動腔式關風機的製作方法

2023-12-05 00:34:21 1

專利名稱：動腔式關風機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於氣一固兩相分離的輔助裝置，尤其是一種用於顆粒或粉體物料從氣—固混合相的分離層中排出物料而又確保隔窗外界氣流不影響氣—固兩相分離的機械裝置。特別適合作粉體、細顆粒物料在風網除塵和氣力輸送系統中的排料卸料。
(2)背景技術關風機是氣—固兩相分離的一種輔助通用設備。目前關風機的類型已經很多，主要大類是葉輪式、螺旋式等。目前使用最為普遍的是葉輪式關風機，以及在基礎上改型的系列產品。葉輪關風機的優點在於製造簡單、工作可靠。其主要缺點是排料不暢、易堵塞、難疏通、常需振動錘打；排料不淨、易粘結拱，容積效率低；因磨損或製造不精密而產生的「漏風」使得風網卸料效率下降、風網負荷加大，後道除塵器易「過尾」造成堵塞，從而使生產不穩定、電耗上升、生產效率下降。
(3)發明內容本實用新型的目的在於提供一種可強制排空物料、有自疏通能力、及產生有限抽吸作用的動腔式關風機。同時，當遇到物料卡塞時，有自適應調節邊緣間隙的功能；當遇到下口嚴重堵塞、無法排料時，可自動「拒載」乃至實現報警的功能。
本實用新型設有殼體及轉動內腔；在轉動內腔置設中軸，中軸的中段為棘輪。在轉動內腔至少設4對導板與葉板和左、右兩個端盤；導板的一端固定在兩端盤連接銷軸上，導板的另一端與葉板的頂端(連接端)活動鉸接並繞該端銷軸轉動，葉板的前端(活動端)設有可與中軸棘輪相嚙合的棘爪，葉板前端面可沿導板曲面滑動；同葉板、導板、端盤及殼體內腔壁組成一個可變動容積的盛料室。殼體的上方設進料筒，落料口與轉動內腔連接；殼體的下方設出料口。
在料筒落料口與轉動內腔入口處可根據應用場合設用於清除雜物防止堵塞的防堵除雜裝置。
在中軸棘輪的兩側可分別設有套在中軸且自由懸垂的圓環，用於實現堵口時自動拒載及停轉報警功能。
本實用新型的特點是1)在普通葉輪式(容積型)關風機的原理基礎上，引入「活動腔」概念；採用可變動內腔容積的設計理念，以獨特的葉板和導板結構設計，利用葉板在內腔轉動中的位置變化改變腔體內的有效容積空間，達到裝料、強制排空物料的目的，排料效率大大提高。離心力和重力是強制排料的直接驅動力。葉板的外弧面可設計與腔壁及動端盤外沿弧面重合；葉板的前端(活動端)與導板形成滑動密封；因此葉板前端曲面和導板曲面重合且為一圓柱曲面。當處於完全排空時，「活動腔」有效容積為零，這使得除了縫隙漏氣外，回補空氣無法由空腔帶回進料口，從而產生「抽氣」效果。這一獨特作用對氣力輸送風網卸料效率提高及減少「過尾」現象是有重大意義的。2)獨特的葉板頂端結構和彎曲回縮滑移，使本機在遇到物料卡塞時，具有防卡塞自適應調節邊緣間隙的能力，使設備保持正常運轉。3)為了進一步適應複雜環境，本實用新型可設除雜裝置，例如採用一種獨特的卷簧和快速反轉軸組成的可以清除部分雜物的機構，可把進入邊緣區域的中大型異物雜質(包括繩索)捕獲並清除，從而提高防堵、防卡性能。在一般環境下也可不必配用此裝置。4)採用獨特的棘齒棘爪動態嚙合傳動方式，配以自由垂懸的圓環，實現堵口時自動拒載停轉、排堵後又可自行復位運轉的功能。可配備停轉報警裝置。防止越堵越緊，以及減少堵轉過載或「帶料空轉」現象。下口疏通後又能自動恢復正常運轉，不需人工敲打或停機處理，因此，本機可以採用透明塑料代替鑄鐵、鋼材來製造機殼、端盤、活動腔葉板等部件，成為具有可「透視」的新穎美觀設備。手動搖柄裝置既有輔助排除故障(停轉)的作用，又可作為(停轉時的)報警信號。
