一种元明粉和纯碱的自动化料输送装置的制作方法

本发明属于纺织设备技术领域，涉及一种元明粉和纯碱的自动化料输送装置。

背景技术：

元明粉和纯碱作为印染行业中经常使用的重要原料,每年的使用需求量极大。目前，国内大部分染厂在染色时，元明粉和纯碱等粉体助剂一般都是通过车间工人直接将其倒入化料桶溶解后再抽入染缸内，工人的劳动强度也很大。于是国内外印染厂和相关印染设备研究单位开始把目光投向自动化输送。但由于元明粉和纯碱粉体易结块，液态易结晶等特性，元明粉和纯碱液体溶液浓度不稳定，配送技术始终存在一定缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种元明粉和纯碱的自动化料输送装置，本发明所要解决的技术问题是如何提高元明粉和纯碱连续输送过程中的匀化质量。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种元明粉和纯碱的自动化料输送装置，其特征在于，包括化料储料桶、进料机构、小循环回流机构、大循环回流机构和输料机构，所述进料机构包括设置在化料储料桶顶部的原料进料管一、原料进料管二和进水管，所述化料储料桶的底部连接有一出料总管，所述小循环回流机构包括连接出料总管的小循环回流总管、设置在化料储料桶顶部的小循环回流支管和设置在小循环回流总管上的液体密度计，所述大循环回流机构包括连接出料总管的大循环回流总管、连接大循环回流总管与化料储料桶顶部的大循环回流支管、连接大循环回流总管的输料管和设置在输料管上的流量计。

进一步的，所述原料进料管一、原料进料管二、进水管、小循环回流支管上分别设置有一个驱使液体进入化料储料桶内的驱动泵，所述驱动泵包括管状的泵体、第一螺杆、行星齿轮和分散叶轮，所述第一螺杆转动连接在泵体内，所述泵体的上端具有进液接管，所述泵体的下端开口朝向化料储料桶内腔。

进一步的，所述化料储料桶的顶部设置有一驱动电机，所述驱动电机的输出轴上固定设置有一搅拌轴，所述搅拌轴的上端固定设置有位于化料储料桶内的驱动齿轮，所述驱动齿轮与各行星齿轮啮合，所述化料储料桶内固定设置有一预分散盘，所述预分散盘上具有开口朝上的环形的分散槽，各分散叶轮位于分散槽内。

进一步的，所述搅拌轴上固定设置有位于预分散盘下方的化料储料桶内的混料桨；所述搅拌轴的下端固定设置有一第二螺杆，所述化料储料桶的底部固定设置有连接化料储料桶内腔中部与出料总管的出料套管，所述第二螺杆转动连接在出料套管内。

进一步的，所述预分散盘的中部具有一通孔，所述搅拌轴插设在通孔内，所述搅拌轴外壁与通孔内壁之间形成一出料通道。

进一步的，所述驱动泵上设置有一流量控制结构，所述流量控制结构包括连通泵体的泄压管，所述泄压管上设置有一个允许泵体内的液体进入泄压管的单向阀，所述泄压管与进液接管之间通过一调节套管相通，所述调节套管内具有一锥形的调节腔，所述调节腔的小径端连接进液接管，所述泄压管靠近调压腔大径的一侧具有一旋转部，所述泄压管内插设有一调节阀头，所述调节阀头上具有与旋转部适配的外螺纹，所述调节阀头上还具有与调节腔内壁适配的锥型堵头，所述泄压管连通所述调节腔。

进一步的，所述调节阀头上具有一位于泄压管之外的旋钮。

进一步的，所述单向阀包括锥形的阀腔和与阀腔适配的阀块，所述阀块的小径端连接泵体，所述阀块与阀腔内壁之间连接有具有驱使阀块压紧阀腔内壁的压紧弹簧。

进一步的，所述小循环回流支管、原料进料管一、原料进料管二、进水管四者周向均匀分布在搅拌轴外侧的化料储料桶顶部。

进一步的，所述大循环回流总管上设置有排水管，所述输料管上设置有冲洗管。

工作原理：元明粉、纯碱的原液分别由原料进料管一和原料进料管二向化料储料桶进行输送；

进水管供应稀释元明粉、纯碱原液的溶剂或其它助剂混合液；

小循环回流机构连续将化料储料桶内的液体中部向化料储料桶的顶部回流输送，以使部分化料储料桶中部的液体从新参与匀化，具体而言，小循环回流机构的回流路径为出料总管将化料储料桶内的液体输送至小循环回流总管，然后由小循环回流总管输送至化料储料桶的顶部，液体密度计监测底部出来的小循环回流总管内液体密度，以获得输出液的溶质浓度信息；

