粉體材料加工集成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粉體材料加工集成裝置，要解決的技術(shù)問題是提高生產(chǎn)效率，改善工作環(huán)境。本發(fā)明的粉體材料加工集成裝置設(shè)有順序密封連接的地面料倉、輸料管道、負壓倉、混合倉、分級篩、定量出料閥和出料倉；所述分級篩、定量出料閥和出料倉設(shè)置在密閉腔內(nèi)，出料倉下部設(shè)置有變頻調(diào)速計量輸送機，變頻調(diào)速計量輸送機的傳送帶伸出密閉腔；密閉腔經(jīng)除塵管道連接除塵箱，除塵箱與風(fēng)機相連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，將加料、混合、篩分和出料設(shè)備集成，提高了粉體材料在加料、混合、篩分和出料各工序的生產(chǎn)效率和自動化程度，降低了生產(chǎn)過程中揚起的粉塵量，改善了工作環(huán)境，有效利用除塵器回收的粉塵，既減少了粉塵的排放，又降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】粉體材料加工集成裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種粉體材料加工設(shè)備，特別是一種集粉體材料加料、混合、篩分、自 動出料和除塵的集成設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 粉體材料是一大類很重要的材料，它涉及能源、電子等工業(yè)領(lǐng)域。如粉體硅材料是 電子工業(yè)中最重要的材料，它在加工過程中需要進行加料、篩分等工序；鋰離子電池正負極 材料也是粉體材料，它是鋰離子電池的核心材料，其加工過程涉及加料、混合、篩分、出料等 工序。
[0003] 粉體材料傳統(tǒng)的加料、混合、篩分等工序分別單獨進行，大部分工序也沒有除塵設(shè) 備。材料的輸送主要靠人力，需要把材料從地面分批搬上混合倉頂部加料，這樣的勞動方式 使得勞動效率極低，并且在往混合倉頂部搬運過程中易發(fā)生意外事故；混合倉在單獨混料 過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，混合完畢后，從混合倉中取出，再進行篩分，篩分過程中又會產(chǎn) 生大量的粉塵；篩分完成后，傳統(tǒng)的人工出料方式不但效率低，并會產(chǎn)生大量的粉塵，三步 工序的分步進行及傳統(tǒng)的人工出料方式所產(chǎn)生的粉塵會導(dǎo)致現(xiàn)場工作環(huán)境變差，影響工作 效率和作業(yè)人員的身體健康；同時多步工序的單獨進行也使除塵工作變得困難，生產(chǎn)中產(chǎn) 生的揚塵也造成了材料回收率的下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種粉體材料加工集成裝置，要解決的技術(shù)問題是提高生產(chǎn) 效率，改善工作環(huán)境。
[0005] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種粉體材料加工集成裝置設(shè)有順序密封連接的地面 料倉、輸料管道、負壓倉、混合倉、分級篩、定量出料閥和出料倉；所述分級篩、定量出料閥和 出料倉設(shè)置在密閉腔內(nèi)，出料倉下部設(shè)置有變頻調(diào)速計量輸送機，變頻調(diào)速計量輸送機的 傳送帶伸出密閉腔；密閉腔經(jīng)除塵管道連接除塵箱，除塵箱與風(fēng)機相連接。
[0006] 本發(fā)明的變頻調(diào)速計量輸送機的傳送帶上放置有料筒。
[0007] 本發(fā)明的負壓倉下部出料口與混合倉頂部進料口密閉連接。
