CN106395318B - 一种开合臂式生物质固态定量送料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化送料装置，具体地说是一种开合臂式生物质固态定量送料装置，包括料箱、往复移动装置、驱动装置及螺旋送料装置，往复移动装置及螺旋送料装置分别安装在料箱内的底部，螺旋送料装置位于往复移动装置的下方；往复移动装置包括滑板及开合臂，滑板与安装在料箱外的驱动装置相连、由驱动装置驱动作匀速往复直线运动，在滑板上沿长度方向均布有多个开合臂，各开合臂随滑板运动实现开合，将由料箱落下的物料推送向螺旋送料装置，通过螺旋送料装置由料箱上的出料口匀速、定量送出。本发明运行稳定，不易堵塞，送料规模大，可实现生物质的定量输送，尤其适用于形状不规则的纤维素类生物质物料，能够产生明显的经济效益和社会效益。

Description

一种开合臂式生物质固态定量送料装置

技术领域

本发明涉及自动化送料装置，具体地说是一种开合臂式生物质固态定量送料装置。

背景技术

我国每年产生大量的生物质废弃物，比如玉米秸秆、麦秆、豆杆等；这些生物质废弃物可以用于沼气工程、生物成型燃料以及生物质发电，从而变废为宝。尤其是沼气工程，不仅节能减排，避免环境污染，其沼渣沼液还可制作高效有机肥等附加产品，延伸出一条完整的生物质废弃物的高值化利用途径。相比于传统的湿式发酵沼气工程，高固含量发酵的沼气工程具有投资低、能耗低、水耗低、设备利用率高、容积产气率高等优点。上述的各种生物质废弃物的处理方式，尤其是高固含量发酵的沼气工程，都十分需要高效稳定运行的生物质固态送料装置的支持。

然而在实际生产中，破碎后的生物质有丝状、纤维状等多态性，不具有粒子的物理特性。在输送过程中，由于生物质物料密质轻、易缠绕的特点，容易出现缠绕堵塞、结拱断料的现象。长期以来，送料不顺畅成为困扰生物质处理行业的一大难题，严重影响生产的稳定性。目前，针对生物质物料的传统送料装置通常存在送料规模小、自动化程度偏低、人工用量大、连续性差、送料效率低、能耗高、不易定量等诸多问题，尤其是对形状不规则的纤维素类生物质物料，往往不能达到高效稳定低耗的送料效果。

公开日为2015年8月19日、公告号为CN204564047U、实用新型名称为沼气工程中使用的自动螺旋定量给料装置的实用新型专利，采用外套圆筒的螺旋输送装置，螺旋输送装置直接连接送料池。该装置没有自动的有效外力将物料推送至螺旋输送装置，且螺旋输送装置较长导致圆筒内容易产生堵塞，且送料池较小导致送料量小，且该装置造价高，能耗高。

公开日为2008年10月22日、公告号为CN201136695Y、实用新型名称为刮板式螺旋进料装置的实用新型专利，采用刮板式进料装置，螺旋进料装置位于刮板一侧，刮板作间歇往复运动将物料推送到螺旋进料装置。该装置存在不适于密质轻的纤维素类生物质的送料，存在送料效率低、送料不均匀的问题。

公开日为2015年9月30日、公告号为CN204676074U、实用新型名称为固液分离式进料装置和沼气发酵系统的实用新型专利，采用由推料杆和推送翼构成的推料装置，该装置的推送翼形状固定，不能展开和闭合，导致在推料过程中由于克服阻力造成功耗浪费，且在推送杆返回过程中将一部分物料推回，对纤维较长的生物质物料推送效果较差。目前，市场上缺乏稳定性高、送料均匀的固体生物质送料装置，尤其缺乏针对纤维素类生物质的送料装置，限制了生物质产业的发展和推广。

发明内容

为了克服传统送料装置存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种开合臂式生物质固态定量送料装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括螺旋送料装置，还包括料箱、往复移动装置及驱动装置，其中往复移动装置及所述螺旋送料装置分别安装在料箱内的底部，该螺旋送料装置位于所述往复移动装置的下方；所述往复移动装置包括滑板及开合臂，该滑板与安装在所述料箱外的驱动装置相连、由驱动装置驱动作匀速往复直线运动，在所述滑板上沿长度方向均布有多个开合臂，各所述开合臂随滑板运动实现开合，将由料箱落下的物料推送向所述螺旋送料装置，通过该螺旋送料装置由料箱上的出料口匀速、定量送出。

其中：所述开合臂包括对称铰接于滑板两侧的开合板及安装在滑板上、限制滑板两侧开合板展开角度的挡板，所述滑板两侧对称设置的开合板在展开时呈“八”字形，每侧所述开合板的一端铰接于滑板上，另一端为自由端，所述挡板呈“V”字形，该“V”字形张开的一端朝向两侧的开合板；所述滑板上位于一端的开合臂的开合板展开方向与位于另一端的开合臂的开合板展开方向相反，即展开方向均朝向螺旋送料装置；在所述滑板处于初始状态时，滑板上两端展开方向相反的开合臂分别位于所述螺旋送料装置送料方向的两侧；所述滑板上各开合臂的开合板在展开时均呈“八”字形，该“八”字形开口大的一端均朝向所述螺旋送料装置；当所述滑板由驱动装置驱动作匀速往复直线运动的过程中，一端开合臂的开合板处于展开状态，另一端开合臂的开合板处于闭合状态；

所述滑板为多个，分别与所述驱动装置相连，由该驱动装置驱动同步作匀速往复直线运动；各所述滑板上的开合臂数量相同，且间距相等，各所述滑板相互平行；

所述螺旋送料装置安装在往复移动装置的下方、位于所述往复移动装置的中部或任一端；所述螺旋送料装置包括电机及绞龙，该绞龙转动安装在料箱内的底部，一端与安装在所述料箱外的电机相连，由该电机带动绞龙将物料匀速送出出料口。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明的驱动装置以恒定速率带动滑板作往复直线滑动，开合臂在物料的阻力下展开或者闭合，推送物料时开合臂展开，增大开合臂与物料的接触面积，更高效地将物料推送到螺旋送料装置，往复移动装置返回原位时开合臂闭合，大大减小了物料对往复移动装置的阻力，从而大大减少了功耗浪费，明显提高了推送效率。

2.本发明的物料被匀速连续地推送到螺旋送料装置，螺旋送料装置以恒定速率送料，驱动装置及螺旋送料装置的连续匀速送料使定量得以实现；驱动装置和螺旋送料装置的速率恒定使本装置运行更稳定，使用周期更长。

3.本发明结构简单实用，不易出现缠绕堵塞、结拱断料的现象。

4.本发明成本低，能耗低，可满足大规模固态定量送料，送料效率高，尤其适合形状不规则的纤维素类生物质的送料，易于推广，能够产生明显的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构俯视图；

图3为本发明的结构左视图；

其中：1为料箱，2为往复移动装置，3为驱动装置，4为液压站，5为螺旋送料装置，6为滑板，7为开合臂，8为电机，9为绞龙，10为开合板，11为挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～3所示，本发明包括料箱1、往复移动装置2、驱动装置3及螺旋送料装置5，其中往复移动装置2及螺旋送料装置5分别安装在料箱1内的底部，螺旋送料装置5位于往复移动装置2的下方，位于往复移动装置2的中部或任一端，优选位于往复移动装置2的下方中部。

往复移动装置2包括滑板6及开合臂7，滑板6可为多个，分别与安装在料箱1外的驱动装置3相连，由驱动装置3驱动同步作匀速往复直线运动。每个滑板6上沿长度方向分别安装有多个开合臂7，各滑板6上的开合臂7数量相同，且间距相等，各滑板6相互平行。每个滑板6上的开合臂7随滑板6运动，将由料箱1落下的物料推送向螺旋送料装置5，通过螺旋送料装置5由料箱1上的出料口匀速、定量送出。

开合臂7包括一组两个对称铰接于滑板6两侧的开合板10及安装在滑板6上、限制滑板6两侧开合板10展开角度的挡板11，滑板6两侧对称设置的一组开合板10在展开时呈“八”字形，每侧开合板10的一端铰接于滑板6上，另一端为自由端。挡板11呈“V”字形，该“V”字形张开的一端朝向两侧的开合板10，使两侧开合板10的开合角度最大为钝角。

每个滑板6上的开合臂7分为两部分，分别位于滑板6的两端，位于一端的开合臂7的开合板10展开方向与位于另一端的开合臂7的开合板10展开方向相反，即展开方向均朝向螺旋送料装置5；在滑板6处于初始状态时，滑板6上两端展开方向相反的开合臂7分别位于螺旋送料装置5送料方向的两侧。每个滑板6上各开合臂7的开合板10在展开时均呈“八”字形，该“八”字形开口大的一端均朝向螺旋送料装置5；当滑板6由驱动装置3驱动作匀速往复直线运动的过程中，一端开合臂7的开合板10处于展开状态，另一端开合臂7的开合板10处于闭合状态。

螺旋送料装置5包括电机8及绞龙9，该绞龙9转动安装在料箱1内的底部，一端与安装在料箱1外的电机8相连，由电机8带动绞龙9将物料匀速送出出料口。本发明的螺旋送料装置5也可为其他送料装置，如皮带传送装置。

本发明的驱动装置3维持恒定速率，推动往复移动装置2做匀速往复直线运动；驱动装置为液压驱动，由液压站4提供动力。本发明的驱动装置可由能达到相同功能的其他驱动装置替换，如正反转电机。

本发明的工作原理为：

驱动装置3驱动往复移动装置2作匀速往复直线运动，使开合臂7由于物料阻力自动展开和闭合，开合臂7展开时将物料匀速连续地推送向螺旋送料装置5，电机8带动绞龙9将物料匀速连续地推出出料口。具体为：

如图2所示，以螺旋送料装置5位于往复移动装置的下方中部为例，图2为滑板6向左侧运动的极限位置。料箱1可以实现大规模送料，物料被直接倾倒入料箱1，物料在重力作用下沉到料箱1底部，往复移动装置2中各滑板6在驱动装置3的带动下作匀速往复直线运动。往复移动装置2向右侧运动时，螺旋送料装置5右侧的开合臂7由于阻力的作用闭合，而螺旋送料装置5左侧的开合臂7由于阻力的作用展开，将物料向右推送。往复移动装置2向左侧运动时，螺旋送料装置5左侧的开合臂7由于阻力的作用闭合，而螺旋送料装置5右侧的开合臂7由于阻力的作用展开，将物料向左推送。如此往复运动，物料最终被匀速连续地推送至螺旋送料装置5，由螺旋送料装置5通过绞龙9将物料匀速连续地送出出料口。

本发明可用于沼气工程中物料长度在20厘米以下的生物质物料的自动化送料，尤其适用于大中型沼气工程。

Claims (7)

1.一种开合臂式生物质固态定量送料装置，包括螺旋送料装置，其特征在于：还包括料箱(1)、往复移动装置(2)及驱动装置(3)，其中往复移动装置(2)及所述螺旋送料装置(5)分别安装在料箱(1)内的底部，该螺旋送料装置(5)位于所述往复移动装置(2)的下方；所述往复移动装置(2)包括滑板(6)及开合臂(7)，该滑板(6)与安装在所述料箱(1)外的驱动装置(3)相连、由驱动装置(3)驱动作匀速往复直线运动，在所述滑板(6)上沿长度方向均布有多个开合臂(7)，各所述开合臂(7)随滑板(6)运动实现开合，将由料箱(1)落下的物料推送向所述螺旋送料装置(5)，通过该螺旋送料装置(5)由料箱(1)上的出料口匀速、定量送出；

所述开合臂(7)包括对称铰接于滑板(6)两侧的开合板(10)及安装在滑板(6)上、限制滑板(6)两侧开合板(10)展开角度的挡板(11)，所述滑板(6)两侧对称设置的开合板(10)在展开时呈“八”字形，每侧所述开合板(10)的一端铰接于滑板(6)上，另一端为自由端，所述挡板(11)呈“V”字形，该“V”字形张开的一端朝向两侧的开合板(10)。

2.按权利要求1所述的开合臂式生物质固态定量送料装置，其特征在于：所述滑板(6)上位于一端的开合臂(7)的开合板(10)展开方向与位于另一端的开合臂(7)的开合板(10)展开方向相反，即展开方向均朝向螺旋送料装置(5)；在所述滑板(6)处于初始状态时，滑板(6)上两端展开方向相反的开合臂(7)分别位于所述螺旋送料装置(5)送料方向的两侧。

3.按权利要求2所述的开合臂式生物质固态定量送料装置，其特征在于：所述滑板(6)上各开合臂(7)的开合板(10)在展开时均呈“八”字形，该“八”字形开口大的一端均朝向所述螺旋送料装置(5)；当所述滑板(6)由驱动装置(3)驱动作匀速往复直线运动的过程中，一端开合臂(7)的开合板(10)处于展开状态，另一端开合臂(7)的开合板(10)处于闭合状态。

4.按权利要求1至3任一权利要求所述的开合臂式生物质固态定量送料装置，其特征在于：所述滑板(6)为多个，分别与所述驱动装置(3)相连，由该驱动装置(3)驱动同步作匀速往复直线运动。

5.按权利要求4所述的开合臂式生物质固态定量送料装置，其特征在于：各所述滑板(6)上的开合臂(7)数量相同，且间距相等，各所述滑板(6)相互平行。

6.按权利要求1所述的开合臂式生物质固态定量送料装置，其特征在于：所述螺旋送料装置(5)安装在往复移动装置(2)的下方、位于所述往复移动装置(2)的中部或任一端。

7.按权利要求6所述的开合臂式生物质固态定量送料装置，其特征在于：所述螺旋送料装置(5)包括电机(8)及绞龙(9)，该绞龙(9)转动安装在料箱(1)内的底部，一端与安装在所述料箱(1)外的电机(8)相连，由该电机(8)带动绞龙(9)将物料匀速送出出料口。