CN109865657A - 实验室颗粒筛分装置及颗粒料筛选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室颗粒筛分装置及筛选方法，属于物料筛选技术领域，包括由动力部件一驱动的滚筒筛及用于向滚筒筛投料的下料组件，动力部件一、滚筒筛和下料组件均设于机架上，下料组件设置于滚筒筛的上方、且与滚筒筛外壁相吻合；滚筒筛为两端封堵、且其中心轴线水平设置的圆柱状壳体，滚筒筛的圆弧侧壁上设有与颗粒料直径相匹配的筛孔，滚筒筛的内腔设有用于阻止颗粒料外漏的挡料机构。利用该筛分装置的颗粒料筛选方法是通过更换不同筛孔的滚筒筛，逐次将待筛分的颗粒料通过下料组件投到滚筒筛上，滚筒筛在转动过程中可将所需粒径的颗粒收集起来，借助挡料机构能够避免滚筒筛内收集的颗粒料外漏，进而实现颗粒料的精确筛选。

Description

实验室颗粒筛分装置及颗粒料筛选方法

技术领域

本发明属于筛选设备技术领域，尤其涉及一种实验室颗粒筛分装置及颗粒料筛选方法。

背景技术

近年来，随着经济的不断发展，土木工程领域的基础设施建设更是突飞猛进，同时大量基础设施建设也促进了实验室相应科学研究的发展。发展意味着前进，在前进的过程中就会遇到各种各样的问题，为了保证实验室数据的准确性和工程适用性，这就给我们实验室实验设备、颗粒料的备选等提出更严格的要求。特别是在一些以颗粒料为基础的实验科学研究中，实验颗粒料的标准程度可能会影响后续的一系列实验结果，比如某一特定粒组的需要、不同粒组的相互混合的粒径级配和粒径分配等都需要对颗粒料进行高效筛分，最终达到还原施工现场本身情况的目的，使其适应和满足工程建设需要。

颗粒分析试验是一种土工基本试验，其中筛分作业是目前应用最广泛和最有效的颗粒料粒度分类方法。目前的筛分设备多是针对实际工程用的颗粒筛分，一方面设备体积较大，无法应用于实验室。由于实验室的颗粒料筛选批量不是特别大，体积较小，多采用人工筛分或实验室振动筛筛分，人工筛分劳动强度大、耗时长、筛分效率低，且精细度较差、不经济等。而振动筛筛分设备需要长时间运作并且振动频率大，容易导致零部件损坏，同时噪声污染也特别大。另一方面实验室科学研究经常需要多种不同粒组的颗粒料，目前的设备很少能做到同时获得不同粒组且精细度高的颗粒料。

发明内容

本发明的目的是提供一种实验室颗粒筛分装置及颗粒料筛选方法，旨在解决上述现有技术中现有筛分设备不适用实验室筛选不同粒组颗粒料，人工筛分存在劳动强度大、耗时长、筛分效率低且精细度较差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种实验室颗粒筛分装置，包括由动力部件一驱动的滚筒筛及用于向滚筒筛投料的下料组件，所述动力部件一、滚筒筛和下料组件均设置于机架上，所述下料组件设置于滚筒筛的上方、且与滚筒筛外壁相吻合；所述滚筒筛为两端封堵、且其中心轴线水平设置的圆柱状壳体，所述滚筒筛的圆弧侧壁上设有与颗粒料直径相匹配的筛孔，所述滚筒筛的内腔设有用于阻止颗粒料外漏的挡料机构。

优选的，所述滚筒筛包括圆柱形筛筒一和多个圆柱形筛筒二，所述圆柱形筛筒一由若干个扇形筛组装而成，所述扇形筛包括弧形筛面、两个侧板及两端的盖板，与颗粒料直径相匹配的筛孔设置于弧形筛面上，若干个扇形筛上的筛孔与不同粒组的颗粒料直径相匹配；所述圆柱形筛筒二包括圆柱形筒体及两端端盖，所述筒体分为带孔筛选部和无孔实体部，与颗粒料直径相匹配的筛孔设置于带孔筛选部上，所述圆柱形筛筒二的数量与圆柱形筛筒一的扇形筛的数量一致，不同圆柱形筛筒二上的筛孔与不同扇形筛上的筛孔相对应；所述挡料机构包括第一挡料结构和第二挡料结构，所述第一挡料结构设置于扇形筛的弧形筛面内部，所述第二挡料结构设置于圆柱形筛筒二的内部、且对应设置于带孔筛选部的里侧。

