一种固体颗粒流扩散装置的制作方法

本实用新型涉及矿山和机制砂技术领域，尤其涉及一种固体颗粒流扩散装置。

背景技术：

在矿山和机制砂行业常需要将固定颗粒料进行输送和筛分，固定颗粒料通过带式输送机经过长距离输送至筛分处，然后在筛子中经过进一步的细分分离后落入下游环节。

在实际操作中，固体颗粒从输送进入到筛分有两种方式：方式一，固体颗粒从带式输送机直接落入筛子中进行筛分，这种方式操作简单，所需设备较少，但是这种方式的筛子的宽度通常大于带式输送机的宽度，导致落入筛子的固体颗粒料只是集中在筛网上的某一块区域，使得筛网的实际有效利用面积较小，极大地影响了筛子的工作效率；方式二，带式输送机输送的固体颗粒先进入振动扩散器，再落入筛子，筛网面的固体颗粒分布很均匀，但是由于振动扩散器利用自身振动使固体颗粒在自重作用下摊铺扩散，需要振动扩散器以及支撑平台具有较高的的结构稳定性，且振动所消耗的能量很大，无形中使设备总成本增大，另外，现有的振动扩散器需在动力驱动下工作，且自身体积较大影响其它设备的布置。

因此，设计一种耗能少、体积小且能够实现对固体颗粒料摊铺扩散的扩散装置就显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题旨在提供一种固体颗粒流扩散装置，该装置不耗能且体积小，通过固体颗粒流自身的重力和流动势能，实现固体颗粒的摊铺扩散，进而使固体颗粒流宽度增加。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种固体颗粒流扩散装置，包括箱体，所述箱体包括前板和后板以及与所述前板和后板相连接的两个侧板，所述箱体的顶部形成进料口，所述箱体的底部形成出料口，沿所述箱体的顶部朝向底部的方向，所述后板的宽度逐渐增大，所述箱体内设有导流机构，所述导流机构用于将从所述进料口进入的固体颗粒流向所述两个侧板处扩散。

在上述固体颗粒流扩散装置中，固体颗粒流以一定速度从进料口进入箱体内，经过导流机构的作用，固体颗粒流向着两个侧板处扩散，而由于沿着箱体的顶部朝向底部的方向，后板的宽度逐渐增大，故两个侧板不会对固体颗粒流的扩散造成影响，因此，上述固体颗粒流扩散装置能够通过固体颗粒流自身的重力和流动势能，实现固体颗粒的摊铺扩散，进而使固体颗粒流宽度增加，不需其他能源驱动，节能环保，节约成本。

优选地，所述前板和后板相互平行，所述导流机构形成于所述后板朝向所述前板的侧面上，所述导流机构包括多个导流板，沿所述后板的宽度方向，所述多个导流板对称分布在所述后板的对称中心线的两侧且相对所述后板的对称中心线倾斜设置，且位于所述后板的对称中心线同一侧的导流板与侧板之间相互平行。

优选地，所述导流机构还包括至少两个沿所述后板的宽度方向延伸的集料挡板，所述多个导流板设置在相邻的两个集料挡板之间，每一相邻的两个集料挡板之间。

优选地，当导流机构包括多于两个集料挡板时，位于相邻的两个集料挡板之间的导流板形成一层导流板，每相邻的两层导流板交错设置。

优选地，所述后板与水平方向成设定的倾斜角度倾斜设置，所述倾斜角度比所述固体颗粒流中固体颗粒的运动安息角大35°～40°。

优选地，所述导流板与所述集料挡板的朝向与所述导流板相平行侧板方向的夹角根据下述公式计算：

sinα*sinθ＝sin(β+C)

其中，α为所述导流板与所述集料挡板的朝向与所述导流板相平行侧板方向的夹角；

β为所述固体颗粒流中固体颗粒的运动安息角；

θ为所述后板的倾斜角度；

C为实际应用相对理想状况的角度增量，取值范围为20°～25°。

优选地，所述导流机构设置在所述两个侧板相对的侧面上，所述导流机构包括导流板组件，所述导流板组件与所述箱体配合形成具有一个进口和一个出口的V型槽，所述V型槽的进口朝向所述进料口，所述V型槽的出口朝向所述出料口，且所述V型槽的进口宽度大于所述V型槽的出口宽度。

优选地，所述导流板组件包括第一导流板对，所述第一导流板对与所述箱体的两个侧板配合形成与所述进料口正对的第一V型槽。

优选地，所述导流板组件还包括两个第二导流板对，每一个所述第二导流板对与所述箱体的两个侧板配合形成第二V型槽，沿着所述箱体的顶部朝向底部的方向，所述第一V型槽与所述第二V型槽依次排列，且两个所述第二V型槽以所述第一V型槽为中心对称分布。

优选地，所述导流板组件还包括第三导流板对，所述第三导流板对与所述箱体的前板配合形成第三V型槽、与所述箱体的后板配合形成第四V型槽，第三V型槽、第四V型槽对称分布在所述侧板的对称中心线的两侧，且第三V型槽、第四V型槽分别位于两个所述第二V型槽背离所述侧板的对称中心线的一侧，沿着所述箱体的顶部朝向底部的方向，所述第二V型槽与第三V型槽、第四V型槽依次排列。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种固体颗粒流扩散装置的结构示意图；

图2为图1提供的一种固体颗粒流扩散装置的A-A剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种固体颗粒流扩散装置的结构示意图；

图4为图3提供的另一种固体颗粒流扩散装置的B-B剖视图。

具体实施方式

下面将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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2、图3以及图4所示，一种固体颗粒流扩散装置，包括箱体，箱体包括前板2和后板1以及与前板2和后板1相连接的两个侧板3，箱体的顶部形成进料口5，箱体的底部形成出料口6，沿箱体的顶部朝向底部的方向，后板1的宽度逐渐增大，箱体内设有导流机构4，导流机构4用于将从进料口5进入的固体颗粒流向两个侧板3处扩散。

在上述固体颗粒流扩散装置中，固体颗粒流以一定速度从进料口5进入箱体内，经过导流机构4的作用，固体颗粒流向着两个侧板3处扩散，而由于沿着箱体的顶部朝向底部的方向，后板1的宽度逐渐增大，故两个侧板3不会对固体颗粒流的扩散造成影响，因此，上述固体颗粒流扩散装置能够通过固体颗粒流自身的重力和流动势能，实现固体颗粒的摊铺扩散，进而使固体颗粒流宽度增加，不需其他能源驱动，节能环保，节约成本。

一种优选实施方式中，如图1以及图2所示，前板2和后板1相互平行，导流机构4形成于后板1朝向前板2的侧面上，导流机构4包括多个导流板42，沿后板1的宽度方向，多个导流板42对称分布在后板1的对称中心线的两侧且相对后板1的对称中心线倾斜设置，且位于后板1的对称中心线同一侧的导流板42与侧板3之间相互平行。

在上述固体颗粒流扩散装置中，固体颗粒流以一定速度从进料口5进入箱体内，固体颗粒流遇到对称分布在后板1的对称中心线的两侧且相对后板1的对称中心线倾斜设置的导流板42后，一部分固体颗粒从导流板42之间的间隔中直接滑落，另一部分固体颗粒在导流板42的作用下速度方向向着侧板3的方向偏转，使得固体颗粒向着侧板3处扩散。

具体地，导流机构4还包括至少两个沿后板1的宽度方向延伸的集料挡板41，多个导流板42设置在相邻的两个集料挡板41之间，每一相邻的两个集料挡板41之间，沿后板1的宽度方向延伸，集料挡板41与后板1配合形成集料区，即集料挡板41设置于后板1上可以使落在集料挡板41上的固体颗粒流中的固体颗粒流被集料挡板41挡住，从而使固体颗粒流集中在集料挡板41与后板1形成的集料区域上。

在上述固体颗粒流扩散装置中，固体颗粒流以一定速度从进料口5进入箱体内，固体颗粒流落到集料挡板41上，在固体颗粒填满集料挡板41与后板1配合形成的集料区后向下滑落，一部分固体颗粒从导流板42之间的间隔中直接滑落，另一部分固体颗粒在导流板42的作用下速度方向向着侧板3的方向偏转，使得固体颗粒向着侧板3处扩散。

集料挡板41与后板1配合形成的集料区使得在固体颗粒填满集料区后继续从进料口5进入箱体的颗粒在下落过程中不会直接接触后板1，减少对后板1造成的磨损。

当固体颗粒的速度方向改变时，固体颗粒流的流向改变，增加了固体颗粒流间的相对接触和摩擦，使得固体颗粒的棱角钝化，提高了固体颗粒的外观质量。

具体地，如图2所示，当导流机构4包括多于两个集料挡板41时，位于相邻的两个集料挡板41之间的导流板42形成一行导流板42，每相邻的两层导流板42交错设置，使得较多的固体颗粒的速度方向发生偏转，使得固体颗粒的流向改变，达到扩散的目的；另外，这种设置方式也使固体颗粒更容易堆积在每一层导流板42的间隔中，避免了固体颗粒和后板1的接触，提高装置的使用寿命，也减低了因撞击产生的噪音。

当导流机构4具有一层导流板42时，导流机构包括两个集料挡板41，固体颗粒流遇到导流板42后，一部分固体颗粒从导流板42之间的间隔中直接滑落，另一部分固体颗粒在导流板42的作用下速度方向向着侧板3的方向偏转，使得固体颗粒向着侧板3处扩散；为了获得更好地扩散效果，导流机构4具有多层导流板42时，一部分固体颗粒从导流板42之间的间隔中直接滑落进入到下一层导流板42之间，另一部分固体颗粒在导流板42的作用下速度方向向着侧板3的方向偏转进入到下一层导流板42之间，经过若干层导流板42的作用后固体颗粒流的宽度逐渐增加，使得固体颗粒向着侧板3处扩散，达到摊铺扩散的目的。同时，固体颗粒流的扩散作用使固体颗粒层变薄，增加了固体颗粒与流向和固体颗粒的流动方向相反的除尘气流的接触面积，而沿着箱体的顶部朝向底部的方向上，后板1的宽度逐渐增大，使除尘气流从箱体的底部流向箱体的顶部时的速度增加，更利于除尘气流带走粉尘。

具体地，如图1所示，后板1与水平方向成设定的倾斜角度倾斜设置，倾斜角度比固体颗粒流中固体颗粒的运动安息角大35°～40°。

后板1相对于水平方向的成设定倾斜角度倾斜设置，且倾斜角度比固体颗粒的运动安息角大35°～40°，能够使固体颗粒恰好在箱体中自由滑落，同时又可以保证导流板42有比较大的倾斜角度，其中，倾斜角度与固体颗粒的运动安息角的差值可以为35°、36°、37°、38°、39°、40°。

为了更好地达到固体颗粒流扩散的目的，集料挡板41相对于后板1的高度一般等于较大固体颗粒粒径直径，便于较大固体颗粒集落在集料挡板41上，其中，较大固体颗粒是指经过单层筛分后，粒径和该筛网孔径接近的固体颗粒，若经过多层筛分，则指和较大筛网孔径接近的固体颗粒；导流板42之间的最小间距需确保固体颗粒不会挤卡在其中，一般取最大固体颗粒粒径的2.25倍。

具体地，导流板42与集料挡板41的朝向与导流板42相平行侧板3方向的夹角根据下述公式计算：

sinα*sinθ＝sin(β+C)

