一种适用于中试产品的投料搅拌装置的制作方法

1.本实用新型涉及乳品饮料生产制备技术领域，具体涉及一种适用于中试产品的投料搅拌装置。


背景技术：

2.目前乳品饮料市场中，工厂的连续生产规模基于满足市场需求，随着人们对于乳制品的需求增加，设备生产体量也逐渐增加，而实验室小试器皿由于批次量较小无法形成有效的产品研发评估。不仅如此，传统的实验室设备不仅体积庞大，结构复杂，而且操作复杂，由于大多设备仅对应单一缸体容积，试验效率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种适用于中试产品的投料搅拌装置，解决以上技术问题。
4.本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
5.一种适用于中试产品的投料搅拌装置，包括搅拌组件和投料缸，其中，所述搅拌组件的一侧设有一缸体支架，所述缸体支架上设有至少两个所述投料缸，物料投入所述投料缸后，所述搅拌组件对物料进行搅拌；
6.所述搅拌组件的搅拌头位于所述投料缸的上方；
7.所述搅拌组件连接一可作垂直升降的升降组件，所述升降组件连接一可作水平直线往复移动的移动组件，所述搅拌组件通过所述升降组件和所述移动组件进行升降和水平移动，从而调整并定位搅拌头的位置，使其位于任一所述投料缸的正上方，便于下降后对所述投料缸内的物料进行搅拌。
8.本实用新型通过设置可升降和水平移动的搅拌组件，配合多个投料缸，实现对中试产品的搅拌作业。
9.所述缸体支架上设有便于放置并固定所述投料缸的容器位，所述投料缸自上而下嵌入所述容器位中；
10.所述投料缸与所述容器位一一对应。
11.所有的所述容器位的尺寸规格均相同；
12.所述投料缸设有至少两种规格，所述容器位的规格与其中规格最大的所述投料缸相匹配；
13.除所述规格最大的投料缸外，对应其余的任一所述投料缸均设有与其配套的空心夹套，投料缸放入与其配套的空心夹套后使其嵌入所述容器位中，并使其固定其中无法晃动。
14.本实用新型通过设置多个投料缸可有效提升作业效率和对应产量，投料缸设置多个不同规格便于对应不同容积的搅拌需求，对于规格与容器位不匹配的投料缸，通过配套的空心夹套使其嵌入容器位后无法晃动，可使得投料缸的配置更具有灵活性。
15.所述升降组件包括升降杆和夹具，所述夹具的一端设有一可通过紧固件套在所述升降杆上的套索，可通过人工调节的方式调节所述夹具在所述升降杆上的高低位置；
16.所述夹具的另一端设有夹持部，便于夹持并固定所述搅拌头的驱动电机。
17.所述移动组件包括直线轨道和设置于所述直线轨道上的升降组件底座，所述升降组件向下固定连接所述升降组件底座，所述升降底座组件与所述直线轨道滑动连接。
18.所述缸体支架采用不锈钢制成的缸体支架。
19.所述搅拌头采用螺旋式桨叶结构的搅拌头。
20.所述缸体支架的底部设有防静电脚轮。
21.所述搅拌组件上设有一定位组件，用于定位搅拌头的位置并在偏位时发出偏位信号后使搅拌头停止工作，所述定位组件也可校准搅拌头在移动调节时的位置；
22.所述搅拌头采用一带有刹车功能的搅拌头，便于在搅拌头工作时发生偏位的情况下及时刹止，防止其打坏投料缸内壁。
23.所述定位组件采用对射式光电或者反射式光电。
24.本实用新型通过设置定位组件，确保搅拌头发生位置偏移时，能够及时对搅拌组件进行刹车，以便搅拌头打坏投料缸内壁，也可有效防止反作用导致移动支架损坏。搅拌头的位置偏移包括移动组件和升降组件对搅拌头的位置调节未到达定位位置，也包括搅拌头在工作时发生紧固结构松动导致转轴倾斜等偏移情况。
