CN109247611A - 一种打叶器流量控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打叶器流量控制装置及控制方法。流量控制装置包括布料装置、落料装置、料位检测装置和控制器，布料装置包括布料车和轨道，所述布料车在所述轨道上移动；所述落料装置设置在所述布料装置的下方，用于将所述布料车上输入的物料输出；所述料位检测装置设置于所述落料装置上，用于检测所述落料装置内的物料的料位，并将检测信号输送至所述控制器；所述控制器根据所述料位检测装置检测的信息控制所述布料车对所述落料装置的物料输入。本发明解决了传统打叶器无法实现流量检测并调整控制的问题，依靠传感器检测料位信号后反馈控制布料车的布料量来实现物料的自动供料，对后期叶梗分离效果等的提高提供了有力保障。

Description

一种打叶器流量控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及烟草加工设备技术领域，尤其是一种打叶器流量控制装置及控制方法。

背景技术

打叶器作为烟叶叶梗分离最关键的设备之一，其效率的高低直接影响撕叶效果和叶梗分离效果。影响打叶撕叶效率的因素很多，其中物料的均匀性是影响较大的因素之一。然而，目前行业内尚无有效的打叶器均匀进料控制技术。

打叶工序一、二级打叶器前通常采用比例分料器利用摩擦辊原理进行分料，然而，在实际生产过程中，由于烟叶较长相互缠绕，很难保证分料均匀，目前主要采用人工目测或通过打辊电流值方式进行监测各打叶器的负荷，再通过人工调整摩擦辊位置进行烟叶比例调节，但人工目测完全依赖于人工经验因而很不稳定，而且打辊电流除了与打辊负荷相关外还和设备自身状态也有关系，仅仅靠电流值无法准确反映打叶器的负荷，因此一、二级打叶器负荷实际偏差较大。

在打叶复烤生产领域长期的烟叶生产实践活动中，一直以来大家都是针对打叶器打刀、框栏尺寸以及形状的研究来提高烟叶打叶质量，但由于未能观察到烟叶在打叶过程中的均匀性，都是凭借经验来调节设备，因而最终无法实现对烟叶打叶控制的预期目的与效果，这是长期以来制约打叶风分效果的主要因素，也是长期困扰烟叶复烤企业与设备制造商的一个技术关键和难点问题。

在这种情况下，对打叶器内烟叶均匀性进行观察、研究，并开发一套能稳定控制进入打叶器的烟叶流量的装置，从而提高打叶器内烟叶均匀性，就成了解决问题的关键。

发明内容

本发明旨在提供一种打叶器流量控制装置及控制方法，以解决传统打叶器无法实现流量调整控制的问题。

本发明的打叶器流量控制装置，所述流量控制装置主要包括布料装置、落料装置、料位检测装置和控制器，其中，所述布料装置包括布料车和轨道，所述布料车在所述轨道上移动；所述落料装置设置在所述布料装置的下方，用于将所述布料车上输入的物料输出；所述料位检测装置设置于所述落料装置上，用于检测所述落料装置内的物料的料位，并将检测信号输送至所述控制器；所述控制器根据所述料位检测装置检测的信息控制所述布料车对所述落料装置的物料输入。

上述的打叶器流量控制装置，所述布料车上设有输送带，用于装卸及输送物料；所述布料车上设有滚轮，所述布料车由电机驱动在所述轨道上移动，或者所述布料装置设有链条，所述布料车由所述链条带动在所述轨道上移动。

上述的打叶器流量控制装置，所述落料装置为直管式，所述落料装置的侧壁上设有可透视窗口，所述料位检测装置设置在所述可透视窗口外。

上述的打叶器流量控制装置，所述料位检测装置为光栅传感器或光电传感器，当所述料位检测装置为光电传感器时，所述料位检测装置设有三组光电传感器，依次从上到下设为：高料位光电传感器、中料位光电传感器和低料位传感器。

