[发明专利]一种嵌入转子的螺旋调速定量给料机

说明书

技术领域

    本发明属于粉体加工生产系统中的配套设备，特别涉及各种工业粉体输送工艺中仓储物料的粉体整体流卸料装置。

背景技术

    在工业生产中，粉状物料的定量输送控制往往是影响其工艺生产质量的关键环节,而粉料在大仓内自上而下的卸放过程中，因诸多工况变化因素，不可避免地存在着不同含气量引发的大幅度料压波动情况。目前使用的普通等径管式螺旋给料机，完全依赖于螺旋叶片与外壳的间隙进行锁止,而通过多片等径螺旋间的逐级减压来锁控出料量，但由于存在螺旋直通料路,当入口物料粉体中出现高含气液化高压料时，常导致螺旋给料机出现饱和式冲料,甚至螺旋停机后仍自流失控。另外现有的粉体转子喂料机，采用水平转子分格结构,分格从上部一侧进入，填充满后旋转到另一侧自然落下,但其叶轮与壳体的运行间隙亦是对入口高压液化料锁控的薄弱环节,由于生产装配间隙难以控制,加上运行中的磨损不断增大,实际运行时，会出现高压液态料跨越多格挤出前窜，从而产生失控效应，并最终使转速与给料量之间难以形成稳定的线性比例关系,因此成为众多工业企业最头痛的环节之一。上述给料机的流量控制数学模型如下: Y=K*r*X+R

其中: Y是装置输出流量,也是受控制对象；K是装置的计量容积系数,取决于装置最后工作腔的单位给料容积；r是装置最后工作腔的填充密度系数,一般会因料中含气量增加而降低；X是装置的驱动转速,也是控制量；R是装置最后工作腔的随机前窜干扰量,一般因装置的工作间隙在来料含气高并形成高压液化时从前一工作腔强行挤压窜入。正是一般给料装置均未针对r的波动和R存在进行足够的抑制和处理,从而导致实际工作中同一驱动X会随机对应有不同Y的失控情况。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种结构新，负荷低，调速范围宽，定量控制性优异的螺旋定量给料机，针对性地使填充密度系数r稳定保持在r≈1左右,使前窜干扰量R═?0,最终获得接近于理想的线性关系Y=K*X,用于取代传统的普通螺旋给料机和转子给料机，大大提升对粉体高压液化工况的控制平稳效果。

本发明采用系统工程思想来设计创新,采取特殊结构有机组合的思路来实现对粉体的高压液化冲击的复合隔离锁控,而避免像现有设备那样，仅仅依赖机械的叶片与壳体运转间隙紧小，来完成锁控。

本发明通过以下措施来实现上述目的：一种嵌入转子的螺旋调速定量给料机，包括其上带进、出料口，其内带空腔，空腔内设螺旋推进杆的壳体，壳体空腔内自进料口到出料口依次设为带进料口的进料仓、增压仓、前缓冲仓、后缓冲仓、带出料口的平稳出料仓，其特征在于在前缓冲仓与后缓冲仓之间的空腔内设锁止仓，并在锁止仓内设置带叶片的转子。以便粉料自进料口进入后，先通过增压仓挤压而形成动态阻尼性收缩后,进入前缓冲仓,并其垂直方向上扩张放松,使粉料中夹带的部分液化高压气体在前缓冲仓内自然释压后，向上逸出进入前缓冲仓顶部,以缓解粉料压力，平衡密度波动，之后挤入锁止仓中,完成对液化高压粉体的间隙性前窜动隔离锁止,再通过锁止仓中转子的反向转动，一方面将后来进入的过多高压高密度粉料反馈回进料口，实现自适应反馈锁止稳压效应,另一方面又使锁止仓中的粉料进入后缓冲仓内,并在其垂直方向上扩张放松,使粉料中夹带的其余液化高压气体自然向上逸出而进入后缓冲仓顶部,进一步释放粉料压力和均化密度, 此时的粉料压力已由进料口处高压料衰减成为低压料后,进入平稳出料仓并经出料口排出，使单位螺距的出料量自然稳定一致，最终形成了转速与出料量的线性比例关系,从而大幅提升整机的稳定控制特性。

所述锁止仓顶部壳体设通孔，通孔上设竖直转子，并通过支撑架固定竖直转子于壳体上，转子下方间隔设置纵向叶片，转子外围设有柱状外壳，外壳的底部间隔设孔槽，外壳的顶部设壳盖，转子上端穿过壳盖上的法兰及支撑架上的法兰向上延伸而与联轴器相连，联轴器与动力机相连，以便在动力机驱动下使转子及叶片转动。

所述增压仓顶部设置圆弧形管段，增压仓内的螺旋推进杆上设置螺距相等的双螺旋叶片或三螺旋叶片，以形成第一道动态阻尼区。

    所述前缓冲仓顶部设置向上凸起的壳体，该壳体的凸起高度为150～250cm，且位于前缓冲仓内的螺旋推进杆上设置螺距不等的单螺旋叶片，以形成弹性减压区。