优选的，所述圆柱形筛筒一的若干个扇形筛按筛孔由大到小沿弧形侧壁依次布置，若干个扇形筛的弧形筛面占整个圆周的占比按照筛孔由大到小依次减少；所述圆柱形筛筒二的带孔筛选部的弧度为整个圆周的25%～33%。

优选的，所述第一挡料结构包括平行于滚筒筛中心轴线的固定挡板一和活动挡板一，所述固定挡板一的固定端固定于侧板的里侧，所述固定挡板一的悬臂端与活动挡板一相对应；所述活动挡板一的一端铰接于另一侧板的里侧，所述活动挡板一的活动端能够与固定挡板一的悬臂端搭接、且朝向侧板一侧设置；所述固定挡板一和活动挡板一搭接后与两侧板形成横截面为等腰三角形的内腔；所述活动挡板一相对固定挡板一的转动角度为0-45°，所述固定挡板一和活动挡板一与两侧板的连接处距离圆心为3/2～4/3半径。

优选的，所述第二挡料结构包括平行于滚筒筛中心轴线的固定挡板二和活动挡板二，所述固定挡板二的固定端固定于带孔筛选部边缘里侧，所述固定挡板二的悬臂端与活动挡板二相对应；所述活动挡板二的一端铰接于带孔筛选部另一边缘的里侧，所述活动挡板二的活动端能够与固定挡板二的悬臂端搭接、且朝向无孔实体部一侧设置；所述活动挡板二相对固定挡板二的转动角度为0-45°。

优选的，所述下料组件包括与机架相连的装料斗和投料斗，所述装料斗和投料斗均为上方敞口的漏斗状，所述装料斗的下端开口设置于投料斗的上方，所述投料斗的下端开口与滚筒筛外壁相吻合；所述装料斗的下端开口处设有能够抽拉的水平插板。

优选的，所述滚筒筛的外部设有与其外形相匹配的外壳，所述外壳固定于机架上，所述投料斗的下端开口与外壳顶部的开口对接，所述滚筒筛的中部主轴与动力部件一相连，所述外壳的两端设有与主轴配合的卡轴槽。

优选的，所述投料斗由左刮料板、右刮料板和两个侧挡板组成，所述左刮料板和右刮料板分别设置于滚筒筛的两端上方，两个侧挡板呈锐角设置、且其下端平行于滚筒筛的母线；所述左刮料板和右刮料板的两侧与侧挡板的内壁抵接，所述左刮料板和右刮料板的两端架设于两个侧挡板的顶部、且能够沿侧挡板的长度方向滑动；两个侧挡板的下端与外壳顶部的矩形开口两侧边固定相连，所述左刮料板和右刮料板的下端与外壳顶部的矩形开口两端相抵接。

优选的，所述左刮料板和右刮料板的下端设有毛刷，两个侧挡板与外壳相连处的内侧设有毛刷。

本发明还提供一种应用上述实验室颗粒筛分装置筛分颗粒料的筛选方法，包括以下步骤：

S1：选择圆柱形筛筒一及圆柱形筛筒二：根据所需颗粒粒径范围确定扇形筛的数量并选取各个扇形筛的筛孔型号，按照粒径比例选择该孔径筛孔的扇形筛在圆周中所占比例，选筛完成后，将所需扇形筛与主轴组合在一起变成圆柱形筛筒一；所述圆柱形筛筒二的数量与扇形筛的数量一致，圆柱形筛筒二上的筛孔与对应扇形筛的筛孔相匹配，且圆柱形筛筒二上的筛孔大于与其对应的扇形筛上的筛孔；

S2：将圆柱形筛筒一放入外壳内，往装料斗中装入适量颗粒料；

S3：启动控制圆柱形筛筒一的动力部件一的开关，待圆柱形筛筒一转动稳定后，缓慢拔出装料斗底侧的插板，继续往装料斗中装入颗粒料，待不再有颗粒料进入圆柱形筛筒一内后，关闭开关；

S4：此时剩余在投料斗内的颗粒料为大于圆柱形筛筒一上最大孔径扇形筛的颗粒料，拔掉投料斗的右刮料板，用左刮料板将投料斗内剩余颗粒料刮除收集；

S5：取下圆柱形筛筒一，放入最大孔径筛孔的圆柱形筛筒二，将圆柱形筛筒一中最大孔径筛孔的扇形筛内的颗粒料倒入装料斗，重复操作S3，此时投料斗内剩余颗粒料为所需最大粒径到次级粒径之间的颗粒料，进行操作S4收集；

