CN110027855A - 一种用于炭黑生产的螺旋输送机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及输送设备领域，具体公开了一种用于炭黑生产的螺旋输送机，包括螺旋轴与螺旋槽体，所述螺旋轴设置在螺旋槽体的内部中心，且螺旋轴贯穿螺旋槽体，螺旋轴一端与左带座轴承连接；螺旋轴右带座轴承的一端插入用于间接传热的旋转热管，旋转热管与螺旋轴内孔紧密接触，并随螺旋轴一起旋转。螺旋槽体侧面设有驱动电机减速机，旋转热管一端(蒸发端)通过设置在螺旋槽体外部的加热机构进行非接触辐射加热。本发明可以减少炭黑输送时发生粘附现象，解决了现有的螺旋输送机在输送炭黑时容易发生粘附以及因采用固定电热棒插入旋转的螺旋轴内部直接加热方式而存在用电安全隐患的问题。
Description
技术领域
本发明涉及输送设备领域，具体是一种用于炭黑生产的螺旋输送机。
背景技术
炭黑是一种无定形碳，表面积非常大，可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也可以用于做橡胶的补强剂，在化工领域具有广泛的应用，热管作为一种成熟的技术其传热效率和输热能力是一般传热器件的100至1000倍，加热表面温度均匀，不会产生过热点，不会造成局部过热造成加热物料变质或燃烧爆炸，结构简单，理论复杂，在制造业和军工领域应用广泛。
在炭黑生产过程中，有时需要通过螺旋输送的方式进行输送物料。但是一般的技术方案在实际使用时还存在以下不足：炭黑在使用螺旋输送过程中，因为其自身特性会使一些炭黑和螺旋轴以及叶片发生粘附，使得输送效率低下甚至堵塞螺旋，进而导致设备停止工作，清理时也费时费力；而且，目前市场上的螺旋输送机未采用加热装置或通常是采用对螺旋轴接触式电热棒直接加热的方式，由于旋转的螺旋轴和静止的电热棒之间不可避免的存在摩擦，导致存在一定的用电安全隐患。
因此，设计一种用于炭黑生产的螺旋输送机，成为目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于炭黑生产的螺旋输送机，以解决上述背景技术中提出的现有的螺旋输送机在输送炭黑时容易发生粘附以及因采用固定电热棒插入旋转螺旋轴内孔直接加热方式而存在用电安全隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于炭黑生产的螺旋输送机，包括螺旋轴与用于加热螺旋轴的旋转热管、螺旋槽体，螺旋轴上均匀设有多个叶片，所述螺旋轴设置在螺旋槽体的内部中心，且螺旋轴贯穿螺旋槽体，螺旋轴一端与设置在螺旋槽体端部的左带座轴承支撑；所述右带座轴承的一端插入用于间接传热的旋转热管，螺旋槽体侧面设有用于驱动螺旋轴进行旋转的驱动电机减速机，旋转热管蒸发段与设置在螺旋槽体外部的加热机构进行非接触式加热。
作为本发明进一步的方案：所述左、右带座轴承通过多个固定螺栓与左、右端盖连接，并采用耐高温的润滑脂润滑；所述左端盖与右端盖分别与螺旋槽体连接在一起，所述的左端盖、右端盖与螺旋轴之间分别设有左压环与右压环，左压环与右压环内分别设有左密封填料与右密封填料，左压环与右压环通过螺栓分别压紧左密封填料与右密封填料。
作为本发明再进一步的方案：所述加热机构包括电热箱，所述电热箱内设有电磁或电阻加热器，所述电磁加热器包括电磁加热线圈，电阻加热器包括电阻加热线圈。
作为本发明再进一步的方案：所述旋转热管包括旋转热管蒸发段、旋转热管绝热段以及用于与螺旋轴连接的旋转热管冷凝段；所述旋转热管蒸发段插入电热箱内部，且旋转热管蒸发段、绝热段与冷凝段组成一个密闭真空管内有加热介质和丝网或沟槽；所述旋转热管绝热段与设置在螺旋槽体螺旋轴靠近右带座轴承连接处附近；所述旋转热管冷凝段与旋转轴紧密接触，所述旋转热管绝热段与螺旋轴内孔存在间隙并用隔热材料隔热，在旋转热管绝热段靠近蒸发段的一侧的螺旋轴端部设有旋转轴链轮，旋转轴链轮与驱动电机减速机输出端链轮通过链条连接。
