装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器的制作方法

1.本实用新型涉及高端装备制造技术领域，尤其涉及一种装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器。


背景技术：

2.在工业生产中，经常会应用到物体（粉末状或者颗粒状）加料系统，这种系统的设备一般要求能够连续、可控地进行加料。加料的设备一般设计在料斗底部，物料利用重力从料斗底部出料口自行流入加料设备，加料设备通常一般都是机械性输送机，例如斗提机，刮板机，螺旋输送机，旋转卸料阀等。
3.由于脱硫剂、脱酸剂的粉料的流动性较差，在从料斗底部自行“流入”加料设备入口时，会遇到“架拱”现象，所以一般的料斗锥斗部分都是配置有辅助下料设施，例如仓壁振打器、流化板、气碟等。
4.然而，在实现本实用新型的过程中，申请人发现传统的粉料供给设备中物料单纯竖直向下输送导致出料口设置缺乏灵活性，下方的支撑机构和物料输送设备不易布置，并且下料管的正下方积料严重，不易清理。


技术实现要素：

5.（一）要解决的技术问题
6.本实用新型以期至少部分地解决以上技术问题中的至少之一。
7.（二）技术方案
8.为了实现如上目的，本实用新型提供了一种装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器，包括：料斗，其整体或仅其下部呈锥斗结构；由料斗底部竖直向下延伸的下料套管；连接于下料套管中部的，倾斜向下延伸的n根出料管，n≥2；设置于下料套管内的螺旋中心轴；其中，螺旋中心轴在下料套管内的部分的外围环绕设置螺旋叶片；且以出料管与下料套管交接处的水平面为界，上段螺旋叶片与下段螺旋叶片的旋向相反。
9.在本实用新型的一些实施例中，n根出料管相对于螺旋中心轴轴对称设置，n=2、3或4；和/或
10.在本实用新型的一些实施例中，下段螺旋叶片满足d1≤d/5，其中，d1为下段螺旋叶片的末端与下料套管的距离，d为下料套管的内径。
11.在本实用新型的一些实施例中，还包括：呈环形固定于锥斗结构内侧的呼吸气囊；其中，呼吸气囊可受控地充气或者放气，在充气状态，呼吸气囊朝向下料套管的方向鼓起；在放气状态，呼吸气囊朝向料斗内壁的方向收缩。
12.在本实用新型的一些实施例中，还包括：其供气口连接至呼吸气囊进气口的自动气泵。
13.在本实用新型的一些实施例中，呼吸气囊包括：内侧的橡胶圈以及外侧的帆布层，橡胶圈的横截面为圆形或三角形。
14.在本实用新型的一些实施例中，自动气泵按照预设频率对呼吸气囊充气和放气，且控制呼吸气囊的充气压力和放气压力。
15.在本实用新型的一些实施例中，螺旋中心轴向上延伸至锥斗结构内，螺旋中心轴在锥斗结构内的部分的外围设置有m根搅拌杆，m≥2；m片搅拌杆在水平面上的投影相对于螺旋中心轴呈等角度设置且根据不同位置与空间设置不同长度。
16.在本实用新型的一些实施例中，搅拌杆可拆卸地安装于螺旋中心轴上，呈棍状或桨叶状。
17.在本实用新型的一些实施例中，搅拌杆满足：l2≤l/4，其中，l2为搅拌杆的末端与料斗内壁的距离，l为搅拌杆所在水平面上锥斗结构的内径。
18.在本实用新型的一些实施例中，还包括：分别连接至对应的出料管的，采用文丘里喷射系统的n条气力输送管道；其中，每一条气力输送管道包括：连接于对应出料管的出料口的带有文丘里喷射器的管道本体，以及连接于管道本体内的鼓风机。
19.在本实用新型的一些实施例中，还包括：实现螺旋中心轴上端可转动支撑的上支撑机构；实现螺旋中心轴下端可转动支撑的下支撑机构；以及带动螺旋中心轴转动的动力机构；该动力机构包括：变频电机，其扭矩输出轴的方向与螺旋中心轴的方向平行；主动齿轮，其内侧固定于变频电机的扭矩输出轴上；从传动齿轮，其内侧固定于螺旋中心轴上；传动链轮，连接主动齿轮和从动齿轮的外侧，将变频电机输出的扭矩输送至螺旋中心轴。
20.在本实用新型的一些实施例中，锥斗结构上开设检修人孔。
21.在本实用新型的一些实施例中，上支撑机构包括：套设于螺旋中心轴上端外侧的上端轴承；容置并固定上端轴承的密封盒；以及容置于料斗内的支架；其中，支架包括：由料斗内壁延伸至密封盒的，相对于螺旋中心轴轴对称设置的至少3根支撑臂。
