CN107804682A - 一种弧形遮蔽板式链板称重给料机及称重方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弧形遮蔽板式链板称重给料机及称重方法，包括：壳体和设于所述壳体上的入料机构和出料机构，其中，所述入料机构包括：已知体积的进料分布器和设置于所述进料分布器下方的称重传感器，用于计算物料的堆密度；所述壳体内设有弧形遮蔽板式链板输送带和设置于所述输送带下方的清扫链；所述壳体上设置有与所述输送带上部接触的角度传感器，通过测量角度来计算物料层的厚度。通过实时测量物料的堆密度，乘以某一瞬间物料的体积和流速，通过积分，累加给料机的进料量的方法，从计算原理和测量准确度方面有了很大的提高。

Description

一种弧形遮蔽板式链板称重给料机及称重方法

技术领域

本发明属于物料称重运输技术领域，具体涉及一种弧形遮蔽板式链板称重给料机及称重方法。

背景技术

称重给料机是一种连续称量的给料设备，可用于碎煤、石灰石、粮食甚至棉花的定量输送。通过预设的控制程序，可以按照设定的进料量，自动调节带速，使物料流量等于设定值，从而连续不断地输送各种松散的物料，在电力、煤炭、冶金、建材等行业均有广泛的使用。

目前，现有的称重给料机大多是使用波状挡边皮带，在皮带下方安装有多个托辊，在某两个托辊下方再安装称重传感器的结构。而皮带在运行期间，由于温度变化及使用中的磨合、老化等原因，张紧力会有所改变。皮带张紧过松会导致皮带在运转中打滑，造成传动失效；皮带张紧过紧会减少皮带的使用寿命，加快轴承的磨损，进而影响通过称重传感器所称得的重量，无法保证称重精度。

还有一部分则采用链板代替皮带，为了便于检修，通常输送带是直接暴露在空气中，在输送碎煤等松散物料时，容易扬尘会造成环境污染，并对工作人员的健康有害。另外，现有的链板结构的给料机由于使用了刚性托料板，因而在物料落下时，称重传感器的弹性片受压后的形变较小，因而不能对其输送的物料进行准确地称重，无法有效地控制输送物料的流量。

因此，如何设计一种能对输送的物料进行准确称重的称重给料机成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种弧形遮蔽板式链板称重给料机及称重方法，使用了弧形遮蔽板式链板输送带代替波状挡边皮带输送带，避免在长期运行后因皮带老化变形导致的张紧力变化，进而影响称重和计算进料量的问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种弧形遮蔽板式链板称重给料机，壳体和设于所述壳体上的入料机构和出料机构，其特征在于，其中，

