CN118001959B - 一种机电一体化原料混合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混合系统技术领域,公开了一种机电一体化原料混合系统,包括混合桶,设置于混合桶顶部的顶盖,设置于顶盖顶部的加料管、补料管、观察口,还包括混合单元,混合单元包括设置于顶盖顶部的安装板,设置于安装板顶部的驱动组件,设置于安装板底部的转动主轴,设置于转动主轴外侧的环套。该机电一体化原料混合系统,通过设置桨叶来混合原料,转动主轴带动桨叶转动时,桨叶将上方原料向下方推送,如此使原料产生上下对流,从而促进分层后原料的混合,改善混合效果,使原料混合的更加均匀,混合所需时间减少,同时在桨叶的外侧设置外罩,为被桨叶推送的液流提供稳定通道,使其液流更加稳定强劲,混合效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及混合系统技术领域,尤其涉及一种机电一体化原料混合系统。
背景技术
在工业生产中,原料混合是一种基础工艺,随着工业化进程的加速和生产工艺的不断提高,对于原料混合的要求也越来越高;传统的原料混合方式可能存在效率低下、混合不均匀、精度难以控制等问题;为了满足现代工业对高质量、高效率生产的需求,机电一体化原料混合系统应运而生。
机电一体化技术结合了机械、电子、控制和计算机等多个领域的知识,为原料混合系统带来了革命性的改进;通过将机械结构与电子控制系统相结合,可以实现更精确的计量、更高效的混合和更灵活的控制。
在专利公告号为CN114713123B的专利中公开了一种机电一体化原料混合系统,包括固体进料模块、紧固模块、搅拌桶、搅拌模块和液体进料模块,其中固体进料模块和液体进料模块均是用于向搅拌桶内输送原料。该发明所述系统能够自动化向搅拌桶内输送原料并进行搅拌,通过紧固模块,能够很好地对搅拌桶进行固定,有效地防止了在搅拌时搅拌桶发生晃动情况的发生。
现有技术存在以下缺陷:
由于参与混合的原料多种多样,当有两种原料的材料密度相差较大时,这些原料会出现明显分层的情况,一部分沉淀在下方,一部分漂浮在上方,如此在进行常规的搅拌混合时,最上方和最下方的原料不易混合到一起,可能会出现原料混合不充分和混合所需时间过长的问题。
发明内容
鉴于现有技术存在原料混合不重复和混合所需时间过长的问题,提出了一种机电一体化原料混合系统。
本申请提供了一种机电一体化原料混合系统,其目的在于:提高混合效率,改善混合质量。
本发明的技术方案为:一种机电一体化原料混合系统,包括混合桶,设置于混合桶顶部的顶盖,设置于顶盖顶部的加料管、补料管、观察口,还包括混合单元,混合单元包括设置于顶盖顶部的安装板,设置于安装板顶部的驱动组件,设置于安装板底部的转动主轴,设置于转动主轴外侧的环套,设置于环套外侧的桨叶,设置于安装板底部的导向杆,设置于导向杆外侧的外罩,设置于外罩表面的漏孔;
所述转动主轴和导向杆均延伸至安装板的上方,桨叶以转动主轴为中心呈环形阵列分布。
进一步地,所述驱动组件包括设置于安装板顶部的外壳罩,设置于外壳罩顶部的搅拌电机,设置于搅拌电机底部的搅拌驱动齿轮,设置于转动主轴顶部的搅拌从动齿轮;
所述搅拌驱动齿轮与搅拌从动齿轮啮合,搅拌驱动齿轮与搅拌从动齿轮均位于外壳罩内。
进一步地,所述混合单元还包括设置于转动主轴与外罩之间的辅助移动组件,辅助移动组件包括设置于转动主轴外侧的导向滑槽,设置于环套内侧的导向滑块,设置于外罩外侧的转动套,设置于转动套外侧的固定栓;
所述外罩分为上下两部分,且通过转动套将其上下连接,转动套与外罩转动连接,固定栓贯穿至桨叶内,导向滑块滑动连接于导向滑槽内。
进一步地,所述外罩采用两端直径大,中间直径小的设计。
