CN116651255A - 一种混料器及使用其的自动送料系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混料器及使用其的自动送料系统，包括筒体（1），筒体（1）设有混合物料的输入端和混合物料的输出端，筒体内部设有螺旋片（30），螺旋片（30）的外弧形边缘与筒体内壁固定连接使得两者能够同步进行旋转；螺旋片（30）与筒体形成螺旋混料通道（34），螺旋混料通道（34）为多段组成，筒体（1）和螺旋片（30）旋转过程中，混合物料不仅仅能够沿着筒体轴向移动，而且还能够沿着筒体旋转方向翻滚，从而实现混合物料依次进入不同的螺旋混料通道（34），并且每次进入一螺旋混料通道（34）时，混合物料翻滚混合，最终通过输出端输出不同物料比例近似相同并且不同物料分布均匀的混合物料。

Description

一种混料器及使用其的自动送料系统

技术领域

本发明涉及一种混料器，尤其是涉及一种混料器及使用其的自动送料系统。

背景技术

现有混料器无法兼顾混料均匀和高效率混料双重目的，如果需要不同物料混合均匀就需要花费更多时间将不同物料进行充分搅拌才能实现混合均匀。由此可见，现有混料机如果想将不同物料混合均匀将需要大量的时间无法避免工作效率低的缺陷；相反，如果混料机缩短混料时间虽然提高了混料效率，但又会导致混料效果不佳。

除此之外，由于现有混料器中的混合料需要较长时间的搅拌才能达到均匀效果，因此混料器的物料输入和物料输出不能实现连续性工作，物料的输入和物料的输出需要等待混料器完成混料之后才能进行。

发明内容

本发明设计了一种混料器及使用其的自动送料系统，其解决的技术问题是现有混料器存在混料不均匀的问题，无法无法兼顾混料均匀和高效率混料双重目的。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种混料器，包括筒体，筒体设有混合物料的输入端和混合物料的输出端，筒体内部设有螺旋片，螺旋片的外弧形边缘与筒体内壁固定连接使得两者能够同步进行旋转；螺旋片与筒体形成螺旋混料通道，螺旋混料通道为多段组成，筒体和螺旋片旋转过程中，混合物料不仅仅能够沿着筒体轴向移动，而且还能够沿着筒体旋转方向翻滚，从而实现混合物料依次进入不同的螺旋混料通道，并且每次进入一螺旋混料通道时，混合物料翻滚混合，最终通过输出端输出不同物料比例近似相同并且不同物料分布均匀的混合物料。

优选地，下方螺旋片旋转至上方并且开启混合物料前方螺旋混料通道；与此同时，上方一螺旋片旋转至下方并推动混合物料向前移动，上方另一螺旋片也旋转至下方阻挡混合物料进入到更前方的螺旋混合通道中；所述沿着筒体旋转方向翻滚为：混合物料随着筒体旋转而沿着筒壁向上移动，移动至一定高度又会在自身重力的作用滚落，使得不同物料进行翻滚混料。

优选地，所述筒体每旋转一周，所述输入端输入的混合物料量不变或增加或减少；所述筒体每旋转一周，其中的一部分时间所述输入端在向筒体输料，另一部分时间所述输入端不输料。

优选地，螺旋片的外弧形边缘与筒体内壁之间没有缝隙或缝隙小于混合物料的粒径，避免不同螺旋混料通道之间出现窜料。

优选地，螺旋片缠绕在转轴上，转轴一端通过传动机构与电机连接，转轴另一端设有开口供过渡输料管道进入其中，同时还在转轴上开有转轴落料口供过渡输料管道输送的混合物料落入筒体中。

优选地，还包括传感器，当传感器感应到转轴落料口朝上时，关闭第三电机使得过渡输料管道中的送料绞龙不再送料；当传感器感应到转轴落料口向下时，第三电机工作使得过渡输料管道中的送料绞龙送料，从而避免混合物料落入转轴落料口形成的凹槽中。

