粉体材料加工集成装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种粉体材料加工集成装置，要解决的技术问题是提高生产效率，改善工作环境。本发明的粉体材料加工集成装置设有顺序密封连接的地面料仓、输料管道、负压仓、混合仓、分级筛、定量出料阀和出料仓；所述分级筛、定量出料阀和出料仓设置在密闭腔内，出料仓下部设置有变频调速计量输送机，变频调速计量输送机的传送带伸出密闭腔；密闭腔经除尘管道连接除尘箱，除尘箱与风机相连接。本发明与现有技术相比，将加料、混合、筛分和出料设备集成，提高了粉体材料在加料、混合、筛分和出料各工序的生产效率和自动化程度，降低了生产过程中扬起的粉尘量，改善了工作环境，有效利用除尘器回收的粉尘，既减少了粉尘的排放，又降低了生产成本。
【专利说明】粉体材料加工集成装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种粉体材料加工设备，特别是一种集粉体材料加料、混合、筛分、自 动出料和除尘的集成设备。
【背景技术】
[0002] 粉体材料是一大类很重要的材料，它涉及能源、电子等工业领域。如粉体硅材料是 电子工业中最重要的材料，它在加工过程中需要进行加料、筛分等工序；锂离子电池正负极 材料也是粉体材料，它是锂离子电池的核心材料，其加工过程涉及加料、混合、筛分、出料等 工序。
[0003] 粉体材料传统的加料、混合、筛分等工序分别单独进行，大部分工序也没有除尘设 备。材料的输送主要靠人力，需要把材料从地面分批搬上混合仓顶部加料，这样的劳动方式 使得劳动效率极低，并且在往混合仓顶部搬运过程中易发生意外事故；混合仓在单独混料 过程中会产生大量的粉尘，混合完毕后，从混合仓中取出，再进行筛分，筛分过程中又会产 生大量的粉尘；筛分完成后，传统的人工出料方式不但效率低，并会产生大量的粉尘，三步 工序的分步进行及传统的人工出料方式所产生的粉尘会导致现场工作环境变差，影响工作 效率和作业人员的身体健康；同时多步工序的单独进行也使除尘工作变得困难，生产中产 生的扬尘也造成了材料回收率的下降。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种粉体材料加工集成装置，要解决的技术问题是提高生产 效率，改善工作环境。
[0005] 本发明采用以下技术方案：一种粉体材料加工集成装置设有顺序密封连接的地面 料仓、输料管道、负压仓、混合仓、分级筛、定量出料阀和出料仓；所述分级筛、定量出料阀和 出料仓设置在密闭腔内，出料仓下部设置有变频调速计量输送机，变频调速计量输送机的 传送带伸出密闭腔；密闭腔经除尘管道连接除尘箱，除尘箱与风机相连接。
[0006] 本发明的变频调速计量输送机的传送带上放置有料筒。
[0007] 本发明的负压仓下部出料口与混合仓顶部进料口密闭连接。
[0008] 本发明的混合仓位于分级筛上部，混合仓的出料口经软连接管与分级筛的进料口 相连接。
[0009] 本发明的出料仓内设有密封隔板，将出料仓内分隔成装料区和过渡区，所述定量 出料阀的下部端口接入装料区；所述过渡区的外侧侧壁开有开口，开口用密封隔板与外界 分隔开；所述密封隔板上连接有将密封隔板向上提起的提起机构；所述出料仓下部的变频 调速计量输送机传送带的长度尺寸沿装料区和过渡区设置，传送带伸出过渡区的外侧开 □。
[0010] 本发明的装料区和过渡区区域的大小为放入一个料筒的尺寸。
[0011] 本发明的料筒装满粉体材料的重量不超过变频调速计量输送机的最大承重量。
[0012] 本发明的出料仓为长方体形状的空腔，密封隔板将出料仓内分隔成三个一字排列 的区域，中间的区域为装料区，两边的区域为过渡区。
