由防爆伺服電機驅動的進料裝置的製造方法
2023-10-04 23:44:34 2
專利名稱:由防爆伺服電機驅動的進料裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種由防爆伺服電機驅動的進料裝置，包括：進料裝置本體、聯軸器、防爆伺服電動機和防爆控制箱，其中，防爆控制箱通過電纜與防爆伺服電動機相連，在防爆控制箱內設置有控制器和伺服驅動器，控制器的輸出端與伺服驅動器的輸入端相連，伺服驅動器的輸出端與防爆伺服電動機相連，防爆伺服電動機與聯軸器的一端相連，聯軸器的另一端與進料裝置本體相連，進料裝置本體包括：驅動軸、旋塞、閥球、加載柱塞、進料口和出料口。本實用新型採用防爆伺服電機作為物料進料裝置的驅動控制設備，可實現精確的速度及準確的位置控制，控制精度高。
【專利說明】
由防爆伺服電機驅動的進料裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及物料進料及伺服控制技術領域，特別涉及一種由防爆伺服電機驅動的進料裝置。
【背景技術】
[0002]針對化工裝置裡的一些特殊物料，如帶有較強粘性的固液混合物，能夠實現精確計量及控制的通用成套設備較為少見，尤其是具有防爆功能的此類設備未見國內廠家提供。此類設備大都為進口專用設備，採用定製形式，控制方式為繼電器+機械凸輪控制方式，在使用過程中，存在電氣元件老化和凸輪機構易磨損等問題，精確性及可靠性較差。此外，進口設備的零部件多為特製產品，有的已停產，維修更換不易。
[0003]專利CN102463070A公開了一種反應釜進料裝置，該進料裝置可以實現物料進料，但是不具有防爆特性，並且物料進料控制的精確度不高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。
[0005]為此，本實用新型的目的在於提出一種由防爆伺服電機驅動的進料裝置，採用防爆伺服電機作為物料進料裝置的驅動控制設備，可化工裝置等防爆區域內使用，並實現精確的速度及準確的位置控制，控制精度和可靠性高。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型的實施例提供一種由防爆伺服電機驅動的進料裝置，包括:進料裝置本體、聯軸器、防爆伺服電動機和防爆控制箱，其中，所述防爆控制箱通過電纜與所述防爆伺服電動機相連，在所述防爆控制箱內設置有控制器和伺服驅動器，所述控制器的輸出端與所述伺服驅動器的輸入端相連，所述伺服驅動器的輸出端與所述防爆伺服電動機相連，以由所述控制器向所述伺服驅動器發送控制信號，由所述伺服驅動器根據所述控制信號驅動所述防爆伺服電動機工作，所述防爆伺服電動機前端與所述聯軸器的一端相連，所述聯軸器的另一端與所述進料裝置本體相連，所述進料裝置本體包括:驅動軸、旋塞、閥球、加載柱塞、進料口和出料口，其中，所述驅動軸的一端與聯動軸的另一端相連，所述驅動軸的另一端與所述旋塞的一端相連，所述旋塞的另一端與所述加載柱塞相連，在所述旋塞的中間開設有一通孔，所述通孔的兩端分別與所述進料口和所述出料口連通，所述閥球放置於所述通孔內，在所述通孔的兩端分別設置有臺階以將所述閥球限定在所述旋塞的通孔內運動，所述進料口與外部的物料罐連通以接入物料，所述出料口與外部的反應器相連以將所述物料輸送至所述反應器，其中，所述防爆伺服電動機在所述伺服驅動器的控制下，驅動所述聯軸器帶動所述旋塞間歇性轉動，進而所述旋塞內的閥球在催化劑罐與所述反應器的壓差和自身重力作用下向下運動，實現物料的重複計量和輸送。
[0007]進一步，所述旋塞採用錐形旋塞，其中，所述錐形旋塞的頂部與所述驅動軸相連，所述錐形旋塞的底部與所述加載柱塞相連。
[0008]進一步，所述加載柱塞內設有彈簧機構。
[0009]進一步，所述旋塞內的通孔垂直於水平軸線。
[0010]進一步，所述控制器採用可編程控制器PLC。
[0011]根據本實用新型實施例的由防爆伺服電機驅動的進料裝置，採用防爆伺服電機作為物料進料裝置的驅動控制設備，針對具有粘性的固液混合物等特殊物料也可實現精確的加料控制。通用性強，相關控制部件均為通用產品，可根據加料量大小選擇相應規格的部件，後期使用的維修更換均很方便。PLC控制取代了繼電器+機械凸輪的控制方式，使得控制簡潔，性能更高，機械傳動結構更簡單，易於使用及維護。控制及動力部分採用通用防爆產品及設計組合，可適用於各種具有防爆要求的工廠或區域。
