CN115818256A - 一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，涉及气力输送技术领域，包括：安装底板，所述安装底板上固定设置有支架，用于对装置进行支撑；固定在所述支架上的输入管和输出管，其中所述输入管连接气源，气流由所述输入管进入，其中所述输出管连接仓储终端，用于物料输出；放料组件，所述放料组件包括料斗，所述料斗设置在输入管的上方。本发明通过设置多个密封封条，并且由多个密封条相互配合形成可变径的通道，因此输送粉料的通道截面可自由控制，可根据工况对应改变通道截面大小，在低工况下输送负极粉体材料时，对应减小通道截面，即可保证通道内正常流速的前提下，减少耗气量，降低能源的消耗。

Description

一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置

技术领域

本发明涉及气力输送技术领域，尤其涉及一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置。

背景技术

气力输送又称气流输送，是利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。气力输送装置的结构简单，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作或某些化学操作，锂电池负极材料大多为微米级粉体材料，石墨等负极材料粉碎后粉末较为细小，而且有越来越细的趋势，由于粉末非常细，十分适合作为气力输送的对象。

锂电池负极粉粒材料在输送过程中，工程机组并不是全程开启最大工况，而是根据终端的需求，需要对粉粒材料的输送量进行控制，然而一旦输粉管径(按最大粉量)确定了，负极粉粒材料在管道里的流速也就确定了。当负极粉粒材料需求量变小时，输送用气源仍按最大负极粉粒材料输送量所对应的耗气量提供，因为耗气量不能相应变小，否则就会引起负极粉粒材料流速降低，导致堵管。因此，负极粉粒材料气力输送系统运行时，往往造成过多的能源消耗。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中气力输送装置输粉管径确定，难以根据工况调节输气量，导致能源过度浪费的问题，而提出的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，包括：

安装底板，所述安装底板上固定设置有支架，用于对装置进行支撑；

固定在所述支架上的输入管和输出管，其中所述输入管连接气源，气流由所述输入管进入，其中所述输出管连接仓储终端，用于物料输出；

放料组件，所述放料组件包括料斗，所述料斗设置在输入管的上方，所述料斗与输入管之间通过法兰连通，在所述料斗内设有下料机构，用于控制粉料的下料速度；

输送组件，所述输送组件位于输入管和输出管之间，所述输送组件包括多个密封条，多个所述密封条绕输入管轴线圆周阵列分布使中心形成截面可变的通道，所述输入管和输出管通过通道实现连通；

控制组件，所述控制组件包括设置于输入管内的流速捕捉机构，所述安装底板上设置有用于控制密封条开合的调节机构，所述调节机构受流速捕捉机构控制。

优选地，所述输入管和输出管靠近密封条的一端均固定设置有连接盘一，所述连接盘一侧壁同轴设置有连接盘二，所述连接盘一和连接盘二之间同轴密封转动设置有调节环，所述连接盘一、连接盘二和调节环中心贯穿连通，所述连接盘二上开设有多个等距分布的滑槽，所述安装底板上设置有与滑槽滑动连接的滑块，所述调节环上开设有多个径向设置的导向槽，所述滑块端部固定设置有与导向槽滑动连接的导向柱。

优选地，所述密封条横截面呈正三角形，所述密封条的数量为六个，所述密封条的一侧面与相邻密封条的另一侧面密封滑动连接。

优选地，所述滑槽的数量为六个，且相邻两个滑槽之间的夹角为120°。

优选地，所述滑槽内壁沿长度方向开设有限位槽，所述滑块外壁固定设置有与限位槽相适配的限位块。

优选地，所述下料机构包括固定设置于料斗外壁上的电机，所述电机输出端固定设置有延伸入料斗的输出轴，所述料斗出口处同轴转动设置有转动轴，所述转动轴通过固定设置于料斗内的固定杆一支撑，所述转动轴外周面固定设置有多个等距分布的螺旋叶片，所述输出轴与转动轴传动连接，在所述电机驱动输出轴转动时，使所述转动轴带动螺旋叶片转动进行下料。

优选地，所述输出轴和转动轴相近的一端均设置有锥齿轮，两个所述锥齿轮啮合连接。

优选地，所述流速捕捉机构包括同轴转动设置于输入管内的轴体，所述轴体通过固定设置于输入管内壁的固定杆二支撑，所述轴体外周面固定设置有多个导风叶片，所述固定杆二上设置有对应轴体的转速传感器。

