CN109248603A - 智能型可倾动刮刀圆筒混合机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能型可倾动刮刀圆筒混合机，包括筒体、柔性传动装置、轮胎支承组、可倾动底座和检测装置，筒体通过轮胎支承组支撑在可倾动底座上并通过柔性传动装置驱动，柔性传动装置和轮胎支承组均固定在可倾动底座上并随可倾动底座围绕倾动转轴转动预设角度。检测装置包括倾动角度检测装置、筒体转速检测装置和轮胎支撑力检测装置。由于本发明采用了可倾动底座和自动检测系统，可以根据一次混匀和二次制粒的效果对混合机工艺参数如圆筒转速、倾角、填充率、洒水量等进行实时检测和调整，可以实现对设备的智能化控制，与智能化混合机混合工艺系统配合，达到节能、高效、稳定、安全的使用效果，具有较高的推广使用价值。

Description

智能型可倾动刮刀圆筒混合机

技术领域

本发明涉及一种圆筒混合机设备，特别涉及一种应用于冶金烧结企业混合烧结矿使用的环保、节能、高效、可以用于智能化控制的智能型可倾动刮刀圆筒混合机。

背景技术

圆筒混合机应用于冶金烧结厂，主要被用于混合和制粒。圆筒混合机主要由筒体装置、传动装置、支撑装置、底座装置及附属洒水、伴热、润滑系统等部分组成。一次混合和二次混合除筒体内部构造和洒水装置设置有所不同外，其余结构型式基本相同。

世界上的大型烧结厂几乎无例外地都采用圆筒混合机做为一次和二次混合设备。大型混合机普遍采用齿轮传动、托轮支撑的结构型式，在焊接结构的筒体装置上设有安装大齿圈的连接法兰，在对应托轮位置设置有铸造滚圈，托轮装置通过滚圈支撑整个混合机旋转部分的重量。因圆筒混合机体积、重量大，振动和噪音较严重，圆筒内壁结料的清理也比较困难，尤其是做为二次混合设备其造球制粒效果不能令人满意。

为克服混合机振动和噪声问题，在中小型混合机上采用了摩擦传动装置，其特点是利用胶轮支撑和传动筒体，变刚性接触为较大弹性接触，使系统具有良好的缓冲吸振性能，能有效隔离筒体运转中的振动能量，减少系统的动负荷，提高设备安全性，同时保证建筑物和设备基础的安全。但因橡胶材质抗压能力限制，在大型混合机上无法应用。

中国专利文献CN206121627U公开了一种胶轮支承角度非对称的销齿传动圆筒混合机，该装置圆筒混合机的筒体由位于两侧非对称位置的第一胶轮支承组和第二胶轮支承组支承，销轮采用单排或双排形式直接焊接在所述的筒体的外圆周表面，电机通过减速机、万向联轴器驱动传动销齿轮，传动销齿轮与销轮相啮合。此申请中同样因为胶轮材质导致抗压能力限制，在大型混合机上不好应用。

圆筒混合机混匀、制粒的好坏与混合料的性质、添加水量及设备参数等有关。设备参数的影响主要表现在以下几个方面：1、混合时间；2、筒体转速；3、填充率；4、筒体直径、长度；5、安装倾角等。这些参数在设备设计后已基本确定，现场无法更改和调整，导致混匀和制粒效果参差不齐并无法判断混匀制粒效果的优劣。

发明内容

针对以上情况，本发明提供一种智能型可倾动刮刀圆筒混合机，对上述胶轮支承角度非对称的销齿传动圆筒混合机的不足进行了技术改进，采用先进的技术手段，在减轻筒体装置重量、降低混合机振动和噪声杂基础上，采用智能化控制，随时可以调整混合机圆筒角度、转速和填充率，充分发挥设备潜能，以较小的规格实现较大的产能指标，同时达到理想的混匀和制粒效果，同时设置刮刀自动刮料或电动刮料。