优选地，螺旋片内弧形边缘形成贯通的内圈结构，螺旋混料通道填料不能超过螺旋片内圈结构的最低点。

优选地，在筒体端部开口处设置导料片与导料腔，导料片位于导料腔中并且与螺旋片连接，导料腔能够相当于筒体保持静止；导料片能够随着螺旋片旋转而旋转，并且将导料腔中的混合物料进行收集。

优选地，螺旋片缠绕在转轴上，转轴一端通过传动机构与电机连接，在筒体端部开口处设置导料片与导料腔，导料片位于导料腔中并且与转轴或螺旋片连接，导料腔能够相当于筒体保持静止；导料片能够随着转轴或螺旋片旋转而旋转，并且将导料腔中的混合物料进行收集。

优选地，在螺旋片上连接搅拌杆，搅拌杆在旋转过程中对螺旋混料通道中的混合物料进行搅拌。

一种自动送料系统，包括进料输送装置、混料器以及出料输送装置，进料输送装置将多种不同的物料输送至混料器中混料，出料输送装置将混合均匀的混合物料进行输出，所述进料输送装置能够不间断向混料器送料、所述混料器能够不间断向所述出料输送装置输出混合好的物料。

优选地，进料输送装置包括第一存料仓下方为称重仓，第一存料仓暂存进料输送装置输送的物料，第一存料仓与称重仓之间设有第一阀门，称重仓底部设有称重传感器，能够准确的称重称重仓中准备进入混料器的物料，称重仓的物料输出端与筒体输入端连接。

优选地，进料输送装置还包括粉碎装置，粉碎装置下方出口将粉碎后的物料输出进入第一存料仓中。

该混料器及使用其的自动送料系统具有以下有益效果：

（1）本发明混料器的螺旋片与筒体相互配合，使得两者旋转过程中不仅仅可以将混合物料向前推动，而且还可以实现混合物料自行翻滚混合，实现在螺旋通道中的均匀混料。

（2）本发明通过螺旋片与筒体密封连接，使得每段螺旋混料通道中的物料不会受到其他螺旋混料通道影响，不会出现窜料，确保混料的均匀。

（3）本发明混料器可以实现不间断的输出混合好的物料，改变了传统需要等待混料器混合好物料之后才能出料和加料的模式，大大提高了混料效率。

附图说明

图1：本发明自动送料系统的立体图；

图2：本发明自动送料系统的结构示意图；

图3：图2的立体图；

图4：本发明混料器的第一种结构示意图；

图5：图4中螺旋混料通道立体结构示意图；

图6：本发明混料器的第二种结构示意图；

图7：图6中螺旋混料通道立体结构示意图；

图8：本发明中称重仓的结构示意图；

图9：本发明中多种物料进料管结构示意图；

图10：本发明混料器的第三种结构示意图；

图11：图10中内部结构示意图；

图12：图10中导料片结构示意图；

图13：本发明混料器的第四种结构示意图；

图14：本发明中粉碎装置结构示意图；

图15：本发明中螺旋片未旋转时物料位置示意图；

图16：本发明中螺旋片旋转180°时物料移动示意图；

图17：本发明中螺旋片旋转360°时物料移动示意图；

图18：本发明混料器中的混合物料运动示意图。

附图标记说明：

1—进料输送装置；11—送料绞龙；2—粉碎装置；21—粉碎机构；211—粉碎电机；212—第一粉碎轮；213—第二粉碎轮；214—第一传动齿轮；215—第二传动齿轮；216—传动皮带（链条）；22—第一存料仓；221—第一物料感应器；222—第二物料感应器；223—第一阀门；23—称重仓；231—称重传感器；232—称重出料口；233—移动阀门；234—驱动机构；24—第二存料仓；241—第二阀门；242—第二物料进料管；243—第三物料进料管；3—混料器；30—螺旋片；31—送料绞龙；311—第三电机；312—过渡输料管道；32—转轴落料口；33—转轴；34—螺旋混料通道；35—出料口；36—电机；37—导料片；38—搅拌杆；4—出料输送装置；41—进料口；42—出料管道；43—第二电机；M—混合物料；L1—第一螺旋片；L2—第二螺旋片；L3—第三螺旋片；L4—第四螺旋片。