[0008] 本發(fā)明的混合倉位于分級篩上部，混合倉的出料口經(jīng)軟連接管與分級篩的進料口 相連接。
[0009] 本發(fā)明的出料倉內(nèi)設(shè)有密封隔板，將出料倉內(nèi)分隔成裝料區(qū)和過渡區(qū)，所述定量 出料閥的下部端口接入裝料區(qū)；所述過渡區(qū)的外側(cè)側(cè)壁開有開口，開口用密封隔板與外界 分隔開；所述密封隔板上連接有將密封隔板向上提起的提起機構(gòu)；所述出料倉下部的變頻 調(diào)速計量輸送機傳送帶的長度尺寸沿裝料區(qū)和過渡區(qū)設(shè)置，傳送帶伸出過渡區(qū)的外側(cè)開 □。
[0010] 本發(fā)明的裝料區(qū)和過渡區(qū)區(qū)域的大小為放入一個料筒的尺寸。
[0011] 本發(fā)明的料筒裝滿粉體材料的重量不超過變頻調(diào)速計量輸送機的最大承重量。
[0012] 本發(fā)明的出料倉為長方體形狀的空腔，密封隔板將出料倉內(nèi)分隔成三個一字排列 的區(qū)域，中間的區(qū)域為裝料區(qū)，兩邊的區(qū)域為過渡區(qū)。
[0013] 本發(fā)明的過渡區(qū)的頂部連接有除塵管道，連接過渡區(qū)的除塵管道與連接密閉腔的 除塵管道匯集于除塵箱。
[0014] 本發(fā)明的密封隔板、裝料區(qū)和過渡區(qū)上分別設(shè)有位置傳感器；所述真空泵、風(fēng)機、 混合倉、分級篩、位置傳感器、密封隔板提起機構(gòu)的原動機、定量出料閥和變頻調(diào)速計量輸 送機與可編程邏輯控制器電連接。
[0015] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，將加料、混合、篩分和出料設(shè)備集成，提高了粉體材料在 加料、混合、篩分和出料各工序的生產(chǎn)效率和自動化程度，降低了生產(chǎn)過程中揚起的粉塵 量，改善了工作環(huán)境，有效利用除塵器回收的粉塵，既減少了粉塵的排放，又降低了生產(chǎn)成 本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2是圖2的A-A視圖。

【具體實施方式】
[0018] 圖1和圖2中各附圖標(biāo)記表示為：地面料倉1，輸料管道2,負壓倉3,真空泵4、混 合倉5,軟連接管6,分級篩7,密閉腔8,除塵管道9,除塵箱10,風(fēng)機11，定量出料閥12,密 封隔板13,出料倉14,料筒15,變頻調(diào)速計量輸送機16。
[0019] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖1所示，本發(fā)明的粉體 材料加工集成裝置，設(shè)有順序密封連接的地面料倉1、輸料管道2、負壓倉3、混合倉5、軟連 接管6、分級篩7、定量出料閥12和出料倉14。
[0020] 真空泵4位于負壓倉3頂部，與負壓倉3連接，為負壓倉3提供負壓。
[0021] 負壓倉3下部出料口與混合倉5頂部進料口密閉連接。
[0022] 混合倉5位于分級篩7上部，混合倉5的出料口經(jīng)軟連接管6與分級篩7的進料 口相連接。
[0023] 分級篩7、定量出料閥12和出料倉14設(shè)置在密閉腔8內(nèi)，在密閉腔8內(nèi)、出料倉 14下部設(shè)置有變頻調(diào)速計量輸送機16。密閉腔8連接有除塵管道9,除塵管道9連接除塵 箱10,除塵箱10與風(fēng)機11相連接，風(fēng)機11安裝在室外。
[0024] 分級篩7設(shè)置在密閉腔8內(nèi)的上部，分級篩7下部的漏斗形料倉出料口與定量出 料閥12的上部端口密閉連接，定量出料閥12的下部端口經(jīng)管道接入出料倉14的中間頂 部。在密閉腔8內(nèi)的右側(cè)下部，分隔成為或設(shè)置有出料倉14。