进一步地,所述驱动组件还包括设置于外壳罩顶部的位移电机,设置于位移电机底部的位移驱动齿轮,设置于导向杆顶部的位移从动齿轮;
所述导向杆以转动主轴为中心呈环形阵列分布,且其中一根导向杆的外侧设置螺纹槽,位移驱动齿轮与位移从动齿轮啮合。
进一步地,所述混合单元还包括设置于转动主轴和环套之间的调节组件,调节组件包括设置于转动主轴外侧的调节滑槽,设置于调节滑槽内部的调节齿牙,设置于环套内侧的贯穿孔,设置于贯穿孔内部的贯穿轴,设置于贯穿轴外侧的调节齿轮;
所述贯穿孔与调节滑槽位置对应,贯穿轴与桨叶固定连接,贯穿轴延伸至调节滑槽内。
进一步地,所述调节组件包括设置于调节滑槽内部的调节凸块,设置于贯穿孔内侧开口处的插槽,设置于贯穿孔外侧开口处的固定槽,设置于插槽内部的滑动套,设置于滑动套和插槽内壁之间的复位弹簧;
所述滑动套与贯穿轴转动连接,固定槽呈X形,桨叶插接于固定槽内。
进一步地,所述调节齿牙位于混合桶中心点的上方,桨叶采用倾斜设置,且倾斜方向为转动主轴的转动方向。
进一步地,所述混合桶的内部设置一组激光密度计。
本发明的有益效果:
1、通过设置桨叶来混合原料,转动主轴带动桨叶转动时,桨叶将上方原料向下方推送,如此使原料产生上下对流,从而促进分层后原料的混合,改善混合效果,使原料混合的更加均匀,混合所需时间减少,同时在桨叶的外侧设置外罩,为被桨叶推送的液流提供稳定通道,使其液流更加稳定强劲,混合效果更好,同时漏孔可以让部分液流从外罩四周进入,也可以从外罩四周流出,使混合更加全面,进一步减少混合所需时间。
2、通过设置辅助移动组件,混合前,根据不同原料的比例,通过带有螺纹槽的导向杆控制外罩移动,桨叶和外罩同步移动到两种原料的交接处,随后开始混合,将量少的一种原料推送入量多的一种原料中,如此促进了两种原料的混合,使其混合效果更好,混合效率进一步提高。
3、通过设置调节组件,当漂浮在上的原料少时,环套和桨叶上移,这过程中调节齿轮与外壳罩接触,贯穿轴带动桨叶转动,使桨叶向转动主轴转动方向倾斜,此时的桨叶将原料向下推送,当沉淀在下的原料少时,环套和桨叶下移,贯穿轴带动桨叶转动,使桨叶向转动主轴转动的反方向倾斜,此时的桨叶将原料向上推送,如此始终将量少的一种原料推送入量多的一种原料中,使设备适应范围更大,应用领域更广,功能更加全面。
4、通过设置X型的固定槽,桨叶安装于固定槽内,如此桨叶转动时的阻力可以传递到环套上,使桨叶的倾斜状态始终保持稳定,不会出现偏转或晃动,而调节时,桨叶会先离开固定槽,完成偏转后再回到固定槽内,使桨叶调节过程简单、顺畅。
5、通过在混合桶的内部设置一组激光密度计,用于检测混合桶内不同高度原料的密度,并根据这些数据了解原料的分布、混合情况,从而进行针对性调节。
附图说明
图1为本发明机电一体化原料混合系统的立体图;
图2为本发明俯视图;
图3为本发明主视图;
图4为本发明图2中A-A处剖视图;
图5为本发明图3中B-B处剖视图;
图6为本发明外罩俯视图;
图7为本发明顶盖上方示意图;
图8为本发明安装板下方示意图;
图9为本发明外罩内部示意图;
图10为本发明环套示意图;
图11为本发明图10局部放大图;
图12为本发明环套内部示意图;
图13为本发明环套内部拆解图。
图中:
1、混合桶;2、顶盖;3、加料管;4、补料管;5、观察口;6、安装板;7、驱动组件;8、转动主轴;9、环套;10、桨叶;11、导向杆;12、外罩;13、漏孔;14、搅拌电机;15、搅拌驱动齿轮;16、搅拌从动齿轮;17、位移电机;18、位移驱动齿轮;19、位移从动齿轮;20、外壳罩;21、辅助移动组件;22、导向滑槽;23、导向滑块;24、转动套;25、固定栓;26、调节组件;27、调节滑槽;28、调节凸块;29、调节齿牙;30、贯穿孔;31、贯穿轴;32、调节齿轮;33、插槽;34、滑动套;35、复位弹簧;36、固定槽。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作详细的说明。
