本發(fā)明涉及散料(散狀物料、散體)流量計(jì)量設(shè)備，用于散料流動(dòng)過(guò)程中對(duì)散料進(jìn)行連續(xù)測(cè)量流量及計(jì)量總量。屬于散料計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

散狀物料(散料)在加工、運(yùn)輸和配料時(shí)，常常需要對(duì)流動(dòng)中的物料進(jìn)行連續(xù)的計(jì)量。按照物料在管道中的充滿狀態(tài)不同，分為滿管流動(dòng)和非滿管流動(dòng)兩種形式。如圖1所示，從料倉(cāng)出料口至節(jié)流閘門(mén)之間為滿管流動(dòng)，節(jié)流閘門(mén)之后為非滿管流動(dòng)。非滿管流動(dòng)狀態(tài)下對(duì)物料的計(jì)量比較容易實(shí)現(xiàn)，目前已有沖板流量計(jì)、核子秤和電子皮帶秤等設(shè)備在應(yīng)用。但滿管流動(dòng)狀態(tài)下,因?yàn)槲锪鲜翘幵谝粋€(gè)封閉的空間內(nèi)，所以對(duì)其進(jìn)行計(jì)量較為困難。

1991年有研究人員提出了一種測(cè)量滿管物料流量的方法(公開(kāi)號(hào)：cn91217436y)，其原理見(jiàn)圖2。這種方法是在滿管流動(dòng)的管道內(nèi)置入測(cè)量物料流速的裝置，這個(gè)裝置主要有螺旋葉片和角編碼器構(gòu)成。物料流動(dòng)推動(dòng)螺旋葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，角編碼器將葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)量變換為脈沖信號(hào)輸出至計(jì)算機(jī)，從而計(jì)算出管道內(nèi)物料的流量。但這種裝置存在下列幾個(gè)方面的問(wèn)題：①如果物料中有繩頭、布片之類(lèi)的柔性雜質(zhì)，會(huì)纏掛在葉片上；②支架對(duì)物料的流動(dòng)有一定的阻礙，使得管道同一截面上各點(diǎn)的流速不完全相同，影響測(cè)量精度；③如果物料在圓形的管道內(nèi)流動(dòng)(專(zhuān)利中未述及)，某些未知的因素會(huì)造成物料繞管道軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，直接影響了測(cè)量結(jié)果；④支承葉片的軸承被包圍在物料內(nèi)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)因灰塵的滲入而使阻力增加甚至停轉(zhuǎn)，使測(cè)量失效。以上問(wèn)題，對(duì)該裝置的測(cè)量精度、使用的可靠性都有影響，也是該技術(shù)至今未被推廣應(yīng)用的因素之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種散料流量測(cè)量裝置。本發(fā)明的裝置通過(guò)采用結(jié)構(gòu)更為合理的螺旋葉片、多邊形截面的機(jī)筒，以及采用軸承外置的安裝方式，而提供一種工作可靠、性能穩(wěn)定、測(cè)量精度高的散料流量測(cè)量裝置。將這種裝置與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)合，可以實(shí)時(shí)測(cè)量散料在滿管流動(dòng)狀態(tài)下的體積流量，并能按照預(yù)定時(shí)間累計(jì)其體積總量。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的散料流量測(cè)量裝置包括機(jī)筒，所述機(jī)筒為豎直設(shè)置的橫截面呈多邊形結(jié)構(gòu)的筒體，在所述筒體上部設(shè)置有向側(cè)上方延伸的與料倉(cāng)出料口相連接的進(jìn)料口，下端為出料口；在所述機(jī)筒的豎直腔體內(nèi)通過(guò)設(shè)置在機(jī)筒頂面上方的軸承以懸吊的方式安裝有錐形螺旋體，所述錐形螺旋體的心軸上端通過(guò)柔性聯(lián)軸器與光電旋轉(zhuǎn)編碼器相連接；所述錐形螺旋體是由對(duì)稱(chēng)焊接在心軸上的兩條相同的等螺距變直徑螺旋葉片組成，每條葉片繞心軸纏繞半周，螺旋葉片的表面母線為一條始終與軸線垂直的直線正螺旋面，且螺旋葉片為由上至下逐漸變寬的結(jié)構(gòu)形式（即螺旋葉片最上端寬度為0，向下逐漸變寬，至最下端寬度最大），螺旋葉片的半螺距等于葉片最下端直徑。

進(jìn)一步說(shuō)，本發(fā)明在所述的軸承為向心球面軸承，錐形螺旋體可在沿機(jī)筒下泄的散狀物料驅(qū)動(dòng)下繞軸心自由旋轉(zhuǎn)，心軸的頂端通過(guò)柔性聯(lián)軸器連接光電旋轉(zhuǎn)編碼器，編碼器通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接。

