物料自动下料装置及炭化系统的制作方法

本发明涉及炭化成型技术领域，特别是涉及一种物料自动下料装置及炭化系统。

背景技术：

碳分子筛生产过程中的碳化成型工序，决定了碳分子筛的品质(单位质量碳分子筛制造氮气的能力)和物料得率。原料粉通过加水和粘结剂捏合，在挤条机中挤条成圆柱状颗粒物(简称生料)，生料直径大约1.5mm，长度大约3～4mm，经过高温碳化炉的干燥、收缩，生料变成高强度的圆柱状颗粒物。生料含水率30～35％，强度低，受挤压容易变形局部粉化，甚至全部散开成粉末状。

碳化炉在碳化生料过程中伴随着水蒸气、voc气体挥发，整个炉体密封，在炭化炉进料端有一个圆锥形储料装置，储料装置通过下料管连接到炉体，下料管上安装一个固定阀门，通过小调节阀门大小，控制下料速度，储料装置的物料有一定的高度，给碳化炉起到密封的作用，由于碳化炉对物料的处理量有上限，进料速度很慢，阀门开度很小(直径大约2cm)，物料的流动性差，物料转运过程中产生的粉有一定的粘性，容易把阀门口堵住，造成下料停掉，整个下料管和阀门处于封闭状态，工人无法及时发现，工人清理阀门堵塞时，需要把储料装置中的物料清理掉一半，通过直管(如直径5mm钢筋)把阀门口捣通，捣通堵塞口过程中，会接触到储料装置中物料，被钢筋接触到的物料会松散成粉末，留下隐患，造成下次堵塞，恶性循环，工人24小时需要清理2～4次，最终造成物料的浪费和碳化炉工况的不稳定，引起碳分子筛的品质变化。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够克服现有阀门下料容易堵塞、物料粉化严重的问题的物料自动下料装置及炭化系统。

一种物料自动下料装置，包括下料管、控料阀机构以及驱动机构，所述下料管包括进料端与出料端，所述下料管用于连接在储料装置与炭化炉之间以用于供储料装置内的物料进入炭化炉中，所述进料端用于与储料装置连通，所述出料端用于与炭化炉连通，所述下料管的侧壁贯穿有让位通道，所述控料阀机构能够活动穿设所述让位通道以封闭或者打开所述下料管，所述驱动机构与所述控料阀机构连接以用于驱动所述控料阀机构运动。

在其中一个实施例中，所述控料阀机构与所述下料管的轴线具有夹角，所述控料阀机构所在的平面与所述下料管的轴线的夹角为40°-60°，且所述控料阀机构朝向所述下料管内运动时的运动方向倾斜于炭化炉。

在其中一个实施例中，所述物料自动下料装置还包括锥形管，所述锥形管设置在所述下料管内，所述锥形管尺寸较大的一端与所述进料端齐平且与所述下料管的内壁紧密配合，所述锥形管尺寸较小的一端延伸至所述下料管内且不超过所述控料阀机构的活动平面。

在其中一个实施例中，所述锥形管尺寸较小的一端的端面与所述控料阀机构所在的平面平行，所述控料阀机构在运动时是沿着所述锥形管尺寸较小的端面运动。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括气缸以及连杆，所述气缸通过所述连杆与所述控料阀机构连接。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括让位件，所述让位件具有用于供所述控料阀机构容纳的让位腔，所述让位件连接在所述下料管的外壁且所述让位腔与所述让位通道连通，所述连杆穿设所述让位件。

在其中一个实施例中，所述物料自动下料装置还包括支撑导轨，所述支撑导轨设置在所述下料管内，所述支撑导轨与所述控料阀机构平行设置，所述控料阀机构滑动连接在所述支撑导轨上。

在其中一个实施例中，所述支撑导轨设置在所述控料阀机构的下方以用于支撑所述控料阀机构。

在其中一个实施例中，所述物料自动下料装置还包括连接件，所述下料管的进料端以及出料端均设置有所述连接件，所述下料管通过所述连接件与储料装置及炭化炉连接。

一种炭化系统，包括储料装置、炭化炉以及所述的物料自动下料装置，所述物料自动下料装置连接在储料装置与炭化炉之间以用于供储料装置内的物料进入炭化炉中，所述储料装置、所述物料自动下料装置以及所述炭化炉在安装时由上至下依次分布。

本发明的物料自动下料装置用于物料下料，能够克服现有阀门下料容易堵塞、物料粉化严重的问题。本发明中，设置控料阀机构以及驱动机构，通过驱动机构驱动搁板运动以打开或者关闭下料管，由于所述控料阀机构与所述下料管的轴线具有夹角，能够更容易实现物料下料，不堵塞于下料管中。驱动机构驱动控料阀机构能够完全打开下料管，不易造成物料堵塞，阀门在运动过程中也不会造成对物料的挤压导致物料粉碎的情况，可有效保护物料的原始形状和状态。

本发明物料自动下料装置设置控料阀机构所在的平面与所述下料管的轴线的夹角为40-60°，且控料阀机构朝向下料管内运动时的运动方向倾斜于炭化炉，也即，沿着高度方向，控料阀机构朝向炭化炉的方向延伸，控料阀机构在运动时不会造成物料的堵塞，控料阀机构在脱离下料管以打开下料管时能够使得物料在重力作用下下坠进入炭化炉中，控料阀机构在进入下料管内以封闭下料管时，由于控料阀机构是斜向下进入的，不会造成物料的挤压，掉落在控料阀机构上的部分物料会沿着倾斜的控料阀机构继续滑落，如此避免了传统技术中物料易于被挤压粉碎的问题。

本发明的物料自动下料装置设置锥形管，锥形管设置在所述下料管内，所述锥形管尺寸较大的一端与所述进料端齐平且与所述下料管的内壁紧密配合，所述锥形管尺寸较小的一端延伸至所述下料管内且不超过所述控料阀机构的活动平面，锥形管能够实现进入下料管内的物料逐步收拢的目的，避免物料在进入下料管后扩散开来，通过锥形管的收拢能够使得物料收拢后到达控料阀机构上。

另外，本发明的物料自动下料装置中的锥形管的设置，只需要一个阀板即可封闭锥形管的下料口，结构简单，如果是没有锥形管的下料口，阀板需要压在下料管的内壁上才能实现完全封闭下料管，一方面会造成物料粉碎，另一方面对阀板精度要求更高，阀门关闭时需要阀板正好贴和整个下料管，才能让物料不进到碳化炉。锥形管的设置很好地解决了上述问题。

本发明的物料自动下料装置，所述锥形管尺寸较小的一端的端面与所述控料阀机构所在的平面平行，所述控料阀机构在运动时是沿着所述锥形管尺寸较小的端面运动。

本发明的物料自动下料装置设置了让位件，所述让位件具有用于供所述控料阀机构容纳的让位腔，让位腔与让位通道连通，控料阀机构在运动时，间歇进入让位腔内，也即在控料阀机构远离下料管时进入至让位腔内，让位腔可以对控料阀机构进行保护避免控料阀机构受到外部污染，同时也间接避免了物料受到污染。

本发明的物料自动下料装置，设置了支撑导轨可实现控料阀机构沿着支撑导轨滑动，保持运动轨迹稳定。进一步地，支撑导轨设置在所述控料阀机构的下方以用于支撑所述控料阀机构，防止控料阀机构长时间开关运动出现变形、异位，有效提升了物料自动下料装置的使用寿命。

本发明的物料自动下料装置，设置连接件，可实现下料管的进料端以及出料端分别与储料装置及炭化炉连接，安装方便，省时省力，拆卸便捷，在物料自动下料装置需要更换、维修时，可整体拆出，不会对储料装置及炭化炉产生影响。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的物料自动下料装置在闭合时示意图；

图2为本发明一实施例所述的物料自动下料装置在开启时示意图。

附图标记说明

10、炭化系统；100、物料自动下料装置；101、下料管；1011、进料端；1012、出料端；102、控料阀机构；103、驱动机构；1031、气缸；1032、连杆；1033、让位件；104、锥形管；105、连接件；106、支撑导轨；200、储料装置；300、炭化炉。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，也即，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2所示，本发明一实施例提供了一种物料自动下料装置100。