本发明提供一种智能型可倾动刮刀圆筒混合机，包括筒体、柔性传动装置、轮胎支承组、可倾动底座和检测装置，所述筒体通过所述轮胎支承组支撑在所述可倾动底座上并通过所述柔性传动装置驱动；所述柔性传动装置和轮胎支承组均固定在所述可倾动底座上并随所述可倾动底座围绕倾动转轴转动，所述可倾动底座通过位于其中部的固定支座和由所述滑动楔块、滑动支座、固定楔块组成的滑动支座组件共同支撑，且所述滑动楔块、滑动支座和固定楔块组成的两个楔面彼此配合并处于自锁状态，所述可倾动底座的第一端通过所述驱动铰轴与驱动装置的第一端转动连接，所述驱动装置的第二端通过所述支撑铰轴驱动所述滑动楔块沿所述滑动支座滑动一定距离，所述滑动楔块的第一表面沿所述固定楔块滑动一定距离，所述固定楔块带动所述可倾动底座围绕驱动铰轴转动预设角度；以及所述检测装置包括倾动角度检测装置、筒体转速检测装置和轮胎支撑力检测装置。

可优选的是，所述倾动角度检测装置包括位于倾动转轴的端部的输出轴、信号大齿轮、信号小齿轮、连接轴、联轴器和绝对值编码器，所述输出轴的第一端与倾动转轴的端部固定连接，所述输出轴的第二端与所述信号大齿轮固定连接，所述信号大齿轮与所述信号小齿轮相啮合，经两级相同速比配置的增速传动后由所述信号小齿轮经过所述连接轴、联轴器与绝对值编码器连接，所述绝对值编码器通过编码器支架安装在检测箱体上。

可优选的是，所述轮胎支撑力检测装置采用多组称重传感器，分别设置于所述柔性传动装置相邻两侧的轮胎支承组的支撑座上。

可优选的是，所述筒体转速检测装置包括增量型编码器，所述增量型编码器安装在所述柔性传动装置的驱动马达上。

可优选的是，还设有所述刮刀装置，所述刮刀装置通过其两端的安装法兰分别支撑在所述入料端罩和卸料端罩上，且所述刮刀装置采用电动传动装置传动。

可优选的是，所述驱动装置采用液压驱动装置驱动，或者采用电动传动装置传动或手动传动装置传动，同时可以使用两套驱动装置驱动，分别布置在所述可倾动底座的第一端和第二端。

可优选的是，所述可倾动底座的上表面与水平面之间的夹角范围为1°至5°。

可优选的是，所述可倾动底座的上表面与水平面之间的夹角范围为1.5°至3.5°。

本发明的特点和有益效果是：

1、本发明通过可倾动底座的倾动角度和转速检测反馈装置，可以随时检测混合机圆筒与地面之间实际角度与实际转速，与混合机混匀、制粒及生产率的结果进行分析处理，将分析结果反馈给智能控制系统，对混合机的倾角、转速和填充率进行调整，改善混匀与制粒效果，提高生产率，实现混合机性能的最佳匹配，达到设备效益最大化的目的。

2、本发明对支撑筒体的轮胎支承组进行受力检测，根据检测结果反馈给智能控制系统，使系统根据程序合理调整匹配混料系统工艺参数，如配料系统给料量、洒水水量、圆筒转速、圆筒倾角、填充率等，在保证产量的前提下降低实现节能降耗的目的。

3、本发明对支撑辊轮受力进行检测并将结果反馈给智能控制系统，使系统根据程序设定自动启动刮刀装置清理圆筒内壁粘料，减轻设备运转负荷，保证设备长期稳定运行。

附图说明

图1为本发明智能型可倾动刮刀圆筒混合机的主视图；

图2为本发明智能型可倾动刮刀圆筒混合机的主视图的剖视图；

图3为本发明智能型可倾动刮刀圆筒混合机的侧视图；

图4为本发明智能型可倾动刮刀圆筒混合机的局部放大图；以及

图5为沿图4中A-A线的剖视图。

主要附图标记：

筒体1；柔性传动装置2；轮胎支承组3；可倾动底座4；刮刀装置5；倾动转轴6；驱动铰轴7；驱动装置8；支撑铰轴9；滑动楔块10；滑动支座11；固定楔块12；固定支座13；输出轴14；信号大齿轮15，15’；信号小齿轮16，16’；连接轴17；联轴器18；绝对值编码器19；编码器支架20；检测箱体21；称重传感器22；支撑座23；增量型编码器24；驱动马达25；入料端罩26；卸料端罩27。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

如图1～5所示，本发明提供一种智能型可倾动刮刀圆筒混合机，包括筒体1、柔性传动装置2、轮胎支承组3、可倾动底座4、刮刀装置5和检测装置，筒体1通过轮胎支承组3支撑在可倾动底座4上并通过柔性传动装置2驱动；柔性传动装置2和轮胎支承组3均固定在可倾动底座4上并随可倾动底座4围绕倾动转轴6转动预设角度，可倾动底座4通过位于其中部的固定支座13和由滑动楔块10、滑动支座11、固定楔块12组成的滑动支座组件共同支撑，且滑动楔块10、滑动支座11和固定楔块12组成的两个楔面彼此配合并处于自锁状态，可倾动底座4的第一端通过驱动铰轴7与驱动装置8的第一端转动连接，驱动装置8的第二端通过支撑铰轴9驱动滑动楔块10沿滑动支座11滑动一定距离，滑动楔块10的第一表面沿固定楔块12滑动一定距离，固定楔块12带动可倾动底座4围绕驱动铰轴7转动预设角度。

具体的，检测装置包括倾动角度检测装置、筒体转速检测装置和轮胎支撑力检测装置。倾动角度检测装置包括位于倾动转轴6的端部的输出轴14、信号大齿轮15，15’、信号小齿轮16，16’、连接轴17、联轴器18和绝对值编码器19，输出轴14的第一端与6倾动转轴的端部固定连接，输出轴14的第二端与信号大齿轮15固定连接，信号大齿轮15与信号小齿轮16相啮合，经两级相同速比配置的增速传动后由信号小齿轮16’经过连接轴17、联轴器18与绝对值编码器19连接，绝对值编码器19通过编码器支架20安装在检测箱体21上。

轮胎支撑力检测装置采用多组称重传感器22，分别设置于柔性传动装置2相邻两侧的轮胎支承组3的支撑座23上；筒体转速检测装置包括增量型编码器24，增量型编码器24安装在柔性传动装置2的驱动马达25上。

本发明的智能型可倾动刮刀圆筒混合机还设有刮刀装置5，刮刀装置5通过其两端的安装法兰分别支撑在入料端罩26和卸料端罩27上，且刮刀装置5采用电动传动装置传动。

本发明的具体操作步骤如下：

本发明的一种智能型可倾动刮刀圆筒混合机，包括筒体1、柔性传动装置2、轮胎支承组3、可倾动底座4、刮刀装置5和检测装置组成，筒体1通过轮胎支承组3支撑在可倾动底座4上并通过柔性传动装置2驱动，柔性传动装置2和轮胎支承组3均固定在可倾动底座4上并随可倾动底座4围绕倾动转轴6转动预设角度。

现场实际生产过程中，当生产条件改变时，由智能化控制系统自动检测工艺参数的改变或操作者输入所需改变的混合机倾动角度后，可倾动底座4的驱动装置8根据系统指令运动，驱动装置8的一端通过支撑铰轴9驱动滑动楔块10沿滑动支座11滑动一定距离，滑动楔块10的第一表面沿可倾动底座4的固定楔块12滑动一定距离，由于楔块角度的作用，固定楔块12带动可倾动底座4围绕倾动转轴6转动预设角度。

倾动转轴6转过的角度经由倾动转轴6端部的输出轴14，信号大齿轮15、15’，信号小齿轮16、16’组成的两级放大传动，由连接轴17通过联轴器18将转过角度的放大值传递给绝对值编码器19，绝对值编码器19将角度位置信号转换输出成电信号反馈至智能型控制系统，经控制系统将反馈信号与输入信号比较分析处理至满足系统要求后发出停止指令。

此时可倾动底座4通过中部的固定支座13和由滑动楔块10、滑动支座11和固定楔块12组成的滑动支座组件共同支撑，且滑动楔块10、滑动支座11和固定楔块12组成的两个楔面配合处于自锁状态，此时驱动装置8卸荷。

当生产条件改变时，由智能化控制系统自动检测工艺参数的改变或操作者输入所需改变的混合机转速后，柔性传动装置2的驱动马达25根据系统指令做加速或减速运动，直连在驱动马达25上的增量型编码器24检测并反馈驱动马达25转速的变化数值，当达到控制系统要求时发出指令，驱动马达25以改变后的速度稳定运行。驱动马达25上的增量型编码器24可以随时检测筒体1随生产条件变化引起的转速改变并反馈至控制系统，控制系统根据变化情况做出相应的自动调整。

在生产过程中，支撑筒体1的轮胎支承组3所设置的多组称重传感器22可以实时对轮胎的受力状态进行检测，不仅可以根据检测结果反馈给智能控制系统，使系统根据程序设计合理调整匹配混料系统工艺参数，如配料系统给料量、洒水水量、圆筒转速、圆筒倾角、填充率等，在保证产量的前提下降低实现节能降耗的目的，或在设备能力范围内提供生产产量，而且可以根据支撑辊轮受力进行检测结果反馈给智能控制系统，使系统根据程序设定自动启动刮刀装置5清理圆筒内壁粘料，减轻设备运转负荷，保证设备长期稳定运行。

