一种锥底筒仓出料装置及其出料方法与流程

1.本发明涉及料仓的出仓设备领域，特别涉及一种锥底筒仓出料装置及其出料方法。


背景技术：

2.锥底筒仓在酒厂、粮油、饲料、化工等行业中应用广泛，在储存谷物、稻壳等各种散料时多采用锥底筒仓，卸料时仓内物料在自身重力作用下从锥斗底部的出料口流出。仓内物料的流动性主要取决于自身的安息角和摩擦角，往往需要筒仓下部的锥斗倾角不小于55
°
时才能实现自流出料，这样对于容积（直径）较大的筒仓而言，其锥斗部分就需要足够的高度，从而导致整个筒仓及其重心加高，建设成本会明显增加；而且即便如此，仓内物料在储存一段时间后，在挤压、散热、排潮等各种物理化学因素的作用下，容易出现板结、起拱等现象，导致卸料困难或者不能出仓，严重影响生产运行；因此需要在筒仓的锥斗底部设置出料装置强制破拱，使物料恢复流动状态从而顺利出料。
3.当前锥底筒仓的破拱出料装置，通常采用螺旋形式的出仓机，出料螺旋的一端由底部的旋转机构进行支撑，另一端采用悬挑结构斜向伸入筒仓的锥斗内部，旋转机构的上沿与筒仓锥斗的下端连接。工作时出料螺旋在筒仓锥斗中绕料仓中心轴线公转，同时绕自身中心轴线自转，即螺旋主体扫过筒仓锥斗侧面内壁以强力破除仓内物料的板结和起拱现象，同时螺旋叶片也在不停旋转推动接触到的物料下行去往出料口。出料螺旋通常采用悬挑方式，仅有一端安装在旋转机构上，而另一端则悬空伸入筒仓内部，为了覆盖较大的扫描面积提升破拱效果，出料螺旋需要足够的长度，此时为了保证足够的刚度和强度，出料螺旋需要较粗的主轴直径，出料螺旋在锥斗内运动时迎向物料的正面接触面积很大，启动和运行时也因此产生很大阻力。
4.出料螺旋采用悬挑方式时，如果仅使用一套驱动装置完成公转和自转两个运动，传动机构就会比较复杂，而传动机构位于出料口处，复杂的机构不但会占用空间或路线阻碍物料流动，而且容易出现故障并难以维修，因此通常都是采用两套驱动装置分别完成自转和公转，为了获得大的转矩，有时还会采用液压驱动。
5.出料螺旋公转时，其自转驱动装置也随之在大范围空间内回转运动，为使线缆不被扭伤和拉断，需要从旋转机构中心区域的内部引入接线并使用集电环，根据现行相关规范涉及粉尘爆炸危险级别很高的20区，因此必须采用相应级别的防爆电气设备和密封安装方式，即便如此防爆集电环仍需要安装在旋转机构中心区域的内部，出料螺旋的电动机通过电缆与集电环连接，集电环再与外部电缆连接以获取驱动电能和控制信号。
6.出料螺旋在料仓内运动时迎向物料的正面接触面积很大，因此掩埋在物料中启动和运行时阻力很大，导致配套驱动装置的转矩和功率都必须很高，甚至需要配备液压装置进行驱动，而且其自转和公转需要两套驱动装置分别完成；此外电气接线需要引入旋转机构内部，为了保证安全需要采用相应级别的防爆电气设备，但防爆集电环仍需安装在旋转机构内部，受狭小空间所限，出现故障时维修不便；出料螺旋的联轴器或者耦合器同样面临
这一问题。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是提供一种锥底筒仓出料装置及其出料方法，强制破拱，能够有利于锥底筒仓出料，不会大量涌入造成出料口堵塞，设备的运动部件阻力大幅减小。
8.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种锥底筒仓出料装置，包括机体，机体包括顶部料盘和设置在顶部料盘底部的支撑框架，顶部料盘与锥底筒仓底部连接，顶部料盘底部设有出料筒，出料筒底部设有下连接法兰，顶部料盘上方设有减压锥，减压锥设置在锥底筒仓内，减压锥上设有若干料口，减压锥与主轴连接，主轴下端穿过出料筒，回转支承的内圈与出料筒的下连接法兰通过螺栓连接，主轴下端通过连接机构与回转支承的外圈连接，回转支承通过驱动机构进行驱动。
9.优选的方案中，所述机体上侧设有若干刮料器，刮料器与主轴连接。
10.优选的方案中，所述刮料器的刮板为曲线结构。
11.优选的方案中，所述刮料器通过连接板与减压锥连接，连接板通过连接杆与主轴连接，所述机体上侧设有挡料环，挡料环与刮料器端部连接。
12.优选的方案中，所述料口上设有分隔条栅。
13.优选的方案中，所述连接机构包括主轴筒体，主轴筒体通过连接肋板与连接内筒连接，连接内筒与主轴通过螺纹连接，主轴筒体上端设有上连接法兰，上连接法兰与回转支承的外圈通过螺栓连接。
