CN110104452A - 高精度负压气力输送称量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械制造领域，具体公开了一种高精度负压气力输送称量系统，包括料仓与供料器，所述供料器的出口通过第一输送管路与螺旋给料机构上端进料斗侧面连接，螺旋给料机构上端进料斗侧面还通过第二输送管路与汇总管连接，螺旋给料机构进料斗上端设有脉冲流化破拱机构，脉冲流化破拱机构与气包连接，气包同时与汇总管连接，螺旋给料机构出料端通过气动插板阀和软接管与称量料斗秤连接。本发明通过调节供料器进行给料至料斗秤内进行粗称量，同时通过螺旋给料机构进料斗中储存的物料进行准确补料计量到所需重量，进而同时实现物料的输送与高精度称量，解决了现有的负压气力输送称量系统无法满足用户对高精度快速称量需求的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造领域，具体是一种高精度负压气力输送称量系统。
背景技术
目前，在橡胶厂、化工冶金、食品等行业中普遍采用负压气力输送称量系统。在授权公告号为CN101464184B的中国专利中公开了一种负压气力输送称量系统，其主要包括有连接在料仓下方的旋转给料器，旋转给料器的出口连接物料加速室，物料加速室连接输送管路的一端，输送管路的另一端连接粉料秤的入口，除尘器通过法兰连接在粉料秤的上方。
但是，市场上已有的负压气力输送称量系统普遍存在称量精度低的问题。这是由于负压输送管道距离比较长，一般在几十米到上百米，虽然通过旋转给料器变频控制给料量来实现快给料、慢给料和点动给料，但是由于物料在管道内输送需要一定时间，物料量不易准确控制再加上输送物料进入秤后未消除秤内真空对称量的影响，进而导致称量显示值严重滞后，无法满足用户对高精度快速称量的需求。因此，设计一种高精度负压气力输送称量系统，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高精度负压气力输送称量系统，以解决上述背景技术中提出的现有的负压气力输送称量系统无法满足用户高精度快速称量需求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高精度负压气力输送称量系统，包括料仓以及连接在料仓下方的供料器，所述供料器的出口通过第一输送管路与螺旋给料机构上端进料斗侧面连接，螺旋给料机构上端进料斗侧面还通过第二输送管路与汇总管连接；所述螺旋给料机构进料斗上端设有用于对物料脉冲流化的脉冲流化破拱机构，脉冲流化破拱机构与气包连接，气包同时与汇总管连接，螺旋给料机构出料端连接有重力溜管路，重力溜管路与用于称量粉料的料斗秤连接。
作为本发明进一步的方案：所述第一输送管路上设有过滤器组件，过滤器组件上设有进气手阀。
作为本发明再进一步的方案：所述脉冲流化破拱机构包括用于与螺旋给料机构进料斗上端连接的脉冲空气管路，脉冲空气管路上设有脉冲阀与手动阀。
作为本发明再进一步的方案：所述螺旋给料机构上通过密封轴承组件固定安装有电机减速器；通过电机减速器起到匹配转速和传递转矩的作用。
作为本发明再进一步的方案：所述第二输送管路上设有输送自动控制阀，所述重力溜管路上设有气动插板阀，两个气动插板阀之间有软连接使料斗秤处于自由状态。
作为本发明再进一步的方案：所述料斗秤上端通过第一除尘器与真空管路连接；所述真空管路上依次设有负压控制阀、真空压力传感器、负压排空阀、第二除尘器以及真空设备；所述料斗秤侧面上设有振动电机和排空管道，排空管道上设有排空阀，下端设有卸料管道，卸料管道上设有自动卸料阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设置了供料器与料斗秤，通过在负压气力输送系统的基础上增加螺旋给料机构的粉体料斗秤来实现粉体高精度自动输送称量一体化，通过调节供料器进行给料至料斗秤内进行粗称量，同时通过螺旋给料机构中进料斗在负压输送过程中储存的物料进行准确补料计量到所需重量，进而同时实现物料的输送与高精度称量，有效提高了生产效率，降低了设备费用，解决了现有的负压气力输送称量系统无法满足用户对高精度快速称量需求的问题。