[0025] 如圖2所示，出料倉14為長方體形狀的空腔，空腔內(nèi)設(shè)有密封隔板13,密封隔板 13采用高分子材料或金屬板，將出料倉14內(nèi)分隔成三個一字排列的區(qū)域，其中，中間的區(qū) 域為裝料區(qū)，兩邊的區(qū)域為過渡區(qū)。定量出料閥12的下部端口經(jīng)管道接入出料倉14中間 的裝料區(qū)。兩個過渡區(qū)的外側(cè)兩端的側(cè)壁為出料倉14的相對兩側(cè)壁，兩過渡區(qū)的外側(cè)兩端 的側(cè)壁開有開口，開口用密封隔板13與外界分隔開。每個密封隔板13上連接有將密封隔 板13向上提起的提起機構(gòu)，提起機構(gòu)可以將密封隔板13向上提起或放下，象閘門一樣被開 啟或關(guān)閉，使裝料區(qū)分別與兩邊的過渡區(qū)連通或隔開，兩過渡區(qū)的外側(cè)兩端的開口分別被 打開或關(guān)閉。定量出料閥12的下部端口經(jīng)管道接入出料倉14的裝料區(qū)。出料倉14下部 的變頻調(diào)速計量輸送機16傳送帶的長度尺寸（傳送料筒15的方向）沿一字排列的裝料區(qū) 和過渡區(qū)設(shè)置，傳送帶的兩端伸出兩過渡區(qū)的外側(cè)兩端的開口。傳送帶為上下兩層膠墊平 行設(shè)置后連接形成封閉狀，兩層膠墊中間設(shè)有平行設(shè)置的滾筒，滾筒的軸線與傳送帶長度 方向垂直，傳送帶與滾筒表面形成滾動觸接連接，滾筒連接驅(qū)動裝置。裝料區(qū)和過渡區(qū)區(qū)域 的大小為可以放入一個料筒15的尺寸，料筒15采用高分子材料制成。料筒15放置于變頻 調(diào)速計量輸送機16的傳送帶上，料筒15裝滿混合篩分后的粉體材料的重量不超過變頻調(diào) 速計量輸送機16的最大承重量。
[0026] 在密封隔板13、裝料區(qū)和過渡區(qū)上分別設(shè)有位置傳感器。
[0027] 出料倉14的兩過渡區(qū)的頂部連接有除塵管道9,連接過渡區(qū)的除塵管道9與連接 密閉腔8的除塵管道9匯集于除塵箱10。
[0028] 地面料倉1的主倉體形狀為長方體、正方體或圓柱體，主倉體頂部設(shè)置有可開啟、 關(guān)閉的進料口，主倉體底部設(shè)置有漏斗形出料口，出料口與輸料管道2的進料端連接，采用 卡箍將兩者連接固定。地面料倉1的容量應(yīng)大于混合倉5-次混合的粉體材料的最大容量。
[0029] 輸料管道2采用不銹鋼或高分子材料制成，內(nèi)徑為200-500mm，兩端分別連接有中 介曲管，采用卡箍將輸料管道2與兩端的中介曲管連接固定。中介曲管采用不銹鋼或高分 子材料，軸線為60-120°的過渡管，本實施例中軸線為90°。
[0030] 負壓倉3的倉體為密封的圓筒體，倉體的頂部和側(cè)面設(shè)有帶內(nèi)螺紋的開口，頂部 的開口通過適配的金屬管與真空泵4抽氣口連接，側(cè)面開口通過適配的金屬管與輸料管道 2的出料端連接，倉體底部設(shè)置有漏斗形出料口，漏斗形出料口直接從上部伸入到混合倉5 的內(nèi)。
[0031] 真空泵4采用淄博萊寶真空泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的W-300,抽氣速率為1080m3/h，或 WY-200往復(fù)式真空泵，抽氣速率為770m 3/h。
[0032] 混合倉5采用雙螺旋式混合機、臥型螺帶式混合機、螺帶式混合機或真空干燥式 混合機。雙螺旋混合機為上海升立機械制造有限公司生產(chǎn)的DSH型雙螺旋錐形混合機，臥 型螺帶式混合機為雙龍集團生產(chǎn)的WLDH-0. 5型臥式螺帶混合機，螺帶式混合機為南通羅 斯混合設(shè)備有限公司生產(chǎn)的RDS-0. 8型螺帶式混合機，真空干燥式混合機為常州市薛氏干 燥設(shè)備有限公司生產(chǎn)的LPG1200/4型真空干燥混合機。負壓倉3的漏斗形出料口從上部伸 入到混合倉5的進料口內(nèi)，用螺絲固定，混合倉5的出料口與軟連接管6連接，用卡箍固定。
