CN112061788A - 一种高精度微量称量给料输送系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高精度微量称量给料输送系统,包括大料斗、气动计量阀、小料斗,大料斗底端固定安装有气动计量阀,气动计量阀与小料斗连接,小料斗底端固定安装有防架桥搅拌箱,防架桥搅拌箱下端与称量传感器上端固定连接,称量传感器固定安装在机架上,防架桥搅拌箱内腔的底部、顶部分别转动连接有给料螺杆、捣料叶轮,防架桥搅拌箱左端固定连接有齿轮箱,齿轮箱通过行星减速器与伺服电机连接,齿轮箱的输出轴通过轴承密封组件分别连接给料螺杆、捣料叶轮,给料螺杆右端连接出料口,出料口底端与文丘里喷射器上端连接;本发明能够防止管道内物料的粘附、粘接在一起,解决了传统输送系统容易架桥堵塞及无法定量的向有背压管道中输送物料的问题。

Description

一种高精度微量称量给料输送系统
[技术领域]
本发明涉及物料输送技术领域,具体地说是一种高精度微量称量给料输送系统。
[背景技术]
减重称是一种通过静态称重的方式实现高精度连续定量给料的自动称重设备,它能对粉末、颗粒、片状等干散物料进行可靠、精确和稳定的给料,减少物料的浪费和提高混合物的一致性。减重称被广泛用于自动配料生产领域中。文丘里供料器是气力输送系统中最简单的供料装置,因其结构紧凑,占据较少空间、价格相对便宜、固体物料输送的速度较高,连续性好等优点被广泛的应用到各种输送系统中。另外,在聚合物经聚合造粒后,以及其它塑料加工行业,经密炼机混炼后胶料温度上升,在经冷切切割成小块状之后由气力输送进行输送时,发现聚合物和胶料容易发生粘附、粘接在一起,容易造成架桥堵塞。同时,现有的供料装置的称量和输送精度无法满足用户对有背压的管道需要定量输送物料的需求。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种高精度微量称量给料输送系统,能够防止管道内物料的粘附、粘接在一起,解决了传统输送系统容易架桥堵塞,以及无法定量的向有背压管道中输送物料的问题。
为实现上述目的设计一种高精度微量称量给料输送系统,包括大料斗1、气动计量阀2、小料斗3、防架桥搅拌箱4、称量传感器8,所述大料斗1底端固定安装有气动计量阀2,所述气动计量阀2与小料斗3连接,所述小料斗3底端固定安装有防架桥搅拌箱4,所述防架桥搅拌箱4下端与称量传感器8上端固定连接,所述称量传感器8电连接气动计量阀2,所述称量传感器8固定安装在机架9上,所述防架桥搅拌箱4内腔的底部、顶部分别转动连接有给料螺杆17、捣料叶轮19,所述防架桥搅拌箱4左端固定连接有齿轮箱5,所述齿轮箱5通过行星减速器6与伺服电机7连接,所述齿轮箱5的输出轴通过轴承密封组件分别连接给料螺杆17、捣料叶轮19,所述给料螺杆17右端连接出料口16,进入防架桥搅拌箱4的物料在给料螺杆17的带动下由出料口16卸出,所述出料口16底端与文丘里喷射器15上端连接,并通过文丘里喷射器15输送物料。
进一步地,所述文丘里喷射器15呈倒置T型,所述文丘里喷射器15上端的进料口与出料口16连接,所述文丘里喷射器15下端左侧固定连接有空气管路11,所述文丘里喷射器15下端右侧固定连接有输送管路14,所述输送管路14上安装有球阀13,所述输送管路14另一端连接总输送管路12。
进一步地,所述空气管路11另一端通过空气流量控制器10与气源连接,所述空气流量控制器10用于控制空气管路11中气体的压力与流量。
进一步地,所述文丘里喷射器15包括钢管1501、喷嘴1503、接收室1502、扩散室1505,所述钢管1501内部进料口的下方形成有接收室1502,所述喷嘴1503装设于钢管1501下端左侧,所述喷嘴1503左端与空气管路11通过承插焊法兰固定连接,所述钢管1501下端右侧设有扩散室1505,所述扩散室1505为管径逐渐增大的渐扩管,所述扩散室1505右端与输送管路14通过承插焊法兰固定连接,所述物料和气流在接收室1502内混合均匀后经扩散室1505进入输送管路14。
进一步地,所述承插焊法兰包括FM法兰1504和M法兰1506,所述FM法兰1504右侧面采用凸面,所述M法兰1506左侧面采用凹面,所述FM法兰1504与M法兰1506之间安装有O形圈1507。
