一种石墨电极生产用配料装置的制作方法

1.本发明涉及石墨电极生产设备技术领域，尤其涉及一种石墨电极生产用配料装置。


背景技术：

2.石墨电极是指以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为粘结剂，经过原料煅烧、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化和机械加工而制成的一种耐高温石墨质导电材料，称为人造石墨电极，简称石墨电极，以区别于天然石墨为原料制备的天然石墨电极。所谓配料，是按照配方要求，对各种粒度的骨料和粉料（4-5个颗粒料粒级，1-2个粉料粒级）、粘结剂分别计算、称量和聚焦的生产过程。配方的科学性、适宜性和配料操作的稳定性是影响产品质量指标和使用性能的最重要因素之一。配方需确定五方面的内容：1、选择原料的种类；2、确定不同种类原料的比例；3、确定固体原料粒度组成；4、确定粘结剂的用量；5、确定添加剂的种类和用量。配料过程中，先使各种原料混合均匀，同时使不同粒度大小的固体炭质物料均匀地混合和填充，提高混合料的密实度；加入煤沥青后使干料和沥青混合均匀，液态沥青均匀涂布和浸润颗粒表面，形成一层沥青粘结层，把所有物料互相粘结在一起，进而形成均质的可塑性糊料，有利于成型；部分煤沥青浸透到炭质物料内部空隙，进一步提高了糊料的密度和粘结性。
3.公告号为cn215842778u的中国实用新型专利申请公开了一种石墨电极加工用配料装置，包括壳体、进料斗、搅拌装置、称重装置、支撑架，壳体位于支撑架上端内部，壳体内设置有称重装置和搅拌装置，称重装置设置在壳体内部上端，包括第一安装座、第一连杆、第二连杆、天平定量称，壳体内部一侧的侧壁上端设有第一安装座，第一安装座转动连接第一连杆的一端，第一连杆的另一端转动连接第二连杆的一端，第二连杆的另一端固定连接天平定量称的一端，配料从进料斗内进入并落入天平定量称内时，当达到一定量的配料后停止配料进入进料口内，可以达到对其配料进行定量的问题。但是该现有技术在加入不同原料时需要人工操作，且搅拌装置与壳体底部具有一定的距离，不能实现不同粒度的骨料以及骨料与粘结剂的均匀混合，不利于后续工序的进行。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明公开了一种石墨电极生产用配料装置，包括底架，底架上固定安装有总支撑架，总支撑架上固定安装有顶架，还包括骨料下料组件，骨料下料组件用于石墨电极生产原料中骨料的下料，包括第一齿条、限位块，骨料下料组件固定安装在顶架上；称重组件，称重组件用于骨料下料的定量称重，包括平衡杆，称重组件固定安装在总支撑架上；砝码组件，砝码组件为称重组件提供称重的量值标准，砝码组件固定安装在总支撑架上；粘结剂下料组件，粘结剂下料组件用于石墨电极生产原料中粘结剂的下料，粘结剂下料组件固定安装在底架上；第二绳索，第二绳索用于释放第一齿条，第二绳索的一端固定连接在限位块带弹簧的一端，另一端固定连接在平衡杆上设有接线处的一端；
所述骨料下料组件还包括料箱盖、料箱、下料盒、第一电机、第一连接轴、第一齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二齿轮、第三齿轮、叶片、叶片固定板、叶片支撑架，所述料箱固定安装在顶架上，所述料箱下端设有下料口，所述料箱盖安装在料箱上端，所述下料盒固定安装在料箱下端的下料口处，所述下料盒侧壁上设有绕线轴，所述下料盒与绕线轴同侧的侧壁上设有固定台，所述第一电机固定安装在固定台上，所述第一连接轴的一端与第一电机的输出端固定连接，所述第一齿条的顶端设有蓄力弹簧，顶端侧壁设有卡位块，第一齿条的卡位块滑动安装在下料盒侧壁的滑槽内，所述