专利名称：用于传输颗粒物的多通道系统、设备和方法
技术领域：
本发明涉及用于传输和计量颗粒物的系统、设备和方法，并且在优选实施例中涉及采用形成在三个或更多盘之间的多传输通道的系统、设备和方法。
许多设备已用于或者传输或者计量颗粒物(例如、但不限于煤、其他开采物、化学品、干燥食品、其他以固体、颗粒形式处理的干燥物)。这种传输设备包括传送带、转动阀、锁定料斗、丝杠型进给器等。优选的测量或计量装置包括重力带、重力计和容量料斗等。为了提供既对颗粒物传输又计量，通常需要将两种类型的装置用于或组合在一个系统中。
但是，申请人早期的研制开发产生了包括既能传输又能计量颗粒物的颗粒传输装置。现有装置的例子包括在以下美国专利中所述的转盘型泵，每个专利都转让或许可给本发明的受让人，并且都在此做为参考，它们是美国专利No.4,516,674(1985年5月14日授权)；美国专利No.4,988,239(1991年1月29日授权)；以及美国专利No.5,051,041(1991年9月24日授权)；美国专利No.5,355,993(1994年10月28日授权)；美国专利No.5,381,886(1995年1月17日授权)；美国专利No.485,909(1996年1月23日授权)；美国专利No.5,497,873(1996年3月12日授权)；美国专利No.5,551,553(1996年9月3日授权)。针对上述专利所述的设备用于经过一压力差(例如进入一个加压系统环境中)传输和计量颗粒物的改进在美国专利No.5,402,876(1995年4月4日授权)，此专利转让给本发明的受让人并在此做为参考。
根据上述专利，颗粒物可以通过一个传输设备传输和计量，传输设备具有一个由至少一个移动驱动表面和一固定表面限定的传输管。在这些专利中所示的实施例包括两个由两个同轴设置并彼此隔开的转盘限定的移动表面。在至少某些上述专利中所述的一个两盘设备的例子在
图1和2中现有技术中示出，其中设备10包括一个外壳12，具有一个入口14、一个出口16以及一个驱动转子18。驱动转子18由一个轮毂34和一对盘26和28构成。图1和2基本与上述美国专利No.5,402,876的图1和2类似。
驱动转子18以及此对盘26和28安装在一个轴20上，它安装成可以相对于外壳转动并联结在一个电机(未示出)上在箭头24的方向中转动。一个传输通道限定在盘26和28的相对面36和38之间的空间中，并在盘面的内-外直径上由外壳中的轮毂和固定内壁44和46界定。如上述专利所述，当转子18在箭头24的方向中驱动时，盘面36和38限定移动驱动表面，驱动移动表面与壁44和46的固定表面联合起来作用在颗粒上，使颗粒相互锁住并跨过传输通道。
当颗粒彼此相互锁住并跨过传输通道时，最外面的颗粒与驱动壁接合，这样驱动力从驱动壁向颗粒相互锁住的质量块传递。此相互锁紧并跨接的作用实际上提供一个紧凑的瞬间固体跨过通过的宽度。此外，由于由驱动壁作用的驱动力，相互锁紧的颗粒形成的瞬间固体形成一个传出设备出口的移动的动态质量块。
上述的两盘传输设备已被证明可以传输和计量以前比较难传输和计量的各种颗粒物，包括各种尺寸的煤块、具有较小质量的谷粒、沙子、各种化学品以及化学和矿物质处理料浆。此外，由于当颗粒物的移动的动态质量块从这种设备的出口移出时可以有效地填充传输通道，颗粒物传出设备的流量是出口处传输通道横截面积与盘转速的函数。其他因素如传输的物质的比重也会影响传输流量。这样，对一个给定的物质、通道横截面积以及盘的转速，可以确定这种设备的供给速度。另外，这种设备的供给速度通常通过控制和改变盘的转速而可以进行一些调整。
但是，在各种操作环境中，盘可以转动的最大速度可以例如由可以获得的驱动电机或传动链的能力、传输的物质类型或其他操作或环境因素限定。因此，在这种环境中，较大的传输速度(生产率)通常需要较大的传输通道以及较大的盘。例如，直径60英寸大的盘用于两盘传输设备中以满足对一个燃煤发电厂炉的高达700吨/小时的供给速度需求。
盘的最大尺寸(直径)可以由其他操作和环境限制因素而限制，例如可获得的空间、重量处理能力、成本、安全或其他因素。另外，对较大传输通道(盘直径)更难控制计量精度。较大的传输通道更容易在出口产生崩落或瀑布效应(增大和减小供给速度)，而不是以均匀的供给速度供出。
一种增加传速通道尺寸(盘直径)的变化方法由Donald Firth提出(上述美国专利No.4,988,239)的发明人。更具体地，尽管在上述′239专利中所示的设备的优选实施例采用一个具有两个盘的单驱动转子，但Firth博士注意到“还可以提供具有多驱动转子的传输设备从一个或多个入口接受物质”以提供“增进的物质生产率而不用必须增大转子盘的直径”(′239专利的第7列第23-29行)。在上述′876专利的第11列第36-42行也给出相似的陈述。参见′239专利的图2，Firth博士示出了由两个盘(26和28)构成的驱动转子，其中每个盘包括一部分轮毂(34)。同样，一个驱动转子在′876专利的图2中示出，它具有两个由一轮毂分开的盘。