进一步地,所述出料口16上端开设有进气口,所述进气口上安装有过滤器组件18。
进一步地,所述防架桥搅拌箱4为上端开口的箱体,所述防架桥搅拌箱4上端与小料斗3下端通过法兰固定连接。
进一步地,所述气动计量阀2与小料口3之间、以及出料口16下端与文丘里喷射器15上端之间均采用橡胶管连接。
进一步地,所述捣料叶轮19周向固定有破坏料拱装置,所述破坏料拱装置在齿轮箱5输出轴的带动下旋转以实现破拱作用。
进一步地,所述称量传感器8由减重称组成,所述减重称用于高精度连续定量给料。
本发明同现有技术相比,通过给料螺杆和称量传感器实现物料的高精度称量给料,同时又通过文丘里喷射器向有一定背压的输送管道进行输送物料,以及防架桥搅拌箱中的捣料叶轮会对料斗中的物料进行搅拌,防止物料在箱内架拱影响物料落入给料螺旋中,物料在给料螺杆的带动下,由出料口卸出完成称量,该减重称的最小称量精度能达到300g/h,误差范围在±2%,能够完全满足用户对高精度微量给料的要求;而且,因文丘里喷射器在喷嘴处会形成负压,会将称量好的物料吸入接收室中,在高速气流的作用下,物料具有一定的压力足以克服总输送管路中的背压,在出料口上端所开设的进气口能够防止负压环境对称量传感器的影响,最终实现向有背压管道中定量的输送物料的难题,有效防止管道内物料的粘附、粘接在一起,解决了传统输送系统容易架桥堵塞,以及无法定量的向有背压管道中输送物料的问题,值得推广应用。
[附图说明]
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的局部结构示意图;
图3是本发明文丘里喷射器的结构示意图;
图中:1、大料斗 2、气动计量阀 3、小料斗 4、防架桥搅拌箱 5、齿轮箱 6、行星减速器 7、伺服电机 8、称量传感器 9、机架 10、空气流量控制阀 11、空气管路 12、总输送管路 13、球阀 14、输送管路 15、文丘里喷射器 16、出料口 17、给料螺杆 18、过滤组件 19、捣料叶轮 1501、钢管 1502、接收室 1503、喷嘴 1504、FM法兰 1505、扩散室 1506、M法兰1507、O形圈。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作以下进一步说明:
如附图所示,本发明提供了一种高精度微量称量给料输送系统,包括大料斗1、气动计量阀2、小料斗3、防架桥搅拌箱4、称量传感器8,大料斗1底端固定安装有气动计量阀2,气动计量阀2与小料斗3连接,小料斗3底端固定安装有防架桥搅拌箱4,防架桥搅拌箱4下端与称量传感器8上端固定连接,称量传感器8电连接气动计量阀2,称量传感器8固定安装在机架9上,防架桥搅拌箱4内腔的底部、顶部分别转动连接有给料螺杆17、捣料叶轮19,防架桥搅拌箱4左端固定连接有齿轮箱5,齿轮箱5通过行星减速器6与伺服电机7连接,齿轮箱5的输出轴通过轴承密封组件分别连接给料螺杆17、捣料叶轮19,给料螺杆17右端连接出料口16,进入防架桥搅拌箱4的物料在给料螺杆17的带动下由出料口16卸出,出料口16底端与文丘里喷射器15上端连接,并通过文丘里喷射器15输送物料;出料口16上端开设有进气口,进气口上安装有过滤器组件18,防架桥搅拌箱4为上端开口的箱体,防架桥搅拌箱4上端与小料斗3下端通过法兰固定连接。
其中,文丘里喷射器15呈倒置T型,文丘里喷射器15上端的进料口与出料口16连接,文丘里喷射器15下端左侧固定连接有空气管路11,文丘里喷射器15下端右侧固定连接有输送管路14,输送管路14上安装有球阀13,输送管路14另一端连接总输送管路12,空气管路11另一端通过空气流量控制器10与气源连接,空气流量控制器10根据阀前后压力差,计算流量,然后自动调节其开度,进而可以控制空气管路11中气体的压力与流量,使物料顺利进入总输送管路12;该文丘里喷射器15包括钢管1501、喷嘴1503、接收室1502、扩散室1505,钢管1501内部进料口的下方形成有接收室1502,喷嘴1503装设于钢管1501下端左侧,喷嘴1503左端与空气管路11通过承插焊法兰固定连接,法兰间安装有密封垫;钢管1501下端右侧设有扩散室1505,扩散室1505为管径逐渐增大的渐扩管,扩散室1505右端与输送管路14通过承插焊法兰固定连接,物料和气流在接收室1502内混合均匀后经扩散室1505进入输送管路14;输送管路14与总输送管路12之间也通过承插焊法兰固定连接;承插焊法兰包括FM法兰1504和M法兰1506,FM法兰1504右侧面采用凸面,M法兰1506左侧面采用凹面,FM法兰1504与M法兰1506之间安装有O形圈1507。