一种可配置物料的卧式强力混合机的制作方法

1.本发明涉及强力混合机混合度控制技术领域，特别是涉及一种可配置物料的卧式强力混合机。


背景技术：

2.卧式强力混合机是一种连续旋转的圆筒形机器，是进行固体物料混合搅拌作业时的常用机器，在冶金、建材和肥料生产等行业都有广泛的运用。
3.图1是现有技术中一种卧式强力混合机结构示意图，卧式强力混合机通常由筒体11、搅拌装置2、传动系统32和控制系统5组成，其中，传动系统32又由液力耦合器、三角皮带、扭矩传感器、防爆电机、液压马达等构成。工作时通过排布在设备中间的搅拌装置2，和搅拌装置2上不同方向的多支混合耙齿24，将进入卧式强力混合机筒体11内的物料，利用搅拌装置2中的多支混合耙齿24，将物料进行强力抛洒、剪切、打撒、交换等，使得物料在混合机筒体内进行充分掺混，并在在卧式强力混合机传动系统32的推动下向混合设备出料口112移动，控制系统5则用于控制传动系统32的速度。
4.在卧式强力混合机进行混合作业时，物料的排布情况对混合机混合效果有很大影响。大部分卧式强力混合机均采用自由落料的方式。如图1所示，因为在布料的时候，物料是分别进入混合机里面，当一种物料进入之后，第一种物料会从进料口111落入搅拌装置2中，在另一种物料进入进料口111之前第一种物料就在卧式强力混合机传动系统32的推动下前进了，因此当第二种物料进来的时候，就变成了一前一后的分布，大量的试验及仿真数据证明，在物料排布于搅拌装置2的前后端的情况下，搅拌装置2需要相当长的一段时间才能将物料调整至合适的混合区域，此时物料才能达到较为理想的混合效果，这种情况会使卧式强力混合机的混合效率低下。


技术实现要素：

5.针对当前市面上大多数卧式强力混合机在进行混合作业时所存在的物料排布方式贴近前后分布，导致物料混合缓慢、混合效果差、能源浪费严重的问题，本技术提供一种可配置物料的卧式强力混合机，以解决现有卧式强力混合机物料混合缓慢、混合效果差、能源浪费严重的问题。
6.本技术提供一种可配置物料的卧式强力混合机，包括混合机外壳、搅拌装置、物料配置装置、控制系统；
7.所述混合机外壳包括混合机筒体和支撑平台，所述支撑平台设置在混合机筒体的两端；
8.所述混合机筒体包括进料口和出料口；
9.所述进料口垂直于地面设置在混合机筒体一端的上侧面筒壁处，所述出料口垂直于地面设置在另一端的下侧筒壁处；
10.所述搅拌装置包括搅拌主轴，搅拌刀支座、搅拌刀臂以及搅拌刀叶片；
11.所述搅拌主轴与所述混合机筒体同心水平放置并固定在所述混合机筒体内，所述搅拌刀支座固定在所述搅拌主轴上，所述搅拌刀臂固定在所述搅拌刀支座上，所述搅拌刀叶片固定在所述搅拌刀臂上；
12.所述物料配置装置主要包括驱动电机、传动装置以及分装装置；
13.所述分装装置包括分装扇叶、扇叶基座和转轴，所述转轴与所述传动装置连接，所述扇叶基座固定安装在所述分装装置转轴上，所述分装扇叶固定在所述扇叶基座上；
14.所述分装装置用于改变所述搅拌装置的混合量以及进入所述进料口物料的排布方式；
15.所述控制系统包括可编程逻辑控制器plc，所述控制系统连接所述驱动电机。
16.进一步，包括混合度监测装置；
17.所述混合度监测装置包括收集装置、运输装置以及监测装置；
18.所述收集装置包括收集管，所述运输装置包括丝杆、工作平台以及工作轨道；
19.所述收集装置固定安装在所述出料口出料位置，所述收集管固定在所述收集装置下方，所述运输装置固定在所述收集管下方，所述监测装置固定在所述工作轨道一侧，所述丝杆固定于所述工作轨道中间，所述工作平台设置于所述工作轨道并且可延所述工作轨道运动；
20.所述监测装置用于收集到的混合度信息上传到控制系统。
21.进一步地，所述运输装置还包括挡板，所述挡板设置于所述工作平台四周，并且所述挡板为可开启挡板。
22.进一步地，所述搅拌刀支座与所述搅拌刀臂呈90
°
或60
°
。
23.进一步地，所述分装装置还包括固定挡板，所述固定挡板用于控制所述工作平台中的物料混合。
