CN114504991A - 一种具有混合功能的效能浆料配料单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有混合功能的效能浆料配料单元，包括主体框架、隔膜泵电机和循环管道，包括主体框架、隔膜泵电机、流量检测器和循环管道，所述主体框架上方设置有加料管道，且加料管道上安装有加料阀，所述加料阀另一端设置有外接物料加入口，且主体框架底面连接有出料管道，所述隔膜泵电机上连接有流量检测器。该具有混合功能的效能浆料配料单元，通过搅拌电机对内部物料进行搅拌使得浆料形成一个横向的涡流层，之后通过隔膜泵电机对主体框架底部浆料进行抽吸，从而使得底层物料能够与上层物料进行充分的混合形成一个纵向的混合形态，采取这种方式能够使得浆料的混合更加的均匀，同时缩短了混合时间，并且相对减少浆料的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及新型材料生产技术领域，具体为一种具有混合功能的效能浆料配料单元。
背景技术
磷酸铁锂也称为LFP，是一种分子式为LiFePO4的无机化合物。磷酸铁锂是不溶于水的灰色、红灰色、棕色或黑色固体。该材料作为磷酸铁锂电池的组件吸引了人们的注意。这种电池化学品主要用于电动工具、电动汽车和太阳能装置。磷酸铁锂一直被认为是动力锂离子电池最有潜力的正极材料，具有循环寿命长、安全性好、资源丰富等优点。磷酸铁锂一般与导电剂、胶和溶剂混合，在专用的打浆设备中制成混合均匀的液体浆料，再经涂布成为极片。磷酸铁锂浆料中各种物质分散是否均匀，结合是否牢固是决定电池性能的重要因素。
目前市面上用于磷酸铁锂的混料设备往往采用立式混合搅拌或是VC混合搅拌，但是由于现有技术中的混料设备由于技术相对的不完善，已经无法满足人们的需求了，传统的混料搅拌设备混合效果单一，形成不了高效的混合效果，从而造成混合的浆料出现沉降的问题，导致顶层与底部的物料混合效果差，大大的影响到成品的质量。所以我们提出了一种具有混合功能的效能浆料配料单元，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有混合功能的效能浆料配料单元，以解决上述背景技术提出的由于现有技术中的混料设备由于技术相对的不完善，已经无法满足人们的需求了，传统的混料搅拌设备混合效果单一，形成不了高效的混合效果，从而造成混合的浆料出现沉降的问题，导致顶层与底部的物料混合效果差，大大的影响到成品的质量的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有混合功能的效能浆料配料单元，包括主体框架、隔膜泵电机、流量检测器和循环管道，所述主体框架上电性连接有控制电箱，且主体框架内部安装有液位传感器，所述主体框架内壁上设置有液位检测器，且主体框架上安装有搅拌电机，所述搅拌电机下方连接有搅拌轴，且搅拌轴上安装有搅拌桨叶，所述主体框架上方设置有加料管道，且加料管道上安装有加料阀，所述加料阀另一端设置有外接物料加入口，且主体框架底面连接有出料管道，所述出料管道另一端连接有三通管道，且出料管道上安装有排料阀，所述三通管道上设置有循环电磁阀，且循环电磁阀上安装有隔膜泵电机，所述隔膜泵电机上连接有流量检测器，且流量检测器上安装有循环管道，所述循环管道另一端连接有主体框架。
液位检测器在主体框架的内壁上垂直均匀分布。
搅拌轴通过搅拌电机构成旋转结构，且搅拌轴的中轴线与主体框架的中轴线均在同一竖直线上，并且搅拌桨叶在搅拌轴上均匀分布。
出料管道通过三通管道、循环电磁阀、隔膜泵电机和流量检测器四者与循环管道相连接，且循环管道的顶端位于主体框架的顶面，并且隔膜泵电机通过流量检测器进行流量控制。
一种具有混合功能的效能浆料配料单元，运行方法依次包括如下步骤：
S1浆料加料启动步骤：首先操控控制电箱通过PLC控制器启动，打开加料阀使得外接物料加入口中的物料从加料管道进入到主体框架内部，当物料达到低液位即可按工艺要求运行隔膜泵电机进行纵向的循环增加混合效果，由流量检测器控制隔膜泵电机的具体流量，当加料至指定量的时候通过液位传感器进行反馈给PLC控制器，关闭加料阀停止物料的加料；
