CN110002119A - 一种均质均分出料斗及定量缩分机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种均质均分出料斗及定量缩分机，属于测试制样设备技术领域。该出料斗的储料斗上部圆柱筒的中部通过支撑均质电机，均质电机的输出轴与均质器传动连接；均质器由锥螺旋管构成；储料斗的底座上装有变径门组，变径门组包括出料盘、安装一组变径叶片以及变径驱动齿轮；变径叶片的叶瓣主体上面延伸出铰装在出料盘的定位销，且下端延伸出转位销；变径驱动齿轮具有与转位销构成凸轮副的变径曲线槽以及通过定心销与出料盘保持同心的圆弧槽；变径驱动齿轮的外齿与门电机组传动连接；底座内装有尖顶正对变径门组中心的均溜锥，形成环形均质出料口。本发明确保了试样搅拌混合均匀后截面流量均匀出料。

Description

一种均质均分出料斗及定量缩分机

技术领域

本发明涉及一种应用于冶金、煤炭、发电、港口商检等行业物料试样的均质均分出料斗，以及采用该出料斗的缩分机，属于测试制样设备技术领域。

背景技术

“缩分”指在粒度不变的情况下随机减少质量，以达到检测、检验所需物料质量的过程。物料的充分混均和具有物料均衡稳定的出口截面（出口各点上的流量稳定）是“提供定量缩分物料”关键。

据申请人了解，现有“缩分”设备实际以《GBT 1997-1989 焦炭试样的采取和制备》为基准设计，只满足“大于需缩分的量”，缺乏新《GBT 1997-2008 焦炭试样的采取和制备》标准的“缩分”精度概念，故对物料的充分混均和对“缩分”系统供料也没有准确的要求。

尤其当提供缩分的来样颗粒大小、重量、含水率等不均时，未充分混均的物料以及截面在实际使用中出料口物料时有时无、或多或少的不均匀出料，均会影响检验结果的准确。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提出一种物料混均程度可控、出料口截面可调，从而保证截面流量均衡的均质均分出料斗，并且在此基础上给出本发明的定量缩分机。

为了达到以上目的，本发明均质均分出料斗的基本技术方案为：包括由上部圆柱筒和下部圆锥筒构成的储料斗，所述上部圆柱筒的中部通过电机架支撑均质电机，所述均质电机的上方安置锥顶的防护帽，所述均质电机的输出轴与插至圆锥筒底的均质器传动连接；所述均质器由中心轴上部径向延伸再沿锥螺旋线绕至所述中心轴下部的锥螺旋管构成，所述中心轴的下端具有翅片；

所述储料斗的底座上装有位于圆锥筒底部出口处的变径门组，所述变径门组包括具有中央出料孔的出料盘、安置在所述出料盘底面凹陷内的一组变径叶片以及安装在出料盘下的变径驱动齿轮；所述变径叶片具有内边围成圆眼的叶瓣主体，所述叶瓣主体的上面延伸出铰装在出料盘的定位销，且下端延伸出转位销；所述变径驱动齿轮具有与转位销构成凸轮副的变径曲线槽以及通过定心销与出料盘保持同心的圆弧槽；所述变径驱动齿轮的外齿与门电机组传动连接；

所述底座内装有尖顶正对变径门组中心的均溜锥，形成环形均质出料口。

工作时，从储料斗上方加料结束后，启动均质电机带动均质器进行搅拌；达到所要求的设定时间后，保持均质器处于搅拌状态，逐渐开启形同相机快门的出料门组均匀出料。由于本发明具有特定的均匀斗形出料口结构，均质器锥螺旋管旋转时具有理想的翻动搅拌作用，翅片在落料过程中搅动颗粒，防止堵塞。因此不论缩分来样的颗粒大小、重量、含水率如何，均可搅拌混合均匀；而出料时，逐渐开启变径门，使混匀的来样出料半径逐渐扩大、出料量随之增大，始终保持由出料门截面流量均匀出料，并落在与出料口同轴的均溜锥的尖部均匀分布溜下，落入下方的承接容器中。

