CN114210563B - 自动筛分计量系统及筛分计量方法 - Google Patents

自动筛分计量系统及筛分计量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动筛分计量系统及筛分计量方法，包括安装台，安装台上设置有振动装置和摆动装置，振动装置和摆动装置上设置有分级筛；分级筛包括若干筛体，若干筛体内的筛板孔径从上到下依次减小，筛体的外侧设置有若干同步运行的计量装置；筛体的一侧设置有翻转装置；分级筛还包括筛盖，筛盖上设置有升降装置。本发明中，分级筛进行螺旋运动，保证干混合料的分级效果；计量装置用于获取各级筛体及其上物料的重量；翻转装置用于将筛体上筛分计量后的物料进行卸料；升降装置用于顶开或锁紧筛盖，以实现分级筛各级筛体的固定和计量装置的升降计量，减少了物料的转运过程，提高了筛分计量效率。

Description

自动筛分计量系统及筛分计量方法
技术领域
本发明涉及物料筛分计量技术领域，具体涉及自动筛分计量系统。
背景技术
在分析路面新、旧沥青砼中骨料和粉料级配比时，常需要对不同粒径的干混合物料进行筛分，并在筛分后称量各级物料的质量并计算各级物料的含量比；另外，分析不同粒径的干混合物料的含量比在矿山、冶金和化工等行业也至关重要；但目前筛分装置和计量装置大多是分开设置，筛分后不同粒径的物料需要从筛分装置转移到计量装置上分别进行计量，消耗的时间较多且效率低。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种高效的自动筛分计量系统及筛分计量方法。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种自动筛分计量系统，包括安装台，安装台上设置有振动装置和摆动装置，振动装置和摆动装置上设置有分级筛；
分级筛包括若干筛体，若干筛体内的筛板孔径从上到下依次减小，筛体的外侧设置有若干组同步运行的计量装置；筛体的一侧设置有翻转装置；
分级筛还包括筛盖，筛盖上设置有升降装置。
采用上述方案的有益效果为：振动装置使分级筛产生上下往复振动，摆动装置使分级筛产生平面摆动，上下往复振动和平面摆动组成螺旋运动，从而使分级筛中的干混合料充分分级，保证干混合料的分级效果；若干筛体内的筛板孔径从上到下依次减小，使得粒径小于筛板孔径的物料在重力和螺旋运动的共同作用实现逐级筛分，即使得筛体内筛板上筛分后的物料粒径从上到下依次减小；计量装置用于获取各级筛体及其上物料的重量；翻转装置用于将筛体上筛分计量后的物料进行卸料；升降装置用于顶开或锁紧筛盖，以实现分级筛各级筛体的固定和计量装置的升降计量。
进一步地，振动装置包括第一直线驱动机构，第一直线驱动机构固定在安装台上，第一直线驱动机构的输出端通过顶杆连接有振动板，振动板与分级筛固定连接。
采用上述技术方案的有益效果为：第一直线驱动机构通过输出端带动顶杆进行上下往复运动，使得振动板产生上下往复振动。
进一步地，摆动装置包括第一转动驱动机构，第一转动驱动机构固定在安装台上，第一转动驱动机构的输出端通过偏心轴连接有摆动板，摆动板与分级筛固定连接。
采用上述技术方案的有益效果为：第一转动驱动机构通过输出端带动偏心轴进行转动，使得摆动板产生平面摆动。
进一步地，每组计量装置包括第二直线驱动机构，第二直线驱动机构固定在第一安装架上，第二直线驱动机构的输出端设置有计量支臂，计量支臂的侧面设置有与筛体数量相同的计量支板，且任一筛体的下方均设置计量支板，计量支板上设置有称重传感器，筛体滑动设置在分级筛上。
采用上述技术方案的有益效果为：第二直线驱动机构的输出端带动计量支臂、计量支板和称量传感器上下运动；当需要称量筛体及筛体上物料的质量时，第二直线驱动机构使得称量传感器顶起筛体，从而对筛体及筛体上物料的质量进行称量；计量支臂的侧面设置有与筛体数量相同的计量支板，且任一筛体的下方均设置计量支板，即每组计量装置在每一个筛体的下方均设置有一个称重传感器，若干组计量装置则是在每一个筛体的下方设置有若干个称重传感器。
进一步地，若干筛体与其下方的称重传感器的垂直距离均不相等。
采用上述技术方案的有益效果为：若干筛体与其下方的称重传感器的垂直距离均不相等，使得计量支臂在上升的过程中，称重传感器从上到下依次顶起筛体，并对各筛体及其上物料的质量进行称量，提高称重效率。
