一种转盘式单颗粒连续发射装置

本发明涉及颗粒发射技术领域，尤其是用于液滴与颗粒碰撞研究的转盘式单颗粒连续发射装置。

背景技术：

液滴与颗粒碰撞在工业领域中是一种常见现象，例如喷雾干燥器里面的颗粒干燥，脱硫工艺中增湿活化反应器内液滴捕捉脱硫剂颗粒，除尘工艺中细颗粒物的去除等等。在现有的相关实验中，颗粒的运动情况主要分为两种：一是颗粒固定静止不动，利用下落的液滴捕捉撞击颗粒。二是利用真空泵吸附住固体颗粒，液滴则是由注射泵和针头来控制，利用程序控制液滴与颗粒同时下落。

然而单颗粒从不同角度，不同速度撞击液滴更符合实际情况，需要用到单颗粒发射装置对颗粒进行发射。对于现有的单颗粒发射装置，主要有三类装置：一类是弹射，颗粒被输送到发射口，利用弹簧或离心装置弹射颗粒，此类弹射装置，一般管道都是固定的，粒径不容易改变，且速度难以控制；二类是压缩空气，利用气体把颗粒喷射出去，而对于微型颗粒发射，气流影响因素不容忽略，对颗粒的轨迹和速度影响结果较大；三类是利用齿轮挤压摩擦，给有初速度的颗粒给予摩擦力从而加速。这类装置对齿轮要求较高，对于微型颗粒，齿轮加工工艺难以实现。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的不足，

本技术：
提出了一种转盘式单颗粒连续发射装置，可以不受限于颗粒的尺寸，并且能实现单颗粒连续发射。

本发明所采用的技术方案如下：

一种转盘式单颗粒连续发射装置，包括发射筒、自动拉伸单元和单颗粒出料单元；所述发射筒包括同轴设置的外筒和内筒，外筒一端的内壁和内筒相邻端的外壁面之间通过弹簧连接；内筒的弹簧安装端还与自动拉伸单元相连，通过自动拉伸单元和弹簧的配合为单颗粒提供发射动力；在外筒和内筒的顶部分别设有通孔，且外筒上的通孔连接单颗粒出料单元的出料口。

进一步，所述外筒水平设置，外筒的弹簧安装端为安装板；内筒的弹簧安装端面为活塞，在安装板和活塞相对的两个表面之间固定安装有多条水平设置的弹簧。

进一步，自动拉伸单元包括水平设置的齿条，齿条滑动安装在水平放置的滑轨上；齿条上方设有不完全齿轮，齿条与不完全齿轮之间相互啮合；不完全齿轮的转轴和滑轨固定安装在竖直设置的齿轮齿条固定板上；齿条的末端穿过安装板连接活塞。

进一步，外筒和内筒顶部的通孔分别为第二孔和第一孔，当弹簧被压缩在极限位置时，第二孔和第一孔重合。

进一步，单颗粒出料单元包括料仓，料仓出口连接外筒顶部的通孔；在料仓内设置转盘，转盘内部由n个矩形挡板隔开，每两个挡板之间放置待发射颗粒，转盘的转轴连接电机。

进一步，所述不完全齿轮的电机、转盘的电机均连接控制单元，进而控制不完全齿轮和转盘的工作时间，控制各部分工作时间实现对单颗粒连续发射时间的调控。

本发明的有益效果：

本发明所设计的转盘式单颗粒连续发射装置，通过在转盘内部有n个矩形挡板隔开，每两个挡板之间放置一个固体颗粒，转盘的转轴连接电机，电机运转速度由电脑控制，当齿轮与齿条配合发生改变时，通过调节转盘电机保证转盘转动一格的时间与活塞运动相匹配，转到下盘开口处，颗粒自动下落，不会出现卡壳情况。且本申请所设计的单颗粒连续发射装置结构简单、易于实现。

附图说明

图1为本发明转盘式单颗粒连续发射装置的结构示意图；

图2为本发明发射筒示意图；

图3为本发明自动拉伸装单元意图；

图4为本发明转盘示意图；

图中，1、不完全齿轮；2、齿条；3、转盘；4、矩形挡板；5、外筒；6、内筒；7、弹簧；8、活塞；9、第一孔；10、第二孔；11、齿轮齿条固定板；12、底座，13、安装板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2所示的一种转盘式单颗粒连续发射装置，包括发射筒、自动拉伸单元和单颗粒出料单元；发射筒包括同轴设置的外筒5和内筒6，外筒5水平设置且外筒5的底部固定安装在底座12上，且外筒5同轴套装在内筒6的外部，在外筒5的顶部设置第二孔10，外筒5的左侧端面为安装板13；在内筒6的顶部设置第一孔9；内筒6的一端连接自动拉伸单元。