(4)
圖1為本實用新型的總體結構示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖(工作原理圖)。
(5)具體實施方式
如圖1，2所示，本實用新型設有殼體9及轉動內腔，在內腔設中軸6，動力自中軸6的一端輸入，可採用分組或單機傳動方式。中軸的中段是帶有棘齒形牙的「棘輪」。在內腔另設6對活動式腔葉板14與彈性導板20，葉板14的前端(活動端)設有可與中軸棘輪相嚙合的棘爪141，葉板頂端142與導板20的一端201用活頁鉸鏈方式相連接，並繞其中銷軸15靈活轉動。在正常狀態下，繞軸15轉動的葉板前端弧線軌跡與彈性導板20的內側弧線相吻合(即葉板前端沿彈性導板內側滑動)，導板起密封分隔作用。這樣，由彈性導板20、葉板14和葉輪兩端盤23組成了一個「可以活動的腔體」。物料由料筒13自上而下落入腔體中(圖2的A、B區)，此時葉板的自重加物料的重力使葉板14與中軸6接觸處形成穩定的「嚙合傳動」狀態，中軸的轉矩可通過葉板及導板上的銷軸傳遞到兩側端盤上，從而使整個腔體隨中軸同步轉動。當轉過C區進入D、E區時，由於重力及圓周離心力的作用，葉板脫離嚙合狀態並繞其頂端銷軸向外旋轉，推動物料從腔體中快速、乾淨地排出。繞回A區時，受葉板自重、物料衝力及復位滾輪27等的聯合推動作用，葉板逐步復位(在葉板和導板之間內側間隙安裝一個適當彈力的復位彈簧28也是一種辦法，見圖2)。從而完成一個圓周運動。
在圖2所示的C區和F區，是關風機的兩種密封狀態。在C區為「料封」狀態；在F區是葉板離心力作用下的「閉合間隙」密封狀態，此時葉板弧線與腔壁重疊。
當物料在進入C區有卡塞現象時，葉板頂部受力，迫使葉板及彈性導板向軸心彎曲(銷軸在端盤槽孔內滑動)，從而改變了動腔與外殼的間隙，卡塞物可順利滑過此處，或者隨同動腔移至出料口22而順利排出。當應用於可能含有較大型的繩雜恐將機器卡死的環境時，可通過在入口邊緣處安裝的防堵除雜裝置將其捕集並甩出。其原理是雜物被葉板頂部擠入卷簧3的螺距中間夾住；卷簧3為扁截面式拉簧，其中間孔內穿過一個快速旋轉的軸4，軸徑與孔徑有一合適的間隙，拉簧受雜物擠入後螺距擴張，使得此間隙縮小，直到兩者完全接觸呈「咬合」狀態，此時快速旋轉的軸帶動卷簧反向快速將夾帶的雜物甩出，並由清雜鉤爪將未甩開的夾物抓下。此過程相當快速完成。為了將一定長度的繩雜卷出，在卷簧位置之後設一段擴大的間隙26作為退繩反應區段。卷簧對過大或過小的物體不起作用。
在中軸中段的雙側套有兩個拒載圓環18。當正常運轉時，圓環18在中軸上呈自由懸垂狀態；當出料口22堵塞無法正常排料時，葉板經過E區仍無法完全脫離嚙合，並迫使圓環向上頂起，使A、B區不再產生嚙合；當圓環位置剛好使全部葉板無法嚙合時，腔體停止轉動而中軸可仍舊空轉。此時，裝在搖柄軸17上的停轉報警器可產生報警信號，或者直觀地觀察搖柄軸是否轉動而知是否堵口，以便於及時排除故障。當出口處堵塞被疏通後，關風機葉板可自行落下，受上部擠壓的圓環18也隨之落下，從而使A、B區重新處於可嚙合狀態，腔體重新恢復承載運行。
在整個運行中，腔內物料連同空氣被排出，並且沒有補氣空間(側隙及邊沿處仍會有少量漏風)。當這種抽吸風量大於漏風量時，總體上產生一個「抽氣」作用，這個「抽氣」對上部的旋風分離器(各式沙克龍)意義重大。了解沙克龍工作原理的人都知道，混合氣高速進入沙克龍後產生高速下旋運動，固相物因其慣性質量遠大於空氣，在離心力作用下逐漸靠近筒的外側濃集，並在底部沉積；而空氣則緊繞芯管運動，進入芯管後被吸走，從而達到氣—固相的分離。當沙克龍底部有氣流自下而上(即負壓漏風)時，該氣流將會把已經沉降的物料吹起捲入芯管而造成「過尾」現象。這種現象的發生使得沙克龍的分離效率大大下降，後道除塵器負荷過大，總風量尤其是有效的吸風風量下降，造成產量下降而電耗升高，並進一步使得整個風網的正常平衡運行狀態破壞。專業研究表明，對沙克龍底部進行有限度「抽氣」，可以大大改善其沉降分離效率，特別是對微細顆粒的分離效率。因此，本實用新型的這一特性對於類似麵粉廠氣力輸送系統改善、提高運行效率是有顯著應用價值的。
以下給出圖1，2中標記的說明1、料筒安裝法蘭，2、進料變徑口，3、卷簧，4、快速反轉軸，5、變速齒輪，6、中軸，7、軸承端蓋，8、軸承，9、殼體，10、擋銷柱，11、端蓋螺栓，12、殼體底座栓孔，13、料筒，14、葉板，15、活動端銷軸，16、小齒輪，17、搖柄(接停轉報警器)，18、拒載圓環，19、固定端銷軸，20、導板，21、齒圈，22、出料口，23、葉輪端盤(動端盤)，24、殼體外端盤(定端盤)，25、人工排堵檢修口，26、退繩雜反應區段，27、葉板復位滾輪，28、復位彈簧。
權利要求1.動腔式關風機，其特徵在於設有殼體及轉動內腔，轉動內腔置設中軸，中軸的中段為棘輪，在轉動內腔至少設4對葉板與導板和左右兩個端盤，導板的一端固定在兩端盤連接銷軸上，導板的另一端與葉板的頂端活動鉸接並繞該端銷軸轉動；葉板的前端設有可與中軸棘輪相嚙合的棘爪；葉板前端面可沿導板曲面滑動；由葉板、導板、左右端盤及殼體內腔壁組成一個可變動容積的「盛料室」，殼體的上方設料筒，料筒設進料口，其落料口與殼體內腔連接，殼體的下方設出料口。
2.如權利要求1所述的動腔式關風機，其特徵在於在中軸棘輪的兩側分別套設在中軸上自由懸垂的可實現自動拒載及自動復位的圓環。
3.如權利要求1所述的動腔式關風機，其特徵在於在料筒落料口與轉動內腔入口處設卷簧式防堵除雜裝置。
4.如權利要求1所述的動腔式關風機，其特徵在於彈性葉板和彈性導板的活頁鉸接及其銷軸可沿端盤槽孔滑移。
5.如權利要求1所述的動腔式關風機，其特徵在於在葉輪端盤上設齒圈、齒輪及接設搖柄。
6.如權利要求4所述的動腔式關風機，其特徵在於所說的搖柄軸外接停轉報警器裝置。
7.如權利要求1所述的動腔式關風機，其特徵在於葉板的外弧面與動端盤外沿弧面重合。
8.如權利要求1所述的動腔式關風機，其特徵在於葉板前端曲面與導板曲面重合。
專利摘要涉及一種用於氣－固兩相分離的輔助裝置,尤其是一種用於顆粒或粉體物料從氣－固混合相的分離層中排出物料而又確保隔窗外界氣流不影響氣－固兩相分離的機械裝置。設有殼體及轉動內腔,內腔置中軸,內腔至少設4對葉板與導板和左、右兩個端盤。導板的一端固定在兩端盤連接銷軸上,另一端與葉板頂端活動鉸接。葉板前端設與中軸嚙合的棘爪。葉板前端面可沿導板曲面滑動,另設一個可變動容積的盛料室。殼體上方設料筒,下方設出料口。排料與風網效率高,遇物料卡塞時有自適應調節邊緣間隙功能,遇無法排料時,可自動拒載並報警,防堵除雜。
文檔編號B01D29/88GK2508835SQ0122204
公開日2002年9月4日 申請日期2001年11月6日 優先權日2001年11月6日
發明者張華傑 申請人:張華傑