CN115445902A - 一种条形颗粒物三维尺寸分选方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种条形颗粒物三维尺寸分选方法及装置，能够实现颗粒物的长度和最大截面宽度筛选。包括同轴设置的外筒、内筒，外筒、内筒之间形成筛选间隙，所述内筒上设置有筛孔，分选时，待分选的不同长度颗粒物放置于内筒内部，外筒、内筒同步旋转，最大截面宽度小于筛孔直径，且长度小于筛选间隙的颗粒物，会从内筒筛出，并进入筛选间隙中；最大截面宽度小于筛孔直径，但长度大于筛选间隙的颗粒物从内筒筛孔落下时，会被外筒挡住，卡在内筒的筛孔中，并随内筒转动，当颗粒物转动到最高点时，在重力作用下，落回到内筒内部；经过筛选后，最大截面宽度大于筛孔直径或长度大于筛选间隙的颗粒物均保留在内筒内。

Description

一种条形颗粒物三维尺寸分选方法及装置

技术领域

本发明涉及颗粒分选技术领域，特别是涉及一种条形颗粒物三维尺寸分选方法及装置。

背景技术

在生产生活中，存在着需要对不同尺寸的颗粒进行分选的情况，例如在制药业中，药物的规格有严格的限制，但在药物的生产加工中会出现尺寸不同的情况，因此需要利用分选装置对不同尺寸的药物进行分选，以获取合格的药物。农业和火药制造等也有类似的需求。

最普遍的分选方法为筛分法，现有的筛分方法设备主要分为固定筛、振动筛和滚筒筛。固定筛是最古老、最简单的筛分机构，其筛网固定不动，待筛分的颗粒由人工或自动投送到筛网上，小粒径(一般为合格品)通过筛网，而不合格品会保留在筛网上。固定筛的结构简单、寿命长，制作成本和使用成本低，且无动力损耗，但是生产能力和筛分效率较低。振动筛的筛网在外力作用下做往复振动，从而使物料在筛面上作跳跃运动，小于筛孔尺寸的物料会穿过筛孔落下，其他物料则继续在筛面上跳动。振动筛在工作时，一直处于振动状态，不会发生筛孔被堵的情况，因此，振动筛的生产率和筛分效率都较高。但是在利用振动筛筛分物料时，由于颗粒较多，颗粒之间会相互摩擦、碰撞，导致物料残缺、破碎，进而影响筛分出的颗粒质量。滚筒筛是将筛网制作为滚筒状，并倾斜安装，工作时滚筒转动，当物料进入滚筒装置后，由于滚筒装置的倾斜与转动，物料在筛面上翻转与滚动，使合格物料(筛下产品)经滚筒后端底部的出料口排出，不合格的物料(筛上产品)经滚筒尾部的排料口排出。由于物料在滚筒内的翻转、滚动，使卡在筛孔中的物料可被弹出，防止筛孔堵塞。

上述这些筛分方法和装置主要用来筛选不同直径的圆球状或类似圆球状颗粒(筛选不同直径的颗粒)。在生产中，部分颗粒物，比如圆柱状颗粒物，这些颗粒的直径相同，但长度有一定的差异，这就需要按照颗粒长度尺寸来进行分选。针对该问题，目前也提出了一些分选方法，产生了一些专利。

专利号CN201080063456.2描述了一种分选药物颗粒的装置和方法。该方法提出一种长度分离器来分选药物颗粒，在该长度分离器圆柱型的表面上设计了成阵列分布的许多预成形空腔(空腔形状可以是圆柱型、泪珠型等)，每个空腔用来接收单个颗粒，而这些空腔的尺寸与颗粒的长度有关。该装置所述表面是圆柱体，当该圆柱体绕着轴沿预定路径旋转时，使最初保持在空腔中的颗粒沿预定路径的一个位置处从空腔中掉落出来，不同长度的颗粒会掉落到不同收集箱中，从而完成长度分选。该方法分选准确性不高。

专利号CN202011320034.0描述了圆柱形颗粒状火工药品筛分方法。主要是对于存在特定长径比要求的圆柱体药粒进行筛选(以长度、直径为两个直角边，构成一个直角三角形，计算斜边长度，并以斜边长度为基准选择最大筛孔规格)。该方法主要是将若干颗颗粒平铺在筛网上，让筛网水平运动，借助药粒在网面上的相对滑动，长药粒会滞留在筛网上，另外一部分药粒则通过筛网。该方法要求颗粒只能在筛网表面滑动，且要求确保其一定处于横向(平躺)状态置于筛网表面，分选效率和准确性均非常低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种条形颗粒物三维尺寸分选方法及装置，能够实现颗粒物的长度和最大截面宽度筛选。

