物料产生的力是使得它们靠近，当两者接触时，发出停止信号。总结而言，当转轴120带动传动杆124转动偏离其初始位置一定的角度之后，就会触发开关信号发生器产生开关信号。

此外，由于离心机的旋转方向可能不同，本发明中提供两种不同的方案，分别在图3a、图4a以及图3b、图4b中示出，该两种方案可满足顺时针旋转和逆时针旋转的需要。

对于不同的离心机而言，可以承受的最大物料的量是不同的，于是，就需要在初始状态对该转轴120施加一预定大小的反向的力。该功能通过调节装置128实现，参考图3a和4a所示，该调节装置128包括扭簧129，安装于第一安装板126和第二安装板130之间，与传动杆124上的突起125相接触，向传动杆124上的突起125施加力。在该实施例中，该扭簧129将突起125压向微动开关104。第二安装板130上(参考图4a)安装一调节螺丝131，调节扭簧129的弹簧力。比较图3a、图4a以及图3b、图4b，调节螺丝131的位置与旋转的方向相对应。

当离心机中的物料达到一定的量，其产生冲力作用在刀片122上，带动转轴120克服扭簧129的弹簧力而与微动开关104分离时，开关信号产生，此时，作为控制装置的微动开关产生停止信号，该停止信号通过通信  装置传送给离心机的喂料设备，停止向离心机喂料。该通信装置包括一组接线柱106(参考图4a)，安装在第二安装板130上，该接线柱106与控制装置，即微动开关106电气连接。接线柱106通过导线与离心机的喂料设备电气连接。

回到图1，上述的内部部件都是放置在外壳200中，该外壳200包括两个部分，位于上部的是控制盒202，控制盒202容纳控制装置，即微动开关104，位于料位感测器102中转轴第二端的开关信号发生器，即转动杆124以及突起125，以及第一安装板126、第二安装板130和安装在它们之上的部件。控制盒202置于离心机的外部，即放置在离心机外壁之外。连接在该控制盒202下方的是中空的轴套204，轴套204的一端通过密封器件连接到控制盒202，轴套204容纳料位感测器中的转轴120。上述的密封器件可以包括铜圈210、密封圈211和密封盖212。料位感测器102中的刀片122从轴套204的另一端伸出，并通过密封装置与轴套实现密封。该密封装置可以包括铜圈220、密封圈221和密封盖222，还可以包括调节螺母223和弹簧垫圈224。

当离心机中的物料被取出，刀片的受力减小，在扭簧129的作用下传动杆上124的突起125与微动开关104的接触状态回到初始状态时，此时，控制装置发出一复位信号，通过通信装置传送给离心机的喂料设备，恢复向离心机喂料。

参考图5-图8，示出了根据本发明的第二实施例的结构图。

首先参考图5，与第一实施例一样，该离心机料位控制器100由外壳200和内部部件组成，参考图6所示，是其组装后的结构。该料位控制器100通过法兰300固定在离心机的外壁上，而柱状的部分伸入离心机的内腔，检测物料位置的变化。

内部的部件置于外壳200内。内部的部件包括用于检测物料料位的料位感测器102，以及用于产生停止信号的控制装置104。料位感测器的基本原理是：在初始状态向一转轴施加力，使之保持一定的状态，在转轴伸入离心机内腔的部分提供一受力的部件，当离心机内的物料旋转后，会对该受力部件施力，带动转轴旋转，物料的增加会使得对于受力部件施加的力增加，当转轴的状态明显改变时，控制装置104发出停止喂料的信号。

参考图5所示，该料位感测器102包括一转轴120，转轴的第一端固定一刀片122，转轴的第二端固定一传动杆124，传动杆124具有一突起125，该转动杆124作为开关信号发生器。转轴120的第二端固定在第一安装板126上，第一安装板126上具有一弧形槽127，参考图3a和3b所示，弧形槽127的位置与传动杆124上突起125的位置对应，使得当转轴120转动时，突起125在弧形槽127内滑动。

控制装置104是一微动开关，微动开关104位于第一安装板126和第二安装板130之间：并被设置在第一安装板126上弧形槽127的一端，当传动杆124上的突起125沿弧形槽转动到该端时，与微动开关104相接触。传动杆124上的突起125与微动开关104接触状态的改变作为开关信号。这里，有几种不同的设计方案，可以将突起125与微动开关104的初始状态设计为相接触，而旋转的物料产生的力是使得它们分离，当它们分离时，发出停止信号。在本发明之后的描述中，都是针对该种设计。另一种设计正好相反，突起125与微动开关104的初始状态设计为互不接触，而旋转的物料产生的力是使得它们靠近，当两者接触时，发出停止信号。总结而言，当转轴120带动传动杆124转动偏离其初始位置一定的角度之后，就会触发开关信号发生器产生开关信号。

此外，由于离心机的旋转方向可能不同，本发明中提供两种不同的方案，分别在图7a、图8a以及图7b、图8b中示出，该两种方案可满足顺时针旋转和逆时针旋转的需要。

对于不同的离心机而言，可以承受的最大物料的量是不同的，于是，就需要在初始状态对该转轴120施加一预定大小的反向的力。该功能通过调节装置实现，第二实施例中的调节装置500是与第一实施例不同的，参考图7a和8a所示，该调节装置500包括一组调节孔502，安装第二安装板130上。此时，在第二安装板130上具有与第一安装板126上的弧形槽127对应的弧形槽132，该传动杆124上的突起125穿过该弧形槽132并可在弧形槽132内滑动。拉簧504的一端连接传动杆124上的突起125，另一端连接在一组调节孔130中的一个，连接不同的调节孔使得拉簧504具有不同的长度，因而获得不同的弹簧力。比较图7a、图8a以及图7b、图8b，调节孔502和拉簧504的位置与旋转的方向相对应。