刮刀装置5安装位于柔性驱动装置2的对侧，筒体提升的混合料远离刮刀装置5，同时刮刀装置5的旋转方向与筒体1的旋转方向相反。

本发明由于可倾动底座4采用了楔面滑动自锁式倾动装置，可以根据需要随时进行倾动角度调节。在实际工作中，一般可间隔固定时间或根据需要，相对固定可倾动底座4的倾角，以降低能耗及提高设备运转稳定性。同时，采用了自动检测系统，可以根据一次混匀和二次制粒的效果对混合机工艺参数如圆筒转速、倾角、填充率、洒水量等进行实时检测和调整，可以实现对设备的智能化控制，与智能化混合机混合工艺系统配合，达到节能、高效、稳定、安全的使用效果，具有较高的推广使用价值，可应用于新建烧结工程的混合工段，也可应用于烧结厂大修时对混合机进行改造。

以上所述是本申请的优选实施方式，不以此限定本发明的保护范围，应当指出，对于该技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能型可倾动刮刀圆筒混合机，包括筒体、柔性传动装置、轮胎支承组、可倾动底座和检测装置，其特征在于，

所述筒体通过所述轮胎支承组支撑在所述可倾动底座上并通过所述柔性传动装置驱动；

所述柔性传动装置和轮胎支承组均固定在所述可倾动底座上并随所述可倾动底座围绕倾动转轴转动，所述可倾动底座通过位于其中部的固定支座和由所述滑动楔块、滑动支座、固定楔块组成的滑动支座组件共同支撑，且所述滑动楔块、滑动支座和固定楔块组成的两个楔面彼此配合并处于自锁状态，所述可倾动底座的第一端通过所述驱动铰轴与驱动装置的第一端转动连接，所述驱动装置的第二端通过所述支撑铰轴驱动所述滑动楔块沿所述滑动支座滑动一定距离，所述滑动楔块的第一表面沿所述固定楔块滑动一定距离，所述固定楔块带动所述可倾动底座围绕驱动铰轴转动预设角度；以及

所述检测装置包括倾动角度检测装置、筒体转速检测装置和轮胎支撑力检测装置。

2.根据权利要求1所述的智能型可倾动刮刀圆筒混合机，其特征在于，所述倾动角度检测装置包括位于倾动转轴的端部的输出轴、信号大齿轮、信号小齿轮、连接轴、联轴器和绝对值编码器，所述输出轴的第一端与倾动转轴的端部固定连接，所述输出轴的第二端与所述信号大齿轮固定连接，所述信号大齿轮与所述信号小齿轮相啮合，经两级相同速比配置的增速传动后由所述信号小齿轮经过所述连接轴、联轴器与绝对值编码器连接，所述绝对值编码器通过编码器支架安装在检测箱体上。

3.根据权利要求2所述的智能型可倾动刮刀圆筒混合机，其特征在于，所述轮胎支撑力检测装置采用多组称重传感器，分别设置于所述柔性传动装置相邻两侧的轮胎支承组的支撑座上。

4.根据权利要求3所述的智能型可倾动刮刀圆筒混合机，其特征在于，所述筒体转速检测装置包括增量型编码器，所述增量型编码器安装在所述柔性传动装置的驱动马达上。

5.根据权利要求4所述的智能型可倾动刮刀圆筒混合机，其特征在于，还设有所述刮刀装置，所述刮刀装置通过其两端的安装法兰分别支撑在所述入料端罩和卸料端罩上，且所述刮刀装置采用电动传动装置传动。

6.根据权利要求5所述的智能型可倾动刮刀圆筒混合机，其特征在于，所述驱动装置采用液压驱动装置驱动，或者采用电动传动装置传动或手动传动装置传动，同时可以使用两套驱动装置驱动，分别布置在所述可倾动底座的第一端和第二端。

7.根据权利要求6所述的智能型可倾动刮刀圆筒混合机，其特征在于，所述可倾动底座的上表面与水平面之间的夹角范围为1°至5°。

8.根据权利要求7所述的智能型可倾动刮刀圆筒混合机，其特征在于，所述可倾动底座的上表面与水平面之间的夹角范围为1.5°至3.5°。