專利名稱：一種螺旋定量加料機的出料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺旋定量加料機的出料裝置，適用于粉粒物料螺旋加料的穩(wěn)定出料，屬于粉粒物料定量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
粉粒物料在通過螺旋輸送中，一方面隨著螺桿轉(zhuǎn)動，做旋轉(zhuǎn)運動；另一方面隨著螺旋葉片的移動，做平移運動。由于螺旋輸送結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉，對環(huán)境污染小等特點，在工農(nóng)業(yè)定量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。但是由于粉粒物料旋轉(zhuǎn)運動程度不同，物料輸送穩(wěn)定性和快速性也不同，使得螺旋定量加料難以有效控制。目前國內(nèi)外對螺旋定量加料研究，主要是通過螺旋加料器結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計來提高輸送的穩(wěn)定性。如2010年朱登杰在輕工機械雜志中提出，采用大、小兩個螺旋給料器，通過對大、小螺旋給料器的啟?？刂茖崿F(xiàn)定量加料。發(fā)明人2010年在專利“一種螺旋定量加料裝置及穩(wěn)定加料方法(申請?zhí)?01010522365. 2)”中提出，在輸送管進(jìn)料口加裝穩(wěn)定進(jìn)料自動調(diào)節(jié)裝置，從而實現(xiàn)顆粒的穩(wěn)定均勻進(jìn)入螺旋輸送機以提高定量性能。此外發(fā)明人2011年在專利“基于智能Agent螺旋不連續(xù)定量加料方法及系統(tǒng)(申請?zhí)?01110402790. 2)”中提出，把螺旋加料裝置及其測控系統(tǒng)看作Agent智能體，通過溫度濕度傳感器感知環(huán)境狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)速傳感器感知裝置工作狀態(tài)，借助執(zhí)行器作用于螺旋加料裝置工作狀態(tài)，實現(xiàn)對螺旋不連續(xù)加料量的智能Agent控制?？傊?，目前對螺旋輸送機出料部分研究不夠。對螺旋輸送機出料部分研究發(fā)現(xiàn)，螺旋葉片轉(zhuǎn)到不同的位置時其存料空間不同，引起了物料自由滑落的情況也不同，同時物料有時受到擠壓粘結(jié)成塊下落，因此產(chǎn)生了加料的差異，最終導(dǎo)致了加料流量的不穩(wěn)定、不均勻的現(xiàn)象。為此發(fā)明人指導(dǎo)研究生張建在2008年江蘇大學(xué)的碩士學(xué)位論文“粉體定量加料器及應(yīng)用研究”中，研究提出給螺旋輸送機加裝分料裝置和切料裝置來實現(xiàn)粉粒物料的穩(wěn)定輸送。但是仍然存在以下不足1，由于分料裝置內(nèi)環(huán)外徑要高于內(nèi)螺桿直徑，從而在粉粒物料進(jìn)入分料裝置時形成向上的臺階，易造成物料在此處堵塞；2，由于螺旋終止端與分料裝置在螺旋軸軸向方向上間距大，粉粒物料離開螺旋后在重力作用下向下運動，并不能保證物料均勻進(jìn)入分料裝置的各個分料空間；3，切料裝置與內(nèi)螺桿固定連接，其轉(zhuǎn)速與內(nèi)螺桿旋轉(zhuǎn)速度一致，當(dāng)內(nèi)螺桿速度較高時，易造成切料裝置金屬線與粉粒物料的激烈碰撞，這樣一方面激烈的碰撞易使分料裝置損壞；另一方面碰撞易改變粉粒物料的運動方向，造成物料四處飛濺并不能均勻穩(wěn)定下料，同時由于切料裝置轉(zhuǎn)速固定，不能根據(jù)下料量的多少而自動調(diào)節(jié)切割物料的速度，均勻下料效果不理想；4，內(nèi)螺桿在電機安裝端采用單邊支撐，這種支撐如果輸送距離稍長，很容易造成螺旋葉片與輸送管、分料裝置與輸送管、內(nèi)螺桿與分料裝置內(nèi)壁之間的碰撞和摩擦；5,分料裝置所分封料空間過于密集，影響了物料的流動性，容易造成物料的堵塞，特別是對于易粘結(jié)、非干燥粉粒物料，更易堵塞
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前粉粒物料螺旋加料器出料處理不足，提供一種螺旋定量加料機的出料裝置，使粉粒物料能夠在螺旋加料器出料口穩(wěn)定平移輸送，大大改善粉粒物料的無序雜亂運動狀態(tài)。