因此，本发明涉及具有多于一个传输通道的传输设备的优选实施例和改进，以及采用此设备的系统和方法。
根据一个优选实施例，一种用于传输颗粒物的设备，包括一个外壳，外壳具有一个用于接受颗粒物的入口和一个通过其中使颗粒物以一个移动的动态质量块排出的出口。一个转子在外壳中邻近一个固定的滑动表面支撑以转动。转子具有多个由轮毂部隔开的盘并在所述盘之间邻近滑动表面限定多个传输通道。每个传输通道在入口和出口之间延伸。转子转动同时颗粒物供入外壳入口中。颗粒物容接在传输通道中并且由于转动的转子以及固定滑动表面的作用，每个传输通道中的颗粒物与盘壁相互锁住并跨过传输通道。物质由盘壁的运动做为一个移动的动态质量块传输。来自每个传输通道的移动动态质量块被传出外壳的出口。
转子结构可以设有用于使盘的相对间距可以选择和调整的机构。外壳的入口和出口结构可以设有与转子上的盘对齐的框架部或挡件，以对由转子限定的各个通道提供单独的入口和出口路径。在一个优选实施例中，外壳构造成可以容装多个转子中的任何一个，每个转子都具有不同的盘间距以及不同的通道宽度。
结合附图参照以下的详细描述可以更好地理解本发明的上述特征和许多其他的特征。
下面参照附图进行详细描述，其中相同的附图标记在几个图中表示对应的部件。
图1是现有技术的传输设备的一个侧视剖视图。
图2是图1现有技术传输设备的局部立体图。
图3是本发明一个实施例的传输设备的侧视剖视图。
图4是沿图3中4-4线所做的图3所示的传输设备的一个剖视图。
图5是本发明一个实施例的带有一多通道驱动转子的供给设备的一分解图。
图6-8是本发明另外实施例的驱动转子的分解图。
图9是本发明另一个实施例的传输设备的一个分解图。
图10是本发明又一个实施例的传输设备的一转子和外壳部件的分解图。
图11是图10实施例外壳部件的一立体图。
图12是采用图10实施例的一个传输设备的传输系统的正视图。
图13是图12系统的传输设备和入口部件的侧视图。
图14是一个转子和入口布局的示意图。
图15是另一个转子和入口以及出口布局的示意图。
图16是又一个转子和入口布局的示意图。
图17是本发明另一个实施例的一个外壳和转子布局的示意图。
图18是本发明又一个实施例的一端盘和一外壳壁的分解图。
下面的描述能够最好地实现本发明。这种描述不是限定性的，而是仅仅为了表示本发明实施例的基本原理。本发明的范围由权利要求书限定。
本发明通常涉及利用例如上述专利中所述的转盘原理以及利用三个或多个盘表面之间的多传输通道传输并计量颗粒物的设备、装置和方法。根据在此所述的实施例，一个传输或供给设备包括一个具有一入口和一出口的外壳以及一个包含安装成相对于外壳旋转的驱动转子。设备的侧视图可以例如与图1现有技术的设备的侧视图相似。但与图1的现有技术设备不同，在本发明的优选实施例中，驱动转子限定多个位于例如由三个或更多盘限定的四个或更多驱动表面之间的传输通道。此外，外壳具有一个构造成可以向多个传输通道供给颗粒物的入口和一个构造成可以从多个传输通道排出颗粒物的出口。
进一步的实施例利用入口构造用于入口颗粒物的流动，这样可以使不同的物质或不同尺寸的颗粒可以供至转子不同的传输通道。进一步的实施例利用出口构形，它们具有对应于转子多传输通道的多出口开孔。仍进一步的实施例使用传输通道，它们具有不同的宽度，其中通道宽度选择成可以提供在不同通道中传输的不同物质或不同尺寸颗粒的指定混合物。在还进一步的实施例中，传输通道宽度可选择和可变化。
尽管如上所述本发明一个实施例的设备可以在侧视图中与图1中现有技术的设备相似，但在图3中仍示出本发明另一实施例的设备的侧视图。图3设备的实施例在图4中沿图3的4-4线示出剖视图形式。在图5中示出另一个实施例的分解图，其中对应于图3和4实施例的部件相对应地标记。
更具体地，图3和4示出一个结构设备100，它具有一个外壳112，一个入口114以及一个限定一出口开口117的出口116。如图4中所示，外壳112包含一个驱动转子118，转子118具有多个驱动表面，所述驱动表面限定多个传输通道。
在图3和4的实施例中，四个盘121-124限定六个驱动表面125-130和位于其之间的三个传输通道131-133。端盘121和124都分别限定一个单独的驱动表面125和130。另一方面，中间盘122-123都限定两个驱动表面；即驱动表面126和127是盘122的两个面，而驱动表面128和127是盘123的两个面。每个传输通道131-133位于一对相对的驱动表面之间并在第三侧上与外壳内腔中的一个固定滑动表面138相邻而在第四侧上与转子118的一个轮毂部相邻。
