CN108745194B - 一种可控自定量化肥精确配料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可控自定量化肥精确配料装置，有效的解决了目前配料设备配比不准确，可控性差的问题；解决的技术方案包括转轴，转轴上圆周均布三个支撑杆，每个支撑杆的外端固定安装有一个接料箱，转轴下方设有与其平行的弹簧，弹簧可上下移动，当其中一个支撑杆顺时针转至下方竖直位置时，弹簧可阻挡该支撑杆顺时针转动；转轴、支撑杆、接料箱和弹簧组成一个定量单元，定量单元前后布置两组，前方的定量单元的转轴上固定有一个销轴，后方的定量单元的转轴上开有圆形槽，销轴置于圆形槽内，圆形槽两端均设有报警器，销轴接触圆形槽端部时报警器报警；本发明配比准确，配比比例可调可控，且可实现自定量、自循环，自动化程度高，人工成本低。

Description

一种可控自定量化肥精确配料装置

技术领域

本发明涉及化肥生产设备领域，具体是一种可控自定量化肥精确配料装置。

背景技术

复合肥生产过程中，配料起着十分重要的作用，若配料比的好与劣直接影响产品复合肥的效果。目前的化肥配料方式均是采用传送带的形式进行，即一条传送带输出一种成分，最后混合造粒，通过设定传送带的传送速度调节各成分的比例，即通过流量控制的方式控制各成分的比例，此种方式存在诸多缺陷，其中最大缺陷是配料精度不高，可控性不强；因为传送带传送过程中会出现流量波动，不能保证传送带各处的物料量均相同，因此，及时传送带速度确定，其输送的物料速度也存在较大的波动，而此波动没有有效的方法消除，因此就造成可配料不准，误差可控性差的问题；而且，化肥配料一般要求的是重量比例，通过控制流量的方式属于间接控制重量比例，还需乘以密度才能转化成重量的比例，因此最终的配比结果还受到原料密度的均匀性的影响；基于以上几种误差，目前的配比结果准确度有待提高。而且，目前的配料装置也缺少出错报警功能，需要工人监控传送带上物料的输送情况，增加了人工成本。

因此，设计一种新型的精确可控的化肥配料装置是亟需解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种可控自定量化肥精确配料装置，有效的解决了目前配料设备配比不准确，可控性差的问题。

其解决的技术方案是，一种可控自定量化肥精确配料装置，包括水平且前后布置的转轴，转轴上圆周均布三个径向的支撑杆，每个支撑杆的外端固定安装有一个接料箱；当其中一个支撑杆转动到转轴下方竖直位置时，该支撑杆上的接料箱的箱口斜向下，沿逆时针方向，与该支撑杆相邻的另一支撑杆上的接料箱的箱口向上，将此接料箱所处位置定义为接料位置；转轴下方设有与其平行的弹簧，弹簧可上下移动，当其中一个支撑杆顺时针转至下方竖直位置时，弹簧可阻挡该支撑杆顺时针转动；转轴、支撑杆、接料箱和弹簧组成一个定量单元；

所述的定量单元前后布置两组，两组定量单元的转轴同轴，前方的定量单元的转轴的后端固定有一个与转轴平行的销轴，后方的定量单元的转轴的前端同轴固定有一个圆盘，圆盘上开有和圆盘同心的弧形槽，销轴后端置于弧形槽内且可在槽内滑动，两组定量单元在圆周方向上没有角度差时，销轴位于弧形槽的中点位置，销轴相对弧形槽顺时针或逆时针转动角度大于120度时，销轴会接触弧形槽端部；弧形槽的一端设有第一报警器，另一端设有第二报警器，当销轴接触弧形槽端部时，该端的报警器报警。

本发明配比准确，配比比例可调可控，且可实现自定量、自循环，自动化程度高，人工成本低。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明右视图。为表达清楚，转轴处做剖面处理。

图3为图1中A部分方法图。

图4为弹簧处的俯视图。

图5为圆盘处的主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图5给出，本发明包括水平且前后布置的转轴1，转轴1上圆周均布三个径向的支撑杆2，每个支撑杆2的外端固定安装有一个接料箱3；当其中一个支撑杆2转动到转轴1下方竖直位置时，该支撑杆2上的接料箱3的箱口斜向下，沿逆时针方向，与该支撑杆2相邻的另一支撑杆2上的接料箱3的箱口向上，将此接料箱3所处位置定义为接料位置；转轴1下方设有与其平行的弹簧4，弹簧4可上下移动，当其中一个支撑杆2顺时针转至下方竖直位置时，弹簧4可阻挡该支撑杆2顺时针转动；转轴1、支撑杆2、接料箱3和弹簧4组成一个定量单元；