一种物料自动下料装置100，包括下料管101、控料阀机构102以及驱动机构103。下料管101包括进料端1011与出料端1012，下料管101用于连接在储料装置200与炭化炉300之间以用于供储料装置200内的物料进入炭化炉300中，进料端1011用于与储料装置200连通，出料端1012用于与炭化炉300连通，下料管101的侧壁贯穿有让位通道，控料阀机构102能够活动穿设让位通道以封闭或者打开下料管101，控料阀机构102与下料管101的轴线具有夹角，驱动机构103与控料阀机构102连接以用于驱动控料阀机构102运动。控料阀机构102可以是控料阀板。

在一具体示例中，下料管101的形状可以是两端开口的圆柱形。可理解，在其他实施例中，下料管101的结构和形状不限于上面，下料管101的结构和形状还可以是方管形或者其他结构。

在一具体示例中，控料阀机构102所在的平面与下料管101的轴线的夹角为40-60°，例如，控料阀机构102所在的平面与下料管101的轴线的夹角为40°、50°、60°等，控料阀机构102朝向下料管101内运动时的运动方向倾斜于炭化炉300。本发明物料自动下料装置100设置控料阀机构102所在的平面与下料管101的轴线的夹角为40-60°，也即，沿着高度方向，控料阀机构102朝向炭化炉300的方向延伸，控料阀机构102在运动时不会造成物料的堵塞，控料阀机构102在脱离下料管101以打开下料管101时能够使得物料在重力作用下下坠进入炭化炉300中，控料阀机构102在进入下料管101内以封闭下料管101时，由于控料阀机构102是斜向下进入的，不会造成物料的挤压，掉落在控料阀机构102上的部分物料会沿着倾斜的控料阀机构102继续滑落，如此避免了传统技术中物料易于被挤压粉碎的问题。

在一具体示例中，物料自动下料装置100还包括锥形管104。锥形管104设置在下料管101内，锥形管104尺寸较大的一端与进料端1011齐平且与下料管101的内壁紧密配合，锥形管104尺寸较小的一端延伸至下料管101内且不超过控料阀机构102的活动平面。本发明的物料自动下料装置100设置锥形管104，锥形管104设置在下料管101内，锥形管104尺寸较大的一端与进料端1011齐平且与下料管101的内壁紧密配合，锥形管104尺寸较小的一端延伸至下料管101内且不超过控料阀机构102的活动平面，锥形管104能够实现进入下料管101内的物料逐步收拢的目的，避免物料在进入下料管101后扩散开来，通过锥形管104的收拢能够使得物料收拢后到达控料阀机构102上。

在一具体示例中，锥形管104尺寸较小的一端的端面与控料阀机构102所在的平面平行，控料阀机构102在运动时是沿着锥形管104尺寸较小的端面运动。本发明的物料自动下料装置100，锥形管104尺寸较小的一端的端面与控料阀机构102所在的平面平行，控料阀机构102在运动时是沿着锥形管104尺寸较小的端面运动。锥形管104的下料口内径可以是60-80mm。例如，锥形管104的下料口内径可以是60mm、70mm、80mm或者其他整数数值以及非整数数值。

另外，锥形管104的设置，只需要一个阀板即可封闭锥形管104的下料口，结构简单，如果是没有锥形管104的下料口，阀板需要压在下料管101的内壁上才能实现完全封闭下料管101，一方面会造成物料粉碎，另一方面对阀板精度要求更高，阀门关闭时需要阀板正好贴和整个下料管101，才能让物料不进到碳化炉。锥形管104的设置很好地解决了上述问题。

在一具体示例中，驱动机构103包括气缸1031以及连杆1032。气缸1031通过连杆1032与控料阀机构102连接。

本发明还可以包括时间继电器。气缸1031外接控制机构，控制机构可通过调节时间继电器的时间控制二位五通电磁阀，间接控制气缸1031开关的时间，精确的控制下料速度。

气缸1031的运动通过时间继电器控制二位五通电磁阀，调整阀板打开时间和关闭时间，根据实测，打开时间是3秒，每打开3秒，下料重量是2.2kg，调整碳化炉产量通过修改阀板关闭时间即可快速方便的实现。实际使用时间是25～45秒关闭时间，2秒打开时间，间歇进料，确保稳定性。

通过上述设置后，炭化炉300中的产品品质提升，下料管101基本没有堵过，工人工作量下降，物料粉化减少，碳化炉碳化后的物料中的粉(小颗粒)含量从3％～4％下降到不足1％。

在一具体示例中，驱动机构103还包括让位件1033。让位件1033具有用于供控料阀机构102容纳的让位腔，让位腔的空间比控料阀机构102的尺寸稍大，以实现能够完全容纳控料阀机构102。让位件1033连接在下料管101的外壁且让位腔与让位通道连通，连杆1032穿设让位件1033。本发明的物料自动下料装置100设置了让位件1033，让位件1033具有用于供控料阀机构102容纳的让位腔，让位腔与让位通道连通，控料阀机构102在运动时，间歇进入让位腔内，也即在控料阀机构102远离下料管101时进入至让位腔内，让位腔可以对控料阀机构102进行保护避免控料阀机构102受到外部污染，同时也间接避免了物料受到污染。

在另一个具体示例中，驱动机构103还可以是有驱动电机、丝杠组件构成，丝杠组件设置在驱动电机与控料阀机构102之间，驱动机构103驱动丝杠组件运动，丝杠组件带动控料阀机构102运动。驱动电机能够正转以及逆转，以实现控料阀机构102的往复运动。

在一具体示例中，物料自动下料装置100还包括支撑导轨106。支撑导轨106设置在下料管101内，支撑导轨106与控料阀机构102平行设置，控料阀机构102滑动连接在支撑导轨106上。本发明的物料自动下料装置100，设置了支撑导轨106可实现控料阀机构102沿着支撑导轨106滑动，保持运动轨迹稳定。

在一具体示例中，支撑导轨106设置在控料阀机构102的下方以用于支撑控料阀机构102。进一步地，支撑导轨106设置在控料阀机构102的下方以用于支撑控料阀机构102，防止控料阀机构102长时间开关运动出现变形、异位，有效提升了物料自动下料装置100的使用寿命。

在一具体示例中，物料自动下料装置100还包括连接件105。下料管101的进料端1011以及出料端1012均设置有连接件105，下料管101通过连接件105与储料装置200及炭化炉300连接。连接件105可以是法兰。本发明的物料自动下料装置100，设置连接件105，可实现下料管101的进料端1011以及出料端1012分别与储料装置200及炭化炉300连接，安装方便，省时省力，拆卸便捷，在物料自动下料装置100需要更换、维修时，可整体拆出，不会对储料装置200及炭化炉300产生影响。

本发明的物料自动下料装置100用于物料下料，能够克服现有阀门下料容易堵塞、物料粉化严重的问题。本发明中，设置控料阀机构102以及驱动机构103，通过驱动机构103驱动搁板运动以打开或者关闭下料管101，由于控料阀机构102与下料管101的轴线具有夹角，能够更容易实现物料下料，不堵塞于下料管101中。驱动机构103驱动控料阀机构102能够完全打开下料管101，不易造成物料堵塞，阀门在运动过程中也不会造成对物料的挤压导致物料粉碎的情况，可有效保护物料的原始形状和状态。

本实施例还提供了一种炭化系统10。

一种炭化系统10，包括储料装置200、炭化炉300以及的物料自动下料装置100，物料自动下料装置100连接在储料装置200与炭化炉300之间以用于供储料装置200内的物料进入炭化炉300中，储料装置200、物料自动下料装置100以及炭化炉300在安装时由上至下依次分布。

储料装置200可以是储料仓。储料装置200的结构可以是漏斗形状，储料装置200的底部具有出料嘴，出料嘴上可设置有法兰，出料嘴上的法兰与物料自动下料装置100的下料管101的进料端1011上的法兰适配，能够实现两者的连接。进一步地，炭化炉300的进料侧也设置有法兰，进料侧的法兰与物料自动下料装置100的下料管101的出料端1012上的法兰适配，能够实现两者的连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。