本發(fā)明所述的技術(shù)方案是一種螺旋定量加料機的出料裝置，包括水平式螺旋輸送器和旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置，所述的水平式螺旋輸送器主要由輸送管和螺旋軸組成，所述輸送管分為輸送管I和輸送管II兩部分，所述螺旋軸的通過軸承I和軸承II固定安裝在所述輸送管內(nèi)，所述螺旋軸在所述輸送管I內(nèi)的軸段部分設(shè)有螺旋葉片，所述輸送管I上部開有進(jìn)料口，所述輸送管II下部開有出料口；所述旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置包括內(nèi)環(huán)和外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)和所述外環(huán)之間沿圓周方向軸向均勻布置若干長擋板，所述長擋板分別與所述內(nèi)環(huán)和所述外環(huán)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置位于所述輸送管I與所述輸送管II中間，所述旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置空套在所述螺旋軸上，所述旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置通過所述外環(huán)分別與所述輸送管I與所述輸送管II固定連接。進(jìn)一步地，所述長擋板分別與所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)焊接連接，所述外環(huán)處于所述長擋板軸向正中位置。進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置通過所述外環(huán)分別與所述輸送管I與所述輸送管II螺栓連接。進(jìn)一步地，所述輸送管下端通過支架II和支架I固定在水平工作面上。進(jìn)一步地，所述內(nèi)環(huán)的外徑與所述螺旋軸3的內(nèi)徑大小一致。更進(jìn)一步地，在所述出料口正上方設(shè)有均勻下料處理裝置，所述均勻下料處理裝置包括套筒內(nèi)環(huán)和切料葉片，所述切料葉片為帶有弧度的薄切料葉片，所述切料葉片沿所述套筒內(nèi)環(huán)的圓周方向均勻分布，所述套筒內(nèi)環(huán)內(nèi)設(shè)有軸承，所述均勻下料處理裝置通過所述軸承實現(xiàn)繞所述螺旋軸自由轉(zhuǎn)動。進(jìn)一步地，所述切料葉片的外徑與所述輸送管的內(nèi)壁之間的距離為1mm，以避免發(fā)生干涉
更進(jìn)一步地，所述螺旋軸的一端通過軸套與步進(jìn)電機連接，另一端通過聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)角傳感器相連，所述步進(jìn)電機與所述轉(zhuǎn)角傳感器分別與單片微機電連接，所述單片微機通過搜集轉(zhuǎn)角傳感器的電信號來實現(xiàn)對所述步進(jìn)電機的控制。本發(fā)明的一種螺旋定量加料機的出料裝置及穩(wěn)定出料方法，與一般的螺旋定量加料機比較，一方面通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置，降低了輸送過程中物料的旋轉(zhuǎn)運動對加料穩(wěn)定性的影響，另一方面，通過設(shè)置均勻下料處理裝置，降低了物料結(jié)塊對加料穩(wěn)定性的影響，保證了物料穩(wěn)定均勻下落，有利于螺旋定量加料機穩(wěn)定工作，其可以廣泛用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、化工和食品加工行業(yè)的散裝物料的定量配料和定量包裝生產(chǎn)。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是螺旋定量加料機的示意圖。圖2是物料旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置機械結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是物料均勻下料處理裝置機械結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I步進(jìn)電機、2軸套、3螺旋軸、4端蓋、5軸承1、6料倉、7進(jìn)料口、8輸送管1、9旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置、10均勻下料處理裝置、11輸送管I1、12套筒、13端蓋、14端蓋、15卡環(huán)、16軸承I1、17軸承、18出料口、19支架1、20支架11、21聯(lián)軸器、22轉(zhuǎn)角傳感器、23單片微機、91外環(huán)、92長擋板、93內(nèi)環(huán)、101套筒內(nèi)環(huán)、102切料葉片。