实施例1,参照图1-图13,为本发明第一个实施例,提供了一种机电一体化原料混合系统,包括混合桶1,设置于混合桶1顶部的顶盖2,设置于顶盖2顶部的加料管3、补料管4、观察口5,还包括混合单元,混合单元包括设置于顶盖2顶部的安装板6,设置于安装板6顶部的驱动组件7,设置于安装板6底部的转动主轴8,设置于转动主轴8外侧的环套9,设置于环套9外侧的桨叶10,设置于安装板6底部的导向杆11,设置于导向杆11外侧的外罩12,设置于外罩12表面的漏孔13,驱动组件7包括设置于安装板6顶部的外壳罩20,设置于外壳罩20顶部的搅拌电机14,设置于搅拌电机14底部的搅拌驱动齿轮15,设置于转动主轴8顶部的搅拌从动齿轮16。
具体地,混合桶1和顶盖2通过螺栓固定,加料管3和补料管4一体焊接于顶盖2上,观察口5与顶盖2转动连接,顶盖2的顶部开设有与安装板6对应的开口,安装板6通过螺栓固定安装于开口内,驱动组件7为转动主轴8和导向杆11提供动力,转动主轴8和导向杆11均延伸至安装板6的上方,桨叶10以转动主轴8为中心呈环形阵列分布,外罩12套设于桨叶10的外侧,漏孔13均匀分布于外罩12外侧,搅拌驱动齿轮15与搅拌从动齿轮16啮合,搅拌驱动齿轮15与搅拌从动齿轮16均位于外壳罩20内,起到保护作用,外壳罩20通过螺栓与安装板6固定,搅拌电机14通过螺栓与外壳罩20固定,搅拌驱动齿轮15套接于搅拌电机14输出轴上,搅拌从动齿轮16套接于转动主轴8顶部。
通过设置桨叶10来混合原料,转动主轴8带动桨叶10转动时,桨叶10将上方原料向下方推送,如此使原料产生上下对流,从而促进分层后原料的混合,改善混合效果,使原料混合的更加均匀,混合所需时间减少,同时在桨叶10的外侧设置外罩12,为被桨叶10推送的液流提供稳定通道,使其液流更加稳定强劲,混合效果更好,同时漏孔13可以让部分液流从外罩12四周进入,也可以从外罩12四周流出,使混合更加全面,进一步减少混合所需时间。
进一步地,混合单元还包括设置于转动主轴8与外罩12之间的辅助移动组件21,辅助移动组件21包括设置于转动主轴8外侧的导向滑槽22,设置于环套9内侧的导向滑块23,设置于外罩12外侧的转动套24,设置于转动套24外侧的固定栓25,驱动组件7还包括设置于外壳罩20顶部的位移电机17,设置于位移电机17底部的位移驱动齿轮18,设置于导向杆11顶部的位移从动齿轮19。
具体地,外罩12与导向杆11滑动连接,外罩12分为上下两部分,且通过转动套24将其上下连接,转动套24与外罩12转动连接,固定栓25贯穿至桨叶10内,固定栓25与转动套24螺纹连接,固定栓25与桨叶10转动连接,导向滑块23滑动连接于导向滑槽22内,环套9滑动套接于转动主轴8的外侧,导向滑槽22的长度为转动主轴8长度的十分之七,导向杆11以转动主轴8为中心呈环形阵列分布,且其中一根导向杆11的外侧设置螺纹槽,外罩12与导向杆11的连接处设置配合滑块,配合滑块延伸至螺纹槽内,位移电机17通过螺栓与外壳罩20固定,位移驱动齿轮18套接于位移电机17输出轴上,位移从动齿轮19套接于导向杆11顶部,位移驱动齿轮18与位移从动齿轮19啮合。
通过设置辅助移动组件21,混合前,根据不同原料的比例,通过带有螺纹槽的导向杆11控制外罩12移动,桨叶10和外罩12同步移动到两种原料的交接处,随后开始混合,将量少的一种原料推送入量多的一种原料中,如此促进了两种原料的混合,使其混合效果更好,混合效率进一步提高。