上述的打叶器流量控制装置，所述流量控制装置还包括均料辊，所述均料辊设置在所述落料装置的下料口处，所述均料辊上设有耙钉或耙齿，用于将落料装置内的物料均匀地耙送至打叶器内。

上述的打叶器流量控制装置，所述均料辊由电机驱动，所述电机为变频电机。

上述的打叶器流量控制装置，所述流量控制装置还包括挡料装置，所述挡料装置包括可旋转挡料板，所述挡料板设置在所述落料装置的下料口处，并邻近所述均料辊，用于调整从所述落料装置至所述均料辊间的物量。

上述的打叶器流量控制装置，所述挡料板的一端铰接固定，另一端由阻尼装置支撑，以使所述挡板绕铰接点旋转。

本发明还提供一种利用上述打叶器流量控制装置对物料流量进行控制的方法，所述方法包括：

检测落料装置内的物料料位；

根据落料装置内物料的料位控制布料装置向所述落料装置输送的物料的量。

上述的方法，所述方法还包括：

在所述落料装置的下料口控制物量的落下量与下落速度；

对所述落料装置下料口处的物料通过均料辊进行均匀度控制；

所述打叶器及落料装置设有一组或多组，当设有多组时，如果检测到某组落料装置内的料位处于高料位，则控制布料装置停止该组物料的输送，向其他低料位的落料装置输送物料。

本发明解决了传统打叶器无法实现流量检测并调整控制的问题，利用该装置，可抛弃传统的经验控制，依靠传感器检测料位信号后，反馈控制布料车的布料量来实现物料的自动供料，能对均料辊处的落料量进行适度调节，通过打叶器上方的自动均料装置实现对进入打叶器物料流量的均匀控制，提高打叶辊负载均匀性，从而提升撕叶效果，对后期的开发与叶梗分离效果的提高提供了有力保障。

附图说明

图1是本发明实施例的打叶器流量控制装置结构示意图；

图2是本发明实施例的打叶器流量控制装置局部结构示意图；

图3是本发明实施例的打叶器流量控制原理框图；

附图标号说明：

1、机架；2、布料装置；3、落料装置(3-1至3-6分别为1至6号装置)；4、打叶器；5、轨道；6、窗体；7、铰链；8、挡料板；9、阻尼装置；10、料位检测光电传感器(10-1为高料位光电传感器、10-2为中料位光电传感器、10-3为低料位光电传感器)；11、均料辊；12、电机。

具体实施方式

为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合附图描绘本发明的实施例。

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种结构简单，且能有效控制进入打叶器烟叶的流量均衡控制装置。本发明旨在不仅仅可以实时监测流量的均匀性，而且可直接根据叶片流量的变化情况及时调整进入打叶器烟叶的流量。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下所述。

本发明的打叶器流量控制装置，主要包括布料装置、落料装置、料位检测装置和控制器。

其中，布料装置用于装卸物料及输送物料，主要包括布料车和轨道，布料车可在轨道上往复移动，以便将载有的物料卸入落料装置。

更具体地，布料车上可设有输送带，用于装卸及输送物料。布料车上可设有滚轮，该布料车由电机驱动在轨道上滚动移动。或者，也可在布料装置上设置链条，布料车由链条带动，沿轨道移动。

将布料装置设计为上述结构，方便了对布料的控制，尤其是当打叶器及落料装置为一组时，能够方便控制布料车移动到需要布料的落料装置上方，进行落料操作。

落料装置设置在布料装置的下方，用于将布料车上输入的物料输出至打叶器。

具体地，落料装置可为直管式，烟叶在装置里面依靠重力从上落下。

为了对落料装置内的物料进行检测，可选择光电等传感器进行料位检测，因而落料装置的侧壁上可设有可透视窗口，料位检测装置设置在可透视窗口外。

料位检测装置检测落料装置内物料的料位后，将检测信号输送至控制器。控制器根据料位检测装置检测的信息控制布料车对落料装置的物料输入。如果检测到落料装置内的物料处于较高位，说明打叶器的负荷较大，不再需要给该组落料装置布料。相反，如果检测到落料装置内的物料处于较低位，则说明打叶器处于较小负荷，需要给该组落料装置进一步布料，以使烟叶流量与打叶器的运转相匹配。当打叶器为一组时，可控制布料车移动到需要布料的落料装置上方，进行布料操作。

