CN109569412B - 一种混合设备及其清料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混合设备及其清料装置，该清料装置包括置于混合桶内的刮刀部件；所述刮刀部件包括刮刀架和耐磨刮刀；其中，所述刮刀架沿轴向悬置固定设置，所述耐磨刮刀具有多个沿轴向依次设置在所述刮刀架上的刮刀单元，每个所述刮刀单元包括与所述刮刀架可拆卸连接的刮刀基体，以及设置在所述刮刀基体上的耐磨刀片。本方案通过结构优化可有效控制检修更换成本，且便于操作，为确保设备作业率提供了可靠的保障。

Description

一种混合设备及其清料装置

技术领域

本发明涉及混合搅拌技术领域，尤其涉及一种混合设备及其清料装置。

背景技术

众所周知，冶金、化工、建材等行业的产品原料大多为混合料，混合料中各组分必需均匀混合，以确保产品性能和品质。特别是，钢铁行业烧结球团的原料均为粉料，且原料各组分差异大，为确保产品性能和品质，一般都采用混合能力较强的强力混合机。其中，立式强力混合机以其混合能力强，混匀效果好，混合效率高的特点，得以广泛应用。

现有的立式混合机主要包括搅拌桨、混合桶、固定支架及驱动装置等构件。物料从上端进料口进入，落入混合桶内经过搅拌桨搅拌。为更好的混合物料，混合桶也会以一定速度自转，混合后的物料于混合桶底部中心出口处排出。混合物料含有的水分使得物料具有较强的粘接性，容易在混合桶内侧壁及底部积料板结。物料板结清除不及时将越积越厚，严重影响设备的正常运行、混合效果及维护。为了及时清理物料板结，混合桶内设置有侧壁固定刮刀，该刮刀整体悬挂在混合桶上端支架横梁上，刮料侧涂有耐磨涂料或者堆焊耐磨材料，刮料耐磨层长时间接触物料磨损后，需要整体更换侧部固定刮刀。受其自身结构的限制，固定刮刀使用寿命较短，更换较困难，因此，检修更换成本较高，影响设备作业率，极大地提高了生产成本。

另外，该刮刀整体悬挂在混合桶上端支架横梁上，在底部物料的挤压下，刮刀架将产生弯曲变形倾斜远离桶壁，无法有效的清理粘料，混合桶内侧下端及底部物料积料过多将影响设备运行；并且物料在桶壁上受侧部刮刀挤压时间长后，板结更加硬实，清理难度进一步加大。此外，实际更换作业时，均需要定期停机清除混合桶内部物料，人为观测磨损情况，主观判断是否需要更换，一方面增加了检修难度，另一方面人为观测失准，极易造成浪费或者过度使用刮刀，影响设备的整体使用及混合效果。

有鉴于此，亟待针对现有混合设备进行结构优化，以克服侧壁固定刮刀所存在的检修更换成本过高，影响设备作业率的缺陷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种混合设备及其清料装置，通过结构优化可有效控制检修更换成本，且便于操作，为确保设备作业率提供了可靠的保障。

本发明提供的混合设备清料装置，包括置于混合桶内的刮刀部件；所述刮刀部件包括刮刀架和耐磨刮刀；其中，所述刮刀架沿轴向悬置固定设置，所述耐磨刮刀具有多个沿轴向依次设置在所述刮刀架上的刮刀单元，每个所述刮刀单元包括与所述刮刀架可拆卸连接的刮刀基体，以及设置在所述刮刀基体上的耐磨刀片。

优选地，在水平投影面内，所述刮刀基体呈由迎料段和内侧段构成的L型，所述刮刀基体的迎料段和内侧段分别与所述刮刀架的迎料面和内侧面贴合适配；所述耐磨刀片设置为沿轴向依次与所述迎料段可拆卸连接的多个。

优选地，所述刮刀单元还包括多个耐磨柱，所述耐磨柱嵌装在所述刮刀基体的所述内侧段上，且所述耐磨柱均伸出于所述内侧段的本体表面。

优选地，多个所述耐磨柱沿设置为多排，且相邻两排的每个所述耐磨柱依次交错排布。

优选地，所述刮刀部件还包括：破料器，设置在所述刮刀架底端的所述刮刀基体内侧，所述破料器具有水平迎料刃及自所述水平迎料刃向上延伸的导料斜面。

优选地，所述破料器的后侧水平设置有挡轮，所述挡轮用于与所述混合桶的桶底凸圈外周表面径向相抵限位。

优选地，所述破料器的内侧具有沿所述桶底凸圈的顶面折弯延伸至其内周表面一侧的清理卡块。

优选地，还包括：板结厚度检测部件，用于获取所述混合桶侧壁的物料板结厚度；控制部件，用于根据所述板结厚度检测部件获取的物料板结厚度确定所述耐磨刀片的磨损量，并以所述磨损量超出预设磨损阈值为判断条件，实时显示所述磨损量和/或输出报警信号和/或停机信号。

