申请/专利权人：中国科学院过程工程研究所

申请日：2017-12-04

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109867119B

主分类号：B65G47/74

分类号：B65G47/74

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.07.05#实质审查的生效;2019.06.11#公开

摘要：本发明公开了一种宽体可控给料装置及其给料方法，属于物料给料设备领域，为解决现有给料装置给料能力差等问题而设计。本发明宽体可控给料装置包括进料通道、出料通道、外筒体和转子组件。转子组件包括转轴、拨料叶片和多个间隔板。在相邻的两个间隔板之间设有沿转轴周向均匀间隔布置的多个拨料叶片，拨料叶片靠近转轴一侧均与转轴固定连接，而拨料叶片靠近间隔板的两侧均与相邻的间隔板固定连接。本发明的宽体可控给料装置及其给料方法，提高了输料流量的整体可控性和稳定性，解决了旋转叶片式强制给料装置的物料卡堵现象。

主权项：1.一种宽体可控给料装置，包括进料通道（4）、出料通道（1）、外筒体（2）和转子组件，所述进料通道（4）和所述出料通道（1）分别位于所述外筒体（2）的前侧上方和后侧下方，所述进料通道（4）与外筒体（2）的靠近其前侧上部的进料口相连，所述出料通道（1）与外筒体（2）的靠近其后侧下部的出料口相连，所述转子组件位于所述外筒体（2）内；其特征在于，所述转子组件包括转轴（3）、拨料叶片（5）和间隔板（6），所述间隔板（6）为圆环状，多个间隔板（6）沿所述转轴（3）轴向间隔布置，多个间隔板（6）的内圆孔均与转轴（3）固定连接；在相邻的两个间隔板（6）之间设有沿转轴（3）周向均匀间隔布置的多个所述拨料叶片（5），所述拨料叶片（5）靠近转轴（3）一侧均与转轴（3）固定连接；所述拨料叶片（5）靠近间隔板（6）的两侧均与相邻的间隔板（6）固定连接；所述间隔板（6）的表面为高低不平的形状。

全文数据：一种宽体可控给料装置及其给料方法技术领域本发明属于物料给料设备领域，特别涉及一种宽体可控给料装置及其给料方法。背景技术传统物料给料装置主要包括旋转叶片式给料装置、输送带式给料装置和滚筒式给料装置。传统旋转叶片式给料装置多为卧式，主要用于点式给料，下料集中于下料口，不适合要求物料均匀分布于一定宽度的宽体给料需求。传统旋转叶片式给料装置也不适合输送颗粒粒径较大的物料，否则颗粒物易卡涩在叶片与外壳体之间，使得设备无法正常运转。传统宽体物料给料装置主要采用输送带式和滚筒式等结构。输送带式结构输送距离较远，但存在结构复杂，输送带容易跑偏等问题。滚筒式结构较为简单，但单滚筒输送距离较短，物料失控自流现象严重；多滚筒组合输送时，滚筒间间隙大则物料从滚筒间间隙泄漏严重，滚筒间间隙小则容易产生物料卡死滚筒。前述两种宽体给料装置还有些共同的不足：首先，该两种宽体物料给料装置均为依靠物料与输送带或滚筒间的摩擦力来输送物料。由于给料装置的进料口对物料的压力分布和颗粒度分布受给料方式和上部料仓结构的影响较大，沿宽度方向压力分布和颗粒度分布往往不均匀，造成给料装置宽度方向给料往往不均匀，对于黏滞度较大的粘性物料或内摩擦力较大的疏松物料，宽度方向给料的不均匀性问题更为突出。该两种给料装置主要依靠上部挡料板调节给料厚度的均匀性。由于物料层上下之间以及物料与输送带或滚筒间的摩擦力不可控，因而同样厚度的料层，在宽度方向的物料输送速度却差异很大，造成后续工艺稳定性的不可控，生产质量变差。另外，当挡料板调节物料厚度较薄时，很容易出现卡堵现象；当挡料板调节物料厚度较厚时，又容易在下料点处出现物料自流现象，下料点下料速度均匀性完全失控。其次，由于该两种宽体物料给料装置较长的支撑轴同时承受上部物料的压力，承重能力有限，特别是进料口位置一般料层较高，支撑轴承受的压力更大。另外，用于链条炉等层燃炉的分层给煤装置和用于高温物料干燥的给料装置，除受压力外，还受使用温度的影响，因而支撑轴很容易变形，造成设备无法正常使用。再次，前述两种宽体物料给料装置的进料口位置容易堵料，造成物料无法正常输送。由于进料口位置物料所受压力较大，而进料口尺寸小，该位置很容易出现物料的粘壁、架拱和搭桥，而所述两种宽体给料装置对物料主要通过摩擦力传动，对物料的直接作用力较小，也没有对物料的拨料无法稳定输送或者甚至断料，当进料口发生堵料时，往往造成物料无法稳定输送，甚至产生物料输送过程的完全断料。发明内容本发明的一个目的是提供一种物料输送的稳定性和可控性良好的宽体可控给料装置。本发明的另一个目的是提供一种物料输送的稳定性和可控性良好的宽体可控给料方法。为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：一种宽体可控给料装置，包括进料通道、出料通道、外筒体和转子组件，所述进料通道和所述出料通道分别位于所述外筒体的前侧上部和后侧下部；所述进料通道与外筒体的靠近其前侧上部的进料口相连；所述出料通道与外筒体的靠近其后侧下部的出料口相连；所述转子组件位于所述外筒体内；所述转子组件旋转时，将进料通道处物料经由外筒体内的下部旋转输送到出料通道。所述转子组件包括转轴、拨料叶片和间隔板，所述间隔板为圆环状，多个间隔板沿所述转轴轴向间隔布置，多个间隔板的内圆孔均与转轴固定连接；在相邻的两个间隔板之间设有多个所述拨料叶片，在相邻的两个间隔板之间的多个所述拨料叶片沿转轴周向均匀间隔布置，所述拨料叶片靠近转轴一侧均与转轴固定连接；所述拨料叶片靠近间隔板的两侧均与相邻的间隔板固定连接。进一步地，所述转子组件的转动中心线高于所述外筒体的几何中心线，并且相对所述外筒体的几何中心线更靠近进料通道。进一步地，所述间隔板的表面为高低不平的形状，以调整间隔板表面与物料间的摩擦力和携带能力。进一步地，所述间隔板的两侧均沿周向和径向间隔设置有长短和粗细不同的拨钉，以调整间隔板运转时对物料的携带能力。进一步地，所述间隔板沿所述转轴轴向的间距不相同，间距大的位置输送物料的速度较低，间距小的位置输送物料的速度较高。进一步地，所述拨料叶片为中间低、两侧高的凹状，且凹部在靠近所述外筒体一侧，以使得中间到两侧与外筒体内壁的间距逐渐减小。所述拨料叶片的凹状边缘为圆弧状或折线状。进一步地，所述拨料叶片的凹状边缘的圆弧或折线，中间部位与转轴的轴向夹角小于两侧部位与转轴的轴向夹角。所述拨料叶片的凹状边缘在两端部位与转轴的轴向夹角可以根据所用煤质调节，物料颗粒较大，或大颗粒较多时，该夹角较大，以减小卡涩的几率进一步地，所述拨料叶片与所述转轴的轴向形成一定夹角，可以起到按需要沿转轴的轴向推料的作用。进一步地，当所述夹角为沿所述转轴的转向前倾时，可以减小物料与外筒体内壁的摩擦力，当所述夹角为沿所述转轴的转向后倾时，可以减少物料被旋转的所述拨料叶片带回所述进料口的量。在所述转轴的外缘设置有长短和粗细不同的拨钉。进一步地，所述外筒体的进料口设有间隔布置的多个进料盖板，所述进料盖板遮盖在所述间隔板外围，并且沿所述转子组件旋转方向宽度逐渐加宽。进一步地，所述外筒体的出料口与所述出料通道在下部通过支料板连接，在所述支料板上沿宽度方向设置沿物料流动方向前后放置的两排齿梳，所述两排齿梳与齿梳轴连接并且绕所述齿梳轴转动。所述两排齿梳的齿高度、齿间距和齿疏密度不同。进一步地，所述外筒体的出料口与所述出料通道在上部的连接位置设有挡料板轴，在所述出料通道的进口处设有能够封闭所述出料通道的挡料板，所述挡料板与所述挡料板轴连接并且围绕所述挡料板轴旋转。进一步地，所述挡料板设有沿物料流动方向前后放置的两层，前一层为齿梳状，可调整物料沿宽度的流量，后一层为板状，可调整平均给料量，并起到密封隔绝出料通道与进料通道之间的气流流动的作用。另一方面，本发明采用以下技术方案：一种宽体可控给料装置的给料方法，包括以下步骤：物料经进料通道穿过在外筒体进料口处的进料盖板之间的间隙后，进入转子组件与所述外筒体之间的空间；所述转子组件逆时针旋转时，在转子组件上拨料叶片、间隔板以及其上的拨钉的共同作用下，将所述进入的物料经由外筒体内的下部空间旋转输送到所述外筒体的出料口；在所述转子组件连续运转的强制拨料作用下，在所述外筒体的出料口处物料不断被后续物料推挤到支料板上，并经由齿梳、挡料板通过出料通道输出。本发明宽体可控给料装置及其给料方法具有下述优点：1、相比较仅依靠支撑表面摩擦力输送物料的给料方式，本发明通过拨料叶片、间隔板和拨钉等共同作用，显著增大了输料的强制性，克服了物料密度、颗粒度和粘性等物性对均匀输料的影响。由于单位时间沿宽度方向强制输送的容量由转子组件和外筒体内的空间限定，输送物料流量与转子组件的转速相对应，均衡稳定，因而提高了输料流量的整体可控性和稳定性。2、本发明通过进料盖板、转子组件、支料板和可调齿梳及挡料板的综合作用，来调节物料沿宽度方向的流量分配，减轻了物料进口特性对出口流量分配的影响，并提高了物料出口沿宽度方向的流量可控性和稳定性。3、本发明通过使转子组件的转动中心线与外筒体的几何中心线偏心设置，拨料叶片采用凹型，设置进料盖板以及改变拨料叶片倾角等措施，彻底解决了旋转叶片式强制给料装置的物料卡堵现象，对物料颗粒度的适应性大大提高。4、由于拨料叶片的旋转拨料作用，在外筒体进料口处的物料始终受到拨料叶片产生经物料传递来的交变外力作用，从而减轻了物料的粘壁，破坏了物料搭桥架拱的基础，增强了对物料粘性的适应性。5、本发明不仅在宽体物料的输送方面具有优势，也可用于从料仓的下料给料和物料的集中点输送。附图说明图1是本发明具体实施方式提供的宽体可控给料装置的主视图。图2是本发明具体实施方式提供的宽体可控给料装置的侧视图。图中：1出料通道；2外筒体；3转轴；4进料通道；5拨料叶片；6间隔板；7进料盖板；8支料板；9挡料板；10挡料板轴；11拨钉；12齿梳；13齿梳轴。具体实施方式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。本发明提供一种宽体可控给料装置及其给料方法。如图1和图2所示，该宽体可控给料装置包括进料通道4、出料通道1、外筒体2和转子组件。进料通道4和出料通道1分别位于外筒体2的前侧上部和后侧下部前后是相对于物料流向，进料通道4与外筒体2的靠近其前侧上部的进料口相连。出料通道1与外筒体2的靠近其后侧下部的出料口相连。转子组件位于外筒体2内，转子组件旋转时，将进料通道4处物料经由外筒体2内的下部旋转输送到出料通道1。转子组件包括转轴3、拨料叶片5和间隔板6。间隔板6为圆环状，多个间隔板6沿转轴3轴向间隔布置并且其内圆孔均与转轴3固定连接。在相邻的两个间隔板6之间设有多个拨料叶片5，在相邻的两个间隔板6之间的多个拨料叶片5沿转轴3周向均匀间隔布置。拨料叶片5靠近转轴3一侧均与转轴3固定连接，拨料叶片5靠近间隔板6的两侧均与相邻的间隔板6固定连接。转子组件的转动中心线高于外筒体2的几何中心线，使得转子组件的外边缘与外筒体2内壁之间的间隙下大上小，转子组件的转动中心线相对外筒体2的几何中心线更靠近进料通道4，使得转子组件的外边缘与外筒体2内壁之间的间隙靠近进料通道4一侧小于靠近出料通道1一侧，这样可以使得物料在输送运动中不卡涩在动静部件之间，避免增大设备运转阻力，甚至无法运行。间隔板6表面可为高低不平的形状，以调整间隔板6表面与物料间的摩擦力和携带能力。并且间隔板6的两侧均沿周向和径向间隔设置有长短和粗细不同的拨钉11，以调整间隔板6运转时对物料的携带能力。对于粘度较大的物料，拨钉11长度较长，而数量较少；对于粘度较小的物料，拨钉11长度较短，而数量较多；对于颗粒小的物料，拨钉11长度较长，而数量较多；对于颗粒大的物料，拨钉11长度较短，而数量较少。间隔板6沿转轴3轴向的间距可以不相同，间距大的位置输送物料的速度较低，反之亦然，由此可以确保物料仓的物料在宽度方向与转轴3轴向的方向一致存在各种分布不均匀时，给料装置出口输出的物料量能够满足不同宽度位置的给料要求。拨料叶片5平面形状为中间低、两侧高的凹状，且凹状结构在靠近外筒体2一侧，以使得中间到两侧与外筒体2内壁的间距逐渐减小。拨料叶片5的凹状边缘可为圆弧状或折线状。拨料叶片5的凹状边缘的圆弧或折线，中间部位与转轴3的轴向夹角小于两侧部位与转轴3的轴向夹角。拨料叶片5的凹状边缘在两端部位与转轴3的轴向夹角可以根据所用煤质调节，物料颗粒较大或大颗粒较多时，该夹角较大，以减小卡涩的几率。此外，拨料叶片5与转轴3的轴向有一定夹角，可以起到按需要沿转轴3的轴向推料的作用。拨料叶片5与转轴3的径向有一定夹角，以调节拨料叶片对物料的受力，当夹角为沿转向前倾时，可以减小物料与外筒体2内壁的摩擦力，当夹角为沿转向后倾时，可以减少物料被旋转的拨料叶片5带回进料口的量。在转轴3的外缘设置有长短和粗细不同的拨钉。对于粘度较大的物料，设置的拨钉长度较长，而数量较少；对于粘度较小的物料，设置的拨钉长度较短，而数量较多。对于颗粒小的物料，设置的拨钉长度较长，而数量较多；对于颗粒大的物料，设置的拨钉长度较短，而数量较少。外筒体2进料口设有多个间隔布置的进料盖板7，来自进料通道4的物料从多个进料盖板7之间的间隔进入外筒体2内。进料盖板7遮盖在间隔板6外围，且沿转子组件旋转方向宽度逐渐加宽，可以避免转子组件旋转时，物料在间隔板6与进料通道4和外筒体2交接位置卡死，同时可以减轻进料通道4内物料对外筒体2及转子组件的压力，并提高外筒体2的刚性。改变进料盖板7沿给料装置宽度方向的尺寸和相邻进料盖板7间的间距，还可以调节外筒体2进料口处沿给料装置宽度方向的进料流量分配。外筒体2出料口与出料通道1在下部通过支料板8连接，支料板8可以承接转子组件旋转输送出的物料，避免物料自流失控。支料板8可以在沿宽度方向设置波形挡流板，或支料板8沿宽度方向呈波形，以使凹形拨料叶片5不均匀拨出的物料重整均匀后再进入出料通道1。在支料板8上沿宽度方向上、且沿物料流动方向前后放置有两排齿梳12，每排齿梳12的齿高度、齿间距和齿疏密度可以不同。两排齿梳12与齿梳轴13连接，可以通过齿梳轴13使两排齿梳12在支料板8上沿宽度方向运动，从而调整两排齿梳12的相对位置，形成沿支料板8上宽度方向不同的物料流动阻力，以起到均匀物料和调节宽度方向的物料流量的作用。齿梳12可以绕齿梳轴13转动，以调节物料流动阻力和流量。外筒体2出料口与出料通道1在上部的连接位置设有挡料板轴10，并且在出料通道1进口处设有可封闭出料通道1的挡料板9。挡料板9与挡料板轴10连接，并可以围绕挡料板轴10旋转。挡料板9可以依靠重力也可通过外力调节或关闭出料通道1的通流截面积，以调节或截断物料流量，并且挡料板9还可关闭并可隔绝出料通道1与进料通道4之间的气流流动。挡料板9可设有沿物料流动方向前后放置的两层，前一层为齿梳状，可调整物料沿宽度的流量，后一层为板状，可调整平均给料量，并起到密封隔绝出料通道1与进料通道4之间的气流流动的作用。本发明的宽体可控给料装置的出料通道1下部可以设有斜栅栏，细颗粒从栅栏间隙漏下，而粗颗粒无法通过栅栏间隙，只能沿斜栅栏滚落到设定位置，从而实现细颗粒和粗颗粒分离。与链条炉排等活动炉排配合，本发明可以作为链条炉排炉等的分层给煤装置使用。本发明通过改变转子组件在外筒体2内的旋转速度，可以改变物料的整体输送速率。由于转子组件的转动中心线与外筒体2的几何中心线不同心，且使得转子组件的外边缘与外筒体2内壁间的间隙由外筒体2入口到外筒体2出口逐渐增大。随着转子运转，进入转子组件外边缘与外筒体2内壁间间隙的物料所受挤压力会逐渐减小，不会卡涩在动静部件之间，致使设备运转阻力增大，甚至无法运行。当较大颗粒物料进入转子组件与外筒体2之间的空间，由于拨料叶片5的凹状结构，大颗粒物料被推挤到空间更大的中部，不会卡在拨料叶片5与外筒体2之间造成转子停转。进料盖板7遮盖在间隔板6外围，且沿转子旋转方向宽度逐渐加宽。当转子组件旋转时，进料盖板7将靠近外筒体2内壁和间隔板6的物料导流到间隔板6之间的中部，并保持进料盖板7下的动静部件间间隙为随转子运转方向逐渐增大，避免了物料在间隔板6与进料通道4和外筒体2交接位置卡死。在本发明中，由于拨料叶片5的旋转拨料作用，在外筒体2进料口处的物料始终受到拨料叶片5产生经物料传递来的交变外力作用，从而减轻了粘性物料的粘壁，破坏了物料搭桥架拱的基础。本发明通过齿梳12和挡料板9的共同作用，可以调节给料装置沿宽度方向的物料流动阻力和流量。通过调节两排齿梳12沿宽度方向的相对位置，可以改变两排齿梳12间的齿间距和齿疏密度，从而调节物料流动阻力特性；通过旋转齿梳轴13，可以改变齿梳12的齿高度，从而调节物料流动阻力特性；通过设置齿梳间的齿间距和齿高度在宽度方向不同，可以调节宽度方向产生不同的阻力特性，从而适应进料口沿宽度方向的不同进料速度，使得出料口沿宽度方向的出料速度满足不同要求。通过旋转挡料板轴10可以改变挡料板9对物料的流动阻力特性。本发明通过拨料叶片5、间隔板6和拨钉等共同作用，显著增大了输料的强制性，克服了物料密度、颗粒度和粘性等物性对均匀输料的影响，因而提高了输料流量的整体可控性和稳定性。并且通过进料盖板7、转子组件、支料板8、可调齿梳12及挡料板9的综合作用，来调节物料沿宽度方向的流量分配，减轻了物料进口特性对出口流量分配的影响，并提高了物料出口沿宽度方向的流量可控性和稳定性。而且彻底解决了旋转叶片式强制给料装置的物料卡堵现象，对物料颗粒度的适应性大大提高。注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

权利要求：1.一种宽体可控给料装置，包括进料通道4、出料通道1、外筒体2和转子组件，所述进料通道4和所述出料通道1分别位于所述外筒体2的前侧上方和后侧下方，所述进料通道4与外筒体2的靠近其前侧上部的进料口相连，所述出料通道1与外筒体2的靠近其后侧下部的出料口相连，所述转子组件位于所述外筒体2内；其特征在于，所述转子组件包括转轴3、拨料叶片5和间隔板6，所述间隔板6为圆环状，多个间隔板6沿所述转轴3轴向间隔布置，多个间隔板6的内圆孔均与转轴3固定连接；在相邻的两个间隔板6之间设有沿转轴3周向均匀间隔布置的多个所述拨料叶片5，所述拨料叶片5靠近转轴3一侧均与转轴3固定连接；所述拨料叶片5靠近间隔板6的两侧均与相邻的间隔板6固定连接。2.根据权利要求1所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述转子组件的转动中心线高于所述外筒体2的几何中心线，并且相对所述外筒体2的几何中心线更靠近进料通道4。3.根据权利要求1所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述间隔板6的表面为高低不平的形状。4.根据权利要求1所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述间隔板6的两侧均沿周向和径向间隔设置有长短和粗细不同的拨钉11。5.根据权利要求1所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述间隔板6沿所述转轴3轴向的间距不相同。6.根据权利要求1所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述拨料叶片5为中间低、两侧高的凹状，且凹部在靠近所述外筒体2一侧。7.根据权利要求6所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述拨料叶片5的凹状边缘为圆弧状或折线状。8.根据权利要求7所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述拨料叶片5的凹状边缘的圆弧或折线，中间部位与转轴3的轴向夹角小于两侧部位与转轴3的轴向夹角。9.根据权利要求6所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述拨料叶片5与所述转轴3的轴向形成夹角。10.根据权利要求1所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述外筒体2的进料口设有间隔布置的多个进料盖板7，所述进料盖板7遮盖在所述间隔板6外围，并且沿所述转子组件旋转方向宽度逐渐加宽。11.根据权利要求1所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述外筒体2的出料口与所述出料通道1在下部通过支料板8连接，在所述支料板8上沿宽度方向设置沿物料流动方向前后放置的两排齿梳12，所述两排齿梳12与齿梳轴13连接并且绕所述齿梳轴13转动。12.根据权利要求11所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述两排齿梳12的齿高度、齿间距和齿疏密度不同。13.根据权利要求11所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述外筒体2的出料口与所述出料通道1在上部的连接位置设有挡料板轴10，在所述出料通道1的进口处设有能够封闭所述出料通道1的挡料板9，所述挡料板9与所述挡料板轴10连接并且围绕所述挡料板轴10旋转。14.根据权利要求13所述的宽体可控给料装置，其特征在于，所述挡料板9设有沿物料流动方向前后放置的两层，前一层为齿梳状，后一层为板状。15.一种采用权利要求1至14中任一项所述的宽体可控给料装置的给料方法，其特征在于，包括以下步骤：物料经进料通道4穿过在外筒体2进料口处的进料盖板7之间的间隙后，进入转子组件与所述外筒体2之间的空间；所述转子组件逆时针旋转时，在转子组件上拨料叶片5、间隔板6以及其上的拨钉11的共同作用下，将进入的物料经由外筒体2内的下部空间旋转输送到所述外筒体2的出料口；在所述转子组件连续运转的强制拨料作用下，在所述外筒体2的出料口处物料不断被后续物料推挤到支料板8上，并经由齿梳12、挡料板9后通过出料通道1输出。

百度查询： 中国科学院过程工程研究所 一种宽体可控给料装置及其给料方法

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