25.有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型的生产量介于大规模生产和实验室研发体量之间，可以有效模拟客户的原料混合搅拌前处理工序，确定新的工艺技术，原材料的质量和用量及选用添加剂等新配方得以确认，为新产品的试产和市场投放提供更加准确研发数据，具有如下优点：
26.1.安全可靠、高效节能、占地面积小、操作简单；
27.2.突破实验室产品体量小瓶颈，节约工厂大试成本，降低产品投放风险；3.提供更加精确的研发试验数据。
附图说明
28.图1为本实用新型的一种结构示意图；
29.图2为图1中的架体的一种结构示意图；
30.图3为本实用新型的搅拌头在投料缸中的工作位置的一种示意图。
具体实施方式
31.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。
32.参照图1、图2，一种适用于中试产品的投料搅拌装置，包括搅拌组件和投料缸10，搅拌组件的一侧设有缸体支架，缸体支架上设有至少两个投料缸10，物料投入投料缸10后，搅拌组件对物料进行搅拌；搅拌组件的搅拌头(图中未示出)位于投料缸10的上方；
33.搅拌组件连接升降组件，升降组件移动组件，搅拌组件通过升降组件和移动组件进行升降和水平移动，从而调整并定位搅拌头的位置，使其位于任一投料缸10的正上方，便于下降后对投料缸内的物料进行搅拌。
34.本实用新型通过设置可升降和水平移动的搅拌组件，配合多个投料缸，实现对中试产品的搅拌作业。
35.本实用新型为便于放置并固定投料缸，防止其在搅拌作业中晃动，可按如下结构设置：在一些实施例中，缸体支架上设有便于放置并固定投料缸10的容器位。投料缸10自上而下嵌入容器位中；投料缸10与容器位一一对应，即是说，容器位与投料缸的形状匹配，且数量一致。
36.在另一些实施例中，所有的容器位的尺寸规格设置为均相同，便于制造。为便于使投料缸的设置和配置灵活，可按如下结构设置：投料缸10设有至少两种规格，容器位的规格与其中规格最大的投料缸相匹配；
37.如图2所示，除规格最大的投料缸外，对应其余的任一投料缸均设有与其配套的空心夹套20，投料缸10放入与其配套的空心夹套20后使其嵌入容器位中，并使其固定其中无法晃动。
38.本实用新型的空心夹套按如下设置：任一与容器位的尺寸不匹配的投料缸，按其实际尺寸规格适配一空心夹套，在该投料缸嵌入与其配套的空心夹套后，使两者的整体尺寸满足放置到容器位后不晃动，其整体尺寸与尺寸规格最大的投料缸相当。
39.本实用新型通过设置多个投料缸可有效提升作业效率和对应产量，投料缸设置多个不同规格便于对应不同容积的搅拌需求，对于规格与容器位不匹配的投料缸，通过配套的空心夹套使其嵌入容器位后无法晃动，可使得投料缸的配置更具有灵活性。
40.需要说明的是，对应不同规格的投料缸10可设置与其配套的搅拌头。
41.本实用新型的搅拌头采用螺旋式桨叶结构的搅拌头。
42.本实用新型为使搅拌头在工作时不会产生中心涡流而影响搅拌效果，可按如下结构设置：如图3所示，为搅拌头工作时的搅拌区域30与投料缸10的内腔之间的放置位置的示意结构，其在俯视视角观察时，示出了搅拌区域30位于投料缸10的内腔相对位置。其中，搅拌区域30的搅拌中心位置b设置在投料缸10的中心位置a偏1/3中心处，即是说，定义投料缸10的横截面的等效圆的半径为r，定义搅拌区域30的搅拌中心位置b与投料缸10的中心位置a之间的距离为r’，则r’＝(1/3)*r；
