CN205294321U - 拨轮式定量出料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拨轮式定量出料装置，它包括机架，其特征在于还包括：包括圆筒壳及其上面设有上法兰、下面设有圆形加矩形底板机壳的出料机头；上段为圆筒，下段为锥筒并通过下法兰与所述机壳上法兰固定连接的料仓；包括电动机，通过传动机构将动力传给所述出料机头的拨轮动力组件；主要由集料罐、重量传感器和电子控制单元组成的称重控制系统。该装置规避以“螺旋出料”的方式，采用“叶轮”拨料原理，利用料仓、机壳圆筒、拨轮、清料杆直径大，联接仓内体物料不起料拱的优点，着重设计拨轮与机壳底板的“剪切式微量出料”结构，形成本实用新型“拨轮式出料装置”。适用于对粉状物料的快速精确定量输出。

Description

拨轮式定量出料装置

技术领域

本实用新型涉及一种定量出料设备，特别是对粉状物料的快速精确定量输出装置。

技术背景

在饲料、医药等行业生产中，均涉及到需将多种不同粉状原料按不同重量，不同称重精度，逐次投入到产品生产设备中。由于不同粉状原料的特性之间差异性极大，以致一般自动配料设备难以满足上述多种粉料、称量范围大的自动配料要求。另外，由于人工配料存在耗费人工多、容易发生配错料质量问题。所以，饲料、药品生产等行业需要高精度自动化配料设备。

以饲料行业生产工艺为例，对自动化配料设备要求如下：

第一要求：物料称量范围大，精度高：

用量范围：每一种物料用量：10克～50kg不等；

称量精度：1g～20g（分度值）

第二要求：适应不同粉状物特性：

流动性：流动性好与差均能适应；

容重：300～2000kg/立方米；

细度：40～250目；

第三要求：出料顺畅，速度快：

自动配料机应能达到出料速度与精度兼顾效果。

如若采用广泛应用的“螺旋式”出料为配料机，则螺旋直径大，出料速度快但精度不高；反之，螺径小，出料精度提高而速度慢，对流动性差物料（如淀粉类）且极易发生料仓起料拱而造成出料不畅等毛病。

此外，也有振动式等其它的出料方式，但亦各有优缺点，不再冗述。

综上所述，自动化出料装置必须具备以下基本性能：

1）能从贮料容器内顺利排出物料；

2）出料重量范围大、速度快：10g～50kg

3）出料重量精度高：1g～20g（分度值）；

4）出料设备使用方便，清理简单；

5）每种原料有独立的出料装置，防止贮存原料互相混染。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种对粉状原料能顺畅、快速和精确，能适用于原料种类多、称重量范围宽、称量精度高的要求，且装置结构简单，出料稳定、易于使用和清理的拨轮式定量出料装置。

为达上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种拨轮式定量出料装置，它包括机架，其特征在于还包括：

设于所述机架中间上，包括圆筒壳及其上面设有上法兰、下面设有圆形加矩形底板机壳的出料机头；

上段为圆筒，下段为锥筒并通过下法兰与所述机壳上法兰固定连接的料仓；

设置在所述机架一侧上，包括电动机，通过传动机构将动力传给所述出料机头的拨轮动力组件；

主要由集料罐、重量传感器和电子控制单元组成的称重控制系统，其中，集料罐置于所述机壳底板矩形端的下方。

所述的机壳由圆筒、法兰和圆形加矩形的底板组成，其中，法兰固定在圆筒的上口，底板固定在圆筒的下口。

所述出料机头包括机壳、拨轮轴、拨轮、减压板、清料杆、滑板及其滑动机构，其中，拨轮轴、拨轮、减压板和清料杆设置于机壳的圆筒形中，拨轮通过轮毂紧套在拨轮轴上，清料杆的中间与拨轮轴的顶端固定连接，减压板的内端与拨轮轴连接。

所述的机壳底板矩形端中设有长方孔，其中的长方孔有一部分处于机壳圆筒内的下面，构成排料口；滑板置于底板矩形端的长方形孔中，而且，两侧置于底板孔两侧的滑槽上，滑板的水平滑动能张开/闭合、或增大/缩小出料口；滑板的滑动机构设于滑板的下面。

所述滑板的滑动机构包括固定在滑板下面的两互相平行的齿条、齿轮、齿轮轴、步进马达和同步轮；其中，齿轮与齿条啮合，步进马达通过同步带和同步主轮带动齿轮轴、齿轮转动，滑板平行滑动。

所述的拨轮动力组件包括电动机、主动链轮、从动链轮和链条；其中，电动机为减速电机，从动链轮与拨轮轴的下端固定连接，减速电机通过主动链轮和链条将动力传给从链轮与拨轮轴。