均质均分出料斗进一步的完善还有：

所述均质器的下端部有一对螺旋翅片。

所述出料盘的底面具有正多边形凹陷，其中安置与边数相配数量的变径叶片。

采用本发明均质均分出料斗的定量缩分机还含有通过立架承接安置在均质均分出料斗下的花瓣式定量缩分装置，所述花瓣式定量缩分装置包括根据缩分份数比由径向辐条分成多个等分扇区的安装盘，各扇区周向的一侧固定低端通往定量溜管的定量槽，各扇区周向的另一侧固定低端通往弃料溜管的弃料槽；所述安装盘的中心支撑由内置动力源带动的可旋转缩口盘，所述缩口盘设有分别局部遮挡对应扇区的多个叶片，所述叶片的底面为局部扇形且截面为直角三角形，所述直角三角形的直角边邻近定量槽。

定量缩分机进一步的完善还有：

所述径向辐条轴向延伸出位于弃料槽一侧的挡料面。

所述安装盘由中心托盘朝外圈盘径向延伸出的辐条分成多个等分扇区。

所述缩口盘具有与所述外圈盘内径相配的筒形围圈。

所述定量槽朝外侧下倾。

工作时，该装置可以根据来样的称重情况调控动力源带动缩口盘转动一定角度，各叶片处于适当的遮挡位置，使各等分扇区的定量槽以满足缩分质量要求的开度敞口，接着均质均分出料斗搅拌混匀的来样均匀落入各等分扇区，各定量槽通过相应的定量溜管输出所需质量的试样，其余由各弃料槽从弃料溜管输出，成为弃样。即使来样重量不同，也能方便地相应调适，确保获得所需的定质量缩分试样。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是采用本发明的定量缩分机立体结构示意图。

图2是图1的剖视结构示意图。

图3是本发明一个实施例的结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是图3的变径门组立体结构示意图。

图6是图5的立体分解结构示意图。

图7是图1中的花瓣式定量缩分装置

图8是图7的俯视结构示意图。

图9是图7安装盘的立体结构示意图。

图10是图7缩口盘的立体结构示意图。

图11是图7的局部放大立体结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例实验室用的定量缩分机采用均质均分出料斗，其基本构成如图1、图2所示，由安装在立架上的均质均分出料斗U和承接于该均质均分出料斗U下的花瓣式定量缩分装置D组成。

均质均分出料斗的结构参见图3、图4：储料斗3由上部的圆柱筒和下部圆锥筒构成，安装于立架之上用于储存直径φ20以下的颗粒，并在其中进行搅拌。上部圆柱筒的中部通过两条梁式电机架5支撑均质电机2。均质电机2的上方安置锥顶的防护帽1，该防护帽1可以阻挡小颗粒物料，对均质电机2起到防护作用。均质电机2的输出轴与插至圆锥筒底的均质器6通过联轴节传动连接。均质器6由中心轴6-1上部径向延伸再沿锥螺旋线绕至中心轴下部的锥螺旋管6-2构成。均质器6的锥螺旋结构可以对储料斗3内的小颗粒物料无论其粒径如何变化、先后进料的层次如何，进行充分搅拌混合。均质器6的中心轴下端具有一对螺旋翅片，可以在落料过程中搅动颗粒，防止堵塞。

储料斗的圆罩状底座10上装有位于圆锥筒底部出口处的变径门组9，变径门组9如图5所示，上部出料盘9-1的中央出料孔正对储料斗的出口，出料盘9-1的底面具有一六边形凹陷，其中安置一组六片变径叶片9-2，出料盘9-1下装有变径驱动齿轮9-3。