进一步地，第一安装架的外侧设置有圆杆，计量支臂滑动设置在圆杆上。
采用上述技术方案的有益效果为：第一安装架的外侧设置有圆杆，计量支臂滑动设置在圆杆上，使第一安装架能够沿圆杆进行升降。
进一步地，计量支臂上设置有第一行程开关和第二行程开关，圆杆上设置有接触板，接触板位于第一行程开关与第二行程开关之间。
采用上述技术方案的有益效果为：接触板搭配第一行程开关和第二行程开关，对计量支臂升降的行程进行控制，减少人为误操作。
进一步地，翻转装置包括滑动设置在第二安装架上的滑台和固定在第二安装架上的第三直线驱动机构，滑台设置在第三直线驱动机构的输出端；滑台上设置有翻转支架，翻转支架上设置有与筛体数量相同的第二转动驱动机构，第二转动驱动机构的输出端设置有连接杆，连接杆和筛板上设置有相互匹配的卡槽，筛板转动设置在筛体上。
采用上述技术方案的有益效果为：第三直线驱动机构驱动滑台在第二安装架上滑动，使连接杆的卡槽卡入筛板的卡槽，并通过第二转动驱动机构转动连接杆，使得所有筛板同时转动，从而将所有筛板上不同粒径的物料进行卸料。
进一步地，升降装置包括设置在振动板上的第四直线驱动机构，第四直线驱动机构的输出端设置有推杆，推杆的一端连接在筛盖上，推杆上设置有限位板，限位板的外侧设置有第三行程开关和第四行程开关，所述限位板设置在第三行程开关和第四行程开关之间。
采用上述技术方案的有益效果为：第四直线驱动机构通过推杆推动筛盖向上运动，来顶起筛盖，以实现分级筛各级筛体的固定和计量装置的升降计量；限位板搭配第三行程开关和第四行程开关，对筛盖的升降进行控制，减少人为误操作。
一种利用自动筛分计量系统进行筛分计量的方法，包括以下步骤：
S1：启动第四直线驱动机构，通过第四直线驱动机构向上水平顶起筛盖，打开筛盖，直到限位板接触第三行程开关，第四直线驱动机构停止运行；
S2：启动第二直线驱动机构，称重传感器向上移动顶起筛体，直到接触板接触第一行程开关，第二直线驱动机构停止向上移动，称重传感器采集每一个筛体此时的重量(m1，m2，···，mn)，其中n为筛体数量；之后，第二直线驱动机构反向运行，称重传感器放下筛体；直到接触板接触第二行程开关，第二直线驱动机构关闭；
S3：第四直线驱动机构反向运行，使筛盖水平降下，直到限位板接触第四行程开关，第四直线驱动机构停止运行并锁紧筛盖；之后，将干混合料通过筛盖上方的加料口加入分级筛中；
S4：启动第一直线驱动机构和第一转动驱动机构，使分级筛进行振动和摆动，对干混合料进行螺旋筛分；直到达到筛分效果，关闭第一直线驱动机构和第一转动驱动机构；
S5：执行步骤S1、S2，称重传感器采集每一个筛体此时的重量(T1，T2，···，Tn)；
S6：启动第三直线驱动机构，驱动连接杆和筛板相互卡接后；再启动第二转动驱动机构驱动筛板进行翻转，将若干筛板上不同粒径的物料卸下；
S7：物料全部卸完后，第二转动驱动机构反向运行，直至筛板水平复位；
S8：第三直线驱动机构反向运行，使筛板与连接杆分离并锁紧；
S9：执行步骤S5，称重传感器采集每一个筛体此时物料卸完后的重量(M1，M2，···，Mn)；
S10：利用重量mn、Tn和重量Mn计算干混合料中不同粒径物料的含量比Bi：
Figure BDA0003405116960000051
其中，i为变量，取值范围为1～n。
采用上述技术方案的有益效果：通过此筛分计量方法，有利于得到干混合料中不同粒径物料的含量比。
本发明的有益效果为：振动装置使分级筛产生上下往复振动，摆动装置使分级筛产生平面摆动，上下往复振动和平面摆动组成螺旋运动，从而使分级筛中的干混合料充分分级，保证干混合料的分级效果；计量装置用于获取各级筛体及其上物料的重量；翻转装置用于将筛体上筛分计量后的物料进行卸料；升降装置用于顶开或锁紧筛盖，以实现分级筛各级筛体的固定和计量装置的升降计量，减少了物料的转运过程，提高了筛分计量效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的正视图；
图3为图2的侧视图；
