专利名称：振动计量卸料方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于储存散装粉粒状物料的立筒库的计量卸料工程。
在工业生产中，大、中型立筒库内易成拱的粉粒状物料的定量卸出并累积计量，是由破拱稳流、给料调流、定量计量三方面的设备组合来完成的，如联邦德国申克公司的称重仓-压缩空气-流量调节伐-测速皮带输送机系统;日本小野田公司的带溢流的输送机-星轮给料机-电子皮带称系统;法国采煤化学公司的稳流仓-可控皮带输送机-电子皮带秤系统;日本还有稳流仓-电磁振动给料机-冲击流量计系统等，这些系统均存在着工艺流程环节多、结构和衔接复杂、体积和能耗大、成本高等问题。为此，人们不断寻求更好的方法和设备。图6、图7是申请号为87107435的双辊卸料装置，是一种新改进的容积法计量卸料装置，其工艺流程环节少、结构紧凑、密封好、体积较小，但存在着1.双辊卸料装置只能安装在立筒库卸料口直筒形部分之下，这就很难对物料最易成拱的立筒库下部錐壁1/4到1/3的部位产生影响，因此双辊卸料装置的破拱稳流作用不可靠。
2.由于双辊卸料装置在计量方法上与普通的星轮给料机(见图8)无本质区别，加上上述不能保证均匀而稳定的物料流，因此双辊卸料装置的计量精度不高。
3.能耗大，因为双辊卸料装置相当于二个星轮给料机和一个螺旋输送机的组合。
4.双辊卸料装置在卸料辊上面没有截流闸门，因此在立筒库内还存有物料的情况下，装置的拆卸修理将十分困难。
本发明的目的是克服上述不足，提供一种工艺流程环节少、结构简单紧凑、体积小、能耗和成本低，而且能可靠地破拱稳流、连续计量精度高，使用和维修方便的方法及其装置。
本发明的方法及其装置可称之为振动片破拱、闸门节、截流、振动旋转式密封容积计量卸料方法及其装置，简称为振动计量卸料方法及其装置。
本发明的装置主要由给料部分和计量部分组成，给料部分是一个三质点振动系统的振动片给料斗，它直接安装在立筒库卸料口上，与目前广泛使用的振动给料斗(见图9)不同之处是，振动片给料斗带有从立筒库卸料口向上伸展到立筒库錐壁下1/4至1/3部位的多块振动片，带有一个位于立筒库卸料口上方的支撑斗和一个位于振动片给料斗出料口之上，活化錐之下的环状切割闸门。
计量部分是一个振动旋转式密封容积计量装置，其迴转主体是由多个量筒环绕着一根倾斜安装的主轴组成的，它紧接着安装在上述振动片给料斗的出料口法兰上，并在振动中完成旋转式密封容积计量。
简单地说，本发明的方法和装置的振动计量卸料过程是振动开始后，立筒库内散装粉粒料受到振动片给料斗破拱稳流作用，连续均匀地从给料部分的出料口依次流入在振动中随着倾斜主轴低速连续迴转的各量筒的上口，经密封计量后，再由各量筒下口依次卸下。
下面结合附图详述本发明的方法及其装置。
图1是振动计量卸料装置的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图2的F-F局部剖视图。
图4是图1中旋转计量装置D-D剖视图。
图5是图1中闸门操纵机构C-C剖视图。
本发明装置的给料部分即三质点振动系统的振动片给料斗主要由多块振动片〔2〕，支撑斗〔5〕、固定斗〔9〕、活化錐〔45〕、环状切割闸门〔41〕、振动斗〔20〕、振动电机〔39〕和闸门操纵机构等组成。