所述的定量单元前后布置两组，两组定量单元的转轴1同轴，前方的定量单元的转轴1的后端固定有一个与转轴1平行的销轴5，后方的定量单元的转轴1的前端同轴固定有一个圆盘6，圆盘6上开有和圆盘6同心的弧形槽7，销轴5后端置于弧形槽7内且可在槽内滑动，两组定量单元在圆周方向上没有角度差时，销轴5位于弧形槽7的中点位置，销轴5相对弧形槽7顺时针或逆时针转动角度大于120度时，销轴5会接触弧形槽7端部；弧形槽7的一端设有第一报警器8，另一端设有第二报警器9，当销轴5接触弧形槽7端部时，该端的报警器报警。

所述的两组定量单元的接料位置的接料箱3的箱口上方均设有一个进料管10，所述的每个进料管10上安装有一个进料开关11，每个进料管10的出料口处设有一个传感器12，每个传感器12和该进料管10上的进料开关11相连，当进料管10下方没有接料箱3时，传感器12可控制进料开关11关闭，进料管10下方有接料箱3时，传感器12可控制进料开关11打开。

为使销轴5接触弧形槽7端部时报警器报警，所述的弧形槽7一端设有第一按钮开关13，第一按钮开关13和第一报警器8相连，弧形槽7另一端设有第二按钮开关14，第二按钮开关14和第二报警器9相连。

为保证本装置对误差报警的灵敏度，所述的弧形槽7的圆周跨度大于240度小于245度。

为实现弹簧4的上下移动，所述的每个转轴1的下方均设有一个竖直的导杆15，导杆15上沿杆长方向刻有刻度，每个导杆15上穿有一个可在导杆15上滑动的滑块16，弹簧4的一端固定在滑块16上。

为固定滑块16的位置，所述的滑块16的侧壁上开有螺纹通孔，螺纹通孔内旋装有锁紧螺钉17。

所述的两个转轴1的同轴安装方式为：两个转轴1均为空心轴，两个转轴1中心穿有一跟水平的固定轴18，两个转轴1前后套装在固定轴188上且可在固定轴18上转动。

所述的两组定量单元下方设有混料箱。

以下介绍本发明的具体使用及工作过程，初始时，两组定量单元分别有一个接料向3处于接料位置，同时分别有一个支撑杆2处于下方竖直位置，弹簧4从左侧阻挡该支撑杆2顺指针转动，即两组定量单元也无法顺时针转动。

由于前后两组定量单元的运动方式相同，以下以前方的定量单元为例解释其工作原理：开始配料时，进料管10开始向其下方接料位置的接料箱3中下料，此接料箱3内承接原料后，其内物料的重量会通过支撑杆2对转轴1施加一个顺时针方向的转矩，但是，弹簧4通过支撑杆2同时被动对转轴1施加一个逆时针的转矩使转轴1不能顺时针转动；随着接料位置的接料箱3内的原料逐渐增多，该接料箱3对转轴1的顺时针的转矩逐渐增大，当此顺时针转矩大于弹簧4可对转轴1产生的最大逆时针转矩时，支撑杆2会压弯弹簧4从而可越过弹簧4，支撑杆2越过弹簧4后，弹簧4不再对转轴1施加逆时针转矩，同时弹簧4恢复原状，在接料箱3中的原料对转轴1顺时针转矩的作用下，转轴1转动带动其上的三个接料箱3转动，传感器检测到接料箱3从进料管10下方转出，控制进料管10上的进料开关11关闭，进料管10停止进料；装有原料的接料箱3顺时针转动的过程中，其箱口逐渐向下方转动，接料箱3中的原料逐渐倾倒出来，当此接料箱3所在的支撑杆2转至竖直位置时，支撑杆2被弹簧4阻挡不再转动，此时接料箱3的箱口斜向下，其内的原料被全部倾倒出来落入下方的混料箱中，于此同时，下一个接料箱3转动至接料位置，传感器检测到进料管10下方的接料箱3，控制进料管10上的进料开关11打开，进料管10开始向此接料箱3中下料，直至接料箱3再次转动，如此循环，接料箱3每收集到固定重量的原料后向接料箱3中倾倒一次。

可通过调节弹簧4的上下位置来调节每次转轴1转动时接料箱3内的原料重量，以下将此原料重量成为原料阀值，具体方法和原理如下：若要调高原料阀值，则松开滑块16上锁紧螺钉17，使滑块16可在导杆15上自由滑动，然后向下滑动滑块16，滑块16带动弹簧4向下运动，则弹簧4对支撑杆2的施力点向下移动，弹簧4对转轴1的力臂变长，其对转轴1的最大逆时针转矩增大，接料位置的接料箱3需要更多的原料才能对转轴1产生足够大的顺时针转矩使转轴1转动，即原料阀值增大；反之，若要调低原料阀值，则向上移动弹簧4，弹簧4对转轴1的力臂变短，其对转轴1的最大逆时针转矩减小，接料位置的接料箱3中需要较少的原料即可对使转轴1顺时针转动，即原料阀值减小；导杆15上的刻度值为事先计算过的原料阀值，根据需要将滑块16移动到相应的刻度处然后拧紧锁紧螺钉17即可。

后方的定量单元上方的进料管10输送另一种原料，此定量单元以同样的过程和原理转动，三个接料箱3循环向混料箱内定量倾倒另一种原料。

配料前按需要调节两组定量单元的原料阀值，使两组定量单元的原料阀值的比值等于配料比例，同时调节两个进料管10的进料速度，使两组定量单元的转动频率相同或接近，然后即可开始配料。

本发明还具备出错报警功能，其依赖于销轴5和弧形槽7的相互配合完成；两组定量单元的原料阀值调节好后，还需两组定量单元的转动频率相同，即两组定量单元向混料箱内倾倒的原料次数相同才能保证混料箱内两种原料的比例准确，然而，要实现两组定量单元的转动频率相同需要精确的控制两个进料管10的下料速度，而实际生产中不可能实现绝对的精确，即两组定量单元的转动频率不可能实现绝对相同，而会存在一定的误差，两组定量单元转动多次后，此误差逐渐积累，直至其中一组定量单元会比另一组定量单元多转动一次，即多向混料箱中倾倒一次原料，若不进行调整，就会使配比错误，因此，本发明设计了出错报警功能，理想状态下，两组定量单元同步转动，销轴5始终位于弧形槽7的中点位置，实际应用时，由于进料速度的调节不能做到绝对准确，因此其中一个定量单元会先转动进行一次倾倒，此时销轴5和弧形槽7会产生相对转动，销轴5会移动到弧形槽7的一端，但是因为弧形槽7的圆周跨度大于240度，即销轴5两侧的弧形槽7的跨度均大于120度，而销轴5转动的角度为120度，因此销轴5不会压下弧形槽7端部的第一按钮开关13或第二按钮开关14，报警器不报警；由于两个定量单元的转动频率大致相同，因此在配料前期，积累的误差较小，在先转动的定量单元再次转动前，另一个定量单元会紧随其后转动进行一次倾倒，随着误差的积累，两个定量单元之转动之间的时间差逐渐增大，直至在前转动的定量单元再次转动时，在后转动的定量单元还未来的及转动，此时在前转动的定量单元再次转动会使销轴5和弧形槽7相对转动的角度大于120度，此时销轴5就会压下弧形槽7端部的第一按钮开关13或第二开关，使相应的报警器报警；若前方的定量单元转动较快，则销轴5会压下弧形槽7右端的第二开关，使第二报警器9报警，若后方的定量单元转动较快，则销轴5会压下弧形槽7左端的第一按钮开关13，使第一报警器8报警；若第一报警器8报警，操作人员需将后方的接料箱3中的原料倒净另行处理，使其不能倾倒进混料箱中，同时将后方的定量单元回转120度，必要时调小后方的进料管10的进料速度，若第二报警器9报警，操作人员需将前方的接料箱3中的原料倒净另行处理，使其不能倾倒进混料箱中，同时将前方的定量单元回转120度，必要时调小前方的进料管10的进料速度。