优选地，所述板结厚度检测部件设置在所述刮刀部件的非迎料侧，具体为与所述混合桶侧壁相抵的机械探头或者激光测距探头。

本发明还提供一种混合设备，包括混合桶和具有刮刀部件的如前所述的清料装置。

与现有技术相比，本发明创造性地进行了技术改进，其耐磨刮刀与刮刀架之间采用可拆卸连接方式，具体地，其耐磨刮刀包括多个沿轴向依次设置的刮刀单元，每个刮刀单元由刮刀基体及设置在其上的耐磨刀片构成，通过刮刀基体与刮刀架可拆卸连接。如此设置，对于各刮刀单元的刀片磨损程度不同的情形，仅需选择性替换磨损严重的耐磨刀片即可，或者通过更换刮刀单元即可完成维护，无需进行整体替换，可有效控制检修维护成本。

在本发明的优选方案中，刮刀基体呈由迎料段和内侧段构成的L型，以与刮刀架的迎料面和内侧面贴合适配，以形成稳定的承载能力；耐磨刀片随着设备的运行实时清理混合桶侧壁板结物料，并对物料的流动形成导向作用，将桶壁物料引流向混合桶中心区域。另外，刮刀基体的内侧段上嵌装设置有耐磨柱，且各耐磨柱均伸出于内侧段的本体表面，由此，物料能够在刮刀基体内侧粘附形成料衬，形成对刮刀基体保护，从而可进一步提高刮刀的使用寿命；此种结构下，只需更换磨损的耐磨刀片，长期使用待刮刀基体磨损到报废后，即可整体更换刮刀单元。本方案大大减少了高价格耐磨材料的用量，降低了加工难度，并可最大限度的提升刮刀部件的使用寿命。

在本发明的另一优选方案中，通过设置在刮刀架底端的破料器实现桶底积料的清理，可完全规避重力作用导致桶底板结积料存在的缺陷；进一步地，破料器的后侧水平设置有挡轮，该挡轮用于与混合桶的桶底凸圈外周表面径向相抵限位，可避免悬臂结构的刮刀架受混合桶侧壁板结物料挤压向混合桶中心发生变形，能够确保设备良好可靠的运行状态，有效提高生产作业效率。

在本发明的又一优选方案中，增设有物料厚度监控功能，根据板结厚度检测部件获取的物料板结厚度确定所述耐磨刀片的磨损量，并以磨损量超出预设磨损阈值为判断条件，实时显示磨损量和/或输出报警信号和/或停机信号；如此设置，可准确判断耐磨刀片的磨损程度，以适时进行检修更换，能够有效规避浪费或者过度使用刮刀的情形，确保设备良好运行及混合效果。

附图说明

图1为具体实施方式所述混合设备清料装置与混合桶的装配关系示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为耐磨刮刀的整体结构示意图；

图4为图3的B-B剖面图；

图5为刮刀单元的装配爆炸示意图；

图6为另一角度所示清料装置与混合桶的装配关系示意图；

图7为图2的C-C剖视图；

图8为图7中所示挡轮与桶底凸圈的配合关系示意图；

图9为图1中所示板结厚度检测部件与刮刀架和混合筒侧壁的配合关系示意图；

图10为刮刀部件与横梁间的装配爆炸示意图。

图中：

清料装置10、刮刀部件1、刮刀架11、长孔111、螺杆112、耐磨刮刀12、刮刀单元121、刮刀基体1211、迎料段12111、内侧段12112、耐磨刀片1212、耐磨柱1213、破料器13、水平迎料刃13、导料斜面132、挡轮14、支架15、清理卡块16、板结厚度检测部件2、基座3、第一面31、第二面32、螺纹孔33、孔34、长孔35、螺杆36；

混合桶20、横梁201、螺纹孔2011、孔2012、桶底凸圈202。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

不失一般性，本实施方式以图中所示相对位置关系的混合桶作为描述基础，详细说明清料装置的核心方案。应当理解，该混合桶与清料装置的尺寸比例关系，以及用于悬置固定刮刀部件的顶部横梁的结构形式，均未对本申请请求保护的技术方案构成实质性的限制。