22.（三）有益效果
23.从上述技术方案可知，本实用新型至少具有以下有益效果其中之一：
24.（1）在下料套管的外围设置倾斜向下的多个单独出料管，大大增加了出料口设置的灵活性，一个料斗和一套动力机构就可以同时满足多条输送系统，大大节约了成本；此外，出料管并非设置在料斗的正下方，可以避开支撑机构和动力机构，方便了进行各个功能单元的布置。
25.（2）在下料套管内设置螺旋叶片，以出料管和下料套管的交接处的水平面为界，上段螺旋叶片和下段螺旋叶片的旋向相反，从而物料在由上段螺旋叶片挤压下行到达出料管处之后，可以顺利地由出料管排出，即使有部分的物料向下掉落至下料套管的下段，下段螺旋叶片也会将其向上输送至出料管处排出，避免了物料在下料套管底部的堆积，降低了清理的难度。
26.（3）“呼吸气囊”对内部物料进行挤压放松，使物料按照一定频率进行“呼吸”，而不至于长时间堆积产生结块，气囊可以直接使用橡胶轮胎，外包裹一层帆布作为耐磨处理，效果好且成本也可以得到很好的控制。
27.（4）外部设置一个24v电源的充气泵，自动给气囊充气和放气，进行“呼吸”，气泵自带压力表，自动控制其充气压力和放气压力，使用气囊给内部物料进行“呼吸”，而外部空气并不直接接触物料，能够更好地保持料斗内部的干燥性。
28.（5）螺旋中心轴同时带动搅拌杆和螺旋叶片转动，将搅拌与螺旋输送一体化设计，
首先，搅拌杆的“打散搅拌”，使得下来的料堆密度比较均匀，这样更加能够使用螺旋精准的计量输送量；其次，采用可拆卸搅拌杆可以方便对搅拌杆和螺旋中心轴的上段进行清理和搅拌杆的更换。
29.（6）出料口连同到气力输送管道上，气力输送管道采用文丘里喷射系统，在出料口处形成负压抽送，配合下料套管的挤压，上挤下抽，物料可以顺利地向出料口移动。
30.（7）电机与螺旋输送轴平行设置，链轮传动，设备成本低，结构紧凑，现场安装、维修方便；电机采用变频电机，能够调节螺旋输送机旋转速度，从而准确控制输送量。整个装置只设计一个电机动力源，节能、简单；链轮传动代替通常的减速机，能够更加方便、低成本调节减速比，装置通用性更强。
31.（8）螺旋中心轴的上方和下方通过轴承可转动固定，上端轴承由密封盒密封，下端轴承由下段螺旋叶片保护，从而可以避免物料污染轴承内部，提升了传动效率。
附图说明
32.图1为本实用新型实施例装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器的结构示意图。
33.【附图中主要元件符号说明】
34.10-料斗；11-锥斗结构；12-检修人孔；
35.20-下料套管；
36.31-第一出料管；32-第二出料管；
37.40-螺旋中心轴；
38.41-上段螺旋叶片；42-下段螺旋叶片；43-搅拌杆；
39.51-呼吸气囊；52-自动气泵；
40.61-带有文丘里喷射器的管道本体；62-鼓风机；
41.71-上端轴承；72-密封盒；73-支撑臂；76-下支撑机构；
42.81-变频电机；82-主动齿轮；83-从传动齿轮；84传动链轮；
43.p-出料管与下料套管交接处的水平面。
具体实施方式
44.本实用新型提供了一种具有多个单独出料口的装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器，其通过将多根出料管设置在下料套管的外围，在下料套管内设置旋向相反的螺旋叶片，可以在将料斗内的物料挤压至各个出料管的同时，将落入下料套管下端的物料向上再输送至出料管，在增加灵活性的同时为方便了动力机构的设置。
45.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
46.在本实用新型的一个实施例中，提供了一种装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器。图1为本实用新型实施例装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器的结构示意图。如图1所示，本实施例装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器包括：料斗10；由料斗底部竖直向下延伸的下料套管20；连接于下料套管中部，倾斜向下延伸的2根出料管-第一出料管31和第二出料管32；设置于下料套管内的螺旋中心轴40；对螺旋中心轴支撑定位的上支撑机构和下支撑机构76；带动螺旋中心轴旋转的动力机构；以及连接至对应出料管的2条气力输送管
