一种流化式星型给料器及下料装置的制作方法

1.本实用新型涉及粉体物料运输技术领域，尤其涉及一种流化式星型给料器及下料装置，主要用于锂电池正极材料生产线中。


背景技术：

2.星型给料器是用于物料均匀下料的装置，在锂电池正极材料生产线中，星型给料器常被用作粉体物料的均匀下料，由于锂电原料的特殊性，在生产过程中需要注意以下几点：首先要严禁引入磁性异物，故给料设备的运行中与物料接触的部分不能使用碳钢等金属材质；其次是由于部分锂电原料粘度大、吸湿性强且具有较强的磨琢性，要求星型给料器既不能引入磁性异物，还能顺利下料；最后还要求设备运行中不得有静电的产生并积聚，尤其针对防爆的场合。
3.目前的常规做法为：星型给料器与物料接触部分为sus304不锈钢喷涂 ptfe(或etfe)等非金属材料或喷涂碳化钨(wc)金属耐磨材料。
4.上述设备方案能够在一定程度上避免磁性异物进入，但是仍存在如下缺陷： (1)锂电原料不能实现快速下料，容易出现堵料现象；(2)喷涂ptfe等非金属材料方案存在易产生静电、不耐磨且磨损后仍存在引入磁性异物的风险。(3) 喷涂wc材料方案受限于喷涂工艺，喷涂表面光洁度不够、喷涂厚度薄(仅有 200um左右)且在磨琢性强的物料下使用寿命短。
5.综上所述，如何设计一种能够快速下料、避免腔体堵塞的星型给料器是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种流化式星型给料器，其目的是解决现有技术中的下料腔体容易出现堵料现象的技术问题。
7.本实用新型提供了一种下料装置，其目的是解决现有技术中的下料装置不能实现快速下料，容易出现堵料现象的技术问题。
8.本实用新型提出一种流化式星型给料器，包括下料壳体和位于所述下料壳体内部的下料组件；所述下料壳体呈圆桶状结构，下料壳体的轴向一端为进气口、轴向另一端为驱动口，下料壳体的径向侧面设有进料口和出料口；所述下料组件转动连接于所述下料壳体的轴向两端，所述下料组件将所述下料壳体分为沿下料壳体的中心轴周向布置的若干的腔室，每个所述腔室通过分流板分隔为料仓区和气流区，所述气流区与所述进气口连通；当所述下料组件旋转时，所述料仓区能够仅与所述进料口或者所述出料口连通，当其中一个腔室的料仓区仅与出料口连通时，该腔室内的气流区向料仓区喷吹气体。
9.进一步的，所述下料组件还包括旋转轴和与所述旋转轴固定连接的至少两个分隔板，所述旋转轴与所述下料壳体的轴向两端转动连接，旋转轴上具有连通所述进气口和每个所述气流区的气流通道，每个所述分隔板由所述旋转轴向所述下料壳体的内表面延伸，
且所述分隔板与所述旋转轴中心的最大距离等于所述下料壳体的内径，相邻两个所述分隔板之间各连接一分流板。
10.优选的，所述下料壳体、分隔板、分流板和旋转轴均采用导电陶瓷材质制成。
11.优选的，所述分隔板设置有四个，四个所述分隔板圆周阵列固定于所述旋转轴的外周。
12.优选的，所述分流板为中心向所述气流区方向凹陷的弧形板。
13.进一步的，所述气流通道与所述气流区一一对应，每个所述气流通道包括顺序连接的进气段和出气段，所述进气段沿轴向延伸且连接所述进气口，所述出气段沿径向延伸且连接所述气流区。
14.进一步的，所述出料口的入口端直径不大于所述料仓区的开口大小。
15.本实用新型还提出一种下料装置，包括进气组件、驱动组件和以上所述的流化式星型给料器，所述进气组件经所述进气口与下料组件连接，进气组件向所述气流区输送气体，所述驱动组件经驱动口与所述下料组件连接，驱动组件驱动所述下料组件旋转。
16.进一步的，所述进气组件包括旋转接头和连接轴，所述连接轴的一端连接所述旋转接头、另一端连接所述下料组件。
17.进一步的，所述驱动组件包括联轴器和减速电机，所述联轴器的一端连接所述减速电机、另一端连接所述下料组件。
18.本实用新型的有益效果是：
19.(1)本实用新型在下料壳体内设置有下料组件，下料组件将下料壳体分隔成多个互不连通的腔室，并将每个腔室分隔为料仓区和气流区，料仓区用于容纳物料，气流区用于流通气体，当料仓区到达出料口时，气流区向料仓区喷射气体，使物料在流化作用下快速排出。
20.(2)本实用新型中，所述分流板将物料与旋转轴分隔，可以有效避免物料粘附在旋转轴上，避免堵料现象的发生。
21.(3)本实用新型中，所述下料壳体、分隔板、分流板和旋转轴均采用导电陶瓷材质制成，既可以防止磁性异物吸入，又具有很好的耐磨性，同时导电陶瓷具有的导电特性也防止了静电的产生和积累，保证了系统的安全。
22.(4)本实用新型中，所述分流板为中心向所述分流区方向凹陷的弧形板，气流向料仓区喷射时可以沿分隔板的表面喷射，避免分隔板的表面粘附物料。
附图说明
23.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
24.图1是本实用新型所述的流化式星型给料器的具体实施方式的结构示意图；
25.图2是本实用新型中所述旋转轴的端面剖视图；
26.图3是图2的a
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a向剖视图；
