CN105668267B - 一种高浓度粘稠物料的进料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高浓度粘稠物料的进料装置，可以适用于各种用于输送粘稠物料的设备，防止出现由于物料的流动性不够导致的进料口物料淤塞以及物料分布不均匀产生的局部空洞现象，保证顺利进料。其技术方案为：包括液压油缸、进料料斗，所述液压油缸安装在固定支架上，所述进料料斗安装于设备进料口，其特征在于：在所述进料料斗的上方进口与下方出口处各设有一个一字形的横档，所述横档中央为圆筒结构，所述圆筒结构的孔内安装有中央导向杆，所述中央导向杆上套有一可滑动的伞形伸缩机构，所述伞形伸缩机构上覆盖安装有橡胶伞面。

Description

一种高浓度粘稠物料的进料装置

所属技术领域

本发明涉及物料输送装置领域，具体为一种高浓度粘稠物料的进料装置。

背景技术

高浓度粘稠物料是化工、环保、食品等行业的生产活动中常见的一种原料。由于其为非牛顿流体，具有非常复杂的流变特性，因此相比普通流体，在输送时的难度要大得多。

目前普遍采用的输送高浓度粘稠物料的方式为泵和压力管道输送。例如公开号为CN203548238U的专利中公开的一种高粘稠物料输送泵，其设计方案包括叶轮、抽吸管、倒流壳、轴承座、驱动电机、传动主轴和底座，这种泵能利用叶轮产生较大的切割力，将物料中的纤维进行多次粉碎，不易堵塞泵体。但其输送力来源于离心原理，当被输送介质的粘度很高时，就会因介质过于粘稠而无法输送。又如公开号为CN104564655A的专利中公开的一种偏心螺杆泵，用于传送流体和/或颗粒介质，其泵体包括入口区域、泵单元和出口区域，入口区域分配有驱动单元，泵单元包括转子和定子,其中转子在定子中偏心地运动，入口区域构成了偏心螺杆泵的吸入侧，以及出口区域构成偏心螺杆泵的压力侧。这种方案的不足之处在于其吸入压力来源于螺杆旋转产生的容积变化，当物料流动性不够，在入口处形成空洞后，就会发生螺杆空转而物料不能输送的情况。再如公开号为CN204783505U的专利中公开的一种高浓度粘稠物料气动泵，其设计方案包括泵壳、泵料组件和气动组件，泵料组件包括泵室、进料活门、出料活门、出料通道、出料口、泵料柱塞,工作时由压力气体推动气动活塞往复运动，经连杆驱动泵料柱塞往复运动进行吸料和出料。这种方案中的进料活门和出料活门为单向阀结构，节流阻力很大，既浪费能源，而且容易发生阻塞。

综上所述，在输送粘稠物料介质时，由于物料自重不足以提供流动力，需要依靠外部动力，通过容积变化将物料吸入泵体进行输送。无论采用哪种类型的泵，在进料口物料淤塞产生局部空洞后，都会发生无法进料的故障。因此，有必要对粘稠物料的进料装置进行专门的设计，防止由于进料中断造成设备生产停顿。

发明内容

针对前述的问题，本发明提供一种高浓度粘稠物料的进料装置，其技术方案是这样的：其包括液压油缸、进料料斗，所述液压油缸安装于固定支架上，所述进料料斗安装于设备进料口，其特征在于：在所述进料料斗的上方进口与下方出口处各固装有一个一字形的横档，所述横档中央为圆筒结构，所述圆筒结构的孔内固装有中央导向杆，所述中央导向杆上套有一可滑动的伞形伸缩机构，所述伞形伸缩机构上覆盖安装有橡胶伞面；所述伞形伸缩机构具体由上伞巢、滑动套、下伞巢、上伞面骨、上伞架骨、下伞面骨和下伞架骨构成，所述上伞巢、滑动套、下伞巢分别套合在所述中央导向杆的不同位置上，可以上下滑动；所述上伞巢上端通过推杆与所述液压油缸固连，所述下伞巢与弹簧压盖固连，通过压缩弹簧支承于所述进料料斗的下方圆筒结构上。

其进一步特征在于，所述上伞巢的中心孔为圆形，所述滑动套的中心孔为鼓形，所述下伞巢的中心孔为四角为圆弧的近似正方形，所述中央导向杆在不同位置上的断面形状为相同大小的圆形、鼓形及近似正方形，圆形、鼓形与近似正方形的圆弧段等径且同心；