具体实施方式

下面结合图1至图18，对本发明做进一步说明：

如图1所示，本发明自动送料系统包括进料输送装置、粉碎装置2、混料器3以及出料输送装置4。进料输送装置包括第一进料输送装置1和第二进料输送装置，第一进料输送装置1可以直接将物料A输送至混料器3中，第二进料输送装置可以与第一进料输送装置1结构相同，也可以为第二存料仓输送的物料B，物料B与物料A可以在进入混料器3之前或之后进行混合，物料A和/或物料B在进入混料器3之前可以使用粉碎装置2进行粉碎，使得物料粒径符合要求。

粉碎装置2是否使用取决于粉碎质量的需求，颗粒粒径要求更小则使用粉碎装置，颗粒粒径不要求太小则无需使用粉碎装置2。

本发明不仅限于使用两种物料进行混合，还可以两种以上物料进行混合，可以是固固混合，甚至是可以是固液混合。

如图2和图3所示，进料输送装置1可以是管道送料装置，通过绞龙或料盘将物料送至混料器3或粉碎装置2中。由于粉碎装置2入口高于其输出，通常需要将进料输送装置1设置在混料器3的上方。

出料输送装置4可以是一独立的输送管道，将混合好的物料运输走。本发明中为了充分利用进料输送装置1，出料输送装置4的出料管道42的出口连接在进料输送装置1上，混合好的物料返回至进料输送装置1的输送管道中，输送至最终目的地。

如图2所示，粉碎装置2的粉碎机构21下方出口将粉碎后的物料输出，第一存料仓22起到收集被粉碎后的物料作用。在第一存料仓22内设置多个物料传感器：第一物料感应器221和第二物料感应器222，两个物料感应器可以感应到粉碎后的物料堆积在第一存料仓22中的高度，从而通过电信号告知控制单元：第一存料仓22装填了多少粉碎后的物料。

第一存料仓22下方为称重仓23，该称重仓23底部设有称重传感器231，可以准确的称重准备进入混料器3的物料。第一存料仓22与称重仓23之间设有第一阀门223。称重传感器是确保后续均匀混料的前提，因为只有添加的物料质量可控时，才能确保不同物料在混合时进行均匀混合。

“均匀混合”是指：在添加物种类和单位时间输入量不改变前提下，混料器任意时刻输出最终混合物料中的不同物料所占比例相同或接近相同，并且不同物料在整个混合物料中分布均匀。

称重仓23输出口可以直接与混料器3的物料输入端连接，也可以通过过渡输料管道312送入混料器3中。过渡输料管道312中设有送料绞龙31，送料绞龙31通过第三电机311驱动旋转，旋转的送料绞龙31将物料向前输送。

过渡输料管道312上不仅仅设有称重仓23输入连接口接收物料A，同时过渡输料管道312上还设有第二物料进料管242和第三物料进料管243可以分别输送物料B和物料C。如果需要，甚至可以连接更多的不同物料进料管。

第二存料仓24通过第二物料进料管242与过渡输料管道312连通输送物料B。第二存料仓24和第二物料进料管242为第二进料输送装置的一部分机构。

多种物料通过送料绞龙31输送至混料器3的入口。混料器3包括筒体和螺旋片30，螺旋片30的外弧形边缘与筒体内壁固定连接使得两者可以同步进行旋转。螺旋片30与筒体配合形成螺旋混料通道34。螺旋混料通道34由多段组成，以混合物料前进的方向可以将相邻两段螺旋混料通道34命名为：前方螺旋混料通道34和后方螺旋混料通道34。混合物料在后方螺旋混料通道34中，混合物料通过后方旋转的螺旋片30推动，从后方螺旋混料通道34进入到前方螺旋混料通道34中，同时前方旋转的螺旋片30旋转至阻挡位置限制物料移动至更加前方的螺旋混料通道34中。