在一个优选实施例中，转子118包括一个单独的基本为圆柱形轮毂件140，多个盘121-124(不论是固定安装在基本为圆柱形的轮毂或与其一体形成)以及一对从轮毂相对端延伸的轴部142和144。轴部142和144可以是一个通过轮毂中心轴向延伸的单轴的两个各自的部分(如图4中虚线所示)。或者，轴部142和144可以是两个单独的但轴向对齐的轴，轴部142和144与轮毂140或端盘121和124连接(或一体形成)。在另一个实施例中，轴部142(以及如下所述的相应的轴承145)可以省去而转子118可以由轴144(以及下述的轴承148)以悬臂梁的方式支撑，如图4中实线所示。
这样，如图4中所示，轴部144从轮毂140的第一端延伸并与一驱动传动装置143相连。在一个实施例中，轴部144由一个外壳壁147上的第一轴承件148支撑转动，以悬臂梁的方式支撑转子118，如图4中实线所示。或者，一第二轴部142从轮毂140的第二端延伸，由一第二轴承件145支撑在外壳壁146上转动，如图4中虚线所示。
驱动传动装置143可操纵地连接到一驱动电机150或其他适当的驱动装置上，以从电机向轴142并向驱动转子118传递驱动力。在优选实施例中，提供适当的电机速度、传动或制动控制器(未示出)以控制和调节轴142以及驱动表面125-130的转速。
相对于任何一个传输通道131-132或133，操作原理与例如上述任何一个专利或其组合中所述的一个单独的通道装置类似。因此，相对于在上述专利中所述的一个单独的传输通道的操作原理在此做为参考。通常，在每个传输通道131-133中，颗粒物受与通道相关的驱动壁以及与固定滑动表面138相关的摩擦力作用，以形成一个在设备出口紧凑的、移动的动态质量块。但是，对于图4中所示的三个传输通道，组合的传输量，(或物料通过量)可以是具有一个横截面面积等于三个通道之一的单通道的单通道设备传输量的三倍。
此外，用多通道设备可以比具有大于多通道设备的一个通道的通道尺寸(横截面)的较大传输通道尺寸(横截面)的单通道设备取得较高的计量精度。较大的传输通道具有较大的可能在出口产生崩落或瀑布效应(供给量的急冲或减缓)，而不是以一个均匀的供给量供出。由于多通道设备可以构造比具有相似供给量和容积量的单通道设备的较小的通道尺寸，可以减小在出口的崩落和瀑布效应而不会限止供给量和容积量。
对于多通道装置供给控制还具有例如可以以给定量供给以及在相对大的区域均匀分布的优点。这样，对于一个给定的通道宽度W，具有N个并排通道(N＞1)的多通道设备限定一个总的NW宽度(所有通道的组合宽度)，此宽度大于具有一个单通道(W=1)的总的通道宽度W。相应地，对于一个给定的通道宽度，在W个通道的出口处区域的宽度则大于单通道设备出口处区域的宽度。因此，根据一个优选实施例，多通道设备用于例如以均匀和受控的流量在很宽的表面区域上供给材料的系统中，例如供到宽的处理供给带上或具有宽的处理面积的材料处理机比如一个多锤锻工场中的一排锻锤上。
另外，对于一个给定的通道宽度，由多通道设备限定的入口区域大于单通道设备限定的入口区域。这样，根据本发明的另一个实施例，多通道设备用于在一个相对宽的区域上将材料供给设备的系统中。另外，多通道设备可以构造成具有相对宽的入口开口并用于传输在较小宽度的入口开口中可能堵塞或塞紧的物质。多通道设备具有可以供给精细或粉末状物质的进一步的优点，同时可以减小材料在通道中的流体化以及减小在出口的瀑布效应或急冲效应(与限定同多通道相同容积的单通道相比)。
在优选实施例中，转子118的轮毂140包括一个整体圆柱件，多个盘以及两个轴部142和144或者与其相连或者与其一体形成，例如如图6中所示。在一个优选实施例中，转子(包括轮毂、盘以及轴部)例如通过以下方式但不限于这些方式形成为一个整体模制、铸造、从一个实体上机加工、有选择地熔敷制模、立体制版或其组合方式。一个整体的驱动转子结构可以有利地减小成本并减轻组装复杂性。
根据变化的实施例，驱动转子118包括由多个可以单独制造的转子部件组成的一个组件。例如，在图7中的实施例中(以分解图形式示出)，转子部件包括一个基本为圆柱形的轮毂件140以及多个盘形件121-124。盘形件都具有一个中心孔，其直径对应于圆柱形轮毂件的直径，以使盘形件可以轴向滑过轮毂件，用于沿轮毂件的长度在各个盘的位置上定位这些盘。
根据图7的实施例，盘形件121-124从轮毂件140上分别加工然后组装并与轮毂件相连。盘形件可以由任何适当的装置相对于轮毂件连接在一个可操作固定位置上，这些装置包括但不限于焊接、螺栓连接、铜焊、型锻等。做为替换(或另外)，可以沿轮毂件的长度在适当的位置上形成或设有多个键槽160(或其他适当的连接或对准部件)，以与装配在盘形件上的相应的槽162中的键配合。