道。
47.以下对本实施例装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器的各个组成部分进行详细说明。
48.请参照图1，料斗10竖直设置，包括：上端的圆筒部和下端的锥斗结构11。物料在自身重力的作用下沿锥斗结构的侧壁滑落，落入下料套管20。
49.本领域技术人员应当理解，对于流动性较差的脱酸剂粉料而言，在料斗和下料套管的连接处处经常会出现“架拱”现象，导致物料无法顺利地进入下料套管。并且，脱酸剂、脱硫剂等粉料的不流动性会随着环境变化而变化，传统的使用电力的振打器或者使用气力气吹的流化板或气碟，其操作频率不易设置，也不能连续操作。本实用新型正是在此基础上提出的。
50.需要说明的是，图1所示的料斗仅为本实用新型的一个示例，在实际场景中，料斗可能仅是包括锥斗结构，或者包括更高更大的圆筒部，均应当在本实用新型的保护范围之内。
51.请继续参照图1，在如上锥斗结构11内侧，固定有环形的呼吸气囊51。呼吸气囊的进气口连接至自动气泵52。其中，该自动气泵52按照预设频率对呼吸气囊51充气或者放气。当充气时，呼吸气囊朝向下料套管20的方向鼓起，当放气时，呼吸气囊朝向料斗内壁的方向收缩。不间断的充气和放气，使得料斗内的物料不断地移动和翻搅，进行挤压放松“呼吸”，防止长时间堆积成块，影响其流动性。
52.对于呼吸气囊51，采用橡胶轮胎或者其他橡胶圈，外包裹一层帆布作为耐磨层处理，效果非常不错，并且成本也可以大大降低。相比于采用气碟等其他方式，外部空气不直接接触物料，能够更好地维持物料的干燥性，并且还减少了外部空气污染物料的机会。此外，基于料斗尺寸和物料种类，采用24v电源的自动气泵52，其预设频率一般设定每十分钟完成一次呼吸。并且，自动气泵可以带有压力表，自动控制充气压力和放气压力。
53.需要说明的是，本实施例中设立了一个呼吸气囊，该呼吸气囊采用预设的频率来充气和放气。但在本实用新型其他实施例中，还可以设置多个呼吸气囊，并且其呼吸的节奏可以相互错开，这样的效果会更好。此外，虽然本实施例采用橡胶圈形式的呼吸气囊，但是还可以采用横截面为三角形的气囊形式，三角形的一个底边靠在锥斗结构内壁上，尖端朝向中部的螺旋中心轴，效果也会更好。
54.此外，由于本实施例装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器高达数米，并且螺旋中心轴的上端轴承71置于料斗内的密封箱72，因此，在料斗的锥斗结构11上必须设置检修人孔12以及平台，以方便日后的维修操作。
55.请继续参照图1，由料斗底部竖直向下延伸的下料套管20，连接于下料套管中部，倾斜向下延伸的2根出料管-第一出料管31和第二出料管32，螺旋中心轴40自锥斗结构延伸到下料套管的下部，连接至从动齿轮83。
56.一、下料套管和出料管
57.本实施例中，根据工艺要求的输送量来制定下料套管20的管径，通常在150mm~300mm之间。
58.本实施例中，第一出料管31和第二出料管32位于同一水平面上，并且关于螺旋中心轴设置为轴对称。这样可以保证在两根出料管输出的物料量、密度等的均一性，使得下料
套管20内的压力更为均衡。同时，还可以增强整个装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器的稳定性和机械强度，增强安全性。
59.本领域技术人员应当能够理解，在不考虑物料量、密度等的均一性的情况下，多根出料管也可以非轴对称设置，以满足不同工况的要求。此外，虽然本实施例设置了两根出料管，但还可以设置更多根的输料管，当然，考虑到实际场景需要，一般设置2、3或4根的出料管，以设置3根为最佳。