所述入料机构包括：进料分布器和设置于所述进料分布器下方的称重传感器，用于计算物料的堆密度；

所述壳体内设有弧形遮蔽板式链板输送带和设置于所述输送带下方的清扫链；

所述壳体上设置有与所述输送带上物料接触的角度传感器，通过测量角度来计算物料层的厚度。

进一步的，所述入料机构还包括：进料闸板阀和进料溜管，所述进料溜管下部安装有进料分布器；

所述出料机构包括：出料溜管和出口闸板阀。

进一步的，所述角度传感器设置有呈L形的刮板，所述刮板与物料接触。

进一步的，所述输送带与所述清扫链分别与驱动电机的传动轴连接，所述传动轴贯穿设置在所述壳体上；所述清扫链上设有多个清扫刮板，用于将链板上掉落的物料刮至出料机构；

还包括：清扫轮，其固定安装于所述壳体内，并与所述输送带接触，用于清扫粘结在所述弧形遮蔽板式链板上的物料。

进一步的，还包括：迷宫密封和密封氮气进口，，所述迷宫密封设置于所述传动轴与所述壳体的配合处；所述密封氮气进口设置在所述壳体上。

进一步的，还包括：防堵报警装置，所述出料机构设有出料溜管，所述防堵报警装置设置在所述壳体与所述出料机构的连接处，在所述出料溜管堵塞时报警。

进一步的，还包括：检修门，其分别设置于所述壳体的两侧，用于将所述输送带整体抽出；所述检修门上设有观察视窗；

还包括：防爆灯，所述防爆灯有多个，分别设置于所述壳体上，与所述观察视窗配合观察所述称重给料机内的工作状况。

进一步的，还包括：挡板，所述挡板位于所述入料机构的下部，将高于所述挡板的物料铺平。

进一步的，还包括：压力/温度报警装置，其设置于所述壳体上，用于检测所述称重给料机内的压力和温度，并在超限时发出声光报警。

一种称重给料机进行物料称重的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）物料进入已知体积的进料分布器，称重传感器对物料进行称重、计算堆密度后排出，然后均匀布料在弧形遮蔽板式链板输送带全宽上；

2）经过角度传感器的物料使得角度传感器发生角度变化，根据角度变化和角度传感器的安装高度，计算得出物料层的瞬时厚度；

3）结合物料的瞬时速度和输送带宽度得到物料的体积，再结合输送带瞬时速度，乘以延时后的物料堆密度，通过积分计算得出给料机的物料进料量。

本发明的有益效果在于：

（1）使用了弧形遮蔽板式链板输送带代替波状挡边皮带输送带，避免在长期运行后因皮带老化变形导致的张紧力变化，进而影响称重和计算进料量的问题；

（2）入料机构设置有进料分布器和称重传感器，在不影响进料的同时可以测量出物料的重量，用于计算物料堆密度；进料过程中，设置有角度传感器，用于计算实时经过传感器的物料的体积，再结合之前测得的堆密度，可精确计算给料机的物料出料量；

（3）在给料机各传动轴处设置有迷宫密封，并对其进行持续吹扫，防止轴和轴承处有粉尘进入，延长了轴和轴承的使用寿命；

（4）给料机在密闭的状态下输送物料，保证所有物料都只能存在于壳体内部，避免了输送过程中发生物料扬尘、污染环境的问题。如果给料机下游连接的是负压运行的设备（如磨煤机、粉碎机等），使用密闭的壳体并提供有氮气吹扫，可以防止有空气被抽入系统，影响系统的惰性气氛，降低发生工艺事故的机率。

附图说明

图1为本发明弧形遮蔽板式链板称重给料机整体结构图。

图2为本发明称重给料机入料送料示意图。

图3为现有技术称重给料机的流量测量结构图。

图4为现有技术称重给料机的皮带变形后称重示意图。

图5为现有技术称重给料机的链板受力示意图。

其中，1、进料闸板阀 2、进料溜管 3、壳体 4、出料溜管 5、出口闸板阀 6、弧形遮蔽板式链板输送带 7、托带辊 8、主动轮 9、从动轮 10、清扫链 11、清扫刮板12、清扫链主动轮 13、清扫链从动轮 14、进料分布器 15、称重传感器 16、挡板 17、角度传感器 18、清扫轮 19、防堵报警装置 20、密封氮气进口 21、防爆灯 22、压力/温度报警装置 23、检修门 α、偏角 L、传感器间的距离 G、重力 F、支持力 f₁、左侧链板的拉力 f₂、右侧链板的拉力。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

图3为常规重给料机的流量测量结构图，如图3所示，托带辊上设有称重传感器，两称重传感器间距离为L，两传感器测得的物料重量为w，再结合测得的输送带运行带速s，那么输送带上的物料流量则为w×L/s。

图4为常规称重给料机的皮带变形后称重示意图，如图4所示，如果使用皮带，当长期运行后皮带发生变形松弛后，假设传感器的间距为L，之间的物料重量为w，测得的带速为s，而实际上皮带发生变形后长度增加了，因而物料的重量增加，皮带的带速增加，这样导致测得的进料流量比正确值偏大。

