CN103318659A - 螺旋定量加料系统和螺旋定量加料方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于PVC异型材、管材生产线设备领域，具体涉及一种螺旋定量加料系统及加料方法。该螺旋定量加料系统，包括：储料罐、上料装置、加料斗、定量加料装置、储料斗、储料斗阀门和控制系统；其中，上料装置倾斜安装于储料罐的出料口和加料斗的进料口之间，将储料罐中的物料运输至加料斗；加料斗的出料口与定量加料装置的进料口连接；储料斗设置于定量加料装置的出料口下方；储料斗的出料口处通过储料斗阀门与混料机的进料口连接；控制系统通过有线或无线方式自动控制上料装置、定量加料装置、储料漏斗阀门和混料机的动作。本发明可自动完成各装置的定量加料工作，节省人力成本，节约能源。

Description

螺旋定量加料系统和螺旋定量加料方法

技术领域

本发明属于PVC异型材、管材生产线设备领域，具体涉及一种混料机，更具体地说涉及螺旋定量加料系统及工作方法。 

背景技术

硬质聚氯乙烯（简称PVC-U）异型材门窗、排水管材是当前常用的两种材料，异型材门窗是新时代的建筑节能门窗，PVC-U排水管材是建筑首选管材，在全球的市场发展迅速。 

PVC异型材、管材生产过程中包括挤出、定型工艺，分别由挤出机和定型模具完成。挤出机由混料机喂料，混料机使用的原料由多种物料配比混合而成，混合过程中往往通过人工来完成加料、运输，特别是在PVC异型材的生产过程中，除了少量的填充料外，PVC占有量较大，但是在PVC物料的加料运输过程中工作量大，从而浪费人力。 

中国专利“混料机自动供PVC料系统”（专利号：ZL201120438910.X，申请日：2011.11.08，授权公告号：CN202357414U，授权公告日：2012.08.01。）公开了一种混料机自动供PVC料系统，包括吊运装置、储料装置、输送装置和计量称重装置。该专利的自动供PVC料系统未设有如加料斗等储存装置，每次加料时都需启动螺旋输送机，运行方式复杂，浪费电能；该专利的自动供PVC料系统需要人工吊运大料包、人工控制加料，浪费人力；该专利的自动供PVC料系统只能采用包装好的原料，不能采用散装的原料，浪费原料成本。 

因此，在PVC产品的生产中，需要一种新型的自动定量加料系统，能够自动完成各个装置的定量加料工作，节省人力成本，节约能源。 

发明内容

本发明提供一种螺旋定量加料系统，其包括：加料斗、定量加料装置、储料斗、储料斗阀门和控制系统；所述加料斗接受输送来的物料；所述加料斗的出料口与所述定量加料装置的进料口连接；所述储料斗设置于所述定量加料装置的出料口下方；所述储料斗的出料口处通过储料斗阀门与混料机的进料口连接；所述控制系统通过有线或无线方式自动控制定量加料装置和储料漏斗阀门的动作。 

在如上所述的螺旋定量加料系统，优选，所述螺旋定量加料系统还包括：储料罐、上料装置；所述上料装置倾斜安装于所述储料罐的出料口和所述加料斗的进料口之间，将所述储料罐中的物料运输至所述加料斗。 

