CN104176391B - 一种旋转式定容灌装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式定容灌装系统，其包括：料仓1；其下方依次设有振动料斗2，软连接下料管5和星型卸料阀7；所述振动料斗2的外壁上设有振动电机3，所述振动料斗2内部设有从上向下半径渐大的内锥体4，该内锥体4的最大直径处与该料斗的内壁间设有环隙以供物料流过；所述振动料斗2底部还设有柔性破拱器6；所述柔性破拱器6包括以下部件：固定架6‑1，其固定在所述振动料斗2上以传递振动；两根弹簧6‑3，其中一根水平设置，另一根竖直设置，两根弹簧彼此独立地在其一端或在其弹簧体非端部位置固定在所述固定架6‑1上，并留有至少一根自由端，所有自由端均能够在振动作用下发生往复运动。

Description

一种旋转式定容灌装系统

技术领域

本发明属于粉体定量灌装系统领域。

背景技术

粉体加工工业中，经常涉及到定量灌装问题，例如将粉体以固定的量灌装到容器例如反应器或包装袋中。现在生产上最常用的是定重灌装系统。其原理是使用传统称重系统，但其存在以下问题：

①传统称重系统对于质量大的物体准确性较高，但对于质量较小的物体尤其是粉体，则其误差较大。尤其是对于煅烧高岭土微米级的超细粉体而言，因其松容重小(170～200kg/m³)，故单个容器中所能容纳的高岭土的重量只有1～2kg，故称重计量误差很大，且在运行过程中计量则误差更大，计量准确度下降，不利于生产中精确计量的灌装操作。

②微米级超细粉体会很容易的附着在各种称重系统元器件的表面及缝隙中造成元器件的损坏或失灵，影响连续式生产的计量精度。因此，粉体加工工业中，迫切需要新型的定量灌装系统，以克服上述缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种旋转式定容灌装系统，其包括：

料仓(1)；

位于料仓(1)底部的振动料斗(2)，其上部与所述料仓(1)连通，其下部与软连接下料管(5)连通；所述振动料斗(2)的外壁上设有振动电机(3)，所述振动料斗(2)内部设有从上向下半径渐大的内锥体(4)，该内锥体(4)的最大直径处与该振动料斗的内壁间设有环隙以供物料流过；

位于所述软连接下料管(5)下方并与之连通的星型卸料阀(7)；其特征在于，所述振动料斗(2)底部还设有柔性破拱器(6)；所述柔性破拱器(6)包括以下部件：固定架(6-1)，其固定在所述振动料斗(2)上以传递振动；两根弹簧(6-3)，其中一根水平设置，另一根竖直设置，两根弹簧彼此独立地或者一端固定在所述固定架(6-1)上，另一端是自由端，或者弹簧体非端部位置被固定在所述固定架(6-1)上，其两端均为自由端，所有上述自由端均能够在振动作用下发生往复运动。

在本发明的优选实施方案中，所述交叉设置的两根弹簧(6-3)二者都在其自由端设有十字钢架(6-1)，以强化破拱效果。

附图说明

图1是本发明的旋转式定容灌装系统的示意图。

图2是本发明的柔性破拱器的结构示意图。

其中，各附图标记含义如下：

1.料仓；2.振动料斗；3.振动电机；4.内锥体；5.软连接下料管；6.柔性破拱器，其中，6-1.固定架；6-2.十字钢架；6-3.弹簧；7.星型卸料阀；8.匣钵

具体实施方式

现在结合附图，说明本发明的旋转式定容灌装系统的结构及其工作过程。

本发明的旋转式定容灌装系统中的料仓(1)用于存储粉体物料，其可以是任何形状的料仓。通常，料仓底部会设有收缩部和出料口，这些都是工业上常规的料仓结构，不再赘述。

该料仓(1)底部出料口下方连接有振动料斗(2)，所述振动料斗(2)一般是刚性的，例如是钢制的，其外壁上设有振动电机(3)，该振动电机会周期性地敲击所述振动料斗的外壁，使其发生振动，从而有利于其内的粉体物料的排出。

振动料斗下方是一个软连接下料管(5)，经振动料斗排出的粉体物料，经过该软连接下料管进入到星型卸料阀(7)中。所述软连接下料管例如是涤纶针刺毡卷成的下料管，或者其他柔性织物制成的下料管。使用软连接下料管的好处是可以适应振动料斗的振动工作特性，且可以避免将振动料斗的振动传递给星型卸料阀，有利于保护相对精密的星型卸料阀。星型卸料阀是工业上常用的定容卸料装置，其原理是用一个星型旋转轮将一个圆形卸料腔分割成若干个容积相同的扇形卸料腔，随着星型旋转轮的转动，实现定容卸料的作用。

之前的现有技术也试图使用星型卸料阀来实现定容灌装，但发现其在用于粉体灌装时，工作过程很不稳定。原因在于，粉体物料，尤其是煅烧高岭土，为超细粉体，其具有松容重小(170～200kg/m³)、粘度大、流动性差等特性，很容易在料仓排料口处发生起拱现象，即粉体物料之间因粘性而发生了架桥，不往下运动。即便使用旋转叶片式卸料器辅助卸料，也只能将卸料器旋转叶片所能触及的物料卸下，更多的物料仍悬在那里不往下运动，在卸料口处滞留、积压、起拱，造成下料不畅，涌料或断料等现象频繁发生，影响灌装的连续性和稳定性。故在定容灌装过程中，如何破拱以解决物料起拱结聚这一问题尤为重要。