优选地，所述调节机构包括固定设置于安装底板上的气缸，所述气缸与转速传感器电性连接，所述连接盘一和连接盘二底端设置有缺口使调节环部分暴露，所述调节环暴露的部分设置有齿牙，所述气缸伸缩端固定设置有与齿牙啮合连接的齿杆。

优选地，所述齿杆底端沿长度方向设置有电阻条，所述安装底板上固定设置有与电阻条相抵的接线触头，所述电阻条的其中一端和接线触头分别对应连接电机的两电极。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明通过设置多个密封封条，并且由多个密封条相互配合形成可变径的通道，因此输送粉料的通道截面可自由控制，可根据工况对应改变通道截面大小，在低工况下输送负极粉体材料时，对应减小通道截面，即可保证通道内正常流速的前提下，减少耗气量，降低能源的消耗，解决了现有技术中气力输送装置输粉管径确定，难以根据工况调节输气量，导致能源过度浪费的问题。

2、本发明通过设置导风叶片和转速传感器，可以捕捉输入管内气源的输入风量，并通过设置气缸和齿杆，对应控制调节环转动，对密封条的位置进行改变，使多个密封条形成的通道能够根据风量大小自动转换为合适的截面，反言之，可通过控制气源的输入风速即可自动调节合适的通道截面，自动化程度高。

3、本发明通过设置电阻条和接线触点，在气缸伸缩控制调节环转动的同时，改变通过电机正负极的电流强度，使电机的转速相应的改变，进而控制转动轴的转动速度，控制料斗的下料速度，有利于实现输送装置的自动化配合，使输送装置在任何输出工况下均能保持较低耗能。

附图说明

图1为本发明提出的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置的局部剖视结构示意图；

图3为本发明提出的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置中控制机构的结构示意图；

图4为本发明提出的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置高工况下密封条的结构示意图；

图5为本发明提出的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置低工况下密封条的结构示意图；

图6为本发明提出的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置中连接盘一、调节环和连接盘二的爆炸结构示意图；

图7为本发明提出的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置中密封条的结构示意图；

图8为图7中A处的放大图。

图中：1、安装底板；2、输入管；3、输出管；4、料斗；5、密封条；6、连接盘一；7、连接盘二；8、调节环；9、滑槽；10、滑块；11、导向槽；12、导向柱；13、限位槽；14、限位块；15、电机；16、转动轴；17、螺旋叶片；18、轴体；19、导风叶片；20、转速传感器；21、气缸；22、齿牙；23、齿杆；24、电阻条；25、接线触头。

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。

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。

参照图1-3，一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，包括安装底板1、输入管2和输出管3、放料组件、输送组件和控制组件。

安装底板1上固定设置有支架，用于对装置进行支撑，输入管2和输出管3固定在支架上，并且输入管2和输出管3处于同轴状态，需要改变输送方向时，可通过在输出管3末端连接弯管实现。

其中输入管2连接气源，通过外接气源对输入管2内输入压缩控制形成气流，气流由输入管2进入，其中输出管3连接仓储终端，用于物料输出。

放料组件包括料斗4，料斗4呈上大下小的锥台状，有利于粉体物料在重力作用下向下排出，物料在料斗4内不易发生堆积，料斗4设置在输入管2的上方，料斗4与输入管2之间通过法兰连通，在料斗4内设有下料机构，用于控制粉料的下料速度，通过下料机构，可以降低粉料下料速度的不确定性，保证粉料下料均匀流畅。

参照图1、4和5，输送组件位于输入管2和输出管3之间，输送组件包括多个密封条5，多个密封条5绕输入管2轴线圆周阵列分布使中心形成截面可变的通道，多个密封条5相互之间可进行侧滑，使通道的截面随之改变，输入管2和输出管3通过通道实现连通，当需要大工况输送粉体材料时，可将通道的截面变大，实现快速出料，当需要小工况输送粉体材料时，可将通道截面变小，利用较小的气源输出即可实现粉体材料的正常输送，减少气源的输出，降低能耗，更加的节能环保。

参照图6-8，输入管2和输出管3靠近密封条5的一端均固定设置有连接盘一6，连接盘一6侧壁同轴设置有连接盘二7，连接盘一6和连接盘二7之间通过螺栓进行固定，连接盘一6和连接盘二7之间同轴密封转动设置有调节环8，连接盘一6和连接盘二7均为“C”型设置，连接盘一6和连接盘二7凹面相连接后形成环形空腔，调节环8位于环形空腔内，连接盘一6、连接盘二7和调节环8中心贯穿连通，使输入管2和输出管3与密封条5形成的通道相连通，连接盘二7上开设有多个等距分布的滑槽9，安装底板1上设置有与滑槽9滑动连接的滑块10，滑块10为矩形块，因此滑块10在滑槽9内滑动时只沿着滑槽9的长度方向滑动，不发生周向偏转，多个滑块10同时在滑槽9内朝同一个方向滑动，使密封条5同步运动，密封条5侧壁保持贴合的状态下，同步向外扩或者向内缩，实现对通道截面的调节，调节环8上开设有多个径向设置的导向槽11，滑块10端部固定设置有与导向槽11滑动连接的导向柱12，通过导向柱12与导向槽11向配合，对密封条5的运动进行导向，使密封条5在运动时需要沿着调节环8的径向进行运动，通过导向槽11和滑槽9两个方向的限位，使密封条5在运动状态改变时保持通道的密封性。

在转动调节环8时，首先导向槽11抵压导向柱12，使导向柱12带动滑块10趋于沿着导向槽11运动，但是在滑槽9的作用下，滑块10又需要沿着滑槽9运动，密封条5实际是沿着滑槽9长度方向进行滑动，且在导向槽11的作用下，每个密封条5的运动距离又是保持一致的，因此可以实现多个密封条5同步运动，实现通道大小的调节，并保持通道处于密封状态。

参照图7，密封条5横截面呈正三角形，那么密封条5顶角角度为60°，密封条5的数量为六个，密封条5的一侧面与相邻密封条5的另一侧面密封滑动连接，六个密封条5相互贴合正好完全密封贴合，密封条5其中一个侧壁设置有纵向设置的卡条，另一个侧壁上开设有与卡条相适配的卡槽，相邻两个密封条5上的卡条和卡槽滑动连接，保证密封条5侧壁贴合强度，提高密封条5之间连接的气密性。

参照图6，滑槽9的数量为六个，与密封条5一一对应，且相邻两个滑槽9之间的夹角为120°，因此六个滑槽9的延长线相连形成正六边形，在密封条5沿着滑槽9运动时，相邻两个密封条5的位置变化正好可以进行抵消，不发生干涉。

参照图6-8，滑槽9内壁沿长度方向开设有限位槽13，滑块10外壁固定设置有与限位槽13相适配的限位块14，通过限位槽13与限位块14进行配合，可以对滑块10进行轴向限位，保证密封条5端部与连接盘二7侧壁保持贴合，降低密封条5与连接盘二7之间发生轴向偏移而出现间隙，影响通道气密性的问题。

控制组件包括设置于输入管2内的流速捕捉机构，通过流量捕捉机构可以对气源输出的气流大小进行检测，并根据气源的气流大小调节通道的截面大小，安装底板1上设置有用于控制密封条5开合的调节机构，调节机构受流速捕捉机构控制，在流速捕捉机构检测出实时的气源气流大小后，对应控制调节机构，对通道截面进行改变，实现装置的自动化。

参照图2，流速捕捉机构包括同轴转动设置于输入管2内的轴体18，轴体18通过固定设置于输入管2内壁的固定杆二支撑，轴体18外周面固定设置有多个导风叶片19，在气源气流吹过导风叶片19时，导风叶片19受力开始绕轴体18旋转，并带动轴体18旋转，并且气流流速越快，轴体18转动速度越快，固定杆二上设置有对应轴体18的转速传感器20，转速传感器20为现有技术，可以检测出轴体18单位时间的转动圈数，进而测量出轴体18的转速，通过轴体18的转速即可判断出气源气流的流速，通过气源流速的读取，便于合理控制通道的截面大小。

参照图2-3，调节机构包括固定设置于安装底板1上的气缸21，气缸21与转速传感器20电性连接，在转速传感器20检测数值变大时，同步控制气缸21伸长，在转速传感器20检测数值减小时，同步控制气缸21缩回，连接盘一6和连接盘二7底端设置有缺口使调节环8部分暴露，调节环8暴露的部分设置有齿牙22，气缸21伸缩端固定设置有与齿牙22啮合连接的齿杆23，在气缸21伸长时，驱动调节环8正向转动，使密封条5向外侧滑，通道截面增大，在气缸21缩短时，驱动调节环8反向转动，使密封条5向内侧滑，通道截面减小。

参照图2，下料机构包括固定设置于料斗4外壁上的电机15，电机15输出端固定设置有延伸入料斗4的输出轴，料斗4出口处同轴转动设置有转动轴16，转动轴16通过固定设置于料斗4内的固定杆一支撑，转动轴16外周面固定设置有多个等距分布的螺旋叶片17，螺旋叶片17与料斗4内壁贴合，降低粉料在螺旋叶片17与料斗4之间的间隙落下，输出轴与转动轴16传动连接，在电机15驱动输出轴转动时，螺旋叶片17随着转动轴16转动，粉料在重力作用下进入螺旋叶片17的间隙中，随着螺旋叶片17的转动，对粉料施加向下的推力，使转动轴16带动螺旋叶片17转动进行下料，并且转动轴16转动的速度与下料速度成正比，输出轴和转动轴16相近的一端均设置有锥齿轮，两个锥齿轮啮合连接，在输出轴转动时，通过锥齿轮带动转动轴16转动。

参照图3，齿杆23底端沿长度方向设置有电阻条24，安装底板1上固定设置有与电阻条24相抵的接线触头25，电阻条24的其中一端和接线触头25分别对应连接电机15的两电极，接线触头25与电阻条24的接触位置发生变化时，电机15的电流大小对应改变，因此电机15的转速对应改变，因此，下料速度也对应变化，在气缸21伸长时，随着电阻条24与接线触头25的位置变化，电阻降低，通过电机15的电流增大，电机15转速增加，下料速度增加，在气缸21缩短时，随着电阻条24与接线触头25的位置变化，电阻增大，通过电机15的电流降低，电机15转速降低，下料速度减小。

综上，在粉料输送时，根据气源的气流流速驱动导风叶片19的带动轴体18转动的速度，通过转速传感器20的读取数值对应控制气缸21的伸缩，使调节环8转动，调节环8转动时驱动密封条5侧滑，实现通道截面大小的改变，使通道单位截面里的气流流速保持在一个相对稳定的范围内，同时气缸21伸缩，带动电阻条24运动，使电机15的转动速度对应变化，使粉料的下料速度和气流流速对应，降低能源浪费，并且有效降低由于通道单位截面内流速不够引起的粉料沉底堵塞的风险。

本发明具体工作原理如下：

使用时，将输入管2接通外接气源，将输出管3连接粉料的终端使用处，启动气源和电机15，电机15转动，电机15转动带动螺旋叶片17转动，粉料在重力作用下进入螺旋叶片17的间隙中，随着螺旋叶片17的转动，对粉料施加向下的推力，使粉料进入输入管2内，在气源气流吹过导风叶片19时，导风叶片19受力开始绕轴体18旋转，并带动轴体18旋转，转速传感器20检测出轴体18单位时间的转动圈数，进而测量出轴体18的转速，并将数值转换为电信号输出给气缸21；

在需要大工况输料时，转速传感器20检测到轴体18高速转动，使气缸21伸长，驱动调节环8正向转动，使密封条5向外侧滑，通道截面增大，同时，随着电阻条24与接线触头25的位置变化，电阻降低，通过电机15的电流增大，电机15转速增加，下料速度增加；

在需要降低工况输料时，转速传感器20检测到轴体18转速降低，使气缸21缩短，驱动调节环8反向转动，使密封条5向内侧滑，通道截面减小，同时，随着电阻条24与接线触头25的位置变化，电阻提高，通过电机15的电流减小，电机15转速降低，下料速度减慢，使气源气流速度、粉料的下料速度和通道的截面面积对应，降低能源浪费，并且有效降低由于通道单位截面内流速不够引起的粉料沉底堵塞的风险。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，其特征在于，包括：

安装底板(1)，所述安装底板(1)上固定设置有支架，用于对装置进行支撑；

固定在所述支架上的输入管(2)和输出管(3)，其中所述输入管(2)连接气源，气流由所述输入管(2)进入，其中所述输出管(3)连接仓储终端，用于物料输出；

放料组件，所述放料组件包括料斗(4)，所述料斗(4)设置在输入管(2)的上方，所述料斗(4)与输入管(2)之间通过法兰连通，在所述料斗(4)内设有下料机构，用于控制粉料的下料速度；

输送组件，所述输送组件位于输入管(2)和输出管(3)之间，所述输送组件包括多个密封条(5)，多个所述密封条(5)绕输入管(2)轴线圆周阵列分布使中心形成截面可变的通道，所述输入管(2)和输出管(3)通过通道实现连通；

控制组件，所述控制组件包括设置于输入管(2)内的流速捕捉机构，所述安装底板(1)上设置有用于控制密封条(5)开合的调节机构，所述调节机构受流速捕捉机构控制。

2.根据权利要求1所述的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，其特征在于，所述输入管(2)和输出管(3)靠近密封条(5)的一端均固定设置有连接盘一(6)，所述连接盘一(6)侧壁同轴设置有连接盘二(7)，所述连接盘一(6)和连接盘二(7)之间同轴密封转动设置有调节环(8)，所述连接盘一(6)、连接盘二(7)和调节环(8)中心贯穿连通，所述连接盘二(7)上开设有多个等距分布的滑槽(9)，所述安装底板(1)上设置有与滑槽(9)滑动连接的滑块(10)，所述调节环(8)上开设有多个径向设置的导向槽(11)，所述滑块(10)端部固定设置有与导向槽(11)滑动连接的导向柱(12)。

3.根据权利要求1所述的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，其特征在于，所述密封条(5)横截面呈正三角形，所述密封条(5)的数量为六个，所述密封条(5)的一侧面与相邻密封条(5)的另一侧面密封滑动连接。

4.根据权利要求2所述的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，其特征在于，所述滑槽(9)的数量为六个，且相邻两个滑槽(9)之间的夹角为120°。

5.根据权利要求2所述的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，其特征在于，所述滑槽(9)内壁沿长度方向开设有限位槽(13)，所述滑块(10)外壁固定设置有与限位槽(13)相适配的限位块(14)。

6.根据权利要求2所述的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，其特征在于，所述下料机构包括固定设置于料斗(4)外壁上的电机(15)，所述电机(15)输出端固定设置有延伸入料斗(4)的输出轴，所述料斗(4)出口处同轴转动设置有转动轴(16)，所述转动轴(16)通过固定设置于料斗(4)内的固定杆一支撑，所述转动轴(16)外周面固定设置有多个等距分布的螺旋叶片(17)，所述输出轴与转动轴(16)传动连接，在所述电机(15)驱动输出轴转动时，使所述转动轴(16)带动螺旋叶片(17)转动进行下料。

7.根据权利要求6所述的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，其特征在于，所述输出轴和转动轴(16)相近的一端均设置有锥齿轮，两个所述锥齿轮啮合连接。

8.根据权利要求6所述的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，其特征在于，所述流速捕捉机构包括同轴转动设置于输入管(2)内的轴体(18)，所述轴体(18)通过固定设置于输入管(2)内壁的固定杆二支撑，所述轴体(18)外周面固定设置有多个导风叶片(19)，所述固定杆二上设置有对应轴体(18)的转速传感器(20)。

9.根据权利要求8所述的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，其特征在于，所述调节机构包括固定设置于安装底板(1)上的气缸(21)，所述气缸(21)与转速传感器(20)电性连接，所述连接盘一(6)和连接盘二(7)底端设置有缺口使调节环(8)部分暴露，所述调节环(8)暴露的部分设置有齿牙(22)，所述气缸(21)伸缩端固定设置有与齿牙(22)啮合连接的齿杆(23)。

10.根据权利要求9所述的一种节能环保型锂电池负极粉粒气力输送装置，其特征在于，所述齿杆(23)底端沿长度方向设置有电阻条(24)，所述安装底板(1)上固定设置有与电阻条(24)相抵的接线触头(25)，所述电阻条(24)的其中一端和接线触头(25)分别对应连接电机(15)的两电极。

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