S6：取下最大孔径筛孔的圆柱形筛筒二，放入次级孔径筛孔对应的圆柱形筛筒二，将最大孔径筛孔对应的扇形筛内的颗粒料与次级孔径筛孔对应的圆柱形筛筒二内的颗粒料混合并倒入装料斗内，重复操作S3，此时投料斗内剩余的颗粒料粒径为所需次级粒径到更次级粒径之间的颗粒料，进行操作S4收集；依此类推下去，最终即可得到所需各个粒径范围内的颗粒料。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过下料组件将颗粒料投到滚筒筛上，动力部件一驱动滚筒筛转动过程中所需粒径的颗粒可遗留在滚筒筛外部，方便收集；借助挡料机构能够避免滚筒筛内收集的颗粒料外漏，进而实现颗粒料的精确筛选。本发明具有结构简单紧凑、操作方便快捷的优点，该筛分装置的筛选方法是通过更换不同筛孔的滚筒筛实现颗粒料由粗到细筛分变换，筛分效率较高，从而节省大量的人力、物力和时间，尤其适用于实验室内颗粒料的筛分。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例提供的一种实验室颗粒筛分装置的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图2的左视图；

图4是图1中卸除滚筒筛后的结构示意图；

图5是另一实施例提供的一种实验室颗粒筛分装置中圆柱形筛筒一的结构示意图；

图6是图1中圆柱形筛筒二的结构示意图；

图7是图5中一个扇形筛的结构示意图；

图8是图7中扇形筛旋转180°后的状态图；

图9是图7中扇形筛的立体图；

图10是图5中各个扇形筛内第一挡料结构的布置示意图；

图中：00、筛孔；1、动力部件一；2、滚筒筛，20、扇形筛，201、弧形筛面，202、侧板，203、盖板；21、圆柱形筛筒一，22、圆柱形筛筒二，220、带孔筛选部，221、无孔实体部；3、机架，31、立柱，32、横梁，33、纵梁，34、支撑板；4、第一挡料结构，41、固定挡板一，42、活动挡板一；5、第二挡料结构，51、固定挡板二，52、活动挡板二；6、装料斗；7、投料斗，71-1、左刮料板，71-2、右刮料板，72、侧挡板；8、外壳，80、卡轴槽；9、主轴；10、插板；11、动力部件二；12、毛刷。

20-1、10mm孔径筛；20-2、8mm孔径筛；20-3、7mm孔径筛；20-4、5mm孔径筛；20-5、3mm孔径筛。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示的一种实验室颗粒筛分装置，包括由动力部件一1驱动的滚筒筛2及用于向滚筒筛2投料的下料组件，所述动力部件一1、滚筒筛2和下料组件均设置于机架3上，所述下料组件设置于滚筒筛2的上方、且与滚筒筛2外壁相吻合；所述滚筒筛2为两端封堵、且其中心轴线水平设置的圆柱状壳体，所述滚筒筛2的圆弧侧壁上设有与颗粒料直径相匹配的筛孔00，所述滚筒筛2的内腔设有用于阻止颗粒料外漏的挡料机构。动力部件一选用电动机，在电动机的驱动下滚筒筛转动，待筛分的颗粒料沿下料组件落至滚筒筛上，小于等于筛孔的颗粒料进入滚筒筛内，所需粒径颗粒料遗留在滚筒筛外部，方便收集；通过挡料机构能够避免滚筒筛内的颗粒料外漏，进而实现颗粒料的筛分。

作为一种优选就是方案，如图5、6所示，所述滚筒筛2包括圆柱形筛筒一21和多个圆柱形筛筒二22，所述圆柱形筛筒一21由若干个扇形筛20组装而成，所述扇形筛20包括弧形筛面201、两个侧板202及两端的盖板203，与颗粒料直径相匹配的筛孔00设置于弧形筛面201上，若干个扇形筛20上的筛孔与不同粒组的颗粒料直径相匹配；所述圆柱形筛筒二22包括圆柱形筒体及两端端盖，所述筒体分为带孔筛选部220和无孔实体部221，与颗粒料直径相匹配的筛孔00设置于带孔筛选部220上，所述圆柱形筛筒二22的数量与圆柱形筛筒一21的扇形筛20的数量一致，不同圆柱形筛筒二22上的筛孔与不同扇形筛20上的筛孔相对应；所述挡料机构包括第一挡料结构4和第二挡料结构5，所述第一挡料结构4设置于扇形筛20的弧形筛面201内部，所述第二挡料结构5设置于圆柱形筛筒二22的内部、且对应设置于带孔筛选部220的里侧。其中，盖板及端盖均采用透明材料制作，方便观察滚筒筛内的工作情况。

