一种粮食颗粒物料气动输送和提升系统的制作方法

本实用新型涉及粮食颗粒物料输送和提升领域，尤其涉及一种粮食颗粒物料气动输送和提升系统。

背景技术：

目前，市面上对粮食一类的种子(果实)小颗粒的输送、传送和提升，分为带碗式输送提升机构、绞龙式输送提升机构或者传送带式输送提升机构。

其中，带碗式输送提升机构是指用皮带或者布带将一些类似于碗状的小容器依次按照统一方式连接起来，皮带或者布带在两个皮带轮之间按照固定的线路旋转运动，带动碗状容器将物料从一侧提升，在对向一侧抛落。带碗式输送提升机构是一种开放式的输送提升方式。这种带碗式输送提升机构存在的缺点是：效率低(提升效率不高于40％)、不能横向输送、不能转弯、噪音大、扬灰大、污染大、提升过程因有抛落现象的存在，加之是开放式输送，致使有一定的溅落和泄漏。长时间运行，皮带有一定的磨损后，皮带会经常从皮带轮脱落。输送不稳定。输送的效果基本取决于被提升物料和带碗之间的配合，配合过深负载加大，但提升效率并未明显提高。配合过浅则会产生横向的抛洒，提升效率有一定降低。须有人值守负调整载物料与带碗的配合，以提高提升效率。

绞龙式输送提升机构是指绞龙在与之配合的管道内运动，利用绞龙叶片螺旋运动的原理，推动或提升物料的输送。绞龙式输送提升机构是一种半封闭式的横向输送或倾斜提升方式。这种绞龙式输送提升机构缺点是：横向输送效率较高。但倾斜和垂直提升效率不高、噪音大。整个输送或者提升过程中，物料会与管道壁以及绞龙产生摩擦，由于摩擦产生，致使被输送或提升的粮食物料温度升高，温度的升高对粮食物料的存储、输送是极为不利的，会造成粮食内在品质的不良变化，升温的高低和升温的快慢受到绞龙的管道直径和输送速度以及系统功率的共同影响。特别指出，倾角在45～90度之间时，物料在绞龙叶片的向上提升和叶片与管道壁之间的空隙的向下跌落现象共同作用下，造成了管道内的沸腾现象。因绞龙叶片和管道壁在制造过程中几乎无法做到正负零工差的严密配合，致使绞龙叶片与管道壁之间存在一定的间隙，所以这种现象无法改变或者规避。同时也造成绞龙叶片和管道壁对粮食物料的碾压和剪切作用，使粮食物料遭到破坏。

横向输送时，输送距离一般不超10米，提升高度不超2米，否则对系统功率的要求会呈几何倍率的增加，而输送效率会随着功率的增加而降低。摩擦发热和剪切现象会更加严重；特别是垂直提升时会有沸腾现象和喷涌现象叠加产生。因此，输送速度不能太快，不然会影响工作效率，且不能转弯。

传送带式输送提升机构的缺点与上述两种机构的缺点基本相同，目前没有明显改观。

综上所述，现有针对粮食的输送和提升机构均存在工作效率不高、易升温、对环境影响大等缺点。

技术实现要素：

基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种粮食颗粒物料气动输送和提升系统，能解决现有粮食输送机构存在的工作效率低、易升温、输送中会对部分粮食物料机械破坏且易产生扬尘影响环境等问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施方式提供一种粮食颗粒物料气动输送和提升系统，包括：

进料口、第一管道、第一容器、第二管道、第二容器、环形套筒、第三管道、三通选择开关、第四管道、第五管道和风机；其中，

所述进料口经所述第一管道连接至所述第一容器的上部，与所述第一容器内连通；

所述第一容器的内部经所述第二管道连接至所述第二容器的上部，与所述第二容器内连通；

所述第二管道前端伸入到所述第一容器的内部，该第二管道前端的吸料口处于所述第一容器内的底部；所述环形套筒设在所述第一容器内，环绕套设在所述第一容器内的所述第二管道的外周；

所述第一容器的上部经所述第三管道与所述三通选择开关的第一入口连接；所述第二容器的上部经所述第四管道与所述三通选择开关的第二入口连接；所述三通选择开关的出口经所述第五管道与所述风机的进气口连接；

所述第二容器的底部设有出料口；

所述风机设有出风口。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的粮食颗粒物料气动输送和提升系统，其有益效果为：

通过设置相互连通的第一容器和第二容器，并使第一容器通过第三管道、第二容器通过第四管道均经三通选择开关和第五管道与风机连接，形成一种能进行粮食颗粒物料气动输送和提升的系统。由于设有三通选择开关，能分别切换控制第三管道或第四管道与风机的连接，这样可在仅采用一个风机的情况下，分步控制颗粒物料的传输，整个系统成本低且控制更方便；并且通过在第一容器内的第二管道外套设环形套筒，保证了第二管道吸料口进料的顺畅性，提升气动传输的稳定性和连续性；并且由于该系统是通过气动动力输送和提升粮食，而非通过机械动力输送和提升粮食，不仅避免了输送和提升过程中对粮食机械损坏，也避免了造成粮食升温损坏的问题；同时，由于整个系统为密闭状态，也避免了影响环境的扬尘产生。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的粮食颗粒物料气动输送系统的构成示意图；

图中各标号为：1-第一管道；2-第二管道；3-第三管道；4-第四管道；5-第五管道；6-环形套筒；7-进料口；8-第一容器；9-第二容器；10-三通选择开关；11-风机；12-出风口；13-出料口。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种粮食颗粒物料气动输送和提升系统，能分别的用于水稻、小麦等类似圆柱体、球体形状的粮食颗粒物料的传输与提升，包括：

进料口、第一管道、第一容器、第二管道、第二容器、环形套筒、第三管道、三通选择开关、第四管道、第五管道和风机；其中，所述进料口经所述第一管道连接至所述第一容器的上部，与所述第一容器内连通；

所述第一容器的内部经所述第二管道连接至所述第二容器的上部，与所述第二容器内连通；

所述第二管道前端伸入到所述第一容器的内部，该第二管道前端的吸料口处于所述第一容器内的底部；所述环形套筒设在所述第一容器内，环绕套设在所述第一容器内的所述第二管道的外周；

所述第一容器的上部经所述第三管道与所述三通选择开关的第一入口连接；所述第二容器的上部经所述第四管道与所述三通选择开关的第二入口连接；所述三通选择开关的出口经所述第五管道与所述风机的进气口连接；

所述第二容器的底部设有出料口；

所述风机设有出风口。

上述系统中，第一管道和第二管道的内径值相同，均为10～50毫米；

所述第一管道和第二管道的管壁厚度不小于1.2毫米。

上述系统中，第二管道的吸料口与所述第一容器内底部的距离为3～35毫米。

上述系统中，第三管道、第四管道和第五管道的内径值均为第一管道或第二管道内径值的1～2倍；

所述第三管道、第四管道和第五管道的管壁厚度不小于0.6毫米。

上述系统中，环形套筒的内径值为所述第二管道内径值的1.1～1.8倍；

所述第二管道处于所述环形套筒内的中心部位，两者之间相互固定，形成具有环形夹层的套管结构；

所述环形套筒的下口高度与所述第二管道的吸料口保持一平或高于所述吸料口1～20毫米。

上述系统中，风机的风压不小于10千帕；

所述风机的功率为250w～1100w。

上述系统中，第一容器和第二容器均为锥底结构的容器；

所述第一容器的容量大于第二容器的容量。

上述系统中，第一容器和第二容器的锥底角度为45度至70度。

上述系统中，第一容器的容量与第二容器的容量之比为：100～200:1。

上述系统中，各部件连接处均为密闭连接；所述三通选择开关采用电动三通开关。

本实用新型的系统克服了现有粮食传输机构的缺点和弊端，提高了工作效率，实验室状态下工作效率最高能达到95％的携带输送效率，且高效高速安全稳定，噪音小，几乎不发热，输送过程中对物料几乎没有摩擦和剪切等负面效果，过程封闭无尘，无污染、无抛洒、无扬尘。理论上单系统横向输送距离大于200米，提升高度大于25米。多个系统串联接力后横向输送距离和提升高度可以对应增加，直至满足工作需要。输送过程中可以按照要求安置管道和弯头以实现0～180度转弯，特别是连续的任意角度的转弯。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种粮食颗粒物料气动输送和提升系统，能方便的连续输送粮食颗粒物料(如水稻、小麦等)，包括：

进料口7、第一管道1、第一容器8、第二管道2、第二容器9、环形套筒6、第三管道3、三通选择开关10、第四管道4、第五管道5和风机11；

其中，进料口经所述第一管道连接至所述第一容器的上部，与所述第一容器内连通；

所述第一容器的内部经所述第二管道连接至所述第二容器的上部，与所述第二容器内连通；

所述第二管道前端伸入到所述第一容器的内部，该第二管道前端的吸料口处于所述第一容器内的底部，优选的，第二管道前端的吸料口处于所述第一容器内的底部中央位置；所述环形套筒设在所述第一容器内，环绕设在所述第一容器内的所述第二管道的外周；

所述第一容器的上部经所述第三管道与所述三通选择开关的第一入口连接；所述第二容器的上部经所述第四管道与所述三通选择开关的第二入口连接；所述三通选择开关的出口经所述第五管道与所述风机的进气口连接；

所述第二容器的底部设有出料口13；

所述风机设有出风口12。

上述系统中，第一管道1与第二管道2的内径要控制在10～50毫米，这两个管道的内径选择25～45毫米之间输送效率较高，在两个管道的内径为36～40毫米时，能达到峰值输送效率；第一管道1和第二管道2的内径管径必须一致，否则在工作时气流因管径的变化而产生速度变化，降低输送效率。

上述系统中，第二管道2前端的吸料口与第一容器8内底部距离为3～35毫米；若两者距离过小容易堵塞，若两者距离过大容易产生遗漏，优选的取值为5～15毫米，可保证高效稳定工作，最佳距离为6～8毫米，该最佳距离能保证系统达到最高的输送效率。

第三、第四和第五管道3、4、5的取值为第一管道1或第二管道2的1～2倍；若超过2倍时，会使这些管道内的气流速度急剧变缓，产生时滞效果，使整个系统响应速度变慢，反应不及时，产生气流扰动，破坏系统工作的稳定性；同时考虑到生产制造的统一性和方便性，第三、第四和第五管道3、4、5均可采用内径与第一、第二管道1、2内径相同的管道即可。

考虑到第一、第二管道1、2内有粮食物料和其他运动，第一、第二管道1、2最好采用管壁较厚的304材质的不锈钢管道，即第一、第二管道1、2管壁的厚度不小于1.2毫米。但考虑到制造和装配以及运输的因素，一般不建议超过2毫米；第三、第四和第五管道3、4、5内只有气体流动采用，故第三、第四和第五管道3、4、5这些管道的管壁只要不小于0.6毫米即可，加大厚度没有太大意义，会增加成本。

上述系统中，第二管道2处于环形套筒6的中心部位，通过在第二管道2外套设环形套筒6，利用两者之间的空隙，在第一容器8内吸运粮食颗粒物料时，能为第二管道2前端的吸料口提供一定量空气，使第二管道2的吸料口处的粮食颗粒物料处于流化状态，避免第二管道2的吸料口被粮食颗粒物料堵住，保证通过第二管道2向第二容器9吸运粮食颗粒物料的稳定性和连续性。环形套筒6的设计和安放要与第二管道2的前端相配合，环形套筒6的内径大于第二管道2的管径，是第二管道2的1.1～1.8倍，若环形套筒6的内径相比第二管道2的管径过大或过小，则气流从环形套筒6流出流入第二管道2时的携带效应会降低；实际测试，如第二管道2内径取值38毫米，则环形套筒6的内径取值配合在51毫米效果最佳。同时，环形套筒6的下口高度与第二管道2的吸料口保持一平或高于第二管道2的吸料口，高于的高度为1～20毫米，优选的，环形套筒6下口高于第二管道2的吸料口5毫米为最佳。