在混合物料从后方螺旋混料通道34移动至前方螺旋混料通道34过程中，筒体处于旋转状态。混合物料也会随着筒体旋转而沿着筒壁向上移动，移动至一定高度又会在自身重力的作用滚落，这个过程中就使得不同的物料进行翻滚混合。即：旋转的螺旋片34推着混合物料向前移动的过程中，又通过筒体的旋转使得混合物料进行翻滚搅拌，同时通过前后方的螺旋片进行限位，每段螺旋混料通道34中的物料种类和质量不会受到其他螺旋混料通道34影响（即不会出现窜料），确保混料的均匀。

如图4所示，混料器3包括转轴33，螺旋片34绕着转轴33延伸形成螺旋混料通道34。螺旋片34的外弧形边缘与混料器筒体连接并且进行密封处理使得避免螺旋混料通道34不同位置的混合物料发生窜料。

混料器3的转轴33一端通过传动机构与电机36连接，电机36作用下能够使得转轴33、螺旋片30以及筒体旋转。转轴33另一端设有开口供过渡输料管道312进入其中，同时还在转轴33上开有转轴落料口32供过渡输料管道312输送的混合物料落入筒体中。

为了避免过渡输料管道312输送的物料落入转轴落料口32形成的凹槽中，使得送料和混料数量不均匀。比如：应当每次送料500克到一个螺旋混料通道34中，由于凹槽的集料，会使得螺旋混料通道34中混合物料质量减少为400克，改变了混料质量，从而也间接影响混料均匀的质量。

为了解决上述问题，本发明通过设置传感器感应转轴落料口32的位置，当传感器感应到转轴落料口32朝上时，关闭第三电机311使得送料绞龙31不再送料；当传感器感应到转轴落料口32向下时，第三电机311工作使得送料绞龙31送料，从而避免混合物料落入转轴落料口32形成的凹槽中。

如图5所示，转轴落料口32与转轴33形成凹槽结构，该凹槽结构可以积料。

如图6所示，混料器3也可以不使用转轴，整个螺旋片34一端通过传动机构与电机连接即可。该无轴结构可以解决上述转轴落料口32产生的缺陷，但是自身也存在的缺陷是其每个螺旋混料通道34填料不能超过螺旋片34内圈的最低点B，否则会导致不同螺旋混料通道34中出现窜料发生，如图7所示。

如图8所示，称重仓23的一种出料开关结构，在称重出料口232设有一个开启或关闭称重出料口232的移动阀门233，该移动阀门233的移动通过驱动机构234实现，该驱动机构234可以是气缸或电机。

如图9所示，多种物料的混料是在过渡输料管道312完成，因此过渡输料管道312不仅仅连接称重仓出料口232，而且还连接有第二物料进料管242和第三物料进料管243，它们将多种物料送入过渡输料管道312中，再进入混料器3中进行混合。

如图10-12，本发明混料器3还有第三种结构：其在筒体端部开口处设置导料片37与导料腔，导料片37位于导料腔中并且与转轴33或螺旋片34连接，导料腔能够相当于筒体保持静止。导料片37类似铲状，其能够随着转轴33或螺旋片34旋转而旋转，并且将导料腔中的物料进行收集，当导料片37旋转到一定角度后，其中的物料就会在重力的作用向下滚落，并且进入筒体端部开口中，被螺旋片30作用和推动。

如图13所示，为了进一步增加混料的效果，在螺旋片30上连接搅拌杆38，该搅拌杆38两端都连接在螺旋片30上。搅拌杆38在旋转过程中可以对螺旋混料通道34中的混合物料进行搅拌。

如图14所示，粉碎装置的一种机构，其粉碎机构21包括第一粉碎轮212和第二粉碎轮213，第一粉碎轮212端部与第一传动齿轮214连接，第二粉碎轮213端部与第二传动齿轮215连接，两个传动齿轮相互啮合使得第一粉碎轮212和第二粉碎轮213反向旋转运动。粉碎电机211通过传动皮带（链条）216与第一粉碎轮212的传动转轴连接。第一粉碎轮212和第二粉碎轮213上的碾压齿错位设置，可以确保粉碎效果。

如图15-图18所示，本发明混料器的工作原理如下：螺旋片30沿着筒体轴向延伸依次为第一螺旋片L1、第二螺旋片L2、第三螺旋片L3和第四螺旋片L4。如果需要搅拌混料更多次，可以设置更多的螺旋片。

