CN103682239B - 一种新型快速配比混合加液设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型快速配比混合加液设备，包括机架，在机架上设有配比混合装置、自动定量装置和加液装置，各装置之间通过连接管连接，在自动定量装置和加液装置之间还设有抽真空装置，所述配比混合装置包括硫酸槽、胶液槽和混合液槽，所述混合液槽上设有静态混合器，混合液槽底部设有混合液阀门，静态混合器的上端与双缸机械计量泵连接，静态混合器的下端垂直置于混合液槽中，硫酸槽和胶液槽上设有与双缸机械计量泵连接的硫酸连接管和胶液连接管。本发明结构设计合理，是一种实现配比、混合、加液和清洗一体的设备，且快速、简单化，酸量调节自动化，减少了加液、混合的时间，提高了生产效率。

Description

一种新型快速配比混合加液设备

技术领域

本发明是胶体电池在生产制造过程中用来对电池加注电解液的设备。

背景技术

铅酸蓄电池在生产过程中，电池充电前，需要向胶体电池内加注电解液（混合液），混合液是由二氧化硅复合分散液（胶液）与一定浓度的硫酸按一定比例配制而成。

目前，胶体电池加注都采用真空加注，现有的加注设备主要包括：胶液定量装置101、硫酸定量装置102、上夹紧器103、下夹紧器104、过渡容器105和升降支架106以及安装于升降支架106上的加注液嘴107、注液气缸100，如附图1所示。使用时，关闭上夹紧器103和下夹紧器104，先将硫酸泵入硫酸定量装置102内并定好要加注的量，胶液泵入胶液定量装置101内并定好要加注的量，然后打开下夹紧器104，对电池抽真空，达到一定负压后，打开上夹紧器103，将硫酸和胶液吸入到过渡容器105内，再关闭下夹紧器104，硫酸和胶液在过渡容器105内进行搅拌混合，混合时间到了以后，再打开下夹紧器104，在负压的作用下过渡容器105内的混合液通过胶管迅速被吸入到到蓄电池108中，经过几次抽真空、通大气的工作循环，最后将混合液全部吸入到蓄电池中完成加注工作。

现有加注设备存在有如下缺点： 一、硫酸与胶液在没有混合之前，各自的流动性都很好，但由于混合液是在过渡容器105内搅拌，搅拌时产生旋涡使过渡容器105内液面升高，如果一定时间内不加注，混合液会变稠，浓度升高，粘稠的混合液容易粘在过渡容器105的内壁上，从而影响注液精度；二、由于采用两套定量装置，将硫酸与胶液分开定量，因硫酸的加注比例远远大于胶液的加注比例，在吸入过渡容器105内时，硫酸与胶液不能同时完成，存在一定的时间差，由于真空的作用，加注次数多了以后会在过渡容器105的进酸入口110和进胶液入口120容易产生“冰挂”现象，当需更换不同型号电池时，需要变换硫酸和胶液的量，需要同时校准两个定量，配比调节不方便，造成加液工序比较繁琐；三、硫酸与胶液需要在过渡容器105内混合一定时间后才能加注到电池里面，影响生产效率。

发明内容

本发明提供一种新型快速配比混合加液设备，以解决现有技术存在的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种新型快速配比混合加液设备，包括机架，在机架上设有配比混合装置、自动定量装置和加液装置，各装置之间通过连接管连接，在自动定量装置和加液装置之间还设有抽真空装置，所述配比混合装置包括硫酸槽、胶液槽和混合液槽，所述混合液槽上设有静态混合器，混合液槽底部设有混合液阀门，静态混合器的上端与双缸机械计量泵连接，静态混合器的下端垂直置于混合液槽中，硫酸槽和胶液槽上设有与双缸机械计量泵连接的硫酸连接管和胶液连接管。

上述静态混合器的内部呈螺旋状或伞型喷嘴状。

上述混合液槽内设有一隔离套，隔离套呈圆弧形，静态混合器位于隔离套的外侧，混合液阀门位于隔离套的内侧。

上述混合液槽上设有控制双缸机械计量泵关闭的上液位开关和控制双缸机械计量泵开启的下液位开关。

上述硫酸槽和胶液槽上分别设有进液阀。

上述双缸机械计量泵的两个进液口分别接三通，三通上连接酸液球阀和胶液球阀，酸液球阀和胶液球阀的下端接硫酸连接管和胶液连接管，在酸液球阀和胶液球阀的上端安装有与双缸机械计量泵进液口相连的清洗阀。