本发明中，采用了内锥体与柔性破拱器的组合，完美地解决了破拱问题。

其中所述内锥体(4)是从上向下半径渐大的椎体，其设置在所述振动料斗(2)内部，该内锥体(4)的最大直径处与该振动料斗的内壁间设有环隙以供物料流过。当不使用该内锥体时，在卸料时，首先泄出中心出料管的粉体物料，然后粉体物料从料斗的周围向中心汇集，并依次从中心处的出料口出料。粉体由四周向中心汇集增大了粉体物料在中心处聚结起拱的机会。而增设该内锥体后，该内锥体使得粉体物料均匀地沿着该椎体与振动料斗内壁之间的环隙流过，即粉体物料由传统的中心出料改为周围环隙出料，大大防止了粉体物料之间聚结起拱的机会，并防止发生断料和涌料现象，所述断料现象是指不卸料，所述涌料现象是指在短时间内突然卸下大量物料。总之，断料和涌料现象影响定粉体排料的稳定性，因此，本发明中通过设置该内锥体予以避免。

此外，本发明还在所述振动料斗(2)底部出料管内设置柔性破拱器(6)，起到进一步破拱以利于排料的作用。该柔性破拱器(6)包括以下部件：固定架(6-1)，其固定在所述振动料斗(2)上，该固定架为刚性的，能将振动料斗的振动传递给柔性破拱器；交叉设置的两根弹簧(6-3)，一根水平设置，另一根竖直设置，二者都一端固定在所述固定架(6-1)上，以便接受来自振动料斗的振动，其另一端是自由端，可以在振动作用下来回伸缩，并在来回伸缩过程中对起拱的粉体物料进行破拱。或者，二者都在其非端部位置固定在所述固定架(6-1)上，而各留两个自由端，可以在振动作用下来回伸缩，进行破拱。或者，优选地，水平弹簧一端固定，另一端为自由端，而竖直弹簧则在其非端部位置固定，两端均为自由端。更优选地，所述弹簧的自由端还都设有十字钢架(6-2)，以扩大与粉体物料的接触面积，强化破拱效果。

以下以乌海市天宇高岭土高新科技有限公司生产线上的6000目超细粉体物料灌装过程为例，说明本发明的旋转定容灌装系统的可行性和稳定性。分别采用采用常规的定重灌装系统和本发明的旋转式定容灌装系统进行10次灌装操作，比较每次的灌装量，如下表1所示。

表1粉体物料装填稳定性对比(单位：Kg)

可见，使用传统定重灌装系统，由于物料起拱问题，导致断料或涌料，各次灌装过程中，灌装稳定性很差。而使用本发明的旋转式定容灌装系统，则各次灌装的体积稳定性很好，进而重量稳定性也很好。

由于解决了粉体物料破拱的难题，使得粉体物料能均匀地从振动料斗排出到后续的星型卸料器中，则实现了稳定可靠的定容灌装系统。生产中，根据灌装通道接收到灌装定位信号的变化，将待灌装的空匣钵输送到灌装装置下口，进行物料的灌装。粉体分两次下落装入匣钵，每次灌装物料量为匣钵容积的二分之一。随后，由于旋转机构回到初始位置后触发旋转机构原位信号，定位机构动作，灌装完毕的匣钵继续向前输送，从而完成灌装任务。

本发明的旋转式定容灌装系统，解决了粉体物料破拱的难题，与传统计重式定量灌装相比，则更加精确、稳定，故障率小，更加适用于粒度细、粘度大、流动性差、计量单位小的粉体的计量灌装。

Claims (2)

1.一种旋转式定容灌装系统，其包括：

料仓(1)；

位于料仓(1)底部的振动料斗(2)，其上部与所述料仓(1)连通，其下部与软连接下料管(5)连通；所述振动料斗(2)的外壁上设有振动电机(3)，所述振动料斗(2)内部设有从上向下半径渐大的内锥体(4)，该内锥体(4)的最大直径处与该振动料斗的内壁间设有环隙以供物料流过；

位于所述软连接下料管(5)下方并与之连通的星型卸料阀(7)；

其特征在于，所述振动料斗(2)底部还设有柔性破拱器(6)；所述柔性破拱器(6)包括以下部件：固定架(6-1)，其固定在所述振动料斗(2)上以传递振动；两根弹簧(6-3)，其中一根水平设置，另一根竖直设置，两根弹簧彼此独立地或者一端固定在所述固定架(6-1)上，另一端是自由端，或者弹簧体非端部位置被固定在所述固定架(6-1)上，其两端均为自由端，所有上述自由端均能够在振动作用下发生往复运动。

2.根据权利要求1的旋转式定容灌装系统，其中所述两根弹簧(6-3)都在其自由端设有十字钢架(6-2)，以强化破拱效果。