图5为常规称重给料机的链板受力示意图，如图5所示，如果是使用常规链板，由于链板自身的刚性，因受物料重力作用发生弯曲的输送带会受到其它节链板的拉力，导致重量无法全部落在托带辊上，进而导致称重传感器测量值偏小。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种弧形遮蔽板式链板称重给料机，图1为本发明弧形遮蔽板式链板称重给料机整体结构图，如图1所示, 包括：密闭的壳体和设于所述壳体上的入料机构和出料机构，其中，所述入料机构包括：已知体积的进料分布器和设置于所述进料分布器下方的称重传感器，用于计算物料的堆密度；所述壳体内设有弧形遮蔽板式链板输送带、设置于所述输送带下方的清扫链；所述壳体上设置有与所述输送带上物料接触的角度传感器，通过测量角度来计算物料层的厚度。工作时，物料进入已知体积的进料分布器，在弧形遮蔽板式链板输送带全宽上进行布料。称重传感器对物料进行称重、计算堆密度；经过角度传感器的物料使得角度传感器发生角度变化，计算得出物料的瞬时高度；通过输送带宽度、输送带瞬时速度、物料高度和物料堆密度，通过积分计算得出给料机的物料出料量。

由此，本发明使用了弧形遮蔽板式链板输送带代替波状挡边皮带输送带，避免在长期运行后因皮带老化变形导致的张紧力变化，进而影响称重和计算进料量的问题。入料机构设置有进料分布器和称重传感器，在不影响进料的同时可以测量出物料的重量，用于计算物料堆密度；进料过程中，设置有角度传感器，用于计算实时经过传感器的物料的体积，再结合之前测得的堆密度，可精确计算给料机的进料量和物料出料量。

根据本发明的具体实施例，图2为本发明称重给料机入料送料示意图，如图2所示，所述入料机构还包括进料闸板阀和进料溜管，进料溜管的下方安装有进料分布器，物料经进料溜管进入进料分布器；位于进料分布器下方的称重传感器对进入进料分布器内的物料进行称重，由于进料分布器的体积是已知的，从而计算出物料的堆密度；如图2所示，在入料机构的下部，设有呈直角梯形状的出料口，其中直角的下部延伸设有挡板，所述挡板呈弧形，且挡板是设于物料前进的方向，将经进料分布器下落的、高于挡板的物料铺平，与此同时，进料分布器还具有在整个输送带宽度布料的功能。

根据本发明的具体实施例，如图1和图2所示，所述角度传感器设置于所述壳体上，并具有一个呈L形的刮板，L形刮板与所述输送带上部接触，物料经过所述L形刮板时，通过刮板角度的偏摆计算物料的高度。当然，本发明对于挡板的形状并没有特别的限制，允许采用多种方式选择，例如，倒T字形。

根据本发明的具体实施例，如图1所示，所述出料机构包括出料溜管和出口闸板阀，在本发明的一些优选的实施例中，本发明还包括：防堵报警装置，所述防堵报警装置设置在所述壳体与所述出料机构的连接处，在所述出料溜管堵塞时报警。根据本发明的具体实施例，参照图1所示，所述壳体内设有弧形遮蔽板式链板输送带和设置于所述输送带下方的清扫链；其中，所述弧形遮蔽板式链板由托带辊、主动轮和从动轮支撑而形成输送带，使用弧形遮蔽板则不会有固体物料从链板间的缝隙处落入，接触设备内各轴/轴承，影响使用寿命。清扫链由清扫链主动轮和清扫链从动轮固定、支撑，所述清扫链上设有多个清扫刮板，具体的说，清扫链上每隔一定长度就设置有一块清扫刮板，清扫刮板将链板上掉落的物料刮走，经出料溜管、出口闸板阀后进入下游工序，防止物料在给料机底部沉积，影响设备运行。

根据本发明的具体实施例，所述输送带与所述清扫链分别与驱动电机的传动轴连接，具体为，传动轴分别与主动轮和清扫链主动轮连接，分别带动输送带和清扫链转动，所述传动轴贯穿的设置在所述壳体上。在本发明的一些优选的实施例中，本发明还包括迷宫密封和密封氮气进口，使得密闭的壳体进一步密封。所有物料的输送在密闭的状态下进行，避免了输送粉末物料时，物料扬尘污染环境，另外，如果给料机下游连接的是负压运行的设备（如磨煤机、粉碎机等），密闭的壳体可以避免有空气被抽入设备，影响系统气氛，发生工艺事故。