其中，1、安装台，2、第一安装架，3、摆动板，4、振动板，5、第四直线驱动机构，6、推杆，7、限位板，8、筛盖，9、筛体，10、连接杆，11、翻转支架，12、第二转动驱动机构，13、滑台，14、第三直线驱动机构，15、第二安装架，16、圆杆，17、第二直线驱动机构，18、偏心轴，19、顶杆，20、计量支臂，21、计量支板，22、称重传感器，23、第二行程开关，24、接触板，25、第一行程开关，26、分级筛。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1-3所示，一种自动筛分计量系统，包括安装台1，安装台1上设置有振动装置和摆动装置，振动装置和摆动装置上设置有分级筛26；
分级筛26包括若干筛体9，若干筛体9内的筛板孔径从上到下依次减小，且最下方的筛板上没有筛孔，筛体9的外侧设置有三组同步运行的计量装置；筛体9的一侧设置有翻转装置；
分级筛26还包括筛盖8，筛盖8上设置有升降装置；
其中，安装台1可安装在地面。
振动装置使分级筛26产生上下往复振动，摆动装置使分级筛26产生平面摆动，上下往复振动和平面摆动组成螺旋运动，从而使分级筛26中的干混合料充分分级，保证干混合料的分级效果；若干筛体9内的筛板孔径从上到下依次减小，使得粒径小于筛板孔径的物料在重力和螺旋运动的共同作用实现逐级筛分，即使得筛体9内筛板上筛分后的物料粒径从上到到下依次减小；计量装置用于获取筛分后各级筛体9及其上物料的重量；翻转装置用于将筛体9上筛分计量后的物料进行卸料；升降装置用于顶开或锁紧筛盖8，以实现分级筛26各级筛体9的固定和计量装置的升降计量。
作为可选的实施方式，振动装置包括第一直线驱动机构，第一直线驱动机构固定在安装台1上，第一直线驱动机构的输出端通过顶杆19连接有振动板4，振动板4与分级筛26固定连接；第一直线驱动机构通过输出端带动顶杆19进行上下往复运动，使得振动板4产生上下往复振动；其中，第一直线驱动机构可为液压缸。
作为可选的实施方式，摆动装置包括第一转动驱动机构，第一转动驱动机构固定在安装台1上，第一转动驱动机构的输出端通过偏心轴18连接有摆动板3，摆动板3与分级筛26固定连接；第一转动驱动机构通过输出端带动偏心轴18进行转动，使得摆动板3产生平面摆动；其中，第一转动驱动机构可为电机。
作为可选的实施方式，每组计量装置包括一个第二直线驱动机构17，第二直线驱动机构17固定在第一安装架2上，第二直线驱动机构17的输出端设置有计量支臂20，计量支臂20的侧面设置有与筛体9数量相同的计量支板21，且任一筛体9的下方均设置计量支板21，即每组计量装置在每一个筛体9的下方均设置有一个称重传感器22，三组计量装置则是在每一个筛体9的下方设置有三个称重传感器22；计量支板21上设置有称重传感器22，筛体9滑动设置在分级筛26上；第二直线驱动机构17的输出端带动计量支臂20、计量支板21和称量传感器上下运动；当需要称量筛体9及筛体9上物料的质量时，第二直线驱动机构17使得称量传感器22顶起筛体9，从而对筛体9及筛体9上物料的质量进行称量；其中，第一安装架2可安装在地面，第二直线驱动机构17可为液压缸。
作为可选的实施方式，若干筛体9与其下方的称重传感器22的垂直距离均不相等，且筛体9与其下方称重传感器22的垂直距离从上到下依次增加，使得计量支臂20在上升的过程中，称重传感器22从上到下依次顶起筛体9，并对各筛体9及其上物料的质量进行称量，提高称重效率。
作为可选的实施方式，第一安装架2的外侧设置有圆杆16，计量支臂20滑动设置在圆杆16上，使第一安装架2能够沿圆杆16进行升降。
作为可选的实施方式，计量支臂20上设置有第一行程开关25和第二行程开关23，圆杆16上设置有接触板24，接触板24位于第一行程开关25与第二行程开关23之间；接触板24搭配第一行程开关25和第二行程开关23，对计量支臂20升降的行程进行控制，减少人为误操作。
作为可选的实施方式，翻转装置包括滑动设置在第二安装架15上的滑台13和固定在第二安装架15上的第三直线驱动机构14，滑台13设置在第三直线驱动机构14的输出端；滑台13上设置有翻转支架11，翻转支架11上设置有与筛体9数量相同的第二转动驱动机构12，第二转动驱动机构12的输出端设置有连接杆10，连接杆10和筛板上设置有相互匹配的卡槽，筛板转动设置在筛体9上；其中，第三直线驱动机构14驱动滑台13在第二安装架15上滑动，使连接杆10的卡槽卡入筛板的卡槽，并通过第二转动驱动机构12转动连接杆10，使得所有筛板同时转动，从而将所有筛板上不同粒径的物料进行卸料；其中，第三直线驱动机构14可为液压缸，第二转动驱动机构12可为步进电机；其中，第二安装架15安装在第一安装架2的侧面。