43.另外，对搅拌头所在的水平高度做如下设置：搅拌头所在平面的水平高度与投料缸10的上部开口所在平面的水平高度之间的距离设置为投料缸10的深度的2/3，即是说，搅拌头向下伸入投料缸深度的2/3处。
44.在上述实施例的设置下，可有效降低搅拌头工作时产生中心涡流的问题。
45.本实用新型按如下结构设置升降组件，以便可使搅拌组件快速便捷定位搅拌头的落下位置：在一些实施例中，如图1所示，升降组件包括升降杆401和夹具402，夹具402的一端设有可通过紧固件套在升降杆401上的套索4021，可通过人工调节的方式调节夹具在升
降杆401上的高低位置；
46.夹具402的另一端设有夹持部4022，便于夹持并固定搅拌头的驱动电机501。
47.需要说明的是，夹持部4022也可以采用另一套索结构实现夹持固定驱动电机的效果。夹持并固定后使电机的转轴5011竖直向下伸出，以便连接搅拌头(图中未示出搅拌头)。
48.另外，搅拌头的驱动电机可连接调速开关或者连接变频器，实现搅拌速度的设置。
49.在其中一些实施例中，移动组件包括直线轨道(图中未示出)和设置于直线轨道上的升降组件底座(图中未示出)，升降组件向下固定连接升降组件底座，升降底座组件与直线轨道滑动连接。
50.具体的，直线轨道铺设于缸体支架一侧的地面基础上，升降组件底座上设置便于与直线导轨滑动连接的滑块，直线轨道采用地轨结构的轨道，滑块上设置凹槽，通过凹槽卡入地轨上使升降组件底座沿着地轨长度方向做往复直线移动。另外，为使滑动过程顺畅，可配合滑块设置导轮，使导轮轮面紧贴地轨，导轮可设置为带刹车的转轮结构，或者可在导轮上设置抱闸机构，当移动到使搅拌头到达某一投料缸正上方时，通过刹车后者抱闸机构使升降组件底座固定在直线轨道的某一位置。需要说明的是，带刹车的导轮或者抱闸机构均属于现有技术，此处不再对其进行详细说明。
51.另外，在设置直线轨道的情况下，当缸体支架上设置至少两个投料缸时，使投料缸沿着一直线设置，此时，直线轨道与该直线相互平行，从而确保搅拌头的水平移动始终能够使搅拌头位于任一投料缸的正上方。
52.本实用新型中，缸体支架可采用不锈钢制成，优选采用卫生级304不锈钢制成框架结构的缸体支架。设置缸体支架时，如图1、图2所示，使其具有四个支脚601和一个台面602，容器位设置台面602上并下沉一定深度，容器位的底部设置底托604，以便承托放置于容器位中的投料缸的底部。底托604的两端可连接对向设置的支脚601。
53.在其中一些实施例中，如图1、图2所示，缸体支架的底部设有防静电脚轮603。具体的，在缸体支架的每个支脚601上均设置一个防静电脚轮603，脚轮603可设置为带有自锁结构的万向轮，从而使整个缸体支架在需要时可作水平方向的移动。
54.在一些实施例中，搅拌组件上设有定位组件，用于定位搅拌头所在位置，并在搅拌头的位置发生偏位时发出偏位信号后使搅拌头停止工作。定位组件也用于校准搅拌头在移动调节时的位置。
55.搅拌头采用一带有刹车功能的搅拌头，便于在搅拌头工作时发生偏位的情况下及时刹止，防止其打坏投料缸内壁，定位组件可采用光电式接近传感器或者电感式接近传感器。搅拌头的刹车功能可按如下设置后实现：搅拌头的驱动电机采用带有刹车的电机，设置时将定位组件的信号输出作为电机的刹车信号输入。定位组件的信号输出与搅拌头的驱动电机的驱动电路连接后向其实时发送检测信号，当定位组件检测到搅拌头偏位时，触发偏位信号的产生并发送给搅拌头的驱动电机的驱动电路，使其控制驱动电机刹车来及时停止搅拌头工作。