在如上所述的螺旋定量加料系统，优选，所述上料装置、所述螺旋定量加料装置和所述储料斗阀门处均设有手动开关。 

在如上所述的螺旋定量加料系统，优选，所述加料斗中设置有微动开关，所述微动开关与所述上料装置的电机电连接。 

在如上所述的螺旋定量加料系统，优选，所述上料装置是螺旋上料机。 

在如上所述的螺旋定量加料系统，优选，所述定量加料装置是螺旋定量加料机。 

在如上所述的螺旋定量加料系统，优选，所述螺旋定量加料机的旋转部位装有编码器。 

在如上所述的螺旋定量加料系统，优选，所述控制系统设置有计数器，所述编码器将所述螺旋定量加料机的旋转数据传输给所述计数器，所述计数器累计所述螺旋定量加料机的转数。 

本发明提供一种螺旋定量加料方法，使用上述所述的螺旋定量加料系统来输送物料，该方法包括：步骤一、控制系统启动上料装置，定时把储料罐内的物料输送至加料斗中储存，以保持所述加料斗中有足够物料；步骤二、所述控制系统启动定量加料装置，并根据混料机需要的加料量设定所述定量加料装置的规定加料量，然后自动将所述加料斗中的物料加入储料斗中，直至所述储料斗中的物料达到所述规定加料量时，所述定量加料装置自动停止工作；步骤三、所述控制系统控制所述储料斗阀门自动开启，将计量好的所述储料斗中的物料加入所述混料机中；在所述混料机进行混料、放料时，所述 储料斗阀门自动关闭；步骤四、所述储料斗阀门关闭后，重复所述步骤二；步骤五、所述混料机放料完成后，重复所述步骤三。 

本发明还提供一种螺旋定量加料方法，使用上述的螺旋定量加料系统来输送物料，该方法包括：步骤一、控制系统启动定量加料装置，并根据混料机需要的加料量设定所述定量加料装置的规定加料量，然后自动将加料斗中的物料加入储料斗中，直至所述储料斗中的物料达到所述规定加料量时，所述定量加料装置自动停止工作；步骤二、所述控制系统控制储料斗阀门自动开启，将计量好的所述储料斗中的物料加入所述混料机中；在所述混料机进行混料、放料时，所述储料斗阀门自动关闭；步骤三、所述储料斗阀门关闭后，重复所述步骤一；步骤四、所述混料机放料完成后，重复所述步骤二。 

本发明相比现有技术具有以下有益效果： 

1、因为本发明的螺旋定量加料系统设有加料斗等储存装置，无需在每次加料时都启动螺旋上料机，所以运行方式简单，节省电能。 

2、因为本发明的螺旋定量加料系统的上料装置、螺旋定量加料机和储料斗阀门设有手动开关，所以控制方便。 

3、因为本发明的螺旋定量加料系统的储料罐方便储存大量原料，所以可以提高生产效率。 

4、因为本发明的螺旋定量加料系统不需要人工吊运，所以节省人工成本。 

5、因为本发明的螺旋定量加料系统，给混料机需要加料时不需要人工控制加料，系统自动加料，所以节省人工成本。 

6、因为本发明的螺旋定量加料系统，可以直接采用购买的散装原料，所以节省包装成本，直接减少原料成本，节省能源。 

7、因为本发明的螺旋定量加料系统在使用散装原料时，运输过程中不需要人工装卸，节省人力，所以在装卸过程中避免了原料洒落，可以避免浪费。 

8、因为本发明的螺旋定量加料系统采用的散装原料，不需要人工包装、计量，所以对原料生产商也会节省人力，不但对PVC异型材、管材等行业有利，而且对原料生产商也有利。 

附图说明

图1为具体实施方式的螺旋定量加料系统的结构和连接关系示意图； 

图中附图标记的含义为： 

1、储料罐；  2、上料装置； 

3、加料斗；  4、定量加料装置； 

5、储料斗；  6、储料斗阀门； 

7、混料机；  8、控制系统。 

具体实施方式

本发明提供一种螺旋定量加料系统及工作方法。下面以PVC作为物料结合附图和具体实施方式对本发明的螺旋定量加料系统（混料机的自动螺旋定量加料系统）做进一步详细说明。 

本发明的螺旋定量加料系统，除储料罐、螺旋上料机外，还包括定量加料机、螺旋定量加料机漏斗、储料斗、储料斗阀门和控制系统。本发明能够自动完成各个装置的定量加料工作。 

本发明的混料机自动PVC螺旋定量加料系统，如图1所示，包括：储料罐1、上料装置2、加料斗3、定量加料装置4、储料斗5、储料斗阀门6和控制系统8；下面一一进行说明。 