对于法兰面及连接方式的要求是为了在输送管道14中不留有死角,以防止物料在死角滞留,进而影响进入总输送管路12中物料的实际质量。
本发明中,气动计量阀2可以由六个腔室组成,当称量传感器8检测到小料口的物料少于某一值时,此时气动计量阀2开始转动,对小料斗3进行补料,气动计量阀2对物料有一定的限流计量作用,可以避免物料大量、迅速落入小料斗3中。气动计量阀2通过软连接与小料斗3固定连接,小料斗3容量小,只能存放少量物料。防架桥搅拌箱4为上端开口的箱体,其上端与小料斗3下端通过法兰固定连接,箱体4内腔的给料螺杆17一端与齿轮箱5的输出端采用填料密封连接,一端通向出料口16,物料在给料螺杆17的带动下,由出料口16卸出,其给料精度可以稳定在±30g以内,完全可以满足用户对微量高精度给料的要求。
称量传感器8由减重称组成,减重称可以实现高精度连续定量给料,它能对粉末、颗粒、片状等干散物料进行可靠、精确和稳定的给料;其最小称量精度可达到300g/h,误差范围在±2%之内,与给料螺杆17的配合使用,完全满足用户对微量、高精度给料的要求。防架桥搅拌箱4内腔的上部转动连接捣料叶轮19,捣料叶轮19周向固定有破坏料拱装置,在齿轮箱5输出轴的带动下旋转,实现破拱的作用,从而防止物料架桥,使物料均匀的落入给料螺杆17中。伺服电机7可使控制速度,位置精度非常准确,伺服电机7转子转速受输入信号控制,并能快速反应;行星减速器6起到匹配转速与传递扭矩的作用,因其速比大、效率高、性能安全等特点,可以将伺服电机7高转速低扭矩转化为低转速高扭矩,在微量称量给料的工况中可以精确控制给料螺杆17的转速,实现定量给料。为保证称量传感器8不受外力的影响,出气动计量阀2与小料口3之间、以及出料口16下端与文丘里喷射器15上端之间均采用橡胶管连接,从而保证称量传感器8不受其他装置的影响。
具有一定压强的压缩空气通过喷嘴1503后,其速度达到超声速经过接收室1502,该高速气流在接收室1502内造成负压环境,从而将物料吸入接收室中1502,进气口的存在可以使防止负压环境对称量精度的影响;过滤组件18对吸入的空气进行过滤,防止有异物进入输送管道14。物料和高速气流在接收室1502内混合均匀后经扩散室1505进入输送管道14,扩散室1505就是一个渐扩管,由于管径逐渐增大,故混合后的两相流速度降低,压力升高,将以克服总输送管道12中的背压,实现对物料的输送。输送管路14上安装有球阀13,在不需要给料系统工作时,球阀13处于关闭状态,防止造成总输送管路12中正压空气的泄露。
本发明使用时,大料斗1中的料经空气计量阀2输送到小料斗3中,待小料斗3装入一定量料稳定后通入气源,打开球阀13,空气流量控制器10根据前后压差按其空气流量设定值自动调节开度,保证系统中稳定的流量供给。捣料叶轮19和给料螺杆17在齿轮箱5输出轴的带动下进行破拱和给料;物料在给料螺杆17的带动下由出料口16卸出,具有一定压强的压缩空气通过喷嘴1503后,其速度达到超声速经过接收室1502,该高速气流在接收室1502内造成负压环境,外界气体经进气口吸入,从而将出料口16卸出的物料吸入接收室1502中,物料和高速气流在接收室内1502混合均匀后经扩散室1505进入输送管道,扩散室1505就是一个渐扩管,由于管径逐渐增大,故混合后的两相流速度降低,压力升高,将以克服总输送管路12中的背压,从而将物料输送到有一定正压的总输送管路12中。
待达到称量传感器8预先设定值(例如比目标值少0.5kg、1kg)时,给料螺杆17低速转动,进行慢给料;在达到预先设定值时,给料螺杆17立即停止转动,完成物料的高精度称量给料。当称量传感器8检测到小料口3中的物料少于某一值时,气源关闭系统停止运转,此时气动计量阀2开始转动,对小料斗3进行补料,气动计量阀3对物料有一定的限流计量作用,可以避免物料大量、迅速落入小料斗3中。