60.可以理解的是，在下料套管的外围设置倾斜向下的多个单独出料管，大大增加了出料口设置的灵活性，一个料斗和一套动力机构就可以同时满足多条输送系统，大大节约了成本；此外，由于两根出料管并非设置在料斗的正下方，可以避开支撑机构和动力机构，方便了进行各个功能单元的布置。
61.二、螺旋中心轴
62.如上所述，螺旋中心轴40的上端伸入到锥斗结构11内，其下端深入到下料套管20的底部。因此，在锥斗结构11内，设置螺旋中心轴的上支撑结构；在下料套管底部设置螺旋中心轴的下支撑机构76，同时，设置带动螺旋中心轴旋转的动力机构。
63.关于下支撑机构76，本领域技术人员应当很清楚其设置方式，此处不再对其进一步说明。
64.请继续参照图1，上支撑机构包括：套设于螺旋中心轴上端外侧的上端轴承71；容置并固定上端轴承的密封盒72；以及容置于料斗内的支架，包括：由料斗内壁延伸至密封盒的，相对于螺旋中心轴40轴对称设置的，3根支撑臂73。本实施例中，支撑臂采用圆管或者角钢制作。
65.动力机构包括：变频电机81，其扭矩输出轴的方向与螺旋中心轴的方向平行；主动齿轮82，其内侧固定于变频电机的扭矩输出轴上；从传动齿轮83，其内侧固定于螺旋中心轴上；传动链轮84，连接主动齿轮和从动齿轮的外侧，将变频电机输出的扭矩输送至螺旋中心轴。
66.在传统技术中，动力机构通常设置在螺旋中心轴的上部或者底部，由于安装空间所限，电机不能太大，同时，物料也会经常污染电机内部，导致电机效率逐渐降低，并且电机的燃料、润滑油等也会污染物料。而在本实施例中，将电机从螺旋中心轴的上部和底部解放出来，可以采用较大功率的电机来实现较大的物料处理能力，并且，物料不太容易污染电机，电机的燃料、润滑油等也不会再污染物料。
67.进一步地，为了防止物料和上端轴承71/下支撑机构之间互相污染，上端轴承71由密封盒密封，由螺旋中心轴外围的螺旋叶片对于下支撑机构进行保护，使得传动始终处于高效率。
68.此外，电机与螺旋输送轴平行设置，链轮传动，设备成本低，结构紧凑，现场安装、维修方便；电机采用变频电机，能够调节螺旋输送机旋转速度，从而准确控制输送量。整个装置只设计一个电机动力源，节能、简单；链轮传动代替通常的减速机，能够更加方便、低成本调节减速比，装置通用性更强。
69.三、搅拌杆
70.螺旋中心轴40在位于锥斗结构的部分的外围设置有m根的搅拌杆43，m≥2。
71.其中，m片搅拌杆在水平面上的投影相对于螺旋中心轴40呈等角度设置，且根据不
同的位置和空间设计不同长度。对于搅拌杆，需要说明以下几点：
72.1. 搅拌杆的形状
73.本实施例中，采用长短不一的钢筋棍交错设置来实现在锥斗结构内对物料进行搅拌的目的。采用搅拌杆的形式，在破除“架拱”的同时，能够使得物料更加蓬松，且对于粉料的松散小块，也有打散的作用。这些都有利于使用螺旋精准的计量输送量。此外，搅拌杆还可以采用桨叶形式。
74.2. 搅拌杆的长度
75.搅拌杆43在料内部分，根据锥斗结构的形状，用长短不一的钢筋棍交错设置，并与锥斗内壁保持一定的间距，该间距不能太大，应当满足：l2≤l/4，其中，l2为搅拌杆43的末端与料斗内壁的距离，l为搅拌杆43所在水平面上锥斗结构的内径。上部的搅拌杆不能与支架冲突。
76.插入部分的搅拌杆根据锥斗结构的锥角逐渐增加直径，能够有效解决由于物料流动性不好在自身下料过程中产生“架拱”现象。
77.3. 可拆卸设计
78.本实施例中，搅拌杆是可拆卸地安装于螺旋中心轴上，可以方便对搅拌杆和螺旋中心轴的上段进行清理和更换。
79.四、螺旋叶片
80.请继续参照图1，螺旋中心轴40位于下料套管的部分的外围设置有两段螺旋叶片-上段螺旋叶片41与下段螺旋叶片42。该两段螺旋叶片以两根出料管与下料套管20交接处的水平面p为界，上段螺旋叶片41与下段螺旋叶片42的旋向相反。优选地，该水平面p为两根出料管与下料套管交接处的底水平面。
81.本实施例中，在下料套管内设置螺旋叶片，以两根出料管和下料套管的交接处的水平面为界，上段螺旋叶片41和下段螺旋叶片42的旋向相反，从而物料在由上段螺旋叶片41挤压下行到达与两根出料管连通处之后，可以顺利地由两根出料管排出，即使有部分的物料向下掉落至下料套管的下段，下段螺旋叶片42也会将其向上输送至两根出料管处，避免了物料在下料套管处的堆积，降低了清理的难度。