以上结构的拨轮式定量出料装置，通过称重控制系统控制出料孔张开大小、拨轮与清料杆转动的快慢，以控制粉状原料从料仓到出料孔、集料罐的称重通道。具有出料顺畅、快速、精确性能，装置结构简洁、电机功耗低的特点。实际应用，设备适应性好。规避以“螺旋出料”的方式，采用“叶轮”拨料原理，利用料仓、机壳圆筒、拨轮、清料杆直径大，联接仓内体物料不起料拱的优点。通过由机壳圆筒底部排料方式降低驱动功率，再增加简洁式减压板和清料杆构件设计使出料顺畅，并着重设计拨轮与机壳底板的“剪切式微量出料”结构，形成本实用新型“拨轮式出料装置”。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1去称重控制系统、料仓和机头外罩后出料机头的立体放大结构示意图；

图3是图2的剖视结构示意图；

图4是图2去料仓和减压板后的俯视结构示意图；

图5是图4中E视的结构示意图；

图6是称重控制系统控制原理框图；

图7是本实用新型的自动配料系统示意图；

在图中，下法兰1，下法兰2，机头外罩3，料罐支座4，重量传感器5，定位支架6，集料罐7，电子控制单元8，机架9，机壳10，拨轮11，减速电机12，轮毂13，减压板14，同步从轮15，传动带16，同步主轮17，步进电机18，长方孔19，滑槽20，齿条21，滑板22，底板23，定位板24，清料杆25，拨轮轴26，主动链轮27，链条28，轴承座29，拨轮轴承30，从动链轮31，齿轮32，同步轴承33，同步轴34，同步主轴35，步进电机座36，料仓A，出料机头B，拨轮动力组件C，称重控制系统D。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明。

图1所示，是本实用新型的结构示意图，从图中可知，本实用新型包括机架9，还包括料仓A、出料机头B、拨轮动力组件C和的称重控制系统D四个部分。其中，料仓A由上圆管段仓体与下圆锥管段仓体焊固定连接成一体的钢板敞口式料斗，或加仓盖，下圆锥管段仓体下面焊固定连接有下法兰1，用于与下面出料机头B的连接。出料机头B包括设在机架9右端的机头外罩3与设在机架9中部的机壳10，在机壳10的上面设有上法兰2用于与料仓A下面的下法兰1通过螺栓相互固定连接，使料仓A与机壳10的内腔相通。拨轮动力组件C包括电动机，主要设在机架9的右侧，通过传动机构将动力传给所述的出料机头B。称重控制系统D主要由集料罐7、重量传感器5和电子控制单元ECU8组成，其中，集料罐7置于所述机壳10左下方；集料罐7外侧上端的两对称侧，通过相应的料罐支座4与重量传感器5置于定位支架6上，重量传感器5的称重信息通过导线传给电子控制单元8，电子控制单元ECU8的控制信息通过导线控制拨轮动力组件C。

图2所示，是图1去称重控制系统D、料仓A和机头外罩3后出料机头B的立体放大结构示意图；从图中可看到，在机壳10内通过拨轮轴26设置有拨轮11、减压板14和清料杆25；机壳10右侧的机架9上设有减速电机12，左侧的机架9上设有同步从轮15、同步主轮17、步进电机18、滑板22和定位板24等。为了更清楚地说明它们的结构，以图2为基础结合图2的剖视结构示意图图3、图2去料仓后的俯视结构示意图图4一起来看各构件与它们之间的连接关系：

机壳10包括圆筒壳及其上面固定连接的上法兰2与下面固定连接的圆形加矩形底板23；其中，上法兰2上均布有螺孔，用于通过螺栓与料仓A的下法兰1固定连接。机壳10的底板23的特征是圆形加矩形板，底板23的圆形部分为圆筒壳的底面，其中心开有圆透孔，圆透孔可穿过拨轮轴26；底板23的矩形部分中间开有矩形透孔19并且延伸到底板圆形部分内，该延伸的矩形透孔19在圆筒壳内的部分作为排料口，该排料口详见图4，它是图2去料仓和减压板后的俯视结构示意图，通清楚地看到该排料口与其周围构件的关系：矩形透孔19两侧设置有滑槽20，滑槽20使滑板22的上面与机壳10底板23的上面处于同一水平面上，以保证滑板22与转动的拨轮片形成剪切效应。滑板22可在滑槽20中作前、后滑移，对排料口起到张开/闭合、或增大/缩小出料口的作用。

