一种具有缓冲装置的制粒机及其使用方法与流程

本发明涉及制粒机械，特别涉及一种具有缓冲装置的制粒机及其使用方法。

背景技术：

在饲料的生产过程中，原材料先经制粉设备成为粉状物料，粉状物料再经传输设备进入制粒机内形成颗粒状物料，使得饲料的性状更加稳定且利于储存和运输。制粒机制粒快、效果好，在制药、化工、食品工业广泛应用，制粒机作为饲料成型的核心设备，作用较为重要且价格高昂，所以在制粒机的使用过程中，一般会设置物料缓冲装置对制粒机进行保护。

公告号为cn204579845u的中国专利公开了一种过渡缓冲仓装置，包括分收筛和制粒机，分收筛的出口与制粒机的进口之间设有缓冲仓，分收筛的出口连接有人字形溜管，人字形溜管的一个支管通向缓冲仓，人字形溜管的另一个支管中安装有阀门，缓冲仓的底部设有出口并连接有通向制粒机进口的送料管道。本发明结构简单，在分收筛与制粒机之间设置缓冲仓，经筛分、分收的粉料放入缓冲仓，需要制粒时，只需打开缓冲仓出口的仓门，粉料即可自动进入制粒机进行制粒，节省了人力，提高了生产效率；且人字形溜管便于粉料进入其他的制粒流程和进一步的筛分、分收流程。但是在实际使用过程中，需要人工打开缓冲仓出口的仓门，缓冲仓中的物料一般为高温高湿的粉状物料，物料的温度可达80℃至90℃。打开仓门时，缓冲仓内的高温蒸汽可能会烫伤工作人员。同时，粉状物料容易通过敞开的仓门逸散到空气中，使得工厂内空气环境中的粉尘浓度升高，极易产生粉尘爆炸，引发严重的安全事故。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有缓冲装置的制粒机，具有自动化保护制粒设备正常运行的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种具有缓冲装置的制粒机，包括制粉设备、第一输送装置、第一驱动电机、引料箱、制粒设备和第三驱动电机，所述制粉设备与第一输送装置的始端连接，所述第一输送装置与第一驱动电机的输出轴连接，所述引料箱与制粒设备的进料处连接，所述制粒设备与第三驱动电机的输出轴连接，所述第一输送装置的末端连接有竖直设置的缓冲装置，所述缓冲装置包括相连的缓冲管和缓冲箱，所述缓冲箱位于缓冲管下方，所述缓冲箱下方连接有第二输送装置，所述第二输送装置连接有第二驱动电机，所述第二输送装置远离缓冲箱的一端与引料箱连接。

通过采用上述技术方案，物料经制粉设备进行前期加工后进入到第一输送装置中，第一输送装置将物料经缓冲装置输送至第二输送装置中，第二输送装置将物料经引料箱输送至制粒设备中进行制粒。当制粒设备内的物料沉积导致第三驱动电机超负荷运转时，可以减慢第二驱动电机的转速或令第二驱动电机停机，第二输送装置从而放缓或停止输送物料，第一输送装置输送的物料通过缓冲管堆积在缓冲箱中，待制粒设备将沉积物料处理完毕，第三驱动电机恢复正常运转，第二驱动电机恢复正常运转，对缓冲箱内的堆积物料进行处理。缓冲装置的设置可以起到保护第三驱动电机的作用，从而使得制粒设备处于平稳的正常工作状态，延长机器使用寿命。同时在对物料输送过程中，缓冲装置始终处于密封状态，可以减少物料逸散到空气中而产生物料浪费和安全隐患。通过控制第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机的工作状态可以完成对物料输送状态的控制，整个过程更加自动化，减少了人力的参与，保障了工作人员的安全。

进一步的，所述第三驱动电机内设有电流传感器，所述电流传感器通过plc控制器与第二驱动电机的控制端电连接。

通过采用上述技术方案，plc控制器可以根据接收到的第三驱动电机的电流信号，来控制第二驱动电机的工作状态。当第三驱动电机的工作电流为额定电流时，plc控制器控制第二驱动电机以额定电流正常工作，第二输送装置以正常速度送料；当第三驱动电机的工作电流高于额定电流且低于危险电流时，plc控制器控制第二驱动电机缓速运作，使得第二输送装置的送料速度放缓；当第三驱动电机的工作电流达到危险电流时，plc控制器控制第二驱动电机停机，使得第二输送装置停止送料。该技术方案可以使得第二驱动电机的运行过程受到自动调节控制，减少人力，使得设备的自动化程度更高。

