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背压式减容成型设备及其操作方法专利

专利号:201710217438.9

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25000.00
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专利名称:背压式减容成型设备及其操作方法

技术领域:粉碎

IPC主分类号:B02C4/08

申请号:CN201710217438.9

公开日:2017-08-18

说明书

一种背压式减容成型设备及其操作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种成型设备及其操作方法,具体涉及一种背压式减容成型设备及其操作方法。

背景技术

[0002] 成型机广泛应用于颗粒状肥料、滞留物等产品的加工,成型过程是:干物料在转动辊的挤压作用下团聚成致密坚硬的料块,料块再经转动辊破碎筛分成能达到产品强度要求的颗粒。
[0003] 成型机涉及的领域极为广泛,但目前国内的成型机能耗占整个工业能耗的比例高达12%,在应用最广的各类常规成型机设备中,超过四分之三是热风成型机,这类成型机设备对能耗的浪费非常严重,且常采用人工转辊挤压的方式进行成型生产,生产效率低下。

发明内容

[0004] 针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种背压式减容成型设备及其操作方法,本发明自动化程度高,且不需要热风进行成型,其能够提高成型设备的自动化程度及成型效率,能显著降低能耗。
[0005] 为了实现上述目的,本发明提供一种背压式减容成型设备,包括固定支架、传动机构和背压式减容成型机构,所述的传动机构包括传动电机、从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴;传动电机固定设置在固定支架的下方,其输出端与传动电机主轴的一端固定连接,传动电机主轴的另一端固定套装有主动皮带轮;所述从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴并排地设置在固定支架上部,从动皮带轮中心轴的左端固定套装有从动皮带轮,从动皮带轮中心轴在从动皮带轮的右侧还固定套装有第一齿轮;负压式齿轮中心轴的左端固定套装有与第一齿轮相啮合的第二齿轮;主动皮带轮通过皮带与从动皮带轮连接;从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴均为中空结构,其左端均封闭,其右端内部分别通过轴承连接有伸入其中的真空泵连接管一和真空连接管二,真空泵连接管一和真空连接管二通过三通阀连接后与真空泵的抽气口连接;所述的背压式减容成型机构包括背压式减容成型仓和高压气体发生器,背压式减容成型仓固定设置在固定支架上部,其上开口端和下开口端分别固定连接有进料仓和出料仓;所述背压式减容成型仓的内腔中并排地设置有形状和尺寸均相同的主动成型辊轴和从动成型辊轴;主动成型辊轴和从动成型辊轴之间留有缝隙,且分别固定套装在从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴的中部,从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴的两端均可转动地延伸到背压式减容成型仓的外部;主动成型辊轴和从动成型辊轴的辊身上分别遍布其表面设置有成型凹槽一和成型凹槽二,成型凹槽一和成型凹槽二底部分别设有与主动成型辊轴和从动成型辊轴的内部空腔相连通的孔道;从动皮带轮中心轴和负压式齿轮中心轴分别与主动成型辊轴和从动成型辊轴的内部空腔连通;所述的高压气体发生器的数量至少为一个,高压气体发生器包括罩体、高压混合气室、减速电机、至少一个喷气柱管,所述罩体固定连接在背压式减容成型仓内部的侧壁上,所述的高压混合气室可转动地设置在罩体内部,其外端固定连接与之内部连通、延伸到延伸到背压式减容成型仓外部的进气管路,所述进气管路的外端通过轴承连接有伸入其中的高压混合气源管路;所述减速电机固定设置在背压式减容成型仓外部,其输出轴外端设置的主动齿轮与进气管路外部设置的从动齿轮啮合;所述喷气柱管的一端与高压混合气室的里端连通,另一端设置有高压喷头。