S2浆料搅拌混合机构启动步骤：接着通过PLC控制器控制搅拌变频器使得搅拌电机带动搅拌轴旋转，通过搅拌桨叶对内部物料进行混合，并且由于搅拌变频器的介入使得浆料形成横向的涡流层，同时通过主体框架内部的液位检测器检测当前液位的情况并且进行反馈，配合搅拌变频器形成一个自控组合，如液位相对低时进行高速搅拌，液位高时进行低速搅拌；
S3浆料防沉降循环机构启动步骤：在搅拌轴旋转混合的过程中通过PLC控制器控制循环电磁阀开启，并且同时通过PLC控制器控制隔膜泵矢量变频器使得隔膜泵电机运行，此时主体框架底部的浆料从出料管道和三通管道被泵入循环管道中，之后从循环管道的另一端再次循环到主体框架内部的顶层浆料中进行混合，从而防止浆料的沉降实现快速均匀的混合，浆料的循环流量通过流量检测器与隔膜泵矢量变频器进行配合形成一个自控组合，在刚入料的时候匀速循环，加料完成且搅拌轴旋转混合的时候进行加强循环混合；
S4浆料混合排出步骤：最后在浆料混合完成之后通过PLC控制器反馈当前料位，打开排料阀使得主体框架内部混合完成的浆料通过三通管道与外接储存框架连接端排出，并且同时通过PLC控制器对搅拌机构和循环机构进行控制关闭。
S2中PLC控制器与搅拌变频器之间为通讯连接，且搅拌变频器与搅拌电机之间采用电缆连接。
S3中PLC控制器与隔膜泵矢量变频器之间的连接方式为通讯连接，且隔膜泵矢量变频器与隔膜泵电机之间采用电缆连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该具有混合功能的效能浆料配料单元：
(1)设置有搅拌电机和隔膜泵电机，可通过搅拌电机对内部物料进行搅拌使得浆料形成一个横向的涡流层，之后再次通过隔膜泵电机对主体框架底部浆料进行抽吸，从而使得底层物料能够与上层物料进行充分的混合形成一个纵向的混合形态，采取这种方式能够使得浆料的混合更加的均匀，同时缩短了混合时间，大大的提升了装置的工作效率，并且相对减少浆料的生产成本；
(2)设置有液位检测器和搅拌轴变频器，通过液位检测器和搅拌轴变频器配合形成一个自控组合，采用液位检测器对浆料进行液位检测，通过液位的高低来实现对搅拌轴变频器的控制，从而使得搅拌速度可自控，减少人工的干预；
(3)设置有隔膜泵电机、流量检测器和隔膜泵矢量变频器，可通过流量检测器检测浆料的流量和通过低液位的入料时间与隔膜泵矢量变频器进行配合来实现纵向混合的流量大小，这种方式不仅能够使得装置可实现自控调节，同时还能够减少不必要的能耗，并且在缩短了混合时间的同时还能够使得浆料的质量大大提升。
附图说明
图1为本发明一种具有混合功能的效能浆料配料单元主体结构示意图；
图2为本发明一种具有混合功能的效能浆料配料单元剖视结构示意图；
图3为本发明一种具有混合功能的效能浆料配料单元控制电箱示意图；
图4为本发明一种具有混合功能的效能浆料配料单元控制流程示意图。
图中：1、主体框架；2、控制电箱；3、液位传感器；4、液位检测器；5、搅拌电机；6、搅拌轴；7、搅拌桨叶；8、加料管道；9、加料阀；10、外接物料加入口；11、出料管道；12、三通管道；13、排料阀；14、循环电磁阀；15、隔膜泵电机；16、流量检测器；17、循环管道。
具体实施方式
下面将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。
实施例一
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种具有混合功能的效能浆料配料单元，包括主体框架1、隔膜泵电机15、流量检测器16和循环管道17，主体框架1上电性连接有控制电箱2，且主体框架1内部安装有液位传感器3，主体框架1内壁上设置有液位检测器4，且主体框架1上安装有搅拌电机5，搅拌电机5下方连接有搅拌轴6，且搅拌轴6上安装有搅拌桨叶7，主体框架1上方设置有加料管道8，且加料管道8上安装有加料阀9，加料阀9另一端设置有外接物料加入口10，且主体框架1底面连接有出料管道11，出料管道11另一端连接有三通管道12，且出料管道11上安装有排料阀13，三通管道12上设置有循环电磁阀14，且循环电磁阀14上安装有隔膜泵电机15，隔膜泵电机15上连接有流量检测器16，且流量检测器16上安装有循环管道17，循环管道17另一端连接有主体框架1。