[0012]本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0013]本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0014]圖1為根據本實用新型實施例的由防爆伺服電機驅動的進料裝置的結構圖；
[0015]圖2為根據本實用新型實施例的進料裝置本體的結構圖；
[0016]附圖標記
[0017]進料裝置本體-100、聯軸器-200、防爆伺服電動機-300、防爆控制箱-400、
[00? 8] 進料口 -1、螺檢_2、後端蓋-3、加載柱塞-4、閥球-5、維形旋塞-6、^iJ端蓋-7、
[0019]驅動軸-8、軸承-9、出料口-10。
【具體實施方式】
[0020]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0021]如圖1所示，本實用新型實施例的由防爆伺服電機驅動的進料裝置，包括:進料裝置本體100、聯軸器200、防爆伺服電動機300和防爆控制箱400400。
[0022]具體地，防爆控制箱400通過電纜與防爆伺服電動機300相連。其中，防爆控制箱400可以採用型號為BXP52的防爆控制箱400，其防爆標誌:Expx ΠΤ4(爆炸性氣體環境)、DIPA20TA Τ4(可燃性粉塵環境)；防護等級:ΙΡ65。
[0023]在防爆控制箱400內設置有控制器和伺服驅動器等控制器件。控制器的輸出端與伺服驅動器的輸入端相連，伺服驅動器的輸出端與防爆伺服電動機300相連。具體地，控制器用於向伺服驅動器發送控制信號，伺服驅動器根據控制信號驅動防爆伺服電動機300工作。
[0024]優選的，控制器可以採用可編程控制器PLC，具有模擬量輸入/輸出功能。需要說明的是，控制器的選用類型不限於PLC器件，還可以為其他類型的控制器，在此不再贅述。
[0025]在本實用新型的一個實施例中，伺服驅動器的額定輸出電流:6.3Α。
[0026]防爆伺服電動機300前端與聯軸器200的一端相連，聯軸器200的另一端與進料裝置本體100相連。其中，防爆伺服電動機300的工作參數如下:額定電流4.26A;額定轉速2300 ；額定轉矩3.5N.m(峰值轉矩13.4N.m)；防爆標誌:Π 2GExd Π BT4；防護等級:IP64。
[0027]在本實用新型的一個實施例中，防爆伺服電動機300進一步配置有行星減速機，其中，該行星減速機的減速比為50: I，減速機輸出端的額定轉矩為:3.5 X 50 = 175N.m。
[0028]如圖2所示，進料裝置本體100包括:前端蓋7、後端蓋3、驅動軸8、旋塞6、閥球5、加載柱塞4、進料口 I和出料口 10。其中，前端蓋7和後端蓋3通過螺栓2固定，驅動軸8的一端通過軸承9與聯動軸的另一端相連，驅動軸8的另一端與旋塞6的一端相連，旋塞6的另一端與加載柱塞4相連，在旋塞6的中間開設有一通孔。其中，加載柱塞4內設有彈簧機構。優選的，旋塞6內的通孔垂直於水平軸線。
[0029]在本實用新型的一個實施例中，進料口I位於上方，出料口 1位於下方，通孔的兩端分別與進料口 I和出料口 10連通，閥球5放置於通孔內，該通孔位於旋塞6內的部分也可以稱為閥腔。參考圖2，在通孔的兩端分別設置有臺階以將閥球5限定在旋塞6的通孔內運動。進料口 I與外部的物料罐連通以接入物料，出料口 10與外部的反應器相連以將物料輸送至反應器。
[0030]需要說明的是，物料可以包括催化劑原料液體、固液混合物及具有粘性或腐蝕性的化工原料。但是，物料的種類不限於上述，還可以針對各種物料，尤其是條件苛刻、一般閥門等裝置不宜控制的物料。
[0031]在本實用新型的一個實施例中，如圖2所示，旋塞6採用錐形旋塞6。錐形旋塞6的頂部與驅動軸8相連，錐形旋塞6的底部與加載柱塞4相連。
[0032]此外，本實用新型實施例的由防爆伺服電機驅動的進料裝置，還配置有接近開關、電機安裝平臺、安全柵、機械加工件等，在此不再贅述。
[0033]下面對本實用新型實施例的由防爆伺服電機驅動的進料裝置的工作過程進行說明。
[0034]具體地，防爆伺服電動機300在伺服驅動器的控制下，驅動聯軸器200帶動驅動軸8，進而帶動旋塞6間歇性轉動，進而旋塞6內的閥球5在催化劑罐與反應器的壓差和自身重力作用下向下運動，旋塞6在驅動軸8的帶動下沿順時針或逆時針方向旋轉，每旋轉90度停止預設時長(例如，數秒鐘)，如此循環，實現物料的重複計量和輸送。
[0035]當旋塞6處於豎直O度(與豎直軸線平行)時，由防爆伺服電機驅動的進料裝置執行進料及放料動作；
[0036]當旋塞6第一次旋轉90度時(相對初始位置90度)，停止動作；
[0037]當旋塞6第二次旋轉90度時(相對初始位置180度)，由防爆伺服電機驅動的進料裝置執行放料及進料動作；