第一齿轮与第一齿条啮合，所述第一齿轮与第一连接轴固定连接，所述第一连接轴的另一端固定安装有第一锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合，所述第二齿轮与第二锥齿轮同轴连接且相对静止，所述第三齿轮与第二齿轮相啮合，所述叶片固定板的一面与第三齿轮固定连接，另一面设有滑槽，所述叶片的末端下方设有方形滑块，方形滑块滑动安装在叶片固定板的滑槽内，所述叶片的末端上方设有柱形滑块，柱形滑块滑动安装在叶片支撑架下端开设的滑槽内，所述叶片支撑架固定安装在下料盒内部上壁，所述限位块滑动安装在下料盒内部设有的滑槽内，一端设有弹簧，且限位块位于第一齿条的上方；所述称重组件还包括砝码盘、平衡箱、平衡杆支撑架、接料盘、第一转轴、翻转台，所述平衡杆支撑架固定安装在总支撑架上，所述平衡杆支撑架上开设有弧形凹槽，所述第一转轴滑动安装在弧形凹槽内，所述平衡杆转动安装在第一转轴上，所述平衡杆的第一端下方设有接线处，中部设有凹槽，所述平衡箱固定安装在平衡杆第一端的凹槽内，所述平衡杆第二端转动安装有翻转台，所述翻转台上固定安装有接料盘，所述砝码盘固定安装在平衡杆第一端上。
5.进一步地，所述称重组件还包括第二电机、螺杆、轴固定架，所述第二电机固定安装在总支撑架上，所述第二电机的输出端固定连接有螺杆，所述轴固定架的两侧下端设有贯穿的螺纹孔，所述螺杆与轴固定架的螺纹孔相配，所述轴固定架中间设有与第一转轴尺寸相匹配的凹槽，所述第一转轴的两端卡在轴固定架的凹槽内。
6.进一步地，所述称重组件还包括弧形气缸、弧形活塞杆，所述平衡杆的第二端设有贯穿的弧形孔，所述弧形气缸固定安装在平衡杆第二端的弧形孔内，所述弧形活塞杆的一端滑动安装在弧形气缸内，另一端固定安装在翻转台的倾斜面上。
7.进一步地，所述砝码组件包括砝码架、第二连接轴、绕线轮、第三电机、砝码推杆、弹簧、砝码球、第一绳索，所述砝码架固定安装在总支撑架上，所述砝码架的一端设有固定架，另一端设有倾斜槽，所述砝码架设有倾斜槽的一端与称重组件相对，所述砝码架的固定架设有两个隔板，两个隔间，第一隔间内固定安装有第三电机，且第三电机设有多个，所述第三电机的输出端固定安装有第二连接轴，所述第二连接轴上固定连接有绕线轮，所述绕线轮转动安装在第二隔间，所述第二连接轴、绕线轮的数量与第三电机相同，所述砝码架隔间上方设有与第三电机数量相同的通孔，所述砝码推杆滑动安装在通孔内，第一端与第三电机同向，所述砝码推杆轴心处设有通孔，所述弹簧滑动安装在砝码推杆上，且弹簧的一端与砝码推杆的第二端连接，另一端与砝码架连接，所述砝码球放置于砝码架倾斜槽上方的水平处，所述砝码球设有经过球心的通孔，所述第一绳索分别穿过砝码球、砝码推杆的通孔，缠绕在绕线轮上，所述砝码球设有多个且每个质量不同。
8.进一步地，所述粘结剂下料组件包括长推杆、存料筒、直角连接管、喷头、推杆刻
度，所述存料筒固定安装在底架上，所述直角连接管的长端固定连接在存料筒的尾端，且与存料筒同轴，所述直角连接管的短端固定连接有喷头，所述喷头固定安装在底架上所设的圆形孔内，所述喷头设有多个数量的小孔，所述长推杆的一端滑动安装在存料筒的内部，所述长推杆的杆身设有推杆刻度。
9.进一步地，还包括骨料出料组件，骨料出料组件包括出料板、第二齿条、第四电机、第三连接轴、第四齿轮，所述第四电机固定安装在底架上，所述第四电机的输出端与第三连接轴的一端固定连接，所述第三连接轴的另一端固定连接有第四齿轮，所述第四齿轮与第二齿条相啮合，所述第二齿条滑动安装在底架内开设的滑槽内，所述第二齿条的一端固定连接有出料板，所述出料板滑动安装在底架内。