作为可选的实施方式，升降装置包括设置在振动板4上的三个第四直线驱动机构5，三个第四直线驱动机构5沿分级筛26的周向均匀设置；第四直线驱动机构5的输出端设置有推杆6，推杆6的一端连接在筛盖8上，推杆6上设置有限位板7，限位板7的外侧设置有第三行程开关(图中未画出)和第四行程开关(图中未画出)，所述限位板7设置在第三行程开关和第四行程开关之间；第四直线驱动机构5通过推杆6推动筛盖8向上运动，来顶起筛盖8，以实现分级筛26各级筛体9的固定和计量装置的升降计量；限位板7搭配第三行程开关和第四行程开关，对筛盖8的升降进行控制，减少人为误操作；其中，第四直线驱动机构5可为液压缸。
本发明的工作过程为：
启动第四直线驱动机构5，通过第四直线驱动机构5向上水平顶起筛盖8，直到限位板7接触第三行程开关，第四直线驱动机构5停止运行；
启动第二直线驱动机构17，称重传感器22向上移动顶起筛体9，直到接触板24接触第一行程开关25，第二直线驱动机构17停止向上移动，称重传感器22采集每一个筛体9此时的重量(m1，m2，···，mn)，其中n为筛体9数量；之后，第二直线驱动机构17反向运行，称重传感器22放下筛体9；直到接触板24接触第二行程开关23，第二直线驱动机构17关闭；
第四直线驱动机构5反向运行，使筛盖8水平降下，直到限位板7接触第四行程开关，第四直线驱动机构5停止运行并锁紧筛盖8；之后，将干混合料通过筛盖8上方的加料口加入分级筛26中；
启动第一直线驱动机构和第一转动驱动机构，使分级筛26进行振动和摆动，对干混合料进行螺旋筛分；直到达到筛分效果，关闭第一直线驱动机构和第一转动驱动机构，具体的筛分效果可通过控制筛分时间来实现；
启动第四直线驱动机构5，通过第四直线驱动机构5向上水平顶起筛盖8，直到限位板7接触第三行程开关，第四直线驱动机构5停止运行；启动第二直线驱动机构17，称重传感器22向上移动顶起筛体9，直到接触板24接触第一行程开关25，第二直线驱动机构17停止向上移动，称重传感器22采集每一个筛体9此时的重量(T1，T2，···，Tn)；之后，第二直线驱动机构17反向运行，称重传感器22放下筛体9；直到接触板24接触第二行程开关23，第二直线驱动机构17关闭；
启动第三直线驱动机构14，驱动连接杆10和筛板相互卡接后；再启动第二转动驱动机构12驱动筛板进行翻转，将若干筛板上不同粒径的物料卸下；
物料全部卸完后，第二转动驱动机构12反向运行，直至筛板水平复位；
第三直线驱动机构14反向运行，使筛板与连接杆10分离并锁紧；
启动第四直线驱动机构5，通过第四直线驱动机构5向上水平顶起筛盖8，直到限位板7接触第三行程开关，第四直线驱动机构5停止运行；启动第二直线驱动机构17，称重传感器22向上移动顶起筛体9，直到接触板24接触第一行程开关25，第二直线驱动机构17停止向上移动，称重传感器22采集每一个筛体9此时的重量(M1，M2，···，Mn)；之后，第二直线驱动机构17反向运行，称重传感器22放下筛体9；直到接触板24接触第二行程开关23，第二直线驱动机构17关闭；
利用重量mn、Tn和重量Mn计算干混合料中不同粒径物料的含量比Bi：
Figure BDA0003405116960000101
其中，i为变量，取值范围为1～n。

Claims (2)

1.一种自动筛分计量系统，其特征在于，包括安装台(1)，所述安装台(1)上设置有振动装置和摆动装置，所述振动装置和摆动装置上设置有分级筛(26)；
所述分级筛(26)包括若干筛体(9)，若干所述筛体(9)内的筛板孔径从上到下依次减小，所述筛体(9)的外侧设置有若干组同步运行的计量装置；所述筛体(9)的一侧设置有翻转装置；
所述分级筛(26)还包括筛盖(8)，所述筛盖(8)上设置有升降装置；
所述振动装置包括第一直线驱动机构，所述第一直线驱动机构固定在安装台(1)上，所述第一直线驱动机构的输出端通过顶杆(19)连接有振动板(4)，所述振动板(4)与分级筛(26)固定连接；