如图15所示，当滚筒未旋转时，第一螺旋片L1位于上方，第二螺旋片L2位于下方，第三螺旋片L3位于上方，第四螺旋片L4位于下方。

当混合物料M进入到混料器的筒体后，混合物料M位于第一螺旋片L1下方，同时被第二螺旋片L2阻挡。

如图16所示，螺旋片30在电机36作用下旋转（0°-180°），螺旋片30包括第一螺旋片L1、第二螺旋片L2、第三螺旋片L3和第四螺旋片L4。

下方第二螺旋片L2和第四螺旋片L4向上方移动，第二螺旋片L2离开使得混合物料M前方的通道开启，同时上方的第一螺旋片L1和第三螺旋片L3向下方移动，第一螺旋片L1将混合物料M向前推动，最终使得混合物料位于第一螺旋片L1和第三螺旋片L3之间。上述过程中，筒体不接收混合物料。

由此可见，第一螺旋片L1和第三螺旋片L3之间的螺旋混料通道34在初始状态是位于上方，旋转180°之后位于下方，并且使得混合物料进入到第一螺旋片L1和第三螺旋片L3之间的螺旋混料通道34。

如图17所示，螺旋片30在电机36作用下继续旋转（180-360°），下方的第一螺旋片L1和第三螺旋片L3向上方移动，第三螺旋片L3离开使得混合物料M前方的通道开启，第二螺旋片L2和第四螺旋片L4向下方移动，第二螺旋片L2将混合物料M向前推动，同时第四螺旋片L4阻挡混合物料进一步向前移动。该过程由于第一螺旋片L1的阻挡，可以继续向筒体送混合物料。

如果存在更多的螺旋片，混合物料M将重复图16和图17中的步骤。

图15至图17只是涉及混合物料向前移动，移动过程中虽然不同的物料能够进行混合，但是混合效果不佳。为了实现更加的混合效果，本发明将螺旋片与筒体一起旋转。

如图18所示，螺旋片和筒体一起旋转时，混合物料不仅仅向前方移动，并且向前移动的同时会沿着筒壁向上移动，移动至一定角度后，混合物料又会滚落，这个过程重复进行，可以使得上方和下方的混合物料进行搅拌翻滚，实现均匀混合的效果。

因此，本发明的发明点就是在于螺旋片与筒体的配合，使得两者旋转过程中不仅仅可以将混合物料向前推动，而且还可以实现混合物料自行翻滚混合。

除此之外，螺旋片与筒体之间密封连接，使得进入混料器的混合物料需要依次通过每个螺旋片，前面的物料与后面的物料不会发生窜料，也不会出现后面未搅拌均匀的物料进入到前面搅拌均匀物料中，影响混合物料的均匀度。

本发明混料器改变了传统混料器混料模式，传统模式是将很多物料进行在筒体中混合搅拌，混合较长时间后再将混合物料输出。而本发明是将混合物料依次通过多个螺旋片，并且在通过每个螺旋片时依靠筒体旋转实现搅拌翻滚。上述过程可以确保混料质量，因此在通过整个螺旋片之后，混合物料的均匀度可以达到预定标准，因此也就无需等待，可以直接进行混合物料的输出，提高了混料效率，节省的混料时间。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种混料器，包括筒体（1），筒体（1）设有混合物料的输入端和混合物料的输出端，其特征在于：筒体内部设有螺旋片（30），螺旋片（30）的外弧形边缘与筒体内壁固定连接使得两者能够同步进行旋转；螺旋片（30）与筒体形成螺旋混料通道（34），螺旋混料通道（34）为多段组成，筒体（1）和螺旋片（30）旋转过程中，混合物料不仅仅能够沿着筒体轴向移动，而且还能够沿着筒体旋转方向翻滚，从而实现混合物料依次进入不同的螺旋混料通道（34），并且每次进入一螺旋混料通道（34）时，混合物料翻滚混合，最终通过输出端输出不同物料比例近似相同并且不同物料分布均匀的混合物料。

2.根据权利要求1所述的混料器，其特征在于：所述沿着筒体轴向移动为：

下方螺旋片（30）旋转至上方并且开启混合物料前方螺旋混料通道；与此同时，上方一螺旋片（30）旋转至下方并推动混合物料向前移动，上方另一螺旋片（30）也旋转至下方阻挡混合物料进入到更前方的螺旋混合通道中；

所述沿着筒体旋转方向翻滚为：混合物料随着筒体旋转而沿着筒壁向上移动，移动至一定高度又会在自身重力的作用滚落，使得不同物料进行翻滚混料。

3.根据权利要求2所述的混料器，其特征在于：所述筒体每旋转一周，所述输入端输入的混合物料量不变或增加或减少；所述筒体每旋转一周，其中的一部分时间所述输入端在向筒体输料，另一部分时间所述输入端不输料。

4.根据权利要求3所述的混料器，其特征在于：螺旋片（30）的外弧形边缘与筒体内壁之间没有缝隙或缝隙小于混合物料的粒径，避免不同螺旋混料通道（34）之间出现窜料。

5.根据权利要求4所述的混料器，其特征在于：螺旋片（30）缠绕在转轴（33）上，转轴（33）一端通过传动机构与电机（36）连接，转轴（33）另一端设有开口供过渡输料管道（312）进入其中，同时还在转轴（33）上开有转轴落料口（32）供过渡输料管道（312）输送的混合物料落入筒体中。

6.根据权利要求5所述的混料器，其特征在于：还包括传感器，当传感器感应到转轴落料口（32）朝上时，关闭第三电机（311）使得过渡输料管道（312）中的送料绞龙（31）不再送料；当传感器感应到转轴落料口（32）向下时，第三电机（311）工作使得过渡输料管道（312）中的送料绞龙（31）送料，从而避免混合物料落入转轴落料口（32）形成的凹槽中。

7.根据权利要求6所述的混料器，其特征在于：螺旋片（30）内弧形边缘形成贯通的内圈结构，螺旋混料通道（34）填料不能超过螺旋片（34）内圈结构的最低点（B）。

8.根据权利要求7所述的混料器，其特征在于：在筒体端部开口处设置导料片（37）与导料腔，导料片（37）位于导料腔中并且与螺旋片（34）连接，导料腔能够相当于筒体保持静止；导料片（37）能够随着螺旋片（34）旋转而旋转，并且将导料腔中的混合物料进行收集。

9.根据权利要求8所述的混料器，其特征在于：螺旋片（30）缠绕在转轴（33）上，转轴（33）一端通过传动机构与电机（36）连接，在筒体端部开口处设置导料片（37）与导料腔，导料片（37）位于导料腔中并且与转轴（33）或螺旋片（34）连接，导料腔能够相当于筒体保持静止；导料片（37）能够随着转轴（33）或螺旋片（34）旋转而旋转，并且将导料腔中的混合物料进行收集。

10.根据权利要求1-9中任何一项所述的混料器，其特征在于：在螺旋片（30）上连接搅拌杆（38），搅拌杆（38）在旋转过程中对螺旋混料通道（34）中的混合物料进行搅拌。

11.一种自动送料系统，其特征在于：包括进料输送装置、权利要求1-10中任何一项所述混料器（3）以及出料输送装置（4），进料输送装置（1）将多种不同的物料输送至混料器（3）中混料，出料输送装置（4）将混合均匀的混合物料进行输出，所述进料输送装置能够不间断向混料器（3）送料、所述混料器（3）能够不间断向所述出料输送装置（4）输出混合好的物料。

12.根据权利要求11所述的自动送料系统，其特征在于：进料输送装置包括第一存料仓（22）下方为称重仓（23），第一存料仓（22）暂存进料输送装置输送的物料，第一存料仓（22）与称重仓（23）之间设有第一阀门（223），称重仓（23）底部设有称重传感器（231），能够准确的称重称重仓（23）中准备进入混料器（3）的物料，称重仓（23）的物料输出端与筒体（1）输入端连接；或者，进料输送装置还包括粉碎装置（2），粉碎装置（2）下方出口将粉碎后的物料输出进入第一存料仓（22）中。