24.进一步地，所述传动装置包括减速器和槽轮装置，所述减速器和槽轮装置为键连接。
25.进一步地，所述减速器为皮带轮减速器，所述减速器包括壳体，所述壳体内设置有大齿轮和与所述大齿轮啮合的过桥齿轮。
26.进一步地，所述槽轮装置槽数为4，拨销数为1。
27.进一步地，所述进料口和出料口均设置有密封盖，所述混合机外壳包括安装平台，所述安装平台固定在所述混合机筒体的端面和进料口处，所述安装平台用于固定安装所述搅拌装置和物料配置装置。
28.进一步地，所述进料口和出料口密封盖上覆设有耐磨层。
29.本发明提出了一种可配置物料的卧式强力混合机，包括：混合机外壳、搅拌装置、物料配置装置、混合度监测装置、控制系统，其中，混合机外壳用于保护搅拌装置并形成物料混合空间，搅拌装置用于混合物料，物料配置装置承载和运输物料，混合度监测装置用于收集并上传混合度信息到控制系统，控制系统用于接收并分析来自混合度监测装置的混合料实际混合度信息和计算机模拟的理想混合度信息，并判断出较为理想的工作状态。
30.针对现有问题是卧式强力混合机物料混合缓慢、混合效果差、能源浪费严重，本技术提供了物料配置装置、混合度监测装置、控制系统，其中物料配置装置工作原理为：物料从进料口进入后落到分装扇叶上，在物料配置装置的左半部分的叶片开口处因为设置了固
定挡板，物料不能从开口处落下，当装有物料的分装叶片转过90
°
角后，开口脱离了固定挡板的限制，物料从开口处落入搅拌装置，利用物料配置装置将物料的排布方式从前后排布变成分层排布，大大提高了混合效果；并且，通过控制系统接收并分析来自混合度监测装置的混合料实际混合度信息和计算机模拟的理想混合度信息，判断出较为理想的工作状态并且进行调节，从而确保在混合充分的同时，物料的单次混合量最大，生产的经济效益最大。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是传统卧式强力混合机结构示意图；
33.图2是本技术卧式强力混合机结构示意图；
34.图3是本技术物料配置装置侧视图；
35.图4是本技术物料配置装置示意图；
36.图5是本技术混合度监测装置示意图；
37.图6是本技术卧式强力混合机出料口侧视图。
具体实施方式
38.下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的系统和方法的示例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.卧式强力混合机是进行固体物料混合搅拌作业时的常用机器，在冶金、建材、烧结和肥料生产等行业都有相当广泛的运用。实际生产情况表明，卧式强力混合机具有混合效率高、混合强度大、能耗低、混合均匀度高等优点。
40.在卧式强力混合机进行混合作业时，物料的排布情况对混合机混合效果有很大影响，卧式强力混合机的搅拌机构通常由两到三层组成，外部螺旋从两侧向中心收集材料。内螺旋将物料从中心向侧面输送，使物料在流动中形成更多的涡流，从而加快卧式强力混合机的混合速度，提高混合均匀性，并且具有一定圆周速率及特殊几何形状设计的混合转子，紧切于卧式混合筒内壁旋转，它将混合物料从底层攘起至混合筒上部的混合区域，并将筒壁上的物料铲起以抵消离心力。流化床在这样一种机械力下产生，所有产品不断地参与混合过程，确保了很大的混合强度、物料利用率及很短的混合停留时间。特殊设计的搅拌元件确保了混合物料的轴向运输。
41.但是，市面上大部分卧式强力混合机均采用自由落料的方式，而采用自由落料的方式，在布料的时候，物料是一种一种进入混合机里面，当一种物料进入之后，这种物料会从进料口落入搅拌装置中，在另一种物料进入进料口之前第一种物料就在卧式强力混合机传动系统32的推动下前进了，因此当第二种物料进来的时候，就变成了一前一后的分布，大量的试验及仿真数据证明，在前后分布的情况下，物料需要相当长的一段时间才能达到较
为理想的混合效果，其混合效率低下。针对以上现象，通过改善物料上料时的分布情况来提高强力混合机的混合效率，对节能减排具有重大意义。