请参见图1和图2，其中，图1为本实施方式所述混合设备清料装置与混合桶的装配关系示意图，图2为图1的俯视图。

图中所示，该清料装置10的刮刀部件1置于混合桶20的内部，以清理筒内积料。该刮刀部件1包括沿轴向悬置固定设置的刮刀架11和与刮刀架11可拆卸连接的耐磨刮刀12，具体地，该耐磨刮刀12包括多个沿轴向(刮刀架11的长度方向)依次设置在刮刀架11上的刮刀单元121，每个刮刀单元121包括刮刀基体1211和耐磨刀片1212，其中，刮刀基体1211与刮刀架11可拆卸连接，耐磨刀片1212设置在刮刀基体1212上。每个刮刀单元121独立可拆卸设置在刮刀架11上。设备运行过程中，耐磨刮刀12作为主要清理部件将产生磨损，对于各刮刀单元121的刀片磨损程度不同的情形，仅需选择性替换磨损严重的耐磨刀片1212或刮刀单元121即可。检修无需进行整体替换。组装拆卸易于操作，对设备正常运行的影响大大降低。

当然，对于每个刮刀单元121来说，耐磨刀片1212沿轴向依次设置为多个，分别与相应刮刀基体1211可拆卸连接为最优方案。

为了提高磨损后更换耐磨刮刀的便利性，可对耐磨刮刀12作进一步优化。如图3所示，该图示出了耐磨刮刀12的整体结构示意图。

进一步地，在水平投影面内，刮刀基体1211呈由迎料段12111和内侧段12112构成的L型，请一并参见图3和图4，其中，图4为图3的B-B剖面图。其迎料段12111与刮刀架11的迎料面贴合适配，其内侧段12112与刮刀架11的内侧面贴合适配，以形成稳定的承载能力。如图4所示，该耐磨刀片1212横截面为不规则三角形，可采用陶瓷、或硬质合金等高耐磨材质制造，其上开有沉头通孔，采用螺栓与刮刀基体1211的迎料段12111可拆卸连接，刮刀基体1211的迎料段12111上设置适配螺纹孔。

组装完成后，耐磨刮刀12固定于刮刀架11上，耐磨刀片1212随着设备的运行实时清理混合桶1侧壁板结物料，并对物料的流动形成导向作用，将桶壁物料引流向混合桶20中心区域。

另外，刮刀基体1211的内侧段12112上嵌装设置有多个耐磨柱1213，且该耐磨柱1213均伸出于内侧段12112的本体表面。具体地，内侧段12112上相应设置有沉头孔，耐磨柱1213例如但不限于采用T型圆柱结构，插装入相应沉头孔后采用耐高温胶固定。耐磨柱1213采用耐磨材料制造，其伸出于刮刀基体1211，能够有利于物料在内侧粘附形成料衬，保护刮刀基体1211(普通钢材)，进而保护刮刀架11，能够进一步提高刮刀的使用寿命。

请一并参见图3和图5，其中，图5为刮刀单元的装配爆炸示意图。

多个耐磨柱1213沿设置为多排，且相邻两排的每个耐磨柱1213依次交错排布，以在刮刀基体1211的内侧段12112内侧形成均匀保护料衬。此种结构下，只需更换磨损的耐磨刀片1212，长期使用待刮刀基体1211磨损到报废后，即可整体更换刮刀单元121或耐磨刮刀12。本方案可有效减少高价格耐磨材料的用量，降低了加工难度，在有效提高刮刀部件1使用寿命的基础上，易于检修更换操作。

为了整体提高清理效果，避免桶底板结积料，该刮刀部件1以在所述刮刀架11底端的刮刀基体1211内侧设置破料器13。请一并参见图6和图3，其中，图6为另一角度所示清料装置与混合桶的装配关系示意图。

如图所示，该破料器13具有水平迎料刃131及自该水平迎料刃131向上延伸的导料斜面132，随着设备运行，对清理脱离混合桶底部的物料进行向上导流作用，加强混合效果。

进一步地，破料器13的后侧水平设置有挡轮14，该挡轮14相对于刮刀架11回转，例如但不限于图中所示的与破料器13共用支架15。当然，也可各自采用独立支架的方式实现。请一并参见图7和图8，其中，图7为图2的C-C剖视图，图8为图7中所示挡轮与桶底凸圈的配合关系示意图。

图中所示，挡轮与混合桶20的桶底凸圈202外周表面径向相抵限位。可避免悬臂结构的刮刀架11受混合桶20侧壁板结物料挤压向混合桶中心发生变形，从而确保设备良好可靠的运行状态，有效提高生产作业效率。

此外，在破料器13的内侧具有沿桶底凸圈202的顶面折弯延伸至其内周表面一侧的清理卡块16。结合图8和图3所示，该破料器13的清理卡块16向下形成的开口对应于桶底凸圈202，可以同步对桶底凸圈202进行清理，避免物料板结。应当理解的是，清理卡块16可以与破料器13一体成型，也可分别加工组装在一起。

同时，为了避免人为监测导致的失准缺陷，本方案还包括板结厚度检测部件2和控制部件(图中未示出)，如图7和图10所示，其中，图10为图1中所示板结厚度检测部件与刮刀架和混合筒侧壁的配合关系示意图。

其中，板结厚度检测部件2用于获取混合桶20侧壁的物料板结厚度，控制部件根据板结厚度检测部件2获取的物料板结厚度确定耐磨刀片1212的磨损量，并以该磨损量超出预设磨损阈值为判断条件，实时显示所述磨损量和/或输出报警信号和/或停机信号。由此，可准确的板结积料厚度，及时有效地进行积料清理。

操作者可通过显示部件(图中未示出)所显示的当前板结厚度作出是否停机检修的判断，或者，也可将该实时获取的板结厚度输出至控制部件，实现监测自动控制。也就是说，所测数据被传输到控制系统上，通过程序设定，在物料板结到一定厚度时，程序做出报警反应，以提示工作人员对刮刀部件1进行检修更换，及时清理混合桶20侧壁积料。当然，当板结厚度严重至影响设备运行安全时，还可直接发出停机信号。

具体地，板结厚度检测部件2优选设置在刮刀部件1的非迎料侧，一方面可减少物料冲击造成板结厚度检测部件2磨损，另外基于耐磨刮刀12的导流作用，该侧会形成一定物料真空区，有利于检测。另外，板结厚度检测部件2数量优选不少于3个，且沿刮刀架11的长度方向依次设置，以确保检测结果的精准度。

本方案中，板结厚度检测部件2可以采用不同功能形式的传感器，例如但不限于，与混合桶侧壁相抵的机械探头或者激光测距探头，只要能够准确检测反馈桶壁积料厚度均在本申请请求保护的范围内。

需要说明的是，本文中“轴向”和“径向”是以混合桶20的几何关系作为描述主体定义的，方位词“前”、“后”是以刮刀部件1相对于物料的运动方向定义的，方位词“外”和“内”是以混合桶20的中心为基准定义的。此外，“迎料面”是指清理积料相对运动过程中刮刀架11与积料相对侧的本体表面。应当理解，上述方位词的使用仅用于清楚表达构件间相对位置关系及作用机理。

下面简述本方案所述混合桶20侧壁板结厚度检测原理。

实施例一，采用机械探头，其前端为一可伸缩的探头，探头另一端插装在传感器内部，且内部绕有感应线圈。板结物料厚度变化，会使探头插入传感器深度产生变化，继而在感应线圈上产生自感系数和互感系数的变化，再由电路转换为电压或电流的变化量输出，从而获得混合桶20侧壁板结料厚度，推算出耐磨刀片1212的磨损程度，如探头缩回3mm，通过线圈感应将数据传输到控制系统，通过信号解析后，得出混合桶侧壁物料板结厚度增加3mm，耐磨刮刀12磨损3mm。进一步地，所测数据被传输到控制系统上，通过程序设定，在物料板结到一定厚度时，程序做出报警反应，提示工作人员对耐磨刮刀12进行检修更换。

实施例二，采用激光探头，其前端为一可发射激光测距的探头，板结物料厚度变化，会使探头激光反射距离产生变化，从而获得混合桶20侧壁板结料厚度，推算出耐磨刀片1212的磨损程度，如探头激光反射距离缩回3mm，通过反射距离将数据传输到控制系统，通过信号解析后，得出混合桶侧壁物料板结厚度增加3mm，耐磨刮刀12磨损3mm。进一步地，所测数据被传输到控制系统上，通过程序设定，在物料板结到一定厚度时，程序做出报警反应，提示工作人员对耐磨刮刀12进行检修更换。

另外，对于动态配合构件的组装关系，通常需要各构件具有较高的加工精度，以避免误差累积影响装配精度。为了避免构件加工精度导致加工成本过高，可对刮刀部件1与横梁201的连接方式作进一步优化。