具体地，料位检测装置可为光栅传感器或光电传感器。当料位检测装置为光电传感器时，料位检测装置可设有三组光电传感器，依次从上到下设为：高料位光电传感器、中料位光电传感器和低料位传感器。

进一步地，为了对落料装置的下料口处的流量与均匀度进一步控制，流量控制装置还可包括均料辊，该均料辊设置在落料装置的下料口处。均料辊上可设有耙钉或耙齿，用于将落料装置内的物料均匀地耙送至打叶器内。

均料辊可由电机驱动，为了对均料辊的速度进行控制，驱动电机为变频电机。

流量控制装置还可包括挡料装置，以对落料装置下料口处的烟叶量进行控制。挡料装置包括可旋转挡料板，通过旋转一定角度来调节下料口的大小。具体地，挡料板设置在落料装置的下料口处，并邻近均料辊，用于调整从落料装置至均料辊间的物量。

更具体地，挡料板的一端铰接固定，另一端由阻尼装置支撑，比如弹簧，以使挡板绕铰接点旋转。

本发明还提供一种利用上述打叶器流量控制装置对物料流量进行控制的方法，方法主要包括：

检测落料装置内的物料料位；

根据落料装置内物料的料位控制布料装置向所述落料装置输送的物料的量。

上述的方法，所述方法还包括：

在所述落料装置的下料口控制物量的落下量与下落速度；

对所述落料装置下料口处的物料通过均料辊进行均匀度控制；

所述打叶器及落料装置设有一组或多组，当设有多组时，如果检测到某组落料装置内的料位处于高料位，则控制布料装置停止该组物料的输送，向其他低料位的落料装置输送物料。

本发明的布料装置可以往复不间断的对每个落料装置供料，落料装置固定在打叶器上方，落料装置安装有料位检测传感器可监测每个落料装置内物料的料位，以控制布料进而控制下落的烟叶流量。落料装置下料口处安装均料辊和挡料装置，可进一步控制下料口的流量。本发明的装置稳定可靠，使用维护成本低，可满足各类打叶器的使用，可保证进入打叶器的物料流量均匀，能够对打叶复烤打叶风分工艺段提高烟叶加工品质提供有效的支撑。

实施例

本实施例的打叶器流量控制装置，如图1所示，该装置安装于打叶器4的上方。该装置包括机架1，其他装置可由该支架支撑；落料装置3安装于打叶器4上方，布料装置2安装于落料装置(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6)上方，可实现往复式布料，以及安装于落料装置上的料位检测光电传感器(10-1、10-2、10-3)，如图2所示，一共三组料位检测光电传感器，每组光电传感器安装于落料装置同一水平面的两侧，其中之一发射信号，另一侧接收信号；落料装置3下方安装有均料辊11，均料辊11旁安装有挡料装置，可实现物料均匀下落到打叶器4，使进入打叶器4的物料流量达到最优的效果。

具体地，布料装置2可安装于落料装置的正上方，可根据光电传感器的检测信号进行往复布料，实现对多个落料装置的均匀供料。

落料装置3安装于打叶器4的正上方，落料装置3改变以往的弯管式设计，采用直管式设计。

料位检测光电传感器10，其每一组的安装位置在同一水平面上，落料装置3安装有光电传感器的面使用透视材料的壳体，确保能检测到落料装置内物料的情况。

物料流量的控制是利用光电传感器料位检测信号检测料位情况，根据物料厚度变化折算各打叶器落料单位时间的流量。

如图2所示，均料辊11通过电机12带动可进行逆时针旋转，均料辊11上安装有耙钉或耙齿，可将落料装置底部的物料均匀的耙送至打叶器内，同时，可通过调整电机转速，实现对进入打叶器烟叶流量的控制。

