專利名稱:輸送耐磨材料的進(jìn)料器的制作方法
本發(fā)明與進(jìn)料器有關(guān)，尤其是輸送耐磨材料用的進(jìn)料器。
容積進(jìn)料器和重力進(jìn)料器已廣泛用來控制各種工業(yè)用途的進(jìn)料速率。目前已經(jīng)使用的進(jìn)料器有多種類型，而對(duì)進(jìn)料器的選擇通常取決于要控制進(jìn)料速率材料的特性，以及專門用途的要求。例如，材料在顆粒測(cè)定方面各不相同，有些材料的顆粒只有幾微米，而有些材料的顆粒大到10毫米或20毫米甚至更大。此外，材料顆粒的尺寸和形狀可能一致，也可能不同，其耐磨度也可能不同。還有專門用途所要求的進(jìn)料準(zhǔn)確度也有不同。在某些情況下，可能要求比較準(zhǔn)確而又均勻的進(jìn)料速率，而其他用途就可能允許在所要求的正常值范圍外有百分之五或百分之十的偏差。
現(xiàn)有的容積進(jìn)料器和重力進(jìn)料器的類型包括阿基米德螺旋型、多葉回轉(zhuǎn)片型和振動(dòng)型。在使用現(xiàn)有的進(jìn)料器過程中，已經(jīng)遇到各種問題，這是由于材料的特性，加上專門用途的約束和要求所引起的。這些問題包括進(jìn)料速率的不準(zhǔn)確或不規(guī)則，這是受下列變化的影響材料顆粒測(cè)定變化或材料流度變化，材料進(jìn)入進(jìn)料管的材料頭壓力變化，以及進(jìn)料器在工作時(shí)所遇到的相對(duì)壓力變化或氣流的變化，因?yàn)檫M(jìn)料器在使用時(shí)與受壓的輸送管道相連接。
現(xiàn)有的進(jìn)料器的另一個(gè)問題是進(jìn)料器表面、軸的密封裝置和軸承的磨損，因?yàn)檫@些部件正處理耐磨材料。這一問題發(fā)生在進(jìn)料速率的準(zhǔn)確性要求高的使用過程中，因?yàn)闇?zhǔn)確度高的進(jìn)料速率要求轉(zhuǎn)動(dòng)部件，如螺旋體或葉片與進(jìn)料器外殼之間的空隙相對(duì)地小;其結(jié)果是在耐磨材料與進(jìn)料器的零件表面之間產(chǎn)生更大的磨損作用。
現(xiàn)有的某些進(jìn)料器在其出料口堵塞時(shí)，易于受到超載的影響而自行斷裂。當(dāng)進(jìn)料器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)把材料壓到一個(gè)死頭或受堵塞的出料口時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種斷裂現(xiàn)象。
以一控制的速率地進(jìn)給耐磨材料的重力進(jìn)料器或容積進(jìn)料器的一個(gè)用途，就是處理制鋁設(shè)備的發(fā)出物。尤其是采用不同已知的工藝來生產(chǎn)鋁，往往會(huì)散發(fā)出各種廢氣，例如氟化氫及其他氟化物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、碳?xì)浠衔镆约皧A帶著被磨下來的鋁、碳和其他材料的固體粒子。
這些發(fā)出物往往通過專門設(shè)計(jì)的排氣罩和管道泄放到廢氣清潔裝置中去，以防止這些污染物進(jìn)入大氣，同時(shí)也可以收回廢氣中有價(jià)值的氟化物和氧化鋁。
一種眾所周知的發(fā)出物的控制裝置利用金屬級(jí)的氧化鋁將從制鋁過程中放出的廢氣中的氟化氫和其他氟化合物，以及夾帶著的碳?xì)浠衔镂蘸团懦?。用氧化鋁來控制污染和回收材料的主要優(yōu)點(diǎn)在于氧化鋁與回收的氟化物一起可以馬上回到電解還原槽，而在回收鋁過程中使用。
有一種廢氣處理裝置中，氧化鋁以一控制的速率被送入輸送廢氣所經(jīng)過的臥式或立式管道中。氧化鋁粒子被分散在廢氣流中以吸收氟化物。這樣一種制鋁設(shè)備廢氣處理裝置于1983年3月1日在美國(guó)申請(qǐng)，編號(hào)為470，787的申請(qǐng)中揭示，現(xiàn)在的專利號(hào)為4，501，599。
這種先有技術(shù)裝置存在一個(gè)主要問題，這問題是由于氧化鋁的耐磨度極高所引起的。因此，不僅廢氣處理裝置本身被磨損得很快，以規(guī)定速率把氧化鋁粒子輸入廢氣處理裝置的進(jìn)料器也被磨損得很快。