大循环回流机构持续将化料储料桶中部的液体向输料管输送，输料管即混合液供给的管道，用料量较多时，通过大循环回流总管进入化料储料桶顶部的液体减少，反之增多，进入化料储料桶顶部的液体重新参与匀化；流量计获取输液流量信息。

通过齿数较多的驱动齿轮的旋转带动齿数较少的行星齿轮的旋转，可以使分散叶轮对分散槽内的液体进行搅拌分散，分散槽内的液体来源于原料进料管一、原料进料管二、小循环回流支管、大循环回流支管和进水管，匀化过程中部分液体由分散槽中部的出料通道进入化料储料桶内，由于分散叶轮分散速度较快，能够迅速将混合液进行预分散，然后再进入化料储料桶内，化料储料桶内的混料桨的转速较慢，在混料的同时，主要是避免化料储料桶内液体结块。

在不设置流量控制结构的情况下，可以根据原液进料量与溶液进料量之间的比例，设置驱动泵在驱动电机一定转速下的进料速度，即通过驱动泵中第一螺杆的尺寸和泵体的尺寸来控制特定转速下的进料速度。

设置有流量控制结构的情况下，可以通过控制旋转来改变泵体内第一螺杆旋转对进液接管形成的负压大小，调节阀头外壁与调节腔内壁之间的间隙越大，从泵体内回流至进液接管内的液体越多，驱动泵输出液体的压力越小，输出量越小。调节阀头的旋转可通过微型步进电机来在线实时控制，液体密度计监测到出液液体的密度偏离理想值时，一方面可能是入料配比出现偏差，另一方面可能是输出液体速度太快导致混合也不完全匀化的状态下输出，这两种情况都需要通过改变驱动电机转速或原料配比来调整。泵体的出料端设置有流量传感器，用于给流量控制结构的调节反馈信息。

流量计监测到液体输送量较小时，大循环回流支管将更多的液体输送至化料储料桶顶部。

小循环回流支管、原料进料管一、原料进料管二、进水管四者周向均匀分布在搅拌轴外侧的化料储料桶顶部，其各自对应的四个行星齿轮也周向均匀分布在驱动齿轮外侧，传动平稳，且可以使不同物料在分散槽上方的不同位置进入分散槽，以使预分散效果更好。

驱动齿轮位于通孔上方，使出料通道狭隘且曲折，在分散叶轮搅拌的过程中物料不容易被甩出出料通道，降缓物料进入化料储料桶内的速度，避免较多的未分散物料直接进入化料储料桶内。

出料套管的上端开口位于化料储料桶的中部，使出料总管吸取的是化料储料桶中部匀化效果较好的物料，由出料通道进入的液体在混料桨的作用下被甩至化料储料桶的外侧。

本自动化料和输送装置只需要一个驱动电机作为动力源，能耗较低，配以四个对驱动泵的流量进行控制的微型步进电机就可以实现在线自动作业，监测数据反馈调整的情况下可以极大的降低人力成本和在线适用范围，使易结块物料的在线输送难题得到解决。

本方案还具有如下优点：

如果在每根需要输入或输出的管道上均设置一水泵以控制各管道的流量，不仅对各水泵的管理难度较大，而且在单一水泵在发生故障或出现偏差时无法有效监控，本方案则将三根原料输入的管道和一根小循环中的管道的流量进行统一控制，在正常工作情况下无需对各管道的流量进行调整，只有在发生异常时才需要调整，在设定完成后，避免了各管道流量的误差，降低了故障概率。

