CN105173568B - 全自动转盘式定量喂料机 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种或多种固态物质计量和定量喂料的方案。专利可运用到需要定量配料又要提高产量的所有场合，其中涉及到水泥制造行业，矿物加工行业，卷烟生产行业等领域；全自动转盘式定量喂料机，能够有效的实现固态物质（粉末状或小颗粒状）计量，参配，定量进料，解决了工业上粉状物料和细小颗粒状物料自动化定量给料的问题。全自动转盘式定量喂料机可以给其他设备提供料物供应；在实际运用过程中如有多种物料可根据情况变动增加料桶位置数量，可设置6个进料位置、8个进料位置等。如果只有一种物料时，也可以只设置2个桶位，一个进料，一个放料。

Description

全自动转盘式定量喂料机

技术领域

本发明专利是有关一种或多种固态物质计量和定量喂料的方案。专利可运用到需要定量配料又要提高产量的所有场合，其中涉及到水泥制造行业，矿物加工行业，卷烟生产行业等领域。

背景技术

水泥行业：粉状物料的计量定量喂料是水泥生产的一个重要环节，他是保证窑的热工制度正常稳定、保证质量、稳定高产和节约能源的关键因素之一，例如入窑时粉煤、硅酸盐、火山灰的计量和定量喂料，出厂水泥的称重计量等。由于这些粉状物料具有细度高、容重小、自流行好，并且随着湿度和压力的不同这些特性有较大变化等特点。目前，国内还没有很好的解决粉状物料的计量和定量喂料的问题。

矿物生产行业：目前在矿物生产行业中，采用比较多的是振动喂料机，螺旋给料机，叶轮给料机等，这些机器普遍存在的缺点和不足是能耗大，体积大，而且计量不精确，价格昂贵。

制烟行业：在卷烟生产流程中,各种配方叶片、烟丝、梗丝等均需定量进行掺配,定量的准确性是保证卷烟质量稳定性的重要环节。

针对以上领域的要求，我经过长时间的研究开发设计出了全自动转盘式定量喂料机，能够有效的实现固态物质（粉末状或小颗粒状）计量，参配，定量进料，解决了工业上粉状物料和细小颗粒状物料自动化定量给料的问题。全自动转盘式定量喂料机可以给其他设备提供料物供应，使用全自动转盘式定量喂料机能够让多种物料定量混合后进入另一个设备从而让下一道工序可以正常工作，节省劳动力。随着现代化的发展，各种喂料加工设备不断得到升级和改进，全自动转盘式定量喂料机将成为生产线上一款重要的辅助设备。

发明内容

1.产品名称：全自动转盘式定量喂料机。

2.核心部件：固定架构系统、外部固定壳体、转盘、料筒、清理装置、红外线位置探测装置、电路控制系统、a种物料管路及电动闸阀、b种物料管路及电动闸阀、c种物料管路及电动闸阀、紧固件。

其中固定架构系统包括4只支撑腿、8根连接杆、动力系统及支撑框架；动力系统及支撑框架又包括机械传动系统、动力系统、支撑框架及紧固件；动力系统包括齿轮1、支撑柱、固定孔2、齿轮2、齿轮3、电机、架体固定板1、架体固定板2、变速箱及紧固件；支撑框架包括支撑架、固定孔2’、安装圈、固定孔4’；机械传动系统包括支撑回转装置、连接块1、固定孔5、固定孔4、螺栓等；支撑回转装置包括回转支撑、内环、外环、内齿轮、固定孔4、固定眼。

外部固定壳体包括进料口、固定孔1’、固定孔3、加强补板等。

转盘包括盘面入料口、固定孔5’、内圈、外圈、盘面、转盘支撑架。

料筒包括上层桶体、下层桶体、底部仓门、弹簧及导向装置、锥形导流体、导流体连接杆、辅助复位装置、仓门启动机构、保护壳及紧固件；辅助复位装置包括弹簧、桶体、孔1及凸台1、孔2及凸台2、仓门等；仓门启动机构包括链接台、加强筋板、电动拉杆、轴1、桶体、轴3、连杆、轴2、轴4、曲杆、仓门、凸台2、凸台3等；弹簧及导向装置包括弹簧、导向柱、限位螺母、卡槽环、下层桶体法兰、上层桶体法兰。