56.具体的，电机的驱动电路或者控制电路的信号输入端连接定位组件的信号输出端，以便实时获取搅拌头的定位信息。需要说明的是，通过传感器获取检测信号(即定位信号或者上述实施例中述及的搅拌头的偏位信号)，根据检测信号控制电机刹车属于现有技术，本实用新型不在此对其赘述，而且，本实用新型也对电气控制结构进行保护，仅示出供
该现有的电气控制结构实施时的结构基础。
57.在一些实施例中，定位组件采用对射式光电或者反射式光电。具体的，可采用如下方式设置定位组件：当采用对射式光电时，在搅拌头的一侧设置发射端，在投料缸一侧的对应位置设置与发射端配套的接收端，或者发射端和接收端反置；
58.当采用反射式光电时，在搅拌头一侧设置反射式光电开关，在投料缸一侧的对应位置设置反射板，或者反射板和光电开关反置。
59.本实用新型通过设置定位组件，确保搅拌头发生位置偏移时，能够及时对搅拌组件进行刹车，以便搅拌头打坏投料缸内壁，也可有效防止反作用导致移动支架损坏。搅拌头的位置偏移包括移动组件和升降组件对搅拌头的位置调节未到达定位位置，也包括搅拌头在工作时发生紧固结构松动导致转轴倾斜等偏移情况。
60.在其中一些优选实施例中，在搅拌头的旁侧设置至少两个定位组件，从而实现多点定位的效果，增加定位精度，也可以有效避免其中一个定位组件失灵，比如，当其中一个定位组件因为失灵而导致持续发送定位信号，可通过获取其他定位组件的定位信号来判断该组件是否失灵。以反射式光电开关为例，由于传感单元失灵或者损坏，某个反射式光电可能在搅拌头未定位的情况下，依然发送定位到位的信号，此时如果有其他的反射式光电没有发送定位信号，则可判断该定位过程存在问题，此时如果定位组件与警报装置连接，可及时发送报警信号给工作人员，或者在所有的定位组件未全部发送定位到位信号前，截断搅拌头的驱动电机的供电，以防止生产事故发生。
61.需要说明的是，本实用新型由于投料缸、缸体支架均采用金属结构，如果采用电感式接近开关作为定位组件，则较容易被误触发，此时，需要通过支架调整接近开关和金属反射板的相对位置，以降低缸体和支架的影响。
62.下面按两个不同规格的投料缸的设置为例对本实用新型实施时的作业步骤进行说明：设置5l投料缸和15l投料缸，对5l投料缸配置配套的空心夹套后使其与15l的投料缸的尺寸相同。对应5l的投料缸准备直径为100mm的桨叶作为搅拌头，对应15l的投料缸准备直径为140mm的桨叶作为搅拌头。
63.本实用新型的作业过程可按如下步骤进行：
64.步骤1)将缸体支架推动至指定试验位置，脚轮刹车固定；
65.步骤2)按照所需求的生产量选择投料缸容积(5l和15l可选)，将投料缸从容器位，投入待搅拌物料；
66.步骤3)将投料好的投料缸放置预搅拌缸位上；
67.步骤4)通过调整升降组件和移动组件，使搅拌头中心位于投料缸正上方；
68.步骤5)根据选择的投料缸容积安装搅拌头(100mm直径桨叶对应5l投料缸，140mm直径桨叶对应15l桨叶)；
69.步骤6)通过搅拌头的电机的夹具微调桨叶使其位于投料缸的缸体内，并使桨叶中心在投料缸中心偏1/3中心处，桨叶平面高度在缸体高度向下2/3高度处；
70.步骤7)搅拌组件接通电源，调节至计划转速，开始搅拌计时。
71.在步骤7实施过程中，可继续投入计划量的添加剂，观察效果记录数据。
72.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述
的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。