上述自动定量装置和混合液槽之间的连接管上连接有定量泵，在定量泵和自动定量装置之间的连接管上连接有均流器。

上述自动定量装置包括支架一、安装于支架一上的调液板、与调液板一端连接的调节杆、定量筒和步进电机，定量筒安装于支架一底部，步进电机安装于支架一顶部。

上述自动定量装置和加液装置之间的连接管上连接有过渡容器，过渡容器上、下方的连接管上设有上夹紧器和下夹紧器，抽真空装置通过连接管与过渡容器连接。

上述加液装置包括支架二、安装于支架二上的注液嘴和驱动注液嘴上下运动的注液气缸，注液嘴与连接管连接。

本发明具有以下显著效果：

1．本发明不需将硫酸和胶液分别定量后再到过渡容器内混合，减少了加液的时间，提高生产效率。

2．本发明采用了快速高效精准的双缸同步机械计量泵和低能耗的静态混合

器相结合的方式，对于两种流体介质的混合时间，在加注混合液时无需等待搅拌，大大提高了生产效率，双缸同步机械计量泵配比调节方便快捷，配比精度达到1%。混合效果提升50%以上，结构简单实用，体积小，维护清洗方便。

３.本发明只需一套自动定量装置，更换不同规格胶体电池时无须同时校准两个加注量，提高了多管加注精度的一致性，节约了时间，操作更加简单方便，工作更加稳定，结构更加紧凑合理。

４. 本发明过渡容器上端只有一个进液口，减少了“冰挂”现象的产生，清洗更简单，可实现全管道一键清洗。

附图说明

附图1为现有加液设备的主视结构示意图；

附图2为本发明主视结构示意图；

附图3为本发明配比混合装置放大结构示意图；

附图4为本发明混合液槽俯视结构示意图；

附图5为本发明内部呈伞型喷嘴状的静态混合器剖视结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

如附图2～4所示，一种新型快速配比混合加液设备，包括机架，在机架上设有配比混合装置1、自动定量装置2和加液装置4，各装置之间通过连接管连接，在自动定量装置2和加液装置4之间还设有抽真空装置3。

本实施例中，配比混合装置1包括一个硫酸槽11、一个胶液槽12和一个混合液槽13，硫酸槽11和胶液槽12上分别设有进液阀111，混合液槽13底部设有混合液阀门15，在混合液槽13上设有控制混合液阀门15开启的上液位开关132和控制混合液阀门15关闭的下液位开关133；在混合液槽13内设有一隔离套131，隔离套131呈圆弧形，静态混合器14位于隔离套131的外侧，混合液阀门15位于隔离套131的内侧；在混合液槽13上还设有静态混合器14，静态混合器14的内部呈螺旋状，也可呈伞型喷嘴状，如附图5所示，静态混合器14的上端与双缸机械计量泵19连接，静态混合器14的下端垂直置于混合液槽13中，硫酸槽11和胶液槽12上设有与双缸机械计量泵19连接的硫酸连接管170和胶液连接管172。

硫酸从进液阀111流入硫酸槽11中，胶液从进液阀111流入胶液槽12中，进液阀111的设置可自动补充硫酸槽11和胶液槽12的液面高度；硫酸槽11中的硫酸和胶液槽12中的胶液分别通过双缸机械计量泵19同步混合后泵入静态混合器14中，实现快速配比混合；在加注过程中，当混合液槽13中混合液液面达到上液位开关132时，双缸机械计量泵19停止工作，避免混合液溢出槽外，造成浪费。当混合液槽13中混合液液面下降到下液位开关133时，双缸机械计量泵19启动工作，向混合液槽13泵入混合液，确保混合液始终在一定的范围内；隔离套131的设置，可确保混合液先混先用，避免了较长时间不用时混合液凝固的问题。

本实施例中，自动定量装置2和混合液槽13之间的连接管上连接有定量泵26，在定量泵26和自动定量装置2之间的连接管上连接有均流器27，混合液通过定量泵26从混合液阀门15抽取出，并通过连接管泵至均流器27中，混合液通过均流器27均流后抽取至自动定量装置2单管分别定量。由于定量泵26和均流器27为市面上常见，在此不详细描述。

自动定量装置2包括支架一21、安装于支架一21上的调液板22、与调液板22一端连接的调节杆23、定量筒24和步进电机25，调节杆23与定量筒24同圆心，定量筒24安装于支架一21底部，步进电机25安装于支架一21顶部。当更换不同规格胶体电池时，通过调节步电机25带动调节杆23的上下移动，即可调节混合液的加注量，采用一套自动定量装置2，无须同时校准两个加注量，提高了多管加注精度的一致性，节约了时间，操作更加简单方便，工作更加稳定，结构更加紧凑合理。

在自动定量装置的定量筒25和加液装置4之间的连接管上连接有过渡容器5，过渡容器5上方的连接管上设有上夹紧器51，过渡容器5下方的连接管上设有下夹紧器52，抽真空装置3通过连接管与过渡容器5连接。

加液装置4包括支架二41、安装于支架二41上的注液嘴42和驱动注液嘴42上下运动的注液气缸43，注液嘴42与过渡容器5下方的连接管连接。

双缸机械计量泵19的两个进液口分别接三通33、34，三通33、34上连接酸液球阀31和胶液球阀30，酸液球阀31和胶液球阀30的下端接硫酸连接管170和胶液连接管172，在酸液球阀31和胶液球阀30的上端安装有与双缸机械计量泵19进液口相连的清洗阀32。在加注混合液时双缸机械计量泵19进液口的清洗阀32为关闭状态，酸液球阀31和胶液球阀开关30为打开状态。当需要清洗的时候，首先关闭酸液球阀31和胶液球阀30，打开双缸机械计量泵19进液口的清洗阀32，并启动双缸机械计量泵19，清洗液即可沿连接管道一路冲洗，实现设备的快速清洗。