清理装置包括不锈钢刷子、紧固件、刷子固定体。

红外线位置探测装置包括红外线探测仪、安装固定体、螺丝等。

电路控制系统包括电器柜、电缆线、PLC程序及载体、线管、控制开关、触摸屏、保险丝等。

a种物料管路及电动闸阀包括进料管、电动闸阀等；b 种物料管路及电动闸阀包括进料管、电动闸阀等；c 种物料管路及电动闸阀包括进料管、电动闸阀等。

以上部件及零件请参见图1-22。

3.运行原理：如图1-22所示，生产线固体状粉末或小颗粒物料分为a、b、c不同类型，在电器柜中开通1号位置上方a种物料管路电动闸阀，a种物料源源不断通过管路和外部固定壳体进料口进入到料桶内，1号位置旁边装有红外线位置探测装置，在料桶桶壁上预先设置好探测位置，调整好料桶弹簧及导向装置中弹簧的弹力，随着a种物料不断进入料桶，料桶下层桶体不断下降，当到达预定重量x千克时，1号位置旁红外线位置探测装置探测到料桶壁预设位置凸台a，红外线位置探测仪立刻通过PLC系统把信息反馈到电路控制系统，电路控制系统瞬间关闭a种物料管路电动闸阀（a种物料进料重量为x千克）。

在关闭a种物料管路电动闸阀的同时电路控制系统启动动力系统电机，电机带动变速箱及相关齿轮转动，齿轮带动机械传动系统运作，机械传动系统带动转盘，而料桶与转盘通过螺丝装配在一起，转盘转动即可带动料桶转动，料桶转动到2号位置，此时2号位置旁红外线位置探测仪探测到料桶桶壁凸台a，信号反馈到控制系统，控制系统停止动力系统电机，转盘停止转动，此时料桶正位于2号位置处，料桶进口与2号位置外部固定壳体进料口吻合，在转盘停止转动的瞬间，控制系统开启b种物料管路电动闸阀，b种物料开始进料，同样在料桶桶壁上预先设置好探测位置凸台b，随着b种物料不断进入料桶，料桶重量不断增加，料桶下层桶体不断下降，当到达预定重量y千克时，2号位置旁红外线位置探测装置探测到料桶壁预设置凸台b，红外线位置探测仪立刻通过PLC系统把信息反馈到电路控制系统，电路控制系统瞬间关闭b种物料管路电动闸阀（b种物料进料重量为y-x千克）。

在关闭b种物料管路电动闸阀的同时电路控制系统启动动力系统电机，电机带动变速箱及相关齿轮转动，齿轮带动机械传动系统运作，机械传动系统带动转盘，转盘带动料桶，料桶转动到3号位置，此时3号位置旁红外线位置探测仪探测到料桶桶壁凸台b，信号反馈到控制系统，控制系统停止动力系统电机，转盘停止转动，此时料桶正位于3号位置处，料桶进口与3号位置外部固定壳体进料口吻合，在转盘停止转动的瞬间，控制系统开启c种物料管路电动闸阀，c种物料开始进料，同样在料桶桶壁上预先设置好探测位置凸台c,随着c种物料不断进入料桶，料桶重量不断增加，料桶下层桶体不断下降，当到达预定重量z千克时，3号位置旁红外线位置探测装置探测到料桶壁预设置凸台c，红外线位置探测仪立刻通过PLC系统把信息反馈到电路控制系统，电路控制系统瞬间关闭c种物料管路电动闸阀（c种物料进料重量为z-y千克）。

在关闭c种物料管路电动闸阀的同时电路控制系统启动动力系统电机，电机带动变速箱及相关齿轮转动，齿轮带动机械传动系统运作，机械传动系统带动转盘，转盘带动料桶，料桶转动到4号位置，此时4号位置旁红外线位置探测仪探测到料桶桶壁凸台c，信号反馈到控制系统，控制系统停止动力系统电机，转盘停止转动，此时料桶正位于4号位置处，料桶底部仓门与下方物料收集桶口吻合，预设置好停留时间30秒，在转盘停止转动30秒后，控制系统开启料桶仓门启动机构，料桶底部仓门打开放料，预设置好放料时间s秒，在放料时间s秒后，控制系统再次作用于仓门启动系统，底部仓门在仓门启动机构作用下关闭，为了能够及时迅速的关闭仓门，在料桶内部设计有辅助复位机构。在底部仓门关闭后30秒，在控制系统作用下转盘再次转动。料桶转动到1号位置时，1号位置旁红外线位置探测仪探测到料桶桶壁预设置凸台o（预先设置好空桶时的探测位置o），信号通过PLC反馈到控制系统，控制系统打开1号位置上方a种物料管路电动闸阀，a种物料又不断的进入到料桶中，至此又开始了下一个循环。