本发明的目的是这样实现的：

一种条形颗粒物三维尺寸分选方法，包括同轴设置的外筒、内筒，外筒、内筒之间形成筛选间隙，所述内筒上设置有筛孔，

分选时，待分选的不同长度颗粒物放置于内筒内部，外筒、内筒同步旋转，最大截面宽度小于筛孔直径，且长度小于筛选间隙的颗粒物，会从内筒筛出，并进入筛选间隙中；

最大截面宽度小于筛孔直径，但长度大于筛选间隙的颗粒物从内筒筛孔落下时，会被外筒挡住，卡在内筒的筛孔中，并随内筒转动，当颗粒物转动到最高点时，在重力作用下，落回到内筒内部；

经过筛选后，最大截面宽度大于筛孔直径或长度大于筛选间隙的颗粒物均保留在内筒内。

进一步地，包括至少三层的同轴设置的筛选筒，相邻的筛选筒之间形成相对应的内筒、外筒，除最外层的筛选筒外，其余筛选筒上均设置有筛孔，相邻筛选筒上的筛孔错位设置；

将筛选筒从内层到外层依次设为第一筒、第二筒、第三筒、第四筒……；

筛选间隙从内到外逐渐减小，设第一筒、第二筒之间的筛选间隙为t1，第二筒、第三筒之间的筛选间隙为t2，第三筒、第四筒之间的筛选间隙为t3，……；

分选时，待分选的不同长度颗粒物放置于最内层的筛选筒内部，所有筛选筒同步旋转，最大截面宽度小于筛孔直径，且长度小于t1的颗粒物，会从第一筒筛出，并进入对应的筛选间隙中，从第一筒筛出的颗粒物中，长度小于t2的颗粒物，会从第二筒筛出，并进入对应的筛选间隙中，从第二筒筛出的颗粒物中，长度小于t3的颗粒物，会从第三筒筛出，并进入对应的筛选间隙中，……；

经过筛选后，最大截面宽度大于筛孔直径的颗粒物保留在第一筒内，从第一筒筛出的颗粒物中，长度小于t1，且大于t2的颗粒物，保留在对应的筛选间隙中，从第二筒筛出的颗粒物中，长度小于t2，且大于t3的颗粒物，保留在对应的筛选间隙中，……。

进一步地，同步旋转的转速设置方法：颗粒物随旋转产生的离心力小于颗粒物的重量。

一种基于条形颗粒物三维尺寸分选方法的装置，所述外筒、内筒的一端封口，外筒、内筒的封口端与旋转轴连接，所述旋转轴用于与驱动装置连接。

进一步地，所述外筒上设有出料口。

进一步地，还包括呈L型的基座，所述旋转轴通过轴承支撑于基座的立壁，基座的底壁上设有收集箱，所述收集箱与外筒的出料口对应。

进一步地，所述外筒、内筒均为圆筒状。

有益效果：

本发明用以同时实现颗粒的长度和最大截面宽度筛选，为一种“三维尺寸筛”。三维尺寸筛由多层筛网或无筛孔的托板按照一定的间隙距离组合而成，颗粒最大截面宽度的筛选由筛孔的直径来控制，颗粒长度尺寸筛选由各层之间的间隙距离来控制，最终实现能够实现颗粒物的长度和最大截面宽度筛选。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的工作示意图；

图3为本发明实施例2的结构示意图；

图4为本发明的外观示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1，一种用于条形颗粒物三维尺寸分选的双层圆筒筛，其筛选原理如图2所示。该圆筒筛由联结在一起的内筒和外筒构成，在内筒上沿周向均匀设有筛孔，其筛孔直径的大小由待分选颗粒的最大截面宽度(本实施例中针对圆柱装颗粒，最大截面宽度为直径，颗粒当然也可以为其他截面形状的条形颗粒，如正方形等，正方形最大截面宽度对应为对角线长度)大小来确定并设计(大于分选颗粒的直径，但小于待分离出的颗粒的长度尺寸)。外筒开设出料口，外筒和内筒之间的间隙大小由待分选颗粒的长度尺寸来确定，用以控制分选颗粒的长度，以此来实现“三维尺寸控制”。分选时，圆筒筛的内外筒同时以一定速度旋转(其速度大小应该使颗粒离心力不大于颗粒重量)，待分选的不同长度颗粒放置于内筒内部，直径小于筛孔直径，且长度尺寸小于内外筒之间的筛选间隙的颗粒，会从内筒筛出，并从外筒的出料口流出；直径小于筛孔直径但其长度尺寸大于内外筒间隙的颗粒从内筒筛孔落下时，会被外筒挡住，卡在内筒的筛孔中(如图2中的颗粒物)，并随圆筒筛转动，当其转动到最高点时，在重力作用下，将落回到内筒内部；经过一定时间的旋转筛选后，直径大于内筒筛孔或长度大于内外筒间隙的颗粒将保留在内筒内，而直径小于筛孔直径且长度小于内外筒间隙的颗粒将被筛出，从而实现长度和直径筛分的三维尺寸筛分。也就是说通过控制内筒筛孔直径大小和内外筒间隙大小来控制所筛分颗粒的三维尺寸。

