技术领域
[0001] 本发明涉及工程机械技术领域,具体为用于工业混料系统的一种多柱塞泵组合的泵送系统。
相关背景技术
[0002] 工业混料系统是用于工业生产中将各类原料组份进行混合的设备的总和,其通常由多个设备和装置组成,这些设备和装置协同工作,以在工业生产过程中实现物料的均匀混合。工业混料系统的应用范围非常广泛,可以广泛应用于化工、制药、食品、塑料、涂料等诸多行业中,通过使用工业混料系统,企业可以大幅提高生产效率,降低能耗和人工成本,同时提高产品质量和稳定性,从而获得更好的经济效益和市场竞争力。
[0003] 一般来说,工业混料系统的优劣直接影响到对应产品的品质,优异的工业混料系统对于产品品质的影响主要体现在配料精度、混料均匀性、封闭性以及混料效率等方面。而工业混料系统的设备种类和规格因应用需求而异,但通常都会包括计量装置、输送装置以及搅拌容器,其中,输送装置用于在计量装置辅助下将物料从原料料仓输送到搅拌容器中,然后再通过搅拌容器进行搅拌混料作业。
[0004] 对于一些具有高粘度、高磨蚀性、高含固率、含纤维中任一一种特性的膏浆类原料,现有的工业混料系统中的输送装置多采用柱塞泵来进行输送料作业,其具有泵送效率高、流量稳定、流量和压力方面的可调节性强、长寿命和可靠性高的优势;但对于多原料的工业混料系统,现有技术中没有相应的组合泵送系统,多通过设置多组进料系统,一组进料系统对应一个柱塞泵的方式来对搅拌容器进行泵送作业,其不但集成化程度低,需要较多的人工干预,且运行过程中耗电量也较大;另外,由于对应的原料物理特性,这一类原料在泵入搅拌容器后在进行混合作业时具有较大搅拌阻力,需要提高搅拌容器的功率,容易导致搅拌容器存在资源占用较大、运行成本高的缺陷,且需要较长的时间来完成混料搅拌作业,才能使对应的多种物料达到较为理想的混合效果,从而难以对多种原料进行快速、均匀混合,容易影响对应成品的生产效率与产品质量。
[0005] 基于上述原因,如果能设计一种泵送系统来作为输送装置在将膏浆类原料在送入搅拌容器前进行预混,将能有效降低后续搅拌容器的工作压力,提高混料系统混料效率的同时保证相关设备的使用寿命。
具体实施方式
[0027] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
[0028] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0029] 其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。另外,在本发明的实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0030] 另外,在本发明的实施例中,如果涉及部件连接的,在本具体实施方式没有明确说明的情况下,均可参照市面上同类结构的连接方式进行连接,只要能实现相应的连接效果即可。
[0031] 参见图1的一种多柱塞泵组合的泵送系统的较佳实施例,该多柱塞泵组合的泵送系统用于对多膏浆类原料进行泵送,并在泵送过程中进行预搅拌,以将预搅拌后的搅拌料通过出料管11排出到后续的工业搅拌装置中,以降低后续搅拌装置的工作负担,提高搅拌作业的效率和质量。
[0032] 在本实施例中,该泵送系统的主体为外壳体5,该外壳体5为顶面封闭、底部开口的筒体结构,外壳体5本身具有较强的结构强度,必要时可以在外壳体5的外侧设置加强肋或者增强结构以提高外壳体5的结构稳定性。而外壳体5与封闭底座1匹配使用,该封闭底座1用于在外壳体5的底部开口位置对外壳体5的开口进行封闭。