设有若干拔片的拨轮11通过轮毂13与拨轮轴26固定连接，并带着转动；拨轮11的特征是：在轮毂13周围均匀分布有6块、或若干块拨片，拨轮外径小于圆筒壳内径，轮毂13与拨轮轴26的上段为套紧固定连接；拨轮轴26的上端头固定有清料杆25，轴下段穿过两个拨轮轴承30并与之固定连接，轴端头设置有从动链轮31。拨轮轴承30通过轴承座29固定在机架9上。整个拨轮11设在机壳10的圆筒壳内，拨轮片的下面与机壳10底板23的上面有0.5～1mm间隙，拨轮11在拨轮轴26的带支下能灵活转动。拨轮11转动时，拨片可将机壳10圆筒壳内底板23上面部物料刮，从排料口向下排出。故拨轮转动阻力小，驱动功率低。特别是，当排料口面积部分减小并成为一条窄缝时，窄缝边缘与拨轮6转动的拨片底面形成一种剪切的作用，拨片将物料剪切微量推出窄缝形成“剪切出料”效果，且出料稳定而可靠。清料杆25由拨轮轴26带动与拨轮11同步旋转，主要作用是将减压板14面上积料清理刮干净。

减压板14其特征是扇形状，内小外大，扇形面中部设有多个减压透孔，内端通过直径大于拨轮轴26的套孔套在拨轮轴26的上端，由轮毂13的一个阶梯端面支承约束，但不影响拨轮11的转动；减压板14的大端或外端搭压在机壳10上法兰2的凹槽中，并用螺栓定位连接，且不影响机壳10与料仓A的密封联接。减压板14安装在机壳10排料口的正上方，减压作用有以下5点：

(1)减缓料仓A内物料对排料口面的垂直压力；使滑板22承压小，移行灵活可靠；

(2)防止排料过程因料仓A内物料下降时产生崩塌而冲出排料口；

(3)使排料过程平稳、顺畅，不受料仓A内料位高低影响；

(4)结构简洁，适配任何料仓，稍加改变板面圆孔数量与直径，可适应不同物料；

(5)料仓A内物料排净时，减压板面上积料由清料杆25自动刮除清净。

出料机头B还包括设在机架9左侧上的同步从轮15、传动带16，同步主轮17、步进电机18、长方孔19，滑槽20、齿条21，滑板22、底板23和定位板24。其中，滑板22的滑动机构包括固定在滑板22下面的两互相平行的齿条21、齿轮32、齿轮轴34、步进马达18和同步主轮17。滑动机构详见图5，图5是图4中E视的结构示意图；由图中可知，齿轮32与齿条21啮合，步进马达18通过同步轮17和同步带16带动同步从轮15、齿轮轴34及齿轮32转动，滑板平行滑动。其中，齿轮轴34也是同步从轮15的中心轴，通过间隔的两个同步轴承33设置在机架9上；步进电机18也通过其步进电机座36设置在机架9上，其动力输出轴35就是同步主轮17的中心轴。定位板24是一块金属板，用螺栓固定在底板23矩形板和矩形透孔19的上方，定位约束滑板22仅能沿槽20内水平方向前、后移动。

拨轮动力组件C包括减速电机12、主动链轮27、链条28和从动链轮31，动力传递方式是：减速电机12通过主动链轮27、、链条28和从动链轮31，将动力传至拨轮轴26并带动拨轮11、清料杆25转动。

当拨轮11转动时，滑板22移动排料口开启，拨轮拨片可将从料仓A落下的物料W拨至排料口向下排出；若排料口全开时，排料速度快，若排料口面积部分减小，则排料速度慢；当排料口成为一条窄缝时，物料微量排出；滑板22关闭排料口、拨轮11停转，则排料停止。

通过控制拨轮转与停，滑板22对排料口的开启度，便可控制出料W的排放速度。可实现快出料、慢出料、精确出料，截止出料4种控制效果。

实践验证，上述出料方式可控制出料重量精度在1克的范围内。

图6所示，是称重控制系统控制原理框图，其工作原理为：

1)快速出料

系统ECU指令使滑板22全开排料口，拨轮11快速拨物料W至排料口落入集料罐7内；同时，料仓A内物料不断下降补充拨轮控制区域的空料，使排料过程保持连续、快速状态，达到快速出料目的；