再者，本方案提供了入料的预分散，使化料储料桶被分隔为两段，避免原液直接进入造成匀化质量的下降，同时，原液中可能存在部分颗粒或结陀，驱动齿轮和行星齿轮配合狭隘的出料通道可以对颗粒或结陀进行碾碎。

最后，本方案极大的简化了结构，增强了可靠性和协调性，而且对输料管末端的用料流量具有更大的适用范围，弱化了供料量骤变造成的匀化质量的下降。

附图说明

图1是本自动化料和输送装置的管路图。

图2是化料储料桶各部位与各管路的配合图。

图3是化料储料桶的结构示意图。

图4是化料储料桶的俯视图。

图5是驱动泵的结构示意图。

图中，1、化料储料桶；21、原料进料管一；22、原料进料管二；23、进水管；31、出料总管；32、小循环回流总管；33、小循环回流支管；34、液体密度计；41、大循环回流总管；42、大循环回流支管；43、输料管；44、流量计；45、排水管；46、冲洗管；51、泵体；52、第一螺杆；53、行星齿轮；54、分散叶轮；55、进液接管；56、驱动电机；57、搅拌轴；58、驱动齿轮；59、混料桨；61、预分散盘；62、分散槽；63、出料通道；71、第二螺杆；72、出料套管；81、泄压管；82、单向阀；83、调节腔；84、旋转部；85、调节阀头；86、旋钮。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，包括化料储料桶1、进料机构、小循环回流机构、大循环回流机构和输料机构，进料机构包括设置在化料储料桶1顶部的原料进料管一21、原料进料管二22和进水管23，化料储料桶1的底部连接有一出料总管31，小循环回流机构包括连接出料总管31的小循环回流总管32、设置在化料储料桶1顶部的小循环回流支管33和设置在小循环回流总管32上的液体密度计34，大循环回流机构包括连接出料总管31的大循环回流总管41、连接大循环回流总管41与化料储料桶1顶部的大循环回流支管42、连接大循环回流总管41的输料管43和设置在输料管43上的流量计44。

如图2、图3和图5所示，原料进料管一21、原料进料管二22、进水管23、小循环回流支管33上分别设置有一个驱使液体进入化料储料桶1内的驱动泵，驱动泵包括管状的泵体51、第一螺杆52、行星齿轮53和分散叶轮54，第一螺杆52转动连接在泵体51内，泵体51的上端具有进液接管55，泵体51的下端开口朝向化料储料桶1内腔。

化料储料桶1的顶部设置有一驱动电机56，驱动电机56的输出轴上固定设置有一搅拌轴57，搅拌轴57的上端固定设置有位于化料储料桶1内的驱动齿轮58，驱动齿轮58与各行星齿轮53啮合，化料储料桶1内固定设置有一预分散盘61，预分散盘61上具有开口朝上的环形的分散槽62，各分散叶轮54位于分散槽62内。

搅拌轴57上固定设置有位于预分散盘下方的化料储料桶1内的混料桨59；搅拌轴57的下端固定设置有一第二螺杆71，化料储料桶1的底部固定设置有连接化料储料桶1内腔中部与出料总管31的出料套管72，第二螺杆71转动连接在出料套管72内。

预分散盘的中部具有一通孔，搅拌轴57插设在通孔内，搅拌轴57外壁与通孔内壁之间形成一出料通道63。

驱动泵上设置有一流量控制结构，流量控制结构包括连通泵体51的泄压管81，泄压管81上设置有一个允许泵体51内的液体进入泄压管81的单向阀82，泄压管81与进液接管55之间通过一调节套管相通，调节套管内具有一锥形的调节腔83，调节腔83的小径端连接进液接管55，泄压管81靠近调压腔大径的一侧具有一旋转部84，泄压管81内插设有一调节阀头85，调节阀头85上具有与旋转部84适配的外螺纹，调节阀头85上还具有与调节腔83内壁适配的锥型堵头，泄压管81连通调节腔83。