[0033] 外壳体5的内侧为筒形容积体6,该筒形容积体6的中间位置为缓冲腔,该缓冲腔的上部成型有内收颈7,该内收颈7顶部连接有折弯部,并在折弯部之后连接有开口7,该开口7外侧对应出料口,外壳体5在出料口位置设置有专门的出料口座10,该出料口座10上套装有出料管11,而出料管11在套装于出料口座10上的位置通过金属材料成型紧固抱箍9进行固定以防止压力出料时,出料管11随物料压力脱出,出料管11末端直接与工业搅拌装置或者搅拌系统的进料口进行连接。
[0034] 而在另外的实施例中,考虑到出料管11的出料可能具有较大的粘度和较低的流动性,还可以在出料管11上设置有适配对应物料的泵送装置来提高输送料的顺畅性,以及适配对应物料的计量装置来控制对应工业搅拌装置或者搅拌系统的进料量。
[0035] 筒形容积体6在缓冲腔的下部设置有预混料室2,该预混料室2中包括锥座19以及环形内收座14,锥座19和环形内收座14共同组成拌料组件,并能通锥座19在预混料室2中的转动来实现膏浆物料的预混料作业。
[0036] 在本实施例中,其环形内收座14固定设置于筒形容积体6的下部,其中间预留有与筒形容积体6中缓冲腔相连通的连通部13,环形内收座14通过连通部13同样形成有一个内收颈结构;同时,在环形内收座14下表面的中间平面位置成型多个进料口4,该进料口4在对应平面的外环面上均匀设置,其数量大于等于待混合的膏浆类物料的种类数,进料口4的外侧设置有专门的进料口座3,并能通过进料口座3以进料管21的管路连接方式连接有对应的泵送单元,其单组泵送单元对应用于对一种膏浆类物料进行泵送,而当进料口4的数量大于待混合的膏浆类物料的种类数时,只需要封闭对应的进料口座3以作为备用即可。
[0037] 单组泵送单元包括连接于进料管21上的流量计22以及柱塞泵23,以及通过进料管21连接的原料仓24,该原料仓用于存储膏浆类物料,而柱塞泵23用于实现对应储膏浆类物料的泵送作业,流量计22用于在柱塞泵23进行泵送作业过程中记录并存储对应物料的泵送量,配合时间继电器可以严格控制不同膏浆类物料的加入比例管理。
[0038] 而对应的锥座19的主体轮廓为圆锥柱结构,该圆锥柱结构的锥度为3:2,锥座19在圆锥柱结构的顶面设置为弧面,而纵剖面两侧的斜面为波浪形斜面;锥座19中成型有轴装配孔座,并在该轴装配孔座位置装配有转轴17,该转轴17的轴心与锥座19的轴心之间保持有一个10°的夹角,转轴17在下部穿装于封闭底座1的轴心位置,并在穿装位置设置有轴承16,转轴17在轴承16的内侧通过密封件18进行密封封闭,转轴17向外伸出的外端部上连接装配有带驱动电机的减速机,通过驱动电机的驱动,锥座19能通过斜置的转轴17在预混料室内以如虚线所示的外轮廓样式进行转动,以使得该虚线外轮廓与环形内收座14的下表面之间形成一个等间距(锥座19剖面的波浪形斜边中心线与环形内收座14的下表面之间)的间隙空间作为过料间隙15。
[0039] 另外,在本实施例的筒形容积体6的中间位置缓冲腔的侧壁上还设置有多个辅助原料进料口,该辅助原料进料口在外壳体5的外壁上以辅助原料进料口座12作为辅助进料部的接口,该辅助原料进料口座12可用于通过供料管路连接有粉料原料仓或者流体原料仓,对应的,该供料管路上连接有与对应原料相适配的泵送装置,如用于泵送粉体物料的气动粉末泵以及用于输送流体的水泵等。
[0040] 本实施例的泵送系统,在工作时,通过与待混合膏浆种类数相匹配的进料口座3上进行泵送单元的装配,然后对泵送单元进行设置,使得不同的多组泵送单元按照比例关系对不同种类的膏浆原料进行泵送作业。
[0041] 不同种类的膏浆原料被按比例泵送到预混料室后,以锥座19的表面作为挤压面,配合环形内收座14的下表面对物料进行连续挤压揉搓,以达到挤压捏混的预混料的效果。而为了保证对膏浆物料的预混料效果,预混料室2在筒形容积体6中的容积占比为30%,同时对应待混合膏浆在过料间隙中的挤压时长和单位时间的入料量都需要进行严格控制,通过调整过料间隙15的宽度尺寸(即对应环形内收座14的下表面与锥座19转动过程中的波浪形斜面之间的间距)以及锥座19转动的转速,使得通过进料口进入预混料室中的物料在过料间隙中停留的时长内保证锥座至少转动三圈;且作为优选,过料间隙15的宽度与单位时间通过所有进料口4进入预混料室中的物料体积成正比,而锥座19通过转轴17进行转动的转速同样与单位时间通过所有进料口4进入预混料室中的物料体积成正比。
[0042] 在另外的实施例中,为了方便进行过料间隙15的宽度调整,环形内收座14可以在筒形容积体6内为活动结构;如在设置于沿筒形容积体6内的轴向位置上设置滑座上,并将筒形容积体6装配于滑座上,以通过滑座的上下滑移来调整上述过料间隙的宽度。
[0043] 而为了保证对转轴17的转速控制,还设置有变频控制器作为控制单元,转轴17与每组泵送单元的流量计22以及柱塞泵23均接入变频控制器中,以通过流量计22的流量数据,利用变频控制器对对应的柱塞泵23以及转轴17进行自动化反馈控制,可以根据生产需要以及对应膏浆物料的粘度特性进行调整和优化,以实现高效的预混合效果。
[0044] 进入预混料室2中的膏浆物料经过在预混料室2中锥座19与环形内收座14在过料间隙15位置的连续挤压作业来实现混料,混料后被后续进入预混料室2中的膏浆物料挤压并通过连通部13进入筒形容积体6中间位置的缓冲腔中进行缓冲,并通过辅助原料进料口座12加入对应的粉体物料和/或流体物料,然后再经过内收颈7再次挤压后经由开口8从出料管11排出。
[0045] 而为了保证上述过程中筒形容积体6中间位置缓冲腔的挤压缓冲效果,减少挤压阻力、并防止边角物料滞留,对应内收颈7的下缘与筒形容积体6中间缓冲腔的内壁上缘通过连续弧面过渡,而内收颈7的内收比为3:2,同时内收颈7的颈腔区域对应的容积空间为筒形容积体容积的15%。
[0046] 考虑到预混料室2区域,由于锥座19对注入的膏浆物料的连续挤压,这一类膏浆物料在预混料室2侧壁会造成一定的设备磨损伤害,还可以在预混料室2位置对应的筒形容积体6侧壁上成型有环形盲槽,该环形盲槽为嵌槽结构,其上嵌装有与筒形容积体6内侧相匹配的耐磨衬板20,该耐磨衬板20为陶瓷衬板,并在耐磨衬板表面成型网格状的凸格纹路,该耐磨衬板20的设置可用于抵抗锥座19对预混料室2侧壁的物理磨损。
[0047] 而在另外的实施例中,作为优选方案,还可以在环形内收座14的连通部13平面之下的内收表面对应的内壁上成型设置多条挤压肋条,这些挤压肋条在环形内收座14与锥座19的相对侧表面上呈渐开螺旋线布置;这些挤压肋条尺寸和形状一致,在对应环面上均匀布置,且单根挤压肋条的剖面为外凸弧面,其凸出高度为过料间隙15宽度的1/3~1/10。
[0048] 而当泵送系统作业完成后或者需要进行检修维护时,可以将整个外壳体5从封闭底座1上移除,从而对筒形容积体6的腔内空间进行物料清理和排空,然后再对筒形容积体6的内壁以及各结构部与预混料室2内的锥座19以及各结构部件进行清洗和维护作业。
[0049] 本实施例的泵送系统适用于连续作业的工作系统,但由于其工作前段需要在筒形容积体6中积存一定量的物料后才能保持稳定输出,因而更适合于连续化的工业生产过程中,其集成化程度高、设备利用率高、自动化程度高,且能根据膏浆物料的特性有效保证预混料质量,从而减少后续主混料装置/系统的设备负担,提高其工作效率的同时进一步优化混料质量,保证输出物料的均匀性,而筒形容积体6的封闭式结构配合柱塞泵的连续作业稳定性,能在配料精度方面有效降低人为误差,各种原料在混合过程中均匀分布能有效避免混合料体系内部出现局部比例过高或过低的情况,从而提高产品的品质;而封闭性能减少原料被污染的风险,从而提高产品的品质稳定性,降低生产成本,从而提升产品的市场竞争力。
[0050] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。