CN109621823B - 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，所述耐磨刮刀与所述刮刀架可拆卸连接；所述清料装置还包括形变检测部件，所述形变检测部件用于获取所述刮刀架相对于所述混合桶的侧壁的径向偏摆量，以实时显示和/或输出所述径向偏摆量。应用本方案，可及时有效地完成检修维护，能够为设备正常运行及混合效果提供了可靠保障。

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混合搅拌。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，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。特别是，原料不同可能产生弯曲的时间及程度均有较大差异，需要定期停机检查刮刀架，人为观测变形情况，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，以及时有效地进行检修维护，确保设备正常运行及混合效果。

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，该清料装置可及时有效地完成检修维护，能够为设备正常运行及混合效果提供了可靠保障。

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，所述耐磨刮刀与所述刮刀架可拆卸连接；所述清料装置还包括形变检测部件，所述形变检测部件用于获取所述刮刀架相对于所述混合桶的侧壁的径向偏摆量，以实时显示和/或输出所述径向偏摆量。

优选地，所述清料装置还包括控制部件，用于以所述形变检测部件获取的径向偏摆量超出预设偏摆阈值为判断条件，输出报警信号和/或停机信号。

优选地，所述形变检测部件为固定设置在所述混合桶顶部的角度传感器，所述角度传感器的底部设置有活动摆杆，并配置为：在板结物料挤压下产生形变的所述刮刀架可压抵所述活动摆杆同步产生径向偏摆，以获取所述径向偏摆量。

优选地，所述角度传感器设置在所述混合桶顶部的横梁上，所述刮刀架上设置有与所述活动摆杆压抵适配的传感器挡件，所述传感器挡件位于所述刮刀架的迎料面的相反侧。

优选地，所述耐磨刮刀包括多个沿轴向依次设置在所述刮刀架上的刮刀单元，所述刮刀单元包括：刮刀基体，与所述刮刀架可拆卸连接；耐磨刀片，设置在所述刮刀基体上。

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，所述刮刀部件的刮刀架通过基座与设置在所述混合桶顶部的横梁连接；所述刮刀架与所述基座的第一面通过螺纹紧固件形成第一可拆卸连接副，所述基座的第二面通过螺纹紧固件与所述横梁形成第二可拆卸连接副；其中，所述第一可拆卸连接副和所述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。

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清料装置，所述清料装置采用如前所述的混合设备清料装置。

与现有技术相比，本发明创造性地进行了技术改进，通过形变检测部件获取刮刀架相对于混合桶侧壁产生的径向偏摆量，以实时显示和/或输出径向偏摆量，由此，可准确的监测刮刀架的变形程度，及时进行底部积料的清理，从而避免底部积料板结影响设备的正常运行，确保物料混合效果。同时，其耐磨刮刀与刮刀架之间采用可拆卸连接方式，耐磨刮刀经长时间使用磨损后，可将其自刮刀架拆卸下来进行更换，无需进行整体替换，可有效控制维护成本；且组装拆卸易于操作，对设备正常运行的影响大大降低。

在本发明的优选方案中，该形变检测部件为固定设置在混合桶顶部的角度传感器，其底部设置有活动摆杆，当板结物料挤压作用于刮刀架产生形变时，可压抵该活动摆杆同步产生径向偏摆，以获取刮刀架的径向偏摆量，进一步利用刮刀架上设置的传感器挡件与该活动摆杆适配。在准确监测刮刀架变形程度的基础上，合理利用了构件组配空间，具有结构设计合理、可靠的特点。

在本发明的另一优选方案中，其耐磨刮刀包括多个沿轴向依次设置的刮刀单元。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，更进一步提高了检修维护成本。

在本发明的又一优选方案中，刮刀架通过基座与设置在混合桶顶部的横梁连接，其中，刮刀架与基座的第一面形成第一可拆卸连接副，基座的第二面通过螺纹紧固件与横梁形成第二可拆卸连接副，并且第一可拆卸连接副和第二可拆卸连接副分别可沿轴向和水平方向调节相对位置。如此设置，根据具体结构和应用情境，可调整刮刀部件相对于混合桶的侧壁和桶底之间的预定距离，具有较好的可适应性；同时，可适应预定调节范围内构件尺寸，由此可降低关联构件的尺寸公差限制，进一步合理控制产品加工成本。

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图示出了图1中所示角度传感器与刮刀架和横梁的配合关系示意图；

图4为图2的A向局部视图；

图5的图4中所示刮刀架受压形变后的配合关系示意图；

图6为刮刀部件与横梁间的装配爆炸示意图；

图7为耐磨刮刀的整体结构示意图；

图8为图7的B-B剖面图；

图9为刮刀单元的装配爆炸示意图。

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、传感器挡件13、角度传感器2、活动摆杆21、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。

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，长时间使用磨损后，可将耐磨刮刀12自刮刀架11拆卸下来进行更换，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。