所述上伞架骨与所述下伞架骨长度相等，所述上伞面骨与所述下伞面骨长度相等，所述上伞架骨的长度为所述上伞面骨的长度的二分之一，所述下伞架骨的长度为所述下伞面骨长度的二分之一；

所述上伞架骨上端与所述上伞面骨中点处连接，下端与所述下伞架骨的上端连接后，一起安装在所述滑动套外圆柱面上周布的开槽中，所述上伞面骨上端安装在所述上伞巢外圆柱面上周布的开槽中，下端与所述下伞面骨的上端对应连接在一起，所有节点均为铰接；

所述中央导向杆为中空结构，内部设有一剪刀杠杆式卡座，所述卡座具体由三角形卡扣、半圆形卡扣、杠杆、弹簧组成，所述三角形卡扣位于所述杠杆的下端，所述半圆形卡扣位于所述杠杆的上端；

所述中央导向杆侧壁上开有窗口，所述三角形卡扣与所述半圆形卡扣在所述弹簧的作用下经由所述窗口突出，其最大突出高度不超过所述中央导向杆的圆形断面轮廓；

所述滑动套下部设有两个凹槽，其宽度大于所述三角形卡扣的厚度；

所述橡胶伞面上部与下部分别收口固定在所述上伞巢与所述下伞巢的外圆柱面上，所述压缩弹簧的周围用橡胶密封罩包覆。

相比同类型装置，本方案的优点在于：

1.本装置可以防止出现由于粘稠物料的流动性不够导致的进料口物料淤塞以及物料分布不均匀产生的局部空洞现象，保证顺利进料。

2.本装置可以适用于各种用于输送粘稠物料的设备的进料，其后级设备可以是螺杆泵、柱塞泵等多种类型的输送设备。

3.本装置推动物料的方式为机械推动，对物料密度、含水率、粘度的变化不敏感，适应范围宽，且机构运行可靠。

4.本装置的机构运动件被橡胶伞面和橡胶密封罩隔绝在封闭的空间内，工作时不与物料接触，能防止输送进料时润滑油对物料的污染，而且大大方便了生产结束时的清洗工作。

附图说明

图1高浓度粘稠物料的进料装置结构示意图。

图中1.橡胶密封罩；2.压缩弹簧；3.弹簧压盖；4.橡胶伞面；5.伞形伸缩机构；6.推杆；7.中央导向杆；8.固定支架；9.液压油缸；10.横档；11.进料料斗；12.设备进料口。

图2伞形伸缩机构结构示意图。

图中6.橡胶伞面；51.上伞巢；52.上伞面骨；53.滑动套；54.上伞架骨；55.下伞架骨；56.下伞面骨；57.下伞巢。

图3上伞巢俯视方向外形图。

图中511.圆形中心孔。

图4滑动套俯视方向外形图。

图中531.鼓形中心孔。

图5滑动套主视方向剖视图。

图中531.鼓形中心孔；532.凹槽。

图6下伞巢俯视方向外形图。

图中571.近似正方形中心孔

图7中央导向杆主视方向外形及断面图。

图中71.上部圆形轴肩；72.剪刀杠杆式卡座；73.中部鼓形轴肩；74.下部圆形轴肩；75.圆形断面；76.近似正方形断面；77.鼓形断面。

图8剪刀杠杆式卡座结构示意图。

图中721.半圆形卡扣；722.三角形卡扣；723.杠杆；724.弹簧。

图9进料装置上极限位置示意图。

图10进料装置压料工作位置示意图。

图11进料装置下极限位置示意图。

图12进料装置回位工作位置示意图。

具体实施方式

见附图1-12，一种高浓度粘稠物料的进料装置，其包括液压油缸9、进料料斗11，液压油缸9安装在固定支架8上，进料料斗11安装于设备进料口12，在进料料斗11的上方进口与下方出口处各设有一个一字形的横档10，横档10中央为圆筒结构，圆筒结构的孔内安装中央导向杆7，中央导向杆7上套有一可滑动的伞形伸缩机构5，伞形伸缩机构5上覆盖安装有橡胶伞面4；伞形伸缩机构5具体由上伞巢51、滑动套53、下伞巢57、上伞面骨52、上伞架骨54、下伞面骨56和下伞架骨55构成，上伞巢51的中央有一圆形中心孔511，滑动套53的中央有一鼓形中心孔531，下伞巢57的中央有一为四角为圆弧的近似正方形中心孔571，上伞巢51、滑动套53、下伞巢57分别套合在中央导向杆7上，可以在各自的行程范围内上下滑动，通过设置中央导向杆7不同位置上的断面形状，就可以改变上伞巢51、滑动套53、下伞巢57的行程位置，使之与工作要求相匹配，而且鼓形及近似正方形的孔轴配合，可以防止伞形伸缩机构5在上下运动过程中发生转动，提高机构运动的可靠性；上伞巢51上端通过推杆6与液压油缸9固连，下伞巢57与弹簧压盖3固连后，通过压缩弹簧2支承于进料料斗11的下方圆筒结构上，这样在下行压料过程的初期，上伞巢51下行，下伞巢57保持原位不动，伞形伸缩机构5在垂直方向被压缩，橡胶伞面4逐渐展开，直到上伞巢51和滑动套53向下压紧下伞巢57，橡胶伞面4展开到设计幅度时，伞形伸缩机构5才会整体下行，进料装置在压料过程中是先开伞再下行，一方面可以充分利用伞面面积将物料向下挤压，消除物料中的空洞，另一方面，上伞面骨52、下伞面骨56与已经压紧的上伞巢51、滑动套53及下伞巢57共同构成了三角形结构，增加了结构强度，减小了压料时的变形；中央导向杆7为中空结构，内部设有一剪刀杠杆式卡座72，其具体由半圆形卡扣721、三角形卡扣722、杠杆723、弹簧724组成，半圆形卡扣721位于杠杆723的上端，三角形卡扣722位于杠杆723的下端；中央导向杆7侧壁上开有窗口，三角形卡扣722与半圆形卡扣721在弹簧78的作用下经由窗口突出，其最大突出高度不超过中央导向杆7的圆形断面75的轮廓，上伞巢51可以无阻碍地顺利通过卡扣处，而下伞巢57或滑动套53通过时，就会触发卡座72动作，当推杆6开始上升回位时，上伞巢51上行，下伞巢57被三角形卡扣722卡住，保持原位不动，于是伞形伸缩机构5在垂直方向被拉伸，橡胶伞面4逐渐收缩，直到橡胶伞面4收缩到设计幅度时，滑动套53恰好触发半圆形卡扣721，使三角形卡扣722缩回，伞形伸缩机构5整体上行回位，由于进料装置在回位过程中是先收伞再上行，避免了展开的伞面直接上行时将物料向上带起，造成物料空腔的情况；滑动套53下部设有两个凹槽532，其宽度大于三角形卡扣722的厚度，在伞形伸缩机构5运动到下极限位置时，三角形卡扣722恰好进入滑动套53的凹槽532位置，不会被触发，防止了三角形卡扣722被滑动套53压下后，下伞巢57在回位过程中紧随着滑动套53一起运动，造成进料装置未收伞就直接上行的情况；橡胶伞面4的上部与下部分别收口固定在上伞巢51与下伞巢57的外圆柱面上，压缩弹簧2的周围用橡胶密封罩1包覆，防止了润滑油对物料的污染，且便于清洗。

其工作原理如下：

初始工作状态时，进料装置位于如图9所示的上极限位置，上伞巢51位于上部环形轴肩70处，下伞巢57位于中部鼓形轴肩72处，伞形伸缩机构5的锥顶角约为50度，橡胶伞面4处于收缩状态；开启进料装置，液压油缸9开始推动推杆7向下运动，带动上伞巢51和滑动套53下行，而下伞巢57在压缩弹簧2的作用仍然保持原位，伞形伸缩机构5的锥顶角逐渐增大，橡胶伞面4逐渐展开，将物料向下挤压；由于上伞巢51的中央为圆形中心孔511，滑动套53的中央为鼓形中心孔531，因此不会受到中部鼓形轴肩72的阻碍，一直下行到上伞巢51、滑动套53和下伞巢57紧压在一起，如图10所示，此时伞形伸缩机构5锥顶角约为150度，橡胶伞面4展开到设计幅度；推杆7继续向下动作，推动整个伞形伸缩机构5一起下行，展开的橡胶伞面4进一步向下挤压物料，直到下伞巢57越过剪刀杠杆式卡座72的三角形卡扣722，与下部圆形轴肩74接触，伞形伸缩机构5到达如图11所示的下极限位置，此时三角形卡扣722位于滑动套下部的开槽缺口位置，卡座处于打开状态；接着液压油缸9开始拉动推杆6向上动作，带动上伞巢51和滑动套53上行，下伞巢57由于三角形卡扣722的阻碍，仍然停留在下极限位置上，于是伞形伸缩机构5的锥顶角逐渐减小，橡胶伞面4收缩，如图12所示，在此过程中，由于上伞巢51的中央为圆形中心孔511，因此在经过半圆形卡扣721时不会触发卡座72的动作，只有当滑动套53到达半圆形卡扣721位置时，鼓形中心孔531的内壁压下半圆形卡扣721，通过杠杆724使三角形卡扣722缩回，下伞巢57开始上行，于是整个伞形伸缩机构5在液压油缸9的作用下继续回位，至上极限位置，回复到如图9的初始状态，开始下一个工作循环。