82.为了保证物料不会落到下料套管的下段，下段螺旋叶片42满足d1≤d/5，其中，d1为下段螺旋叶片42的末端与外围下料套管20的距离，d为下料套管20的内径。通过如上设置，可以在确保下段螺旋叶片42与下料套管20不发生干涉的情况下，尽可能地减小物料下落的概率。
83.请继续参照图1，本实施例中，2条气力输送管道分别连接至对应出料管的出料口。其中，每一条气力输送管道包括：带有文丘里喷射器的管道本体61，连接于对应出料管的出料口；以及连接于带有文丘里喷射器的管道本体的鼓风机62。其中，气力输送管道采用文丘里喷射系统，在出料口处形成负压抽送，配合下料套管的挤压，上挤下抽，物料可以顺利地向出料口移动。
84.以下介绍本实施例装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器的工作过程：
85.（1）在物料被加入料斗，在气力输送管道的出口设置接料设备之后，开启变频电机81和鼓风机62；
86.（2）螺旋中心轴40跟随传动链轮84旋转时，上部的搅拌杆43将锥斗结构11底部物
料“打散”，呈“蓬松”状态向下“流动”；
87.（3）在流动的过程中，自动气泵52按照预设频率给呼吸气囊51充气和放气，使得物料不断移动，进行挤压放松“呼吸”，防止长时间堆积成块，影响其流动性；
88.（4）螺旋中心轴40跟随传动链轮84旋转时，物料进入到上段螺旋叶片41的区域时，就会被上段螺旋叶片41强制向下“推进”，当物料被推到反向的下段螺旋叶片42的区域时，物料“被迫”进入第一出料管31和第二出料管32内；
89.（5）在两根出料管的末端，是带有负压的气力输送管道，前面“吸”，后面“推”，所以物料很容易被送入气力输送管道，气力输送管道通过鼓风机62送入“目的地”，即接料设备。
90.至此，已经结合附图对本实用新型实施例进行了详细描述。
91.需要说明的是，对于某些实现方式，如果其并非本实用新型的关键内容，且为所属技术领域中普通技术人员所熟知，则在附图或说明书正文中并未对其进行详细说明，此时可参照相关现有技术进行理解。
92.此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：
93.（1）搅拌杆还可以使用桨叶状，即旋转一定角度的长方形钢条；
94.（2）底部传动也可以采用涡轮减速机与电机组合，成90
°
布置；
95.（3）出料管的数量、搅拌杆的数量、支架中支撑臂的数量等均可以根据需要进行调整。
96.依据以上描述，本领域技术人员应当对本实用新型有了清楚地认识。
97.综上所述，本实用新型通过采取呼吸气囊、搅拌杆和正、反向螺旋叶片的方式，提供一种新型的具有多个单独出料口的装有螺旋挤压下料操纵装置的料仓容器，在提升灵活性的同时缓解了粉料“架拱”的情况，具有较强的实用价值。
98.还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本实用新型的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本实用新型的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
99.并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本实用新型实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
100.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
101.除非明确指明为相反之意，本实用新型的说明书及权利要求中的数值参数可以是近似值，能够根据通过本实用新型的内容改变。
102.再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
103.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新
型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。