10.进一步地，还包括第五电机、第一搅拌轴，所述总支撑架下端的箱体侧壁设有数量不少于一个的通孔，所述第一搅拌轴转动安装在总支撑架下端箱体的通孔内，且与第五电机的输出端固定连接，所述第五电机固定安装在底架上，所述第一搅拌轴的数量与通孔数量相同，所述第一搅拌轴上设有旋转叶片，用于搅拌混合不同粒级的骨料。
11.进一步地，所述平衡杆的弧形凹槽壁的材质为弹性材料，如pvc材料等，所述第一绳索与所述第二绳索的材质均为钢丝绳。
12.本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明在出料口设置叶片式光圈机构，利用齿轮的啮合来控制叶片的旋转，进而控制出料口的开闭，能够有效控制骨料的进料；设置有称重组件、砝码组件，砝码组件提供不同量值的砝码，称重组件利用砝码与骨料的平衡实现骨料的称重；（2）本发明设置有绳索，绳索连接在称重组件的平衡杆与骨料下料组件的限位块上，当骨料落入称重组件的接料盘内时，平衡杆逐渐趋于平衡，从而带动绳索逐渐上升，则连接在限位块的绳索向外拉动限位块从而释放齿条关闭出料口的叶片式光圈机构，从而实现骨料的定量入料；（3）本发明设置有粘结剂下料组件，利用带有刻度的推杆控制粘结剂的下料比重，从而实现粘结剂的定料入料；设置有骨料出料组件，利用齿轮齿条的啮合控制骨料混料的出料；（4）本发明设置有两个搅拌部分，第一部分设置在骨料下料后，用于混合不同粒级的骨料，使不同粒级的骨料混合均匀，有利于粘结剂与骨料的充分混合；第二部分设置在粘结剂下料过程中，粘结剂的下料与骨料粘结剂的混合同时进行，有利于使不同粒级的骨料充分、均匀的沾上粘结剂，方便后续工作的进行。
附图说明
13.图1为本发明整体结构的主视图。
14.图2为本发明整体结构的俯视图。
15.图3为图2中a-a方向的剖视图。
16.图4为本发明的整体结构示意图。
17.图5为本发明骨料下料组件的结构示意图。
18.图6为本发明骨料下料组件去掉下料盒的结构示意图。
19.图7为本发明顶架的结构示意图。
20.图8为本发明称重组件的结构示意图。
21.图9为本发明称重组件的俯视图。
22.图10为图9中b-b方向的剖视图。
23.图11为本发明称重组件翻转台翻转时的主视图。
24.图12为本发明轴固定架的结构示意图。
25.图13为本发明砝码组件的结构示意图。
26.图14为本发明砝码组件的俯视图。
27.图15为本发明砝码架的结构示意图。
28.图16为本发明总支撑架的结构示意图。
29.图17为本发明粘结剂下料组件的结构示意图。
30.图18为本发明粘结剂下料组件的俯视图。
31.图19为图18中c-c方向的剖视图。
32.图20为本发明骨料出料组件的结构示意图。
33.图21为本发明底架的结构示意图。
34.图22为本发明去掉部分零件的结构示意图。
35.图23为图4中d处的放大图。
36.图24为图22中e处的放大图。
37.附图标号：1-骨料下料组件；101-料箱盖；102-料箱；103-下料盒；104-第一电机；105-第一齿条；106-第一连接轴；107-第一齿轮；108-第一锥齿轮；109-第二锥齿轮；110-第二齿轮；111-第三齿轮；112-叶片；113-叶片固定板；114-叶片支撑架；115-限位块；116-绕线轴；2-顶架；3-称重组件；301-砝码盘；302-平衡箱；303-平衡杆；304-平衡杆支撑架；305-第二电机；306-螺杆；307-轴固定架；308-接料盘；309-第一转轴；310-弧形气缸；311-弧形活塞杆；312-翻转台；4-砝码组件；401-砝码架；402-第二连接轴；403-绕线轮；404-第三电机；405-砝码推杆；406-弹簧；407-砝码球；408-第一绳索；5-总支撑架；6-粘结剂下料组件；601-长推杆；602-存料筒；603-直角连接管；604-喷头；605-推杆刻度；7-骨料出料组件；701-出料板；702-第二齿条；703-第四电机；704-第三连接轴；705-第四齿轮；8-底架；9-第五电机；10-第一搅拌轴；11-第六电机；12-第二搅拌轴；13-接料塞；14-第二绳索。
