一種用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，屬于固體物料加料領(lǐng)域，適用于對摩擦、撞擊較敏感的固體物料的加料過程，使用導(dǎo)電高分子材料作為制造料斗的材質(zhì)，破拱軸在繞料斗對稱軸方向轉(zhuǎn)動的同時帶動破拱輪沿破拱軸的軸向方向轉(zhuǎn)動，從而使料斗壁的不同位置依次產(chǎn)生彈性形變，促進料斗內(nèi)物料的流動，消除料斗內(nèi)物料的結(jié)拱現(xiàn)象。由于破拱輪與物料之間無接觸，因此不會產(chǎn)生對物料的摩擦和撞擊，從而有效保證了加料過程的安全性。本發(fā)明具有安全性高、破拱效果好、使用方式靈活等優(yōu)點。
【專利說明】一種用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，適用于對摩擦、撞擊較敏感的固體物料的加料過程。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)料斗多采用不銹鋼作為制作筒體的材質(zhì)，對于存儲在料斗中的固體物料來說，卸料過程中不通暢以致產(chǎn)生架橋、鼠洞(抽芯)、壓實等各種問題是很常見的，這會對加料的連續(xù)性、穩(wěn)定性和精確性等帶來非常大的影響，從而影響到產(chǎn)品的一致性和質(zhì)量。傳統(tǒng)的解決方式是對料斗壁進行振打，但這種處理方式會對料斗壁及與之相連的設(shè)備造成永久性的破壞。機械振打?qū)α隙返淖矒袅^大，因此在工作的過程中會產(chǎn)生較大的噪音。由于存在較大的撞擊，此種方式也不適用于對撞擊較敏感的火炸藥等產(chǎn)品的破拱過程。發(fā)明專利流態(tài)化破拱裝置(申請?zhí)枮?00510023441.4)公開了一種利用壓縮空氣來破拱的裝置，包括灰斗、流態(tài)化氣管、卸灰裝置、控制儀和高速脈沖電磁閥，但此裝置在使用過程中會出現(xiàn)粉塵飛揚的情況，因此只適用于惰性物料的破拱過程，不能用于粉塵易燃燒或爆炸物料的破拱過程。發(fā)明專利料倉破拱裝置(申請?zhí)枮?01010601621.7)公開了一種機械攪拌式破拱裝置，該裝置能夠?qū)腆w物料起到很好的破拱效果，但由于固定套筒和活動套筒之間存在較大的摩擦，因此不適用于對摩擦較敏感物料的破拱過程。
[0003]在火炸藥等特種化工領(lǐng)域常常遇到對摩擦、撞擊較敏感物料的加料過程，若加料過程中對物料產(chǎn)生較大的摩擦或撞擊力，物料會發(fā)生燃燒甚至爆炸的危險。
[0004]為解決上述問題，需要研制出一種用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，從而有效解決摩擦、撞擊敏感物料在加料過程中的安全性、流暢性和均勻性，提高加料精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為滿足對摩擦、撞擊較敏感的固體物料加料過程的安全性要求，并且消除該類物料加料過程的結(jié)拱現(xiàn)象，本發(fā)明公布了一種用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置。
[0006]一種用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，包括料斗、驅(qū)動裝置、減速機和支架，該破拱裝置還包括傳動機構(gòu)、破拱軸和安裝在破拱軸上的破拱輪:
[0007]料斗采用導(dǎo)電高分子材料制成，所述的支架設(shè)置在料斗上方，驅(qū)動裝置安裝在料斗軸心線上方的支架上，驅(qū)動裝置通過減速機和傳動機構(gòu)連接破拱軸；破拱軸在料斗側(cè)壁上的投影線與料斗的軸心線在一個平面內(nèi)，破拱輪的軸線與破拱軸平行，破拱輪的直徑大于破拱軸與料斗側(cè)壁的距離；傳動機構(gòu)采用雙軸輸出的疊加機構(gòu)，使破拱軸在自轉(zhuǎn)的同時繞料斗軸心線公轉(zhuǎn)。
[0008]本發(fā)明的其他技術(shù)特點是:
[0009]破拱輪采用圓餅狀偏心輪，破拱輪上沿破拱輪的直徑方向開設(shè)有貫穿破拱輪上下表面的條狀限位槽，限位槽的長度為破拱軸直徑的2?8倍，但小于破拱輪的半徑，且限位槽的兩端未超過破拱輪的圓心和破拱輪的邊緣。[0010]破拱輪在破拱軸上平行設(shè)置多個，且相鄰的兩個破拱輪的軸線不在一條直線上。
[0011]所述的破拱輪上距離破拱軸最遠一點的距離，與破拱軸距離料斗側(cè)壁的距離之差為 10 ?200mm。
[0012]破拱軸上加工有螺紋，破拱軸穿過破拱輪上的限位槽，通過螺母將破拱輪緊固在破拱軸上。
[0013]破拱軸上相鄰兩個破拱輪之間的相位角為5°?45°。
[0014]所述的導(dǎo)電高分子材料為導(dǎo)電橡膠、聚乙烯導(dǎo)電材料、金屬錫導(dǎo)電材料或帶柔性襯底的導(dǎo)電膜。
[0015]所述的驅(qū)動裝置采用電機或氣動馬達。
[0016]所述的料斗厚度的優(yōu)選范圍為0.1?10mm，料斗硬度的優(yōu)選范圍為邵氏A40?85度，料斗沖擊彈性的優(yōu)選范圍為25?80%。
[0017]所述的破拱軸公轉(zhuǎn)速度的優(yōu)選范圍為2?15rpm，破拱軸自轉(zhuǎn)速度的優(yōu)選范圍為15 ?160rpmo
[0018]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019](I)在料斗的外面對物料進行破拱，隨著破拱輪的運動而有效消除物料的結(jié)拱現(xiàn)象。
[0020]( 2 )破拱輪與物料無直接接觸，從而不會對物料產(chǎn)生摩擦和撞擊力，進而有效保證了加料過程的安全性。
[0021 ] (3)加料過程中產(chǎn)生的靜電可以通過導(dǎo)電高分子材料有效導(dǎo)出，避免了靜電積累所產(chǎn)生的安全隱患。
[0022]( 4 )本裝置適用于摩擦、撞擊較敏感的固體物料的加料過程，破拱效果好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0024]圖1為本裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為氣動馬達驅(qū)動本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為破拱軸、破拱輪連接方式示意圖；
[0027]圖4為破拱輪示意圖；
[0028]圖5為雙軸輸出的疊加機構(gòu)的示意圖；
[0029]圖6為橫桿傳動軸和自轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)配合的不意圖；
[0030]圖中標(biāo)號代表:1 一電機，2—減速機，3—傳動機構(gòu)，4一支架，5—破拱輪，6—破拱軸，7—料斗，8—氣動馬達，9一限位槽，10—公轉(zhuǎn)機構(gòu)，11 一主傳動機構(gòu)，12—自轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)，13—橫桿傳動軸，14一自轉(zhuǎn)齒輪；
【具體實施方式】
[0031]本發(fā)明給出了一種用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，該破拱裝置不會對火炸藥等化工領(lǐng)域的敏感物料產(chǎn)生摩擦和撞擊，具有本質(zhì)安全、破拱效果好等優(yōu)點。
[0032]本發(fā)明中使用導(dǎo)電高分子材料作為制作料斗的材質(zhì)，傳動機構(gòu)采用雙軸輸出的疊加機構(gòu)，使破拱軸在自轉(zhuǎn)的同時繞料斗軸心線公轉(zhuǎn)。于是，破拱輪在破拱軸的帶動下，對料斗的不同位置依次產(chǎn)生擠壓力，從而使料斗壁產(chǎn)生不同程度的彈性形變，促進料斗內(nèi)物料的流動，消除料斗內(nèi)物料的結(jié)拱現(xiàn)象。并且，破拱輪對料斗壁的擠壓作用比較輕緩，避免了對料斗內(nèi)物料的摩擦和撞擊，從而有效提高了破拱過程的本質(zhì)安全程度。
[0033]如圖1所示，一種用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，包括料斗7、驅(qū)動裝置、減速機2和支架4，該破拱裝置還包括傳動機構(gòu)3、破拱軸6和安裝在破拱軸6上的破拱輪5:
[0034]料斗7采用導(dǎo)電高分子材料制成，所述的支架4設(shè)置在料斗7上方，驅(qū)動裝置安裝在料斗7軸心線上方的支架4上，驅(qū)動裝置通過減速機2和傳動機構(gòu)3連接破拱軸6 ;破拱軸6在料斗7側(cè)壁上的投影線與料斗7的軸心線在一個平面內(nèi)，破拱輪5的軸線與破拱軸6平行；相鄰的兩個破拱輪5的軸線不在一條直線上,且破拱輪5的直徑大于破拱軸6與料斗7側(cè)壁的距離；傳動機構(gòu)3采用雙軸輸出的疊加機構(gòu)，使破拱軸6在自轉(zhuǎn)的同時以料斗7軸心線為中心公轉(zhuǎn)。
[0035]本發(fā)明中料斗7采用導(dǎo)電高分子材料制作，導(dǎo)電高分子材料為導(dǎo)電橡膠、聚乙烯導(dǎo)電材料、金屬錫導(dǎo)電材料或帶柔性襯底的導(dǎo)電膜，料斗7厚度的優(yōu)選范圍為0.1?10mm，料斗7硬度的優(yōu)選范圍為邵氏A40?85°，料斗7沖擊彈性的優(yōu)選范圍為25?80%。采用在優(yōu)選范圍內(nèi)的導(dǎo)電高分子材料制作的料斗7具有較好的彈性，能夠在破拱輪5的作用下產(chǎn)生理想的彈性形變。并且，使用導(dǎo)電高分子材料制作的料斗7使得料斗7能夠具備一定的彈性，在與固體物料接觸的過程中能有效導(dǎo)出加料過程中因摩擦等原因產(chǎn)生的靜電，消除了因靜電積累所產(chǎn)生的安全隱患。
[0036]破拱軸6在料斗7側(cè)壁上的投影線與料斗7的軸心線在一個平面內(nèi)；選取的破拱輪5的直徑大于破拱軸6與料斗7側(cè)壁間的距離，在破拱輪5轉(zhuǎn)動過程中，破拱輪5的輪緣能與料斗7側(cè)壁接觸并使其產(chǎn)生形變。
[0037]破拱輪5采用圓餅狀輪，如圖4所示；破拱輪5上沿破拱輪5的直徑方向開設(shè)有貫穿破拱輪5上下表面的條狀限位槽9，限位槽9的長度為破拱軸6直徑的2?8倍，但小于破拱輪5的半徑，限位槽9的兩端未超過破拱輪5的圓心和破拱輪5的邊緣；即，在破拱輪5上的一條半徑范圍內(nèi)開設(shè)有限位槽9，限位槽9與破拱軸6配合以限定破拱輪5在破拱軸6上的位置；限位槽9不超過破拱輪5的圓心處，使得破拱輪5構(gòu)成偏心輪結(jié)構(gòu)，其重心始終處于遠離破拱軸6的一側(cè)。圓餅狀輪制作簡單，條狀限位槽9的設(shè)置可以保證破拱輪5在破拱軸6的徑向方向有一定的活動空間，從而可以根據(jù)料斗7內(nèi)物料的變化而調(diào)整破拱輪5的安裝位置。
[0038]破拱軸6的外面加工有螺紋，破拱軸6穿過破拱輪5上的限位槽9，通過螺母將破拱輪5緊固在破拱軸6上。螺紋在破拱軸6上可分段設(shè)置，每一段螺紋對應(yīng)一個破拱輪5，且一段螺紋的長度應(yīng)大于破拱輪5和螺母的厚度，這樣使得每個破拱輪5在破拱軸6的軸向方向有一定的活動范圍，從而可以根據(jù)料斗7內(nèi)物料的變化而調(diào)節(jié)破拱輪5在破拱軸6上的軸向位置；而限位槽9的長度大于破拱軸6的直徑，這樣破拱軸6可以在限位槽9內(nèi)的任意位置被固定；于是，破拱輪5在破拱軸6徑向和軸向均有一定的活動范圍，可以根據(jù)物料的物理性質(zhì)(如含水率、粘度、密度等)來調(diào)節(jié)破拱輪5的位置。
[0039]如圖3所示，破拱輪5在破拱軸6上設(shè)置時須保證破拱輪5的軸線與破拱軸6平行；相鄰的破拱輪5之間存在相位角，相位角的度數(shù)為5°?45° ;即，相鄰的兩個破拱輪5的軸線不重合。經(jīng)相鄰的兩個破拱輪5的圓心分別向破拱軸6做垂線，兩個垂線之間的夾角度數(shù)為5°?45°。這種結(jié)構(gòu)使得在破拱軸6自轉(zhuǎn)的過程中，不同的破拱輪5依次與料斗7側(cè)壁接觸，使料斗7側(cè)壁不同位置、不同時間依次產(chǎn)生形變。相鄰兩個破拱輪5之間距離的優(yōu)選范圍為5?40cm，破拱輪5直徑的優(yōu)選范圍為10?35cm，破拱輪5厚度的優(yōu)選范圍為5?25mm，在優(yōu)選范圍內(nèi)設(shè)置的破拱輪5能夠使料斗7側(cè)壁由上至下均勻地產(chǎn)生形變，從而消除料斗7內(nèi)部物料的結(jié)拱現(xiàn)象。
[0040]破拱輪5上距離破拱軸6最遠一點的距離，與破拱軸6距離料斗7側(cè)壁的距離之差為10?200mm，S卩，由于破拱輪5在自轉(zhuǎn)時，破拱輪5上距離破拱軸6最遠的一點對料斗7壁產(chǎn)生的形變最大,最大形變深度為破拱輪5上距離破拱軸6最遠一點的距離和破拱軸6與料斗7側(cè)壁的距離差；而當(dāng)料斗7壁產(chǎn)生形變深度為10?200mm時，可使料斗7產(chǎn)生比較理想的彈性形變，從而促進料斗7內(nèi)部物料的流動。
[0041]破拱軸6公轉(zhuǎn)速度的優(yōu)選范圍為2?15rpm,自轉(zhuǎn)速度的優(yōu)選范圍為15?160rpm。破拱輪5在優(yōu)選速度范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動對料斗7側(cè)壁的擠壓力比較輕緩，因此破拱輪5在與料斗7接觸的過程中不會產(chǎn)生火花，這也保證了加料過程的安全。破拱輪5可以采用不銹鋼等硬質(zhì)材料，也可以采用銅等有色金屬。
[0042]本發(fā)明中，驅(qū)動裝置采用電機I或氣動馬達8，對于不同的防爆等級，采用不同的驅(qū)動裝置，由于氣動馬達8工作過程中不會產(chǎn)生火花、過熱或短路等危險因素，因此更適用于防爆等級要求較高的場合。一些實驗或生產(chǎn)場所不配置氣源(產(chǎn)生供儀器、儀表或設(shè)備使用的壓縮空氣)，在這種工況下，采用電機I較為合理，如圖1所示；可以根據(jù)工況的要求選擇不同等級的防爆電機。在一些場合(如較敏感物料干燥過程)中不允許使用用電設(shè)備，此時，驅(qū)動裝置就需要選用氣動馬達8,如圖2所示,為氣動馬達8驅(qū)動的裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0043]傳動機構(gòu)3采用雙軸輸出的疊加機構(gòu)，將驅(qū)動裝置的動力傳遞給破拱軸6，使破拱軸6在自轉(zhuǎn)的同時繞料斗7軸心線公轉(zhuǎn)，傳動機構(gòu)3設(shè)置有外殼。如圖5所示，為傳動機構(gòu)3的一種結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，主傳動機構(gòu)11為帶有鍵槽的齒輪，公轉(zhuǎn)機構(gòu)10為帶有內(nèi)齒輪的圓筒。主傳動機構(gòu)11的齒輪與公轉(zhuǎn)機構(gòu)10的內(nèi)齒輪相互配合，而公轉(zhuǎn)機構(gòu)10的外部通過法蘭與該傳動機構(gòu)3的外殼連接。減速機2的輸出軸與主傳動機構(gòu)11通過鍵和鍵槽連接，從而使破拱軸6可以繞A-A軸做公轉(zhuǎn)運動。
[0044]自轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)12帶有外齒輪和鍵槽(圖5中標(biāo)注的121)，自轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)12通過鍵槽與主傳動機構(gòu)11下部的鍵(圖5中標(biāo)注的111)配合連接；自轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)12的外齒輪為斜齒輪。橫桿傳動軸13實現(xiàn)自轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)12的動力傳輸，如圖所不，橫桿傳動軸13兩端均安裝有斜齒輪，一端的斜齒輪(圖5、圖6中標(biāo)注的131)與自轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)12的外齒輪(圖
5、圖6中標(biāo)注的122)配合，將豎直方向的扭矩轉(zhuǎn)化為水平方向的扭矩，如圖6所示。而橫桿傳動軸13另一端的斜齒輪，則與自轉(zhuǎn)齒輪14配合，使自轉(zhuǎn)齒輪14旋轉(zhuǎn)。自轉(zhuǎn)齒輪14也為斜齒輪，其下方通過鍵和鍵槽與破拱軸6連接，這樣就實現(xiàn)破拱軸6可以繞B-B軸做自轉(zhuǎn)運動。
[0045]實施例:
[0046]用本發(fā)明所設(shè)計的電機驅(qū)動型摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置進行二硝基五亞甲基四胺(DPT)加料，電機防爆等級為Exd Il BT4，料斗筒體全容積為50L，料斗材質(zhì)為導(dǎo)電橡膠。破拱軸繞料斗對稱軸方向轉(zhuǎn)動速度為3.8rpm，繞自身軸向方向轉(zhuǎn)動的速度為65rpm。破拱輪直徑為20cm,使料斗產(chǎn)生的最大形變深度為5cm。在破拱軸上等間距設(shè)置三個破拱輪，相鄰破拱輪之間的相位角為12°。在使用過程中加料速度波動范圍在5%以內(nèi)，未出現(xiàn)架橋、鼠洞(抽芯)、壓實等不良現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.一種用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，包括料斗(7)、驅(qū)動裝置、減速機(2)和支架(4)，其特征在于，該破拱裝置還包括傳動機構(gòu)(3 )、破拱軸(6 )和安裝在破拱軸(6 )上的破拱輪(5): 料斗(7)采用導(dǎo)電高分子材料制成，所述的支架(4)設(shè)置在料斗(7)上方，驅(qū)動裝置安裝在料斗(7 )軸心線上方的支架(4)上，驅(qū)動裝置通過減速機(2 )和傳動機構(gòu)(3 )連接破拱軸(6);破拱軸(6)在料斗(7)側(cè)壁上的投影線與料斗(7)的軸心線在一個平面內(nèi)，破拱輪(5)的軸線與破拱軸(6)平行，破拱輪(5)的直徑大于破拱軸(6)與料斗(7)側(cè)壁的距離；傳動機構(gòu)(3)采用雙軸輸出的疊加機構(gòu)，使破拱軸(6)在自轉(zhuǎn)的同時繞料斗(7)軸心線公轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，其特征在于，所述的破拱輪(5)采用圓餅狀偏心輪，破拱輪(5)上沿破拱輪(5)的直徑方向開設(shè)有貫穿破拱輪(5)上下表面的條狀限位槽(9)，限位槽(9)的長度為破拱軸(6)直徑的2?8倍，但小于破拱輪(5)的半徑，且限位槽(9)的兩端未超過破拱輪(5)的圓心和破拱輪(5)的邊緣。
3.如權(quán)利要求2所述的用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，其特征在于，破拱輪(5)在破拱軸(6)上平行設(shè)置多個，且相鄰的兩個破拱輪(5)的軸線不在一條直線上。
4.如權(quán)利要求2所述的用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，其特征在于，破拱輪(5)上距離破拱軸(6)最遠一點的距離，與破拱軸(6)距離料斗(7)側(cè)壁的距離之差為10?200mmo
5.如權(quán)利要求2所述的用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，其特征在于，所述的破拱軸(6)上加工有螺紋，破拱軸(6)穿過破拱輪(5)上的限位槽(9)，通過螺母將破拱輪(5)緊固在破拱軸(6)上。
6.如權(quán)利要求3所述的用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，其特征在于，破拱軸(6)上相鄰兩個破拱輪(5)之間的相位角為5°?45°。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)電高分子材料為導(dǎo)電橡膠、聚乙烯導(dǎo)電材料、金屬錫導(dǎo)電材料或帶柔性襯底的導(dǎo)電膜。
8.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，其特征在于，所述的驅(qū)動裝置采用電機(I)或氣動馬達(8)。
9.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，其特征在于，所述的料斗(7)厚度的優(yōu)選范圍為0.1?10mm，料斗(7)硬度的優(yōu)選范圍為邵氏A40?85度，料斗(7)沖擊彈性的優(yōu)選范圍為25?80%。
10.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的用于摩擦、撞擊敏感物料的料斗破拱裝置，其特征在于，破拱軸(6)公轉(zhuǎn)速度的優(yōu)選范圍為2?15rpm，破拱軸(6)自轉(zhuǎn)速度的優(yōu)選范圍為15?160rpm。
【文檔編號】B65D88/68GK103693320SQ201310561641
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】鄒高興, 景青, 羅志龍, 陳松, 李萌, 楊毅, 康超, 蘇楊, 盧栓倉, 王曉東, 商硯冰, 程楊波, 王勇 申請人:西安近代化學(xué)研究所