27.图4是本实用新型所述的流化式星型给料器的状态示意图；
28.图5是本实用新型所述的流化式星型给料器的状态示意图；
29.图6是本实用新型所述下料装置的结构示意图。
30.图中，1、流化式星型给料器，2、下料壳体，201、进气口，202、驱动口， 203、进料口，
204、出料口，3、下料组件，301、分流板，302、旋转轴，303、分隔板，4、腔室，401、料仓区，402、气流区，5、气流通道，501、进气段， 502、出气段，6、旋转接头，7、连接轴，8、联轴器，9、减速电机。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.如图1
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图6所示，一种流化式星型给料器，包括下料壳体2和位于下料壳体2内部的下料组件3；下料壳体2呈圆桶状结构，所述圆通状结构是指横截面为圆形的柱状结构，下料壳体2的轴向一端为进气口201、轴向另一端为驱动口 202，下料壳体2的径向侧面设有进料口203和出料口204；下料组件3转动连接于下料壳体2的轴向两端，即下料组件3的一端与进气口201转动连接，用于进气，另一端与驱动口202转动连接，用于使下料组件3旋转，下料组件3 在进气口201和驱动口202处于下料壳体2密封连接，下料组件3将下料壳体2 分为沿下料壳体2的中心轴周向布置的若干的腔室4，每个腔室4通过分流板 301分隔为料仓区401和气流区402，气流区402与进气口201连通；当下料组件3旋转时，料仓区401能够仅与进料口203或者出料口204连通，当其中一个腔室4的料仓区401仅与出料口204连通时，该腔室4内的气流区402向料仓区401喷吹气体。
33.分流板301是一种带有致密滤网的多孔板，分流板301仅供气体穿过，粉体物料不会穿过分流板301进入气流区402，在下料组件3旋转过程中，每个腔室4也随之旋转，因此每个腔室4与进料口203和出料口204的连通关系也在不断变化，当料仓区401仅与进料口203连通时，物料从进料口203向料仓区 401进料，当料仓区401仅与出料口204连通时，物料在气流作用下从出料口 204排出，这样可以实现均匀下料，也能提高下料速度。而当料仓区401同时与进料口203和出料口204连通时，则不进行进料和气体喷吹动作，一方面便于控制物料进料量，另一方面避免物料被吹向进料口203。
34.本实用新型利用干燥气体通过流化板使得物料流化，从而实现顺利下料，所述“流化”是指固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的现象。
35.一种下料装置，包括进气组件、驱动组件和以上所述的流化式星型给料器1，所述进气组件经进气口201与下料组件3连接，进气组件向气流区402输送气体，驱动组件经驱动口202与下料组件3连接，驱动组件驱动下料组件3旋转。气体由进气组件进入下料腔体，正常工作时，物料在由驱动组件带动的下料组件3中旋转下料，当由于物料的流动性差而出现堵塞现象时，气体进入旋转的气流区402、并喷吹料仓区401，使物料脱离下料组件3表面。
36.实施例1，如图1
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图6所示，一种流化式星型给料器1，包括下料壳体2和位于下料壳体2内部的下料组件3；下料壳体2呈圆桶状结构，下料壳体2的轴向一端为进气口201、轴向另一端为驱动口202，下料壳体2的径向侧面设有进料口203和出料口204；下料组件3转动连接于下料壳体2的轴向两端，下料组件3将下料壳体2分为沿下料壳体2的中心轴周向布置的若干的腔室4，每个腔室4通过分流板301分隔为料仓区401和气流区402，气流区402与进气口201 连通；当下料组件3旋转时，料仓区401能够仅与进料口203或者出料口204 连通，当
其中一个腔室4的料仓区401仅与出料口204连通时，该腔室4内的气流区402向料仓区401喷吹气体。
37.如图6所示，下料壳体2近似为平躺的圆柱形结构，下料组件3在进气口 201、驱动口202、进料口203和出料口204均采用口径扩大设计，并且与外部固定结构通过法兰固定连接，工作状态下，进气口201和驱动口202位于水平方向两端，进料口203位于上方，出料口204位于下方。
38.如图1所示，下料组件3还包括旋转轴302、四个分流板301和四个分隔板 303，旋转轴302与下料壳体2的轴向两端转动连接，具体是指通过轴承架设在下料壳体2的进气口201和驱动口202之间，旋转轴302上具有连通进气口201 和每个气流区402的气流通道5，四个分隔板303圆周阵列固定于旋转轴302的外周，每个分隔板303由旋转轴302向下料壳体2的内表面延伸，且分隔板303 与旋转轴302中心的最大距离等于下料壳体2的内径，即分隔板303贴合下料壳体2的内壁，从而使相邻两个分隔板303与旋转轴302的外表面形成一个腔室4，四个分隔板303将下料壳体2分成四个大小相等的腔室4，相邻两个分隔板303之间各连接一分流板301，在每个腔室4中，分流板301与旋转轴302之间为气流区402，分流板301与下料壳体2之间为料仓区401。