本發(fā)明的目的之一是提供一種新的改進(jìn)的新進(jìn)料器，可用來輸送一量定分量的高耐磨材料。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種輸送耐磨材料用的進(jìn)料器，其驅(qū)動(dòng)部件與耐磨材料分開。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種輸送耐磨材料用的進(jìn)料器，其驅(qū)動(dòng)部件的磨損程度可達(dá)到最小。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種輸送耐磨材料用的容積進(jìn)料器，該進(jìn)料器與材料之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)降到最小。
本發(fā)明的這些目的以及其他目的，從結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明中將會(huì)更清楚。
概括地說，本發(fā)明是一個(gè)輸送耐磨材料用的進(jìn)料器，它包括一個(gè)有頂板和底板的外殼。在外殼內(nèi)部有一個(gè)葉輪，并包括確定多個(gè)等積進(jìn)料室排列成等角圓形行列的裝置。進(jìn)料室靠近外殼底部，其上下端是開口的。葉輪亦包括位于進(jìn)料室之上，靠近外殼頂板的上部。軸伸入頂板并與葉輪上部件連接，而驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)結(jié)到軸以控制速率來轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪。進(jìn)料管伸入外殼內(nèi)，下端位于進(jìn)料室上端的圓形軌跡上，材料通過進(jìn)管流入下面的進(jìn)料室。外殼底板有一個(gè)開口，該開口位于進(jìn)料管的另一邊。當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過進(jìn)料管輸入落到進(jìn)料室的材料會(huì)隨著進(jìn)料室依次地轉(zhuǎn)到底板的開口上面，穿過該開口以控制速率輸出。由于耐磨材料是由進(jìn)料室輸送的，所以材料與葉輪之間設(shè)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，材料也不接觸外殼。此外，葉輪的軸驅(qū)動(dòng)部件也不與耐磨材料接觸。
圖1是部分截面的側(cè)面立視圖，大略地說明本發(fā)明的最佳實(shí)施例的具體情況，而圖2是沿圖1的線2-2的俯視圖。
按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例的進(jìn)料器(10)在圖中顯示并包括進(jìn)料器外殼(12)，可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在外殼(12)內(nèi)的葉輪(14)和使葉輪按所要求的進(jìn)料速率而定的旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置(16)。
外殼(12)包括一個(gè)圓柱形的垂直定向外壁(18)和一個(gè)圓柱形的垂直定向內(nèi)壁(20)，內(nèi)壁與外壁隔開并同心。內(nèi)外壁的底邊處于同一平面，并為同一塊底板22所封閉，但不包括在底板(22)一側(cè)，位于內(nèi)外壁之間的開口。出料斜管26固定在底板(22)之上，包圍著開口(24)并向下而又向外伸出。外壁(18)的上部為頂板(28)所封閉。內(nèi)壁(20)比外壁(18)低并為頂板(30)所封閉，因此頂板28和頂板(30)之間存在空隙。