[0013] 本发明的过渡区的顶部连接有除尘管道，连接过渡区的除尘管道与连接密闭腔的 除尘管道汇集于除尘箱。
[0014] 本发明的密封隔板、装料区和过渡区上分别设有位置传感器；所述真空泵、风机、 混合仓、分级筛、位置传感器、密封隔板提起机构的原动机、定量出料阀和变频调速计量输 送机与可编程逻辑控制器电连接。
[0015] 本发明与现有技术相比，将加料、混合、筛分和出料设备集成，提高了粉体材料在 加料、混合、筛分和出料各工序的生产效率和自动化程度，降低了生产过程中扬起的粉尘 量，改善了工作环境，有效利用除尘器回收的粉尘，既减少了粉尘的排放，又降低了生产成 本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明实施例的结构示意图。
[0017] 图2是图2的A-A视图。
【具体实施方式】
[0018] 图1和图2中各附图标记表示为：地面料仓1，输料管道2,负压仓3,真空泵4、混 合仓5,软连接管6,分级筛7,密闭腔8,除尘管道9,除尘箱10,风机11，定量出料阀12,密 封隔板13,出料仓14,料筒15,变频调速计量输送机16。
[0019] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。如图1所示，本发明的粉体 材料加工集成装置，设有顺序密封连接的地面料仓1、输料管道2、负压仓3、混合仓5、软连 接管6、分级筛7、定量出料阀12和出料仓14。
[0020] 真空泵4位于负压仓3顶部，与负压仓3连接，为负压仓3提供负压。
[0021] 负压仓3下部出料口与混合仓5顶部进料口密闭连接。
[0022] 混合仓5位于分级筛7上部，混合仓5的出料口经软连接管6与分级筛7的进料 口相连接。
[0023] 分级筛7、定量出料阀12和出料仓14设置在密闭腔8内，在密闭腔8内、出料仓 14下部设置有变频调速计量输送机16。密闭腔8连接有除尘管道9,除尘管道9连接除尘 箱10,除尘箱10与风机11相连接，风机11安装在室外。
[0024] 分级筛7设置在密闭腔8内的上部，分级筛7下部的漏斗形料仓出料口与定量出 料阀12的上部端口密闭连接，定量出料阀12的下部端口经管道接入出料仓14的中间顶 部。在密闭腔8内的右侧下部，分隔成为或设置有出料仓14。
[0025] 如图2所示，出料仓14为长方体形状的空腔，空腔内设有密封隔板13,密封隔板 13采用高分子材料或金属板，将出料仓14内分隔成三个一字排列的区域，其中，中间的区 域为装料区，两边的区域为过渡区。定量出料阀12的下部端口经管道接入出料仓14中间 的装料区。两个过渡区的外侧两端的侧壁为出料仓14的相对两侧壁，两过渡区的外侧两端 的侧壁开有开口，开口用密封隔板13与外界分隔开。每个密封隔板13上连接有将密封隔 板13向上提起的提起机构，提起机构可以将密封隔板13向上提起或放下，象闸门一样被开 启或关闭，使装料区分别与两边的过渡区连通或隔开，两过渡区的外侧两端的开口分别被 打开或关闭。定量出料阀12的下部端口经管道接入出料仓14的装料区。出料仓14下部 的变频调速计量输送机16传送带的长度尺寸（传送料筒15的方向）沿一字排列的装料区 和过渡区设置，传送带的两端伸出两过渡区的外侧两端的开口。传送带为上下两层胶垫平 行设置后连接形成封闭状，两层胶垫中间设有平行设置的滚筒，滚筒的轴线与传送带长度 方向垂直，传送带与滚筒表面形成滚动触接连接，滚筒连接驱动装置。装料区和过渡区区域 的大小为可以放入一个料筒15的尺寸，料筒15采用高分子材料制成。料筒15放置于变频 调速计量输送机16的传送带上，料筒15装满混合筛分后的粉体材料的重量不超过变频调 速计量输送机16的最大承重量。