图7实施例中的轴端142和144可以包括一个伸过轮毂件140长度的共同轴的两端。做为替换，轴端可以是两个单独的、但轴向对齐的轴，它们从轮毂件140基本圆柱体的两个相对端部伸出。
其中驱动转子从盘形件部件和一个单轮毂部件组装的实施例例如图7的实施例可以使转子设计具有柔性，同时通过减小不同类型部件的数量而减小加工成本。例如，每个都具有不同的盘间隔(盘之间的间隔)和/或不同的盘数量的多个不同的转子设计可以使用如图7中所示的部件制造，但盘-轮毂联结位置(或键或槽160的位置)选择成使或多或少的盘形件可以设置在轮毂件上或提供多个不同的盘形件间隔设置。
在图8中示出具有单独的盘或轮毂件的另一个转子组件实施例。在图8的实施例中，转子组件包括一个中心轴170(限定轴端部142′和144′)以及各个(4个)盘形件121′-124′。而且同常规的一个单独的轮毂件不同，图8的实施例包括多个(3个)基本为圆柱形的轮毂件140a-140c，其中每个轮毂件设置在各自的一对盘形件之间。每个盘和轮毂件都包括一个中心开口，其直径的尺寸对应于中心轴170的直径，以使盘和轮毂件可以轴向滑过中心轴，用于沿轴的长度在各个盘的位置上定位这些盘。可以在适当的位置设置或形成键或槽(或其他适当的联结或对准部件)与对应的盘和轮毂件上的槽或键沿轴的长度配合，这同上述针对键或槽160和162所述类似。
带有多个单独的轮毂件的转子组件实施例例如图8的实施例还具有可以提供设计柔性、减小盘的修理和更换成本以及减少必须用于不同转子设计而加工的不同类型部件的数量的优点，这同图7实施例所述的类似。具有多个轮毂部件的组件还具有可以更换一个有划痕或其他受损的轮毂部的优点。但是，这样的实施例需要更多的部件并可能会比图7中所示的常规的单轮毂设计的加工和组装费用更大。
在图9中示出具有单独的盘和轮毂件的另一个转子组件的实施例。在图9的实施例中，转子组件包括一个中心轴170和多个(4个)盘形件121″-124″。图9中示出的每个盘形件包括彼此联结成一体形成的一个盘和一个轮毂部。例如，两个端部盘形件121″和124″都具有一个与其连接或一体形成的单独的、基本为圆柱形的轮毂部，并且轮毂部从一个盘面轴向延伸。每个中间盘形件122″-123″具有两个与其联结或一体形成的并从两个各自的盘面延伸的轮毂部。每个盘形件包括一个中心开口，其直径的尺寸对应于中心轴170的直径，使盘形件可以轴向滑过中心轴，用于沿轴的长度在各个盘的位置上定位这些盘。可以沿轴的长度在适当位置上形成或设置键或槽(或其他适当的联结或对准部件)，以与盘形件上的对应的槽或键配合，这与上述类似。
当设置在中心轴170上时，在图9中从每对相邻的盘形件的相对的表面延伸的轮毂部分彼此端-端紧靠，以限定在两个相邻的盘之间的完整的轮毂部。在变化的实施例中，一个或多个盘形件121″-124″可以设有一个轮毂部，但紧靠一个相邻盘形件的轮毂部或两个相邻盘的轮毂部。在另一个变化的实施例中，一个或多个中间盘形件122″-123″可以只设有一个从一个盘面轴向延伸的轮毂部，而其他的盘面紧靠一个相邻的盘形件的轮毂部。
图5的分解图示出根据本发明一个实施例的外壳的另外的方面。所示的外壳包括一个后外壳壁190，一个支撑件200，一个前壁202以及侧壁146和147，当组装时，侧壁146和147限定一个用于容装一个多盘转子118的开口内腔。在优选实施例中，驱动转子118形成为一个整体的单独结构，例如针对图6所述的结构。但是，其他的实施例可以使用任何适当的转子组件设计，如针对图7-9以上所述。
图5中的外壳后壁190包括一个内表面，此内表面限定至少一部分固定的滑动表面138。另一部分滑动表面138可以由其他表面限定，如一个底壁的面向内的表面(未示出)。但是，在图5的实施例中，后壁190构造成可以围绕驱动转子的底部弯曲，并因此沿基本每个传输通道的全部长度限定外壳的后壁和底壁以及固定的面向内的表面138。后壁190包括一个沿其底边的突边191。
图5中的支撑件200包括多个支撑部201，它们由多个槽分开，盘伸过这些槽，其中每个支撑部201装配在位于一对与一个相应的传输通道131-133对应的盘之间的空间中。每个支撑部201将相关的传输通道中的颗粒物的移动质量传出设备的一个出口。
前壁202包括6个进口门或板207，它们与盘之间的间隙对齐并可以拆去，以便可以进入外壳内部，例如用于保养、检查、去灰等。可以例如在后壁190中设置另外的开口并用耐久性的透明材料盖住，以便可以提供一个窗口看入一个或多个传输通道。前壁202包括一个下壁部203，当组装时它与外壳后壁的突边191相对并隔开。