作为本发明再进一步的方案：所述螺旋槽体顶部还设有螺旋槽体盖。
作为本发明再进一步的方案：所述螺旋槽体上设有供料口，供料口上设有检查口盖板，螺旋槽体远离供料口的一侧设有出料口。
作为本发明再进一步的方案：所述螺旋槽体内部与出料口内部均设有多个温度传感器，出料口下侧设有气动蝶阀，温度控制器(未画出)控制电磁或电阻加热器工作且控制器分别控制温度传感器、电磁加热线圈电源开关连接，通过温度传感器控制加热线圈工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设置了旋转热管与加热机构，通过驱动电机减速机驱动螺旋轴旋转来输送物料，同时通过加热机构的工作产生热量并传输至旋转热管蒸发段，由旋转热管蒸发段快速传递到与螺旋轴紧密接触的冷凝段，从而实现对旋转轴及物料的加热，主要是实现旋转轴及其叶片表面温度的快速提升至100到120摄氏度，可以减少炭黑输送时发生粘附或黏连现象，同时具有很高的安全性，解决了现有的螺旋输送机在输送炭黑时容易发生粘附以及因采用直接加热方式而存在用电安全隐患的问题。
本发明通过驱动电机减速机由链轮链条驱动螺旋轴进行旋转输送物料，同时通过螺旋轴外部设置加热机构加热旋转热管蒸发段并传导至插入螺旋轴内部的旋转热管冷凝段加热螺旋轴表面，通过使用非接触式的加热方式比如电磁加热或电阻辐射加热来加热旋转热管带翅片的蒸发段，热量通过热管快速、高效的传递到螺旋轴内部冷凝段来提高螺旋表面温度且使加热表面温度均匀一致，无过热点，可以减少炭黑输送时发生粘附现象，解决了现有的螺旋输送机在输送炭黑时容易发生粘附以及因采用固定电热棒插入旋转的螺旋轴内部直接加热方式而存在用电安全隐患的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明用于炭黑生产的螺旋输送机的结构示意图。
图中：1-左带座轴承，2-左压环，3-左密封填料，4-左端盖，5-螺旋槽体盖，6-螺旋槽体，7-螺旋轴，8-供料口，9-检查口盖板，10-右端盖，11-右带座轴承，12-隔热板，13-电热箱，14-电磁或电阻加热线圈，15-旋转热管蒸发段，16-旋转轴链轮，17-链条，18-驱动电机减速机输出端链轮，19-旋转热管绝热段，20-右密封填料，21-右压环，22-驱动电机减速机，23-旋转热管冷凝段，24-保温层，25-温度传感器，26-蝶阀，27-出料口。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供的一个实施例中，一种用于炭黑生产的螺旋输送机，包括螺旋轴7与输送物料的螺旋槽体6，所述螺旋轴7上均匀设有多个叶片，所述螺旋轴7设置在所述螺旋槽体6的内部中心，且所述螺旋轴7贯穿所述螺旋槽体6，所述螺旋轴7一端与设置在螺旋槽体6端部的左带座轴承1连接。
可以理解的，所述螺旋槽体6内虽然可用于加热炭黑，也可以用于加热其他的固体物料，但最重要的是实现螺旋轴7及其上面叶片表面温度的提升，具体根据实际需求设定，这里并不作限定。
进一步的，在本发明实施例中，所述螺旋轴7在右带座轴承12的一端插入用于间接传热的旋转热管，且所述螺旋轴7在右带座轴承12一端为中空结构，可以在与旋转轴驱动链16连接部位开有键槽(图中未示出)。