储料罐1由地面的储料罐支架支撑设置于工作面，接收储存以各种方式运送来的PVC物料。因为储料罐1中可以陆续加入直接采购的散装的PVC原料，无需采用包装成型的PVC原料包，因储料罐1方便储存大量原料，所以可提高生产效率；该散装的PVC原料，由于不再需要人工包装、计量，所以对PVC异型材、管材等行业的生产商具有一定的利点。 

作为上料装置2的螺旋上料机2（其实也可以使用真空上料机来取代螺旋上料机）按照倾斜向上的方式安装于储料罐1的出料口和加料斗3的进料口之间，螺旋上料机2的上料端位于储料罐1的出料口下方，螺旋上料机2的下料端位于加料斗3的进料口上方，螺旋上料机2从储料罐1的出料口下方接收从储料罐1的出料口所放出的物料，然后将物料输送到加料斗3的进料口上方，自动落入加料斗3，从而将储料罐1中的物料输送至加料斗3中。在上料装置处可以安装手动开关，以便于随时控制其动作。 

加料斗3用于储存来自上料装置2的物料，加料斗3的出料口位于定量加料装置4的进料口上方，加料斗3的出料口与定量加料装置4的进料口之 间紧密连接，位于加料斗3内的物料依靠重力自动落入定量加料装置4的上料口（也可以说加料斗3就是定量加料装置的进料口，物料自然进入定量加料装置，加料斗3还可以与定量加料装置设置为一体）。 

定量加料装置4由定量加料装置支架支撑于储料斗5的上方，设置于所述储料罐1的一侧；定量加料装置4的出料口位于储料斗5的上方。在本实施方式中，定量加料装置4优选是螺旋定量加料机。其中，定量装料装置4除了由后述的控制系统自动控制其启动、停止外，还设置有手动开关，以便于在必要时进行人工控制。 

储料斗5，设置于定量加料装置4的出料口下方，用于储存来自定量加料装置的物料；在储料斗5的下方设置有混料机7，储料斗5的出料口与混料机7进料口连接，储料斗5内的物料放料至混料机7内后与加入混料机7的其他填充料按照具体的混料要求进行混料。 

为了便于控制储料斗5与混料机7之间的物料输送，在储料斗5的出料口处设置有储料斗阀门6，该阀门6处采用双控制方式，一种是手动控制（比如装有手动开关），以便于随时开启或停止；另一种是根据控制系统8的动作来自动控制。 

储料斗5和储料斗阀门6主要是起到在混料机需要加料时，可以将储料斗提前准备好的物料快速加入，而无需等待定量加料装置的启动。虽然即使没有储料斗5和储料斗阀门6也可以完成自动定量加料，但如果没有此结构，混料机7需要加料时需要占用较长的时间（启动定量加料机、运转定量加料机来加料都需要占用时间）来完成加料，这样效率低一些。 

控制系统8，通过有线或无线方式自动控制上料装置2、定量加料装置4、储料斗5和混料机7的出料与进料时间。由于自从储料罐1上料到储料斗5放料都可以由控制系统8按照规定的工艺操作规程来进行自动控制，实现了系统自动加料，所以可节省人工成本。 

此外，还可以在加料斗3中设置有微动开关（未图示），该微动开关与螺旋上料机2的电机电连接，在微动开关检测到加料斗装满物料后自动发出信号使得螺旋上料机2的电机停止转动，从而停止再向加料斗3加料。作为该微动开关，可以是各种能够检测加料斗中是否装满料的光电开关、触碰传感器等。 

在上述系统中，所述上料装置除了是螺旋上料机外，还可以是具有输送机构的任何装置，作为一种优选实施方式，螺旋上料机可以使该系统的整体布局更合理。 

螺旋定量加料机4的旋转部位装有编码器（也可以是计米轮等其他负责计量的仪器），在控制系统8内安装有计数器，该编码器将旋转数据传送给计数器（又称为计数显示器），该计数器累加计算已经完成的转数，判断是否达到设定转数来决定是否停止螺旋定量加料机4的转动。 