2)慢速出料

拨轮11转动，ECU指令步进马达18驱动滑板22部分缩小排料口，排料速度减慢；

3)微量出料

ECU指令步进马达18驱动滑板22进一步关闭，排料口呈窄缝状态，约为1～2mm，拨轮11转动，拨片剪切物料出窄缝，达到微量出料；

4）停止出料

系统ECU指令进马达18驱动滑板22关闭排料口，拨轮停转，出料截止；

5）清除料仓A内物料

人工指令系统ECU使排料口全开，装置处于无限制出料状态，将料仓A内物料完全排空，清料杆25将减压板14上积料同时刮净，最后通过人工用压缩空气吹净料仓。

此外，整个出料机头B的动力传递齿轮传动部件、拨轮动力组件C的外侧还设有外罩，保护操作人员和设备安全，设备外观简洁。

图7所示，是本实用新型的自动配料系统示意图；从图可知，本实用新型所组成的自动精确配料系统包括一组数量有限的拨轮式定量出料装置A1、A2、A3、……An按单列直线排列，每组装置下方置有一组/个移动称重集贮罐7及其控制系统ECS，组成完整的自动微量配料设备，适应多种类称量不同的粉料。其中，控制系统ECS与称重控制系统D的控制原理相同，只是控制定量出料装置的个数不同而已。具有出料快、出料精度高，适应性广的特点，满足多行业“自动微量配料”要求。

综上所述，本实用新型出料装置具有以下优点：

（1）能适应不同种类、不同特性的粉末原料，出料顺畅；

（2）配料量范围广0～50kg/每称；

（3）可实现出料速度快、精度高：误差±0.001～0.005kg要求；

（4）出料装置结构简单、配料过程人员不接触物料；

（5）多套出料装置与一套“可移动称重ECU单元”，组合成一个完整的配料系统。

Claims (10)

1.一种拨轮式定量出料装置，它包括机架，其特征在于还包括：

设于所述机架中间上，包括圆筒壳及其上面设有上法兰、下面设有圆形加矩形底板机壳的出料机头；

上段为圆筒，下段为锥筒并通过下法兰与所述机壳上法兰固定连接的料仓；

设置在所述机架一侧上，包括电动机，通过传动机构将动力传给所述出料机头的拨轮动力组件；

主要由集料罐、重量传感器和电子控制单元组成的称重控制系统，其中，集料罐置于所述机壳底板矩形端的下方。

2.根据权利要求1所述的拨轮式定量出料装置，其特征在于：

所述的机壳由圆筒、法兰和圆形加矩形的底板组成，其中，法兰固定在圆筒的上口，底板固定在圆筒的下口。

3.根据权利要求1所述的拨轮式定量出料装置，其特征在于：

所述出料机头包括机壳、拨轮轴、拨轮、减压板、清料杆、滑板及其滑动机构，其中，拨轮轴、拨轮、减压板和清料杆设置于机壳的圆筒形中，拨轮通过轮毂紧套在拨轮轴上，清料杆的中间与拨轮轴的顶端固定连接，减压板的内端与拨轮轴连接。

4.根据权利要求1或2所述的拨轮式定量出料装置，其特征在于：

所述的机壳底板矩形端中设有长方孔，其中的长方孔有一部分处于机壳圆筒内的下面，构成排料口；滑板置于底板矩形端的长方形孔中，而且，两侧置于底板孔两侧的滑槽上，滑板的水平滑动能张开/闭合、或增大/缩小出料口；滑板的滑动机构设于滑板的下面。

5.根据权利要求4所述的拨轮式定量出料装置，其特征在于：

所述滑板的滑动机构包括固定在滑板下面的两互相平行的齿条、齿轮、齿轮轴、步进马达和同步轮；其中，齿轮与齿条啮合，步进马达通过同步带和同步主轮带动齿轮轴、齿轮转动，滑板平行滑动。

6.根据权利要求1所述的拨轮式定量出料装置，其特征在于：

所述机壳圆形加矩形底板的上面与滑板上面处于同一平面，且拨轮片与机壳底板上面间隙≤1mm。

7.根据权利要求1所述的拨轮式定量出料装置，其特征在于：

所述的拨轮动力组件包括电动机、主动链轮、从动链轮和链条；其中，电动机为减速电机，从动链轮与拨轮轴的下端固定连接，减速电机通过主动链轮和链条将动力传给从链轮与拨轮轴。

8.根据权利要求3所述的拨轮式定量出料装置，其特征在于：

所述的减压板设置在机壳排料口的正上方，减压板是扇形状，内小外大，扇形面中部设有多个减压透孔，内端通过直径大于拨轮轴的套孔套在拨轮轴的上端，减压板的大端或外端搭压在机壳上法兰的凹槽中，并用螺栓定位连接。

9.根据权利要求3所述的拨轮式定量出料装置，其特征在于：

拨轮转动时，拨片可将机壳圆筒壳内底板上面部物料刮，从排料口向下排出；清料杆由拨轮轴带动与拨轮同步旋转，将减压板面上积料清理刮干净。

10.根据权利要求1所述的拨轮式定量出料装置，其特征在于：

一组数量有限的拨轮式定量出料装置按单列直线排列，每组装置下方置有一组/个移动称重集贮罐及其控制系统ECS，组成完整的自动微量配料设备，适应多种类称量不同的粉料。