固定斗〔9〕通过园筒〔43〕和法兰〔42〕直接安装在立筒库〔1〕卸料口上，法兰〔42〕在园筒〔43〕上的固定位置随立筒库卸料口直筒形部分高度〔h〕而变化，应使固定斗錐口平面〔M〕正好平于或者略低于立筒库下部錐壁与卸料口直筒形部分相交线〔M′〕的位置，在固定斗〔9〕上方通过多根支柱〔6〕固定着支撑斗〔5〕，它是一个正棱錐形漏斗，在它的大头每一个棱角上向下穿过一根下端固连着弯轴〔46〕的连杆〔7〕，每一块振动片〔2〕均通过其下端两侧边的掛钩〔47〕钩掛住弯曲〔46〕一端的轴头〔48〕，使每一块振动片〔2〕的下端通过连杆〔7〕吊掛在支撑斗〔5〕下，并可在两掛钩〔47〕所钩住的两个轴头〔48〕上转动，振动片给料斗安装时，全部振动片〔2〕均向支撑斗〔5〕转动靠拢到处于垂直状态，待全部振动片从立筒库卸料口向上插入后，再转动张开到每一块振动片〔2〕的中上部通过弹簧〔4〕支靠在立筒库下部錐壁上。在上述振动片〔2〕转动轴线的中点〔P〕处通过销轴〔8〕销接着连杆〔10〕的上端，连杆〔10〕并从固定斗〔9〕中间穿过，振动斗〔20〕即通过多根连杆〔10〕吊掛在多块振动片〔2〕下，振动斗〔20〕与固定斗〔9〕之间的间隙由密封圈〔44〕密封。在振动斗〔20〕的中心部位固定环〔11〕通过多块墙板〔12〕与振动斗〔20〕连成一体，在固定环〔11〕上通过法兰刚性连结着活化錐〔45〕，在活化錐〔45〕之下，固定环〔11〕之内套有环状切割闸门〔41〕，它以固定在活化錐〔45〕下的两根导向杆〔38〕导向，可在固定环〔11〕之内作上下切割运动。切割运动是由闸门操纵机构的中间臂〔15〕带动外杠杆臂〔17〕，外杠杆臂〔17〕带动内杠杆臂〔40〕，内杠杆臂〔40〕再拨动环状切割闸门〔41〕来完成，改变中间臂〔15〕和外杠杆臂〔17〕之间的夹角关系即改变了环状切割闸门的开启高度〔l〕。振动斗〔20〕的振动是由安装在其外侧的一台或两台振动电机〔39〕或其他振动发生器来产生的，振动斗〔20〕的出料口〔37〕通过法兰〔18〕连接着旋转式密封容积计量装置。
除图1所示三质点振动系统的结构之外，给料部分还可根据物料成拱情况做成双质点振动系统的结构。将图1、图2中振动片取消，将连杆〔10〕延长，使振动斗〔20〕直接吊掛在支撑斗〔5〕下，即成为双质点振动系统的振动给料斗，其振动斗〔20〕是第一振动质点，支撑斗〔5〕是第二振动质点。
本发明装置的计量部分是振动旋转式密封容积计量装置，主要由倾斜的主轴〔33〕、内筒〔32〕、内叶片〔49〕、外筒〔24〕、外叶片〔50〕、罩壳〔36〕、底壳〔31〕、盘形制动减速限扭矩输出电机(简称制动减速电机)〔30〕、记数开关装置等组成。
在倾斜的主轴〔33〕上固定着内筒〔32〕，内筒上固定着内叶片〔49〕，内叶片上固定着法兰〔34〕;在内叶片〔49〕的外面有外筒〔24〕，外筒〔24〕上固定着外叶片〔50〕及法兰〔35〕，法兰〔34〕与法兰〔35〕通过螺钉〔25〕连接，拧松多个螺钉〔25〕，可使内筒〔32〕与外筒〔24〕在扇形盖〔29〕的角度范围内作相对转动。在外筒〔24〕之外是罩壳〔36〕，它与法兰〔19〕固结成一体并通过法兰〔19〕紧固在给料部分的出料口法兰〔18〕上。