混料搅拌机下料阀驱动过载保护系统的制作方法

本发明涉及一种用于钒制品入炉冶炼前应用的混料搅拌机设备，尤其涉及该混料搅拌机中的下料阀的驱动过载保护系统。

背景技术：

混料搅拌机是较早出现的一种用于各类原料搅拌的传统机械产品。广泛应用于冶金行业，矿山机械和建筑材料等领域。混料搅拌机是一种普遍采用的原料搅拌机械。在钢铁冶金领域，混料搅拌机也被广泛应用于原料混合搅拌。

现有的混料搅拌机一般包括箱体，箱体内设置有主传动轴，主传动轴的下端与减速机相连，减速机与电机相连，箱体内还设置有与主传动轴相连的固定支撑臂，固定支撑臂的两端分别连接有滚轮支撑架，滚轮支撑架上安装有滚轮，所述滚轮支撑架包括连接架和上下浮动架，连接架的一端与固定支撑臂相连，连接架的另一端通过铰接结构与上下浮动架相连，上下浮动架上安装有所述滚轮，箱体的下料口的下方设置有与箱体相连的下料斗。下料斗内设置有控制阀，现有的控制阀包括阀芯和用于驱动阀芯直线移动的驱动机构。这种控制阀在使用时会出现以下问题：由于钒合金原料的特性，几种钒合金原料经过破碎和筛选后进入搅拌机内混合搅拌，原料进入下料斗后原料极易结块，粘度增加，重力增加，这会导致搅拌机下料斗内的控制阀的传动机构负荷增大。原设计15KW电机经常烧损，从而导致传动机构失效、阀芯磨损、阀芯卡死等故障发生。这会影响生产现场物流，导致检修频繁负荷量增加，备件损耗大。

在申请号为CN201410598700.5的发明专利申请中公开了一种混料搅拌机用下料阀，其采用倾斜设置阀芯，同时进一步采用液压驱动机构驱动阀芯的方式，以此降低原料粘接在阀芯上，进而降低阀芯的阻力作用，以此降低对阀芯的驱动载荷。

然而，在上述专利文献公开的结构中，仍然可能存在一些极端的情况而导致阀芯卡死的情况发生，此时若相应的驱动机构强行驱动阀芯移动，很容易造成驱动阀芯的载荷过大，容易造成下料斗以及阀芯等结构的损坏以及造成相应的电机或者液压油泵等超负荷工作或者发生卡死现象而造成设备损坏。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种防止阀芯卡死时驱动阀芯的载荷过大而引起的下料斗以及阀芯等结构的损坏以及造成相应的电机或者液压油泵等超负荷工作或者发生卡死现象而造成设备损坏的混料搅拌机下料阀驱动过载保护系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：混料搅拌机下料阀驱动过载保护系统，包括箱体、设置在箱体下方的下料斗和驱动系统，在下料斗内设置有阀芯；所述阀芯可移动地设置在下料斗内，并且阀芯上的连接端从下料斗的一侧穿出后与驱动系统上的驱动端传动连接，通过驱动系统可驱动阀芯在下料斗内移动，以实现对下料斗的开关控制；还包括控制系统和载荷监测机构，所述载荷监测机构设置在所述连接端和所述驱动端之间，所述载荷监测机构包括压力监测机构，所述压力监测机构包括第一弹性件和第一压力传感器，所述第一压力传感器固定连接在连接端上，所述第一弹性件的一端与第一压力传感器固定连接，第一弹性件的另一端固定连接在驱动端上；所述控制系统通过信号线分别与第一压力传感器和驱动系统信号连通。

进一步的是：所述载荷监测机构还包括拉力监测机构，所述拉力监测结构包括第二弹性件和第二压力传感器，在阀芯的连接端上设置有L形的第一安装端，在驱动系统的驱动端上设置有L形的第二安装端，并且第一安装端和第二安装端部分重叠设置后相互扣接配合，所述第二压力传感器固定连接在第二安装端上，所述第二弹性件的一端与第二压力传感器固定连接，第二弹性件的另一端固定连接在第一安装端上；所述第二压力传感器通过信号线与控制系统信号连通。

进一步的是：所述驱动系统为液压式驱动系统，所述液压式驱动系统包括液压缸、液压油泵、控制阀和液压油箱，所述驱动端为液压缸上的液压杆的自由端，所述控制系统通过信号线与驱动系统中的液压油泵信号连通。

进一步的是：所述第一弹性件和第二弹性件均为弹簧。

进一步的是：所述控制系统为PLC控制系统。

本发明的有益效果是：本发明通过设置控制系统和载荷监测机构，利用载荷监测机构可实现实时监测由驱动端和连接端之间传递的载荷大小，进而可在发生过载或者即将过载情况时，由载荷监测机构及时反馈实时载荷大小，然后由控制系统根据监测的载荷情况及时控制相应的驱动系统降低载荷或者停机；然后可再由检修人员进行人工检查。因此，通过采用本发明所述的保护系统后，可有效地避免在出现阀芯卡死的极端情况时，因驱动系统驱动载荷过载而引起的设备损坏问题。另外，本发明中进一步通过同时采用特定结构的压力监测机构和拉力监测机构，可实现对拉力载荷和压力载荷进行同步监测，以此实现在下料斗2开、关过程中的载荷监测。