[0033] 軟連接管6采用泰州市雙宇金屬制品有限公司生產(chǎn)的DN15-DN500型軟連接管。軟 連接管6的作用是便于物料堵塞時拆卸修理。
[0034] 分級篩7采用普通篩子、直線振動篩、圓振動篩或高頻振動篩。普通篩子是新鄉(xiāng)市 先臣振動機械有限公司生產(chǎn)的XC型篩子，直線振動篩是新鄉(xiāng)市力天振動機械有限公司生 產(chǎn)的DZSF-LT型直線振動篩，圓振動篩是河南龍威機械制造有限公司生產(chǎn)的2YA1237型圓 形振動篩，高頻振動篩是新鄉(xiāng)市宏源振動設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GPS-2020型高頻振動篩。
[0035] 密閉腔8內(nèi)腔為方形、長方形或圓形可開啟式結(jié)構(gòu)。密閉腔8的頂部中心處開有一 個圓形開口，圓形開口的內(nèi)徑比軟連接管6的外徑稍大，通過內(nèi)嵌橡膠密封圈使圓形開口 與軟連接管6在連接處密封連接。圓形開口的右側(cè)設(shè)有一個帶內(nèi)螺紋的開口，開口連接中 介曲管的一端，中介曲管的另一端連接除塵管道9的一端，中介曲管的另一端與除塵管道9 的一端連接處采用卡箍固定。密閉腔8的側(cè)面開有一扇可開啟的倉門，用于維修人員進入 密閉腔8維護分級篩7及其連接結(jié)構(gòu)，操作人員進入密閉腔8取出篩分后不符合粒度要求 的粉體材料。
[0036] 除塵管道9采用深圳市永馳環(huán)保設(shè)備有限公司生產(chǎn)的300-1200PP/PVC/PE除塵管 道。
[0037] 除塵箱10采用布袋除塵箱、顆粒層除塵箱、靜電除塵箱或磁力除塵箱。布袋除塵 箱是濰坊菲斯特自控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的Q235型布袋除塵箱，顆粒層除塵箱是鄭州潔能 達環(huán)保設(shè)備有限公司生產(chǎn)的MLT型顆粒層除塵箱，靜電除塵箱是佛山市昊藍除塵設(shè)備有限 公司生產(chǎn)的Μ型靜電除塵箱，磁力除塵箱是杭州天明環(huán)境工程有限公司生產(chǎn)的TM型磁力除 塵箱。除塵箱10的接口與除塵管道9的另一端相連接，采用卡箍固定連接。
[0038] 風(fēng)機11為上虞天宏風(fēng)機有限公司生產(chǎn)的4-72型風(fēng)機。
[0039] 定量出料閥12為泊頭市除塵配件有限公司生產(chǎn)的YJD30型定量出料閥。
[0040] 變頻調(diào)速計量輸送機16為瓊江工業(yè)品公司出售的Β650?2000ΜΜ型變頻調(diào)速計 量輸送機。
[0041] 真空泵4、風(fēng)機11、混合倉5、分級篩7、位置傳感器、密封隔板13提起機構(gòu)的原動 機如電動機和氣缸、定量出料閥12和變頻調(diào)速計量輸送機16與可編程邏輯控制器PLC電 連接。
[0042] 本發(fā)明的粉體材料加工集成裝置，工作時，將2-5種粒度為10-200 μ m粉體材料用 人工或機械手裝料方式分別裝入地面料倉1，按各粉體材料的配比以及粉體材料的總量不 超過混合倉5 -次可混合的粉體材料量，將各粉體材料加入到地面料倉1，依此方法分批加 入各粉體材料到地面料倉1。采用管道式氣流負壓輸料方法，在壓力為30-90kPa的條件下， 2-5種粉體材料在負壓作用下分別由地面料倉1經(jīng)輸料管道2被輸送到負壓倉3。輸送粉 體材料到負壓倉3后，各粉體材料在重力作用下被加入到混合倉5內(nèi)進行混合?；旌喜襟E 完成后，混合后的粉體材料經(jīng)軟連接管6被輸送到分級篩7進行篩分，篩分后的粉體材料不 斷地匯集到分級篩7的漏斗形料倉中。篩分過程中產(chǎn)生的粉塵經(jīng)除塵管道9被收集到除塵 箱10中，除塵箱10所收集的粉塵中的有效部分還可循環(huán)利用。
[0043] 收料時，開啟變頻調(diào)速計量輸送機16,出料倉14的裝料區(qū)與一邊的過渡區(qū)之間的 密封隔板13通過PLC控制開啟，放置在過渡區(qū)的料筒15沿變頻調(diào)速計量輸送機16的傳送 帶被送入裝料區(qū)，與出料倉14的頂部中心處連接定量出料閥12的管道端口對齊時，密封隔 板13通過PLC控制關(guān)閉，使過渡區(qū)和裝料區(qū)被隔開，以便于減少裝料時揚起的粉塵被擴散， 密封隔板13通過PLC控制關(guān)閉后，位置傳感器會反饋控制信號使變頻調(diào)速計量輸送機16 停止，定量出料閥12打開，將篩分后的粉體材料裝入料筒15中，當(dāng)料筒15裝滿篩分后的粉 體材料時，再通過變頻調(diào)速計量輸送機16反饋的計量信號使定量出料閥12關(guān)閉，變頻調(diào)速 計量輸送機16開啟，出料倉14的裝料區(qū)與一邊的過渡區(qū)之間的密封隔板13、該過渡區(qū)外側(cè) 開口的密封隔板13通過可編程邏輯控制器PLC控制開啟，將裝滿篩分后的粉體材料的料筒 15從出料倉14中傳送出來。將裝滿篩分后的粉體材料的料筒15從出料倉14中傳送出來 的過程中，過渡區(qū)產(chǎn)生的粉塵經(jīng)除塵管道9被收集到除塵箱10中。
[0044] 操作人員定期經(jīng)密閉腔8側(cè)面的可開啟的倉門進入密閉腔8內(nèi)，從分級篩7的上 層出料口收集篩分后不符合粒度要求的粉體材料，并將不符合粒度要求的粉體材料從密閉 腔8內(nèi)取出。
[0045] 定量出料閥12、密封隔板13和變頻調(diào)速計量輸送機16之間的程序控制聯(lián)動，采用 位置傳感器獲取各個密封隔板13和料筒15的位置信號，定量出料閥12和變頻調(diào)速計量輸 送機16獲取粉體材料的質(zhì)量信號，用PLC控制定量出料閥12、密封隔板13和變頻調(diào)速計量 輸送機16動作。當(dāng)變頻調(diào)速計量輸送機16的傳送帶從一過渡區(qū)傳送的料筒15與連接定 量出料閥12的管道端口對齊時，
[0046] 位置傳感器反饋的位置信號使變頻調(diào)速計量輸送機16傳送帶停止，裝料區(qū)與該 過渡區(qū)的密封隔板13關(guān)閉，同時定量出料閥12打開，篩分后的粉體材料被裝入料筒15中。 當(dāng)料筒15裝滿篩分后的粉體材料時，變頻調(diào)速計量輸送機16反饋的計量信號使定量出料 閥12關(guān)閉，變頻調(diào)速計量輸送機16傳送帶開啟，裝料區(qū)與該過渡區(qū)的密封隔板13、該過渡 區(qū)的開口的密封隔板13開啟。
[0047] 在裝料區(qū)的兩邊設(shè)置過渡區(qū)，便于同時在一邊的過渡區(qū)出料時，從另一邊的過渡 區(qū)將空料筒15放入裝料區(qū)，進一步提高工作效率。
[〇〇48] 本發(fā)明的粉體材料加工集成裝置，可有效提高粉體材料在加料、混合、篩分和出料 工序的工作效率，將加料、混合、篩分和出料集成并自動化，降低了生產(chǎn)過程中揚起的粉塵 量，改善了工作環(huán)境，對除塵箱中回收的粉塵可有效利用，既減少了粉塵的排放，又降低了 成本。解決了粉體材料在加工及出料過程中，因各工序單獨進行以及傳統(tǒng)人工出料方式所 造成的低效率、安全隱患、現(xiàn)場環(huán)境差、除塵困難的問題。
【權(quán)利要求】
