[发明专利]一种颗粒物料的仿生冷却装置及方法

权利要求书

1.一种颗粒物料的仿生冷却装置，其特征在于，包括底座、设置在底座上的变频电机、传动装置及料仓；所述传动装置由主动带轮、从动带轮、皮带、内啮合不完全齿圈、外啮合不完全齿轮、惰轮、传动轴一及传动轴二组成，主动带轮、从动带轮与皮带组成皮带传动机构，变频电机的动力输出轴与主动带轮固定连接，从动带轮与传动轴一的一端固定连接，传动轴一的另一端同轴且共面地设置有内啮合不完全齿圈及外啮合不完全齿轮，内啮合不完全齿圈与外啮合不完全齿轮之间设惰轮，内啮合不完全齿圈及外啮合不完全齿轮上的齿交错设置，惰轮分别在不同时间与内啮合不完全齿圈或外啮合不完全齿轮啮合传动；惰轮固定在传动轴二的一端，传动轴二上固设有料仓；在变频电机驱动下，传动装置带动料仓绕传动轴二做圆周方向的间歇性往复摆动。

2.根据权利要求1所述的一种颗粒物料的仿生冷却装置，其特征在于，所述内啮合不完全齿圈与外啮合不完全齿轮的齿数相同，且为全齿数的1/8～1/4。

3.根据权利要求1所述的一种颗粒物料的仿生冷却装置，其特征在于，所述内啮合不完全齿圈通过转动支架与传动轴一固定连接，转动支架由轴套及多个径向连杆组成，轴套与传动轴一通过键连接，径向连杆的一端与轴套固定连接，另一端与内啮合不完全齿圈固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种颗粒物料的仿生冷却装置，其特征在于，所述料仓是中心对称结构，且对称中心与传动轴二的轴线共面；料仓的顶部与传动轴二固定连接；料仓中部的底面为向内凸起的分隔结构，该分隔结构将料仓分隔为2个分料仓。

5.根据权利要求4所述的一种颗粒物料的仿生冷却装置，其特征在于，所述分隔结构的横断面形状为半椭圆形。

6.根据权利要求4所述的一种颗粒物料的仿生冷却装置，其特征在于，所述分料仓的顶部设装料口，装料口通过抽拉式的通风板封闭，通风板上均布多个通风孔，通风孔的直径小于颗粒物料的最小直径；分料仓的底部设放料口，通过抽拉式的放料板封闭。

7.根据权利要求1或4所述的一种颗粒物料的仿生冷却装置，其特征在于，所述料仓为金属材质。

8.根据权利要求1所述的一种颗粒物料的仿生冷却装置，其特征在于，所述底座由基础板及设置在基础板上的支架一、支架二和支架三组成，支架一、支架二和支架三均是由一体成型的立板及底板组成的L形结构，其中底板与基础板通过螺栓连接；支架一、支架二、支架三的立板上部分别开设通孔，通孔中分别设轴承；传动轴一的中部与支架一上对应的轴承可转动地连接，传动轴二的一端与支架二上对应的轴承可转动地连接，传动轴二的另一端与支架三上对应的轴承可转动地连接。

9.根据权利要求1所述的一种颗粒物料的仿生冷却装置，其特征在于，所述变频电机通过电机座与基础板固定连接。

10.一种颗粒物料的仿生冷却方法，其特征在于，基于一种颗粒物料的仿生冷却装置实现；具体包括：

根据颗粒物料的种类，选择变频电机的转速，并确定内啮合不完全齿圈、外啮合不完全齿轮、惰轮的尺寸及齿数，以使料仓达到设定的摆动速度和摆动角度，其中料仓的摆动角度控制在±45°～±90°之间；

经由装料口向料仓内装料，然后插上通风板，启动变频电机，通过皮带传动机构和传动轴一带动内啮合不完全齿圈、外啮合不完全齿轮同步转动，内啮合不完全齿圈、外啮合不完全齿轮分别在不同时间内与惰轮啮合传动，并使料仓分别绕轴线做顺时针或逆时针转动；

惰轮通过传动轴二带动料仓做间歇式周向往复摆动，料仓内的上部物料在颠簸运动作用下由一侧分料仓进入另一侧分料仓，料仓内的下部物料沿分隔结构的外壁面自一侧分料仓滑动到另一侧分料仓；

分隔结构与外部大气连通，并在料仓往复运动时与外界大气做相对运动，同时料仓内部空气通过通风板的众多通风孔形成热交换，强化了颗粒物料同外界大气及料仓壁板之间的热传导、热对流和热辐射的叠加效应，物料在料仓内的抛掷运动加大了物料与空气及料仓侧壁的接触面积，从而强化了颗粒物料的冷却效果，提高了冷却效率；

颗粒物料达到预定的冷却温度后，打开放料板进行出料，出料结束后关闭放料板，为下一次冷却过程做准备。