图5中的外壳包括一个由一四个侧边框架组件构成的入口114，入口114通过中心向所有三个传输通道131-133打开。外壳还包括一个出口，由一个限定在后壁190的突边191和后壁202的下部193之间以及两个侧壁146和147之间的开口构成。在一个实施例中，出口包括一个单独的细长出口开口，它跨越所有的传输通道。或者，出口开口可以由一个或多个挡件例如与一个或多个盘对齐的板分开，以保持来自在出口处彼此分隔开的不同的传输通道的物质流分开。
一套用于每个盘的罩盖件208-211设置在入口件114和外周盘边之间，以帮助将进入的颗粒导入传输通道并减小灰盘或碎砾进入外壳的其他区域中。罩盖件208-211可以与入口件114、支撑件200或两者联结或一体形成。壁146和147可以由任何适当的装置安装在前壁202和后壁190上，这些装置包括但不限于螺纹连接件、铆钉、焊接等。同样，入口件114可以安装在四个壁146、147、190和202的任何一个上或其组合上，而支撑件200安装在前壁202上，所用的适当的装置包括但不限于以上所述的类型。
本发明的各种不同的方面可以用于多种不同的多通道设备结构中。例如，尽管在图3-9中所示的实施例使用三个传输通道(限定在四个盘之间)，其他实施例可以使用任何适当数量的盘用于提供两个或更多传输通道。盘的数量N最好基于许多因素选择，例如有关要传输的物质的特性(如质量、尺寸、潮湿度等)以及有关系统要求(如供给容积要求、入口和出口面积要求等)。在优选实施例中，盘设置成同轴，其中每个同轴设置的端盘限定一个单独的驱动表面，而在此设置中每个中间盘限定两个驱动表面(每个盘面一个)。因此，在这样一个设置中，N个盘将限定N-1个传输通道以及2N-2个驱动表面。
图10示出一个多通道设备的外壳和驱动转子部件的实施例(以分解图形式)，其中驱动转子300具有多于70个的盘。更具体地，图10示出一个外壳302的两个侧壁和后侧，构造成包容转子300。两个侧壁304和305包括开口306和307，驱动转子300的轴部308和309分别通过上述开口延伸。适当的轴承和密封件(未示出)分别可转动地壁开口306和307中联结轴部。尽管在图10中未示出，一个驱动转子可以例如如上所述通过一个传动件联结在一个轴部308或309上。而且，尽管在图10中未示出，根据图10的一个设备还包括针对图3-5的实施例所述的其他部件，包括一入口件，一限定一个或多个出口开口的前壁以及一个支撑件。图10的实施例还可以包括如上所述的罩盖件。但是，在进一步的实施例中，可以省去罩盖件。
一个滑板310从一个外壳侧壁305向相对的侧壁306延伸并从外壳的入口向出口围绕转子盘的周边弯曲。如图11所示，滑板310限定固定表面138，而表面138限定传输通道的外周边，例如针对图9的实施例所述。一套支撑棱件312可以沿滑板的长度设置。每个支撑棱件312包括一个基本垂直于滑板310延伸、位于滑板和底座314之间并位于滑板和外壳后侧之间的板部。一个顶部凸缘板316沿滑板310的长度邻近入口设置。
图10外壳实施例的入口件可以包括一个框架结构，同图9实施例类似也具有同时供给所有传输通道的一个单独的开口。但在另外的实施例中，入口件可以包括(或联连)多个单独的入口通道，其中每个入口通道与一个各自单独的传输通道或此一套传输通道对齐(或供给)。例如，图12和13示出一个入口件的实施例，具有6个分隔开的入口通道321-326，联结成将物质供入图10实施例的驱动转子300的传输通道中。
每个入口通道321-326有效地类似一个料斗或烟囱操作，将通道中的颗粒物导入传输设备的入口中直接位于各自的多个传输通道之上。每个入口通道321-326可以联结到相同或不同的物质源328上，例如一个容器、料斗、流体化的带走装置或其他物质存放物或传送装置。
在操作中，颗粒物从一个或多个源328向入口件320的入口通道提供。颗粒物存贮在入口通道的料斗状结构中并通过外壳的入口开口。进入的颗粒物进入驱动转子的传输通道，而转子在外壳中可转动地驱动。盘面在进入的颗粒物上的旋转运动与由固定表面138提供的摩擦力联合起来在物质上施加一个压紧和驱动力。结果，材料在每个传输通道中形成一个移动的动态质量块，此动态质量块传出设备的出口。
利用单独的入口通道用于单独的传输通道(或成套的传输通道)的实施例例如图12和13中所示的实施例可以用于从各自不同的源328传送或计量不同混合物物质。此外，计量混合物中各种物质的集中可以通过控制接受各种类型物质的传输通道的数量而得到控制。这样，例如由于图12中的系统包括6个与6个单独的物质源相连并供给相同数量的传输通道的入口通道，系统将排出由6种基本相同浓度(体积)的不同类型的物质组成的混合物。但是，其他实施例可以采用或多或少的入口通道以及或多或少的不同的物质源，以提供其他的混合物和浓度。