附图说明

图1为本发明所述的混料搅拌机下料阀驱动过载保护系统的结构示意图；

图2为压力监测机构的结构示意图；

图3为拉力监测机构的结构示意图；

图4为同时设置有压力监测机构和拉力监测机构时的结构示意图；

图中标记为：箱体1、下料斗2、阀芯3、连接端31、第一安装端311、驱动系统4、驱动端41、第二安装端411、液压缸42、液压油泵43、控制阀44、液压油箱45、控制系统5、信号线51、压力监测机构6、第一压力传感器61、第一弹性件62、拉力监测机构7、第二压力传感器71、第二弹性件72、载荷监测机构8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图4中所示，本发明所述的混料搅拌机下料阀驱动过载保护系统，包括箱体1、设置在箱体1下方的下料斗2和驱动系统4，在下料斗2内设置有阀芯3；所述阀芯3可移动地设置在下料斗2内，并且阀芯3上的连接端31从下料斗2的一侧穿出后与驱动系统4上的驱动端41传动连接，通过驱动系统4可驱动阀芯3在下料斗2内移动，以实现对下料斗2的开关控制；还包括控制系统5和载荷监测机构8，所述载荷监测机构8设置在所述连接端31和所述驱动端41之间，所述载荷监测机构8包括压力监测机构6，所述压力监测机构6包括第一弹性件62和第一压力传感器61，所述第一压力传感器61固定连接在连接端31上，所述第一弹性件62的一端与第一压力传感器61固定连接，第一弹性件62的另一端固定连接在驱动端41上；所述控制系统5通过信号线51分别与第一压力传感器61和驱动系统4信号连通。

其中，压力监测机构6是用于监测驱动端41与连接端31之间的压力载荷大小，在使用时，通过第一弹性件62可向第一压力传感器61施加相应的压力，进而由第一压力传感器61监测该压力的大小，然后再将监测数据通过相应的信号线51输送给控制系统5，由控制系统5根据预设的载荷阀值进行判断，当监测的载荷大小大于预设阀值时，则由控制系统5发出相应的控制信号，以控制驱动系统4停机或者减小载荷。压力监测机构6的具体结构可参照附图2中所示进行设置。

另外，为了能同时监测驱动端41和连接端31之间的拉力载荷大小，本发明中进一步设置载荷监测机构8还包括拉力监测机构7，所述拉力监测结构7包括第二弹性件72和第二压力传感器71，在阀芯3的连接端31上设置有L形的第一安装端311，在驱动系统4的驱动端41上设置有L形的第二安装端411，并且第一安装端311和第二安装端411部分重叠设置后相互扣接配合，所述第二压力传感器71固定连接在第二安装端411上，所述第二弹性件72的一端与第二压力传感器71固定连接，第二弹性件72的另一端固定连接在第一安装端311上；所述第二压力传感器71通过信号线51与控制系统5信号连通。这样在驱动端41向连接端31施加拉力作用时，通过第一安装端311和第二安装端411的扣接配合可将拉力转化为施加在第二弹性件72和第二压力传感器71上的压力作用。拉力监测机构7的具体结构可参照附图3中所示结构进行设置。当然，在同时设置压力监测机构6和拉力监测机构7的情况下，可参照附图4中所示的结构进行设置。

更具体的，本发明中的驱动系统4可优选为液压式驱动系统，参照附图1中所示：液压式驱动系统包括液压缸42、液压油泵43、控制阀44和液压油箱45等结构，此时所述驱动端41为液压缸42上的液压杆的自由端。工作时，由液压油泵43从液压油箱45内抽起液压油并加压后经控制阀44的控制后输入给液压缸42以此实现对液压缸42内的液压杆的伸缩驱动；相应的只需要通过控制控制阀44的工作状态即可实现对液压杆伸缩驱动的转换控制。当然，在上述设置具体的液压式驱动系统中，控制系统5可通过信号线51与液压油泵43相连，以控制液压油泵43的工作状态，进而实现对液压杆的输出载荷进行控制。当然，不失一般性，本发明中也可通过相应的信号线51将控制系统5和上述控制阀44进行信号连通，进而通过控制系统5控制控制阀44的工作状态以代替控制液压油泵43的工作状态，以此也可实现对液压杆的输送载荷进行控制。

在上述本发明的具体结构中，其第一弹性件62和第二弹性件72的作用一方面是可实现施加相应载荷的弹性缓冲作用，避免硬接触配合；另一方面则可借助弹性件向相应的压力传感器施加载荷并被压力传感器有效地监测。具体的，第一弹性件62和第二弹性件72均可采用弹簧即可。

另外，本发明中的控制系统5，其作用是用于接收从相应的压力传感器所监测到的载荷大小，并根据监测数据大小进行逻辑判断，然后根据判断结果实现对驱动系统4的反馈控制，以控制驱动系统4输出的载荷大小，防止过载的情况发生或者在即将发生过载情况时及时控制停机以保护设备。