实施例2

参见图3，一种用于条形颗粒物三维尺寸分选的三层圆筒筛。该三层圆筒筛由带筛孔的内筒(第一筒)、带筛孔和出料口的中筒(第二筒)、以及带出料口的外筒(第三筒)联结在一起构成。内筒和中筒的筛孔直径由待分选颗粒的直径大小确定(筛孔直径相同，大于颗粒直径，但小于颗粒长度)。内筒和中筒之间的间隙大小以及中筒与外筒之间的间隙大小由需要分选颗粒的长度范围来确定。分选时三层圆筒筛以一定的速度旋转(转速应该使颗粒的离心力不大于颗粒重量为上限)。假设内中筒之间的间隙为t1，中外筒之间的间隙为t2(t1大于t2)，当颗粒长度大于t1时，将一直保留在内筒内部，当颗粒长度介于t1和t2之间时(t1>颗粒长度>t2)将从中筒的第一出料口落下至对应收集区，当颗粒长度小于t2时将从外筒第二出料口落下至对应收集区。从而实现长度的精确范围分选。

本发明主要功能部件如图4所示，包括有底座1、旋转轴2、出料口3、收集箱4、外筒5、内筒6等。工作时，颗粒由人工或自动送料方式通过上料口送进内筒6/第二内筒(圆柱内筛网)中，此时电动机(图中未画出)带动旋转轴2按照一定的速度转动，颗粒在内筒6/第二内筒内翻滚运动。内筒6的一端封口，另一端开口，开口端具有可以装卸的封门，用于在分选时保持封闭状态。

当然，分选完成后，出料的结构和方法也可以采用其他方式，例如采用推料装置(气缸配清扫头)将分选后的颗粒分别从开口端推出。或者，将装置的封口端顶起，将颗粒从开口端(各筛选筒均设置开口端，优选分别设置封门)倾倒出来，并分别收纳。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种条形颗粒物三维尺寸分选方法，其特征在于：包括同轴设置的外筒、内筒，外筒、内筒之间形成筛选间隙，所述内筒上设置有筛孔，

分选时，待分选的不同长度颗粒物放置于内筒内部，外筒、内筒同步旋转，最大截面宽度小于筛孔直径，且长度小于筛选间隙的颗粒物，会从内筒筛出，并进入筛选间隙中；

最大截面宽度小于筛孔直径，但长度大于筛选间隙的颗粒物从内筒筛孔落下时，会被外筒挡住，卡在内筒的筛孔中，并随内筒转动，当颗粒物转动到最高点时，在重力作用下，落回到内筒内部；

经过筛选后，最大截面宽度大于筛孔直径或长度大于筛选间隙的颗粒物均保留在内筒内。

2.根据权利要求1所述的一种条形颗粒物三维尺寸分选方法，其特征在于：包括至少三层的同轴设置的筛选筒，相邻的筛选筒之间形成相对应的内筒、外筒，除最外层的筛选筒外，其余筛选筒上均设置有筛孔，相邻筛选筒上的筛孔错位设置；

将筛选筒从内层到外层依次设为第一筒、第二筒、第三筒……；

筛选间隙从内到外逐渐减小，设第一筒、第二筒之间的筛选间隙为t1，第二筒、第三筒之间的筛选间隙为t2，……；

分选时，待分选的不同长度颗粒物放置于最内层的筛选筒内部，所有筛选筒同步旋转，最大截面宽度小于筛孔直径，且长度小于t1的颗粒物，会从第一筒筛出，并进入对应的筛选间隙中，从第一筒筛出的颗粒物中，长度小于t2的颗粒物，会从第二筒筛出，并进入对应的筛选间隙中，……；

经过筛选后，最大截面宽度大于筛孔直径的颗粒物保留在第一筒内，从第一筒筛出的颗粒物中，长度小于t1，且大于t2的颗粒物，保留在对应的筛选间隙中，……。

3.根据权利要求1或2所述的一种条形颗粒物三维尺寸分选方法，其特征在于，同步旋转的转速设置方法：颗粒物随旋转产生的离心力小于颗粒物的重量。

4.一种基于权利要求1所述的条形颗粒物三维尺寸分选方法的装置，其特征在于：所述外筒、内筒的一端封口，外筒、内筒的封口端与旋转轴连接，所述旋转轴用于与驱动装置连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述外筒上设有出料口。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：还包括呈L型的基座，所述旋转轴通过轴承支撑于基座的立壁，基座的底壁上设有收集箱，所述收集箱与外筒的出料口对应。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述外筒、内筒均为圆筒状。

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