在另外的实施例中，多于一个的入口通道可以连接在相同的源上，以增大来自从传输设备排出的混合物中这一源的物质的浓度。在另外的实施例中，与每个入口通道对齐的传输通道的数量可以在不同的入口通道之间变化，重新控制在生成的排出混合物中不同物质的浓度。在另外的实施例中，一个或多个入口通道可以选择成关闭或堵住而不从一个源接受物质或不向传输设备供给物质，以控制生成的排出混合物或流量。
这样，一个多通道设备可以以取决于盘之间的设定间隔(通道宽度)的比例分配一个入口流量(至一个对所有通道的公用的入口的单物质流)。例如，如图14所示的一个转子400，可以包括多个(在图14中为4个)通道401,402,403和404，其各自的宽度由相邻盘之间的相对间隔限定。这多个通道由一个公用入口114供经。以此方式，通过公用入口114供入设备中的物质流自动分入多个通道401-404中，其比例由相对的通道宽度决定。这样，图14中通道的相对宽度可以例如为2∶3∶4∶1，这样可以将入口物质的体积分成相同的比例。设备的出口可以分成单独的出口通道(例如，通过如上所述将挡件定位在出口中)，以保持当物质存在于设备中时以预定比例分配物质。以此方式，出口可以将物质供入多个流动路径中，每个通道401-404各一个，这样供入流动路径中的物质体积的比例等于通道宽度的比例。
或者，多个通道可以在入口侧供有来自对应的多个单独的源的物质而在出口侧的流量可以是一个来自所有通道的组合流量。以此方式，设备可以提供一种混合操作(以由通道相对宽度限定的一个比例)，同时供给物质。这样，几个入口物质流(例如，沙子、水泥和砾石)可以以恒定的比例供给入口，以提供一个来自设备出口的生成的混合物(例如，一种混凝物)。
在另一个实施例中，至少一个盘相对于驱动转子轴向尺寸的方位可以变化并可以选择和改变，以用于不同的应用场合。这样，例如图15示出一个驱动转子500，具有多个(2个)通道501,502，由支撑在一个轮毂506上的多个(3个)盘503,504和505限定。中心盘504构造成可以沿轮毂506的轴向长度滑动并可以安装在其它两个盘503和505之间沿轮毂的长度在任何位置安装在轮毂上。用于将盘504安装(固定)在轮毂506一个选定位置上的装置可以包括例如如上所述的键和槽装置。但是，可以采用适于将盘504安装到轮毂上的其他机构。通过选定盘504的位置，从而可以选定在盘504任一侧上从两个通道501和502排出物的比例。可以通过简单地预设盘504相对于轮毂轴线的位置而预设排出比例。此外，尽管图15示出了一个只涉及一个可选择定位的盘504的可选择比例的实施例，但其他的实施例可以采用任何适当数量的可选择移动的盘。
如图15所示，在优选实施例中，外壳的入口和/或出口可以设有一个可移动的部分或挡件，它可以选择定位以与盘504的选定位置对齐。以此方式，在通道501和502之间物质的分离在入口和/或出口处得到保持。
在一个可选择移动盘设置的另一个实施例中，至少一个盘最好设有一个足够大的宽度尺寸(相对面对的盘面之间的宽度)，以便可以调整一个或多个通道的宽度而不用改变入口和/或出口管的尺寸。这样，例如如图16中所示，转子600设有多个盘(图中所示为两个即601和602)，在其之间限定一个或多个传输通道603(最好为多个传输通道)。每个盘设有一个宽度尺寸D(相对面对的盘表面之间的尺寸)，它与入口开口中的一个入口框架部604的或一个挡件的边对齐，这样通过入口的物质(在框架部604之间)导入通道603中。通道603的宽度W取决于盘601和602之间的相对间隔。可以通过相对于轮毂605移动一个或所有盘601和602而调整通过宽度W。但是，由于入口框架部604与盘的宽度尺寸D对齐，每个盘可以移动(达到整个距离D)，并仍然保持与入口框架部对齐。对此，入口不需要改变而适应不同的盘间距。同样，出口可以设有与盘的宽度尺寸D对齐的框架部或挡件，因此不需要改变以适应不同的盘间距。相应地，在一个单通道装置中一个通道的宽度、或者在一个多通道装置中一个或多个通道的宽度可以方便地选择并改变，以选择或改变通道的出口流量而不需要改变入口或出口结构。
在另一个实施例中，一个外壳结构可以设置成用于容装多个不同的驱动转子中的任一个，其中每个驱动转子设有一个与其他驱动转子不同的盘间距和布置。以此方式，使用者可以简单地针对一个特定的应用选择一个适当的驱动转子(带有适当的通道宽度)并将选定的转子装入外壳中。可以例如基于要传输的物质类型或用于提供特定的混合比例、传输比例等而选择驱动转子。以此方式，一个系统可以包括一个单独的外壳、一套多个转子(其中每个转子都具有不同的盘间距，以及用于安装和拆除任何一个转子的适当的机构。然后使用者可以针对一个特定的使用场合选择一个适当的转子，将转子安装在外壳中并针对所需的场合运行设备。使用可以对第二个使用场合采用相同的外壳和一个不同的转子。