螺旋定量加料机4的定量功能具体按照如下方式完成：先按照如下方式计算出螺旋转动一转加料的重量——先测定螺旋定量加料机4转动一定转数（如：100转）时加入的重量，再以此计算出螺旋定量加料机4每转动一转时加入的平均重量，即得到螺旋定量加料机4转动一转的螺旋定量，将此数据输入给控制系统8，并经控制系统输入给编码器；再由计数器计算出需要加料的重量所需要的转数。（例如：先计算得到螺旋定量加料机每转动一转加料的重量为0.5kg；如果需要加料50kg，则由计数器计算出需要螺旋转动100转（设定转数），计数器在确认螺旋旋转达到100转后自动停止转动，计数器归零。） 

此外，螺旋定量加料机4处除了与后述的控制装置8进行自动控制外，该设备上还安装有手动控制设备，以使得能够根据现场情况随时控制螺旋定量加料机4的转动与停止。 

优选，与螺旋定量加料机4相连的计数器具有记忆功能，这样即使在工作过程中发生意外，比如停电，导致定量加料机没有完成定量加料，由于其具有记忆功能，在来电后螺旋定量加料机继续工作时，可以根据计数器的记忆功能完成后续工作，实现一个定量加料过程。 

优选，本发明的螺旋定量加料系统还包括如下所述的设置于控制系统的计时器，对混料机7的放料阀门开启放料时间进行计时的混料机放料计时器，混料机放料计时器到时间后，放料阀门关闭，然后通过时间继电器控制储料斗阀门6开启放料。 

优选储料斗为定量储料斗，即每次的储存量是一定的（等于混料机7的下一次混料用量）。 

本发明的自动PVC螺旋定量加料系统的工作过程如下： 

将物料加入储料罐1中，利用控制系统8启动螺旋上料机2，定时把物料输送至加料斗3中储存，以保持加料斗3中有足够物料。 

当混料机7中需要加料时，首先根据混料机7的加料配方设定螺旋定量加料机4的加料重量。 

利用控制系统8启动螺旋定量加料机4，自动将加料斗3中的物料加入储料斗5中，直至达到所需的物料量后，螺旋定量加料机4自动停止加料；在利用螺旋定量加料机4向储料斗5中加入物料时，随着加料斗3中的物料逐渐减少，此时可开启螺旋上料机2定时加料保持加料斗3中有足够的物料（加料斗3中料满时，在微动开关的作用下螺旋上料机2停止上料）。 

控制系统8控制储料斗阀门6自动开启，将计量好的储料斗5中的物料加入到混料机7中，在此过程中，混料机7的放料阀门处于关闭状态；在将储料斗5中的物料完全加入到混料机7中以后，储料斗阀门6在控制系统8的作用下自动关闭；物料加入混料机7后，开始进行混料； 

当加入到混料机7中的物料完成混料后，混料机7的放料阀门打开，进行放料；混料机7放料过程中，储料斗阀门6是处于关闭状态（可以是由控制系统8自动关闭），以免螺旋定量加料机4启动时物料泄露。 

在混料机7对物料进行混料以及后续的放料过程中，可以启动螺旋定量加料机4向储料斗5中定量加入物料（在螺旋定量加料机4启动之前要确保储料斗阀门6是关闭的，比如通过控制系统8使得储料斗阀门6在螺旋定量加料机4启动时自动处于关闭状态，以免造成物料泄漏）；而在混料机7把混合好的物料放完、关闭了其放料阀门后，开启储料斗阀门6将储料斗5中的物料加入到混料机7中。如此加料过程反复循环，由此自动完成混料机中PVC料的加入。 

由于在混料机7混料、放料过程中就完成了下一工艺过程混料机7所需物料的定量备料，在混料机7放完料后可很快加入规定量的物料，所以节省了准备定量料的时间，提高了工作效率。 

而且由于加料斗3具有一定的储料量，且其内物料通过重力自动落入定量加料装置4，这样就无需在每次加料时都启动螺旋上料机，而可以根据加料斗3的储量定时启动螺旋上料机即可，所以本发明的运行方式节省电能。 