当离心机中的物料达到一定的量，其产生冲力作用在刀片122上，带动转轴120克服拉簧504的弹簧力而与微动开关104分离时，开关信号产生，此时，作为控制装置的微动开关产生停止信号，该停止信号通过通信装置传送给离心机的喂料设备，停止向离心机喂料。该通信装置包括一组接线柱106(参考图8a)，安装在第二安装板130上，该接线柱106与控制装置，即微动开关106电气连接。接线柱106通过导线与离心机的喂料设备电气连接。

回到图5，上述的内部部件都是放置在外壳200中，该外壳200包括两个部分，位于上部的是控制盒202，控制盒202容纳控制装置，即微动开关104，位于料位感测器102中转轴第二端的开关信号发生器，即转动杆124以及突起125，以及第一安装板126、第二安装板130和安装在它们之上的部件。控制盒202置于离心机的外部，即放置在离心机外壁之外。连接在该控制盒202下方的是中空的轴套204，轴套204的一端通过密封器件连接到控制盒202，轴套204容纳料位感测器中的转轴120。上述的密封器件可以包括铜圈210、密封圈211和密封盖212。料位感测器102中的刀片122从轴套204的另一端伸出，并通过密封装置与轴套实现密封。该密封装置可以包括铜圈220、密封图221和密封盖222，还可以包括调节螺母223和弹簧垫圈224。

当离心机中的物料被取出，刀片的受力减小，在扭簧129的作用下传动杆上124的突起125与微动开关104的接触状态回到初始状态时，此时，控制装置发出一复位信号，通过通信装置传送给离心机的喂料设备，恢复向离心机喂料。

采用本发明的离心机料位控制器，采用全机械式的结构，利用调节装置对固定于转轴上的传动轴施加预定的力，使得该传动轴与控制装置之间的接触保持在初始状态，一刀片被提供在转轴的下方，刀片将承受离心机中旋转的物料产生的冲力，该冲力使得刀片带动转轴旋转，随着物料的增加，冲力逐渐变大，当冲力大于调节装置施加的力时，该传动轴与控制装置之间的接触状态发生改变，此时，料位控制器发出信号通知离心机的喂料设备停止喂料。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (7)

1.一种离心机料位控制器，其特征在于，包括：

料位感测器，该料位感测器包括一转轴，转轴的第一端固定一刀片，转轴的第二端固定一开关信号发生器，离心机中旋转的物料推动刀片，刀片带动转轴转动，当转轴转动至预定的角度时，触发所述开关信号发生器产生一开关信号，开关信号发生器为固定在所述转轴第二端的一传动杆，所述传动杆具有一突起，所述转轴的第二端固定在第一安装板上，所述第一安装板上具有一弧形槽，所述弧形槽的位置与所述传动杆上突起的位置对应，使得当所述转轴转动时，所述突起在所述弧形槽内滑动；

控制装置，通过通信装置连接所述离心机的喂料设备，该控制装置在接收到开关信号发生器产生的开关信号后，发出停止信号，通过所述通信装置传送给所述离心机的喂料设备，停止向离心机喂料，控制装置设置在所述第一安装板上弧形槽的一端，当所述传动杆上突起沿所述弧形槽转动到该端时，与所述控制装置相接触，所述传动杆上的突起与控制装置的接触状态的改变作为所述开关信号。

2.如权利要求1所述的离心机料位控制器，其特征在于，

所述通信装置包括一组接线柱，安装在第二安装板上，该接线柱与所述控制装置电气连接；

所述控制装置固定在第一安装板和第二安装板之间。

3.如权利要求2所述的离心机料位控制器，其特征在于，还包括：

调节装置，连接所述传动杆上的突起，对所述传动杆上的突起施加一预定的力而调节所述开关信号的产生时间。

4.如权利要求3所述的离心机料位控制器，其特征在于，所述调节装置包括：

扭簧，安装于第一安装板和第二安装板之间，与所述传动杆上的突起相接触，向所述传动杆上的突起施加力；

调节螺丝，安装于所述第二安装板上，调节所述扭簧的弹簧力。

5.如权利要求3所述的离心机料位控制器，其特征在于，所述调节装置包括：

一组调节孔，安装于所述第二安装板上；

拉簧，一端连接所述传动杆上的突起，另一端连接在所述的一组调节孔中的一个，连接不同的调节孔获得不同的弹簧力。

6.如权利要求2所述的离心机料位控制器，其特征在于，还包括：

当所述传动杆上的突起与控制装置的接触状态回到初始状态时，该控制装置发出一复位信号，通过所述通信装置传送给所述离心机的喂料设备，恢复向离心机喂料。

7.如权利要求2所述的离心机料位控制器，其特征在于，还包括一外壳，所述外壳包括：

控制盒，用于容纳所述控制装置，以及位于所述料位感测器中转轴第二端的开关信号发生器；

中空的轴套，一端通过密封器件连接到所述控制盒，用于容纳所述料位感测器中的转轴，所述料位感测器中的刀片从轴套的另一端伸出，并通过密封装置与轴套实现密封。

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