进一步的，在本发明实施例中，所述螺旋槽体6侧面设有用于驱动螺旋轴7进行旋转的驱动电机减速机22，所述旋转热管蒸发段15插入螺旋槽体6外部的加热机构，通过驱动电机减速机22驱动螺旋轴7进行旋转来输送物料，同时带动旋转热管旋转，加热机构的工作产生热量依靠辐射传输至旋转热管蒸发段15，所述旋转热管通过间接传热的方式将热量传输至螺旋轴7及叶片，从而主要是实现旋转轴及其叶片表面温度的快速提升至100到120摄氏度，也可实现对物料的加热，通过使用非接触式的电磁或电阻加热来加热旋转热管，较高效率的把热量传递给了螺旋轴7和炭黑，在很大程度上减少炭黑输送时发生粘附或黏连现象，同时具有很高的安全性。
具体的，通过加热机构的工作产生热量并传输至旋转热管，所述旋转热管通过间接传热的方式将热量传输至螺旋轴7及叶片，进而使表面温度提升至100摄氏度至120摄氏度之间，进而可以通过降低螺旋轴7表面能来减小炭黑输送过程中的粘附。
请参阅图1，在本发明提供的另一个实施例中，所述左带座轴承1通过螺栓固定在左端盖4上，左端盖4通过螺栓固定在螺旋槽体6上，安装拆卸方便，同时配合左带座轴承1将螺旋轴7在螺旋槽体6内进行旋转输送物料。
进一步的，在本发明实施例中，所述左端盖4内部有螺旋轴7穿过之间，两者之间安装有左压环2，所述的左密封填料3安装左端盖4与螺旋轴7之间，左压环2通过螺栓来压紧左密封填料3密封盘根，起到高效密封效果，从而有利于保证螺旋轴7在螺旋槽体6内进行旋转输送物料的同时具有良好的密封效果。
进一步的，在本发明实施例中，所述加热机构包括电热箱13，所述电热箱13内设有电磁加热器或电阻加热器(图中未示出)，所述电磁或电阻加热器包括电磁或电阻加热线圈14，温度控制器通过启动加热器来使电磁或电阻加热线圈14开始工作，产生的热量经旋转热管通过间接传热的方式将热量传输至螺旋轴7及叶片，通过温度传感器探测加热温度，达到所需温度时停止加热。
可以理解的，所述电热箱13要求密封可靠，防止粉尘进入电热箱13的内部。
进一步的，在本发明实施例中，所述旋转热管包括旋转热管蒸发段15、旋转热管绝热段19以及用于与螺旋轴7连接的旋转热管冷凝段23，所述旋转热管蒸发段15设置在电热箱13内部，所述旋转热管绝热段(17)与螺旋轴(7)内孔存在间隙并用隔热材料隔热，所述右带座轴承11的左右两侧安装隔热板12，从而有利于保证右带座轴承11的正常工作温度，有所述旋转热管蒸发段15与旋转热管绝热端19的连接处的螺旋轴7设有旋转轴链轮16，所述旋转轴链轮16与驱动电机减速机输出端链轮18连接。
具体的，通过驱动电机减速机22驱动旋转轴链轮16的工作，进而带动螺旋轴7旋转，配合左带座轴承1与右带座轴承11，从而使螺旋轴7进行旋转来输送物料，同时通过加热机构的工作产生热量并传输至旋转热管，所述旋转热管通过间接传热的方式将热量传输至螺旋轴7及叶片，从而实现对物料的加热，通过使用非接触式的电磁或电阻加热来加热旋转热管蒸发段15，较高效率的把热量传递给了螺旋轴7和炭黑，在很大程度上减少炭黑输送时发生黏连现象，同时具有很高的安全性。
进一步的，在本发明实施例中，所述右带座轴承11通过螺栓固定在右端盖10上，安装拆卸方便，右带座轴承11外部和右端盖10进行隔热密封，防止过多热量传递到轴承影响轴承工作，同时可以配合左带座轴承1将螺旋轴7在螺旋槽体6内进行旋转输送物料。
进一步的，在本发明实施例中，螺旋轴7穿过右端盖10与右带座轴承11并且和旋转轴链轮16安装在一起，所述的右端盖4中部与螺旋轴7之间，安装有右压环21与右密封填料20，所述的右密封填料20，右压环21通过螺栓来压紧右密封填料20密封盘根，进而有了较高的密封效果，从而有利于保证螺旋轴7在螺旋槽体6内进行旋转输送物料的同时具有良好的密封效果。
进一步的，在本发明实施例中，所述驱动电机减速机22安装在螺旋槽体6侧面，可以最大程度减少加热过程对驱动电机减速机22工作的影响。
