CN116793101B - 一种应用于回转窑的除垢机构及自动控制除垢的回转窑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于回转窑的除垢机构及自动控制除垢的回转窑，第一方面，一种应用于回转窑的除垢机构，包括圆筒状的窑体，所述窑体内设有吸附网，吸附网呈与窑体同轴设置的圆筒状，窑体内壁上设有用于沿窑体径向移动击打吸附网的击锤。第二方面，一种自动控制除垢的回转窑，包括上述的一种应用于回转窑的除垢机构，还包括窑头罩，所述窑头罩内设有超声波传感器，窑头罩与窑体密封连接，吸附网朝向窑头罩的端面上连接有连接管，连接管与窑头罩之间连接有连接组件，连接组件包括直线驱动装置，吸附网外壁上设有朝吸附网被直线驱动装置驱动的方向上凸起的刮渣件。本发明能够在污垢完全成型前便对污垢进行清理，除垢效果好。

Description

一种应用于回转窑的除垢机构及自动控制除垢的回转窑

技术领域

本发明涉及回转窑技术领域，具体涉及一种应用于回转窑的除垢机构及自动控制除垢的回转窑。

背景技术

在使用回转窑进行生产的过程中，经常会出现在回转窑的内部结有污垢的情况，尤其在回转窑的出口处会结有较多的污垢，回转窑内壁上结有污垢的话会对回转窑的生产安全以及经济效益造成负面影响。

在公告号为CN102654359B的专利中，采用高压热风来切割回转窑内壁上的污垢，其采用超声波传感器来监测污垢在内壁上的形成状态，等污垢在内壁上的厚度达到系统的设定值时，才启动高压鼓风机来切割下回转窑内壁上的污垢，而等到污垢成型后再切除的难度较大，除垢效果会不大理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于回转窑的除垢机构及自动控制除垢的回转窑，能够在污垢完全成型前便对污垢进行清理，除垢效果好。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下方案：

第一方面，一种应用于回转窑的除垢机构，包括圆筒状的窑体，所述窑体内设有吸附网，吸附网呈与窑体同轴设置的圆筒状，窑体内壁上设有用于沿窑体径向移动击打吸附网的击锤。窑体与吸附网本体分离设置，吸附网的固定方式能采用现有技术实现，在此不做赘述。其作用为，通过吸附网的设置，吸附网的表面积远大于回转窑内壁的表面积，能够使污垢优先附着在窑体内的吸附网上，再通过击锤对吸附网的击打而使吸附网振动，使刚粘附在吸附网上的污垢粉料还未长厚固化时便被震散掉落，从而能够在污垢完全成型前便对污垢进行清理，除垢效果好。

进一步的，所述窑体内壁上设有用于供击锤活动的容纳腔，击锤底端设有用于防止击锤移出容纳腔的限位板，限位板的横截面积大于击锤的横截面积，容纳腔包括横截面积与限位板的横截面积相匹配的内腔和横截面积与击锤的横截面积相匹配的外腔。限位板、击锤、容纳腔、内腔、外腔的横截面均指与窑体径向垂直的平面，横截面积相匹配指的是横截面的形状大小位置相同。其作用为，通过容纳腔和限位板的设置，使击锤在绕窑体轴线转动到吸附网上方时靠自重下落击打在吸附网上，从而使吸附网振动将污垢粉料震散掉落。

进一步的，所述吸附网外壁上设有在窑体轴向上与击锤的位置相对应的落槽。其作用为，通过落槽的设置，使击锤落在吸附网上后，在沿吸附网周向移动到落槽内处时，由于落槽底端与吸附网外壁之间的高度差，击锤落到落槽底端时对吸附网造成二次振动，进一步提升击锤对吸附网的除垢效果。

进一步的，所述吸附网包括至少两个与吸附网轴线垂直设置的环箍和至少两个与吸附网的轴线平行设置的连接架，连接架绕吸附网轴线呈环状均匀分布，每个连接架均与所有环箍相连接，落槽设于环箍外侧壁上。其作用为，通过环箍的设置，使击锤落到吸附网上时始终与环箍接触，避免击锤掉落到连接架之间的缝隙内而卡住。

进一步的，所述击锤朝向落槽一端和落槽底端的纵截面均呈大小相同的半圆状，在窑体转动的状态下，环箍在窑体相对于落槽的前进方向上的一侧连通有缓升坡，缓升坡的底端与落槽相切，缓升坡的顶端与环箍的外侧壁相连。击锤可以呈回转体状或者沿窑体轴向延伸的柱体状。其作用为，通过缓升坡的设置，使击锤落入到落槽内后能够经过缓升坡缓慢移出到环箍外壁上，避免击锤卡在落槽内。