变径叶片9-2如图6所示，多变形的叶瓣主体9-b具有相互可以围成圆眼的内边，叶瓣主体9-b的上面延伸出铰装在出料盘9-1的定位销9-a，下端延伸出转位销9-c。变径驱动齿轮9-3具有与转位销9-c构成凸轮副的变径曲线槽9-e，因此当变径驱动齿轮9-3旋转时，叶瓣主体9-b将在变径曲线槽9-e的约束下，实现出料“圆眼”的变径运动。此外，变径驱动齿轮9-3还有通过出料盘9-1上的定心销9-4与出料盘9-1保持同心的圆弧槽9-d，当其旋转时，定心销9-4与圆弧槽9-d的约束关系保持变径驱动齿轮9-3与出料盘9-1始终同心。变径驱动齿轮9-3的外齿与门电机组7通过螺旋齿轮副传动连接，因此可以在门电机组7的驱动下按需转位调控出料截面的大小。出料“圆眼”关闭时口径为“0”，开启过程中逐渐由“0”到大，直到略大于储料斗下端出料管状口直径，从而保证出料过程始终是中央出料、沿均溜锥的尖部均匀分布落下。

底座10内装有尖顶正对变径门组中心、即出料“圆眼”中心的均溜锥8，形成环形均质出料口。当门电机组开启变径门组后，充分混均的小颗粒物料由出料“圆眼”的孔截面落在正下方均溜锥的锥型表面上，均匀散布沿锥面溜下，落入下方的花瓣式定量缩分装置D中。

花瓣式定量缩分装置的具体结构如图7、图8所示。轮盘状的安装盘1’参见图9，根据缩分份数比1:2:4的需要（本实施例以需要加水试样1公斤、留存试样2公斤、实时试样4公斤为例）由中心托盘1-2’朝外圈盘1-3’径向延伸出的辐条1-1’分成七个等分扇区，各扇区周向的一侧下方固定低端通往定量溜管6’的朝外下倾定量槽4’ （也可以呈按需朝槽底其它位置下倾的锥形），定量溜管6’根据缩分份数比1:2:4设置分组连通关系，即七个等分扇区的七个定量槽4’分成三组分别设置相应的单份定量溜管、双份定量溜管和四份定量溜管，一个定量槽通往单份定量溜管、两个定量槽并联后通往双份定量溜管，另四个定量槽并联后通往四份定量溜管。径向辐条1-1’轴向延伸出位于弃料槽2’一侧的挡料面1-4’（参见图11）。弃料溜管5’、定量溜管6’分别将定量后的弃样或试样导出到各自的收集位置。

各扇区周向的另一侧固定低端通往弃料溜管5’的弃料槽2’。安装盘1’的中心托盘1-2’支撑由作为内置动力源的内置电机7’带动的可旋转缩口盘3’。该内置电机受控于称重判断程控电路。

缩口盘3’如图10所示，其筒形围圈3-2’与中心的内置电机7’之间设有分别局部遮挡对应扇区的七个叶片3-1’，筒形围圈3-2’的内径与安装盘1’的外圈盘1-3’内径相配，各叶片3-1’的底面为扇形去除圆心附近处的局部扇形，其截面为直角三角形，该直角三角形直角边形成的竖直面3-4’邻近定量槽4’，而斜边形成的倾斜面3-3’邻近弃料槽2’。竖直面可以确保来样不受干扰垂直下落，弃样则经斜面导入弃料槽2’中。

整机工作时，先根据所需的均质混合物料状态设定相应的混均时间，再一次或分几次加料至储料斗的有效容积内，开机使均质器搅拌，通过锥螺旋管的旋转翻动实现均质；搅拌均质完成后，通过操控门电机组逐渐打开变径门组的出料“圆眼”至最大，在此出料量逐渐增大过程中，出料口截面始终均匀出料，落在均溜器的尖部均匀分布溜下，落入下方的缩分装置。加料时称重后，程控电路根据来样称重情况控制缩口盘的旋转方向及旋转角度。以设定的基本试样重量（例如10公斤）对应的缩口盘初始位置（例如处于中间位置）为标准参照值，当来样重量大于（或小于）标准参照值时，缩口盘逆时针（或顺时针）旋转一个角度，该角度可根据在标准参照值条件下、相应的供样缩分出的每份试样重量（例如1公斤）比例换算或根据实验确定。缩口盘上的七个叶片随之同时逆时针（或顺时针）旋转，各叶片分别缩小（或增大）定量槽的敞口，同时弃料槽的敞口等量增大（或缩小）。最终，均匀供给的来样随机均匀地落入各定量槽和弃料槽内，完成缩分后，由三组定量溜管的出口获得所需的1公斤含水试样、2公斤留存试样、4公斤分析试样。

试验表明，采用本实施例的定量缩分机不论缩分来样的颗粒大小、重量、含水率如何，均可搅拌混合均匀；并对缩分来样的重量不确定性具有良好适应能力，无论其在一定范围如何改变，均可通过调适，获得一个或多个定质量缩分的结果，其缩分总精密度完全可以满足新国标的要求。当然，如果需要，用本实施例也很容易获得定比例缩分的结果。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种均质均分出料斗，包括由上部圆柱筒和下部圆锥筒构成的储料斗（3），所述上部圆柱筒的中部通过电机架（5）支撑均质电机（2），所述均质电机的上方安置锥顶的防护帽（1），所述均质电机的输出轴与插至圆锥筒底的均质器（6）传动连接；其特征在于：所述均质器由中心轴（6-1）上部径向延伸再沿锥螺旋线绕至所述中心轴下部的锥螺旋管（6-2）构成，所述中心轴的下端具有翅片；

所述储料斗的底座（10）上装有位于圆锥筒底部出口处的变径门组（9），所述变径门组包括具有中央出料孔的出料盘（9-1）、安置在所述出料盘底面凹陷内的一组变径叶片（9-2）以及安装在出料盘下的变径驱动齿轮（9-3）；所述变径叶片具有内边围成圆眼的叶瓣主体（9-b），所述叶瓣主体的上面延伸出铰装在出料盘的定位销（9-a），且下端延伸出转位销（9-c）；所述变径驱动齿轮具有与转位销构成凸轮副的变径曲线槽（9-e）以及通过定心销（9-4）与出料盘保持同心的圆弧槽（9-d）；所述变径驱动齿轮的外齿与门电机组（7）传动连接；

所述底座内装有尖顶正对变径门组中心的均溜锥（8），形成环形均质出料口。

2.根据权利要求1所述的均质均分出料斗，其特征在于：所述均质器的下端部有一对螺旋翅片。

3.根据权利要求2所述的均质均分出料斗，其特征在于：所述出料盘的底面具有正多边形凹陷，其中安置与边数相配数量的变径叶片。

4.采用权利要求1至3任一所述均质均分出料斗的定量缩分机，其特征在于：还含有通过立架承接安置在均质均分出料斗下的花瓣式定量缩分装置，所述花瓣式定量缩分装置包括根据缩分份数比由径向辐条分成多个等分扇区的安装盘，各扇区周向的一侧固定低端通往定量溜管的定量槽，各扇区周向的另一侧固定低端通往弃料溜管的弃料槽；所述安装盘的中心支撑由内置动力源带动的可旋转缩口盘，所述缩口盘设有分别局部遮挡对应扇区的多个叶片，所述叶片的底面为局部扇形且截面为直角三角形，所述直角三角形的直角边邻近定量槽。

5.根据权利要求4所述的定量缩分机，其特征在于：所述径向辐条轴向延伸出位于弃料槽一侧的挡料面。

6.根据权利要求5所述的定量缩分机，其特征在于：所述安装盘由中心托盘朝外圈盘径向延伸出的辐条分成多个等分扇区。

7.根据权利要求6所述的定量缩分机，其特征在于：所述缩口盘具有与所述外圈盘内径相配的筒形围圈。

8.根据权利要求7所述的花瓣式定量缩分装置，其特征在于：所述定量槽朝外侧下倾。