具体实施方式
38.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
39.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
40.实施例：如图1-图4所示，一种石墨电极生产用配料装置，包括底架8，底架8上固定安装有总支撑架5，总支撑架5上固定安装有顶架2，顶架2上固定安装有数量不少于一个的骨料下料组件1，总支撑架5上固定安装有称重组件3，称重组件3位于骨料下料组件1的正下方，砝码组件4固定安装在总支撑架5上，位于称重组件3的侧面，称重组件3的平衡杆303一端连接有第二绳索14的一端，第二绳索14的另一端固定连接在骨料下料组件1的限位块115上，总支撑架5下端设有箱体，箱体侧壁设有数量不少于一个的通孔，第一搅拌轴10转动安装在总支撑架5的箱体通孔内，第一搅拌轴10的一端固定连接在第五电机9的输出端上，第五电机9固定安装在底架8上，底架8上固定安装有粘结剂下料组件6，骨料出料组件7滑动安
装在底架8内设置的滑槽内，底架8下端设有箱体，箱体侧壁设有数量不少于一个的通孔，第二搅拌轴12转动安装在底架8的箱体通孔内，第二搅拌轴12的一端固定连接在第六电机11的输出端上，第六电机11固定安装在底架8的箱体侧壁上，底架8的箱体下端设有出料口，接料塞13安装在底架8的出料口位置。
41.如图5-图7所示，骨料下料组件1包括料箱盖101、料箱102、下料盒103、第一电机104、第一齿条105、第一连接轴106、第一齿轮107、第一锥齿轮108、第二锥齿轮109、第二齿轮110、第三齿轮111、叶片112、叶片固定板113、叶片支撑架114、限位块115、绕线轴116，料箱102固定安装在顶架2上，料箱102下端设有下料口，料箱盖101安装在料箱102上端，下料盒103固定安装在料箱102下端的下料口处，下料盒103侧壁上设有绕线轴116，下料盒103与绕线轴116同侧的侧壁上设有固定台，第一电机104固定安装在固定台上，第一连接轴106的一端与第一电机104的输出端固定连接，第一齿条105的顶端设有蓄力弹簧，顶端侧壁设有卡位块，第一齿条105的卡位块滑动安装在下料盒103侧壁的滑槽内，第一齿轮107与第一齿条105啮合，第一齿轮107与第一连接轴106固定连接，第一连接轴106的另一端固定安装有第一锥齿轮108，第二锥齿轮109与第一锥齿轮108相啮合，第二齿轮110与第二锥齿轮109同轴连接且相对静止，第三齿轮111与第二齿轮110相啮合，叶片固定板113的一面与第三齿轮111固定连接，另一面设有滑槽，叶片112的末端下方设有方形滑块，方形滑块滑动安装在叶片固定板113的滑槽内，叶片112的末端上方设有柱形滑块，柱形滑块滑动安装在叶片支撑架114下端开设的滑槽内，叶片支撑架114固定安装在下料盒103内部上壁，限位块115滑动安装在下料盒103内部设有的滑槽内，一端设有弹簧，且限位块115位于第一齿条105的上方；当骨料下料组件1开始工作时，下料口的打开通过启动第一电机104完成，第一电机104启动后通过齿轮之间的啮合带动叶片固定板113发生转动，从而带动叶片112发生滑动，进而打开下料口，而在下料口关闭时，通过第一齿条105顶端的蓄力弹簧及第一齿条105本身的重力来提供动力，带动齿轮反向旋转进而关闭下料口。