具體實施例方式如圖1所示，一種螺旋定量加料機的出料裝置，包括水平式螺旋輸送器和旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置9，水平式螺旋輸送器主要由帶有葉片的螺旋軸3、輸送管和進(jìn)料口 7組成，輸送管分為輸送管I 8與輸送管II 11兩部分，帶有葉片的螺旋軸3對中安裝在輸送管內(nèi)，輸送管I 8上部開有一個圓形進(jìn)料口 7，進(jìn)料口 7與料倉6相連，輸送管II 11下部開有一個矩形出料口 18，，在輸送管兩端采用軸承I 5、軸承II 16配合以支撐螺旋軸3;軸承I 5、軸承II 16分別由左端蓋4和右端蓋13支撐定位；螺旋軸3兩端分別從左端蓋4、右端蓋13中伸出，螺旋軸3左邊伸出部分通過軸套2與步進(jìn)電機I連接，螺旋軸3右邊依次安裝有旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置9，均勻下料處理裝置10，最后伸出右端蓋13部分通過聯(lián)軸器21與轉(zhuǎn)角傳感器22相連。旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置9安裝在輸送管I 8與輸送管II 11中間，并通過螺栓將三者固定一起；輸送管下端通過支架II 20和支架I 19固定在水平工作面上，均勻下料處理裝置10通過一對軸承17安裝在螺旋軸3上面，并通過套筒12、卡環(huán)15和端蓋14軸向固定。步進(jìn)電機1、轉(zhuǎn)角傳感器22通過電線與單片微機23相連。如圖2所示，為旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置9機械結(jié)構(gòu)示意圖，其主要有內(nèi)環(huán)93、擋板92和外環(huán)91組成。內(nèi)環(huán)93上沿圓周方向均勻分布著軸向布置的6塊薄擋板92，內(nèi)環(huán)93與擋板92通過焊接連接。外環(huán)91處于長擋板92軸向正中位置，長擋板92與外環(huán)91也通過焊接連接，外環(huán)上均勻分布著六個螺栓孔。其安裝關(guān)系是旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置9與輸送管輸送管I 8、輸送管II 11通過外環(huán)91上的螺栓孔由螺栓固定連接為一體，形成帶有物料選擇運動抑制裝置的輸送管；內(nèi)部通過內(nèi)環(huán)93空套在螺旋軸3上面，互不干涉。旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置工作原理是螺旋加料機工作時，由于旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置空套在螺旋軸上，并與輸送管I與輸送管II固定連接，故相互之間不發(fā)生干涉現(xiàn)象；當(dāng)物料通過螺旋葉片的推動到達(dá)旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置時，首先由于旋轉(zhuǎn)抑制裝置左端面和螺旋終止端面相距很近，且內(nèi)環(huán)外徑與螺旋軸內(nèi)徑大小一致，可保證物料在6個均勻分布的長擋板的導(dǎo)向作用使物料平穩(wěn)均勻進(jìn)入分料器；而后旋轉(zhuǎn)運動的物料遇到固定不動長擋板的作用旋轉(zhuǎn)運動逐漸減弱并消失，只剩下沿軸線方向的穩(wěn)定平移運動；當(dāng)螺旋加料器暫停工作時，由于物料均勻分布在旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置的長擋板上，處于底部的物料受到其上部物料的重力作用大大減小，同時由于物料的無序旋轉(zhuǎn)運動情況得到消除，物料在出料口處的慣性下料和自由滑落現(xiàn)象大大減小，提高了出料的穩(wěn)定性。如圖3所示，為均勻下料處理裝置10機械結(jié)構(gòu)示意圖，其主要有套筒內(nèi)環(huán)101和切料葉片102組成。套筒內(nèi)環(huán)101上沿圓周方向均勻分布著6塊一定弧度的薄切料葉片102，套筒內(nèi)環(huán)101與切料葉片102通過焊接連接。其安裝關(guān)系是均勻下料處理裝置10處于螺旋運動抑制裝置9右邊，出料口正上方位置；通過一對軸承17安裝在螺旋軸3上面。軸承17內(nèi)圈分別通過螺旋軸3上定位軸肩、套筒12和卡環(huán)15軸向定位，軸承17外圈分別通過內(nèi)環(huán)101定位臺階和端蓋14軸向定位；軸承17定位的同時也保證了均勻下料處理裝置10的有效定位。切料葉片102外徑與輸送管內(nèi)壁間有Imm的間隙，避免發(fā)生干涉。均勻下料處理裝置工作原理是通過旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置后的物料，以一定的速度撞擊在均勻下料處理裝置中均勻分布的葉片上；由于葉片可以自由旋轉(zhuǎn)，在物料撞擊力的作用下帶動均勻下料處理裝置繞螺旋軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)加料量較大時，其對于葉片的作用力也較大，葉片旋轉(zhuǎn)加快保證了物料更快下落；同樣當(dāng)物比較少時，葉片旋轉(zhuǎn)速度減緩，下落減緩；同時由于葉片對于粉粒物料的反作用力，一方面調(diào)節(jié)物料的運動方向一致，使物料從出料口均勻流出，另一方面使結(jié)塊的物料松散開來，保證了出料穩(wěn)定。螺旋定量加料機的穩(wěn)定出料方法的具體實現(xiàn)過程是螺旋加料器工作時，單片微機23控制螺旋軸3以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。