底壳〔31〕通过法兰〔27〕和法兰〔26〕紧固在罩壳〔36〕上，主轴〔33〕即通过轴承一端支承在罩壳〔36〕上，另一端支承在底壳〔31〕上，罩壳〔36〕的园錐部分构成密封容积中量筒的上盖，底壳〔31〕的园錐部分构成密封容积中量筒的下底。在罩壳〔36〕上有上集料漏斗〔21〕，在底壳〔31〕上有下集料漏斗〔28〕，主轴〔33〕的下端并伸到底壳〔31〕之外与紧固在底壳〔31〕上的制动减速电机〔30〕的输出端相连。外筒〔24〕上安装着发讯块〔23〕，罩壳〔36〕上安装有发讯开关〔22〕。
从图4看，内叶片〔49〕和外叶片〔50〕将内筒〔32〕与外筒〔24〕之间的环形空间分割出沿周向均布的大空间即量筒〔G〕和小空间〔g〕，每个小空间〔g〕的上口均被扇形盖〔29〕所盖住。图中〔Ⅰ〕是充料位置(也是上集料漏斗〔21〕的出料口)，〔Ⅱ〕是量筒卸料示意位置(实际是在底壳〔31〕上与之对应位置，也是下集料漏斗〔28〕的入料錐口)。
本发明的方法及装置的振动计量卸料过程如下。
启动开关后，振动电机〔39〕首先带动振动斗〔20〕振动，并通过连杆〔10〕和〔7〕把振动传递到振动片〔2〕和支撑斗〔5〕，在振动电机〔39〕产生的高频振动和由于物料在振动片〔2〕及支撑斗〔5〕中流动而产生的低频自振的共同作用下，立筒库錐壁最易成拱部位和支撑斗〔5〕上方的物料均不能成拱，从而形成立筒库内物料的整整体流动。由于支撑斗〔5〕对料柱的支撑作用，使振动斗〔20〕和活化錐〔45〕上以及振动片〔2〕下部面积上主要只受到支撑斗〔5〕之下环形空间部分的物料的重力和压力，物料即在活化錐〔45〕上方及周围进一步流态化而连续均匀地流入活化錐〔45〕下面的环形空间，再从给料部分的出料口〔37〕流出。改变环状切割闸门〔41〕的开启高度〔l〕，可以完成对物料流量的调节。
计量部分的多个量筒是在振动中由主轴〔33〕带动而低速迴转的，每量筒迴转一周要经过密封、充料、密封、卸料四个位置，两密封位置使物料只能由充料口进入量筒上口(扇形盖〔29〕使物料不能进入小空间〔g〕)，在卸料位置，物料依次从各量筒下口卸下。由于上集料漏斗〔21〕和下集料漏斗〔28〕的作用，在振动旋转式密封容积计量过程中，位于倾斜安装的主轴〔33〕的垂直纵剖面N-N′之一侧的量筒接近全部充满物料，而N-N′之另一侧的量筒则全部处在卸空状态。主轴〔33〕即在上述充满物料之一侧的物料的重力以及来自充料口的物料的压力和制动减速电机输出扭矩的共同作用下，在振动中按图4所示箭头方向低速转动。与此同时，固定在外筒〔24〕上的发讯块〔23〕(壹块或者多块)在每一次经过发讯开发〔22〕时，发讯开关〔22〕即发出一个记量讯号。
拧松多个螺钉〔25〕使内筒〔32〕与外筒〔24〕在扇形盖〔29〕的角度范围内作相对转动，即可无级地调节所有量筒的容积，使经过量筒所计量卸下的物料量为一便于计量的数值。
当计量讯号使计数器中的计数值累加到与预选值一致时，计数器即发出讯号使振动电机〔39〕停止运转，同时制动减速电机〔30〕也使主轴〔33〕在最后一个量筒的物料卸下后立即停止转动，卸料和计量即同时中止。此时旋转计量装置亦起到了闸门的作用。