葉輪(14)是普通環(huán)形并位于外壁(18)和內(nèi)壁(20)之間以及頂板(28)和頂板(30)之間的空隙中。葉輪(14)包括第一個(gè)空心開口的圓簡(jiǎn)(34)，圓筒與內(nèi)外壁同心，其直徑與高度比外壁(18)略小。此外，葉輪還包括第二個(gè)直徑較小的圓筒(36)，它與圓筒(34)同心地在圓筒(34)之內(nèi)。如圖一所示，圓筒(34)和圓筒(36)高度相等，其上下端分別位于互相平行平面。多個(gè)間隔相等的長(zhǎng)方形徑向葉片(38)位于圓筒(34)和圓筒(36)之間，并與這兩個(gè)圓筒連接起來。葉片38從圓筒(34)和圓筒(36)的底邊向上延伸，所有葉片的高度相等但比圓筒(34)和(36)的高度小，由葉片分隔成多個(gè)體積相等的進(jìn)料室(40)。
圓頂板(41)固定在圓筒(36)的上邊，并帶有軸襯套(42)，可用任何適當(dāng)方式，如用固定螺釘(43)將該軸襯套與軸(44)固定在一起，該軸(44)從驅(qū)動(dòng)裝置(16)經(jīng)過頂板(28)的開口(45)向下伸。密封墊(46)環(huán)繞著開口(45)，軸(44)為軸承(47)所支承。葉輪被軸(44)支承著，使得圓筒(34)和(36)的底邊接近底板(22)，但離底板(22)還有短的距離?？刹捎闷胀勺兯衮?qū)動(dòng)裝置，具體來說，驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)可變速馬達(dá)(49)和一個(gè)軸(44)從其伸出的減速齒輪裝置(48)。
頂板(28)有一開口(50)位于圓筒(34)和(36)之間的空間之中，并在外殼(12)一邊上，其位置與出料斜管(26)相反。進(jìn)料管(52)穿過開口(50)，其底邊位于葉片(38)平面的一個(gè)短的距離之上。凸緣(54)從進(jìn)料管(52)向外徑向伸展，并適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ陧敯?28)上，用來支承進(jìn)料管(52)和封閉開口(50)。
進(jìn)料器(10)通過支樞底座(58)安裝在支承板(56)上，支樞底座(58)包括固定在底板(22)的底面的第一支樞(59)和固定在支承板(56)上的第二支樞(60)。支樞(59)和(60)通過支樞銷(62)來連接，支樞銷的軸(63)與進(jìn)料管(52)的軸線垂直。此外，應(yīng)變儀(65)位于驅(qū)動(dòng)軸(44)的軸線上，應(yīng)變儀相對(duì)的兩端分別通過連接在底板(22)的第一支樞(66)及連接在支承板56的第二支樞(67)連接。應(yīng)變儀(65)可與任何適合的指示器相連接，以便測(cè)定進(jìn)料器(10)內(nèi)的材料(72)的重量。
工作時(shí)，通電的馬達(dá)(49)以控制速度帶動(dòng)葉輪(14)旋轉(zhuǎn)。在葉輪(14)旋轉(zhuǎn)時(shí)，材料(72)，例如氧化鋁，通過進(jìn)料管(52)向下輸入依次經(jīng)過的進(jìn)料室(40)。存放在每個(gè)進(jìn)料室的材料的數(shù)量取決于材料經(jīng)過進(jìn)料管輸入的速率和葉輪的旋轉(zhuǎn)速率。材料(72)通常以等速通過進(jìn)料管(52)，而進(jìn)料器的進(jìn)料速率是通過控制馬達(dá)速度來調(diào)整的。
當(dāng)每一個(gè)進(jìn)料室(40)繞著外殼(10)移動(dòng)時(shí)，便會(huì)從進(jìn)料管(52)的下方移到開口(24)的上方位置，此時(shí)材料(72)便通過出料斜管(26)向下輸出。由于葉輪(14)與底板(22)之間存在空隙，所以有一層材料匯集在底板(22)之上。
可以看到，軸(44)、密封墊(46)和軸承(47)都位于外殼底部的進(jìn)料室40之上，并與其隔開。因此，軸(44)、密封墊(46)和軸承(47)實(shí)際上都不與耐磨材料(72)接觸。此外，因?yàn)椴牧?72)是由進(jìn)料室在葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)攜帶著，所以在材料與葉輪(14)或與外殼(12)之間只有很小的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，在底板(22)上面的一層材料(72)使進(jìn)料室(40)所輸送的材料與底板(22)隔開。因此，這些部件的磨損也是最小的。