在本发明的一个具体实施例中，如图5、10所示，所述圆柱形筛筒一21的若干个扇形筛20按筛孔由大到小沿弧形侧壁依次布置，若干个扇形筛20的弧形筛面201占整个圆周的占比按照筛孔由大到小依次减少；所述圆柱形筛筒二22的带孔筛选部220的弧度为整个圆周的25%～33%，带孔筛选部的筛孔直径与扇形筛中筛孔相匹配。具体设计如下，最大粒径筛孔的扇形筛弧形筛面占整个圆周的40%～45%，次级粒径筛孔的扇形筛的弧形筛面占比至少为剩余圆周的50%，再次级粒径的扇形筛的弧形筛面至少占剩余圆周的50%，依此类推。具体地，

在本发明的一个具体实施例中，如图7、8-10所示，所述第一挡料结构4包括平行于滚筒筛2中心轴线的固定挡板一41和活动挡板一42，所述固定挡板一41的固定端固定于侧板202的里侧，所述固定挡板一41的悬臂端与活动挡板一42相对应；所述活动挡板一42的一端铰接于另一侧板202的里侧，所述活动挡板一42的活动端能够与固定挡板一41的悬臂端搭接、且朝向侧板202一侧设置；所述固定挡板一41和活动挡板一42搭接后与两侧板202形成横截面为等腰三角形的内腔；所述活动挡板一42相对固定挡板一41的转动角度为0-45°，采用该结构能够避免活动挡板一转动角度过大不能及时对固定挡板一和活动挡板一间的间隙进行封堵；所述固定挡板一41和活动挡板一42与两侧板202的连接处距离圆心为3/2～4/3半径，方便收集进入扇形筛内的颗粒料。在滚筒筛转动过程中，当扇形筛的弧形筛面转至顶部时，小于等于其筛孔的颗粒料沿筛孔进入扇形筛内，此时活动挡板一的活动端下垂，颗粒料沿倾斜的活动挡板一滑至内腔，随着该滚筒筛旋转180°后，活动挡板一的活动端搭接在固定挡板之上，从而对滚筒筛内腔进行封堵，避免颗粒料漏出。

在本发明的一个具体实施例中，如图6所示，所述第二挡料结构5包括平行于滚筒筛2中心轴线的固定挡板二51和活动挡板二52，所述固定挡板二51的固定端固定于带孔筛选部220边缘里侧，所述固定挡板二51的悬臂端与活动挡板二52相对应；所述活动挡板二52的一端铰接于带孔筛选部220另一边缘的里侧，所述活动挡板二52的活动端能够与固定挡板二51的悬臂端搭接、且朝向无孔实体部221一侧设置；所述活动挡板二52相对固定挡板二51的转动角度为0-45°。第二挡料结构的工作原理与第一挡料结构的工作原理相同。

在本发明的一个优选实施例，如图1-4所示，所述下料组件包括与机架3相连的装料斗6和投料斗7，所述装料斗6和投料斗7均为上方敞口的漏斗状，所述装料斗6的下端开口设置于投料斗7的上方，所述投料斗7的下端开口与滚筒筛2外壁相吻合；所述装料斗6的下端开口处设有能够抽拉的水平插板10，用于封堵或打开装料斗的下端开口。其中，装料斗的底部与投料斗顶部的垂直距离为0.1m～0.2m，借此结构能够保证颗粒料均匀落至滚筒筛上方的投料斗内，避免物料堆积。

进一步优化上述技术方案，所述滚筒筛2的外部设有与其外形相匹配的外壳8，所述外壳8固定于机架3上，所述投料斗7的下端开口与外壳8顶部的开口对接，所述滚筒筛2的中部主轴9与动力部件一1相连，所述外壳8的两端设有与主轴9配合的卡轴槽80，卡轴槽设计为可拆卸式，方便更换滚筒筛。其中，外壳的顶部开口为矩形，开口约为1/5～1/4圆周缺口，外壳的弧形侧壁横截面为优弧，借助该外壳能够收集颗粒料在筛分过程中产生的粉尘，避免污染周围环境。外壳内径比滚筒筛的外径大0.1m～0.15m，长度相同。