所述摆动装置包括第一转动驱动机构，所述第一转动驱动机构固定在安装台(1)上，所述第一转动驱动机构的输出端通过偏心轴(18)连接有摆动板(3)，所述摆动板(3)与分级筛(26)固定连接；
每组所述计量装置包括第二直线驱动机构(17)，所述第二直线驱动机构(17)固定在第一安装架(2)上，所述第二直线驱动机构(17)的输出端设置有计量支臂(20)，所述计量支臂(20)的侧面设置有与筛体(9)数量相同的计量支板(21)，且任一所述筛体(9)的下方均设置计量支板(21)，所述计量支板(21)上设置有称重传感器(22)，所述筛体(9)滑动设置在分级筛(26)上；
若干所述筛体(9)与其下方的称重传感器(22)的垂直距离均不相等；
所述第一安装架(2)的外侧设置有圆杆(16)，所述计量支臂(20)滑动设置在圆杆(16)上；
所述计量支臂(20)上设置有第一行程开关(25)和第二行程开关(23)，所述圆杆(16)上设置有接触板(24)，所述接触板(24)位于第一行程开关(25)与第二行程开关(23)之间；
所述翻转装置包括滑动设置在第二安装架(15)上的滑台(13)和固定在第二安装架(15)上的第三直线驱动机构(14)，所述滑台(13)设置在第三直线驱动机构(14)的输出端；所述滑台(13)上设置有翻转支架(11)，所述翻转支架(11)上设置有与筛体(9)数量相同的第二转动驱动机构(12)，所述第二转动驱动机构(12)的输出端设置有连接杆(10)，所述连接杆(10)和筛板上设置有相互匹配的卡槽，所述筛板转动设置在筛体(9)上；
所述升降装置包括设置在振动板(4)上的第四直线驱动机构(5)，所述第四直线驱动机构(5)的输出端设置有推杆(6)，所述推杆(6)的一端连接在筛盖(8)上，所述推杆(6)上设置有限位板(7)，所述限位板(7)的外侧设置有第三行程开关和第四行程开关，所述限位板(7)设置在第三行程开关和第四行程开关之间。
2.一种利用权利要求1所述的自动筛分计量系统进行筛分计量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：启动第四直线驱动机构(5)，通过第四直线驱动机构(5)向上水平顶起筛盖(8)，直到限位板(7)接触第三行程开关，第四直线驱动机构(5)停止运行；
S2：启动第二直线驱动机构(17)，称重传感器(22)向上移动顶起筛体(9)，直到接触板(24)接触第一行程开关(25)，第二直线驱动机构(17)停止向上移动，称重传感器(22)采集每一个筛体(9)此时的重量(m1，m2，···，mn)，其中n为筛体数量；之后，第二直线驱动机构(17)反向运行，称重传感器(22)放下筛体(9)；直到接触板(24)接触第二行程开关(23)，第二直线驱动机构(17)关闭；
S3：第四直线驱动机构(5)反向运行，使筛盖(8)水平降下，直到限位板(7)接触第四行程开关，第四直线驱动机构(5)停止运行并锁紧筛盖(8)；之后，将干混合料通过筛盖(8)上方的加料口加入分级筛(26)中；
S4：启动第一直线驱动机构和第一转动驱动机构，使分级筛(26)进行振动和摆动，对干混合料进行螺旋筛分；直到达到筛分效果，关闭第一直线驱动机构和第一转动驱动机构；
S5：执行步骤S1、S2，称重传感器(22)采集每一个筛体(9)此时的重量(T1，T2，···，Tn)；
S6：启动第三直线驱动机构(14)，驱动连接杆(10)和筛板相互卡接后；再启动第二转动驱动机构(12)驱动筛板进行翻转，将若干筛板上不同粒径的物料卸下；
S7：物料全部卸完后，第二转动驱动机构(12)反向运行，直至筛板水平复位；
S8：第三直线驱动机构(14)反向运行，使筛板与连接杆(10)分离并锁紧；
S9：执行步骤S5，称重传感器(22)采集每一个筛体(9)此时物料卸完后的重量(M1，M2，···，Mn)；
S10：利用重量mi、Ti和重量Mi计算干混合料中不同粒径物料的含量比Bi：
Figure FDA0003813260130000031
其中，i为变量，取值范围为1～n。
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