在可替换的转子设置的优选实施例中，至少每个转子的中心盘设有足够的宽度尺寸D(相对面对的盘面之间的宽度)，以与相同的外壳结构的入口框架部或挡件以及出口框架部或挡件对齐。这样，例如在图17中所示的5个盘(4个通道)设置中，一个转子700支撑在一个外壳720中并具有盘701、702、703、704和705，它们与入口框架部或挡件706以及出口框架部或挡件708对齐，以确保保持通过通道的流动路径，如图中箭头709、710、711和712所示。在出口处物质的混合比例取决于盘之间的相对间距(通道宽度)。这样，图17中所示的转子700提供了一种特定的混合比例。可以通过安装一种具有不同相对盘间距(以及通道宽度)的转子而选择不同的混合比例。在优选实施例中，在一套转子中每个转子上至少中心盘的宽度尺寸D是以使每个转子的盘与入口和/或出口框架部或挡件对齐。以此方式，对于一套多个转子中的任何一个转子可以采用相同(或公共)的外壳720而不需要调整入口或出口结构。
在本发明任一个上述实施例中可以包括在上述专利中针对驱动力、入口件、抵抗流体压力移动颗粒物、移动精细和粉末物质的各种改进。例如，实施例可以包括在此做为参考的在美国专利No.5,355，993中详细描述的盘面不连续，在此做为参考的美国专利No.5,485,909中所述的罩盖板或其他入口增强物，在此做为参考的在美国专利No.5,402,876中所述的用于增强将传输物质经过一压力差的能力的特征，或者在美国专利No.5,497,873中所述的入口延长物和除气装置。
尽管上述实施例包括具有侧壁(例如图15中的壁146和147以及图10中的壁304和305)，其中这些侧壁将驱动转子的外盘包围在外壳内腔中，但其他实施例可以采用具有圆孔用于接受驱动转子外或端盘的侧壁。更具体地，如图18中所示，一个外壳侧壁146′设有一个开口，其中一个驱动转子的端盘121′定位成可以转动。一个适当的密封件围绕端盘的周边设置，以减小来自外壳内腔的灰尘和碎屑的通过，同时使盘可以相对于侧壁转动。在此实施例中，用于驱动转子轴的轴承件145可以设置在外壳之外，以减少来自外壳内腔的碎屑和灰尘对轴承结构的污染。
上述的传输设备最好由高强度钢或其他适当材料制成，包括但不限于其他适当的金属和合金、高强度聚合物、塑料、复合材料等。驱动盘和轮毂的内表面最好由具有摩擦和粘着特性的耐磨金属或其他适当材料制成，以便于向出口传输物质。在适当的应用中，内部固定壁138可以由一种低摩擦材料制成，包括但不限于超高分子重聚丙烯或不锈钢。
对于本发明上述优选实施例，本领域技术人员可以理解上述公开只是示例性，在不脱离本发明范围的前提下可以进行各种变化、调整和改动。在此公开的实施例只是示意性而非限定性。本发明的范围只由权利要求限定而不是由以上描述限定，所有的改变都在本发明权利要求的等同变化和范围中，因此落入权利要求中。
权利要求
1．一种用于传输颗粒物的设备，包括一个外壳，具有一个用于接受颗粒物的入口和一个出口；一个转子，具有多个由轮毂部隔开的盘并在所述盘之间限定多个传输通道，所述传输通道在所述入口和所述出口之间延伸，所述转子支撑在所述外壳内腔中相对于所述外壳内腔转动。
2．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个盘包括不多于N个彼此同轴设置的相邻的盘，每个盘具有一对相对的盘面，而且所述多个传输通道包括不少于N-1个传输通道，每个传输通道限定在两个相邻的盘的互相面对的盘面之间。
3．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个盘的至少一个盘包括至少一个限定一系列间断的盘面。
4．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，每个所述的盘具有至少一个限定一系列间断的盘面。
5．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述入口包括多个入口通道，每个入口通道设置成与多个但并非所有所述的传输通道颗粒流连通。
6．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述入口包括多个对应于所述多个传输通道数量的入口通道，其中每个入口通道设置成与所述传输通道中对应的一个通道颗粒流连通。
7．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述入口包括不多于一个入口通道，入口通道设置成与所述多个传输通道颗粒流连通。