39.所述下料腔体的进料原理如下：本实施例共分隔有四个腔室4，如图4和图 5所示，将四个腔室4分别标上需要“a”、“b”、“c”、“d”，则腔室4a对应的料仓区401和气流区402分别可以命名为料仓区401a和气流区402a，以腔室4a 的进料过程为例，当腔室4a旋转至进料口203时，上方的物料进入料仓区401a，物料随着料仓区401a旋转下行，当料仓区401a旋转至出料口204时，干燥压缩空气经气流进入气流区402a，并透过流化板对料仓区401a内的物料进行流化下料。当腔室4a转过出料口204前，关闭对应流道，停止压缩空气的输送，下料完成，进入下一进料循环。
40.本实施例共设置有四个腔室4，四个腔室4的开口较小，所述开口是指腔室 4中远离旋转轴302的一侧，当腔室4与进料口203或者出料口204连通时，腔室4出现开口，当腔室4与进料口203和出料口204都不连通时，腔室4与下料腔体形成密闭环境，此时该密闭环境与相邻腔室4互不连通，从而实现每个腔室4独立进料和出料，又因四个腔室4容积相等，因此可以实现均匀下料。本实施例中的腔室4不会同时与进料口203和出料口204连通，这样可以避免进料口203与出料口204直接连通现象的发生。另外，压缩空气喷水分流板301，不仅能实现快速下料，还能避免物料粘附于分流板301表面。
41.作为优选的，出料口204的入口端直径不大于料仓区401的开口大小。当其中一个料仓区401与出料口204完全对接时，即其余料仓区401与出料口204 不连通，开始吹气出料。
42.本实施例中的下料壳体2和下料组件3可以采用现有技术中的sus304不锈钢喷涂ptfe(或etfe)等非金属材料或喷涂碳化钨(wc)金属耐磨材料，这些材料已经能够实现防止磁性异物吸入的效果，但是耐磨性较差，为此，在进一步的设计中，下料壳体2、分隔板303、分流板301和旋转轴302均采用导电陶瓷材质制成。即与物料接触材质为导电陶瓷，该材质既防止了磁性异物的引入也具有很好的耐磨性，同时导电陶瓷具有的导电特性也防止了静电的产生和积聚，保证了系统的安全。当面对一般常用物料时，陶瓷表面具有的光洁度也能保证顺利下料，不会产生物料的残留。
43.实施例2，在实施例1的基础上，如图1
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图3所示，气流通道5与气流区 402一一对应，每个气流通道5包括顺序连接的进气段501和出气段502，进气段501沿轴向延伸且连接进气口201，出气段502沿径向延伸且连接气流区402。如图所示，气流通道5共设置有四个，四个进气段501沿轴向并排设置，出气段502由对应的进气段501沿四个径向方向延伸，每个气流通道5可以沿轴向布置多个出气段502，向气流区402均匀喷射压缩空气，当分流区与分隔板303 呈45
°
角时，径向设置的出气段502可以使压缩空气正面吹向分流板301，能源利用率高。
44.实施例3，在以上实施例中，少数物料可能会粘附在分隔板303上，为此，本实施例在实施例1或者实施例2的基础上，对分流板301进行改进设计，本实施例中的分流板301为中心向气流区方向凹陷的弧形板。如图1所示，分流板301近似为四分之一圆弧形，并且在边缘处与两侧的分隔板303相切，当气流经分流板301吹向料仓区401时，气流沿垂直分流板301表面的方向喷出，在分流板301与分隔板303的连接处，因分流板301与分隔板303相切，因此气流可以直接沿平行分隔板303表面的方向流动，这样可以对分隔板303表面吹扫，清除分隔板303表面的物料。
45.实施例4，一种下料装置，包括进气组件、驱动组件和以上所述的流化式星型给料器1，所述进气组件经进气口201与下料组件3连接，进气组件向气流区402输送气体，所述驱动组件经驱动口202与下料组件3连接，驱动组件驱动下料组件3旋转。
46.所述进气组件可以为但不仅限于如下结构：如图6所示，包括旋转接头6 和连接轴7，连接轴7的一端连接旋转接头6、另一端所述下料组件3。具体的，旋转接头6采用与四个腔室4对应的四通路的旋转接头6，连接轴7选用不锈钢转轴，连接轴7连接旋转轴302，与旋转轴302同步旋转。
47.所述驱动组件可以为但不仅限于如下结构：如图6所示，包括联轴器8和减速电机9，联轴器8的一端连接减速电机9、另一端连接下料组件3。具体的，联轴器8与旋转轴302连接驱动旋转轴302旋转。
48.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
49.此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。
50.在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。
51.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。