CN2074449U - 悬臂式变容积螺旋配料秤 - Google Patents

Abstract

本实用新型为悬臂式变容积螺旋配料秤，包括带 进出料口的料筒、螺旋推进机构、回转支架、传感器、 微机系统和机架。其特点是采用变螺距或变螺旋直 径的螺旋结构；进出料口采用特殊的柔性连接；螺旋 旋转采用可变速动力系统，从而保证螺旋送料消除返 料现象，微机系统测得流量真实可靠，通过改变螺旋 转数精确调节流量。该种配料秤既能计量又具有迅 速及时精确调节流量的功能，适合化工、冶金等领域 要求准确计量或精确给料的工艺中使用。

Description

本实用新型涉及粉状或粒状固体物料流量的计量装置，尤其适合要求准确配料的生产工艺中使用。

螺旋秤是化工、冶金、建材等许多工业领域中普遍采用的计量装置。在要求准确配料以达到稳定生产、高产优质的生产工艺流程中，则使用了悬臂式螺旋配料秤。它主要由带进料口和出料口的料筒、安装在料筒内的螺旋推进机构、螺旋转动的动力装置、机架、料筒回转支架、传感器、机械配重和控制装置组成。螺旋推进机构位于料筒内，由料筒端部的电动机驱动，回转支架位于进料口下方，直接承受进料口的仓压，测重传感器位于料筒前端靠近出料口的适当位置，机械配重用来消除设备重量对测重传感器的影响，螺旋配料秤通过回转支架和传感器支撑在机架上。物料先经过圆盘加料机或螺旋给料机或星型阀等设备通过控制装置控制、调节流量后送入螺旋配料秤。实践证明，该种螺旋配料秤存在如下较严重的缺点：第一，螺旋配料秤进口不能和料仓直接连接，否则由于物料充满料筒，将造成物料与螺旋同步旋转但不前进的状况。为避免发生此种情况，则必须用控制装置调节进入螺旋配料秤的物料的流量，即调节圆盘给料机或螺旋给料机或星型阀等设备的流量后再进入螺旋配料秤，显然，这种调节流量方式的调节精度取决于圆盘给料机和螺旋配料秤间距离，距离愈长，则调节的反馈时间愈滞后，对调节精度的影响愈大。第二，不允许流量有过大的波动，以免造成螺旋配料秤进料口大量积料。大量积料的结果是增大了螺旋中物料的充满度，当充满度超过某一数值时，螺旋旋转一周不是将物料推进一个螺距，而是有部分的物料随轴一起转动，产生返料，此时螺旋的转速与物料的推进将是非线性的，而且受物料的水份、粒度、表面物理性能等各种因素的影响随机变化很大，这种情况在仓压波动或流量较大时尤为显著。因此，传感器输入控制装置的信号所显示的流量不是螺旋配料秤出料口的实际流量，这就使控制装置无法实现精确控制流量的要求。

本实用新型的目的是设计一种新型的悬臂式变容积螺旋配料秤，在秤的进料口与料仓直接连接或在直接接受皮带输送物料的状况下，均能直接在本实用新型所述的螺旋配料秤上计量和调节控制流量，不需要先调节流量再送入螺旋配料秤。

本实用新型的另一个目的是所说的悬臂式变容积螺旋配料秤，在螺旋推进物料过程中，不产生返料现象，从而保证控制装置精确地测得真实流量，提高流量控制精度。

本实用新型所述的悬臂式变容积螺旋配料秤主要包括带进料口1和出料口10的料筒4、螺旋杆14、驱动螺旋杆14的可变速动力装置7、机架9、回转支架6、测重传感器8、测速传感器12、机械配重11和控制装置。本实用新型所述螺旋配料秤与已有技术的螺旋配料秤主要不同点在于本实用新型采用了新颖的变容积螺旋和变速动力装置。本实用新型中所述的螺旋杆14，沿其长度方向从进料口至出料口的长度可分为A、B两段，B段长度与进料口宽度相应，A段长度是A、B段相交处至出料口间的长度。本实用新型所述的变容积螺旋是指A段内螺距间容积相等，B段内螺距间的容积小于A段内螺距间的容积，可以通过改变螺旋的螺距、改变螺旋的直径、改变螺旋的直径和螺距三种方式来实现。〔1〕改变螺旋的螺距，螺旋杆14的B段螺距小于A段螺距；〔2〕改变螺旋的直径，B段螺旋直径小于A段螺旋直径；〔3〕改变螺旋的螺距和直径，B段螺距小于A段螺距，同时B段螺旋直径也小于A段螺旋直径。采用上述三种改进了的螺旋杆，能使A段螺旋中的物料保持恰当的和稳定的充满度，不会因充料过满导致返料现象，保证控制装置测得的流量数值不失真，与实际情况相符。控制装置所得的流量值与设定值比较后，通过带动螺旋杆旋转的可变速动力装置（如变速电机，液压马达等）改变螺旋转数达到精确调节流量的目的。

附图1本实用新型悬臂式变容积螺旋配料秤总图。

附图2  本实用新型所述螺旋配料秤的进料口的组装图。

附图3本实用新型所述螺旋配料秤的变螺距螺旋组装图。

附图4本实用新型所述螺旋配料秤的变螺旋直径螺旋组装图。

附图5本实用新型所述螺旋配料秤的变螺距和变螺旋直径螺旋组装图。

附图6本实用新型的回转支架图。

附图7本实用新型用微机控制框图。

附图8本实用新型用微机硬件逻辑图。

下面结合具体实施例对本实用新型所述螺旋配料秤做进一步的描述：

一、改变螺距的悬臂式变容积螺旋配料秤

该种螺旋配料秤的变螺距的螺旋见图3。A段内为等螺距螺旋，B段采用变螺距结构。B段螺距自左至右逐渐减小，容积比为1：0.8：0.6：……，与A段相邻的B段的螺距小于A段的螺距，A、B段相邻的两个螺距间有效容积比在0.67－0.95之间。