具体地,外罩12采用两端直径大,中间直径小的设计,如此可以方便液流从外罩12内流过,使混合过程更加快速、顺畅。
具体地,混合桶1的内部设置一组激光密度计,激光密度计一组有10个,并从上到下等距分布于混合桶1内,用于检测混合桶1内不同高度原料的密度,并根据这些数据了解原料的分布、混合情况,从而进行针对性调节。
实施例2,参照图9-图13,为本发明的第二个实施例,该实施例不同于第一个实施例的是:混合单元还包括设置于转动主轴8和环套9之间的调节组件26,调节组件26包括设置于转动主轴8外侧的调节滑槽27,设置于调节滑槽27内部的调节齿牙29,设置于环套9内侧的贯穿孔30,设置于贯穿孔30内部的贯穿轴31,设置于贯穿轴31外侧的调节齿轮32。
具体地,调节滑槽27的数量与桨叶10相同,调节滑槽27的长度与导向滑槽22相同,贯穿孔30内外贯穿环套9,贯穿孔30与调节滑槽27位置对应,贯穿轴31与桨叶10固定连接,贯穿轴31延伸至调节滑槽27内,贯穿轴31延伸入调节滑槽27的一端设置有圆弧面。
通过设置调节组件26,当漂浮在上的原料少时,环套9和桨叶10上移,这过程中调节齿轮32与外壳罩20接触,贯穿轴31带动桨叶10转动,使桨叶10向转动主轴8转动方向倾斜,此时的桨叶10将原料向下推送,当沉淀在下的原料少时,环套9和桨叶10下移,贯穿轴31带动桨叶10转动,使桨叶10向转动主轴8转动的反方向倾斜,此时的桨叶10将原料向上推送,如此始终将量少的一种原料推送入量多的一种原料中,使设备适应范围更大,应用领域更广,功能更加全面。
调节组件26包括设置于调节滑槽27内部的调节凸块28,设置于贯穿孔30内侧开口处的插槽33,设置于贯穿孔30外侧开口处的固定槽36,设置于插槽33内部的滑动套34,设置于滑动套34和插槽33内壁之间的复位弹簧35。
具体地,调节齿轮32与调节齿牙29错位设置,且两者之间的距离与调节凸块28的凸起幅度相同,滑动套34与贯穿轴31转动连接,滑动套34滑动连接于插槽33内,固定槽36呈X形,桨叶10插接于固定槽36内,固定槽36的深度与调节凸块28的凸起幅度相同,调节凸块28的上下两端设置倾斜坡度段,中间设置竖直平缓段,调节齿牙29的分布位置与调节凸块28的竖直平缓段对应,调节齿牙29位于混合桶1中心点的上方,桨叶10采用倾斜设置,且倾斜方向为转动主轴8的转动方向。
通过设置X型的固定槽36,桨叶10安装于固定槽36内,如此桨叶10转动时的阻力可以传递到环套9上,使桨叶10的倾斜状态始终保持稳定,不会出现偏转或晃动,而调节时,桨叶10会先离开固定槽36,完成偏转后再回到固定槽36内,使桨叶10调节过程简单、顺畅。
综合实施例1-2,本发明一种机电一体化原料混合系统的工作原理如下:
通过加料管3将原料加入混合桶1内,激光密度计对混合桶1内原料进行检测,获取原料的分布数据,启动位移电机17。
当漂浮在上的原料少时,位移电机17通过位移驱动齿轮18带动位移从动齿轮19转动,位移从动齿轮19带动导向杆11转动,导向杆11转动过程中,通过螺纹槽使外罩12顺着导向杆11向上移动,外罩12通过固定栓25带动桨叶10和环套9同步移动,环套9顺着转动主轴8向上滑动,这过程导向滑块23于导向滑槽22内滑动,贯穿轴31于调节滑槽27内滑动,当贯穿轴31与调节凸块28接触时,被其两端的斜坡段向调节滑槽27外侧推送,贯穿轴31移动过程中带动滑动套34压缩复位弹簧35,同时将桨叶10向固定槽36外推送,当贯穿轴31移动到调节凸块28的竖直平缓段时,调节齿轮32正好与调节齿牙29啮合,桨叶10也移动到固定槽36外侧,随着环套9的继续移动,调节齿轮32在调节齿牙29上滚动,贯穿轴31在滑动套34内转动,带动桨叶10调整倾斜状态,使桨叶10向转动主轴8转动方向倾斜,随着环套9运动,贯穿轴31离开调节凸块28后,复位弹簧35推送滑动套34复位,贯穿轴31向调节滑槽27深处移动,调节齿轮32与调节齿牙29错位,桨叶10也重新回到固定槽36内。