在本发明的一个具体实施例中，如图1、4所示，所述投料斗7由左刮料板71-1、右刮料板71-2和两个侧挡板72组成，左刮料板71-1和右刮料板71-2分别设置于滚筒筛2的两端上方，两个侧挡板72呈锐角设置、且其下端平行于滚筒筛2的母线，两个侧挡板与水平面夹角为45°～75°，方便颗粒料的下料。所述左刮料板71-1和右刮料板71-2的两侧与侧挡板72的内壁抵接，所述左刮料板71-1和右刮料板71-2的两端架设于两个侧挡板72的顶部、且能够沿侧挡板72的长度方向滑动；两个侧挡板72的下端与外壳8顶部的矩形开口两侧边固定相连，所述左刮料板71-1和右刮料板71-2的下端与外壳8顶部的矩形开口两端相抵接。当颗粒料在滚筒筛顶部完成筛分后，利用刮料板可将遗留在滚筒筛外部的大颗粒物料进行收集。

进一步优化上述技术方案，如图1-4所示，所述左刮料板71-1和右刮料板71-2的下端设有毛刷12，两个侧挡板72与外壳8相连处的内侧设有毛刷12，利用毛刷能够彻底清扫滚筒筛外壁的粉尘。

为了实现颗粒料的均匀下料，所述装料斗6与机架3顶部的滑轨滑动配合，所述装料斗6由动力部件二11控制，所述动力部件二11设置于机架3上，所述滑轨平行于滚筒筛2的中心轴线设置。动力部件二包括控制器和电机，当颗粒料填满装料斗后，启动电机，拔出装料斗底部的插板，在装料斗沿机架顶部左右滑动过程中，均匀将颗粒料洒落至投料斗内，使颗粒料充分与滚筒筛接触，实现颗粒料的筛分。

为了满足轻量化设计要求，如图1-4所示，机架包括四根立柱、两根横梁和多根纵梁，滚筒筛设置于四根立柱之间；滑轨安装在横梁顶部，同时在装料斗的两侧底部安装滚轮，电机驱动装料斗沿着滑轨水平移动。

在本发明的一个具体实施例中，滚筒筛的直径设计为0.3 m～0.5m，长度为1.0m～1.5m，左右两端的选用透明材质制作，其余部分采用钢材制作。

本发明还提供一种颗粒料筛选方法，应用如权利要求6所述的实验室颗粒筛分装置筛选颗粒料的操作步骤如下：

S1：选择圆柱形筛筒一及圆柱形筛筒二：根据所需颗粒粒径范围确定扇形筛的数量并选取各个扇形筛的筛孔型号，按照粒径比例选择该孔径筛孔的扇形筛在圆周中所占比例，选筛完成后，将所需扇形筛与主轴组合在一起变成圆柱形筛筒一；所述圆柱形筛筒二的数量与扇形筛的数量一致，圆柱形筛筒二上的筛孔与对应扇形筛的筛孔相匹配，且圆柱形筛筒二上的筛孔大于与其对应的扇形筛上的筛孔。

S2：将圆柱形筛筒一放入外壳内，往装料斗中装入适量颗粒料。

S3：启动动力部件一的开关，待圆柱形筛筒一转动稳定后，缓慢拔出装料斗底侧的插板，继续往装料斗中装入颗粒料，待不再有颗粒料进入圆柱形筛筒一内后，关闭开关。

S4：此时剩余在投料斗内的颗粒料为大于圆柱形筛筒一上最大孔径扇形筛的颗粒料，拔掉投料斗的右刮料板，用左刮料板将投料斗内剩余颗粒料刮除收集。

S5：取下圆柱形筛筒一，放入最大孔径筛孔的圆柱形筛筒二，将圆柱形筛筒一中最大孔径筛孔的扇形筛内的颗粒料倒入装料斗，重复操作S3，此时投料斗内剩余颗粒料为所需最大粒径到次级粒径之间的颗粒料，进行操作S4收集；