其中，α为导流板42与集料挡板41的朝向与导流板42相平行侧板3方向的夹角；

β为固体颗粒流中固体颗粒的运动安息角；

θ为后板1的倾斜角度；

C为实际应用相对理想状况的角度增量，取值范围为20°～25°。

理论上，导流板42与集料挡板41的朝向与导流板42相平行侧板3方向的夹角按空间角度理论上需满足公式sinα*sinθ＝sinβ，通过公式sinα*sinθ＝sinβ计算出的为导流板42相对集料板的最小偏转角，但实际应用中为确保固体颗粒流动通畅，计算时需将固体颗粒的运动安息角增加20°～25°，故实际应用中，导流板42与集料挡板41的朝向与导流板42相平行侧板3方向的夹角据公式sinα*sinθ＝sin(β+C)进行计算，其中，C的取值可以为20°、21°、22°、23°、24°、25°。

一种优选实施方式中，如图3以及图4所示，导流机构4设置在两个侧板3相对的侧面上，导流机构4包括导流板组件43，导流板组件43与箱体配合形成具有一个进口和一个出口的V型槽，V型槽的进口朝向进料口5，V型槽的出口朝向出料口6，且V型槽的进口宽度大于V型槽的出口宽度。

在上述固体颗粒流扩散装置中，固体颗粒流以一定速度从进料口5进入箱体内，固体颗粒流落入到V型槽内，由于V型槽的进口宽度大于V型槽的出口宽度，使得固体颗粒在自身的流动时能和重力的作用下向着两侧扩散，进而达到固体颗粒流摊铺扩散的目的。

在上述固体颗粒流扩散装置的基础上，一种优选实施方式中，如图4所示，导流板组件43包括第一导流板对431，第一导流板对431与箱体的两个侧板3配合形成与进料口5正对的第一V型槽a。固体颗粒流以一定速度从进料口5进入箱体内，一部分固体颗粒流首先落入到第一V型槽a内，当进入第一V型槽a内的固体颗粒多于流出第一V型槽a的颗粒时，另一部分固体颗粒流的流向改变，向着两侧扩散，使得固体颗粒流摊铺扩散。

在上述固体颗粒流扩散装置的基础上，为了更好地达到固体颗粒流扩散的目的，具体地，如图4所示，导流板组件43还包括两个第二导流板对432，每一个第二导流板对432与箱体的两个侧板3配合形成第二V型槽b，沿着箱体的顶部朝向底部的方向，第一V型槽a与第二V型槽b依次排列，且两个第二V型槽b以第一V型槽a为中心对称分布。固体颗粒流以一定速度从进料口5进入箱体内，一部分固体颗粒流首先落入到第一V型槽a内，当进入第一V型槽a内的固体颗粒多于流出第一V型槽a的颗粒时，另一部分固体颗粒流的流向改变，落入到第二V型槽b内，而当进入第二V型槽b内的固体颗粒多于流出第二V型槽b的颗粒时，一部分固体颗粒流的流向改变，继续向着两侧扩散，使得固体颗粒流的宽度进一步增大。

在上述固体颗粒流扩散装置的基础上，为了使使得固体颗粒流的宽度更进一步增大，具体地，如图4所示，导流板组件43还包括第三导流板对433，第三导流板对433与箱体的前板2配合形成第三V型槽c、与箱体的后板1配合形成第四V型槽d，第三V型槽c、第四V型槽d对称分布在侧板3的对称中心线的两侧，且第三V型槽c、第四V型槽d分别位于两个第二V型槽b背离侧板3的对称中心线的一侧，沿着箱体的顶部朝向底部的方向，第二V型槽b与第三V型槽c、第四V型槽d依次排列。

固体颗粒流以一定速度从进料口5进入箱体内，一部分固体颗粒流首先落入到第一V型槽a内，当进入第一V型槽a内的固体颗粒多于流出第一V型槽a的颗粒时，另一部分固体颗粒流的流向改变，落入到第二V型槽b内，而当进入第二V型槽b内的固体颗粒多于流出第二V型槽b的颗粒时，一部分固体颗粒流的流向改变，落入到第三V型槽c内，在第三V型槽c内固体颗粒继续扩散，使得固体颗粒流的宽度更进一步增大，达到更好地扩散固体颗粒流的目的。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。