[0038]當旋塞6第三次旋轉90度時(相對初始位置270度)，停止動作；
[0039]當旋塞6第四次旋轉90度時(相對初始位置360度，回到初始位置)，由防爆伺服電機驅動的進料裝置執行進料及放料動作，由此完成一個旋轉周期，從而再次重複，通過控制旋轉90度的間隔時間可控制進料量，如此循環。
[0040]下面以旋塞6順時針旋轉為例，對本實用新型的由防爆伺服電機驅動的進料裝置的工作過程進行說明。
[0041](I)初始開車時，催化劑罐中的催化劑已和OMS(液體化工原料)配好並用低壓氮氣加壓。此時，本實用新型的進料裝置的旋塞6閥腔(通孔)處於水平(關閉)位置。
[0042](2)啟動伺服驅動器，驅動器通過驅動軸8帶動錐形旋塞6做順時針方向旋轉，每隔90°度停止一段時間(如數秒鐘)。此時閥腔處於垂直位置，此位置一方面使閥腔中的物料向下排出，另一方面隨著腔內物料排除閥球5下落，閥球5下落後使得進料口 I的物料通過通孔重新灌滿閥腔。
[0043](3)當進料裝置再次順時針旋轉90°到(閥腔處於)水平位置時，伺服驅動器又一次暫停運行，此時催化劑物料進出料又處於關斷狀態。
[0044](4)當進料裝置再次順時針旋轉90°，又使閥腔處於垂直位置，此時閥腔中的料排出，閥球5由上部隨物料排出而落至下部，上部的物料又重新灌滿閥腔。
[0045](5)循環重複上述運動過程，通過改變水平、垂直運動狀態來改變閥腔的裝、排次數，即可控制調節催化劑物料的加料量。
[0046]根據本實用新型實施例的由防爆伺服電機驅動的進料裝置，採用防爆伺服電機作為物料進料裝置的驅動控制設備，針對具有粘性的固液混合物等特殊物料也可實現精確的加料控制。通用性強，相關控制部件均為通用產品，可根據加料量大小選擇相應規格的部件，後期使用的維修更換均很方便。PLC控制取代了繼電器+機械凸輪的控制方式，使得控制簡潔，性能更高，機械傳動結構更簡單，易於使用及維護。控制及動力部分採用通用防爆產品及設計組合，可適用於各種具有防爆要求的工廠或區域。
[0047]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0048]儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。本實用新型的範圍由所附權利要求極其等同限定。
【主權項】
1.一種由防爆伺服電機驅動的進料裝置，其特徵在於，包括:進料裝置本體、聯軸器、防爆伺服電動機和防爆控制箱，其中， 所述防爆控制箱通過電纜與所述防爆伺服電動機相連，在所述防爆控制箱內設置有控制器和伺服驅動器，所述控制器的輸出端與所述伺服驅動器的輸入端相連，所述伺服驅動器的輸出端與所述防爆伺服電動機相連，以由所述控制器向所述伺服驅動器發送控制信號，由所述伺服驅動器根據所述控制信號驅動所述防爆伺服電動機工作， 所述防爆伺服電動機前端與所述聯軸器的一端相連，所述聯軸器的另一端與所述進料裝置本體相連， 所述進料裝置本體包括:驅動軸、旋塞、閥球、加載柱塞、進料口和出料口，其中，所述驅動軸的一端與聯動軸的另一端相連，所述驅動軸的另一端與所述旋塞的一端相連，所述旋塞的另一端與所述加載柱塞相連，在所述旋塞的中間開設有一通孔，所述通孔的兩端分別與所述進料口和所述出料口連通，所述閥球放置於所述通孔內，在所述通孔的兩端分別設置有臺階以將所述閥球限定在所述旋塞的通孔內運動，所述進料口與外部的物料罐連通以接入物料，所述出料口與外部的反應器相連以將所述物料輸送至所述反應器， 其中，所述防爆伺服電動機在所述伺服驅動器的控制下，驅動所述聯軸器帶動所述旋塞間歇性轉動，進而所述旋塞內的閥球在催化劑罐與所述反應器的壓差和自身重力作用下向下運動，實現物料的重複計量和輸送。2.如權利要求1所述的由防爆伺服電機驅動的進料裝置，其特徵在於，所述旋塞採用錐形旋塞，其中，所述錐形旋塞的頂部與所述驅動軸相連，所述錐形旋塞的底部與所述加載柱塞相連。3.如權利要求1或2所述的由防爆伺服電機驅動的進料裝置，其特徵在於，所述加載柱塞內設有彈簧機構。4.如權利要求1所述的由防爆伺服電機驅動的進料裝置，其特徵在於，所述旋塞內的通孔垂直於水平軸線。5.如權利要求1所述的由防爆伺服電機驅動的進料裝置，其特徵在於，所述控制器採用可編程控制器PLC。
【文檔編號】B01J8/00GK205700478SQ201620347794
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】陳黔寧, 邱學龍, 金良, 馮遵安, 彭懷勝
【申請人】陳黔寧