液位检测器4在主体框架1的内壁上垂直均匀分布。
搅拌轴6通过搅拌电机5构成旋转结构，且搅拌轴6的中轴线与主体框架1的中轴线均在同一竖直线上，并且搅拌桨叶7在搅拌轴6上均匀分布。
出料管道11通过三通管道12、循环电磁阀14、隔膜泵电机15和流量检测器16四者与循环管道17相连接，且循环管道17的顶端位于主体框架1的顶面，并且隔膜泵电机15通过流量检测器16进行流量控制。
实施例二
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种具有混合功能的效能浆料配料单元，运行方法依次包括如下步骤：
S1浆料加料启动步骤：首先操控控制电箱2通过PLC控制器启动，打开加料阀9使得外接物料加入口10中的物料从加料管道8进入到主体框架1内部，当物料达到低液位即可按工艺要求运行隔膜泵电机15进行纵向的循环增加混合效果，由流量检测器16控制隔膜泵电机15的具体流量，当加料至指定量的时候通过液位传感器3进行反馈给PLC控制器，关闭加料阀9停止物料的加料；
S2浆料搅拌混合机构启动步骤：接着通过PLC控制器控制搅拌变频器使得搅拌电机5带动搅拌轴6旋转，通过搅拌桨叶7对内部物料进行混合，并且由于搅拌变频器的介入使得浆料形成横向的涡流层，同时通过主体框架1内部的液位检测器4检测当前液位的情况并且进行反馈，配合搅拌变频器形成一个自控组合，如液位相对低时进行高速搅拌，液位高时进行低速搅拌，浆料搅拌速度控制取决于物料的粘度，搅拌形成的涡流速度最低大于物料的沉降速度，300rmp。最低不少于30rmp且搅拌时间控制由桶满料的循环周期时间循环次数可根据工艺经验调整，最低流速不能低于沉降速度，且搅拌时间控制在60min。PLC控制器与搅拌变频器之间为通讯连接，且搅拌变频器与搅拌电机5之间采用电缆连接；
S3浆料防沉降循环机构启动步骤：在搅拌轴6旋转混合的过程中通过PLC控制器控制循环电磁阀14开启，并且同时通过PLC控制器控制隔膜泵矢量变频器使得隔膜泵电机15运行，此时主体框架1底部的浆料从出料管道11和三通管道12被泵入循环管道17中，之后从循环管道17的另一端再次循环到主体框架1内部的顶层浆料中进行混合，从而防止浆料的沉降实现快速均匀的混合，浆料的循环流量通过流量检测器16与隔膜泵矢量变频器进行配合形成一个自控组合，在刚入料的时候匀速循环，加料完成且搅拌轴6旋转混合的时候进行加强循环混合，PLC控制器与隔膜泵矢量变频器之间的连接方式为通讯连接，且隔膜泵矢量变频器与隔膜泵电机15之间采用电缆连接；
S4浆料混合排出步骤：最后在浆料混合完成之后通过PLC控制器反馈当前料位，同时关闭隔膜泵电机15，打开排料阀13使得主体框架1内部混合完成的浆料通过三通管道12与外接储存框架连接端排出，并且同时通过PLC控制器对搅拌机构和循环机构进行控制关闭。
本技术方案中对于搅拌机构的转速结合主体框架1的尺寸容积量与液位值采样计算后通过搅拌变频器进行转速的控制。而循环机构同样结合主体框架1的尺寸容积量与流量检测器16采样计算后通过隔膜泵矢量变频器进行控制，并且使得工艺混合需要时间内循环机构流量与主体框架1内部物料总量相同为止。整体搅拌时间通过材料属性以及配比的不同进行具体的调节。