在1-3号位置进料孔右侧边缘分别装有清理装置，清理装置与上方外部固定壳体通过螺丝固定，清理装置中不锈钢刷齿面与转盘盘面接触，清理装置形状成弧形，与料桶上层进料口圆弧相配，略大于料桶上层进口口圆弧直径，且弦长大于料桶上层进料口直径，清理装置弧面紧贴于料桶上层进料口圆弧正上方。清理装置固定于外部固定壳体，保持静止状态。

当a种物料进入料桶，达到预定重量x千克时，控制系统关闭a种物料管路电动闸阀，但是由于a种物料管路中可能存在部分残留物料，在关闭电动闸阀的同时残留物料会掉入转盘中，而此时转盘转动，料桶离开1号位置，少量残留物料只能落入转盘盘面，此时1号位置清理装置将掉入转盘残留物料截住，随着转盘的不断转动，最终1号位置处清理装置将残留物料扫入到下一循环中的料桶内。同样2号、3号位置处清理装置也一样将相对应的b种残留物料、c种残留物料扫入到下一循环中的料桶内。

物料从料桶上方进入料桶时，先通过上层桶体锥形导流体，锥形导流体上小下大，上部尖，下部宽成锥形，锥形导流体将物料均匀分散到料桶四周，从而避免了因为物料进入到料桶中四面分布不均匀导致称重误差的问题。

4.结构设计：全自动转盘式定量喂料机大致分为两大部分：固定体与动力框架及动力部分、转盘与料桶部分（参见图1-4所示）。

如图5-13所示：固定体与动力框架及动力部分由外部固定壳体、固定架构系统等构成。外部固定壳体与固定架构通过螺栓固定，外部固定壳体种固定孔1’与固定架构中固定孔1固定，固定孔3与固定架构中固定孔3’固定。外部固定壳体为了加强固定孔位强度，在固定孔3处加焊加强补板。固定架构由支撑腿、连接杆、动力系统及支撑框架构成，连接杆连接支撑腿和动力系统及支撑框架，连接杆一头与支撑腿焊接，另一头与动力系统及支撑框架焊接。支撑腿由几种不同长度的槽钢焊接而成。动力系统及支撑框架由动力系统、支撑框架、机械传动系统构成，支撑框架包括支撑架、安装圈，支撑框架与动力系统通过螺栓固定，支撑框架中固定孔2’与动力系统固定孔2固定，支撑框架安装圈与支撑回转装置外环固定，支撑框架安装圈固定孔4’与支撑回转装置中固定孔4固定。支撑回转装置中外环与外部固定架构固定，不能转动，内环可以自由转动，内环与内齿轮通过螺栓连接，连接块1与内环通过螺栓连接，连接块1装入内环后，连接块1内圈边缘应该在外齿轮齿根底部之外（如图8），图中间距a应大于5mm。动力系统包括电机、齿轮1、齿轮2、齿轮3、支撑柱、固定孔2、变速箱、架体固定板1、架体固定板2等，电机与架体固定板1螺栓固定，固定板1与固定板2通过支撑柱构成一个空间，变速箱通过螺栓固定在固定板2上，变速箱中齿轮2与电机轴端齿轮3啮合，动力系统中齿轮1与支撑回转装置中内齿轮啮合。

如图14-22所示：转盘与料桶部分由转盘、料桶、清理装置等构成。料桶上层桶体与转盘通过螺栓连接，转盘由盘面、转盘支撑架、内圈、外圈等构成，转盘支撑架与内外圈结构合理紧凑，转盘支撑架由4根方钢管构成，与内外圈焊接，整体结实可靠。转盘内圈通过螺栓与机械传动系统连接，转盘内圈固定孔5’与机械传动系统连接块1中固定孔5固定。

料桶大致由上层桶体和下层桶体构成，上层桶体上半部中间直径大，上头直径小，成锥形，下半部也是中间直径大，下头直径小。上半部锥形设计有利于上方物料的收集及物料到达预定重量转动时误差的减小。下半部锥形设计为了让下层桶体在弹簧力作用下，上升或下降时桶面不至于与上层桶面碰撞挤压。上层桶体中装有锥形导流体，锥形导流体锥形，上面尖下面大，通过导流体连接杆与上层桶体固定，导流体连接杆由小直径圆钢制作而成，两头分别与上层桶体、锥形导流体焊接。上层桶体与转盘通过螺栓固定，静止不动。

上层桶体与下层桶体通过4只弹簧及导向装置连接，如图20：弹簧及导向装置包括弹簧、导向柱、弹簧固定孔、限位螺母、上层桶体法兰、下层桶体法兰、卡槽环等构成。卡槽环与下层桶体法兰焊接，导向柱装入上层桶体法兰与下层桶体法兰之间，弹簧套入导向柱中，导向柱上方开设有弹簧固定孔，弹簧上部抽头穿入弹簧固定孔内，下方边缘镶嵌于卡槽环内，限位螺母安装于导向柱底部，限位螺母作用是为了限制下层桶体行程，当下层桶体拉动弹簧到达限位螺母位置时，弹力已经到达极限位置，在设置弹簧弹力的时候应该参照限位螺母位置，预设弹力应小于极限位置为好。

下层桶体左右两边桶壁处安装有仓门启动机构，仓门启动机构又分别连接左右两扇仓门，仓门启动机构包括仓门、电动拉杆、连接台、加强筋板、桶体、轴1、轴2、轴3、轴4、连杆、曲杆、凸台2等，连接台、加强筋板与桶体壁焊接，加强筋板起到加强连接台作用，电动拉杆固定在连接台下，电动拉杆伸缩杆与连杆通过轴3连接，连杆与曲杆通过轴4连接，曲杆固定于桶壁凸台3处，凸台3与桶壁焊接，曲杆与桶体通过轴2连接，在轴2的作用下，曲杆可绕轴2转动，曲杆与底部仓门焊接，仓门成弧形状，仓门设计成圆弧形便于四周物料的聚集。两扇仓门边缘分别装有橡胶皮，当两扇仓门关闭后，仓门胶皮将两扇仓门间间隙封堵，从而弥补了因为仓门间隙误差造成漏料的缺陷。为了能够让打开后的底部仓门顺利并迅速复位，在料桶内部设置有辅助复位装置，辅助复位装置包括桶体、凸台2、弹簧、孔2、仓门、孔1、凸台1等，凸台2焊接于底部仓门上方边缘，凸台1焊接于桶体内部桶壁，弹簧上部抽头穿于凸台1中孔1处，下方抽头穿于凸台2孔2处，当仓门启动机构启动后，凸台2拉动弹簧，当仓门启动机构关闭后在弹簧作用下迅速复位，保护壳与桶体内壁安装固定，保护壳作用有两个：1.保护辅助复位装置，不让桶内物料进入辅助复位装置内部。2.支撑限位作用，如图21，当仓门关闭时在辅助复位装置作用下仓门与保护壳接触，保护壳止位点起到了限位作用，阻止了仓门继续向上转动的可能。保护壳设计成从上往下逐步过渡的弧形状，这种造型能够很好的过渡从料桶口部掉入料桶底部的物料，不至于在保护壳上淤积。

1-3号位置分别装有清理装置，清理装置由不锈钢刷、紧固件、刷子固定体等构成（如图4、图22），不锈钢刷通过紧固件与外部固定壳体固定，不锈钢刷刷面与转盘接触。清理装置与外部固定壳体固定，静止不动。随着转盘转动，残留物料在清理装置作用下被扫入到下一循环的料桶中。清理装置成圆弧形，位于料桶进料口边缘上方，直径略大于料桶进料口直径，且弦长大于料桶进料口直径。

补充：1.以上描述只列举了全自动转盘式定量喂料机有3种物料进入（a、b、c种物料）等情况，1-3号位置进料，4号位置放料。在实际运用过程中可根据现实情况变动，如果需要混合的固体料种类大于3种时，可以根据需要增加料桶位置，可设置6个进料位置、8个进料位置等。当然如果只有一种物料时，也可以只设置2个桶位，一个进料，一个放料。2.此发明设备只适用于粘性小流动性好的固体粉末或小颗粒物料（包括部分农作物）。3.本喂料机转盘转动方向预设置为顺时针转动（可参看图1视角）。

附图说明

图1、图2为本发明所述全自动转盘式定量喂料机原理示意图。

图3为本发明所述全自动转盘式定量喂料机整体结构示意图。

图4为本发明所述全自动转盘式定量喂料机局部剖面示意图。

图5为本发明所述全自动转盘式定量喂料机固定架构系统与外部固定壳体安装示意图。

图6为本发明所述全自动转盘式定量喂料机固定架构系统结构示意图。

图7为本发明所述全自动转盘式定量喂料机动力系统及支撑框架结构示意图。

图8为本发明所述全自动转盘式定量喂料机机械传动系统结构示意图。

图9为本发明所述全自动转盘式定量喂料机支撑回转装置结构示意图。

图10为本发明所述全自动转盘式定量喂料机支撑框架结构示意图。

图11、图12为本发明所述全自动转盘式定量喂料机动力系统结构示意图。

图13为本发明所述全自动转盘式定量喂料机外部固定壳体结构示意图。

图14为本发明所述全自动转盘式定量喂料机转盘与料桶装配示意图。

图15为本发明所述全自动转盘式定量喂料机转盘结构示意图。

图16为本发明所述全自动转盘式定量喂料机料桶结构示意图。

图17为本发明所述全自动转盘式定量喂料机料桶剖面示意图。

图18为本发明所述全自动转盘式定量喂料机辅助复位装置结构示意图。

图19为本发明所述全自动转盘式定量喂料机仓门启动机构结构示意图。

图20为本发明所述全自动转盘式定量喂料机弹簧及导向装置结构示意图。

图21为本发明所述全自动转盘式定量喂料机保护壳限位示意图。

图22为本发明所述全自动转盘式定量喂料机清理装置结构示意图。

Claims (1)

1.全自动转盘式定量喂料机，其特征在于：料桶包括上层桶体、下层桶体和底部仓门，上层桶体呈锥形，上面口小下面口大，上层桶体与转盘固定，上层桶体内部设置有锥形导流体且与下层桶体通过称重弹簧连接，下层桶体底部仓门呈下凹的圆弧状且与仓门启动机构连接，在仓门内侧设置有辅助复位装置，可在放料后辅助复位，在每个进料孔右侧边缘分别装有清理装置，清理装置与上方外部固定壳体通过螺丝固定，清理装置中不锈钢刷齿面与转盘盘面接触，清理装置形状成弧形，与料桶上层进料口圆弧相配，略大于料桶上层进料口圆弧直径，且弦长大于料桶上层进料口直径，清理装置弧面紧贴于料桶上层进料口圆弧正上方，下层桶体内侧下方左右各装配有保护壳，保护壳设计成从上往下逐步过渡的弧形状，机械传动系统包括动力系统、支撑回转装置、连接块（1），支撑回转装置外环与架体固定不动，内环与连接块（1）、盘面固定，动力系统带动支撑回转装置内圈转动，内圈带动转盘转动，转盘带动料桶转动，两扇仓门边缘分别装有橡胶皮，当两扇仓门关闭后，橡胶皮将两扇仓门间间隙封堵，从而弥补了因为仓门间隙误差造成漏料的缺陷，预先设置好料桶需要进料重量，调整好各自不同桶位红外线位置探测仪探测位置，当到达预定重量X千克时，红外线位置探测装置探测到料桶壁预设位置凸台a，在红外线位置探测仪作用下反馈信息到控制系统，控制系统关闭电动闸阀并启动电机转动到下一桶位，下一桶位上方电动闸阀打开继续放料，达到预设置重量后，控制系统关闭相对应桶位上方电动闸阀并启动电机再次转动到下一桶位，如此往复直到放料位置放料，放料后再次进入到下一个循环。