如图3，自动拉伸单元包括水平设置的齿条2，齿条2滑动安装在水平放置的滑轨上；齿条2上方设有不完全齿轮1，齿条2与不完全齿轮1之间相互啮合；不完全齿轮1的转轴和滑轨固定安装在竖直设置的齿轮齿条固定板11上。齿条2的右端为齿条拉杆，齿条拉杆穿过安装板13连接活塞8，活塞8为内筒6的左侧端面；在安装板13和活塞8相对的两个表面之间固定安装有多条水平设置的弹簧7。

单颗粒出料单元包括料仓，料仓出口与第二孔10连接；在料仓内设置转盘3，如图4所示的转盘3内部由n个矩形挡板隔开，每两个挡板之间放置一个固体颗粒，转盘3的转轴连接电机，电机运转速度由控制器控制，当齿轮1与齿条2配合发生改变时，通过调节转盘电机保证转盘3转动一格的时间与活塞8运动相匹配，转盘3转到料仓出口处，颗粒自动下落，不会出现卡壳情况。

为了更清楚的解释本申请所设计的转盘式单颗粒连续发射装置所保护的技术方案，以下结合本转盘式单颗粒连续发射装置的工作过程作进一步解释：

首先，在料仓内添加需要进行发射的颗粒，保证转盘3的每一个格子内填装有单个颗粒；启动不完全齿轮1的电机，在不完全齿轮1的作用下，依次带动齿条2、活塞8和内筒6向左侧移动直至第一孔9和第二孔10，同时压缩弹簧7；当弹簧7被压缩在极限位置时，第二孔10和第一孔9重合。启动转盘3的电机，释放转盘3中的单个颗粒，下落的颗粒依次经过第二孔10和第一孔9进入内筒6的腔内。同时，由于齿轮是不完全齿轮，故不完全齿轮1与齿条2会出现分离，此时不完全齿轮1与齿条2不再啮合，压缩的弹簧7开始复位，弹簧7推动活塞8向右移动，在活塞8的作用下推动刚进入内腔的颗粒，实现对单颗粒的发射。重复上述过程实现单颗粒连续发射。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种转盘式单颗粒连续发射装置，其特征在于，包括发射筒、自动拉伸单元和单颗粒出料单元；所述发射筒包括同轴设置的外筒(5)和内筒(6)，外筒(5)一端的内壁和内筒(6)相邻端的外壁面之间通过弹簧(7)连接；内筒(6)的弹簧安装端还与自动拉伸单元相连，通过自动拉伸单元和弹簧(7)的配合为单颗粒提供发射动力；在外筒(5)和内筒(6)的顶部分别设有通孔，且外筒(5)上的通孔连接单颗粒出料单元的出料口。

2.根据权利要求1所述的一种转盘式单颗粒连续发射装置，其特征在于，所述外筒(5)水平设置，外筒(5)的弹簧安装端为安装板(13)；内筒(6)的弹簧安装端面为活塞(8)，在安装板(13)和活塞(8)相对的两个表面之间固定安装有多条水平设置的弹簧(7)。

3.根据权利要求2所述的一种转盘式单颗粒连续发射装置，其特征在于，自动拉伸单元包括水平设置的齿条(2)，齿条(2)滑动安装在水平放置的滑轨上；齿条(2)上方设有不完全齿轮(1)，齿条(2)与不完全齿轮(1)之间相互啮合；不完全齿轮(1)的转轴和滑轨固定安装在竖直设置的齿轮齿条固定板(11)上；齿条(2)的末端穿过安装板(13)连接活塞(8)。

4.根据权利要求1所述的一种转盘式单颗粒连续发射装置，其特征在于，单颗粒出料单元包括料仓，料仓出口连接外筒(5)顶部的通孔；在料仓内设置转盘(3)，转盘(3)内部由n个矩形挡板隔开，每两个挡板之间放置待发射颗粒，转盘(3)的转轴连接电机。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种转盘式单颗粒连续发射装置，其特征在于，外筒(5)和内筒(6)顶部的通孔分别为第二孔(10)和第一孔(9)，当弹簧(7)被压缩在极限位置时，第二孔(10)和第一孔(9)重合。

6.根据权利要求5所述的一种转盘式单颗粒连续发射装置，其特征在于，所述不完全齿轮(1)的电机、转盘(3)的电机均连接控制单元，进而控制不完全齿轮(1)和转盘(3)的工作时间，控制各部分工作时间实现对单颗粒连续发射时间的调控。

技术总结
本发明公开了一种转盘式单颗粒连续发射装置，包括发射筒、自动拉伸单元和单颗粒出料单元；发射筒包括同轴设置的外筒和内筒，外筒一端的内壁和内筒相邻端的外壁面之间通过弹簧连接；内筒的弹簧安装端还与自动拉伸单元相连，通过自动拉伸单元和弹簧的配合为单颗粒提供发射动力；在外筒和内筒的顶部分别设有通孔，且外筒上的通孔连接单颗粒出料单元的出料口。本发明提出了一种转盘式单颗粒连续发射装置，可以不受限于颗粒的尺寸，并且能实现单颗粒连续发射。

技术研发人员：杜敏;王助良;罗明;孙文涛;王跃成;张帅平
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2020.12.03
技术公布日：2021.05.11