动力部分采用可控变速系统，在计算机输出0－5伏电压控制下，螺旋可在0－100转／分范围内无级变速。

回转支架6由左、右两个耳架、十字簧片73、连接块74、75、连接板76组成。配料秤的料筒通过十字簧片73缓冲地支承在两个耳架上，十字簧片分别通过中间连接块74、75和耳架、连接板76连接。连接板76与料筒4成一体。

控制装置采用微机技术。主机采用京深电脑公司生产的TMC－80A工业控制微机，该机采用Z－80CPU，RAM16K，EPROM32K，带CRT显示，67键键盘，16路模拟量输入，10位A／D转模，8路模拟量输出，输入信号0－5伏，2片Z－80CTC为定时计时器，2×8BIT并行开关量输入，4×8BIT并行开关量输出。

微机控制框图见图7。

将测重传感器8与测速传感器12测得的信号分别送入微机，经A／D转换，滤波、计算、标度变换后即可得瞬时流量。若将此流量值与给定值比较后再输出信号控制变速装置，改变螺旋转数，实现闭环控制即可将流量稳定在给定的数值上，从而实现既可控制又可计量的目的。若输出一固定电压，将调速螺旋控制于最高速，则仅用于计量。在仅用于计量的场合，为降低造价减化结构，也可采用非变速动力系统。

系统硬件逻辑图见图8。

I／O接口地址分配见附表：

为了进一步提高本螺旋配料秤流量计量的控制精度，把进、出口外部状况变化对计量的影响降低到最小程度，本螺旋配料秤的进料口和出料口都采用柔性连接结构。出料口为一般波纹管连接。进料口由于料仓仓压及安装等影响因素较多采用二级柔性连接（图2），其上端为波纹管3的柔性连接，波纹管3的上部法兰可与料仓、料斗直接连接，下部用承插式柔性连接，内管21上部固定在机架9上，下部承插入外管22，内、外管间隙中装填硅橡胶密封环23，外口用高分子有机密封胶24封固。

二、改变螺旋直径的悬臂式变容积螺旋配料秤。

与实施例一的不同处仅为螺旋的结构型式。本实施例的螺旋，在B段采用变螺旋直径的方式，B段诸螺旋直径由左至右呈锥状逐渐减小，但A、B段的螺距都相等。

三、改变螺旋的螺距和直径的悬臂式变容积螺旋配料秤。

与上述两个实施例的不同处在于螺旋的结构型式。本实施例的螺旋，在B段采用变螺旋直径和变螺距的方式，是上述两个实施例的复合型。

本实用新型的优点是：

〔1〕  采用变容积螺旋送料，保持螺旋充满度适当和稳定，不会因充满度过大而产生返料现象，使微机系统能正确地测得真实流量，实现高精度调节流量和达到恒定给料的目的。

〔2〕  采用变速动力装置，由微机系统控制随时改变螺旋转数，可以灵敏及时准确的调节流量。

〔3〕  回转支架设于进料口之下，直接承受仓压和进料冲击，不影响配料秤测量精度，具有良好的抗仓压、抗过载能力。

〔4〕  进、出料口为柔性连接，有利于均匀进出料，尤其能避免或减少进料口因使用、安装所引起的降低测量精度问题，抗干扰性强。

〔5〕本螺旋配料秤既能计量又能调节流量，结构简单，适用范围广泛，适合要求准确计量和精确控制流量的工艺流程中使用。

Claims (8)

1、悬臂式变容积螺旋配料秤，包括带进料口1和出料口10的料筒4、安装在料筒4内的螺旋推杆14、螺旋的动力装置7、机架9、回转支架6、测重传感器8、测速传感器12、机械配重11和控制装置，回转支架6安装在机架上并在进料口下方支撑料筒4，测重传感器安装在机架上，设于进料口、出料口之间靠近出料口端的适当位置上并作为料筒的前端支承，其特征是：

[1]螺旋杆14沿其长度方向分为A、B两段，B段位置和长度与进料口宽度相应，A段长度是A段与B段相邻端至出料口间的长度，在A段长度内螺旋的螺距间容积相等，在B段长度内，螺旋的螺距间容积小于A段螺距间的容积，

[2]所述的动力装置是可变速的动力装置。

2、根据权利要求1所述的悬臂式变容积螺旋配料秤，其特征是螺旋杆14的B段内的螺距小于A段内的螺距。

3、根据权利要求2所述的悬臂式变容积螺旋配料秤，其特征是B段内的螺距自A－B段相交处至B段另一端依次减小。

4、根据权利要求1所述的悬臂式变容积螺旋配料秤，其特征是B段的螺旋是等螺距的，但螺旋直径小于A段的螺旋直径。

5、根据权利要求4所述的悬臂式变容积螺旋配料秤，其特征是B段螺旋是等螺距的，B段螺旋直径自A、B段相交处至B段另一端依次减小。

6、根据权利要求1所述的悬臂式变容积螺旋配料秤，其特征是B段螺距和螺旋直径均小于A段的螺距和螺旋直径。

7、根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的悬臂式变容积螺旋配料秤，其特征是该螺旋配料秤的进料口采用二级柔性连接，上端波纹管3通过法兰与料斗连接，下部用承插式柔性连接固定在机架9上，内管21上部固定在机架9上，下部承插入外管22内，内、外管间隙中装填具有弹性的密封材料。

8、根据权利要求7所述的悬臂式变容积螺旋配料秤，其特征是该螺旋配料秤的出料口使用柔性连接。

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