可以理解的，所述旋转热管冷凝端23设置在螺旋轴7内部，与螺旋轴7内部需要加热部分内孔紧密接触，具体的，所述旋转热管冷凝端21设置在所述螺旋轴7右带座轴承11一端的中空结构内。
可以理解的，所述旋转热管绝热段19为中间段，安装在右带座轴承11与旋转轴驱动链16的安装部位，螺旋轴7在该段内孔尺寸适当增加，便于旋转热管和螺旋轴7内孔装配间隙填充隔热材料。
进一步的，在本发明实施例中，所述的旋转热管蒸发段15外表面焊有多个翅片(翅片是通常在需要进行热传递的换热装置表面通过增加导热性较强的金属片，可以增大换热装置的换热表面积，具有此功能的金属片称之为翅片)，通过设置翅片可以提高换热效率，从而可以有效增大传热面积，进而有利于热量的传输。
进一步的，在本发明实施例中，所述驱动电机减速机22上设有减速机，通过减速机起到匹配转速和传递转矩的作用。
请参阅图1，在本发明提供的另一个实施例中，所述螺旋槽体6外部包覆有保温层24，通过保温层24可以有效提高螺旋槽体6的保温效果，进而有利于保证螺旋槽体6内部的工作环境温度的稳定。
进一步的，在本发明实施例中，所述螺旋槽体6外部靠近左带座轴承1的一侧还设有螺旋槽体盖5，通过螺旋槽体盖5可以方便对螺旋槽体6内部进行清理，所述螺旋槽体6上设有供料口8，所述供料口8的具体位置可以根据需要进行设定，这里并不作限定，例如，可以将所述的供料口8安装在螺旋槽体6右侧上方(如图1中所示位置)，通过供料口8进行进料，进而送入螺旋槽体6内进行加热。
进一步的，在本发明实施例中，所述供料口8上设有检查口盖板9，通过检查口盖板9可以实时监控供料口8内的物料输送情况，进而有利于提高操作的安全性，所述螺旋槽体6远离供料口8的一侧设有出料口27，通过出料口27将加热后的物料进行出料。
进一步的，在本发明实施例中，所述螺旋槽体6内部与出料口27内部均设有多个温度传感器25，所述出料口27外侧设有蝶阀26，且所述温度传感器25、电磁或电阻加热线圈14与温度控制器连接(未画出)，由温度控制器通过温度传感器25测量的温度和设定的温度进行比较，进行开、关电磁或电阻加热器电源。
具体的，通过多个温度传感器25对螺旋槽体6内部与出料口27内部这两个不同区域进行温度检测，检测的温度信号传递给控制器(未画出)，控制器根据接收的温度信号余设定温度比较进行控温，具体的，当任何一个温度传感器25的检测温度超过预设值时，控制器发出超温警报，同时控制电磁或电阻加热线圈14停止加热，保证加热系统可靠。
进一步的，在本发明实施例中，为了防止炭黑因在螺旋槽体6内表面粘附而造成测温不准确，需要将温度传感器25探头深入螺旋槽体6内一定距离，同时在对应叶片处开槽，防止探头与螺旋叶片干涉。
使用时，工作人员通过控制器(未画出)设置好加热温度，启动电磁或电阻加热器，电磁或电阻加热线圈14开始工作，旋转热管的旋转热管蒸发段15受热，将热量经旋转热管绝热段19传输至旋转热管冷凝段23，旋转热管冷凝段23把热量传递给螺旋轴7及叶片，使表面温度提升至100摄氏度至120摄氏度之间，炭黑由供料口8进入后经螺旋轴7加热并输送至出料口27排出，期间经过温度传感器25检测温度，并把检测后的温度传送给控制器，当到达设定温度后控制器切断电磁加热器的电源停止加热，其中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