8．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述出口包括多个出口通道，每个出口通道设置成与多个但并非所有所述的传输通道颗粒流连通。
9．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述出口包括多个对应于所述多个传输通道数量的出口通道，其中每个出口通道设置成与所述传输通道中对应的一个通道颗粒流连通。
10．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述出口包括不多于一个的出口通道，出口通道设置成与所述多个传输通道颗粒流连通。
11．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，包括所述盘和轮毂部的所述转子由一个单独整体的物体构成。
12．根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述转子的所述多个盘包括N个可分开的盘形件，每个盘形件具有一个中心孔，盘形件的轴通过此中心孔延伸；所述转子的所述轮毂部包括多个可分开的圆柱件，每个圆柱件具有一个中心孔，圆柱件的轴线通过此中心孔延伸；所述转子还具有一个中心轴件，中心轴件通过所述盘形件和所述圆柱件的中心孔延伸并以彼此联结的关系支撑所述盘和轮毂部。
13．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，转子限定一个轴向尺寸并且转子上至少一个盘沿转子的轴向长度可选择地定位在多个位置中的任一个上。
14．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，外壳的入口限定多个由至少一个挡件隔开的入口通道，并且每个挡件与转子上对应的一个盘对齐。
15．根据权利要求1所述的设备，其特征在于，外壳的出口限定多个由至少一个挡件隔开的出口通道，并且每个挡件与转子上对应的一个盘对齐。
16．一种用于传输颗粒物的系统，包括一个外壳，具有一个用于接受颗粒物的入口和一个出口；一套多个转子，每个转子具有多个由轮毂部隔开的盘并在所述盘之间限定多个传输通道，每个转子具有与此一套转子中至少一个其他的转子不同的相对盘间距；其中外壳限定一个用于一次一个地支撑所述多个转子中每个转子并可以用另一个所述转子替换一个所述转子的支撑结构，支撑结构支撑每个所述转子用于在外壳内腔中转动，而所述传输通道在所述入口和所述出口之间延伸。
17．根据权利要求16所述的系统，其特征在于，外壳的入口限定多个由至少一个挡件隔开的入口通道，并且每个挡件与转子上一个对应的盘对齐。
18．根据权利要求16所述的系统，其特征在于，外壳的出口限定多个由至少一个挡件隔开的出口通道，并且每个挡件与转子上对应的一个盘对齐。
19．一种用于传输颗粒物的方法，包括提供一个具有一入口和一出口的外壳；在外壳中支撑一个用于转动的转子，其中转子具有多个由轮毂部隔开的盘并在所述盘之间限定多个传输通道，传输通道在所述入口和所述出口之间延伸；通过外壳的入口接受颗粒物并进入传输通道中；以及转动转子以通过外壳向外壳出口传输接受的物质。
20．根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述接受颗粒物的步骤包括在多个分开的入口通道中接受颗粒物，其中每个入口通道与至少一个传输通道对齐。
21．根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述接受颗粒物的步骤包括在多个分开的入口通道中接受颗粒物，其中每个入口通道与不多于一个的传输通道对齐。
全文摘要
一种用于传输颗粒物的设备,包括一个外壳(112,146,147,190,200,302,720),外壳具有一个用于接受颗粒物的入口(114,321－326)和一个通过其中使颗粒物以一个移动的动态质量块排出的出口(117)。一个转子(118,300,400,500,600)在外壳中邻近一个固定的滑动表面(138)支撑以转动。转子具有多个由轮毂部(140,140a－140c,506,605)隔开的盘(121－124,503－505,601,602,701－705,121')并在所述盘之间邻近滑动表面限定多个传输通道(131－133,401－404,501,502,603)。
文档编号B65G65/48GK1311749SQ9980932
公开日2001年9月5日 申请日期1999年7月27日 优先权日1998年8月5日
发明者安德鲁·G·海, 罗杰·L·彼得森 申请人:斯塔梅特公司