当桨叶10和外罩12移动到原料交接处时,位移电机17停止工作,搅拌电机14开启,搅拌电机14通过搅拌驱动齿轮15带动搅拌从动齿轮16转动,搅拌从动齿轮16带动转动主轴8转动,环套9和桨叶10跟随转动主轴8同步转动,将原料从上向下推送,量少的原料从外罩12的上方和四周的漏孔13流入外罩12内,经过桨叶10通过从外罩12的下方和四周的漏孔13流出,冲击入量多的原料中。
当沉淀在下的原料少时,位移电机17通过位移驱动齿轮18带动位移从动齿轮19转动,位移从动齿轮19带动导向杆11转动,使外罩12顺着导向杆11向下移动,环套9顺着转动主轴8向下滑动。
这过程导向滑块23于导向滑槽22内滑动,贯穿轴31于调节滑槽27内滑动,当贯穿轴31再次与调节凸块28接触时,被其两端的斜坡段向调节滑槽27外侧推送,将桨叶10向固定槽36外推送,当贯穿轴31移动到调节凸块28的竖直平缓段时,调节齿轮32再次与调节齿牙29啮合,桨叶10也移动到固定槽36外侧,随着环套9的继续移动,调节齿轮32在调节齿牙29上滚动,贯穿轴31在滑动套34内转动,带动桨叶10调整倾斜状态,桨叶10向转动主轴8转动的反方向倾斜,随后同上述过程各部件复位,启动搅拌电机14,转动主轴8带动环套9和桨叶10转动,将原料从下向上推送,量少的原料冲击入量多的原料中。
激光密度计实时反馈混合桶1内原料的分布情况,当出现激光密度计之间数值差超过10%的情况时,搅拌电机14停止,位移电机17启动,调整外罩12和桨叶10的位置,继续混合,当出现激光密度计之间数值差小于2%的情况时,则关停设备,完成混合工作。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种机电一体化原料混合系统,包括混合桶(1),设置于混合桶(1)顶部的顶盖(2),设置于顶盖(2)顶部的加料管(3)、补料管(4)、观察口(5),其特征在于:还包括混合单元,混合单元包括设置于顶盖(2)顶部的安装板(6),设置于安装板(6)顶部的驱动组件(7),设置于安装板(6)底部的转动主轴(8),设置于转动主轴(8)外侧的环套(9),设置于环套(9)外侧的桨叶(10),设置于安装板(6)底部的导向杆(11),设置于导向杆(11)外侧的外罩(12),设置于外罩(12)表面的漏孔(13);
所述混合单元还包括设置于转动主轴(8)与外罩(12)之间的辅助移动组件(21),辅助移动组件(21)包括设置于转动主轴(8)外侧的导向滑槽(22),设置于环套(9)内侧的导向滑块(23),设置于外罩(12)外侧的转动套(24),设置于转动套(24)外侧的固定栓(25),导向杆(11)以转动主轴(8)为中心呈环形阵列分布,且其中一根导向杆(11)的外侧设置螺纹槽;
所述混合单元还包括设置于转动主轴(8)和环套(9)之间的调节组件(26),调节组件(26)包括设置于转动主轴(8)外侧的调节滑槽(27),设置于调节滑槽(27)内部的调节齿牙(29),设置于环套(9)内侧的贯穿孔(30),设置于贯穿孔(30)内部的贯穿轴(31),设置于贯穿轴(31)外侧的调节齿轮(32);