本发明的有益效果是：本发明设置了旋转热管与加热机构，通过驱动电机减速机22驱动螺旋轴7进行旋转来输送物料，同时通过加热机构的工作产生热量并传输至旋转热管，从而实现对旋转轴以及物料的加热，通过使用非接触式的电磁或电阻加热来加热旋转热管，可以减少炭黑输送时发生粘附或黏连现象，同时具有很高的安全性，解决了现有的螺旋输送机在输送炭黑时容易发生粘附以及因采用直接加热方式而存在用电安全隐患的问题；通过采用电磁加热旋转热管进而对螺旋输送机螺旋轴和叶片进行加热，通过温度传感器25与控制器(未画出)，进而具有加热、保温以及温度监控功能。
该文中出现的电器均可与外界的主控器及220V市电电连接，并且控制器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均可采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，在此不再详述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于炭黑生产的螺旋输送机，包括螺旋轴(7)与螺旋槽体(6)，其特征在于，所述螺旋轴(7)设置在螺旋槽体(6)的内部中心，且螺旋轴(7)贯穿螺旋槽体(6)，螺旋轴(7)一端与设置在螺旋槽体(6)端部的左带座轴承(1)和右带座轴承(11)连接；
所述螺旋轴(7)在右带座轴承(11)的一端插入用于间接传热的旋转热管，螺旋槽体(6)侧面设有用于驱动旋转热管的驱动电机减速机(22)，所述旋转热管蒸发段插入设置在螺旋槽体(6)外部的电热箱内部。
2.根据权利要求1所述的用于炭黑生产的螺旋输送机，其特征在于，所述左带座轴承(1)通过多个固定螺栓与左端盖(4)外部连接；
所述左端盖(4)与螺旋轴(7)之间设有左压环(2)，左压环(2)内设有左密封填料(3)，左压环(2)通过螺栓压紧左密封填料(3)。
3.根据权利要求1所述的用于炭黑生产的螺旋输送机，其特征在于，所述加热机构包括电热箱(13)，所述电热箱(13)内设有电磁或电阻加热器，所述电磁或电阻加热器包括电磁或电阻加热器(14)。
4.根据权利要求3所述的用于炭黑生产的螺旋输送机，其特征在于，所述旋转热管包括旋转热管蒸发段(15)、旋转热管绝热段(19)以及用于与螺旋轴(7)紧密接触的旋转热管冷凝段(23)；
所述旋转热管蒸发段(15)设置在电热箱(13)内部；
所述旋转热管绝热段(19)与螺旋轴(7)内孔存在间隙并用隔热材料隔热，降低盖处轴承温度；
所述旋转热管蒸发段(15)与旋转热管绝热段(19)之间的螺旋轴(7)端部的右带座轴承(11)伸出段设有旋转轴链轮(16)和链条(17)，旋转轴链轮(16)通过链条(17)与驱动电机减速机输出端链轮(18)连接。
5.根据权利要求4所述的用于炭黑生产的螺旋输送机，其特征在于，所述右带座轴承(11)通过螺栓与右端盖(10)连接，并采用耐高温的润滑脂润滑，右带座轴承(11)与右端端盖装有隔热板(12)，右端盖(10)连接通过多个固定螺栓与螺旋槽体(6)外部连接；
所述右端盖(10)与螺旋轴(7)之间设有右压环(21)，右压环(21)内设有右密封填料(20)，右压环(21)通过螺栓压紧右密封填料(20)。
6.根据权利要求1-5任一所述的用于炭黑生产的螺旋输送机，其特征在于，所述螺旋槽体(6)设计成U型槽，螺旋槽体(6)顶部还设有螺旋槽体盖(5)，方便维修和清理物料。
7.根据权利要求1-5任一所述的用于炭黑生产的螺旋输送机，其特征在于，所述螺旋槽体(6)上设有供料口(8)，供料口(8)上设有检查口盖板(9)，螺旋槽体(6)远离供料口(8)的一侧设有出料口(24)。
8.根据权利要求7所述的用于炭黑生产的螺旋输送机，其特征在于，所述螺旋槽体(6)内部与出料口(27)内部均设有多个温度传感器(25)，出料口(27)外侧设有气动蝶阀(26)。
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