根据本发明的具体实施例，所述传动轴与所述壳体的配合处有缝隙，所述迷宫密封设置于所述缝隙处，所述密封氮气进口设置在所述壳体上，用于向设置在在壳体内的各个传动轴的迷宫密封提供密封用氮气，设置在各传动轴的迷宫密封对传动轴持续吹扫，防止轴和轴承有粉尘进入，延长了轴和轴承的使用寿命。

根据本发明的具体实施例，本发明还包括清扫轮，如图1所示，其固定安装于所述壳体内，位于所述输送带的左下部，并与所述输送带接触，将因为含水量较高的物料而容易粘结在所述弧形遮蔽板式链板的物料清除，进一步提高了称重给料机进料量和出料量的测量准确度。

根据本发明的具体实施例，本发明还包括检修门，如图1所示，其分别设置于壳体的两侧，可以将输送带从检修门内整体抽出，方便工作人员进行检修，避免了工作人员进入密闭狭窄的空间内作业发生人身安全事故。

根据本发明的具体实施例，如图1所示，检修门上设有观察视窗，壳体的上部设有多个防爆灯，在本发明的一些优选的实施例中，在壳体的上部左右设置了两个防爆灯，称重给料机工作时，打开防爆灯，方便工作人员查看给料机内的设备运行状况。

根据本发明的具体实施例，如图1所示，本发明还包括：压力/温度报警装置，其设置于所述壳体上，用于检测所述称重给料机内的压力和温度，并在超限时发出声光报警，多数情况为在下游工序内有异常窜气时时报警，本发明对于压力/温度报警装置的具体结构无特别限制，允许采用多种选择，例如使用压力/温度传感器和报警灯等。

根据本发明的具体实施例，本发明的驱动电机、称重传感器、防堵报警装置和压力/温度报警装置分别与控制台连接，并由将信息实时传送至工作台，进料分布器的体积和输送带的宽度预先输入到控制台中，控制台中具有计算称重给料机入料量和出料量的程序。控制台可预先设定物料的流量，角度传感器因物料厚度的不同，与垂直方向的夹角也会有变化，这个实时测得偏角将和带速、带宽、之前测得的堆密度共同用于计算出实时的物料质量流量，进而和设定的流量进行比较，及时修正带速，从而实现给料机的精确计量和稳定运行。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种称重给料机进行称重的方法，包括以下步骤：

1）物料进入已知体积的进料分布器，称重传感器对物料进行称重、计算堆密度后排出，然后均匀布料在弧形遮蔽板式链板输送带全宽上；

2）经过角度传感器的物料使得角度传感器发生角度变化，根据角度变化和角度传感器的安装高度，计算得出物料层的瞬时厚度；

3）结合物料的瞬时速度和输送带宽度得到物料的体积，再结合输送带瞬时速度，乘以延时后的物料堆密度，通过积分计算得出给料机的物料进料量。

物料在通过进料溜管落入给料机的途中，会填满已知体积的进料分布器，除测得进料分布器内的物料重量，用于计算物料堆密度外，进料分布器还起到物料分布到链板全宽上的作用。物料在被输送的途中，再次被角度传感器末端的刮板阻挡，物料均匀地布满链板全宽，因此经过角度传感器的物料基本齐整、布满链板全宽，过多的物料将从链板的两侧落下，被清扫链上的清扫刮板送去下游工序。而角度传感器也因物料的作用，发生一定角度的倾斜，可以由倾斜角度和角度传感器的安装高度，计算得出链板上的物料的厚度，结合链板的宽度，可以得到物料的体积，通过实时测量物料的堆密度，乘以某一瞬间物料的体积和流速，通过积分，累加出给料机的物料进料量的方法，从计算原理和测量准确度方面有了很大的提高。