挡料装置的挡料板8上方可通过铰链7与落料装置安装在一起，下方可通过阻尼装置9与落料装置3安装在一起。

落料装置3安装有光电传感器的面使用的可透视材料可为透明玻璃。

落料装置安装光电传感器的两个面可为落料装置3同一水平位置前、后的两个立面。

光电传感器可通过支架分成三组固定在落料装置3的前后两个立面的相同位置上。

均料辊11通过支架固定在落料装置3内下方的合适位置处。

支架可由不锈钢板冲孔卷制焊接而成。

图1所示的布料装置2，实施时，首先将布料车安装于机架的输送轨道5上，布料车可安装有多组滚轮，可采用电机驱动。或者布料车通过电机带动链条，链条又带动布料车进行往复运动。其次，可将往复布料皮带安装在布料车上，通过电机正反转实现皮带的往复布料功能。

图2所示的落料装置3，加工时可将单台打叶器4的落料装置3的上部分两侧的同一水平面位置分别剪切出2组大小相同的窗口。每个窗口用透明材料遮挡，在两侧窗口上中下相同位置分别安装三组光电传感器10-1、10-2、10-3，设置逻辑控制器接收各打叶器落料装置的光电传感器料位检测反馈信号，再由控制器根据料位高低情况，控制布料车对各打叶器4进行布料。挡料板8与落料装置3的内侧夹角，可通过调整阻尼装置9的行程进行调整。均料辊11的转速，可通过调整驱动电机12的频率进行调整。

输送轨道5安装在机架1的两侧，长度为贯穿整个打叶器的正上方。

挡料板8可用不锈钢板制成，一端由铰链7固定，另一端由阻尼装置9支撑。

阻尼装置9具有弹力缓冲性和行程可调的特点。

均料辊11为带有耙钉或耙齿的进料辊。

为了调节均料辊的速度，电机12需具备变频调节功能。

如图3所示，上述装置的工作原理为：开始放料时，布料装置2的下料口停留在3-1(或者3-6)的位置，当打叶器落料装置3上的高料位光电传感器(10-1)检测到高料位信号时，由控制端发出信号，布料装置2启动布料车，使其移动至下一个(或者前一个)打叶器落料口进行布料，以此类推。在正常运行过程中，当某个打叶器的低料位光电传感器(10-3)检测反馈信号无料时，控制端可及时对布料装置位置进行调整，并对该打叶器进行布料。控制端可根据布料装置2与需布料打叶器4的距离，实时调整布料装置布料车的速度，有效控制布料响应。还可根据入口流量的情况，设置各打叶器落料装置3中的均料辊11的转速，进入落料装置内的物料通过均料辊11和挡料板8进行流量控制，以此来保证每个落料装置内的物料均匀，实现打叶器内物料传送均匀连续不间断。

当然上述只是一个实施的示例，实际控制时可综合考虑进行流量控制，比如要是中料位光电传感器检测到中料位信号，则布料装置就可暂时不对该组打叶器进行布料，而优先对低料位打叶器进行布料。

或者如果使用的是光栅传感器对料位进行检测，可以不止设置三组传感器检测，可能根据需要任意布置多组传感器对料位进行检测。

上述实施例中打叶器落料流量的检测原理为：依据矩形容器内物料重量计算方法，落料装置的截面积S为(此实施例仅示例长方形的落料装置)：落料装置截面长度(单位m)×落料装置截面宽度(单位m)，其计算体积所用高度H为：相邻两个料位间距(单位m)，该体积范围内物料重量m为：m＝S×H×ρ(单位Kg)，ρ为测定不同品种、部位的烟叶在正常情况下的固定容器内的填充密度(单位Kg/m³)，取相邻两个料位检测信号间隔时间T(单位h)，折算单位时间打叶器的落料L为：L＝m/T(单位：Kg/h)。