本發(fā)明的工作過(guò)程如下：

管道中的物料將螺旋體緊密包圍，當(dāng)物料直線向下移動(dòng)時(shí)，物料向下的壓力作用在傾斜的螺旋面上，對(duì)螺旋葉片產(chǎn)生橫向的推力，從而推動(dòng)螺旋體繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。正螺旋面的葉片保證了螺旋體的轉(zhuǎn)速與物料的軸向移動(dòng)速度成穩(wěn)定的正比關(guān)系。光電旋轉(zhuǎn)編碼器將螺旋體的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)，并傳給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照設(shè)定的算法，即可計(jì)算出物料的體積流量并能累積物料的體積總量。在這里，錐形的螺旋體可避免物料中柔性雜質(zhì)在葉片上端纏掛，多邊形的機(jī)筒可避免物料在下移過(guò)程中因受葉片的反作用力而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)采用錐形的螺旋體，削掉了葉片的端肩（即螺旋葉片最上端寬度為0），解決了物料中柔性雜質(zhì)如繩頭、布片等在葉片上部纏掛的問(wèn)題。

(2)采用多邊形的機(jī)筒，可阻擋物料在機(jī)筒內(nèi)因葉片的反作用力或其它因素而出現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)使螺旋體的轉(zhuǎn)速隨之降低，直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。

(3)將支承螺旋體的軸承置于機(jī)筒之外，提高了其工作的可靠性。

(4)機(jī)筒內(nèi)不設(shè)的橫向支撐部件，使得物料的速度更均勻，測(cè)量更準(zhǔn)確，而且避免了柔性雜質(zhì)的纏掛問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是散料在管道中流動(dòng)的兩種狀態(tài)。

圖2是中國(guó)專(zhuān)利cn91217436y公開(kāi)的一種測(cè)量滿管物料流量的方法的原理圖。

圖1、2中，1′是料倉(cāng)，2′是節(jié)流閘門(mén)，3′是葉片，4′是機(jī)筒，5′是角編碼器，6′是支架。

圖3是本發(fā)明的螺葉式散料流量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中錐形螺旋體的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明中多邊形機(jī)筒的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明以下將結(jié)合實(shí)施例（附圖）作進(jìn)一步描述：

如圖3所示，本發(fā)明的散料流量測(cè)量裝置包括機(jī)筒1，所述機(jī)筒1為豎直設(shè)置的橫截面呈多邊形結(jié)構(gòu)的筒體（參見(jiàn)圖5），在所述筒體上部設(shè)置有向側(cè)上方延伸的與料倉(cāng)出料口相連接的進(jìn)料口6，下端為出料口7；在所述機(jī)筒1的豎直腔體內(nèi)通過(guò)設(shè)置在機(jī)筒1頂面上方的軸承3以懸吊的方式安裝有錐形螺旋體2，所述錐形螺旋體2的心軸上端通過(guò)柔性聯(lián)軸器4與光電旋轉(zhuǎn)編碼器5相連接；所述錐形螺旋體2是由對(duì)稱(chēng)焊接在心軸8上的兩條相同的等螺距變直徑螺旋葉片9組成，每條葉片繞心軸纏繞半周，螺旋葉片的表面母線為一條始終與軸線垂直的直線正螺旋面，且螺旋葉片為由上至下逐漸變寬的結(jié)構(gòu)形式（即螺旋葉片最上端寬度為0，向下逐漸變寬，至最下端寬度最大），螺旋葉片的半螺距等于葉片最下端直徑（參見(jiàn)圖4）。

進(jìn)一步說(shuō)，本發(fā)明在所述的軸承3為向心球面軸承3，錐形螺旋體2可在沿機(jī)筒下泄的散狀物料驅(qū)動(dòng)下繞軸心自由旋轉(zhuǎn)，心軸的頂端通過(guò)柔性聯(lián)軸器4連接光電旋轉(zhuǎn)編碼器5，編碼器通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10連接。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種散料流量測(cè)量裝置，其特征在于：它包括機(jī)筒，所述機(jī)筒為豎直設(shè)置的橫截面呈多邊形結(jié)構(gòu)的筒體，在所述筒體上部設(shè)置有向側(cè)上方延伸的與料倉(cāng)出料口相連接的進(jìn)料口，下端為出料口；在所述機(jī)筒的豎直腔體內(nèi)通過(guò)設(shè)置在機(jī)筒頂面上方的軸承以懸吊的方式安裝有錐形螺旋體，所述錐形螺旋體的心軸上端通過(guò)柔性聯(lián)軸器與光電旋轉(zhuǎn)編碼器相連接；所述錐形螺旋體是由對(duì)稱(chēng)焊接在心軸上的兩條相同的等螺距變直徑螺旋葉片組成，每條葉片繞心軸纏繞半周，螺旋葉片的表面母線為一條始終與軸線垂直的直線正螺旋面，且螺旋葉片為由上至下逐漸變寬的結(jié)構(gòu)形式，螺旋葉片的半螺距等于葉片最下端直徑。

技術(shù)研發(fā)人員：毛廣卿;王爭(zhēng)艷;關(guān)二旗;張帥飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2016.08.04
技術(shù)公布日：2017.08.15