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为本发明高精度负压气力输送称量系统的结构示意图。
图中：1-料仓；2-供料器；3-第一输送管路；4-过滤器组件；5-螺旋给料机构；6-第二输送管路；7-输送自动控制阀；8-电机减速器；9-密封轴承组件；10-重力溜管路；11-气动插板阀；12-料斗秤；13-振动电机；14-第一除尘器；15-排空阀；16-汇总管；17-真空管路；18-负压控制阀；19-真空压力传感器；20-负压排空阀；21-第二除尘器；22-真空设备；23-脉冲阀；24-脉冲空气管路；25-手动阀；26-气包；27-自动卸料阀。
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，一种高精度负压气力输送称量系统，包括料仓1以及连接在料仓1下方的供料器2。
可以理解的，所述供料器2可以为螺旋供料器、旋转供料器，或者喷射式供料器中的一种，具体不作限定，但优选旋转供料器，当然，上述只是几种优选，所述供料器2还可以是其他的类型如振动式供料器等，具体可以根据实际需求进行选择，这里并不作限定，当然为了清楚、详细地体现本方案，以下的实施例中主要以旋转供料器的形式体现供料器2，但这里主要是为了体现方案的可实现性，并不作限定。
进一步的，在本发明实施例中，所述供料器2的出口通过第一输送管路3与螺旋给料机构5上端进料斗侧面连接，所述螺旋给料机构5为带小进料斗的小型螺旋给料机，具体的，所述供料器2的出口通过第一输送管路3与螺旋给料机构5上端的进料斗侧面连接。
进一步的，在本发明实施例中，所述螺旋给料机构5上端进料斗侧面还通过第二输送管路6与汇总管16连接，所述螺旋给料机构5采用填料密封，保证在负压下稳定工作，所述第一输送管路3上设有过滤器组件4，所述过滤器组件4上设有进气手阀，通过过滤器组件4对进入输送管道物料进行料气比调节同时防止异物进入输送管道。
进一步的，在本发明实施例中，所述螺旋给料机构5进料斗上端设有用于对物料脉冲流化的脉冲流化破拱机构，所述脉冲流化破拱机构包括用于与螺旋给料机构5进料斗上端连接的脉冲空气管路24，所述脉冲空气管路24上设有脉冲阀23与手动阀25。
具体的，通过在螺旋给料机构5进料斗输送管间隙上方设置脉冲流化破拱机构，所述脉冲流化破拱机构包括小规格脉冲阀23和手动阀25，当出现负压输送真空压力异常时可以适当补充流化气。
进一步的，在本发明实施例中，所述脉冲流化破拱机构通过气包26与汇总管16连接，所述气包26侧面同时接入用于在一种物料输送结束后对汇总管16进行清扫的另一路脉冲气，通过气包26连接可以防止物料在该汇总管16内残余混合。
进一步的，在本发明实施例中，所述螺旋给料机构5上通过密封轴承组件9固定安装有电机减速器8，通过电机减速器8起到匹配转速和传递转矩的作用。
进一步的，在本发明实施例中，所述螺旋给料机构5出料端连接有重力溜管路10，所述重力溜管路10与用于称量粉料的料斗秤12连接。
请参阅图1，在本发明提供的另一个实施例中，所述第二输送管路6上设有输送自动控制阀7，所述重力溜管路10上设有气动插板阀11，所述料斗秤12上端通过第一除尘器14与真空管路17连接，所述真空管路17上依次设有负压控制阀18、真空压力传感器19、负压排空阀20、第二除尘器21以及真空设备22。
可以理解的，所述真空设备22可以为罗茨风机，也可以为其它形式的真空泵、真空射流泵，具体可以根据实际需求进行选择，这里并不作限定，当然为了清楚、详细地体现本方案，以下的实施例中主要以罗茨风机的形式体现真空设备22，但这里主要是为了体现方案的可实现性，并不作限定。
进一步的，在本发明实施例中，所述料斗秤12侧面上设有振动电机13和排空管道(图中未标示出)，所述排空管道上设有排空阀15，通过排空阀15平衡料斗秤12内的气压，从而确认料斗秤12内的真实重量，下端设有卸料管道(图中未标示出)，所述卸料管道上设有自动卸料阀27，通过自动卸料阀27可以对料斗秤12内进行卸料，从而使料斗秤12内称量后的物料进入后续工序。