S6：取下最大孔径筛孔的圆柱形筛筒二，放入次级孔径筛孔对应的圆柱形筛筒二，将最大孔径筛孔对应的扇形筛内的颗粒料与次级孔径筛孔对应的圆柱形筛筒二内的颗粒料混合并倒入装料斗内，重复操作S3，此时投料斗内剩余的颗粒料粒径为所需次级粒径到更次级粒径之间的颗粒料，进行操作S4收集；依此类推下去，最终即可得到所需各个粒径范围内的颗粒料。

以下结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，实验室需要2mm＜ d≤3mm、3mm＜ d≤5mm、5mm＜ d≤7mm、7mm＜ d≤8mm以及8mm＜ d≤10mm粒径范围的石子，本发明的具体操作步骤如下：

S1：将扇形筛的数量设计为5个，依次为10mm孔径筛20-1、8mm孔径筛20-2、7mm孔径筛20-3、5mm孔径筛20-4及3mm孔径筛20-5，各扇形筛的弧形筛面占圆柱形筛筒一的圆弧侧壁的占比分别为：10mm孔径筛20-1占40%、8mm孔径筛20-2占30%、7mm孔径筛20-3占15%、5mm孔径筛20-4占8%、3mm孔径筛20-5占7%。选筛完成后，将各扇形筛按照筛孔由大到小依次排列、且与主轴9组合在一起变成圆柱形筛筒一21。

S2：将圆柱形筛筒一21放入外壳内，往装料斗6中装入适量颗粒料。

S3：开启控制滚筒筛的电动机开关，待转动稳定后，缓慢拔出装料斗底侧的插板，开启控制装料斗6水平移动的电机开关，继续往装料斗中装入颗粒料，待不再有颗粒料进入滚筒筛内后，关闭开关，此时在投料斗剩余的颗粒料粒径d＞10mm的颗粒料。

S4：拔掉投料斗7的右刮料板71-2，用左刮料板71-1将投料斗剩余颗粒料刮除收集。

S5：选择圆柱形筛筒二22，带孔筛选部的弧度为整个圆周的1/3，带孔筛选部的筛孔孔径直径分别为8mm、7mm、5mm、3mm、2mm，将这五种圆柱形筛筒二分别准备好；

S6：取下圆柱形筛筒一21，放入筛孔为8mm孔径的圆柱形筛筒二22，将圆柱形筛筒一21中10mm孔径扇形筛20-1内的颗粒料倒入装料斗2，重复操作S3，此时投料斗内剩余颗粒料的粒径为8mm＜ d≤10mm的颗粒料，进行操作S4收集；

S7：取下筛孔为8mm孔径的圆柱形筛筒二22，放入筛孔为7mm孔径的圆柱形筛筒二22，将筛孔为8mm孔径的圆柱形筛筒二22内的颗粒料与8mm孔径的扇形筛20-2内的颗粒料混合并倒入装料斗2内，重复操作S3，此时投料斗内剩余的颗粒料粒径为7mm＜ d≤8mm的颗粒料，进行操作S4收集。

S8：取下筛孔为7mm孔径的圆柱形筛筒二22,放入筛孔为5mm孔径的圆柱形筛筒二22，将筛孔为7mm孔径的圆柱形筛筒二22内的颗粒料与7mm孔径扇形筛20-3内的颗粒料混合并倒入装料斗2内，重复操作S3，此时投料斗内剩余的颗粒料粒径为5mm＜ d≤7mm的颗粒料，进行操作S4收集。

S9：取下筛孔为5mm孔径的圆柱形筛筒二22,放入筛孔为3mm孔径的圆柱形筛筒二22，将筛孔为5mm孔径的圆柱形筛筒二22内的颗粒料与5mm孔径扇形筛20-4的颗粒料混合并倒入装料斗2内，重复操作S3，此时投料斗内剩余的颗粒料粒径为3mm＜ d≤5mm的颗粒料，进行操作S4收集。

S10：取下筛孔为3mm孔径圆柱形筛筒二22,放入筛孔为2mm孔径圆柱形筛筒二22，将筛孔为3mm孔径圆柱形筛筒二22内的颗粒料与3mm孔径扇形筛20-5内的颗粒料混合并倒入装料斗2内，重复操作S3，此时投料斗内剩余的颗粒料粒径为2mm＜ d≤3mm的颗粒料，进行操作S4收集。