总之，根据PVC异型材或者管材的生产配方实际确定混料机的加料量，由此设定螺旋定量加料机每次的加料重量。其中螺旋定量加料机与混料机都采用中控方式自动控制，当混料机需要加料时螺旋定量加料机自动启动，将物料加入储料斗中，在储料斗中的原料比如PVC物料重量达到需要的标准重量时，螺旋定量加料机自动停止工作。当混料机需要加料时，储料斗与混料机之间的阀门自动开启，将物料加入混料机中。 

本发明混料机自动螺旋定量加料系统可按照生产配方的所需重量将PVC加入混料机中，省去了人工加料的工序，节省人力、提高工作效率、减少混料中的人工费用。 

Claims (10)

1.一种螺旋定量加料系统，其特征在于：

所述螺旋定量加料系统包括：加料斗、定量加料装置、储料斗、储料斗阀门和控制系统；

所述加料斗接受输送来的物料；

所述加料斗的出料口与所述定量加料装置的进料口连接；

所述储料斗设置于所述定量加料装置的出料口下方；

所述储料斗的出料口处通过储料斗阀门与混料机的进料口连接；

所述控制系统通过有线或无线方式自动控制定量加料装置和储料漏斗阀门的动作。

2.根据权利要求1所述的螺旋定量加料系统，其特征在于：

所述螺旋定量加料系统还包括：储料罐、上料装置；

所述上料装置倾斜安装于所述储料罐的出料口和所述加料斗的进料口之间，将所述储料罐中的物料运输至所述加料斗。

3.根据权利要求2所述螺旋定量加料系统，其特征在于：

所述上料装置、所述螺旋定量加料装置和所述储料斗阀门处均设有手动开关。

4.根据权利要求2所述的螺旋定量加料系统，其特征在于：

所述加料斗中设置有微动开关，

所述微动开关与所述上料装置的电机电连接。

5.根据权利要求2所述的螺旋定量加料系统，其特征在于：

所述上料装置是螺旋上料机。

6.根据权利要求1所述的螺旋定量加料系统，其特征在于：

所述定量加料装置是螺旋定量加料机。

7.根据权利要求6所述螺旋定量加料系统，其特征在于：

所述螺旋定量加料机的旋转部位装有编码器。

8.根据权利要求7所述的螺旋定量加料系统，其特征在于：

所述控制系统设置有计数器，所述编码器将所述螺旋定量加料机的旋转数据传输给所述计数器，所述计数器累计所述螺旋定量加料机的转数。

9.一种螺旋定量加料方法，使用权利要求2～8之任一项所述的螺旋定量加料系统来输送物料，其特征在于，包括：

步骤一、控制系统启动上料装置，定时把储料罐内的物料输送至加料斗中储存，以保持所述加料斗中有足够物料；

步骤二、所述控制系统启动定量加料装置，并根据混料机需要的加料量设定所述定量加料装置的规定加料量，然后自动将所述加料斗中的物料加入储料斗中，直至所述储料斗中的物料达到所述规定加料量时，所述定量加料装置自动停止工作；

步骤三、所述控制系统控制所述储料斗阀门自动开启，将计量好的所述储料斗中的物料加入所述混料机中；在所述混料机进行混料、放料时，所述储料斗阀门自动关闭；

步骤四、所述储料斗阀门关闭后，重复所述步骤二；

步骤五、所述混料机放料完成后，重复所述步骤三。

10.一种螺旋定量加料方法，使用权利要求1～8之任一项所述的螺旋定量加料系统来输送物料，其特征在于，包括：

步骤一、控制系统启动定量加料装置，并根据混料机需要的加料量设定所述定量加料装置的规定加料量，然后自动将加料斗中的物料加入储料斗中，直至所述储料斗中的物料达到所述规定加料量时，所述定量加料装置自动停止工作；

步骤二、所述控制系统控制储料斗阀门自动开启，将计量好的所述储料斗中的物料加入所述混料机中；在所述混料机进行混料、放料时，所述储料斗阀门自动关闭；

步骤三、所述储料斗阀门关闭后，重复所述步骤一；

步骤四、所述混料机放料完成后，重复所述步骤二。

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