进一步的，所述落槽设于环箍与连接架的交界处。其作用为，使击锤落在落槽内时产生的振动能够直接沿环箍和连接架传播，减小振动能量的损耗。

进一步的，所述击锤在位于容纳腔内最深处的状态下，击锤朝向落槽的一端位于外腔以内。即容纳腔的深度不小于击锤与限位板的总高度。其作用为，通过容纳腔深度的设计，使击锤在位于窑体最低端时能够完全收入到容纳腔内，避免击锤对窑体底部的物料的流动造成阻碍。

第二方面，一种自动控制除垢的回转窑，包括上述的一种应用于回转窑的除垢机构，还包括窑头罩，所述窑头罩内设有用于监测窑体内壁结渣厚度的超声波传感器，窑头罩与窑体密封连接，吸附网朝向窑头罩的端面上连接有连接管，连接管与窑头罩之间连接有连接组件，连接组件包括用于驱动吸附网沿单一径向移动的直线驱动装置，吸附网外壁上设有朝吸附网被直线驱动装置驱动的方向上凸起的刮渣件。与窑体密封连接的窑头罩为现有技术。刮渣件呈沿与窑体轴向平行方向延伸的条形柱体状，设于吸附网顶端的连接架外侧上，刮渣件避开落槽及缓升坡设置。其作用为，由于仍可能会有微量污垢附着在窑体内壁上，长期下来仍可能会在窑体内壁上形成结渣，通过超声波传感器、刮渣件、直线驱动装置的设置，使超声波传感器监测到窑体内壁结渣厚度超标时，以超声波传感器的测量信号作为PLC的输入（与公告号为CN102654359B的现有技术同理），控制直线驱动装置驱动吸附网沿窑体径向朝窑体移动，使刮渣件与窑体内壁接触，随着窑体的转动，刮渣件刮下窑体内壁表面上的污垢，既实现的吸附网的固定连接，又能够通过移动吸附网来对回转窑的内壁除垢。

进一步的，所述连接组件包括支撑杆、调整杆和连接板，直线驱动装置设于连接板与窑头罩之间，支撑杆与连接管铰接且与连接板固定连接，调整杆与连接管铰接且与连接板固定连接，支撑杆设于调整杆与吸附网之间，调整杆上设有用于调整调整杆的整体长度的调高气缸。其作用为，通过调高气缸的设置，从而能够调整调整杆的整体长度，从而能够使吸附网与窑体同轴设置。

进一步的，所述连接管朝向地面一侧（即底侧）设有出料口。刮渣件与出料口设于窑体轴线的相对两侧。其作用为，通过出料口的设置，便于窑体内的物料排出。

本发明具有的有益效果：

1、通过吸附网的设置，吸附网的表面积远大于回转窑内壁的表面积，能够使污垢优先附着在窑体内的吸附网上，再通过击锤对吸附网的击打而使吸附网振动，使刚粘附在吸附网上的污垢粉料还未长厚固化时便被震散掉落，从而能够在污垢完全成型前便对污垢进行清理，除垢效果好；

2、通过容纳腔和限位板的设置，使击锤在绕窑体轴线转动到吸附网上方时靠自重下落击打在吸附网上，从而使吸附网振动将污垢粉料震散掉落；

3、通过落槽的设置，使击锤落在吸附网上后，在沿吸附网周向移动到落槽内处时，由于落槽底端与吸附网外壁之间的高度差，击锤落到落槽底端时对吸附网造成二次振动，进一步提升击锤对吸附网的除垢效果；

4、通过超声波传感器、刮渣件、直线驱动装置的设置，使超声波传感器监测到窑体内壁结渣厚度超标时，以超声波传感器的测量信号作为PLC的输入，控制直线驱动装置驱动吸附网沿窑体径向朝窑体移动，使刮渣件与窑体内壁接触，随着窑体的转动，刮渣件刮下窑体内壁表面上的污垢，既实现的吸附网的固定连接，又能够通过移动吸附网来对回转窑的内壁除垢。