调节阀头85上具有一位于泄压管81之外的旋钮86。

单向阀82包括锥形的阀腔和与阀腔适配的阀块，阀块的小径端连接泵体51，阀块与阀腔内壁之间连接有具有驱使阀块压紧阀腔内壁的压紧弹簧。

大循环回流总管41上设置有排水管45，输料管43上设置有冲洗管46。

如图4所示，小循环回流支管33、原料进料管一21、原料进料管二22、进水管23四者周向均匀分布在搅拌轴57外侧的化料储料桶1顶部。

工作原理：元明粉、纯碱的原液分别由原料进料管一21和原料进料管二22向化料储料桶1进行输送；

进水管23供应稀释元明粉、纯碱原液的溶剂或其它助剂混合液；

小循环回流机构连续将化料储料桶1内的液体中部向化料储料桶1的顶部回流输送，以使部分化料储料桶1中部的液体从新参与匀化，具体而言，小循环回流机构的回流路径为出料总管31将化料储料桶1内的液体输送至小循环回流总管32，然后由小循环回流总管32输送至化料储料桶1的顶部，液体密度计34监测底部出来的小循环回流总管32内液体密度，以获得输出液的溶质浓度信息；

大循环回流机构持续将化料储料桶1中部的液体向输料管43输送，输料管43即混合液供给的管道，用料量较多时，通过大循环回流总管41进入化料储料桶1顶部的液体减少，反之增多，进入化料储料桶1顶部的液体重新参与匀化；流量计44获取输液流量信息。

通过齿数较多的驱动齿轮58的旋转带动齿数较少的行星齿轮53的旋转，可以使分散叶轮54对分散槽62内的液体进行搅拌分散，分散槽62内的液体来源于原料进料管一21、原料进料管二22、小循环回流支管33、大循环回流支管42和进水管23，匀化过程中部分液体由分散槽62中部的出料通道63进入化料储料桶1内，由于分散叶轮54分散速度较快，能够迅速将混合液进行预分散，然后再进入化料储料桶1内，化料储料桶1内的混料桨59的转速较慢，在混料的同时，主要是避免化料储料桶1内液体结块。

在不设置流量控制结构的情况下，可以根据原液进料量与溶液进料量之间的比例，设置驱动泵在驱动电机56一定转速下的进料速度，即通过驱动泵中第一螺杆52的尺寸和泵体51的尺寸来控制特定转速下的进料速度。

设置有流量控制结构的情况下，可以通过控制旋转来改变泵体51内第一螺杆52旋转对进液接管55形成的负压大小，调节阀头85外壁与调节腔83内壁之间的间隙越大，从泵体51内回流至进液接管55内的液体越多，驱动泵输出液体的压力越小，输出量越小。调节阀头85的旋转可通过微型步进电机来在线实时控制，液体密度计34监测到出液液体的密度偏离理想值时，一方面可能是入料配比出现偏差，另一方面可能是输出液体速度太快导致混合也不完全匀化的状态下输出，这两种情况都需要通过改变驱动电机56转速或原料配比来调整。泵体51的出料端设置有流量传感器，用于给流量控制结构的调节反馈信息。

流量计44监测到液体输送量较小时，大循环回流支管42将更多的液体输送至化料储料桶1顶部。

小循环回流支管33、原料进料管一21、原料进料管二22、进水管23四者周向均匀分布在搅拌轴57外侧的化料储料桶1顶部，其各自对应的四个行星齿轮53也周向均匀分布在驱动齿轮58外侧，传动平稳，且可以使不同物料在分散槽62上方的不同位置进入分散槽62，以使预分散效果更好。

驱动齿轮58位于通孔上方，使出料通道63狭隘且曲折，在分散叶轮54搅拌的过程中物料不容易被甩出出料通道63，降缓物料进入化料储料桶1内的速度，避免较多的未分散物料直接进入化料储料桶1内。

出料套管72的上端开口位于化料储料桶1的中部，使出料总管31吸取的是化料储料桶1中部匀化效果较好的物料，由出料通道63进入的液体在混料桨59的作用下被甩至化料储料桶1的外侧。

本自动化料和输送装置只需要一个驱动电机56作为动力源，能耗较低，配以四个对驱动泵的流量进行控制的微型步进电机就可以实现在线自动作业，监测数据反馈调整的情况下可以极大的降低人力成本和在线适用范围，使易结块物料的在线输送难题得到解决。

排水管45和冲洗管46用于系统清洗时对化料储料桶及各管道进行清理。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。