42.本技术提供一种可配置物料的卧式强力混合机，包括混合机外壳1、搅拌装置2和物料配置装置3，混合度监测装置4以及控制系统5；其中，混合机外壳用于保护搅拌装置并形成物料混合空间，搅拌装置用于混合物料，物料配置装置承载和运输物料，混合度监测装置用于收集并上传混合度信息到控制系统，控制系统用于接收并分析来自混合度监测装置的混合料实际混合度信息和计算机模拟的理想混合度信息，并判断出较为理想的工作状态。
43.参见图2，是本技术实施例提供的卧式强力混合机结构示意图。
44.由图2可知，所述混合机外壳1包括混合机筒体11和支撑平台12，所述支撑平台12设置在混合机筒体11的两端,支撑平台12设置在混合机筒体的两端，固定在地面上，起着支撑混合机的作用。
45.所述混合机筒体11包括进料口111和出料口112；
46.所述进料口111垂直于地面设置在混合机筒体一端的上侧面筒壁处，所述出料口112垂直于地面设置在另一端的下侧筒壁处,混合机筒体通过支撑平台12水平固定，成为整个装置运行时的位置基准。
47.所述搅拌装置2包括搅拌主轴21，搅拌刀支座22、搅拌刀臂23以及搅拌刀叶片24；
48.所述搅拌主轴21与所述混合机筒体11同心水平放置并固定在所述混合机筒体11内，所述搅拌刀支座22固定在所述搅拌主轴21上，呈螺旋式间隔分布,所述搅拌刀臂23固定在所述搅拌刀支座22上，所述搅拌刀叶片24固定在所述搅拌刀臂23上,起着打碎、搅拌、混合物料的作用,物料从进料口111进入物料配置装置3，再从物料配置装置3落入搅拌装置2进行搅拌，最后打开出料口112的密封盖，在出料口112处取出混合料。
49.进一步地，所述搅拌刀支座22与所述搅拌刀臂23呈90
°
或60
°
,对于卧式强力混合机来讲，确定好混合时间对于混合物料的质量是非常重要的。混合时间过短，物料在混合机中没有得到充分混合便被卸出，产品的混合质量肯定会受到影响；混合时间过长，物料在混合机中被长时间混合，不但造成能耗增加、产量下降，并且会因为过度混合，造成组分的分离积聚，使混合均匀度反而降低。因此需要根据不同需求的混合调整搅拌刀支座22。当搅拌刀支座22设置为90
°
角时，卧式强力混合机内的搅拌装置向轴向推进物料的力小，向切向推物料的力大，相对的延长了混合时间，有利于混合的充分进行，适合一些难混和的物料，物料混合的难易程度取决于原料的性质，如水分含量、粒度大小、脂肪含量等。而若是物料混合难易程度不大，则可将搅拌刀支座22设置为60
°
，此时搅拌装置2向轴向推进物料的力较大，向切向推物料的力较小，混合时间减少，加快了混合速度，提高了混合效率。
50.参见图3以及图4，图3是本技术实施例提供的物料配置装置侧视图，图4是本技术实施例提供的物料配置装置示意图。
51.由图3以及图4可知，所述物料配置装置3主要包括驱动电机31、传动装置32以及分装装置33；
52.所述分装装置33包括分装扇叶331、扇叶基座332和转轴333，所述转轴333与所述传动装置32连接，所述扇叶基座332固定安装在所述分装装置转轴333上，所述分装扇叶331固定在所述扇叶基座332上，起着承载和运输物料的作用，固定挡板34为1/4圆弧薄片，固定
在混合机筒体1的入料口左半两侧筒壁，在中间设置供扇叶331旋转通过的开口，分装扇叶331和扇叶基座332上均焊涂耐磨硬质合金层。
53.所述分装装置33用于改变所述搅拌装置2的混合量以及进入所述进料口111物料的排布方式，其中，物料从进料口111进入后落到分装扇叶331上，分装扇叶331靠近中心轴的部分设置开口，物料可以从开口落下。在物料配置装置3的左半部分的叶片开口处因为设置了固定挡板34，物料不能从开口处落下，当装有物料的分装叶片转过90
°
角后，开口脱离了固定挡板34的限制，物料从开口处落入搅拌装置2。驱动电机31的转速受控制系统5的控制，对槽轮转速进行控制，进而决定单次分装扇叶331装载物料的量，通过调节驱动电机2转速可以改变单次的混合量和排布方式从而影响混合料的混合效果。