所述转动主轴(8)和导向杆(11)均延伸至安装板(6)的上方,桨叶(10)以转动主轴(8)为中心呈环形阵列分布,所述外罩(12)分为上下两部分,且通过转动套(24)将其上下连接,转动套(24)与外罩(12)转动连接,固定栓(25)贯穿至桨叶(10)内,导向滑块(23)滑动连接于导向滑槽(22)内,所述贯穿孔(30)与调节滑槽(27)位置对应,贯穿轴(31)与桨叶(10)固定连接,贯穿轴(31)延伸至调节滑槽(27)内;
所述调节组件(26)包括设置于调节滑槽(27)内部的调节凸块(28),设置于贯穿孔(30)内侧开口处的插槽(33),设置于贯穿孔(30)外侧开口处的固定槽(36),设置于插槽(33)内部的滑动套(34),设置于滑动套(34)和插槽(33)内壁之间的复位弹簧(35);
调节齿轮32与调节齿牙29错位设置,且两者之间的距离与调节凸块28的凸起幅度相同,滑动套34与贯穿轴31转动连接,滑动套34滑动连接于插槽33内,固定槽36呈X形,桨叶10插接于固定槽36内,固定槽36的深度与调节凸块28的凸起幅度相同,调节凸块28的上下两端设置倾斜坡度段,中间设置竖直平缓段,调节齿牙29的分布位置与调节凸块28的竖直平缓段对应,调节齿牙29位于混合桶1中心点的上方,桨叶10采用倾斜设置,且倾斜方向为转动主轴8的转动方向。
2.根据权利要求1所述的机电一体化原料混合系统,其特征在于:所述驱动组件(7)包括设置于安装板(6)顶部的外壳罩(20),设置于外壳罩(20)顶部的搅拌电机(14),设置于搅拌电机(14)底部的搅拌驱动齿轮(15),设置于转动主轴(8)顶部的搅拌从动齿轮(16);
所述搅拌驱动齿轮(15)与搅拌从动齿轮(16)啮合,搅拌驱动齿轮(15)与搅拌从动齿轮(16)均位于外壳罩(20)内。
3.根据权利要求2所述的机电一体化原料混合系统,其特征在于:所述外罩(12)采用两端直径大,中间直径小的设计。
4.根据权利要求3所述的机电一体化原料混合系统,其特征在于:所述驱动组件(7)还包括设置于外壳罩(20)顶部的位移电机(17),设置于位移电机(17)底部的位移驱动齿轮(18),设置于导向杆(11)顶部的位移从动齿轮(19);
所述位移驱动齿轮(18)与位移从动齿轮(19)啮合。
5.根据权利要求4所述的机电一体化原料混合系统,其特征在于:所述调节齿牙(29)位于混合桶(1)中心点的上方,桨叶(10)采用倾斜设置,且倾斜方向为转动主轴(8)的转动方向。
6.根据权利要求5所述的机电一体化原料混合系统,其特征在于:所述混合桶(1)的内部设置一组激光密度计。
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CN202410419769.0A CN118001959B (zh) | 2024-04-09 | 一种机电一体化原料混合系统 |
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CN111102137A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-05-05 | 韩斌 | 海上柔性风力发电技术 |
CN114713123A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-07-08 | 江苏建筑职业技术学院 | 一种机电一体化原料混合系统 |
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CN111102137A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-05-05 | 韩斌 | 海上柔性风力发电技术 |
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