14.优选的方案中，所述主轴筒体底部设有出料斗，出料斗通过支撑架与支撑框架连接。
15.优选的方案中，所述驱动机构包括设置在支撑框架上的驱动轴，驱动轴上设有与回转支承的外圈上的轮齿配合的主动齿轮，驱动轴另一端设有同步齿轮，驱动电机的输出端设有与同步齿轮配合的驱动齿轮。
16.优选的方案中，所述主轴顶部设有吊装耳板。
17.本发明还提供一种锥底筒仓出料装置的出料方法，包括如下步骤：步骤一、将机体通过螺栓与锥底筒仓底部连接，减压锥设置在锥底筒仓内；步骤二、筒仓内装载物料时，物料堆积在减压锥上方，在物料起拱时，驱动机构驱动主轴和减压锥进行转动，使起拱部位垮塌；步骤三、当需要出料时，驱动机构启动，带动主轴、减压锥以及刮料器持续转动，物料从料口以及减压锥和顶部料盘之间的缝隙中流入减压锥内，刮料器对物料进行旋转推动，使物料从出料筒中排出。
18.本发明提供的一种锥底筒仓出料装置及其出料方法，具有以下有益效果：1、设备能耗大幅度降低。通过设置减压锥以阻隔物料，刮料器不会被上方坍塌的物料掩埋，大幅度降低启动时的阻力和转矩。设备运行时减压锥的转动，使得物料流入减压锥下方的流速受限，不会突然大量涌入。
19.2、实现先进先出、料流稳定。
20.采用的减压锥在旋转时，其侧面的料口也在不停旋转切割料流，使得漏入减压锥
下方的物料流速是受限的，而且是从各个角度方向上均匀漏下去，实现先进先出，而且物料的流速与减压锥的转速直接相关，既均匀且可控。
21.3、设备运行仅使用一种旋转运动。
22.减压锥和刮料器都安装在同一根主轴上，主轴的旋转带动减压锥和刮料器运动，完成扰动物料和刮料出料。驱动机构固定在支撑框架上，不在较大进行空间范围内往复运动或回转运动，可以设置全面的围护装置。
23.4、驱动装置和传动组件全部位于料仓外部。
24.驱动机构安装在料仓外部，电气设备防爆等级要求较低。驱动电机固定在支撑框架上，不随运动装置一起旋转，无需采用集电环组件。传动组件全部位于料仓和物料通道外部，润滑剂不会污染物料，便于维护和检修。
25.5、刮料器的刮板采用螺线形式，在刮料器随主轴一起转动时，易于楔入物料，可以获得更好的推料效果，且应力较小，不易扭转和弯折。
附图说明
26.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明的正视图；图3为本发明的右视图；图4为本发明的俯视图；图5为本发明的剖视图；图6为主轴与连接机构的连接示意图；图7为刮料器的立体结构示意图；图8位刮料器的的俯视图；图中：机体1，减压锥2，主轴3，回转支承4，刮料器5，连接板6，挡料环7，主轴筒体8，连接肋板9，连接内筒10，出料斗11，支撑架12，主动齿轮13，同步齿轮14，驱动电机15，驱动齿轮16，吊装耳板17，驱动轴18，顶部料盘101，支撑框架102，出料筒103，下连接法兰104，料口201，分隔条栅202，上连接法兰801。
具体实施方式
27.如图1~4所示，一种锥底筒仓出料装置，安装于筒仓锥斗底部作为出仓机，适用于直径≤12m的筒仓，仓容通常在3000m
³
以内。
28.包括机体1，机体1包括顶部料盘101和设置在顶部料盘101底部的支撑框架102，顶部料盘101为圆盘结构，顶部料盘101与锥底筒仓底部连接，顶部料盘101通过与锥底筒仓的主料口采用法兰结构进行连接。
29.顶部料盘101底部设有出料筒103，出料筒103设置在顶部料盘101的中心位置，出料筒103底部设有下连接法兰104，顶部料盘101上方设有减压锥2，减压锥2可以是圆锥形或者锥台形，减压锥2设置在锥底筒仓内，减压锥2上设有若干料口201，减压锥2与主轴3连接，主轴3对减压锥2进行支撑，减压锥2外侧可以设置扰动纹或扰动部件，增强对增强扰动效果，使起拱部位垮塌。减压锥2将筒仓内的物料阻隔在自身上方，圆锥形或者锥台形结构可
以分散上方堆积的大量物料的重量造成的巨大压力，从而减小启动和运转时的阻力和转矩，降低装置所需功率。
30.主轴3下端穿过出料筒103，延伸至顶部料盘101的下方，回转支承4的内圈与出料筒103的下连接法兰104通过螺栓连接，主轴3下端通过连接机构与回转支承4的外圈连接，回转支承4的外侧设有轮齿，回转支承4通过驱动机构进行驱动。驱动机构可以设置为一组或多组进行协同工作。
31.优选的，所述机体1上侧设有若干刮料器5，刮料器5与主轴3连接。刮料器5随主轴3同步转动。
32.回转支承4可以实现主轴3与机体1之间形成相对运动，即在机体1与筒仓锥底固定后只能静止的情况下，实现主轴3可以按要求进行旋转，同时安装在主轴3上的减压锥2和刮料器5并不与机体1接触，因此减压锥2和刮料器5随主轴3一起旋转也与机体1之间形成相对运动。
33.筒仓内装载物料时，物料堆积在减压锥2上方，在物料起拱时，启动本装置使减压锥2旋转运动，此时减压锥2的外侧表面与静止的物料之间会有相对运动，扰动物料破坏起拱部位。因为减压锥2的旋转扫描运动，物料从其侧面的料口201漏入减压锥2下方的流速是有限可控的，起拱部位坍塌后物料不会大量涌入减压锥2下方掩埋刮料器5和主轴3，随着刮料器5的旋转将漏入减压锥2下方的物料推送去往机体1中心区域的出料筒103，依次经过回转支承4的通道部位和主轴3与连接机构的空隙部位后，实现出料。
34.仓内物料通过减压锥2侧面的料口201漏入减压锥2下的流速是受限的，不会突然涌入大量物料到减压锥下方将刮料器5掩埋，保证减压锥2下方的刮料器5可以及时将流入减压锥2下方的物料推向机体1中心区域的出料筒103。这样极大的极大程度地消除设备启动和运行时的阻力，使得本装置的装机功率和所需转矩大幅度减小，不但可以节能降耗，而且通过合理的结构形式降低了对材质和强度的要求。
35.优选的，如图7~8所示，所述刮料器5的刮板为曲线结构。具体的，刮料器5的刮板采用特殊设计的螺线形式，刮料器5的刮板从中心区域呈螺线形向周边展开，在刮料器5随主轴3一起转动时，易于楔入物料，可以获得更好的推料效果，且应力较小，不易扭转和弯折。刮料器5的弧形刮板可以为两片、三片或者更多构成一组，在行进过程中可以更好的楔入物料中，获得更好的刮料效果，并降低阻力和能耗。螺旋结构的刮料器5应力较小，不易弯折和损坏。
36.通过设置刮料器5，在对物料进行拨动的同时，使其沿刮料器5向出料筒103移动，实现顺利出料。
37.优选的，所述刮料器5通过连接板6与减压锥2连接，连接板6通过连接杆与主轴3连接，所述机体1上侧设有挡料环7，挡料环7与刮料器5端部连接。
38.刮料器5通过连接板6与减压锥2连接，连接板6通过连接杆与主轴3连接进行支撑加强，使刮料器5、减压锥2以及主轴3连接构成整体以增加强度和稳定性。通过设置连接板6，能够防止在刮料时，刮料器5产生变形，提高其强度，提高构件的稳定性和抗扭性能，减小构件选材规格。
39.通过设置挡料环7一方面将各个刮料器5端部进行连接，提高刮料器5的强度，另一方面，可以对顶部料盘101上的物料进行阻挡，与刮料器5配合，能够防止物料移动至刮料器
5的端部缝隙。
40.所述料口201上设有分隔条栅202。分隔条栅202也可以用格栅代替，这样可以明显增强对减压锥2上方物料的扰动效果。
41.优选的，如图6所示，所述连接机构包括主轴筒体8，主轴筒体8通过连接肋板9与连接内筒10连接，连接内筒10与主轴3通过螺纹连接，主轴筒体8上端设有上连接法兰801，上连接法兰801与回转支承4的外圈通过螺栓连接。连接内筒10和主轴筒体8之间的空间可以进行下料。
42.进一步的，所述主轴筒体8底部设有出料斗11，出料斗11通过支撑架12与支撑框架102连接。
43.出料斗11上端与主轴筒体8衔接，下端与后续输送设备连接。通过设置出料斗11，对出料物料进行聚拢导料。
44.优选的，如图6所示，所述驱动机构包括设置在支撑框架102上的驱动轴18，驱动轴18上设有与回转支承4的外圈上的轮齿配合的主动齿轮13，驱动轴18另一端设有同步齿轮14，驱动电机15的输出端设有与同步齿轮14配合的驱动齿轮16，驱动电机14安装在支撑框架102上。
45.驱动机构可以设置一组或多组进行协同工作，驱动机构驱动回转支承4转动，带动主轴3作旋转运动。
46.优选的，所述主轴3顶部设有吊装耳板17。通过设置吊装耳板17方便对主轴3以及减压锥2进行吊装，方便设备的组装。
47.一种锥底筒仓出料装置的出料方法，其包括如下步骤：步骤一、将机体1通过螺栓与锥底筒仓底部连接，减压锥2设置在锥底筒仓内；步骤二、筒仓内装载物料时，物料堆积在减压锥2上方，在物料起拱时，驱动机构驱动主轴3和减压锥2进行转动，使起拱部位垮塌；步骤三、当需要出料时，驱动机构启动，带动主轴3、减压锥2以及刮料器5持续转动，物料从料口201以及减压锥2和顶部料盘101之间的缝隙中流入减压锥2内，刮料器5对物料进行旋转推动，使物料从出料筒103中排出。