本发明具有显著的优点：本发明依靠接料箱3中原料自重对转轴1的转矩，使接料箱3内的原料达到设定量时转轴1自动旋转120度，将接料箱3内的原料自动倾倒进混料箱中，此过程可自动循环，而且，本发明直接将原料的重量作为控制因素，只要弹簧4的位置不变，接料箱3每次向混料箱内倾倒的原料重量即相同，使称量结果直接精确，整个过程实现了自动定量，自动循环，不需人工操作和干预，自动化程度高，避免了人为误差；在配料开始前只需调定好两组定量单元中弹簧4的位置，两组定量单元的即可自动定量倾倒并循环，从而实现精确的配料，而且调节配比比例简单快速，容易掌握；同时，本发明还在两组定量单元之间设计了出错报警装置，当其中一组定量单元有多倾倒一次从而导致配比出错的趋势时，销轴5即会压下相应的开关使报警器报警，提醒人员进行处理，避免配比出错，且纠错处理方法简单快速；通过调节两个进料管10的下料速度，两组定量单元的转动频率差可调节到足够小，本装置便可以长时间进行精确的自动配料而不需进行纠错处理，减轻了劳动强度，节约了人力成本。

综上，本发明配比准确，配比比例可调可控，且可实现自定量、自循环，自动化程度高，人工成本低。

Claims (7)

1.一种可控自定量化肥精确配料装置，包括水平且前后布置的转轴（1），其特征在于，转轴（1）上圆周均布三个径向的支撑杆（2），每个支撑杆（2）的外端固定安装有一个接料箱（3）；当其中一个支撑杆（2）转动到转轴（1）下方竖直位置时，该支撑杆（2）上的接料箱（3）的箱口斜向下，沿逆时针方向，与该支撑杆（2）相邻的另一支撑杆（2）上的接料箱（3）的箱口向上，将此接料箱（3）所处位置定义为接料位置；转轴（1）下方设有与其平行的弹簧（4），弹簧（4）可上下移动，每个转轴（1）的下方均设有一个竖直的导杆（15），导杆（15）上沿杆长方向刻有刻度，每个导杆（15）上穿有一个可在导杆（15）上滑动的滑块（16），弹簧（4）的一端固定在滑块（16）上，当其中一个支撑杆（2）顺时针转至下方竖直位置时，弹簧（4）可阻挡该支撑杆（2）顺时针转动；转轴（1）、支撑杆（2）、接料箱（3）和弹簧（4）组成一个定量单元；

所述的定量单元前后布置两组，两组定量单元的转轴（1）同轴，前方的定量单元的转轴（1）的后端固定有一个与转轴（1）平行的销轴（5），后方的定量单元的转轴（1）的前端同轴固定有一个圆盘（6），圆盘（6）上开有和圆盘（6）同心的弧形槽（7），销轴（5）后端置于弧形槽（7）内且可在槽内滑动，两组定量单元在圆周方向上没有角度差时，销轴（5）位于弧形槽（7）的中点位置，销轴（5）相对弧形槽（7）顺时针或逆时针转动角度大于120度时，销轴（5）会接触弧形槽（7）端部；弧形槽（7）的一端设有第一报警器（8），另一端设有第二报警器（9），当销轴（5）接触弧形槽（7）端部时，该端的报警器报警。

2.根据权利要求1所述的一种可控自定量化肥精确配料装置，其特征在于，所述的两组定量单元的接料位置的接料箱（3）的箱口上方均设有一个进料管（10），所述的每个进料管（10）上安装有一个进料开关（11），每个进料管（10）的出料口处设有一个传感器（12），每个传感器（12）和该进料管（10）上的进料开关（11）相连，当进料管（10）下方没有接料箱（3）时，传感器（12）可控制进料开关（11）关闭，进料管（10）下方有接料箱（3）时，传感器（12）可控制进料开关（11）打开。

3.根据权利要求1所述的一种可控自定量化肥精确配料装置，其特征在于，所述的弧形槽（7）一端设有第一按钮开关（13），第一按钮开关（13）和第一报警器（8）相连，弧形槽（7）另一端设有第二按钮开关（14），第二按钮开关（14）和第二报警器（9）相连。

4.根据权利要求1所述的一种可控自定量化肥精确配料装置，其特征在于，所述的弧形槽（7）的圆周跨度大于240度小于245度。

5.根据权利要求1所述的一种可控自定量化肥精确配料装置，其特征在于，所述的滑块（16）的侧壁上开有螺纹通孔，螺纹通孔内旋装有锁紧螺钉（17）。

6.根据权利要求1所述的一种可控自定量化肥精确配料装置，其特征在于，所述的两个转轴（1）的同轴安装方式为：两个转轴（1）均为空心轴，两个转轴（1）中心穿有一跟水平的固定轴（18），两个转轴（1）前后套装在固定轴（188）上且可在固定轴（18）上转动。

7.根据权利要求1所述的一种可控自定量化肥精确配料装置，其特征在于，所述的两组定量单元下方设有混料箱。

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