当然落料装置也可是其他形状，但流量的计算原理相同，均可根据检测得到的料位高度计算物料重量，再计算单位时间内的落料流量。

本发明实施例通过在打叶器4的上方安装直管式落料装置3，落料装置3上方安装布料装置2，其中落料装置3内上部安装有料位检测光电传感器10，光电传感器安装在落料装置3侧壁的相对的两个面上，安装光电传感器的面采用透明材料做窗体6，其中落料装置3内的下部安装有均料辊11与挡料装置，确保烟叶能均匀下落。

本发明的布料装置可以往复不间断的对每个落料装置供料，通过料位检测传感器可监测每个落料装置内物料的料位，以控制布料进而控制下落的烟叶流量。落料装置下料口处安装均料辊和挡料装置，可进一步控制下料口的流量。本发明的装置稳定可靠，使用维护成本低，可满足各类打叶器的使用，可保证进入打叶器的物料流量均匀，能够对打叶复烤打叶风分工艺段提高烟叶加工品质提供有效的支撑。

虽然通过实施例描绘了本发明，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，就可使本发明有许多变形和变化，都应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种打叶器流量控制装置，其特征在于，所述流量控制装置包括布料装置、落料装置、料位检测装置和控制器，其中，

所述布料装置包括布料车和轨道，所述布料车在所述轨道上移动；

所述落料装置设置在所述布料装置的下方，用于将所述布料车上输入的物料输出；

所述料位检测装置设置于所述落料装置上，用于检测所述落料装置内的物料的料位，并将检测信号输送至所述控制器；

所述控制器根据所述料位检测装置检测的信息控制所述布料车对所述落料装置的物料输入。

2.根据权利要求1所述的打叶器流量控制装置，其特征在于，所述布料车上设有输送带，用于装卸及输送物料；所述布料车上设有滚轮，所述布料车由电机驱动在所述轨道上移动，或者所述布料装置设有链条，所述布料车由所述链条带动在所述轨道上移动。

3.根据权利要求1或2所述的打叶器流量控制装置，其特征在于，所述落料装置为直管式，所述落料装置的侧壁上设有可透视窗口，所述料位检测装置设置在所述可透视窗口外。

4.根据权利要求3所述的打叶器流量控制装置，其特征在于，所述料位检测装置为光栅传感器或光电传感器，当所述料位检测装置为光电传感器时，所述料位检测装置设有三组光电传感器，依次从上到下设为：高料位光电传感器、中料位光电传感器和低料位传感器。

5.根据权利要求1、2或4任一项所述的打叶器流量控制装置，其特征在于，所述流量控制装置还包括均料辊，所述均料辊设置在所述落料装置的下料口处，所述均料辊上设有耙钉或耙齿，用于将落料装置内的物料均匀地耙送至打叶器内。

6.根据权利要求5所述的打叶器流量控制装置，其特征在于，所述均料辊由电机驱动，所述电机为变频电机。

7.根据权利要求5或6所述的打叶器流量控制装置，其特征在于，所述流量控制装置还包括挡料装置，所述挡料装置包括可旋转挡料板，所述挡料板设置在所述落料装置的下料口处，并邻近所述均料辊，用于调整从所述落料装置至所述均料辊间的物量。

8.根据权利要求7所述的打叶器流量控制装置，其特征在于，所述挡料板的一端铰接固定，另一端由阻尼装置支撑，以使所述挡板绕铰接点旋转。

9.一种利用权利要求1至8任一项所述打叶器流量控制装置对物料流量进行控制的方法，其特征在于，所述方法包括：

检测落料装置内的物料料位；

根据落料装置内物料的料位控制布料装置向所述落料装置输送的物料的量。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述落料装置的下料口控制物量的落下量与下落速度；

对所述落料装置下料口处的物料通过均料辊进行均匀度控制；

所述打叶器及落料装置设有一组或多组，当设有多组时，如果检测到某组落料装置内的料位处于高料位，则控制布料装置停止该组物料的输送，向其他低料位的落料装置输送物料。