进一步的，在本发明实施例中，所述系统通过负压气力输送实现粗称量，具体的，可以在达到预先设定值前，比如比目标值小3.0-4.0kg，通过自动调节供料器2来降低物料的给料量，然后通过负压输送对管道进行初步清扫，当比目标值小0.5-1.0kg时停止物料给料，开启负压排空阀20，关闭负压控制阀18、输送自动控制阀7停止负压系统，开启脉冲阀23对汇总管16进行清扫，开启料斗秤12上的排空阀15，确认料斗秤12内物料真实重量，开启气动插板阀11，通过与重力溜管路10连接的螺旋给料机构5进料斗中储存的物料进行准确补料计量到所需重量。
可以理解的，通过螺旋给料机构5进行补料来提高给料精度，对于炭黑的称量，螺旋直径设置为Φ80mm，给料精度可以稳定在±30g以内，完全满足多数用户对精度的要求。
进一步的，在本发明实施例中，为了保证计量精度，在螺旋给料机构5补充计量过程中停止料斗秤12顶部第一除尘器14的清灰动作，所述第一除尘器14可以为脉冲除尘器。
进一步的，在本发明实施例中，所述系统可以单物料称量，也可以多物料累积称量，多物料累积称量可以通过设置多套负压输送系统、多个螺旋给料机构5来实现，在物料进入料斗秤12之前先进入一个直径比输送管稍大一点的汇总管16，切向进入料斗秤12中，通过旋风原理将大量粉尘和空气依赖惯性进行初步分离，进而降低顶部第一除尘器14的工作负荷。
进一步的，在本发明实施例中，所述高精度负压气力输送称量系统中的管路(第一输送管路3、第二输送管路6、重力溜管路10、汇总管16、真空管路17以及脉冲空气管路24)的管径以及真空设备22和供料器2的设计应严格按照输送能力进行计算，对于炭黑输送，料气比控制在2-3kg料/1kg气，输送入口表观气速应控制在15m/s，出口气速根据输送管路长度和弯头数量控制在35m/s以内，如输送距离超过50m建议进行变径设计；对于粘附比较大的物料，比如N660炭黑、N772炭黑、N774炭黑、N990炭黑，输送管道建议采用耐真空压力的钢丝加强薄壁塑料管输送，利用输送过程中压力的波动造成管道抖动防止管道粘附。
进一步的，在本发明实施例中，所述螺旋给料机构5出料端可以安装两只气动插板阀11，进而增加系统的可靠性，防止因振动或者螺旋给料机构5内出现正压而造成称量误差。两阀之间通过软接管连接。靠近秤体的气动插板阀用于秤体密封，防止真空对软接管造成的损伤。
进一步的，在本发明实施例中，所述螺旋给料机构5与第一输送管路3以及第二输送管路6之间的间隙设计成可调式，根据不同物料的特性手动调节间隙，间隙太小可能会出现负压输送管线内物料无法进入螺旋给料机构5进料斗内部去补充称量所需的物料；间隙太大会造成输送速度下降过大，甚至在螺旋给料机构5进料斗内发生堵塞，导致无法正常输送。
进一步的，在本发明实施例中，为了保证料斗秤12不受外力影响，所述气动插板阀11之间、排空阀15、汇总管16以及真空管路17均采用软连接，保证料斗秤12不受外力影响。
进一步的，在本发明实施例中，为了降低成本，所述供料器2与螺旋给料机构5由于不同时工作，可以采用一个变频器进行控制。
进一步的，在本发明实施例中，为了防止第一除尘器14内因滤袋发生破碎而导致粉尘进入真空设备22，需要设置第二除尘器21，所述第一除尘器14与第二除尘器21两级除尘器均设有差压报警设备。
使用时，调节好进气手阀和过滤器组件4后，手动调节第一输送管路3与第二输送管路6的最大间隙(默认设定距离30mm)，开启真空设备22，关闭负压排空阀20、排空阀15、气动插板阀11，打开负压控制阀18、输送自动控制阀7、供料器2，由于第一输送管路3与第二输送管路6存在的间隙，物料(如图中所示)会部分落入螺旋给料机构5的进料斗中，出现输送真空压力异常时脉冲开启螺旋给料机构5进料斗上面的脉冲空气管路24，对第一输送管路3与第二输送管路6间隙内物料进行脉冲流化，防止堵塞；同时输送物料由第二输送管路6和输送自动控制阀7进入料斗秤12中；待达到称量的预先设定值A(例如比目标值少3.0-4.0kg)时，变频降低供料器2的转速，进行慢给料输送，到达预先设定值B(例如比目标值少0.5-1.0kg)时，停止供料器2，打开负压排空阀20，关闭输送自动控制阀7、负压控制阀18，打开排空阀15、气动插板阀11，启动螺旋给料机构5的电机减速器8来进行快慢速给料，保证称量精度；当达到称量精度时螺旋给料机构5停止工作，进而完成一种物料称量。