[0026] 在密封隔板13、装料区和过渡区上分别设有位置传感器。
[0027] 出料仓14的两过渡区的顶部连接有除尘管道9,连接过渡区的除尘管道9与连接 密闭腔8的除尘管道9汇集于除尘箱10。
[0028] 地面料仓1的主仓体形状为长方体、正方体或圆柱体，主仓体顶部设置有可开启、 关闭的进料口，主仓体底部设置有漏斗形出料口，出料口与输料管道2的进料端连接，采用 卡箍将两者连接固定。地面料仓1的容量应大于混合仓5-次混合的粉体材料的最大容量。
[0029] 输料管道2采用不锈钢或高分子材料制成，内径为200-500mm，两端分别连接有中 介曲管，采用卡箍将输料管道2与两端的中介曲管连接固定。中介曲管采用不锈钢或高分 子材料，轴线为60-120°的过渡管，本实施例中轴线为90°。
[0030] 负压仓3的仓体为密封的圆筒体，仓体的顶部和侧面设有带内螺纹的开口，顶部 的开口通过适配的金属管与真空泵4抽气口连接，侧面开口通过适配的金属管与输料管道 2的出料端连接，仓体底部设置有漏斗形出料口，漏斗形出料口直接从上部伸入到混合仓5 的内。
[0031] 真空泵4采用淄博莱宝真空泵业有限公司生产的W-300,抽气速率为1080m3/h，或 WY-200往复式真空泵，抽气速率为770m 3/h。
[0032] 混合仓5采用双螺旋式混合机、卧型螺带式混合机、螺带式混合机或真空干燥式 混合机。双螺旋混合机为上海升立机械制造有限公司生产的DSH型双螺旋锥形混合机，卧 型螺带式混合机为双龙集团生产的WLDH-0. 5型卧式螺带混合机，螺带式混合机为南通罗 斯混合设备有限公司生产的RDS-0. 8型螺带式混合机，真空干燥式混合机为常州市薛氏干 燥设备有限公司生产的LPG1200/4型真空干燥混合机。负压仓3的漏斗形出料口从上部伸 入到混合仓5的进料口内，用螺丝固定，混合仓5的出料口与软连接管6连接，用卡箍固定。
[0033] 软连接管6采用泰州市双宇金属制品有限公司生产的DN15-DN500型软连接管。软 连接管6的作用是便于物料堵塞时拆卸修理。
[0034] 分级筛7采用普通筛子、直线振动筛、圆振动筛或高频振动筛。普通筛子是新乡市 先臣振动机械有限公司生产的XC型筛子，直线振动筛是新乡市力天振动机械有限公司生 产的DZSF-LT型直线振动筛，圆振动筛是河南龙威机械制造有限公司生产的2YA1237型圆 形振动筛，高频振动筛是新乡市宏源振动设备有限公司生产的GPS-2020型高频振动筛。
[0035] 密闭腔8内腔为方形、长方形或圆形可开启式结构。密闭腔8的顶部中心处开有一 个圆形开口，圆形开口的内径比软连接管6的外径稍大，通过内嵌橡胶密封圈使圆形开口 与软连接管6在连接处密封连接。圆形开口的右侧设有一个带内螺纹的开口，开口连接中 介曲管的一端，中介曲管的另一端连接除尘管道9的一端，中介曲管的另一端与除尘管道9 的一端连接处采用卡箍固定。密闭腔8的侧面开有一扇可开启的仓门，用于维修人员进入 密闭腔8维护分级筛7及其连接结构，操作人员进入密闭腔8取出筛分后不符合粒度要求 的粉体材料。
[0036] 除尘管道9采用深圳市永驰环保设备有限公司生产的300-1200PP/PVC/PE除尘管 道。
[0037] 除尘箱10采用布袋除尘箱、颗粒层除尘箱、静电除尘箱或磁力除尘箱。布袋除尘 箱是潍坊菲斯特自控设备有限公司生产的Q235型布袋除尘箱，颗粒层除尘箱是郑州洁能 达环保设备有限公司生产的MLT型颗粒层除尘箱，静电除尘箱是佛山市昊蓝除尘设备有限 公司生产的Μ型静电除尘箱，磁力除尘箱是杭州天明环境工程有限公司生产的TM型磁力除 尘箱。除尘箱10的接口与除尘管道9的另一端相连接，采用卡箍固定连接。
