专利名称：行星式颗粒物料均匀化混批装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种颗粒物料均匀化混批装置，尤其是涉及一种可用于高温气冷堆燃料元件制造中球形颗粒物料均匀化混批装置。
背景技术：
高温气冷堆所使用的陶瓷型燃料元件中的燃料为经过多层包覆的球形颗粒弥散在石墨基体中。在元件压制前，包覆颗粒外包裹一层厚度在0. 2_左右的石墨基体粉作为压制时包覆颗粒之间的缓冲，以保护包覆层。该层石墨基体粉俗称“穿衣层”，该工艺俗称“穿衣”(原子能科学技术，37卷，增刊，41-44)。穿衣后的包覆颗粒称为穿衣颗粒，其粒径为1. 2-1. 6mm。每个燃料元件所装燃料的质量应该一定，且偏差越小越好。例如，我国高温气冷示范堆所用元件为球形，每个元件的装铀量为7g,允许公差范围±5%,即±0. 35g。为保证每批每个元件中装铀量一定，则需要保证本批次每个元件中穿衣颗粒粒径整体分布基本一致。然而穿衣颗粒粒径分布在1. 2-1. 6_，粒径分布范围较宽，且生产工艺中需要将多批穿衣颗粒进行混批，所以混批的均匀化效果直接决定了装铀量的偏差。现有的混批技术中，粉体及颗粒料的均匀化是通过将物料在不对称腔体中旋转实现的。由于穿衣颗粒密度较大且为球形，流动性较好，若采用该设备，会出现容器下部物料粒径小上部粒径大的分布状况。因此，需要一种能对球形颗粒进行混批的设备，保证混批后不同粒径的颗粒分布均匀。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是提供一种可用于高温气冷堆燃料元件制造的行星式球形颗粒物料均匀化混批装置，其能对球形颗粒进行混批，且保证混批后不同粒径的颗粒分布均匀。(二)技术方案为达上述目的，行星式颗粒物料均匀化混批装置包括给料系统和分配系统。所述分配系统包括受料斗4、空心轴5、分配管7、分配盘8、若干根与所述分配盘8相连的导料管10和分别与所述导料管10相连的若干个料瓶11，所述受料斗4的底部通过所述空心轴5与所述分配管7连通，所述分配盘8位于所述分配管7出口端的下方。优选的，所述空心轴5由电机6带动沿轴线自转，分配管7沿所述空心轴5的轴线旋转。优选的，所述分配盘8为圆形，所述分配盘8的轴线与空心轴5的轴线重合，所述分配盘8上沿圆周均布有倒锥形的孔道，所述孔道与所述导料管10相连。优选的，所述分配盘8的中央部分设有锥形突起，所述锥形突起的圆锥角为30。 -160。。
优选的，所述锥形突起的圆锥角为70° -120°。优选的，所述给料系统包括料仓I和传送机构，所述传送机构与料仓I的底部连通。优选的，所述传送机构包括溜料槽2和电磁振荡器3，所述电磁振荡器3带动所述溜料槽2振动来传送物料。优选的，所述分配盘8上设有圆形罩筒9，可防止物料外溅。(三)有益效果本发明采用上述技术方案提供的装置，同一批次料经过2次均匀化操作，料瓶中颗粒重量相对偏差小于2%，瓶中颗粒粒径分布基本一致，对不同批次颗粒，经过3次均匀化操作后，也能达到均匀化指标要求；本装置可配备多个不同孔道数目的分配盘，更换方便，可满足不同批量的要求。本发明的行星式颗粒物料均匀化混批装置具有分配精度高、均匀化效果好、操作方便、紧凑等优点，可广泛用于颗粒物料特别是球形颗粒物料的均匀化混批工艺。
图1是本发明行星式颗粒物料均匀化混批装置的结构图；图2是本发明分配盘的剖面图。图中，1 :料仓；2 :溜料槽；3 :电磁振汤器；4 :受料斗；5 :空心轴；6 :电机；7 :分配管;8 :分配盘；9 :圆形罩筒；10 :导料管；11 :料瓶。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的行星式颗粒物料均匀化混批装置作进一步详细说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中点”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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“安装”、“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。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。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1和图2所示，本发明行星式颗粒物料均匀化混批装置包括给料系统和分配系统。所述给料系统包括料仓I和传送机构，所述传送机构与料仓I的底部连通。所述料仓I为上下开口的漏斗形。所述传送机构包括溜料槽2和电磁振荡器3，所述电磁振荡器3通过带动所述溜料槽2振动来传送物料。所述料仓I用于装载颗粒物料，所述传送机构用于输送颗粒料。传送机构可以为皮带式、振动式或在重力作用下的滚动输送，本实施例中传送机构为振动式传送。所述给料系统的功能是将颗粒物料传送至分配系统的入口处，颗粒通过传送机构输送至分配系统的受料斗4内。所述分配系统包括受料斗4、空心轴5、分配管7、分配盘8、若干根与所述分配盘8相连的导料管10和分别与所述导料管10相连的若干个料瓶11，所述受料斗4的底部通过所述空心轴5与所述分配管7连通，所述分配盘8、通过所述导料管10与所述料瓶11连通，所述分配盘8位于所述分配管7出口端的下方，所述空心轴5由电机6带动沿轴线自转，分配管7沿所述空心轴5的轴线旋转作行星式往复运动。所述电机6为直流电机。所述分配盘8上设有圆形罩筒9，防止行星式颗粒物料均匀化混批装置在运行过程中颗粒外溅，并将颗粒挡回到分配盘8上重新分配。所述分配盘8为圆形，所述分配盘8的轴线与空心轴5的轴线重合，所述分配盘8上沿圆周均布有倒锥形的孔道，所述孔道与所述导料管10相连。所述孔道的分布与分配管7的运行轨迹相对应。为了防止集料，所述分配盘8的中央部分设有锥形突起，所述锥形突起的圆锥角为30° -160°。优选的，所述锥形突起的圆锥角为70° -120°。本实施例中所述锥形突起的圆锥角为105°。所述孔道的上部为倒锥形，倒锥口在分配盘8的上表面相互接触，保证分配盘8的外沿上无平台，以防止集料现象。行星式颗粒物料均匀化混批装置的运行过程如下料仓I中的颗粒物料通过传送机构输送到受料斗4，然后从受料斗4流入空心轴5并进入分配管7 ;分配管7随空心轴5作行星式往复运动，颗粒物料随分配管7转动呈圆弧形不断撒播在分配盘8各个孔道上，溅起的颗粒则通过分配盘8上的锥形突起分配到孔道中，圆形罩筒9阻止物料颗粒外溅，并使物料颗粒回溅到孔道中；接着颗粒物料沿着与分配盘8孔道下端相连的导料管10下落至料瓶11中。行星式颗粒物料均匀化混批装置运行时，首先打开直流电机并调节到合适转速，接着向料仓I中加入颗粒物料，然后开启传送机构并调整给料速度。通过上述的行星式运动，分配盘8上每个孔道接受到穿衣颗粒的几率相等。经过实验验证，对同一批次穿衣颗粒进行均匀化混批两次后，颗粒重量相对偏差为0. 86%，分成的每个等分内的穿衣颗粒粒径分布基本一致。对2个批次的穿衣颗粒进行均匀化混批3次后，颗粒重量相对偏差为1. 3%。本发明的行星式颗粒物料均匀化混批装置可配备多个不同孔道数目的分配盘8，更换方便，可满足不同批量的要求。颗粒物料的传送速度可以通过调节电磁振荡器3的振幅或皮带轮电机转速来控制，分配管7的转速可以通过调节电机6的转速来控制。以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。
权利要求
1.一种行星式颗粒物料均匀化混批装置，其特征在于行星式颗粒物料均匀化混批装置包括给料系统和分配系统，所述分配系统包括受料斗(4)、空心轴(5)、分配管(7)、分配盘(8)、若干根与所述分配盘(8)相连的导料管(10)和分别与所述导料管(10)相连的若干个料瓶(11)，所述受料斗(4 )的底部通过所述空心轴(5 )与所述分配管(7 )连通，所述分配盘(8)位于所述分配管(7)出口端的下方。
2.根据权利要求1所述的行星式颗粒物料均匀化混批装置，其特征在于所述空心轴(5)由电机(6)带动沿轴线自转，分配管(7)沿所述空心轴(5)的轴线旋转。
3.根据权利要求2所述的行星式颗粒物料均匀化混批装置，其特征在于所述分配盘 (8)为圆形，所述分配盘(8)的轴线与空心轴(5)的轴线重合，所述分配盘(8)上沿圆周均布有倒锥形的孔道，所述孔道与所述导料管(10)相连。
4.根据权利要求1所述的行星式颗粒物料均匀化混批装置，其特征在于所述分配盘 (8)的中央部分设有锥形突起，所述锥形突起的圆锥角为30° -160°。
5.根据权利要求4所述的行星式颗粒物料均匀化混批装置，其特征在于所述锥形突起的圆锥角为70° -120°。
6.根据权利要求1-5任一项所述的行星式颗粒物料均匀化混批装置，其特征在于所述给料系统包括料仓(I)和传送机构，所述传送机构与料仓(I)的底部连通。
7.根据权利要求6所述的行星式颗粒物料均匀化混批装置，其特征在于所述传送机构包括溜料槽(2 )和电磁振荡器(3 )，所述电磁振荡器(3 )带动所述溜料槽(2 )振动来传送物料。
8.根据权利要求1所述的行星式颗粒物料均匀化混批装置，其特征在于所述分配盘 (8)上设有圆形罩筒(9)，可防止物料外溅。
全文摘要
本发明提供一种行星式颗粒物料均匀化混批装置，其包括给料系统和分配系统，所述分配系统包括受料斗(4)、空心轴(5)、分配管(7)、分配盘(8)、若干根与所述分配盘(8)相连的导料管(10)和分别与所述导料管(10)相连的若干个料瓶(11)，所述受料斗(4)的底部通过所述空心轴(5)与所述分配管(7)连通，所述分配盘(8)位于所述分配管(7)出口端的下方。所述空心轴(5)由电机(6)带动沿轴线自转，分配管(7)沿所述空心轴(5)的轴线旋转。本发明行星式颗粒物料均匀化混批装置具有分配精度高、均匀化效果好、操作方便、紧凑等优点，可广泛用于颗粒物料特别是球形颗粒物料的均匀化混批工艺。
文档编号B65B37/04GK102991733SQ20121054152
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者卢振明, 张 杰, 周湘文, 刘兵, 唐亚平 申请人:清华大学