附图说明

图1为实施例1中的一种应用于回转窑的除垢机构的立体结构示意图；

图2为实施例1中的一种应用于回转窑的除垢机构的剖视结构示意图；

图3为图2中A处的放大结构示意图；

图4为图2中A处在击锤落在吸附往后移动到落槽前的状态示意图；

图5为图2中A处在击锤落到落槽时的状态示意图；

图6为图2中A处在击锤落到落槽后经缓升坡移出的状态示意图；

图7为实施例1中带有连接管的除垢机构的立体结构示意图；

图8为图7中带有连接管的吸附网的立体结构示意图；

图9为实施例1中回转窑的剖视结构示意图；

图10为实施例2中击锤位于窑体最底端时的剖视结构示意图；

图11为实施例2中击锤从窑体最底端移动到最顶端过程中的剖视结构示意图；

图12为实施例2中击锤位于窑体最顶端时的剖视结构示意图。

附图标记：1、窑体；2、吸附网；3、击锤；4、容纳腔；5、限位板；6、内腔；7、外腔；8、落槽；9、环箍；10、连接架；11、缓升坡；12、窑头罩；13、超声波传感器；14、连接管；15、连接组件；16、直线驱动装置；17、刮渣件；18、支撑杆；19、调整杆；20、连接板；21、调高气缸；22、出料口；23、第一铰接轴；24、第二铰接轴；25、击打腔；26、击打件；27、缓冲凸起。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接 ，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

第一方面，一种应用于回转窑的除垢机构，如图1所示，包括圆筒状的窑体1，所述窑体1内设有吸附网2，吸附网2呈与窑体1同轴设置的圆筒状，窑体1内壁上设有用于沿窑体1径向移动击打吸附网2的击锤3。窑体1与吸附网2本体分离设置，吸附网2的固定方式能采用现有技术实现，在此不做赘述。窑体1的固定采用现有技术即可，在此不做赘述。其作用为，通过吸附网2的设置，吸附网2的表面积远大于回转窑内壁的表面积，能够使污垢优先附着在窑体1内的吸附网2上，再通过击锤3对吸附网2的击打而使吸附网2振动，使刚粘附在吸附网2上的污垢粉料还未长厚固化时便被震散掉落，从而能够在污垢完全成型前便对污垢进行清理，除垢效果好。

具体的，如图2所示，所述窑体1内壁上设有用于供击锤3活动的容纳腔4，如图3所示，击锤3底端设有用于防止击锤3移出容纳腔4的限位板5，限位板5的横截面积大于击锤3的横截面积，容纳腔4包括横截面积与限位板5的横截面积相匹配的内腔6和横截面积与击锤3的横截面积相匹配的外腔7。内腔6临近外腔7处的横截面积沿朝向外腔7方向逐渐缩小，能够便于意外落入内腔6的物料能够顺利倒出。本实施例中窑体1在图2上做逆时针转动。限位板5、击锤3、容纳腔4、内腔6、外腔7的横截面均指与窑体1径向垂直的平面，横截面积相匹配指的是横截面的形状大小位置相同。其作用为，通过容纳腔4和限位板5的设置，使击锤3在绕窑体1轴线转动到吸附网2上方时靠自重下落击打在吸附网2上，从而使吸附网2振动将污垢粉料震散掉落。

具体的，如图3所示，所述吸附网2外壁上设有在窑体1轴向上与击锤3的位置相对应的落槽8。其作用为，通过落槽8的设置，使击锤3落在吸附网2上后，在沿吸附网2周向移动到落槽8内处时，由于落槽8底端与吸附网2外壁之间的高度差，击锤3落到落槽8底端时对吸附网2造成二次振动，进一步提升击锤3对吸附网2的除垢效果。

具体的，如图1所示，所述吸附网2包括至少两个与吸附网2轴线垂直设置的环箍9和至少两个与吸附网2的轴线平行设置的连接架10，连接架10绕吸附网2轴线呈环状均匀分布，每个连接架10均与所有环箍9相连接，落槽8设于环箍9外侧壁上。其作用为，通过环箍9的设置，使击锤3落到吸附网2上时始终与环箍9接触，避免击锤3掉落到连接架10之间的缝隙内而卡住。

具体的，如图3所示，所述击锤3朝向落槽8一端和落槽8底端的纵截面均呈大小相同的半圆状，在窑体1转动的状态下，环箍9在窑体1相对于落槽8的前进方向上的一侧连通有缓升坡11，缓升坡11的底端与落槽8相切，缓升坡11的顶端与环箍9的外侧壁相连。击锤3、容纳腔4、落槽8、缓升坡11均呈沿窑体1轴向延伸的柱体状。其作用为，通过缓升坡11的设置，使击锤3落入到落槽8内后能够经过缓升坡11缓慢移出到环箍9外壁上，避免击锤3卡在落槽8内。