[0006] 进一步地,为了使供应的混合气体形成多个气旋,从而能使混合气体与物料更充分地接触,所述高压混合气室的数量为两个,每个高压混合气室设置有2~4个喷气柱管,所述喷气柱管为圆柱状,其直径为10~100mm;所述的高压喷头为多孔结构,喷孔的孔径为10~100um,其数量为10~100个。
[0007] 进一步地,为了提高混合气的对物流的成型效果和促进物料的脱离效果,所述的高压混合气源为高压蒸汽和氮气的混合气,二者的混合比为1:2~10,流速为0.2~0.8m3/s。
[0008] 进一步地,为了实现自动化的控制,还包括控制系统,所述第一齿轮上设置有与控制系统连接、用于检测齿轮是否卡死的齿轮副转动故障传感器;所述背压式减容成型仓内设置有与控制系统连接的压力传感器;所述第二齿轮的表面设置有与控制系统连接的转速传感器;主动皮带轮外圈表面设有与控制系统连接的皮带张紧力传感器;高压气体发生器罩体内的一侧设置有与控制系统连接的温度感应器;所述的皮带上设置有与控制系统连接的皮带损耗感应器;传动电机与控制系统连接。
[0009] 进一步地,为了提高物料的成型效率,所述的成型凹槽一和成型凹槽二均为半球状的模量限制性弹性结构,其弹性模量范围在12~30mm之间。
[0010] 进一步地,为了保护第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮和第二齿轮的外部设置齿轮副保护壳,所述的齿轮副保护壳固定在固定支架上。
[0011] 进一步地,为了能形成更稳定的气旋,所述减速电机的转速是10~100rpm。
[0012] 本发明通过传动机构带动主动成型辊轴和从动成型辊轴在背压式减容成型仓中进行相向的转动,通过真空泵提供负压源,能使落入主动成型辊轴和从动成型辊轴附近的物料,被吸附在成型凹槽一和成型凹槽二中,主动成型辊轴和从动成型辊轴之前留有间隙,从而能使主动成型辊轴和从动成型辊轴在相向转动的过程中能有效地对下落的物料进行不断的挤压和破碎、进而原料被加工成颗粒状,即完成了成型作业,该设备有效地提高了成型设备的自动化程度和成型效率;另外,本发明还通过在背压式减容成型仓内设置高压气体发生器,有利于成型和成型后的颗粒脱离成型辊轴的高压混合气室进入背压式减容成型仓中,以利于物料的成型,同时,也利于成型后的颗粒从辊轴上脱落;减速电机可以通过一级齿轮和二级齿轮的配合带动高压混合气室旋转,进而能使喷气柱管旋转,以使喷出的高压混合气体能够形成气旋,从而能更有得混合气体与物料之间的充分接触,能使物料更好的成型,同时,能使成型后的颗粒更容易地从辊轴上脱落;该设备不采用热风成型,有效地降低了能耗,提高了能源利用率;该设备能够自动化地进行成型作业,使操作过程更加方便快捷,减少了人工投入。该设备传动机构结构合理,设备运行更加平稳,自动化程度高,成型效率高效,适用范围广阔。
[0013] 一种背压式减容成型设备的操作方法,其步骤如下:
[0014] 1)启动传动电机,通过传动电机主轴驱动主动成型辊轴和从动成型辊轴进行相向转动;
[0015] 2)启动真空泵进行抽气,使成型凹槽一和成型凹槽二形成负压环境;同时,通过高压混合气源管路经高压混合气室向背压式减容成型仓内供气,控制合适的抽气和供气速率,使背压式减容成型仓内形成一定压力的正压环境;
[0016] 3)将固体滞留物原料从进料仓的上方开口倒入,原料向下落入背压式减容成型仓内,主动成型辊轴和从动成型辊轴进行相向运动对原料不断进行挤压与破碎,进而原料被加工成颗粒状,加工后的颗粒从出料仓内排出。
[0017] 进一步地,为了能实现故障的及时检测,步骤2)和3)的操作过程中,振动传感器对齿轮副的转动情况进行实时检测,当其检测到齿轮副卡死不转动时,向控制系统发送反馈信号,控制系统控制报警器进行50s持续报警,以提示相关人员进行维修。
[0018] 进一步地,为促进物料更好的成型,同时,能使成型后的颗粒更容易从辊轴上脱落,所述步骤2)中供入的气体为蒸汽和氮气的混合气体,二者的混合比为1:2~1:10,流速为0.2~0.8m3/s。
[0019] 本发明能提高物料成型的效率,能节省能耗。能实现自动化、连续的成型作业。

附图说明

[0020] 图1是本发明的结构示意图;
[0021] 图2是本发明的传动机构示意图;
[0022] 图3是本发明的背压式减容成型机构内部的结构示意图;
[0023] 图4是本发明的高压气体发生器的结构示意图;
[0024] 图5是本发明的喷气柱管的结构示意图。
[0025] 图中:1、固定支架,2、传动机构,2-1、传动电机,2-2、传动电机主轴,2-3、主动皮带轮,2-4、皮带,2-5、从动皮带轮,2-6、从动皮带轮中心轴,2-7、第一齿轮,2-8、第二齿轮,2-9、负压式齿轮中心轴,2-10、齿轮副保护壳,2-11、齿轮副转动故障传感器,2-12、真空泵连接管一,2-13、真空泵连接管二,3、背压式减容成型机构,3-1、进料仓,3-2、背压式减容成型仓,3-3、出料仓,3-4、主动成型辊轴,3-4-1、成型凹槽一,3-5、从动成型辊轴,3-5-1、成型凹槽二,3-6、高压气体发生器,3-6-1、高压混合气室,3-6-2、进气管路,3-6-3、喷气柱管,3-6-
4、高压喷头,3-6-5、罩体,3-6-6、温度感应器,3-6-7、从动齿轮,3-6-8、主动齿轮,3-6-9、减速电机,3-6-10、高压混合气源管路,3-7、压力传感器,4、控制系统。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0027] 如图1所示,一种背压式减容成型设备,包括固定支架1、传动机构2和背压式减容成型机构3,如图2所示,所述的传动机构2包括传动电机2-1、从动皮带轮中心轴2-6和负压式齿轮中心轴2-9;传动电机2-1固定设置在固定支架1的下方,其输出端与传动电机主轴2-2的一端固定连接,传动电机主轴2-2的另一端固定套装有主动皮带轮2-3;所述从动皮带轮中心轴2-6和负压式齿轮中心轴2-9并排地设置在固定支架1上部,从动皮带轮中心轴2-6的左端固定套装有从动皮带轮2-5,从动皮带轮中心轴2-6在从动皮带轮2-5的右侧还固定套装有第一齿轮2-7;负压式齿轮中心轴2-9的左端固定套装有与第一齿轮2-7相啮合的第二齿轮2-8;主动皮带轮2-3通过皮带2-4与从动皮带轮2-5连接;从动皮带轮中心轴2-6和负压式齿轮中心轴2-9均为中空结构,其左端均封闭,其右端内部分别通过轴承连接有伸入其中的真空泵连接管一2-12和真空泵连接管二2-13,真空泵连接管一2-12和真空泵连接管二2-
13通过三通阀连接后与真空泵的抽气口连接;如图3所示,所述的背压式减容成型机构3包括背压式减容成型仓3-2和高压气体发生器3-6,背压式减容成型仓3-2固定设置在固定支架1上部,其上开口端和下开口端分别固定连接有进料仓3-1和出料仓3-3,所述进料仓3-1为斗状结构,进料仓3-1上宽下窄,进料仓3-1横截面为矩形,进料仓3-1上方呈开口状,进料仓3-1斜面与水平面夹角示为α,所述α范围值为20°~70°;所述出料仓3-3为倾斜结构设计,出料仓3-3斜面与水平面夹角示为β,所述β范围值为20°~60°;所述背压式减容成型仓3-2的内腔中并排地设置有形状和尺寸均相同的主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5,所述主动成型辊轴3-4与从动成型辊轴3-5结构、大小、材料等完全相同,主动成型辊轴3-4与从动成型辊轴3-5之间的缝隙大小根据所需成型粒径大小设定;主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5之间留有缝隙,且分别固定套装在从动皮带轮中心轴2-6和负压式齿轮中心轴2-9的中部,从动皮带轮中心轴2-6和负压式齿轮中心轴2-9的两端均可转动地延伸到背压式减容成型仓3-2的外部;主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5的辊身上分别遍布其表面设置有成型凹槽一3-4-1和成型凹槽二3-5-1,成型凹槽一3-4-1和成型凹槽二3-5-1底部分别设有与主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5的内部空腔相连通的孔道;从动皮带轮中心轴2-6和负压式齿轮中心轴2-9分别与主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5的内部空腔连通;如图4和图5所示,所述的高压气体发生器3-6的数量至少为一个,高压气体发生器3-6包括罩体3-6-5、高压混合气室3-6-1、减速电机3-6-9、至少一个喷气柱管3-6-3,所述罩体3-6-5固定连接在背压式减容成型仓3-2内部的侧壁上,所述的高压混合气室3-6-1可转动地设置在罩体3-6-5内部,其外端固定连接与之内部连通、延伸到延伸到背压式减容成型仓3-2外部的进气管路3-6-2,所述进气管路3-6-2的外端通过轴承连接有伸入其中的高压混合气源管路3-6-10;所述减速电机3-6-9固定设置在背压式减容成型仓3-2外部,其输出轴外端设置的主动齿轮3-6-8与进气管路3-6-2外部设置的从动齿轮3-6-7啮合;所述喷气柱管3-6-3的一端与高压混合气室3-6-1的里端连通,另一端设置有高压喷头3-6-4。通过传动机构2带动主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5在背压式减容成型仓3-2中进行相向的转动,通过真空泵提供负压源,能使落入主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5附近的物料,被吸附在成型凹槽一3-4-1和成型凹槽二3-5-1中,主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5之前留有间隙,从而能使主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5在相向转动的过程中能有效地对下落的物料进行不断的挤压和破碎、进而原料被加工成颗粒状,即完成了成型作业,该设备有效地提高了成型设备的自动化程度和成型效率;另外,本发明还通过在背压式减容成型仓3-2内设置高压气体发生器3-6,能使有利于成型和成型后的颗粒脱离成型辊轴的高压混合气室进入背压式减容成型仓3-2中,以利于物料的成型,同时,也利于成型后的颗粒从辊轴上脱落;减速电机3-6-9可以通过从动齿轮3-6-7和主动齿轮3-6-8的配合带动高压混合气室旋转,进而能使喷气柱管3-6-3旋转,以使喷出的高压混合气体能够形成气旋,从而能更有得混合气体与物料之间的充分接触,能使物料更好的成型,同时,能使成型后的颗粒更容易地从辊轴上脱落;该设备不采用热风成型,有效地降低了能耗,提高了能源利用率;该设备能够自动化地进行成型作业,使操作过程更加方便捷,减少了人工投入。
[0028] 为了使供应的混合气体形成多个气旋,从而能使混合气体与物料更充分地接触,所述高压混合气室3-6-1的数量为两个,每个高压混合气室3-6-1设置有2~4个喷气柱管3-6-3,所述喷气柱管3-6-3为圆柱状,其直径为10~100mm;所述的高压喷头3-6-4为多孔结构,喷孔的孔径为10~100um,其数量为10~100个。
[0029] 为了提高混合气的对物料的成型效果和促进物料的脱离效果,所述的高压混合气源为高压蒸汽和氮气的混合气,二者的混合比为1:2~1:10,流速为0.2~0.8m3/s。
[0030] 为了实现自动化的控制,还包括控制系统4,所述第一齿轮2-7上设置有与控制系统4连接、用于检测齿轮是否卡死的齿轮副转动故障传感器2-11,在检测到卡死后向控制系统4发出信号,控制系统4收到该信号控制与其连接的报警器进行示警;所述背压式减容成型仓3-2内设置有与控制系统4连接的压力传感器3-7,压力传感器3-7能实时检测背压式减容成型仓3-2内的压力,从而能使有利于背压式减容成型仓3-2内的压力恒定,以利于物料的成型和成型后的颗粒的脱离;所述第二齿轮2-8的表面设置有与控制系统4连接的转速传感器,通过转动传感器的设置可以实时检测主动成型辊3-4和从动成型辊3-5的转速,从而能形成反馈信号,能使控制系统4更好地控制传动电机2-1合适的转速;主动皮带轮2-3外圈表面设有与控制系统4连接的皮带张紧力传感器,通过皮带张紧力传感器的设置可以实时检测皮带的张紧程度,当检测到皮带过松时向控制系统4发出电信号,控制系统4在收到该电信号后控制报警器进行示警;高压气体发生器3-6罩体内的一侧设置有与控制系统4连接的温度感应器3-6-6,温度传感器3-6-6用于检测混合气体的温度,从而有利于维持背压式减容成型仓3-2内温度的恒定,以保证物料的成型和成型后的颗粒可以更好地脱离成型辊轴;所述的皮带2-4上设置有与控制系统4连接的皮带损耗感应器,皮带损耗感应器为苏州费斯杰自动化技术有限公司生产的“GEFRAN传感器/电子尺”,其通过电子尺实时测量及监测皮带的损耗,当检测到皮带过损耗时,反馈电信号给控制系统4,控制系统4控制报警器进行示警。传动电机2-1与控制系统4连接,这样控制系统4可以根据各传感器的检测信号更好地控制传动电机2-1的运行情况。
[0031] 为了提高物料的成型效率,所述的成型凹槽一3-4-1和成型凹槽二3-5-1均为半球状的模量限制性弹性结构,其弹性模量范围在12~30mm之间。
[0032] 为了保护第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮2-7和第二齿轮2-8的外部设置齿轮副保护壳2-10,所述的齿轮副保护壳2-10固定在固定支架1上。
[0033] 为了能形成更稳定的气旋,所述减速电机3-6-9的转速是10~100rpm。
[0034] 一种背压式减容成型设备的操作方法,其步骤如下:
[0035] 1)启动传动电机2-1,通过传动电机主轴2-2驱动主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5进行相向转动;
[0036] 2)启动真空泵进行抽气,使成型凹槽一3-4-1和成型凹槽二3-5-1形成负压环境;同时,通过高压混合气源管路3-6-10经高压混合气室3-6-1向背压式减容成型仓3-2内供气,控制合适的抽气和供气速率,使背压式减容成型仓3-2内形成一定压力的正压环境;
[0037] 3)将固体滞留物原料从进料仓3-1的上方开口倒入,原料向下落入背压式减容成型仓3-2内,主动成型辊轴3-4和从动成型辊轴3-5进行相向运动对原料不断进行挤压与破碎,进而原料被加工成颗粒状,加工后的颗粒从出料仓3-3内排出。
[0038] 步骤2和3的操作过程中,齿轮副转动故障传感器2-11对齿轮副的转动情况进行实时检测,当其检测到齿轮副卡死不转动时,向控制系统4发送反馈信号,控制系统4控制报警器进行50s持续报警,以提示相关人员进行维修。
[0039] 所述步骤2中供入的气体为蒸汽和氮气的混合气体,二者的混合比为1:2~1:10,流速为0.2~0.8m3/s。
[0040] 本发明能提高物料成型的效率,能节省能耗。能实现自动化、连续的成型作业。

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专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。更多

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,最快多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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