具体地，刮刀部件1的刮刀架11通过基座3与设置在混合桶20顶部的横梁201连接，请一并参见图10，该图为刮刀部件1与横梁201间的装配爆炸示意图。该刮刀架11与基座3的第一面31通过螺纹紧固件形成第一可拆卸连接副，该基座3的第二面32通过螺纹紧固件与横梁201形成第二可拆卸连接副。其中，第一可拆卸连接副和第二可拆卸连接副中，一者的配合面间可沿轴向调节相对位置，另一者的配合间可沿水平方向调节相对位置。也就是说，刮刀架11相对于基座3轴向可调、基座3相对于横梁201水平方向可调，或者，刮刀架11相对于基座3水平方向可调、基座3相对于横梁201竖向可调，从整体上保证刮刀部件1可相对于混合桶20的侧壁和桶底调整至预定距离，有效适应关联构件相对较低的尺寸公差限制，合理控制产品加工成本。

应当理解，用于实现相对位置调节的第一可拆卸连接副和第二可拆卸连接副，可采用不同的实现方式，例如但不限于图10中所示的优选方案。

如图10所示，刮刀部件1的刮刀架11上端沿轴向开设的长孔111，与基座3第一面31上的螺纹孔33配套安装螺栓固定，可微调刮刀部件1在垂直方向的工作位置，确保刮刀部件1与混合桶20底部无接触干涉；进一步地，刮刀架11上的螺杆112穿过基座3顶部的孔34，当垂直位置调好后，紧固长孔111处螺栓，并紧固螺杆112处螺母，可进一步防止长孔111处螺栓松动造成刮刀部件1下落。

相应地，基座3第二面上开设有长孔35，与横梁201上设置的螺纹孔2011配合安装螺栓，通过长孔35可调节刮刀部件1在水平方向的工作位置，进而可微调耐磨刮刀12与混合桶1侧壁的间隙；同样地，基座3端部的螺杆36，穿过横梁201上的孔2012，当水平位置调好后，通过长孔35处螺栓及螺杆36处螺母紧固双固定，有效防止松动。具有较好的工作可靠性。

除前述清料装置外，本实施方式还提供一种包括混合桶20和前述清料装置10的混合设备。其中，该混合设备的动力传动装置、搅拌装置等功能部件非本申请的核心发明点所在，本领域普通技术人员可以基于现有技术实现，故本文不再赘述。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种混合设备清料装置，包括置于混合桶内的刮刀部件；其特征在于，所述刮刀部件包括：

刮刀架，沿轴向悬置固定设置；

耐磨刮刀，具有多个沿轴向依次设置在所述刮刀架上的刮刀单元，每个所述刮刀单元包括与所述刮刀架可拆卸连接的刮刀基体，以及设置在所述刮刀基体上的耐磨刀片，所述刮刀基体由迎料段和内侧段构成，所述刮刀基体的迎料段和内侧段分别与所述刮刀架的迎料面和内侧面贴合适配；所述耐磨刀片设置为沿轴向依次与所述迎料段可拆卸连接的多个；

所述刮刀单元还包括多个耐磨柱，所述耐磨柱嵌装在所述刮刀基体的所述内侧段上，且所述耐磨柱均伸出于所述内侧段的本体表面。

2.根据权利要求1所述的清料装置，其特征在于，在水平投影面内，所述刮刀基体呈由所述迎料段和所述内侧段构成的L型。

3.根据权利要求2所述的清料装置，其特征在于，多个所述耐磨柱沿设置为多排，且相邻两排的每个所述耐磨柱依次交错排布。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的清料装置，其特征在于，所述刮刀部件还包括：

破料器，设置在所述刮刀架底端的所述刮刀基体内侧，所述破料器具有水平迎料刃及自所述水平迎料刃向上延伸的导料斜面。

5.根据权利要求4所述的清料装置，其特征在于，所述破料器的后侧水平设置有挡轮，所述挡轮用于与所述混合桶的桶底凸圈外周表面径向相抵限位。

6.根据权利要求5所述的清料装置，其特征在于，所述破料器的内侧具有沿所述桶底凸圈的顶面折弯延伸至其内周表面一侧的清理卡块。

7.根据权利要求1所述的清料装置，其特征在于，还包括：

板结厚度检测部件，用于获取所述混合桶侧壁的物料板结厚度；

控制部件，用于根据所述板结厚度检测部件获取的物料板结厚度确定所述耐磨刀片的磨损量，并以所述磨损量超出预设磨损阈值为判断条件，实时显示所述磨损量和/或输出报警信号和/或停机信号。

8.根据权利要求7所述的清料装置，其特征在于，所述板结厚度检测部件设置在所述刮刀部件的非迎料侧，具体为与所述混合桶侧壁相抵的机械探头或者激光测距探头。

9.一种混合设备，包括混合桶和具有刮刀部件的清料装置，其特征在于，所述清料装置采用如权利要求1至8中任一项所述的混合设备清料装置。

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