综上所述，利用本发明筛选颗粒料，颗粒料在筛分过程由粗到细不断变换滚筒筛，由于粗粒的颗粒料较多，细粒的颗粒料数量少，故对所有滚筒筛筛面磨损小，细粒级筛分效率较高，粗粒级在筛分过程中破碎较少。利用本发明在筛选过程中仅需要人力装料和更换滚筒筛，从而节省大量的人力、物力和时间，并且装置结构简单，制作成本低廉。本发明具有如下优点：

（1）本发明的筛分过程基本实现了自动化，节省大量的人力、物力和财力；

（2）本发明的筛分经过两道工序，筛分效率比传统人工筛分效率大大提升；

（3）本发明中扇形筛的大小、筛孔孔径均可根据试验要求更换，从而满足不同的筛分实验要求，扇形筛都是单独的且可以拼装成圆柱形筛筒，进而可实现颗粒料按照不同粒径分离堆放；

（4）本发明采用圆柱形筛筒，在旋转的过程中颗粒筛分更彻底，机器振动小，提高了机器的使用寿命和整体性能，降低了机器的维修费用以及噪声污染；

（5）本发明在筛分颗粒料的过程中能够轻易的从侧面观察到滚筒筛内部的筛分情况，能够对筛分过程进行精准的控制，减少不必要的浪费；筛分颗粒料的过程可从筛筒侧面观察到内部的筛分情况，便于对筛分过程的精准控制；

（6）本发明能保证节省物力、人力和财力的同时，还大大提高了所筛分粒度和大小的可靠性和准确性，为后续实验打下了良好的实验基础；

（7）本发明结构简单，很容易拼装完成，成本低；

（8）本发明操作简单、便捷，使用方便，节省时间。

在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。

Claims (10)

1.一种实验室颗粒筛分装置，其特征在于：包括由动力部件一驱动的滚筒筛及用于向滚筒筛投料的下料组件，所述动力部件一、滚筒筛和下料组件均设置于机架上，所述下料组件设置于滚筒筛的上方、且与滚筒筛外壁相吻合；所述滚筒筛为两端封堵、且其中心轴线水平设置的圆柱状壳体，所述滚筒筛的圆弧侧壁上设有与颗粒料直径相匹配的筛孔，所述滚筒筛的内腔设有用于阻止颗粒料外漏的挡料机构。

2.根据权利要求1所述的实验室颗粒筛分装置，其特征在于：所述滚筒筛包括圆柱形筛筒一和多个圆柱形筛筒二，所述圆柱形筛筒一由若干个扇形筛组装而成，所述扇形筛包括弧形筛面、两个侧板及两端的盖板，与颗粒料直径相匹配的筛孔设置于弧形筛面上，若干个扇形筛上的筛孔与不同粒组的颗粒料直径相匹配；所述圆柱形筛筒二包括圆柱形筒体及两端端盖，所述筒体分为带孔筛选部和无孔实体部，与颗粒料直径相匹配的筛孔设置于带孔筛选部上，所述圆柱形筛筒二的数量与圆柱形筛筒一的扇形筛的数量一致，不同圆柱形筛筒二上的筛孔与不同扇形筛上的筛孔相对应；所述挡料机构包括第一挡料结构和第二挡料结构，所述第一挡料结构设置于扇形筛的弧形筛面内部，所述第二挡料结构设置于圆柱形筛筒二的内部、且对应设置于带孔筛选部的里侧。

3.根据权利要求2所述的实验室颗粒筛分装置，其特征在于：所述圆柱形筛筒一的若干个扇形筛按筛孔由大到小沿弧形侧壁依次布置，若干个扇形筛的弧形筛面占整个圆周的占比按照筛孔由大到小依次减少；所述圆柱形筛筒二的带孔筛选部的弧度为整个圆周的25%～33%。

4.根据权利要求2所述的实验室颗粒筛分装置，其特征在于：所述第一挡料结构包括平行于滚筒筛中心轴线的固定挡板一和活动挡板一，所述固定挡板一的固定端固定于侧板的里侧，所述固定挡板一的悬臂端与活动挡板一相对应；所述活动挡板一的一端铰接于另一侧板的里侧，所述活动挡板一的活动端能够与固定挡板一的悬臂端搭接、且朝向侧板一侧设置；所述固定挡板一和活动挡板一搭接后与两侧板形成横截面为等腰三角形的内腔；所述活动挡板一相对固定挡板一的转动角度为0-45°，所述固定挡板一和活动挡板一与两侧板的连接处距离圆心为3/2～4/3半径。