进一步的，所述缓冲箱的宽度大于缓冲管的宽度，所述缓冲箱的内顶壁上设有距离传感器，所述距离传感器通过plc控制器与第一驱动电机和制粉设备的控制端电连接，所述距离传感器通过plc控制器电连接有报警灯。

通过采用上述技术方案，缓冲箱的宽度较大，可以为物料堆积提供足够空间，同时距离传感器需要朝向物料表面设置，缓冲箱宽度增大而形成的缓冲箱内顶壁可为距离传感器提供安装位置。当缓冲箱内物料堆积到可触发距离检测器的高度时，距离传感器检测到物料上表面距离缓冲箱内顶壁的距离过近而向plc控制器发送脉冲信号，plc控制器接收到脉冲信号后使得第一驱动电机和制粉设备停机，同时控制报警灯亮起，提醒工作人员进行检修。

进一步的，所述距离传感器设置在远离缓冲管的一侧，所述缓冲管的下端设有引料板，所述引料板朝向缓冲箱的中心倾斜设置。

通过采用上述技术方案，距离传感器距缓冲管的距离较远，引料板对下落的物料有阻挡作用，可以使得距离传感器测距时不易受到下落物料的影响而发送错误信号。同时，引料板将物料引向缓冲箱中心，可以使得物料从缓冲箱中部向侧边堆积，使得物料的堆积更加均匀，物料高度的上升更能体现物料的实际堆积程度，使得距离传感器的测量更加准确可靠。

进一步的，所述缓冲管内侧壁上设有若干向下倾斜设置的错料板。

通过采用上述技术方案，由于制粉设备产出的物料处于高温高湿的状态，粉状物料在输送的过程中可能会出现粘结成块的现象，不利于物料后续加工，错料板的设置可以让物料在缓冲管中下落的同时，与错料板发生碰撞而使得粘结成块的物料碎化，利于后续加工。

进一步的，所述缓冲管和缓冲箱上设有加热装置。

通过采用上述技术方案，生产过程中，物料的温度和湿度需要控制在一个合理的范围内以满足加工要求。物料的湿度保持通过设备内密封实现，物料在输送和堆积过程容易与外界进行热交换而导致热量流失，加热装置的设置可以及时为物料回温，使得物料保持在规定的温度范围内，利于后续加工。

进一步的，所述加热装置包括若干贴合设置在缓冲管和缓冲箱外表面的硅胶加热片。

通过采用上述技术方案，硅胶加热片为薄片状且有良好的柔软性，可以直接贴合在缓冲管和缓冲箱的外表面对内部物料进行加热保温。

进一步的，所述缓冲箱和引料箱内均设有温湿一体传感器，所述温湿一体传感器电连接有外部显示屏。

通过采用上述技术方案，方便工作人员从外部显示屏同时监测设备内物料的温度和湿度情况。

本发明的另一目的是提供一种具有缓冲装置的制粒机的使用方法，具有高度自动化保护制粒设备正常运行的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种具有缓冲装置的制粒机的使用方法，具体步骤为：

步骤一：依次启动第三驱动电机、第二驱动电机及第一驱动电机；

步骤二：物料经过制粉设备、第一输送装置、缓冲装置、第二输送装置及引料箱后进入制粒设备内加工，电流传感器检测到第三驱动电机电流稳定在额定电流，第二驱动电机保持正常运转，当检测到第三驱动电机电流高于额定电流，则控制第二驱动电机转速减缓，若检测到第三驱动电机电流达到规定危险值，则控制第二驱动电机停机；

步骤三：距离传感器检测到缓冲箱内物料堆积至规定高度后，则控制第一驱动电机停机并亮起警报灯，工作人员对机器检修后依次启动第三驱动电机和第二驱动电机，待缓冲箱内物料处理完成后启动第一驱动电机；

步骤四：设备整体停机时，先关闭制粉设备，再依次关闭第第一驱动电机，第二驱动电机和三驱动电机。

通过采用上述技术方案，第二驱动电机可以根据第三驱动电机的负载变化及时调整转速，从而放慢制粒设备的进料速度，使得第三驱动电机的负载降低。缓冲箱内物料堆积过多时，可能是由于制粒设备发生故障使得第三驱动电机的负载长时间无法恢复而导致，也可能是制粉设备发生故障导致物料没有达到规定的制粒需求，而使得制粒设备无法以正常的速度将物料制成颗粒。当检测到缓冲箱内物料堆积过多，则将第一驱动电机和制粉设备停机，并亮起警报灯提醒工作人员对各部件进行检修。检修完成后先启动第三驱动电机使得制粒设备处于工作状态，再启动第二驱动电机使得物料输送至运行状态下的制粒设备中，待缓冲箱内物料处理完毕后再启动制粉设备和第一驱动电机，使得距离传感器不易因为缓冲箱内原有堆积物料而再次发生误报警。

设备停机时，先关闭制粉设备，等待第一输送装置中的残留物料全部进入到缓冲箱内，第一驱动电机处于空载状态。再关闭第二驱动电机，停止对制粒设备送料，最后再关闭第三驱动电机使得制粒设备停止工作，第三驱动电机最后关闭可以减少制粒设备因供料过量而发生损坏的情况。下次再启动时，第一驱动电机可以直接空载启动，可以加快启动速度，同时也能起到保护第一电机的作用。制粒设备的送料和制粒过程中，物料始终处于密封环境中，高温高湿的物料不易对工作人员造成损伤，同时粉状的物料也不易逸散到空气中而产生粉尘爆炸的安全隐患。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过第二驱动电机和缓冲装置的设置，能够起到减少物料逸散、降低物料损耗和减轻粉尘爆炸隐患的效果；

2.通过电流传感器、距离传感器和plc控制器的设置，能够起到根据设备运行状况自动控制设备工作，提高设备自动化程度和保护制粒设备的效果；

3.通过错料板的设置，能够起到碎化物料，减少物料粘结的效果。

附图说明

图1是本实施例中具有缓冲装置的制粒机的整体结构示意图，用于体现第一输送装置、缓冲装置、第二输送装置和制粒机之间的连接关系；

图2是本实施例中具有缓冲装置的制粒机的剖面示意图，用于体现第一输送装置、缓冲装置、第二输送装置和制粒机的内部结构；

图3是图2中a部的放大示意图，用于体现引料板和距离传感器之间的连接关系。

图中，1、制粉设备；2、第一输送装置；21、第一驱动电机；3、缓冲装置；31、缓冲管；311、引料板；312、错料板；32、缓冲箱；321、距离传感器；322、报警灯；323、温湿一体传感器；324、箱门；4、第二输送装置；41、第二驱动电机；5、引料箱；6、制粒设备；61、第三驱动电机；611、电流传感器；7、控制箱；8、plc控制器；9、加热装置；91、硅胶加热片；10、外部显示屏。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种具有缓冲装置的制粒机，如图1所示，包括制粉设备1、与制粉设备1相连的第一输送装置2，第一输送装置2的出料端连接有竖直方向设置的缓冲装置3，缓冲装置3下方连接有第二输送装置4，第二输送装置4的出料端连接有引料箱5，引料箱5的右端与制粒设备6的进料端相连。第一输送装置2连接有第一驱动电机21，第二输送装置4连接有第二驱动电机41，制粒设备6连接有第三驱动电机61。制粒设备6外部设有控制箱7，第一驱动电机21、第二驱动电机41和第三驱动电机61的控制端位于控制箱7内，控制箱7外部电连接有plc控制器8和外部显示屏10，本实施例中，plc控制器8为西门子公司生产的s7-200型plc控制器。

如图2所示，缓冲装置3包括在竖直方向下依次相连的缓冲管31和缓冲箱32，设图中左右方向为缓冲管31的宽度方向，设图中垂直图纸的方向为缓冲管31的长度方向，缓冲管31宽度方向两端的内侧壁上交错设有若干向下倾斜设置的错料板312，物料在上级错料板312上滑落时恰好落到下级错料板312的板面上，错料板312的长度与缓冲管31的长度相适配。由于制粉设备1产出的物料处于高温高湿的状态，粉状物料在输送的过程中可能会出现粘结成块的现象，错料板312的设置可以让物料在缓冲管31中下落的同时，与错料板312发生碰撞而使得粘结成块的物料碎化，利于后续加工。

如图3所示，缓冲箱32的左壁与缓冲管31的左壁重合，缓冲箱32的右壁位于缓冲管31右壁的右方，可以为物料在缓冲箱32内堆积提供足够空间。缓冲箱32的右壁和缓冲管31的右壁之间连接有缓冲箱32的顶壁，缓冲箱32的顶壁上设有开口，缓冲箱32上设有与开口适配的箱门324，缓冲箱32内顶壁的右端连接有朝下设置的距离传感器321，距离传感器321与plc控制器8（参见图1）电连接，plc控制器8与第一驱动电机21（参见图1）和制粉设备1（参见图1）的控制端连接，plc控制器8还电连接有报警灯322（参见图1）。距离传感器321距缓冲管31的距离较远，可以使得距离传感器321测距时不易受到下落物料的影响而发送错误信号。缓冲箱32的容积设置满足以下条件：当第一输送装置2（参见图1）以额定转速输送物料且第二输送装置4（参见图1）停机时，物料在五分钟后填充至缓冲箱32容积的90%。缓冲管31的右内壁下端固定连接有向缓冲箱32中部倾斜的引料板311，引料板311可将下落时的物料和距离传感器321隔开，使得距离传感器321测距时受到下落物料的影响更小，测量结果更加准确。

如图1所示，第三驱动电机61上设有电流传感器611，电流传感器611通过plc控制器8与第二驱动电机41的控制端电连接。缓冲管31和缓冲箱32上设有加热装置9，加热装置9为若干贴合设置在缓冲管31和缓冲箱32外表面的硅胶加热片91，硅胶加热片91为薄片状且有良好的柔软性，可以直接贴合在缓冲管31和缓冲箱32的外表面对内部物料进行加热保温。缓冲管31和引料箱5内均设有与外部显示屏10电连接的温湿一体传感器323（参见图2），通过外部显示屏10可以实时监测设备内物料的温度和湿度情况。

具体实施过程：物料经制粉设备1进行前期加工后进入到第一输送装置2中，第一输送装置2将物料经缓冲装置3输送至第二输送装置4中，第二输送装置4将物料经引料箱5输送至制粒设备6中进行制粒。

当制粒设备6内的物料沉积导致第三驱动电机61超负荷运转时，第三驱动电机61的电流升高，电流传感器611将第三驱动电机61电流的大小信号传输至plc控制器8，plc控制器8根据第三驱动电机61的额定电流将接收到的电流信号划分出额定点、额定临界点和危险临界点，其中，额定点为额定电流值，额定临界点为额定电流值的1.1倍，危险临界点为额定电流值的1.5倍。

plc控制器8对第二驱动电机41的控制方式如下：

当plc控制器8接收到的电流信号处于额定点和额定临界点之间时，plc控制器8对第二驱动电机41的控制端不发送信号，第二输送装置4将物料以正常速度输送至制粒设备6中加工；

当plc控制器8接收到的电流信号处于额定临界点和危险临界点时，plc控制器8对第二驱动电机41的控制端发送缓速运作信号，plc控制器8程序设定第二驱动电机41的转速与接收到的电流信号大小之间呈反比关系，第二输送装置4以低速将物料输送至制粒设备6中，使制粒设备6先对已经沉积的物料进行处理；

当plc控制器8接收到的电流信号达到或超过危险临界点时，plc控制器8对第二驱动电机41的控制端发送停机信号，此时制粒设备6内的沉积较为严重且第三驱动电机61面临停机风险，需要及时断开第二驱动电机41使得第二输送装置4停止送料，令制粒设备6处理过度沉积的物料或令操作人员对制粒设备进行检修。

当缓冲箱32内的物料堆积过多时，说明制粒设备6还处于检修中，也可能是之前的工序中，如制粉设备1的制粉过程或第一输送装置2的输料过程，出现问题，从而导致制粒设备6的制粒效率下降。当缓冲箱32内物料堆积到缓冲箱32高度的90%时，距离传感器321向plc控制器8发送脉冲信号，plc控制器8接收到脉冲信号后使得第一驱动电机21和制粉设备1停机，同时控制报警灯322亮起，提醒工作人员进行检修，若检修时发现是制粉设备1制成的粉状物料不满足加工要求，则可打开缓冲箱32的箱门324对缓冲箱32内的废弃物料进行清理。检修完毕后，先低速启动第三驱动电机61使得制粒设备6运转至正常工作状态，之后再启动第二驱动电机41使得缓冲箱32内的物料输送至制粒设备6内进行处理，当缓冲箱32内的物料处理完毕后，再打开第一驱动电机21，使设备正常运作。

当设备整体需要停机时，先关闭制粉设备1，使得物料不再进入第一输送装置2中，等待第一输送装置2中的残留物料全部进入到缓冲箱32内，第一驱动电机21处于空载状态。再关闭第二驱动电机41，使得物料不再进入制粒设备6中，当制粒设备6处于空载状态时，再关闭第三驱动电机61使得制粒设备6停止工作，第三驱动电机61最后关闭可以减少制粒设备6因供料过量而发生损坏的情况。下次再启动时，第一驱动电机21可以直接空载启动，可以加快启动速度，同时也能起到保护第一电机的作用。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。