综上所述，本发明使用了弧形遮蔽板式链板输送带代替波状挡边皮带输送带，避免在长期运行后因皮带老化变形导致的张紧力变化，进而影响称重和计算进料量的问题。入料机构设置有进料分布器和称重传感器，在不影响进料的同时可以测量出物料的重量，用于计算物料堆密度；进料过程中，设置有角度传感器，用于计算实时经过传感器的物料的体积，再结合之前测得的堆密度，可精确计算给料机的物料出料量。在给料机各传动轴处设置有迷宫密封，并对其进行持续吹扫，防止轴和轴承处有粉尘进入，延长了轴和轴承的使用寿命。给料机在密闭的状态下输送物料，保证所有物料都只能存在于壳体内部，避免了输送过程中发生物料扬尘、污染环境的问题。如果给料机下游连接的是负压运行的设备（如磨煤机、粉碎机等），使用密闭的壳体并提供有氮气吹扫，可以防止有空气被抽入系统，影响系统的惰性气氛，降低发生工艺事故的机率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个 或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (10)

1.一种弧形遮蔽板式链板称重给料机，包括：壳体和设于所述壳体上的入料机构和出料机构，其特征在于，其中，

所述入料机构包括：进料分布器和设置于所述进料分布器下方的称重传感器，用于计算物料的堆密度；

所述壳体内设有弧形遮蔽板式链板输送带和设置于所述输送带下方的清扫链；

所述壳体上设置有与所述输送带上物料接触的角度传感器，通过测量角度来计算物料层的厚度。

2.根据权利要求1所述的称重给料机，其特征在于，所述入料机构还包括：进料闸板阀和进料溜管，所述进料溜管下部安装有进料分布器；

所述出料机构包括：出料溜管和出口闸板阀。

3.根据权利要求1所述的称重给料机，其特征在于，所述角度传感器设置有呈L形的刮板，所述刮板与物料接触。

4.根据权利要求1所述的称重给料机，其特征在于，所述输送带与所述清扫链分别与驱动电机的传动轴连接，所述传动轴贯穿设置在所述壳体上；所述清扫链上设有多个清扫刮板，用于将链板上掉落的物料刮至出料机构；

还包括：清扫轮，其固定安装于所述壳体内，并与所述输送带接触，用于清扫粘结在所述弧形遮蔽板式链板上的物料。

5.根据权利要求4所述的称重给料机，其特征在于，还包括：迷宫密封和密封氮气进口，所述迷宫密封设置于所述传动轴与所述壳体的配合处；所述密封氮气进口设置在所述壳体上。

6.根据权利要求1所述的称重给料机，其特征在于，还包括：防堵报警装置，所述出料机构设有出料溜管，所述防堵报警装置设置在所述壳体与所述出料机构的连接处，在所述出料溜管堵塞时报警。

7.根据权利要求1所述的称重给料机，其特征在于，还包括：检修门，其分别设置于所述壳体的两侧，用于将所述输送带整体抽出；所述检修门上设有观察视窗；

还包括：防爆灯，所述防爆灯有多个，分别设置于所述壳体上，与所述观察视窗配合观察所述称重给料机内的工作状况。

8.根据权利要求1所述的称重给料机，其特征在于，还包括：挡板，所述挡板位于所述入料机构的下部，将高于所述挡板的物料铺平。

9.根据权利要求1所述的称重给料机，其特征在于，还包括：压力/温度报警装置，其设置于所述壳体上，用于检测所述称重给料机内的压力和温度，并在超限时发出声光报警。

10.一种利用权利要求1-9任一项所述的称重给料机进行物料称重的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）物料进入已知体积的进料分布器，称重传感器对物料进行称重、计算堆密度后排出，然后均匀布料在弧形遮蔽板式链板输送带全宽上；

2）经过角度传感器的物料使得角度传感器发生角度变化，根据角度变化和角度传感器的安装高度，计算得出物料层的瞬时厚度；

3）结合物料的瞬时速度和输送带宽度得到物料的体积，再结合输送带瞬时速度，乘以延时后的物料堆密度，通过积分计算得出给料机的物料进料量。