当打开排空阀15后，出现料斗秤12内重量仍未达到预先设定值B时，需要通过适当负压慢给料输送延时进行处理；如果通过延时仍无法到达预先设定值B时，需要点动供料器2进行补料输送，当一种物料输送结束后，需要打开汇总管16上的脉冲阀23对汇总管16进行清扫，防止在汇总管16内的不同物料发生混合。
当在负压输送过程中，真空压力传感器19检测的压力值高于真空报警压力P1时，并且时间超过1.5-2.0s时，供料器2转慢速运行；当出现报警压力P2时(略小于等于真空泵真空压力)，并且持续时间超过2s，则认为管道出现堵塞，立即停止供料器2，同时进行声光报警，系统停止工作，系统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：本发明设置了供料器2与料斗秤12，通过在负压气力输送系统的基础上增加螺旋给料机构5的粉体料斗秤12来实现粉体高精度自动输送称量一体化，通过调节供料器2进行给料至料斗秤12内进行粗称量，同时通过螺旋给料机构5中进料斗在负压输送过程中储存的物料进行准确补料计量到所需重量，进而同时实现物料的输送与高精度称量，有效提高了生产效率，降低了设备费用，解决了现有的负压气力输送称量系统无法满足用户对高精度快速称量需求的问题。
该文中出现的电器均可与外界的主控器及220/380V市电电连接，并且主控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 (6)
1.一种高精度负压气力输送称量系统，包括料仓(1)以及连接在料仓(1)下方的供料器(2)，其特征在于，所述供料器(2)的出口通过第一输送管路(3)与螺旋给料机构(5)上端进料斗侧面连接，螺旋给料机构(5)上端进料斗侧面还通过第二输送管路(6)与汇总管(16)连接；
所述螺旋给料机构(5)进料斗上端设有用于对物料脉冲流化的脉冲流化破拱机构，脉冲流化破拱机构与气包(26)连接，气包(26)同时与汇总管(16)连接，螺旋给料机构(5)出料端连接有重力溜管路(10)，重力溜管路(10)与用于称量粉料的料斗秤(12)连接。
2.根据权利要求1所述的高精度负压气力输送称量系统，其特征在于，所述第一输送管路(3)上设有过滤器组件(4)，过滤器组件(4)上设有进气手阀。
3.根据权利要求1所述的高精度负压气力输送称量系统，其特征在于，所述脉冲流化破拱机构包括用于与螺旋给料机构(5)进料斗上端连接的脉冲空气管路(24)，脉冲空气管路(24)上设有脉冲阀(23)与手动阀(25)。
4.根据权利要求3所述的高精度负压气力输送称量系统，其特征在于，所述螺旋给料机构(5)上通过密封轴承组件(9)固定安装有电机减速器(8)。
5.根据权利要求4所述的高精度负压气力输送称量系统，其特征在于，所述第二输送管路(6)上设有输送自动控制阀(7)，所述重力溜管路(10)上设有气动插板阀(11)。
6.根据权利要求1-5任一所述的高精度负压气力输送称量系统，其特征在于，所述料斗秤(12)上端通过第一除尘器(14)与真空管路(17)连接；
所述真空管路(17)上依次设有负压控制阀(18)、真空压力传感器(19)、负压排空阀(20)、第二除尘器(21)以及真空设备(22)；
所述料斗秤(12)侧面上设有振动电机(13)和排空管道，排空管道上设有排空阀(15)，下端设有卸料管道，卸料管道上设有自动卸料阀(27)。
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