54.所述控制系统5包括可编程逻辑控制器plc，所述控制系统5连接所述驱动电机31，主要包括模拟控制、逻辑控制、多机通信、时序控制等功能。并且plc还有使用方便，编程简单；功能强，性能价格比高；硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；可靠性高，抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少以及维修工作量小，维修方便等优点。
55.控制系统5主要具有接收并分析计算机模拟得到的混合料的理想混合度信息和监测装置4测得的混合料的实际混合度信息；根据分析结果控制装置的运行，调节驱动电机31转速；控制取样装置41的密封盖开合等作用。在实际的混合作业中，控制系统5接收到来自传感器的信息，控制取样装置41的密封盖打开，混合度监测装置4分析混合料的混合度后将信息上传到控制系统5，控制系统5将监测信息与电脑模拟的理想混合度信息进行对比分析，根据分析结果将调节驱动电机31的转速，在不偏离混合机的填充系数的情况下，对单次的混合量进行微调。若当前混合效果较差，则提高驱动电机31的转速，减少单次物料的混合量；当混合度监测信号达到稳定时，则适当减少驱动电机31的转速，增加单次物料的混合量，在后续的监测过程中，不断微调驱动电机31转速，使驱动电机31转速处于最佳混合度与单次混合量最多的平衡状态，达成最高的经济效益。
56.在实际中，工作人员只能通过传动装置将物料分别放进混合机里面，即先放入第一种物料，在一种物料进入之后，第二种物料才能通过转动装置进入进料口，而此时第一种物料已经在混合装置以及传动装置的作用下向前运动导致前后分布。而本技术只需要将物料放置到传动装置上，由传动装置将物料运输至分装装置33，分装装置33会改变单次的混合量以及物料排布方式，此时工作人员需要根据传感器的信息通过控制系统5控制取样装置41的密封盖开合，进而得到监测装置4测得的混合料的实际混合度信息，然后需要通过控制系统5对比计算监测装置4测得的混合料的实际混合度信息与模拟得到的混合料的理想混合度信息，根据对比结果，在控制系统5中输入驱动电机31转速，通过调整驱动电机31转速使混合料的实际混合度不断接近混合料的理想混合度，以此确保在混合充分的同时，物料的单次混合量最大，生产的经济效益最大。
57.参见图5，图5是本技术实施例提供的混合度监测装置示意图。
58.由图5可知，包括混合度监测装置4，所述混合度监测装置4包括收集装置41、运输装置42以及监测装置43；
59.所述收集装置41包括收集管411，所述运输装置42包括丝杆421、工作平台422以及工作轨道423；
60.所述收集装置41固定安装在所述出料口112出料位置，所述收集管411固定在所述
收集装置41下方，所述运输装置42固定在所述收集管411下方，所述监测装置43固定在所述工作轨道423一侧，所述丝杆421固定于所述工作轨道423中间，所述工作平台422设置于所述工作轨道423并且可延所述工作轨道423运动，丝杠可为滚珠丝杠，而滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品，当滚珠丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，被动工件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现对应的直线运动。滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时滚珠丝杠具备摩擦损失小、传动效率高；精度高；高速进给和微进给可能；轴向刚度高；不能自锁、具有传动的可逆性等特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
61.在所述混合度监测装置4进行实际混合作业时，传感器感受到出料口112开始输出混合料，控制系统控制密封盖间歇打开进行采样，收集装置41通过固定支架固定安装在混合机出料口112的出料位置，收集混合料，混合料通过收集管411落入运输装置42，在采样前丝杆的工作平台422在收集装置41正下方，挡板424关闭进行采样，采样结束后，丝杆的工作平台422运动到监测装置43位置进行混合度检测，然后挡板424打开，将物料倾倒出再运动回原位，并关闭挡板424。之后每隔一定的时间重复上述操作，多次检测混合料的混合度。运输装置42通过固定支架与地面固定连接，且与地面成一定角度，方便物料倾倒。监测装置将收集到的混合度信息上传到控制系统，控制系统将收集到的信息与理想的混合度信息进行对比，对驱动电机进行调节，以达到更好的混合效果。
62.所述监测装置43用于收集到的混合度信息上传到控制系统5。
63.进一步地，所述运输装置42还包括挡板424，所述挡板424设置于所述工作平台422四周，并且所述挡板424为可开启挡板。
64.进一步地，所述分装装置33还包括固定挡板34，所述固定挡板34用于控制所述工作平台422中的物料混合。
65.进一步地，所述传动装置32包括减速器和槽轮装置，所述减速器和槽轮装置为键连接,其中，键连接是通过键实现轴和轴上零件间的周向固定以传递运动和转矩。另外，有些类型还可以实现轴向固定和传递轴向力，有些类型并能实现轴向动联接。键连接装配中，键是用来连接轴上零件并对它们起周向固定作用，以达到传递扭矩的一种机械零件。槽轮装置与转轴333连接，减速器和槽轮装置可将电机的快速连续转动变为间歇转动。
66.进一步地，所述减速器可以为皮带轮减速器，所述减速器包括壳体，所述壳体内设置有大齿轮和与所述大齿轮啮合的过桥齿轮，作业时,节能皮带轮减速器的皮带轮接受电动机的能量,通过皮带轮的输入轴将动力传递给过桥齿轮,过桥齿轮将动力传递给大齿轮,大齿轮输出能量给皮带轮减速器。
67.进一步地，所述槽轮装置槽数为4，拨销数为1；在主动拨盘上的圆柱拨销进入槽轮上的径向槽以前，凸锁止弧将凹锁止弧锁住，则槽轮静止不动。当圆柱拨销进入径向槽时，凸、凹锁止弧刚好分离，圆柱拨销可以驱动槽轮转动。当圆柱拨销脱离径向槽时，凸锁止弧又将凹锁止弧锁住，从而使槽轮静止不动。因此，当主动拨盘作连续转动时，槽轮被驱动作单向的间歇转动，进而将电机的连续转动变为间歇转动。
68.槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程不可调
节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速，多用来实现不需经常调节转位角度的转位运动。
69.参见图6，图6是本技术实施例提供的卧式强力混合机出料口侧视图。
70.由于现有技术的卧式强力混合机需要及时维修和更换损耗件，经常检查各开关的运转情况，清理机内杂物，清除门开关周围的残留物料，避免发生漏料的现象，因此，所述进料口111和出料口112均设置有密封盖，可以减少装置不运行时被灰尘等污染的可能性，还可以避免搅拌过程中的物料飞溅，提升整机工作效率，避免材料的浪费，影响环境整洁。
71.所述混合机外壳1包括安装平台，所述安装平台固定在所述混合机筒体11的端面和进料口111处，所述安装平台用于固定安装所述搅拌装置2和物料配置装置3。
72.进一步地，由于进料口111和出料口112工作频繁，而且容易磨损，因此，所述进料口111和出料口112密封盖上覆设有耐磨层，提高了密封盖的抗磨能力，使密封盖的使用寿命延长。
73.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
74.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
75.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。