1. 一種粉體材料加工集成裝置，其特征在于：所述粉體材料加工集成裝置設(shè)有順序 密封連接的地面料倉（1)、輸料管道（2)、負壓倉（3)、混合倉（5)、分級篩（7)、定量出料閥 (12)和出料倉（14);所述分級篩（7)、定量出料閥（12)和出料倉（14)設(shè)置在密閉腔（8) 內(nèi)，出料倉（14)下部設(shè)置有變頻調(diào)速計量輸送機（16)，變頻調(diào)速計量輸送機（16)的傳送 帶伸出密閉腔（8);密閉腔（8)經(jīng)除塵管道（9)連接除塵箱（10)，除塵箱（10)與風(fēng)機（11) 相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉體材料加工集成裝置，其特征在于：所述變頻調(diào)速計量輸 送機（16)的傳送帶上放置有料筒（15)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉體材料加工集成裝置，其特征在于：所述負壓倉（3)下部 出料口與混合倉（5)頂部進料口密閉連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的粉體材料加工集成裝置，其特征在于：所述混合倉（5)位于 分級篩（7)上部，混合倉（5)的出料口經(jīng)軟連接管（6)與分級篩（7)的進料口相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的粉體材料加工集成裝置，其特征在于：所述出料倉（14)內(nèi)設(shè) 有密封隔板（13)，將出料倉（14)內(nèi)分隔成裝料區(qū)和過渡區(qū)，所述定量出料閥（12)的下部端 口接入裝料區(qū)；所述過渡區(qū)的外側(cè)側(cè)壁開有開口，開口用密封隔板（13)與外界分隔開；所 述密封隔板（13)上連接有將密封隔板（13)向上提起的提起機構(gòu)；所述出料倉（14)下部的 變頻調(diào)速計量輸送機（16)傳送帶的長度尺寸沿裝料區(qū)和過渡區(qū)設(shè)置，傳送帶伸出過渡區(qū) 的外側(cè)開口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的粉體材料加工集成裝置，其特征在于：所述裝料區(qū)和過渡區(qū) 區(qū)域的大小為放入一個料筒（15)的尺寸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的粉體材料加工集成裝置，其特征在于：所述料筒（15)裝滿粉 體材料的重量不超過變頻調(diào)速計量輸送機（16)的最大承重量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的粉體材料加工集成裝置，其特征在于：所述出料倉（14)為長 方體形狀的空腔，密封隔板（13)將出料倉（14)內(nèi)分隔成三個一字排列的區(qū)域，中間的區(qū)域 為裝料區(qū)，兩邊的區(qū)域為過渡區(qū)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的粉體材料加工集成裝置，其特征在于：所述過渡區(qū)的頂部連 接有除塵管道（9)，連接過渡區(qū)的除塵管道（9)與連接密閉腔（8)的除塵管道（9)匯集于除 塵箱（10)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的粉體材料加工集成裝置，其特征在于：所述密封隔板（13)、 裝料區(qū)和過渡區(qū)上分別設(shè)有位置傳感器；所述真空泵（4)、風(fēng)機（11)、混合倉（5)、分級篩 (7)、位置傳感器、密封隔板（13)提起機構(gòu)的原動機、定量出料閥（12)和變頻調(diào)速計量輸送 機（16)與可編程邏輯控制器（PLC)電連接。
【文檔編號】B65G37/00GK104044875SQ201410233692
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】惠國棟, 王利民, 侯春平, 彭利民, 王北平, 王興蔚 申請人:寧夏共享集團有限責(zé)任公司, 寧夏共享新能源材料有限公司