同时，本方案还包括形变检测部件，用于获取刮刀架11相对于混合桶20侧壁的径向偏摆量，以实时显示和/或输出所述径向偏摆量。由此，可准确的监测刮刀架11的变形程度，及时进行底部积料的清理。

需要说明的是，形变检测部件可以采用不同功能形式的传感器，例如但不限于，采用固定设置在混合桶20顶部的角度传感器2，图中所示角度传感器2固定设置在混合桶20顶部的横梁201上，请一并参见图3，该图示出了角度传感器2与刮刀架11和横梁201的配合关系示意图。显然，基于角度传感器2需要固定的装配要求，应当不局限于以图示横梁201结构进行固定。

结合图4和图5所示，其中，图4为图2的A向局部视图，图5的图4中所示刮刀架11受压形变后的配合关系示意图。该角度传感器2的底部设置有活动摆杆21，并配置为：在板结物料挤压下产生形变的该刮刀架11可压抵活动摆杆21同步产生径向偏摆，以获取径向偏摆量。为了简化结构以获得最佳检测精度，作为优选，刮刀架11上可设置有与活动摆杆21压抵适配的传感器挡件13，该传感器挡件13位于刮刀架11的迎料面的相反侧。由此，一方面可快速有效地进行将刮刀架11本体受压产生的形变传递至活动摆杆21，同时可充分利用刮刀架11的外围装配空间。

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，其中，“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晰示明构件间的相对位置关系及作用机理。

下面简述本方案所述刮刀架11形变检测原理。

如图4所示，角度传感器2下的活动摆杆21与刮刀架11上的传感器挡件13。当设备运行一段时间后，基于重力的影响，物料将在混合桶20底部比较集中，使得混合桶20的侧壁下端板结物料厚度逐渐增大，板结物料的厚度自下而上呈递减趋势，由此，刮刀架11受板结物料挤压发生变形时，刮刀架11上设置的传感器挡件13会推动活动摆杆21位置发生变化，如图5所示，混合桶20侧壁板结物料的角度m°对应于活动摆杆21与原始位置形成的夹角n°，进而推算出刮刀架11形变后的径向偏摆量。

这里，当刮刀架11受板结物料挤压发生变形时，操作者可通过显示部件(图中未示出)所显示的当前径向偏摆量作出是否停机检修的判断，或者，也可将该实时获取的刮刀架11的径向偏摆量输出至控制部件(图中未示出)，实现监测自动控制。

具体来说，控制部件用于以角度传感器2获取的径向偏摆量超出预设偏摆阈值为判断条件，输出报警信号和/或停机信号。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刮刀架11变形到一定程度时，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，当形变程度严重至影响设备运行安全时，还可直接发出停机信号。

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6，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6中所示的优选方案。

如图6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。

耐磨刮刀12为刮刀部件1主要清理部件，为了提高磨损后更换耐磨刮刀的机动灵活性，可对耐磨刮刀12作进一步优化。如图7所示，该图示出了耐磨刮刀12的整体结构示意图。

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1211上。每个刮刀单元121独立可拆卸设置在刮刀架11上。

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。设备运行过程中，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。

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7和图8，其中，图8为图7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8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7和图9，其中，图9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。

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 (7)

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；和

耐磨刮刀，与所述刮刀架可拆卸连接；

所述清料装置还包括形变检测部件，用于获取所述刮刀架相对于所述混合桶的侧壁的径向偏摆量，以实时显示和/或输出所述径向偏摆量；

所述形变检测部件为固定设置在所述混合桶顶部的角度传感器，所述角度传感器的底部设置有活动摆杆，并配置为：在板结物料挤压下产生形变的所述刮刀架可压抵所述活动摆杆同步产生径向偏摆，以获取所述径向偏摆量；

所述清料装置还包括：

控制部件，用于以所述形变检测部件获取的径向偏摆量超出预设偏摆阈值为判断条件，输出报警信号和/或停机信号；

所述角度传感器设置在所述混合桶顶部的横梁上，所述刮刀架上设置有与所述活动摆杆压抵适配的传感器挡件，所述传感器挡件位于所述刮刀架的迎料面的相反侧。

2.根据权利要求1所述的清料装置，其特征在于，所述耐磨刮刀包括多个沿轴向依次设置在所述刮刀架上的刮刀单元，所述刮刀单元包括：

刮刀基体，与所述刮刀架可拆卸连接；

耐磨刀片，设置在所述刮刀基体上。

3.根据权利要求2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。

4.根据权利要求3所述的清料装置，其特征在于，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。

5.根据权利要求4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。

6.根据权利要求5所述的清料装置，其特征在于，所述刮刀部件的刮刀架通过基座与设置在所述混合桶顶部的横梁连接；所述刮刀架与所述基座的第一面通过螺纹紧固件形成第一可拆卸连接副，所述基座的第二面通过螺纹紧固件与所述横梁形成第二可拆卸连接副；其中，所述第一可拆卸连接副和所述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。

7.一种混合设备，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6中任一项所述的混合设备清料装置。

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