优选的，上述系统中所采用的风机的风压不小于10kpa(千帕)，一般可采用风压为18kpa(千帕)的风机，风压越大，风速越快，效果越好，但是风速增加是以增加风机功率为前提的。实践中，风速每提高一倍，则风机的功率需要提高2～4倍。本实施例中，风机采用功率为250w～1100w的高速风机，考虑到效果和成本，风机优选采用功率为550w的高速风机。

上述系统中，第一容器和第二容器均为锥底结构的容器，两个容器锥底的角度应在45至70度之间(锥底角度是指从水平面到锥底的外面不大于90度的角为锥底角度)，小于45度物料容易留置，特别是粮食颗粒，大于70时会影响整个大容器的容积效率，同时考虑到生产制造方便，因此，两个容器的锥底的角度取值60度为最佳。

两个容器均可采用8k镜面不锈钢板制造，且不锈钢板的镜面一侧朝向容器内部，以求达到光滑平整，具有物料摩擦阻力小，不易生锈等好的作用。

上述系统中，各部件连接处均为密闭连接，能保证系统内负压的产生。

上述气动输送系统中，三通选择开关采用电动三通开关，有利于远程和自动控制。

上述系统的工作方式如下：

参见图1，图1中的实线箭头表示粮食颗粒物料流动的方向，虚线箭头表示风机的风流动的方向，第一容器8和第二容器9内承装传输的粮食颗粒物料(可以水稻、小麦等物料)。

(1)该系统使用时，将三通选择开关10切换至关闭第二入口b，开通第一入口a的位置，即将第四管道4关闭，切断第四管道4与第五管道5和风机11的连通；此时容量大的第一容器8经第三管道3、三通选择开关10和第五管道5与风机11连接；启动风机11，风机11通过第五管道5、三通选择开关10和第三管道3将第一容器8内的空气吸走，使第一容器8内相对外界形成负压状态，又因大容器通过第一管道1经进料口7与外界联通，外界空气会通过进料口7和第一管道1进入第一容器8，此时将待传输的粮食颗粒物料投放到进料口7，空气气流会夹杂携带粮食颗粒物料进入第一容器8内，并在第一容器8内受到惯性和重力的双重作用，脱离气流的携带而坠落到第一容器8内的底部实现粮食颗粒物料的第一步输送。

(2)待第一容器接收粮食颗粒物料达到规定的量后，将三通选择开关10切换至关闭第一入口a，开通第二入口b的位置，即将第三管道3关闭，切断第三管道3与第五管道5和风机11的连通；此时第一容器经第二管道2、容量小的第二容器9、第四管道4、三通选择开关10和第五管道5与风机11连接；启动风机11，风机11通过第五管道5、三通选择开关10、第四管道4、第二容器9和第二管道2将第一容器8内的空气吸走，使第一容器8相对外界形成负压状态，又因第一容器8通过第一管道1经进料口7与外界联通，外界空气会通过第一管道1进入第一容器8，此时外界空气将会沿着进料口7、第一容器8、第二管道2、第二容器9、第四管道4、三通选择开关10和第五管道5的顺序方向流动，这样就会在负压的作用下将第一容器8内的粮食颗粒物料提升输送到第二容器9内，并在第二容器9内受到惯性和重力的双重作用，脱离气流的携带而坠落到第二容器9内的底部实现粮食颗粒物料的输送，之后可通过第二容器9底部的出料口13排出。

上述系统中，在第一容器8内，由于环形套筒6是套装在第二管道2外边的筒体，这样在从容量大的第一容器8向容量小的第二容器9内输送颗粒物料时，能为第二管道2下端的吸料口位置提供一定量的空气，使第二管道2在吸取第一容器8内的颗粒物料的同时，有适量的空气补充到第二管道2的吸料口的进料位置，避免颗粒物料堵塞第二管道2进料的吸料口，可以实现顺利、平稳的输送颗粒物料。因为有环形筒体6提供的辅助空气，使第二管道2在输送颗粒物料的过程中，提高了效率，提高了输送的连续性和稳定性，使整个气体输送系统运行的更加高效稳定。另外，上述系统由于设置三通选择开关，仅用一个风机就能实现颗粒物料的分步传输，降低整个系统的制造成本和控制成本。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。