如果需要较长时间地停机或者在需要清理、拆修计量装置等情况下，则必须在最后一次计量卸料时，在计量值与预定值还相距一定数量时，即启动电磁铁〔16〕的动作开关，使转臂掛钩〔14〕与中间臂〔15〕脱开，环状切割闸门〔41〕即受闸门自重力和弹簧〔13〕的拉力作用，向下作切割运动而截断料流，这样在最后一次卸料结束后，在振动计量卸料装置中，自活化錐〔45〕中固定环〔11〕之内及环状切割闸门〔41〕之下，全部处于卸空状态。
通过改变振动电机〔39〕的振幅或频率并同时改变制动减速电机〔30〕的输出转速，可实现振动计量卸料装置卸料速度的调速，并可用于需要遥控的场合。
本发明的方法及其装置与已知技术相比具有以下优点1.破拱稳流、给料调流、定量计量三大步骤在一个全密闭的振动体中几乎同时完成，因此结构简单紧凑，具有最少的工艺流程环节。
2.采用了深入到立筒库錐壁最易成拱部位的振动片和支撑斗结构来破拱稳流，因此破拱稳流作用范围大而可靠，易于形成料仓物料的“整体流动”。
3.环状切割闸门处于振动斗出料口之上，且闸门切割方向与料流方向基本一致，因此节流和截流方便可靠。
4.破拱稳流装置深入库内，环状切割闸门利用了振动斗出料口之上，活化錐之下的空间位置，因此本发明方法的装置在立筒库卸料口之外具有最小的设备高度和体积。
5由于多方面因素的综合作用，本发明的方法和装置计量精度较高，这些因素主要是
(1)、给料部分能为计量部分提供可靠的连续均匀且流量合适的料流;
(2)、采用了密封容积计量;
(3)、密封容积计量的过程是在不停地振动中完成的，而粉粒物料在振动中有更近于流体的性质;
(4)、物料从量筒上口到下口成轴向直线顺利流过，不易产生掛料;
(5)、量筒容积可精确地无级调节;
(6)、量筒容积大(内筒直径小外筒直径大)而迴转速度低(10～15转/分)。
6.本发明的方法和装置具有显著的节能效果，这主要由于(1)、采用了三质点振动系统的结构;
(2)、振动片直接把振动传递到库内破拱最有效部位;
(3)、支撑斗既可破拱稳流又可以支撑住其上方料柱的重量和压力，可使振动片下端，振动斗和活化錐上的负荷减少到最小限度;
(4)、卸料过程中物料对系统各部分压力的波动均可有效地促进系统振动;
(5)、旋转式密封容积计量装置中的动密封面是量筒上口与下口所在的錐面，而不是在迴转直径最大的外筒园柱面上，因此摩擦阻力小;
(6)、最有效地利用了物料的重力和压力来驱动主轴旋转。
7.本发明方法的装置中，动力部件，操纵机构，电气元件和旋转计量装置均安装在振动斗漏斗之外，而且在振动斗活化錐之下有可以迅速断流的切割闸门，因此操作和维修十分方便。
8.由于上述之优点，使本发明的方法和装置具有最低的成本和最高的经济效益。
权利要求
1.一种用于储存散装粉粒状物料的立筒库的振动计量卸料方法及其装置，由给料部分和计量部分组成，其特征在于a给料部分是一个三质点振动系统的振动片给料斗，它直接安装在立筒库卸料口上，它带有从立筒库卸料口向上伸展到立筒库錐壁下部的多块振动片[2]，带有一个位于立筒库卸料口上方的支撑斗[5]和一个位于振动斗[20]的出料口[37]之上、活化錐[45]之下的环状切割闸门[41]；b、计量部分是一个振动旋转式密封容积计量装置，其迴转主体是由多个量筒环绕着一根倾斜安装的主轴[33]组成的，它紧接着安装在振动片给料斗的出料口法兰[18]上，并在振动中完成旋转式密封容积计量。