42.如图8-图12所示，称重组件3包括砝码盘301、平衡箱302、平衡杆303、平衡杆支撑架304、第二电机305、螺杆306、轴固定架307、接料盘308、第一转轴309、弧形气缸310、弧形活塞杆311、翻转台312，平衡杆支撑架304固定安装在总支撑架5上，平衡杆支撑架304上开设有弧形凹槽，第一转轴309滑动安装在弧形凹槽内，平衡杆303转动安装在第一转轴309上，平衡杆303的第一端下方设有接线处，中部设有凹槽，平衡箱302固定安装在平衡杆303第一端的凹槽内，平衡杆303第二端转动安装有翻转台312，翻转台312上固定安装有接料盘308，砝码盘301固定安装在平衡杆303第一端上，第二电机305固定安装在总支撑架5上，第二电机305的输出端固定连接有螺杆306，轴固定架307的两侧下端设有贯穿的螺纹孔，螺杆306与轴固定架307的螺纹孔相配，轴固定架307中间设有与第一转轴309尺寸相匹配的凹槽，第一转轴309的两端卡在轴固定架307的凹槽内，平衡杆303的第二端设有贯穿的弧形孔，弧形气缸310固定安装在平衡杆303第二端的弧形孔内，弧形活塞杆311的一端滑动安装在弧形气缸310内，另一端固定安装在翻转台312的倾斜面上；称重组件3的工作过程通过平衡杆303两端的平衡来实现，平衡杆303的第一端有砝码球407，第二端有骨料，两端达到平衡即实现骨料的定量下料，骨料的定量下料还可以通过改变第一转轴309的位置即改变平衡杆303两端的力矩来实现。
43.如图14-图16所示，砝码组件4包括砝码架401、第二连接轴402、绕线轮403、第三电
机404、砝码推杆405、弹簧406、砝码球407、第一绳索408，砝码架401固定安装在总支撑架5上，砝码架401的一端设有固定架，另一端设有倾斜槽，砝码架401设有倾斜槽的一端与称重组件3相对，砝码架401的固定架设有两个隔板，两个隔间，第一隔间内固定安装有第三电机404，且第三电机404设有多个，第三电机404的输出端固定安装有第二连接轴402，第二连接轴402上固定连接有绕线轮403，绕线轮403转动安装在第二隔间，第二连接轴402、绕线轮403的数量与第三电机404相同，砝码架401隔间上方设有与第三电机404数量相同的通孔，砝码推杆405滑动安装在通孔内，第一端与第三电机404同向，砝码推杆405轴心处设有通孔，弹簧406滑动安装在砝码推杆405上，且弹簧406的一端与砝码推杆405的第二端连接，另一端与砝码架401连接，砝码球407放置于砝码架401倾斜槽上方的水平处，砝码球407设有经过球心的通孔，第一绳索408分别穿过砝码球407、砝码推杆405的通孔，缠绕在绕线轮403上，砝码球407设有多个且每个质量不同；每个砝码球407的质量不同可以实现不同质量骨料的下料。
44.如图17-图19所示，粘结剂下料组件6包括长推杆601、存料筒602、直角连接管603、喷头604、推杆刻度605，存料筒602固定安装在底架8上，直角连接管603的长端固定连接在存料筒602的尾端，且与存料筒602同轴，直角连接管603的短端固定连接有喷头604，喷头604固定安装在底架8上所设的圆形孔内，喷头604设有多个小孔，长推杆601的一端滑动安装在存料筒602的内部，长推杆601的杆身设有推杆刻度605；当粘结剂下料组件6工作时，推动长推杆601，使推杆刻度605达到合适的位置，存料筒602中的粘结剂通过喷头604呈喷洒状落入底架8的箱体中。
45.如图20、图21所示，骨料出料组件7，骨料出料组件7包括出料板701、第二齿条702、第四电机703、第三连接轴704、第四齿轮705，第四电机703固定安装在底架8上，第四电机703的输出端与第三连接轴704的一端固定连接，第三连接轴704的另一端固定连接有第四齿轮705，第四齿轮705与第二齿条702相啮合，第二齿条702滑动安装在底架8内开设的滑槽内，第二齿条702的一端固定连接有出料板701，出料板701滑动安装在底架8内。