本发明可通过单片机或微机进行程序控制。

本发明的具体运转过程叙述于后。首先，将所需要加注的混合液酸液和胶液比例在双缸机械计量泵19上调节好后，启动双缸机械计量泵19。此时硫酸槽11中的硫酸和胶液槽12中的胶液和通过双缸机械计量泵19同步配比后泵入静态混合器14中，使硫酸和胶液经过静态混合器14内快速混合，混合后的混合液流入混合液槽13中；混合液通过定量泵26抽取出，并通过连接管泵至均流器27中，关闭上夹紧器51和下夹紧器52后，混合液通过均流器27均流后抽取至自动定量装置2，定好要加注的量；然后，打开下夹紧器52，注液气缸42驱动注液嘴43向下运动，使注液嘴43对准电池加注孔密封后，对电池抽真空，达到一定负压后，打开上夹紧器51，将混合液吸入到过渡容器5内，吸完后关闭上夹紧器51，再打开下夹紧器52，在负压的作用下过渡容器5内的混合液通过胶管迅速被吸入到到蓄电池中，经过几次抽真空、通大气的工作循环，最后将混合液全部吸入到蓄电池中完成一次加注工作，加注次数可由PLC控制。

本发明可通过单片机或微机进行程序控制。

如此循环往复即实现硫酸和胶液的快速同步配比、混合、混合液的加注、连接管道以及其连接的设备清洗。

本发明快速配比混合加液设备结构设计合理，是一种实现配比、混合、加液和清洗一体的设备，且快速、简单化，酸量调节自动化，减少了加液、混合的时间，提高了生产效率。

上述实施例仅为本发明的较佳的实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。也就是说，在没有脱离本发明发明构思的前提下，任何显而易见的替换均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型快速配比混合加液设备，包括机架，在机架上设有配比混合装置（1）、自动定量装置（2）和加液装置（4），各装置之间通过连接管连接，在自动定量装置和加液装置之间还设有抽真空装置（3），其特征在于：所述配比混合装置包括硫酸槽（11）、胶液槽（12）和混合液槽（13），所述混合液槽上设有静态混合器（14），混合液槽底部设有混合液阀门（15），静态混合器的上端与双缸机械计量泵（19）连接，静态混合器的下端垂直置于混合液槽中，硫酸槽和胶液槽上设有与双缸机械计量泵连接的硫酸连接管（170）和胶液连接管（172）。

2.根据权利要求1所述的新型快速配比混合加液设备，其特征在于：所述静态混合器的内部呈螺旋状或伞型喷嘴状。

3.根据权利要求2所述的新型快速配比混合加液设备，其特征在于：所述混合液槽内设有一隔离套（131），隔离套呈圆弧形，静态混合器位于隔离套的外侧，混合液阀门位于隔离套的内侧。

4.根据权利要求3所述的新型快速配比混合加液设备，其特征在于：所述混合液槽上设有控制双缸机械计量泵关闭的上液位开关（132）和控制双缸机械计量泵开启的下液位开关（133）。

5.根据权利要求4所述的新型快速配比混合加液设备，其特征在于：所述硫酸槽和胶液槽上分别设有进液阀（111）。

6.根据权利要求1所述的新型快速配比混合加液设备，其特征在于：所述双缸机械计量泵的两个进液口分别接三通（33、34），三通上连接酸液球阀（31）和胶液球阀（30），酸液球阀和胶液球阀的下端接硫酸连接管和胶液连接管，在酸液球阀和胶液球阀的上端安装有与双缸机械计量泵进液口相连的清洗阀（32）。

7.根据权利要求1所述的新型快速配比混合加液设备，其特征在于：所述自动定量装置和混合液槽之间的连接管上连接有定量泵（26），在定量泵和自动定量装置之间的连接管上连接有均流器（27）。

8.根据权利要求1所述的新型快速配比混合加液设备，其特征在于：所述自动定量装置包括支架一（21）、安装于支架一上的调液板（22）、与调液板一端连接的调节杆（23）、定量筒（24）和步进电机（25），调节杆与定量筒同圆心，定量筒安装于支架一底部，步进电机安装于支架一顶部。

9.根据权利要求8所述的新型快速配比混合加液设备，其特征在于：所述自动定量装置和加液装置之间的连接管上连接有过渡容器（5），过渡容器上、下方的连接管上设有上夹紧器（51）和下夹紧器（52），抽真空装置通过连接管与过渡容器连接。

10.根据权利要求9所述的新型快速配比混合加液设备，其特征在于：所述加液装置包括支架二（41）、安装于支架二上的注液嘴（42）和驱动注液嘴上下运动的注液气缸（43），注液嘴与连接管连接。