2.根据权利要求1所述的振动计量卸料方法及其装置，其特征是三质点振动系统的振动片给料斗主要由多块振动片〔2〕、支撑斗〔5〕、固定斗〔9〕、活化錐〔45〕、环状切割闸门〔41〕、振动斗〔20〕、振动电机〔39〕和闸门操纵机构等组成。
3.根据权利要求2所述的振动计量卸料方法及其装置，其特征是振动片给料斗的固定斗〔9〕通过园筒〔43〕和法兰〔42〕直接安装在立筒库〔1〕的卸料口上，法兰〔42〕在园筒〔43〕上的固定位置随着立筒库卸料口直筒形部分高度〔h〕而变化，应使固定斗錐口平面〔M〕正好平于或者略低于立筒库下部錐壁与卸料口直筒形部分相交线〔M′〕的位置。
4.根据权利要求2所述的振动计量卸料方法及其装置，其特征是在振动片给料斗的固定斗〔9〕的上方通过多根支柱〔6〕固定连接着支撑斗〔5〕，它是一个正棱錐形漏斗，每一块振动片〔2〕的下端即通过连杆〔7〕吊掛在支撑斗〔5〕下，每一块振动片〔2〕的中上部通过弹簧〔4〕支靠在立筒库下部錐壁上。
5.根据权利要求2所述的振动计量卸料方法及其装置，其特征是振动片给料斗的振动斗〔20〕是通过多根连杆〔10〕吊掛在多块振动片〔2〕下，并通过多根连杆〔10〕把振动传递给振动片〔2〕。
6.根据权利要求2所述的振动计量卸料方法及其装置，其特征是在振动片给料斗的振动斗〔20〕中部的活化錐〔45〕之下，固定环〔11〕之内，套有一个可以节流和截流的环状切割闸门〔41〕。
7.根据权利要求1所述的振动计量卸料方法及其装置，其特征是振动旋转式密封容积计量装置主要由倾斜的主轴〔33〕、内筒〔32〕、固定在内筒上的内叶片〔49〕、外筒〔24〕、固定在外筒上的外叶片〔50〕、罩壳〔36〕、底壳〔31〕、制动减速电机〔30〕、记数开关装置等组成。
8.根据权利要求1和7所述的振动计量卸料方法及其装置，其特征是环绕着倾斜的主轴〔33〕的多个量筒是由内叶片〔49〕和外叶片〔50〕将内筒〔32〕与外筒〔24〕之间的环形空间分割而成的，并通过内筒〔32〕与外筒〔24〕的相对转动来调节各量筒的容积，使经过量筒所计量卸下的物料量为一便于计量的数值。
9.根据权利要求1和7所述的振动计量卸料方法及其装置，其特征是在振动旋转式密封容积计量过程中，位于倾斜主轴〔33〕的垂直纵剖面N-N′之一侧的量筒接近全部充满物料，而另一侧的量筒全部处在卸空物料的状态，且上述充满物料之一侧的物料的重力和压力被用于驱动主轴旋转。
全文摘要
一种用于储存散装粉粒状物料立筒库的振动计量卸料方法及其装置，由给料部分和计量部分组成。给料部分是一个三质点振动系统的振动片给料斗，带有从立筒库卸料口向上伸展到立筒库锥壁下部的多块振动片，带有一个位于立筒库卸料口上方的支撑斗和一个位于振动片给料斗出料口之上的环状切割闸门；计量部分是一个振动旋转式密封容积计量装置，其计量容积可调，并利用物料的重力和压力来驱动装置旋转。
文档编号B65G65/44GK1046310SQ8910570
公开日1990年10月24日 申请日期1989年4月13日 优先权日1989年4月13日
发明者史宏, 陈升钜 申请人:湖南省机械研究所