此外，因?yàn)椴牧鲜窃谇宄_定的進(jìn)料室中正向移動(dòng)的，所以通過控制葉輪(14)的轉(zhuǎn)速可以準(zhǔn)確地控制材料從出料斜管(26)輸出的速率。
雖然對(duì)本發(fā)明只作了一個(gè)實(shí)施例的顯示及說明，但本發(fā)明并不限于此，而應(yīng)以附帶權(quán)利要求
的范圍為限。
權(quán)利要求
1.輸送耐磨材料用的進(jìn)料器，有一個(gè)外殼(12)，而在外殼內(nèi)安裝有葉輪(14)，葉輪有多個(gè)容積相等的進(jìn)料室(40)，進(jìn)料室是等角圓形排列的，其上下端是開口的，驅(qū)動(dòng)裝置(48、49)使葉輪以控制速率轉(zhuǎn)動(dòng)，以及在低于進(jìn)料室旋轉(zhuǎn)軌跡的外殼底板(22)上的開口(24)，其特征在于，為了使由進(jìn)料室輸送的材料通過出口輸送時(shí)，材料對(duì)進(jìn)料器的磨損程度減到最小，進(jìn)料室靠近外殼底部，葉輪傳動(dòng)軸(44)經(jīng)過外殼頂板(28)向下伸，并與葉輪在與進(jìn)料室隔開的上部相連接，及進(jìn)料管(52)伸入外殼，其底端位于葉輪上部之下，并靠近進(jìn)料室上端的圓形軌跡。
2.如權(quán)利要求
1所述的進(jìn)料器的進(jìn)一步特征在于，葉輪包括兩個(gè)隔開的同心圓筒(34、36)，及多個(gè)相等間隔的葉片(38)位于兩個(gè)圓筒之間，并分隔成多個(gè)容積相等的進(jìn)料室，葉片從兩個(gè)圓筒底部向上延伸，其高度比圓筒高度小得多。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的進(jìn)料器，其進(jìn)一步特征在于，進(jìn)料管通過外殼向下伸進(jìn)兩個(gè)圓筒之間的空間，并靠近葉片上端。
4.如權(quán)利要求
1-3所述的進(jìn)料器，其進(jìn)一步特征在于，軸襯套(42)靠近葉輪上端，并在進(jìn)料管下端之上，軸與軸襯套(42)連接，以便帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求
1-4所述的進(jìn)料器，其進(jìn)一步特征在于，外殼的頂板(28)有一個(gè)軸向開口(45)，軸通過此開口向下伸，密封墊(46)環(huán)繞著該開口，軸的軸承裝置(47)則位于頂板之上。
6.如權(quán)利要求
1-5所述的進(jìn)料器，其進(jìn)一步特征在于，驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)變速馬達(dá)(49)。
7.如權(quán)利要求
1-6所述的進(jìn)料器，其進(jìn)一步特征在于，在上述進(jìn)料室底端與底板(22)之間有空隙。
專利摘要
作輸送耐磨材料的進(jìn)料器包括一個(gè)由驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪。葉輪是在進(jìn)料器外殼之內(nèi)，并包括多個(gè)由內(nèi)及同心圓筒及徑向葉片形成的進(jìn)料室。材料通過進(jìn)料管被送進(jìn)進(jìn)料室，因葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而在進(jìn)料室中被帶動(dòng)，并穿過出料管排出。葉輪與外殼的底板隔開，使得在底板上匯聚成一層材料。通過進(jìn)料器送進(jìn)的材料與進(jìn)料室的外墻及外殼底板之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是很少的，而且驅(qū)動(dòng)裝置提供在材料送程之上以減低進(jìn)料器部件的磨損。
文檔編號(hào)G01F11/10GK86102607SQ86102607
公開日1986年12月17日 申請(qǐng)日期1986年4月12日
發(fā)明者艾賽亞斯·路科斯 申請(qǐng)人:艾賽亞斯·路科斯導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan