一种粉体用垂直落料夹管给料器及其给料方法与流程

本发明涉及生物医药及食品设备技术领域，尤其涉及一种粉体用垂直落料夹管给料器及其给料方法。

背景技术：

在生物医药、食品等行业的粉体喂料计量系统中，主要采用螺旋给料器、旋转阀、振动给料器等技术进行可控定量喂料。螺旋给料器和旋转阀存在结构复杂，设备内部清洗盲点多等问题，造成清洁困难；因需要电机驱动旋转，使设备能耗、成本高，同时造成清洁过程中拆装螺杆不方便的现象。振动给料器由于对物料特性要求高，且根据管内物料不同对给料量影响大等问题，造成产能低。对于大产能高精度的喂料，振动给料器需要更大的振动功率，造成能耗、成本高等问题。现有类似的夹管给料方式主要应用在化工等行业，结构复杂，不适应医药、食品等领域。

因此，需要提供一种粉体用垂直落料夹管给料器及其给料方法，利用粉体重力垂直给料，通过夹紧机构控制管道截径和交替下落实现计量给料，适合应用在生物医药、食品等行业的粉体喂料计量系统中。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种粉体用垂直落料夹管给料器及其给料方法，落料软管垂直给料，通过夹紧机构控制管道截径和上下夹紧机构交替截断实现计量给料。

为解决以上技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种粉体用垂直落料夹管给料器，包括落料软管、箱体和上夹紧机构，所述箱体的顶板和底板对应设有软管连接孔，所述落料软管贯穿软管连接孔并与箱体固定连接，所述上夹紧机构对称设置在落料软管的两侧；所述上夹紧机构包括上夹气缸、上夹气缸连接杆和上夹板，所述上夹气缸固定设置在箱体的侧壁上，所述上夹板的中部通过上夹气缸连接杆与上夹气缸的输出端连接，所述上夹板在落料软管外侧壁的两侧对称设置。落料软管选用食品级硅橡胶材质，适用于生物医药、食品等行业。粉体物料经落料软管的内部由于重力自由下落供料至下部包装袋或桶形容器内，保证落料软管的内部无死角。落料软管与快装密封圈制作成一体式的结构，快装密封圈可以与箱体的软管连接孔配合，实现无工具快速拆装，清洗方便。在粉体下落过程中，落料软管两侧的上夹气缸控制上夹板向落料软管中心轴方向移动而夹紧落料软管的侧壁，使落料软管内形成不同的截径，利用粉体物料通过不同截径通道落料量不同的原理，控制初步计量给料。

优选地，所述落料软管的两侧还对称设有下夹紧机构，所述下夹紧机构设置在上夹紧机构的下方，所述下夹紧机构包括下夹气缸、下夹气缸连接杆和下夹板，所述下夹气缸固定设置在箱体的侧壁上，所述下夹板的中部通过下夹气缸连接杆与下夹气缸的输出端连接，所述下夹板在落料软管外侧壁的两侧对称设置，所述下夹板和上夹板在垂直方向上互相平行设置。根据具体应用需求，还可以设置多组的夹紧机构，夹板的执行器可以是气缸、油缸、电推杆或电机中的一种或几种。

落料软管两侧的下夹气缸控制下夹板向落料软管中心轴方向移动而夹紧截断落料软管的上部粉体物料，截断粉体物料的下落；然后，分别通过电器元件控制上夹气缸的行程，使上夹板向落料软管中心轴方向移动指定距离，使上夹板夹紧的落料软管截径变小，当粉体物料填满下夹板与上夹板之间的落料软管后，上夹气缸控制上夹板移动到落料软管的中心而夹紧截断落料软管的上部粉体物料；下夹气缸控制下夹板复位，上夹板和下夹板之间的被截断的粉体物料下落，实现精确计量给料。

优选地，所述落料软管的两侧还对称设有提拉机构，所述提拉机构包括提拉气缸、提拉连接杆和提拉板，所述提拉气缸固定设置在箱体的顶板下表面，所述提拉板通过提拉连接杆与提拉气缸的输出端连接，所述落料软管的外侧壁上设有落料软管外凸起，所述提拉板在落料软管外侧壁的两侧对称设置且设置在落料软管外凸起的下方。当落料软管被夹紧变形后，所述提拉气缸带动提拉板向上移动，提拉板带动落料软管外凸起随着落料软管的外壁上提后回复初始状态。落料软管外凸起配合提拉板的提拉，实现落料软管的快速回圆，避免存料，提高落料软管的使用寿命。

优选地，所述落料软管的两侧还对称设有电器元件，所述电器元件分别与同侧的提拉气缸、上夹气缸和下夹气缸的控制阀气动连接。所述电器元件与提拉气缸、上夹气缸和下夹气缸就近设置，缩短控制气管长度，提拉气缸、上夹气缸和下夹气缸反应迅速，避免时间差造成反应慢，影响计量精度问题，同时，提供设备效率。

优选地，所述上夹板和下夹板的两端分别连接有导向机构，所述导向机构包括导向杆和直线轴承，所述直线轴承固定设置在箱体的侧壁上，所述导向杆贯穿在直线轴承内且可在直线轴承内滑动，所述导向杆的一端与上夹板或下夹板的端部连接。在上夹板和下夹板水平方向运动时，所述导向杆在直线轴承内滑动且两端的导向杆的滑动距离同步，起到对上夹板和下夹板的导向目的，使上夹板和下夹板移动时不会偏斜。

优选地，所述下夹板两端的导向杆外套设有弹簧，所述弹簧套设在下夹板与直线轴承之间的导向杆外侧壁上。当突发情况下设备断电或断气后，依靠弹簧的弹力推动下夹板夹紧落料软管截断粉体物料的下落。

优选地，所述箱体的前侧通过销轴连接有箱门，所述箱门上设有门锁，所述箱体的侧壁外分别固定设有防护罩。设备在运行过程中，所述箱门关闭，门锁锁住，放置误操作的产生，箱体两侧的防护罩可以保护各个元器件，避免安全隐患的出现。

利用上述的一种粉体用垂直落料夹管给料器的给料方法，所述给料方法包括初步计量给料方法和精确计量给料方法，所述初步计量给料方法包括：分别通过电器元件控制落料软管两侧的上夹气缸的行程，使上夹板向落料软管中心轴方向移动而夹紧落料软管的侧壁，使落料软管内形成不同的截径，利用粉体物料通过不同截径通道落料量不同的原理，控制初步计量给料；所述落料软管两侧的上夹气缸可分别设置不同的行程，通过两个上夹气缸不同的行程组合控制不同的截径进行初步计量给料。

进一步地，所述精确计量给料方法包括：首先，分别通过电器元件控制落料软管两侧的下夹气缸的行程，使下夹板移动到落料软管的中心而夹紧截断落料软管，截断粉体物料的下落；然后，分别通过电器元件控制上夹气缸的行程，使上夹板向落料软管中心轴方向移动指定距离，使上夹板夹紧的落料软管截径变小，当粉体物料填满下夹板与上夹板之间的落料软管后，分别通过电器元件控制上夹气缸的行程，使上夹板移动到落料软管的中心而夹紧截断落料软管的上部粉体物料；最后，通过电器元件控制落料软管两侧的下夹气缸的行程，使下夹板复位，上夹板和下夹板之间的被截断的粉体物料下落，实现精确计量给料。

进一步地，反复重复上述的动作步骤，可实现精确计量给料的交替给料功能。

本发明的有益效果如下：

本发明一种粉体用垂直落料夹管给料器及其给料方法由于采用了以上技术方案，粉体物料在落料软管内重力自由下落，接触表面光滑且接触面积少，无异形结构，落料软管与箱体实现无工具快速拆装，清洗方便。通过夹紧机构控制管道截径实现初步计量给料，上下夹紧机构交替截断实现交替下落的精确计量给料，智能控制落料方式，能够根据不同特性物料进行调整，应用广泛，两种给料方式，每种包含多段位逐级递减方式，同时提高生产效率及计量精度。该夹管给料器无机械传动机构，结构简单、能耗、成本低。采用重力落料方式，落料速度快、产能高，适合应用在生物医药、食品等行业的粉体喂料计量系统中。

上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1示出本发明的一种粉体用垂直落料夹管给料器的轴向剖面结构示意图。

图2示出本发明的一种粉体用垂直落料夹管给料器的径向剖面结构示意图。

主要附图标记说明：

1-落料软管，2-箱体，3-防护罩，4-提拉气缸，5-提拉连接杆，6-提拉板，7-电器元件，8-上夹气缸，9-上夹气缸连接杆，10-上夹板，11-下夹气缸，12-下夹气缸连接杆，13-下夹板，14-导向杆，15-直线轴承，16-弹簧，17-箱门，18-门锁，19-落料软管外凸起。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在所述元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

如图1-图2所示，一种粉体用垂直落料夹管给料器，包括落料软管1、箱体2和上夹紧机构，所述箱体2的顶板和底板对应设有软管连接孔，所述落料软管1贯穿软管连接孔并与箱体2固定连接，所述箱体2的前侧通过销轴连接有箱门17，所述箱门17上设有门锁18，所述箱体2的侧壁外分别固定设有防护罩3。设备在运行过程中，所述箱门17关闭，门锁18锁住，放置误操作的产生，箱体2两侧的防护罩3可以保护各个元器件，避免安全隐患的出现。

所述上夹紧机构对称设置在落料软管1的两侧，所述上夹紧机构包括上夹气缸8、上夹气缸连接杆9和上夹板10，所述上夹气缸8固定设置在箱体2的侧壁上，所述上夹板10的中部通过上夹气缸连接杆9与上夹气缸8的输出端连接，所述上夹板10在落料软管1外侧壁的两侧对称设置。落料软管1选用食品级硅橡胶材质，适用于生物医药、食品等行业。粉体物料经落料软管1的内部由于重力自由下落供料至下部包装袋或桶形容器内，保证落料软管1的内部无死角。落料软管1与快装密封圈制作成一体式的结构，快装密封圈可以与箱体2的软管连接孔配合，实现无工具快速拆装，清洗方便。在粉体下落过程中，落料软管1两侧的上夹气缸8控制上夹板10向落料软管1中心轴方向移动而夹紧落料软管1的侧壁，使落料软管1内形成不同的截径，利用粉体物料通过不同截径通道落料量不同的原理，控制初步计量给料。

所述落料软管1的两侧还对称设有下夹紧机构，所述下夹紧机构设置在上夹紧机构的下方，所述下夹紧机构包括下夹气缸11、下夹气缸连接杆12和下夹板13，所述下夹气缸11固定设置在箱体2的侧壁上，所述下夹板13的中部通过下夹气缸连接杆12与下夹气缸11的输出端连接，所述下夹板13在落料软管1外侧壁的两侧对称设置，所述下夹板13和上夹板10在垂直方向上互相平行设置。根据具体应用需求，还可以设置多组的夹紧机构，夹板的执行器可以是气缸、油缸、电推杆或电机中的一种或几种。

所述落料软管1两侧的下夹气缸11控制下夹板13向落料软管1中心轴方向移动而夹紧截断落料软管1的上部粉体物料，截断粉体物料的下落；然后，分别通过电器元件7控制上夹气缸8的行程，使上夹板10向落料软管1中心轴方向移动指定距离，使上夹板10夹紧的落料软管1截径变小，当粉体物料填满下夹板13与上夹板10之间的落料软管1后，上夹气缸8控制上夹板10移动到落料软管1的中心而夹紧截断落料软管1的上部粉体物料；下夹气缸11控制下夹板13复位，上夹板10和下夹板13之间的被截断的粉体物料下落，实现精确计量给料。

所述落料软管1的两侧还对称设有提拉机构，所述提拉机构包括提拉气缸4、提拉连接杆5和提拉板6，所述提拉气缸4固定设置在箱体2的顶板下表面，所述提拉板6通过提拉连接杆5与提拉气缸4的输出端连接，所述落料软管1的外侧壁上设有落料软管外凸起19，所述提拉板6在落料软管1外侧壁的两侧对称设置且设置在落料软管外凸起19的下方。当落料软管1被夹紧变形后，所述提拉气缸4带动提拉板6向上移动，提拉板6带动落料软管外凸起19随着落料软管1的外壁上提后回复初始状态。落料软管外凸起19配合提拉板6的提拉，实现落料软管1的快速回圆，避免存料，提高落料软管1的使用寿命。

所述落料软管1的两侧还对称设有电器元件7，所述电器元件7分别与同侧的提拉气缸4、上夹气缸8和下夹气缸11的控制阀气动连接。所述电器元件7与提拉气缸4、上夹气缸8和下夹气缸11就近设置，缩短控制气管长度，提拉气缸4、上夹气缸8和下夹气缸11反应迅速，避免时间差造成反应慢，影响计量精度问题，同时，提供设备效率。

所述上夹板10和下夹板13的两端分别连接有导向机构，所述导向机构包括导向杆14和直线轴承15，所述直线轴承15固定设置在箱体2的侧壁上，所述导向杆14贯穿在直线轴承15内且可在直线轴承15内滑动，所述导向杆14的一端与上夹板10或下夹板13的端部连接。所述下夹板13两端的导向杆14外套设有弹簧16，所述弹簧16套设在下夹板13与直线轴承15之间的导向杆14外侧壁上。在上夹板10和下夹板13水平方向运动时，所述导向杆14在直线轴承15内滑动且两端的导向杆14的滑动距离同步，起到对上夹板10和下夹板13的导向目的，使上夹板10和下夹板13移动时不会偏斜。当突发情况下设备断电或断气后，依靠弹簧16的弹力推动下夹板13夹紧落料软管1截断粉体物料的下落。

利用上述的一种粉体用垂直落料夹管给料器的给料方法，所述给料方法包括初步计量给料方法和精确计量给料方法，所述初步计量给料方法包括：分别通过电器元件7控制落料软管1两侧的上夹气缸8的行程，使上夹板10向落料软管1中心轴方向移动而夹紧落料软管1的侧壁，使落料软管1内形成不同的截径，利用粉体物料通过不同截径通道落料量不同的原理，控制初步计量给料；所述落料软管1两侧的上夹气缸8可分别设置不同的行程，通过两个上夹气缸8不同的行程组合控制不同的截径进行初步计量给料。

进一步地，所述精确计量给料方法包括：首先，分别通过电器元件7控制落料软管1两侧的下夹气缸11的行程，使下夹板13移动到落料软管1的中心而夹紧截断落料软管1，截断粉体物料的下落；然后，分别通过电器元件7控制上夹气缸8的行程，使上夹板10向落料软管1中心轴方向移动指定距离，使上夹板10夹紧的落料软管1截径变小，当粉体物料填满下夹板13与上夹板10之间的落料软管1后，分别通过电器元件7控制上夹气缸8的行程，使上夹板10移动到落料软管1的中心而夹紧截断落料软管1的上部粉体物料；最后，通过电器元件7控制落料软管1两侧的下夹气缸11的行程，使下夹板13复位，上夹板10和下夹板13之间的被截断的粉体物料下落，实现精确计量给料。

进一步地，反复重复上述的动作步骤，可实现精确计量给料的交替给料功能。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。