Claims (8)

1.一种高浓度粘稠物料的进料装置，其包括液压油缸、进料料斗，所述液压油缸安装于固定支架上，所述进料料斗安装于设备进料口，其特征在于：在所述进料料斗的上方进口与下方出口处各固装有一个一字形的横档，所述横档中央为圆筒结构，所述圆筒结构的孔内固装有中央导向杆，所述中央导向杆上套有一可滑动的伞形伸缩机构，所述伞形伸缩机构上覆盖安装有橡胶伞面；所述伞形伸缩机构具体由上伞巢、滑动套、下伞巢、上伞面骨、上伞架骨、下伞面骨和下伞架骨构成，所述上伞巢、滑动套、下伞巢分别套合在所述中央导向杆的不同位置上，可以上下滑动；所述上伞巢上端通过推杆与所述液压油缸固连，所述下伞巢与弹簧压盖固连，通过压缩弹簧支承于所述进料料斗的下方圆筒结构上。

2.按照权利要求1所述的一种高浓度粘稠物料的进料装置，其特征在于：所述上伞巢的中心孔为圆形，所述滑动套的中心孔为鼓形，所述下伞巢的中心孔为四角为圆弧的近似正方形，所述中央导向杆在不同位置上的断面形状为相同大小的圆形、鼓形及近似正方形，圆形、鼓形与近似正方形的圆弧段等径且同心。

3.按照权利要求1所述的一种高浓度粘稠物料的进料装置，其特征在于：所述上伞架骨与所述下伞架骨的长度相等，所述上伞面骨与所述下伞面骨的长度相等，所述上伞架骨的长度为所述上伞面骨的长度的二分之一，所述下伞架骨的长度为所述下伞面骨长度的二分之一。

4.按照权利要求1所述的一种高浓度粘稠物料的进料装置，其特征在于：所述上伞架骨上端与所述上伞面骨中点处连接，下端与所述下伞架骨的上端连接后，一起安装在所述滑动套外圆柱面上周布的开槽中，所述上伞面骨上端安装在所述上伞巢外圆柱面上周布的开槽中，下端与所述下伞面骨的上端对应连接在一起，所有节点均为铰接。

5.按照权利要求1所述的一种高浓度粘稠物料的进料装置，其特征在于：所述中央导向杆为中空结构，内部设有一剪刀杠杆式卡座，所述卡座具体由三角形卡扣、半圆形卡扣、杠杆、弹簧组成，所述三角形卡扣位于所述杠杆的下端，所述半圆形卡扣位于所述杠杆的上端。

6.按照权利要求5所述的一种高浓度粘稠物料的进料装置，其特征在于：所述中央导向杆侧壁上开有窗口，所述三角形卡扣与所述半圆形卡扣在所述弹簧的作用下经由所述窗口突出，其最大突出高度不超过所述中央导向杆的圆形断面轮廓。

7.按照权利要求5所述的一种高浓度粘稠物料的进料装置，其特征在于：所述滑动套下部设有两个凹槽，其宽度大于所述三角形卡扣的厚度。

8.按照权利要求1所述的一种高浓度粘稠物料的进料装置，其特征在于：所述橡胶伞面上部与下部分别收口固定在所述上伞巢与所述下伞巢的外圆柱面上，所述压缩弹簧的周围用橡胶密封罩包覆。