[0038] 风机11为上虞天宏风机有限公司生产的4-72型风机。
[0039] 定量出料阀12为泊头市除尘配件有限公司生产的YJD30型定量出料阀。
[0040] 变频调速计量输送机16为琼江工业品公司出售的Β650?2000ΜΜ型变频调速计 量输送机。
[0041] 真空泵4、风机11、混合仓5、分级筛7、位置传感器、密封隔板13提起机构的原动 机如电动机和气缸、定量出料阀12和变频调速计量输送机16与可编程逻辑控制器PLC电 连接。
[0042] 本发明的粉体材料加工集成装置，工作时，将2-5种粒度为10-200 μ m粉体材料用 人工或机械手装料方式分别装入地面料仓1，按各粉体材料的配比以及粉体材料的总量不 超过混合仓5 -次可混合的粉体材料量，将各粉体材料加入到地面料仓1，依此方法分批加 入各粉体材料到地面料仓1。采用管道式气流负压输料方法，在压力为30-90kPa的条件下， 2-5种粉体材料在负压作用下分别由地面料仓1经输料管道2被输送到负压仓3。输送粉 体材料到负压仓3后，各粉体材料在重力作用下被加入到混合仓5内进行混合。混合步骤 完成后，混合后的粉体材料经软连接管6被输送到分级筛7进行筛分，筛分后的粉体材料不 断地汇集到分级筛7的漏斗形料仓中。筛分过程中产生的粉尘经除尘管道9被收集到除尘 箱10中，除尘箱10所收集的粉尘中的有效部分还可循环利用。
[0043] 收料时，开启变频调速计量输送机16,出料仓14的装料区与一边的过渡区之间的 密封隔板13通过PLC控制开启，放置在过渡区的料筒15沿变频调速计量输送机16的传送 带被送入装料区，与出料仓14的顶部中心处连接定量出料阀12的管道端口对齐时，密封隔 板13通过PLC控制关闭，使过渡区和装料区被隔开，以便于减少装料时扬起的粉尘被扩散， 密封隔板13通过PLC控制关闭后，位置传感器会反馈控制信号使变频调速计量输送机16 停止，定量出料阀12打开，将筛分后的粉体材料装入料筒15中，当料筒15装满筛分后的粉 体材料时，再通过变频调速计量输送机16反馈的计量信号使定量出料阀12关闭，变频调速 计量输送机16开启，出料仓14的装料区与一边的过渡区之间的密封隔板13、该过渡区外侧 开口的密封隔板13通过可编程逻辑控制器PLC控制开启，将装满筛分后的粉体材料的料筒 15从出料仓14中传送出来。将装满筛分后的粉体材料的料筒15从出料仓14中传送出来 的过程中，过渡区产生的粉尘经除尘管道9被收集到除尘箱10中。
[0044] 操作人员定期经密闭腔8侧面的可开启的仓门进入密闭腔8内，从分级筛7的上 层出料口收集筛分后不符合粒度要求的粉体材料，并将不符合粒度要求的粉体材料从密闭 腔8内取出。
[0045] 定量出料阀12、密封隔板13和变频调速计量输送机16之间的程序控制联动，采用 位置传感器获取各个密封隔板13和料筒15的位置信号，定量出料阀12和变频调速计量输 送机16获取粉体材料的质量信号，用PLC控制定量出料阀12、密封隔板13和变频调速计量 输送机16动作。当变频调速计量输送机16的传送带从一过渡区传送的料筒15与连接定 量出料阀12的管道端口对齐时，
[0046] 位置传感器反馈的位置信号使变频调速计量输送机16传送带停止，装料区与该 过渡区的密封隔板13关闭，同时定量出料阀12打开，筛分后的粉体材料被装入料筒15中。 当料筒15装满筛分后的粉体材料时，变频调速计量输送机16反馈的计量信号使定量出料 阀12关闭，变频调速计量输送机16传送带开启，装料区与该过渡区的密封隔板13、该过渡 区的开口的密封隔板13开启。