5.根据权利要求4所述的实验室颗粒筛分装置，其特征在于：所述第二挡料结构包括平行于滚筒筛中心轴线的固定挡板二和活动挡板二，所述固定挡板二的固定端固定于带孔筛选部边缘里侧，所述固定挡板二的悬臂端与活动挡板二相对应；所述活动挡板二的一端铰接于带孔筛选部另一边缘的里侧，所述活动挡板二的活动端能够与固定挡板二的悬臂端搭接、且朝向无孔实体部一侧设置；所述活动挡板二相对固定挡板二的转动角度为0-45°。

6.根据权利要求5所述的实验室颗粒筛分装置，其特征在于：所述下料组件包括与机架相连的装料斗和投料斗，所述装料斗和投料斗均为上方敞口的漏斗状，所述装料斗的下端开口设置于投料斗的上方，所述投料斗的下端开口与滚筒筛外壁相吻合；所述装料斗的下端开口处设有能够抽拉的水平插板。

7.根据权利要求6所述的实验室颗粒筛分装置，其特征在于：所述滚筒筛的外部设有与其外形相匹配的外壳，所述外壳固定于机架上，所述投料斗的下端开口与外壳顶部的开口对接，所述滚筒筛的中部主轴与动力部件一相连，所述外壳的两端设有与主轴配合的卡轴槽。

8.根据权利要求7所述的实验室颗粒筛分装置，其特征在于：所述投料斗由左刮料板、右刮料板和两个侧挡板组成，所述左刮料板和右刮料板分别设置于滚筒筛的两端上方，两个侧挡板呈锐角设置、且其下端平行于滚筒筛的母线；所述左刮料板和右刮料板的两侧与侧挡板的内壁抵接，所述左刮料板和右刮料板的两端架设于两个侧挡板的顶部、且能够沿侧挡板的长度方向滑动；两个侧挡板的下端与外壳顶部的矩形开口两侧边固定相连，所述左刮料板和右刮料板的下端与外壳顶部的矩形开口两端相抵接。

9.根据权利要求8所述的实验室颗粒筛分装置，其特征在于：所述左刮料板和右刮料板的下端设有毛刷，两个侧挡板与外壳相连处的内侧设有毛刷。

10.一种颗粒料筛选方法，其特征在于，应用如权利要求6所述的实验室颗粒筛分装置筛选颗粒料的操作步骤如下：

S1：选择圆柱形筛筒一及圆柱形筛筒二：根据所需颗粒粒径范围确定扇形筛的数量并选取各个扇形筛的筛孔型号，按照粒径比例选择该孔径筛孔的扇形筛在圆周中所占比例，选筛完成后，将所需扇形筛与主轴组合在一起变成圆柱形筛筒一；所述圆柱形筛筒二的数量与扇形筛的数量一致，圆柱形筛筒二上的筛孔与对应扇形筛的筛孔相匹配，且圆柱形筛筒二上的筛孔大于与其对应的扇形筛上的筛孔；

S2：将圆柱形筛筒一放入外壳内，往装料斗中装入适量颗粒料；

S3：启动控制圆柱形筛筒一的动力部件一的开关，待圆柱形筛筒一转动稳定后，缓慢拔出装料斗底侧的插板，继续往装料斗中装入颗粒料，待不再有颗粒料进入圆柱形筛筒一内后，关闭开关；

S4：此时剩余在投料斗内的颗粒料为大于圆柱形筛筒一上最大孔径扇形筛的颗粒料，拔掉投料斗的右刮料板，用左刮料板将投料斗内剩余颗粒料刮除收集；

S5：取下圆柱形筛筒一，放入最大孔径筛孔的圆柱形筛筒二，将圆柱形筛筒一中最大孔径筛孔的扇形筛内的颗粒料倒入装料斗，重复操作S3，此时投料斗内剩余颗粒料为所需最大粒径到次级粒径之间的颗粒料，进行操作S4收集；

S6：取下最大孔径筛孔的圆柱形筛筒二，放入次级孔径筛孔对应的圆柱形筛筒二，将最大孔径筛孔对应的扇形筛内的颗粒料与次级孔径筛孔对应的圆柱形筛筒二内的颗粒料混合并倒入装料斗内，重复操作S3，此时投料斗内剩余的颗粒料粒径为所需次级粒径到更次级粒径之间的颗粒料，进行操作S4收集；依此类推下去，最终即可得到所需各个粒径范围内的颗粒料。