46.工作原理：装置未开始工作时，通过给平衡箱302增重或减重保证平衡杆303的平衡；装置开始工作时，确定所需的砝码球407，推动对应的砝码推杆405，砝码球407在砝码推杆405的推动下沿倾斜槽滑动至砝码盘301上，平衡杆303失衡，第一端向下倾斜；砝码推杆405推动砝码球407之后，在弹簧406的弹力作用下复位；启动第一电机104，第一电机104带动第一连接轴106旋转进而带动第一齿轮107与第一锥齿轮108旋转，第一齿轮107带动第一齿条105向上运动，第一锥齿轮108带动第二锥齿轮109旋转，第二锥齿轮109带动第二齿轮110旋转，第二齿轮110带动第三齿轮111旋转进而带动叶片固定板113旋转，在叶片固定板113旋转的过程中，叶片112沿叶片支撑架114滑槽方向移动，下料口被打开，第一齿条105向上移动过程中，上端的卡位块将限位块115顶推至下料盒103凹槽内，当卡位块完全越过限位块115，限位块115在弹簧作用下弹出，卡住第一齿条105，第一齿条105顶端的蓄力弹簧被压缩，此时，下料口完全打开，骨料从下料口落入接料盘308中，关闭第一电机104；平衡杆303在骨料下落过程中逐渐趋于平衡，平衡杆303下端所连接的第二绳索14则逐渐牵拉限位块115，当平衡杆303平衡的瞬间，第二绳索14恰好将限位块115牵拉至脱离第一齿条105卡位块，第一齿条105在蓄力弹簧及自身重力的作用下向下运动，从而带动第一齿轮107反向旋转，进而最终带动叶片固定板113反向旋转，叶片112复位，下料口关闭；此时，平衡杆303
处在平衡状态，启动弧形气缸310，弧形活塞杆311在弧形气缸310内部滑动，顶起翻转台312，翻转台312带动接料盘308旋转至垂直于水平面，接料盘308内的骨料倒入总支撑架5下端的箱体中；此时，启动第三电机404，第三电机404带动第二连接轴402旋转进而带动绕线轮403旋转，第一绳索408在绕线轮403旋转过程中逐渐缠绕在绕线轮403上，进而拉回砝码球407；在工作过程中，每个料箱102所装骨料不同，对应使用的砝码球407也不同，但工作过程与工作原理相同。当所需要的骨料的比重不同时，除了通过砝码球407进行控制，还可以通过第一转轴309控制，此时，需要启动第二电机305，第二电机305带动螺杆306转动，轴固定架307在螺杆306转动的过程中发生水平位移，从而带动第一转轴309在弧形卡槽内移动，改变平衡杆303的两端的距离，即：通过改变两端的力矩来改变所称骨料的质量。
47.当所有骨料进入到总支撑架5下端的箱体内后，启动第五电机9，第五电机9带动第一搅拌轴10旋转，从而使箱体内不同粒级的骨料混合均匀；当骨料混合均匀后，关闭第五电机9，启动第四电机703，第四电机703带动第三连接轴704旋转进而带动第四齿轮705旋转，第四齿轮705带动第二齿条702向背离箱体中心线的方向移动，出料板701被拉开，总支撑架5的箱体中的骨料混料落入底架8下端的箱体中；当所有混料落入底架8的箱体中，第四电机703反转，出料板701复位；此时，根据骨料与粘结剂配比，推动长推杆601，使推杆刻度605达到合适的位置，存料筒602中的粘结剂通过喷头604呈喷洒状落入底架8的箱体中，同时启动第六电机11，第六电机11带动第二搅拌轴12旋转，即：在粘结剂喷洒过程中进行搅拌，充分混合骨料与粘结剂；当粘结剂下料完毕，继续搅拌箱体中的骨料与粘结剂，使它们混合均匀，混合均匀后，停止第六电机11，打开接料塞13，均匀混合的混料落入盛接的器具中，装置工作结束。
48.本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。