本发明并不受上述实施方式的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度微量称量给料输送系统,包括大料斗(1)、气动计量阀(2)、小料斗(3)、防架桥搅拌箱(4)、称量传感器(8),其特征在于:所述大料斗(1)底端固定安装有气动计量阀(2),所述气动计量阀(2)与小料斗(3)连接,所述小料斗(3)底端固定安装有防架桥搅拌箱(4),所述防架桥搅拌箱(4)下端与称量传感器(8)上端固定连接,所述称量传感器(8)电连接气动计量阀(2),所述称量传感器(8)固定安装在机架(9)上,所述防架桥搅拌箱(4)内腔的底部、顶部分别转动连接有给料螺杆(17)、捣料叶轮(19),所述防架桥搅拌箱(4)左端固定连接有齿轮箱(5),所述齿轮箱(5)通过行星减速器(6)与伺服电机(7)连接,所述齿轮箱(5)的输出轴通过轴承密封组件分别连接给料螺杆(17)、捣料叶轮(19),所述给料螺杆(17)右端连接出料口(16),进入防架桥搅拌箱(4)的物料在给料螺杆(17)的带动下由出料口(16)卸出,所述出料口(16)底端与文丘里喷射器(15)上端连接,并通过文丘里喷射器(15)输送物料。
2.如权利要求1所述的高精度微量称量给料输送系统,其特征在于:所述文丘里喷射器(15)呈倒置T型,所述文丘里喷射器(15)上端的进料口与出料口(16)连接,所述文丘里喷射器(15)下端左侧固定连接有空气管路(11),所述文丘里喷射器(15)下端右侧固定连接有输送管路(14),所述输送管路(14)上安装有球阀(13),所述输送管路(14)另一端连接总输送管路(12)。
3.如权利要求2所述的高精度微量称量给料输送系统,其特征在于:所述空气管路(11)另一端通过空气流量控制器(10)与气源连接,所述空气流量控制器(10)用于控制空气管路(11)中气体的压力与流量。
4.如权利要求2所述的高精度微量称量给料输送系统,其特征在于:所述文丘里喷射器(15)包括钢管(1501)、喷嘴(1503)、接收室(1502)、扩散室(1505),所述钢管(1501)内部进料口的下方形成有接收室(1502),所述喷嘴(1503)装设于钢管(1501)下端左侧,所述喷嘴(1503)左端与空气管路(11)通过承插焊法兰固定连接,所述钢管(1501)下端右侧设有扩散室(1505),所述扩散室(1505)为管径逐渐增大的渐扩管,所述扩散室(1505)右端与输送管路(14)通过承插焊法兰固定连接,所述物料和气流在接收室(1502)内混合均匀后经扩散室(1505)进入输送管路(14)。
5.如权利要求4所述的高精度微量称量给料输送系统,其特征在于:所述承插焊法兰包括FM法兰(1504)和M法兰(1506),所述FM法兰(1504)右侧面采用凸面,所述M法兰(1506)左侧面采用凹面,所述FM法兰(1504)与M法兰(1506)之间安装有O形圈(1507)。
6.如权利要求1所述的高精度微量称量给料输送系统,其特征在于:所述出料口(16)上端开设有进气口,所述进气口上安装有过滤器组件(18)。
7.如权利要求1所述的高精度微量称量给料输送系统,其特征在于:所述防架桥搅拌箱(4)为上端开口的箱体,所述防架桥搅拌箱(4)上端与小料斗(3)下端通过法兰固定连接。
8.如权利要求1所述的高精度微量称量给料输送系统,其特征在于:所述气动计量阀(2)与小料口3之间、以及出料口(16)下端与文丘里喷射器(15)上端之间均采用橡胶管连接。
9.如权利要求1所述的高精度微量称量给料输送系统,其特征在于:所述捣料叶轮(19)周向固定有破坏料拱装置,所述破坏料拱装置在齿轮箱(5)输出轴的带动下旋转以实现破拱作用。
10.如权利要求1所述的高精度微量称量给料输送系统,其特征在于:所述称量传感器(8)由减重称组成,所述减重称用于高精度连续定量给料。
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