[0047] 在装料区的两边设置过渡区，便于同时在一边的过渡区出料时，从另一边的过渡 区将空料筒15放入装料区，进一步提高工作效率。
[〇〇48] 本发明的粉体材料加工集成装置，可有效提高粉体材料在加料、混合、筛分和出料 工序的工作效率，将加料、混合、筛分和出料集成并自动化，降低了生产过程中扬起的粉尘 量，改善了工作环境，对除尘箱中回收的粉尘可有效利用，既减少了粉尘的排放，又降低了 成本。解决了粉体材料在加工及出料过程中，因各工序单独进行以及传统人工出料方式所 造成的低效率、安全隐患、现场环境差、除尘困难的问题。
【权利要求】
1. 一种粉体材料加工集成装置，其特征在于：所述粉体材料加工集成装置设有顺序 密封连接的地面料仓（1)、输料管道（2)、负压仓（3)、混合仓（5)、分级筛（7)、定量出料阀 (12)和出料仓（14);所述分级筛（7)、定量出料阀（12)和出料仓（14)设置在密闭腔（8) 内，出料仓（14)下部设置有变频调速计量输送机（16)，变频调速计量输送机（16)的传送 带伸出密闭腔（8);密闭腔（8)经除尘管道（9)连接除尘箱（10)，除尘箱（10)与风机（11) 相连接。
2. 根据权利要求1所述的粉体材料加工集成装置，其特征在于：所述变频调速计量输 送机（16)的传送带上放置有料筒（15)。
3. 根据权利要求2所述的粉体材料加工集成装置，其特征在于：所述负压仓（3)下部 出料口与混合仓（5)顶部进料口密闭连接。
4. 根据权利要求3所述的粉体材料加工集成装置，其特征在于：所述混合仓（5)位于 分级筛（7)上部，混合仓（5)的出料口经软连接管（6)与分级筛（7)的进料口相连接。
5. 根据权利要求4所述的粉体材料加工集成装置，其特征在于：所述出料仓（14)内设 有密封隔板（13)，将出料仓（14)内分隔成装料区和过渡区，所述定量出料阀（12)的下部端 口接入装料区；所述过渡区的外侧侧壁开有开口，开口用密封隔板（13)与外界分隔开；所 述密封隔板（13)上连接有将密封隔板（13)向上提起的提起机构；所述出料仓（14)下部的 变频调速计量输送机（16)传送带的长度尺寸沿装料区和过渡区设置，传送带伸出过渡区 的外侧开口。
6. 根据权利要求5所述的粉体材料加工集成装置，其特征在于：所述装料区和过渡区 区域的大小为放入一个料筒（15)的尺寸。
7. 根据权利要求6所述的粉体材料加工集成装置，其特征在于：所述料筒（15)装满粉 体材料的重量不超过变频调速计量输送机（16)的最大承重量。
8. 根据权利要求7所述的粉体材料加工集成装置，其特征在于：所述出料仓（14)为长 方体形状的空腔，密封隔板（13)将出料仓（14)内分隔成三个一字排列的区域，中间的区域 为装料区，两边的区域为过渡区。
9. 根据权利要求8所述的粉体材料加工集成装置，其特征在于：所述过渡区的顶部连 接有除尘管道（9)，连接过渡区的除尘管道（9)与连接密闭腔（8)的除尘管道（9)汇集于除 尘箱（10)。
10. 根据权利要求9所述的粉体材料加工集成装置，其特征在于：所述密封隔板（13)、 装料区和过渡区上分别设有位置传感器；所述真空泵（4)、风机（11)、混合仓（5)、分级筛 (7)、位置传感器、密封隔板（13)提起机构的原动机、定量出料阀（12)和变频调速计量输送 机（16)与可编程逻辑控制器（PLC)电连接。
【文档编号】B65G37/00GK104044875SQ201410233692
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】惠国栋, 王利民, 侯春平, 彭利民, 王北平, 王兴蔚 申请人:宁夏共享集团有限责任公司, 宁夏共享新能源材料有限公司