具体的，如图2所示，所述落槽8设于环箍9与连接架10的交界处。每个环箍9与连接架10的交界处均设有落槽8。其作用为，使击锤3落在落槽8内时产生的振动能够直接沿环箍9和连接架10传播，减小振动能量的损耗。

具体的，如图2所示，所述击锤3在位于容纳腔4内最深处的状态下，击锤3朝向落槽8的一端位于外腔7以内。即容纳腔4的深度不小于击锤3与限位板5的总高度。其作用为，通过容纳腔4深度的设计，使击锤3在位于窑体1最低端时能够完全收入到容纳腔4内，避免击锤3对窑体1底部的物料的流动造成阻碍。

第二方面，一种自动控制除垢的回转窑，如图9所示，包括上述的一种应用于回转窑的除垢机构，还包括窑头罩12，所述窑头罩12内设有用于监测窑体1内壁结渣厚度的超声波传感器13，窑头罩12与窑体1密封连接，如图7、图8所示，吸附网2朝向窑头罩12的端面上连接有连接管14，连接管14与窑头罩12之间连接有连接组件15，连接组件15包括用于驱动吸附网2沿单一径向移动的直线驱动装置16，吸附网2外壁上设有朝吸附网2被直线驱动装置16驱动的方向上凸起的刮渣件17。直线驱动装置16采用气缸，气缸的两端分别与连接板20和窑头罩12的两端连接，气缸的轴向与窑体1的径向平行设置。与窑体1密封连接的窑头罩12为现有技术。刮渣件17呈沿与窑体1轴向平行方向延伸的条形柱体状，设于吸附网2顶端的连接架10外侧上，刮渣件17避开落槽8及缓升坡11设置。其作用为，由于仍可能会有微量污垢附着在窑体1内壁上，长期下来仍可能会在窑体1内壁上形成结渣，通过超声波传感器13、刮渣件17、直线驱动装置16的设置，使超声波传感器13监测到窑体1内壁结渣厚度超标时，以超声波传感器13的测量信号作为PLC的输入（与公告号为CN102654359B的现有技术同理），控制直线驱动装置16驱动吸附网2沿窑体1径向朝窑体1移动，使刮渣件17与窑体1内壁接触，随着窑体1的转动，刮渣件17刮下窑体1内壁表面上的污垢，既实现的吸附网2的固定连接，又能够通过移动吸附网2来对回转窑的内壁除垢。

具体的，如图9所示，所述连接组件15包括支撑杆18、调整杆19和连接板20，直线驱动装置16设于连接板20与窑头罩12之间，支撑杆18与连接管14铰接且与连接板20固定连接，调整杆19与连接管14铰接且与连接板20固定连接，支撑杆18设于调整杆19与吸附网2之间，调整杆19上设有用于调整调整杆19的整体长度的调高气缸21。连接管14上设有用于与支撑杆18铰接的第一铰接轴23和用于与调整杆19铰接的第二铰接轴24。其作用为，通过调高气缸21的设置，从而能够调整调整杆19的整体长度，从而能够使吸附网2与窑体1同轴设置。

具体的，如图9所示，所述连接管14朝向地面一侧（即底侧）设有出料口22。刮渣件17与出料口22设于窑体1轴线的相对两侧。其作用为，通过出料口22的设置，便于窑体1内的物料排出。

本实施例的工作原理说明如下：由于窑体1与地面倾斜，窑体1内的物料在窑体1转动的过程中移动到吸附网2与窑体1之间的间隙内或吸附网2上后经吸附窑体1出口边缘或出料口22排出。

在窑体1转动的过程中，当击锤3位于窑体1内的底部时，击锤3完全位于容纳腔4内；当击锤3从窑体1内的底部移动到中上方的过程中，击锤3由于自身重力缓慢移出到容纳腔4外；如图4所示，在击锤3中窑体1内中上方移动到窑体1内正上方的过程中，击锤3落到吸附网2上击打吸附网2，从而使吸附网2产生振动，在窑体1不停机的状态下，持续震散掉落吸附网2上的污垢粉料；如图5所示，在击锤3从窑体1内的中上方移动到最上方时，击锤3落到落槽8内，对吸附网2进行二次击打；如图6所示，之后窑体1继续转动，击锤3经过缓升坡11向吸附网2外壁移动，之后击锤3从窑体1内的最上方移动到窑体1底部的过程中，击锤3落回到容纳腔4内。

当超声波传感器13检测到窑体1内壁上的污垢厚度大于预设的厚度值时，直线驱动装置16（气缸）驱动吸附网2朝向正上方移动，使位于吸附网2正上方的刮渣件17与窑体1内壁接触，使窑体1在不停机的状态下刮下污垢。

实施例2

如图12所示，所述击锤3内设有击打腔25，击打腔25内设有击打件26，击打件26呈圆柱状，击打腔25呈柱体状，击打腔25的延伸方向和延伸长度均与击打件26相同，击打腔25内在击锤3被窑体1带动前进方向上的后侧上设有缓冲凸起27，缓冲凸起27呈顶端倒角的等腰三角形状，缓冲凸起27与击打腔25内相对的侧壁之间的距离大于击打件26的外径。

本实施例的工作原理说明如下：如图10所示，在击锤3位于窑体1内的最下方时，击打件26位于击打腔25内邻近限位板5处；如图11所示，在窑体1转动带动击锤3从最下方移动到中上方的过程中，当缓冲凸起27远离吸附网2的壁面与地面平行后，击打件26开始朝远离限位板5方向移动；如图12所示，当击锤3从窑体1内的中上方移动到窑体1最上方的过程中，击打件26经过缓冲凸起27距离对侧壁面最近处后落到击打腔25内距离限位板5最远端上，通过击打件26对击打腔25的击打，能够进一步推动击锤3移出容纳腔4来击打吸附网2。

其余结构与原理均与实施例1相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种应用于回转窑的除垢机构，包括窑体（1），其特征在于：所述窑体（1）内设有吸附网（2），吸附网（2）呈与窑体（1）同轴设置的圆筒状，窑体（1）内壁上设有用于沿窑体（1）径向移动击打吸附网（2）的击锤（3），所述窑体（1）内壁上设有用于供击锤（3）活动的容纳腔（4），击锤（3）底端设有用于防止击锤（3）移出容纳腔（4）的限位板（5），限位板（5）的横截面积大于击锤（3）的横截面积，容纳腔（4）包括横截面积与限位板（5）的横截面积相匹配的内腔（6）和横截面积与击锤（3）的横截面积相匹配的外腔（7），所述吸附网（2）外壁上设有在窑体（1）轴向上与击锤（3）的位置相对应的落槽（8），所述吸附网（2）包括至少两个与吸附网（2）轴线垂直设置的环箍（9）和至少两个与吸附网（2）的轴线平行设置的连接架（10），连接架（10）绕吸附网（2）轴线呈环状均匀分布，每个连接架（10）均与所有环箍（9）相连接，落槽（8）设于环箍（9）外侧壁上，所述击锤（3）朝向落槽（8）一端和落槽（8）底端的纵截面均呈半圆状，在窑体（1）转动的状态下，环箍（9）在窑体（1）相对于落槽（8）的前进方向上的一侧连通有缓升坡（11），缓升坡（11）的底端与落槽（8）相切，缓升坡（11）的顶端与环箍（9）的外侧壁相连，所述落槽（8）设于环箍（9）与连接架（10）的交界处，所述击锤（3）在位于容纳腔（4）内最深处的状态下，击锤（3）朝向落槽（8）的一端位于外腔（7）以内。

2.一种自动控制除垢的回转窑，其特征在于：包括权利要求1所述的一种应用于回转窑的除垢机构，还包括窑头罩（12），所述窑头罩（12）内设有用于监测窑体（1）内壁结渣厚度的超声波传感器（13），窑头罩（12）与窑体（1）密封连接，吸附网（2）朝向窑头罩（12）的端面上连接有连接管（14），连接管（14）与窑头罩（12）之间连接有连接组件（15），连接组件（15）包括用于驱动吸附网（2）沿单一径向移动的直线驱动装置（16），吸附网（2）外壁上设有朝吸附网（2）被直线驱动装置（16）驱动的方向上凸起的刮渣件（17），所述连接组件（15）包括支撑杆（18）、调整杆（19）和连接板（20），直线驱动装置（16）设于连接板（20）与窑头罩（12）之间，支撑杆（18）与连接管（14）铰接且与连接板（20）固定连接，调整杆（19）与连接管（14）铰接且与连接板（20）固定连接，支撑杆（18）设于调整杆（19）与吸附网（2）之间，调整杆（19）上设有用于调整调整杆（19）的整体长度的调高气缸（21），所述连接管（14）朝向地面一侧设有出料口（22）。