物料從料倉6沿進(jìn)料口 7進(jìn)入輸送管8中，再經(jīng)螺旋軸3上葉片的作用沿輸送管8向出料口 18方向運動。當(dāng)物料到達(dá)旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置9后，物料均勻進(jìn)入旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置9中6個長擋板形成的均勻料封空間，通過旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置9處理的物料，只剩下穩(wěn)定的平移運動向出料口 18繼續(xù)運動。當(dāng)物料到達(dá)出料口18上方時，物料撞擊上均勻下料處理裝置10上的葉片，并帶動葉片旋轉(zhuǎn)，使物料穩(wěn)定均勻下落。保證了裝置加料流量的穩(wěn)定性。當(dāng)轉(zhuǎn)角傳感器22檢測到螺旋軸轉(zhuǎn)過的角度滿足條件時，將信號傳遞給單片微機23，單片微機23再控制步進(jìn)電機I暫停工作。同時根據(jù)加料量的不同自動調(diào)節(jié)對下落物料的處理速度，實現(xiàn)物料的均勻下落，提高定量加料性能。當(dāng)螺旋加料器暫停工作時，由于旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置9的作用，使物料在出料口處的慣性下料和自由滑落現(xiàn)象大大減小，進(jìn)一步提高了加料裝置加料穩(wěn)定性的。本發(fā)明所述的一種螺旋定量加料機的出料裝置的優(yōu)點如下。1，物料從料倉沿進(jìn)料口通過重力作用進(jìn)入輸送管，在螺旋葉片的作用下，當(dāng)物料到達(dá)旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置時，旋轉(zhuǎn)的物料受到分料裝置上軸向均勻分布的固定長擋板作用，旋轉(zhuǎn)運動程度逐漸降低并消除，只剩下穩(wěn)定有序的平移運動，繼續(xù)向出料口運動。為了保證了物料顆粒均勻穩(wěn)定進(jìn)入旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置而不發(fā)生堵塞現(xiàn)象，故將物料旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置內(nèi)環(huán)外徑與螺旋軸內(nèi)徑大小一致，同時物料旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置左端面與螺旋終止端間距小。一致的軸徑使得粉粒物料在輸送過程中前后輸送空間大小一致，保證了物料不會因輸送空間的突然變小而出現(xiàn)堵塞，輸送穩(wěn)定；同時間距小使得處于輸送管上部的粉粒物料受重力作用下向下運動之前，就直接平滑進(jìn)入螺旋運動抑制裝置上部料封，避免了與下部物料“爭搶”進(jìn)入底部料封的情況，使粉粒物料均勻進(jìn)入螺旋運動抑制裝置各個料封空間，避免了堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。2，當(dāng)螺旋加料機暫停工作時，旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置中的薄擋板可以支撐處于出料口邊緣的物料，大大降低了物料因重力對其周邊物料顆粒的作用力，從而減小了物料的自由滑落和慣性落料情況。3、通過旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置后的物料，以一定的速度撞擊在均勻下料處理裝置中均勻分布的葉片上。由于葉片可以自由旋轉(zhuǎn)，在物料撞擊力的作用下帶動切料裝置繞螺旋軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的葉片一方面調(diào)節(jié)粉粒物料運動方向一致，使物料從出料口均勻流出，另一方面使結(jié)塊的物料松散開來，保證了螺旋加料機出料的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種螺旋定量加料機的出料裝置，其特征在于包括水平式螺旋輸送器和旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置(9)，所述的水平式螺旋輸送器主要由輸送管和螺旋軸(3)組成，所述輸送管分為輸送管I (8)和輸送管II (11)兩部分，所述螺旋軸(3)的通過軸承I (5)和軸承II (16)固定安裝在所述輸送管內(nèi)，所述螺旋軸(3)在所述輸送管I (8)內(nèi)的軸段部分設(shè)有螺旋葉片，所述輸送管I (8)上部開有進(jìn)料口(7)，所述輸送管II (11)下部開有出料口(18);所述旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置(9)包括內(nèi)環(huán)(93)和外環(huán)(91)，所述內(nèi)環(huán)(93)和所述外環(huán)(91)之間沿圓周方向軸向均勻布置若干長擋板(92)，所述長擋板(92)分別與所述內(nèi)環(huán)(93)和所述外環(huán)(91)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置(9)位于所述輸送管1(8)與所述輸送管II (11)中間，所述旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置(9)空套在所述螺旋軸(3)上，所述旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置(9)通過所述外環(huán)(91)分別與所述輸送管I (8)與所述輸送管II (11)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋定量加料機的出料裝置，其特征在于所述長擋板(92)分別與所述內(nèi)環(huán)(93)和外環(huán)(91)焊接連接，所述外環(huán)(91)處于所述長擋板(92)軸向正中位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋定量加料機的出料裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置(9)通過所述外環(huán)(91)分別與所述輸送管I (8)與所述輸送管II (11)螺栓連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋定量加料機的出料裝置，其特征在于所述輸送管下端通過支架II (20)和支架I (19)固定在水平工作面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋定量加料機的出料裝置，其特征在于所述內(nèi)環(huán)(93)的外徑與所述螺旋軸(3)的內(nèi)徑大小一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋定量加料機的出料裝置，其特征在于在所述出料口(18)正上方設(shè)有均勻下料處理裝置(10)，所述均勻下料處理裝置(10)包括套筒內(nèi)環(huán)(101)和切料葉片(102)，所述切料葉片(102)為帶有弧度的薄切料葉片，所述切料葉片(102)沿所述套筒內(nèi)環(huán)(101)的圓周方向均勻分布，所述套筒內(nèi)環(huán)(101)內(nèi)設(shè)有軸承(17)，所述均勻下料處理裝置(10)整體通過所述軸承(17)實現(xiàn)繞所述螺旋軸(3)自由轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種螺旋定量加料機的出料裝置，其特征在于所述切料葉片(102)的外徑與所述輸送管(3)的內(nèi)壁之間的距離為1mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種螺旋定量加料機的出料裝置，其特征在于所述螺旋軸3的一端通過軸套2與步進(jìn)電機I連接，另一端通過聯(lián)軸器21與轉(zhuǎn)角傳感器22相連，所述步進(jìn)電機I與所述轉(zhuǎn)角傳感器22分別與單片微機23電連接，所述單片微機23通過搜集轉(zhuǎn)角傳感器22的電信號來實現(xiàn)對所述步進(jìn)電機I的控制。
全文摘要
一種螺旋定量加料機的出料裝置，包括水平式螺旋輸送器和旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置，水平式螺旋輸送器由輸送管和螺旋軸組成，輸送管分為輸送管Ⅰ和輸送管Ⅱ，螺旋軸的通過軸承Ⅰ和軸承Ⅱ固定安裝在輸送管內(nèi)，螺旋軸在輸送管Ⅰ內(nèi)的軸段部分設(shè)有螺旋葉片，輸送管Ⅰ上部開有進(jìn)料口，輸送管Ⅱ下部開有出料口；旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置包括內(nèi)環(huán)和外環(huán)，內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間沿圓周方向軸向均勻布置長擋板，長擋板分別與內(nèi)環(huán)和外環(huán)固定連接，旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置位于輸送管Ⅰ與輸送管Ⅱ中間，旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置空套在螺旋軸上，旋轉(zhuǎn)運動抑制裝置通過外環(huán)分別與輸送管Ⅰ與輸送管Ⅱ固定連接，本發(fā)明能夠使粉粒物料在螺旋加料器出料口穩(wěn)定平移輸送，大大改善粉粒物料的無序雜亂運動狀態(tài)。
文檔編號B65G33/14GK103010686SQ20121055211
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者張西良, 羅勝, 吳凱, 李伯全, 馬奎, 吳琪, 張媛, 路欣, 徐云峰, 張世慶 申請人:江蘇大學(xué)