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有混合功能的效能浆料配料单元，包括主体框架(1)、隔膜泵电机(15)、流量检测器(16)和循环管道(17)，其特征在于：所述主体框架(1)上电性连接有控制电箱(2)，且主体框架(1)内部安装有液位传感器(3)，所述主体框架(1)内壁上设置有液位检测器(4)，且主体框架(1)上安装有搅拌电机(5)，所述搅拌电机(5)下方连接有搅拌轴(6)，且搅拌轴(6)上安装有搅拌桨叶(7)，所述主体框架(1)上方设置有加料管道(8)，且加料管道(8)上安装有加料阀(9)，所述加料阀(9)另一端设置有外接物料加入口(10)，且主体框架(1)底面连接有出料管道(11)，所述出料管道(11)另一端连接有三通管道(12)，且出料管道(11)上安装有排料阀(13)，所述三通管道(12)上设置有循环电磁阀(14)，且循环电磁阀(14)上安装有隔膜泵电机(15)，所述隔膜泵电机(15)上连接有流量检测器(16)，且流量检测器(16)上安装有循环管道(17)，所述循环管道(17)另一端连接有主体框架(1)。
2.根据权利要求1所述的一种具有混合功能的效能浆料配料单元，其特征在于：所述液位检测器(4)在主体框架(1)的内壁上垂直均匀分布。
3.根据权利要求1所述的一种具有混合功能的效能浆料配料单元，其特征在于：所述搅拌轴(6)通过搅拌电机(5)构成旋转结构，且搅拌轴(6)的中轴线与主体框架(1)的中轴线均在同一竖直线上，并且搅拌桨叶(7)在搅拌轴(6)上均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种具有混合功能的效能浆料配料单元，其特征在于：所述出料管道(11)通过三通管道(12)、循环电磁阀(14)、隔膜泵电机(15)和流量检测器(16)四者与循环管道(17)相连接，且循环管道(17)的顶端位于主体框架(1)的顶面，并且隔膜泵电机(15)通过流量检测器(16)进行流量控制。
5.一种具有混合功能的效能浆料配料单元，其特征在于，运行方法依次包括如下步骤：
S1浆料加料启动步骤：首先操控控制电箱(2)通过PLC控制器启动，打开加料阀(9)使得外接物料加入口(10)中的物料从加料管道(8)进入到主体框架(1)内部，当物料达到低液位即可按工艺要求运行隔膜泵电机(15)进行纵向的循环增加混合效果，由流量检测器(16)控制隔膜泵电机(15)的具体流量，当加料至指定量的时候通过液位传感器(3)进行反馈给PLC控制器，关闭加料阀(9)停止物料的加料；
S2浆料搅拌混合机构启动步骤：接着通过PLC控制器控制搅拌变频器使得搅拌电机(5)带动搅拌轴(6)旋转，通过搅拌桨叶(7)对内部物料进行混合，并且由于搅拌变频器的介入使得浆料形成横向的涡流层，同时通过主体框架(1)内部的液位检测器(4)检测当前液位的情况并且进行反馈，配合搅拌变频器形成一个自控组合，如液位相对低时进行高速搅拌，液位高时进行低速搅拌；
S3浆料防沉降循环机构启动步骤：在搅拌轴(6)旋转混合的过程中通过PLC控制器控制循环电磁阀(14)开启，并且同时通过PLC控制器控制隔膜泵矢量变频器使得隔膜泵电机(15)运行，此时主体框架(1)底部的浆料从出料管道(11)和三通管道(12)被泵入循环管道(17)中，之后从循环管道(17)的另一端再次循环到主体框架(1)内部的顶层浆料中进行混合，从而防止浆料的沉降实现快速均匀的混合，浆料的循环流量通过流量检测器(16)与隔膜泵矢量变频器进行配合形成一个自控组合，在刚入料的时候匀速循环，加料完成且搅拌轴(6)旋转混合的时候进行加强循环混合；
S4浆料混合排出步骤：最后在浆料混合完成之后通过PLC控制器反馈当前料位，打开排料阀(13)使得主体框架(1)内部混合完成的浆料通过三通管道(12)与外接储存框架连接端排出，并且同时通过PLC控制器对搅拌机构和循环机构进行控制关闭。
6.根据权利要求5所述的一种具有混合功能的效能浆料配料单元，其特征在于：S2中PLC控制器与搅拌变频器之间为通讯连接，且搅拌变频器与搅拌电机(5)之间采用电缆连接。
7.根据权利要求5所述的一种具有混合功能的效能浆料配料单元，其特征在于：S3中PLC控制器与隔膜泵矢量变频器之间的连接方式为通讯连接，且隔膜泵矢量变频器与隔膜泵电机(15)之间采用电缆连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220517 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |