粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备的制作方法

本发明涉及炭黑生产包装设备，具体为一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备。

背景技术：

1、炭黑是橡胶工业中不可或缺的核心原料，凭借优异的补强、耐磨、着色性能，被广泛应用于轮胎、橡胶制品、塑料制品等诸多行业，其中轮胎加工产业是炭黑最主要的应用场景。在炭黑工业化生产流程中，成品炭黑颗粒经造粒、干燥、筛分处理后，需通过吨袋包装设备完成定量封装，以便于仓储、运输及后续投料使用。

2、目前的炭黑吨袋包装设备，整体结构自上而下依次配置分料装置、给料装置、电子称重装置和袋夹斗装置，核心工作逻辑为通过分料装置分流储料料斗内的炭黑物料，经给料装置输送下料，再由电子称重装置实时监测下料重量，达到设定重量后停止下料，最终通过袋夹斗装置固定吨袋完成封装作业。

3、但在长期实际生产应用中，现有吨袋包装设备存在缺乏物料下料稳定性与称重精准性的问题。炭黑颗粒具有粒径细小、质地轻盈、易吸附团聚的物理特性，储料料斗内的炭黑物料在自重堆积、物料挤压、环境微湿等因素作用下，极易在储料料斗底部及分料装置进料端发生堆积、架桥、结块现象。常规设备仅依靠物料自重完成下料，无主动破拱、防结块结构，结块的炭黑物料会堵塞分料通道，导致下料断断续续、流量忽大忽小，无法实现均匀稳定下料。

4、上述下料问题会直接引发如下问题：其一，结块物料堵塞料道会造成下料卡顿、断料，大幅降低包装作业的连续性；其二，不均匀的下料流量会严重干扰电子称重装置的检测精度，出现称重偏差、超差、欠重等问题，导致成品包装重量不达标，次品率升高；其三，炭黑结块未经打散直接进入包装袋，会造成吨袋内部物料疏密不均，不仅影响包装规整度。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备，通过粗精给料联动振动结构，分别在粗给料、精给料阶段实现对应料道的振动防结块、破拱下料，其下料均匀稳定，大幅提升了电子称重精度与包装质量，以解决现有技术中炭黑吨袋包装设备存在下料易结块、下料不顺畅、粗精给料联动性差、称重精准度低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备，其由上而下依次连通设有分料装置、给料装置、电子称重装置和袋夹斗装置，其中分料装置包括粗给料装置以及精给料装置；其核心改进点在于；在粗给料装置的侧部安装有电磁振动器，当粗给料装置正处于粗给料阶段时，电磁振动器直接向粗给料装置内的输送料道持续传递振动；在粗给料装置内输送料道上还安装有能够联动作用于精给料装置内输送料道的振动传递装置，当精给料装置正处于细给料阶段时，电磁振动器通过振动传递装置间接向精给料装置内的输送料道持续传递振动。

4、通过采用上述方案，该设备通过设置粗精两级给料联动振动结构，其区别于传统单一自重下料、无振动防堵的结构设计；在粗给料阶段，电磁振动器直接驱动粗给料输送料道振动，可实时打散粗料道内堆积、结块的大体积炭黑团聚物，破除物料架桥现象，保障粗给料阶段大流量、连续稳定下料，避免粗下料卡顿、断料、流量波动问题；在精给料阶段，通过振动传递装置实现电磁振动器的振动能量联动传递，间接驱动精给料输送料道振动，打散精料道内细小炭黑结块与悬浮团聚颗粒，保证小流量精量下料的均匀性，从根源解决炭黑下料堵塞、流量不稳的问题，为电子称重装置精准计量提供稳定的物料输送基础，显著降低称重误差。

5、作为一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备优选的实施方式，该分料装置包括依次设于左右两边的左分料道和右分料道；其中，左分料道与右分料道的顶口为一体式设计，左分料道与右分料道的底口为分体式设计。通过采用顶部分体、底部独立的双分料道结构，一体式顶口可统一承接储料料斗下落的炭黑物料，实现物料集中分流，避免物料散落浪费；分体式底口可实现左右分料道独立对应粗、精给料装置，实现两路物料独立输送、互不干扰；同时该结构能够精准区分粗给料物料流与精给料物料流，避免粗细物料混杂导致的下料流量紊乱、结块叠加问题，同时提升分料装置整体结构稳定性，为后续分级振动、分级下料的稳定运行提供结构支撑。

6、作为一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备优选的实施方式，该粗给料装置包括给料机箱，在给料机箱的外部右侧设有水平倾斜设置的粗输送料道，在给料机箱的内部设有靠近粗输送料道出口并且将物料向下输送的粗挡料板；其中，电磁振动器固定于粗输送料道的底部侧面，其在电磁振动器的作用下能够发生振动。水平倾斜设置的粗输送料道适配粗给料阶段大流量快速下料需求，利用倾斜结构实现物料自流输送，提升粗下料效率；底部侧面固定的电磁振动器可近距离、高效传递振动能量，保证粗输送料道全域振动均匀，无振动死角，彻底打散料道内堆积结块炭黑；内置粗挡料板可对粗下料物料进行导流限位，避免大流量物料下料时飞溅、偏流，约束物料垂直向下输送，保证物料输送轨迹稳定，该结构优化了粗给料的输送路径与振动效果，有效解决大流量粗下料过程中物料堆积、结块堵塞、物料偏斜的问题，保障粗给料阶段下料流量稳定、高效连续。

7、作为一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备优选的实施方式，该精给料装置包括安装于给料机箱内部并且与左分料道连通的精输送料道，在精输送料道的底部安装有精给料弧门，其中精给料弧门在给料机箱外部的摇摆驱动总成的驱动下能够左右摆动，精给料弧门在摆动时能够将精输送料道底部的出口进行开启或关闭，并在该出口处设有固定在精输送料道上的密封皮挡。内置式精输送料道结构紧凑，可与左侧分料道精准对接，实现精料物料稳定储料与输送；通过摇摆驱动总成驱动精给料弧门左右摆动，可精准控制精料道出口的开合幅度与开合速度，实现小流量、高精度的微调下料，适配称重后期精准补料的需求；出口处设置的密封皮挡可在弧门开合过程中实现柔性密封，杜绝精下料阶段细微炭黑粉尘外溢，同时避免粉尘卡滞弧门缝隙导致的闭合不严、漏料问题，保障精给料阶段下料启停精准、无漏料，进一步提升称重计量精度。

8、作为一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备优选的实施方式，该摇摆驱动总成包括水平设置的摇摆气缸，在摇摆气缸的伸缩段上同轴对接有直臂，在直臂的端部通过转动臂转动安装有贯穿至给料机箱顶部的摇杆，其中精给料弧门与摇杆固定连接并且以摇杆为中心进行左右摆动。采用气缸+连杆摇杆的驱动结构，传动配合精准、运行稳定、响应速度快，摇摆气缸水平伸缩带动直臂、转动臂联动，进而驱动摇杆精准摆动，实现精给料弧门的平稳开合。该传动结构传动间隙小、动作精度高，可精准控制弧门摆动角度，从而精准调节精下料的流通截面积，实现下料流量的精细化调控。

9、作为一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备优选的实施方式，该给料机箱的左侧面连接有倾斜向上延伸的除尘嘴，可直接对接外部除尘设备，精准收集给料机箱内部下料过程中产生的炭黑细微粉尘。炭黑物料下料振动过程中极易产生扬尘，除尘嘴可及时将机箱内悬浮粉尘抽出，避免粉尘堆积在精输送料道、弧门传动结构处，防止粉尘结块堵塞料道、卡滞传动部件。

10、作为一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备优选的实施方式，该振动传递装置包括固定于粗输送料道顶部并且能够伸入至给料机箱内部的振动座，在振动座上固定连接有多个位于同一直线上的振动支架，在振动支架的顶部开设有与摇杆杆壁接触配合的切口，另外在粗输送料道的前后旁同时配备有竖向设置的振动导杆，在粗输送料道前后侧分别连接有能够沿振动导杆上下移动的振动侧耳，在振动导杆上装套有始终推动振动侧耳向上移动的推簧；其中，所有振动支架的切口在推簧的弹性作用下能够与摇杆杆壁相接触。本方案设计的机械式振动传递装置，可实现电磁振动器振动能量的精准、稳定联动传递。通过推簧的弹性推力持续顶推振动侧耳，使振动支架顶部切口始终贴合摇杆杆壁，构建稳定的振动传递通路，将粗输送料道的振动能量通过振动座、振动支架、摇杆传递至精给料弧门及精输送料道，实现精料道的同步振动防结块；振动导杆与振动侧耳配合可限定粗输送料道的上下移动轨迹，保证结构运行的稳定性，避免偏移卡顿；多组同轴设置的振动支架可均匀分散振动能量，使摇杆全域受力均匀，保障精料道振动均匀无死角，解决精给料阶段细小炭黑团聚结块问题。

11、作为一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备优选的实施方式，该切口的截面形状为三角形，其具有尖角导向、贴合性好、耐磨强度高的优势，可与圆柱形摇杆杆壁形成精准的线接触配合，接触位置精准、受力集中，能够最大化传递振动能量，减少振动传递损耗。

12、作为一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备优选的实施方式，该粗输送料道的入口与出口依次与右分料道、给料机箱活动式连通并且整个粗输送料道能够上下移动；当粗给料装置处于粗给料阶段时，物料会下压粗输送料道进而带动所有振动支架与摇杆上下分离；当细给料装置处于细给料阶段时，粗输送料道此时因没有物料下压而向上复位移动，在推簧的作用下带动所有振动支架与摇杆上下接触。通过粗输送料道的可上下浮动的设计，实现粗、精给料阶段振动模式的自动切换，无需电控干预，纯机械自适应切换，响应精准、零延迟；粗给料阶段，物料重力下压粗输送料道，使振动支架与摇杆分离，振动能量仅作用于粗输送料道，专注打散粗料道大块结块，避免振动能量分散，保障粗下料破拱防堵效果；精给料阶段，粗料道无物料下压，推簧驱动粗输送料道复位，振动支架与摇杆贴合，振动能量联动传递至精料道，针对性实现精料道防结块下料。

13、作为一种粗给料与精给料联合振动防结块式炭黑吨袋包装设备优选的实施方式，当粗给料装置处于粗给料阶段时，细给料装置的精给料弧门处于常闭状态，此时整个细给料装置的细输送料道被物料全部填满，粗输送料道进行快速输送物料；当电子称重装置测量物料重力达到所设阈值80%时粗给料阶段停止，细给料装置进入粗给料阶段，精给料弧门处于开启状态并逐渐释放细输送料道内的物料，与此同时粗输送料道的物料同步进行排空，直至电子称重装置测量物料重力达到所设阈值的100%时细给料阶段停止。通过采用上述粗精给料的分级切换控制逻辑，构建了“前期大流量粗填、后期小流量精补”的精准下料模式。粗给料阶段精料道闭阀储料、粗料道快速下料，大幅提升包装填充效率，缩短单次包装周期；当称重达到80%阈值后，关停粗下料、开启精下料，通过精料道储存的物料精准补料，避免大流量下料惯性导致的称重超差。同时结合对应阶段的独立振动、联动振动模式，保证粗下料快速不堵、精下料精准稳定，彻底解决传统设备下料惯性大、称重误差高、快慢料切换衔接不畅的问题，将包装称重精度最大化提升。

14、本发明的有益效果：

15、1、解决物料结块堵塞问题，下料稳定性大幅提升：本设备针对粗、精给料不同工况设计差异化振动防堵模式，粗给料阶段独立振动粗料道，打散大体积炭黑结块、破除物料架桥；精给料阶段联动振动精料道，打散细微团聚颗粒，全程实现无死角防结块、防堵塞，彻底杜绝下料断料、卡顿、流量波动问题，保障物料输送全程均匀稳定；

16、2、分级振动自适应切换，能耗低、设备损耗小：采用纯机械自适应振动切换结构，依托物料重力与弹簧弹力实现两级工况振动模式的自动切换，无需额外电控、气动辅助结构，仅在对应工况针对性开启对应料道振动，避免无效振动，大幅降低设备运行能耗，同时减少结构长期空振造成的部件磨损，延长设备整体使用寿命，降低运维成本；

17、3、包装称重精度显著提升，产品合格率大幅提高：采用“80%粗填+20%精补”的分级下料逻辑，结合稳定的振动下料保障，既通过大流量粗下料提升包装效率，又通过精准可控的精下料消除下料惯性误差、流量波动误差，解决传统设备称重超差、欠重的问题，大幅提升吨袋包装重量的精准度与一致性，降低次品率；

18、4、结构联动性强，运行稳定故障率低：双分料道分体分流结构实现粗细物料独立输送，互不干扰；气缸连杆式驱动结构传动精准、间隙小，保障精弧门开合精准可控；整体振动传递结构设计合理、贴合稳定，振动能量损耗小、传递均匀，设备整体运行平稳，极少出现卡滞、漏料、失灵等故障；

19、5、适配性广，生产兼容性强：整体结构紧凑、布局合理，可直接适配现有常规炭黑吨袋包装生产线，无需大幅改造设备主体结构，改造成本低，能够适配不同粒径、不同湿度的炭黑颗粒包装作业，通用性与实用性极强。