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2020年新型电液动四通分料器的设计研究

编辑:扬州中悦机械有限公司时间:2020-09-01

由于传统电液动四通分料器的自身结构特点,其在实际使用过程中易出现漏料、卡料、过载等问题。本文介绍一种新型电液动四通分料器,该分料器采用全新的结构形式,解决上述传统四通分料器的问题,提高设备自身及输送系统的可靠性。


1 传统电液动四通分料器的结构、原理与缺点

1.1 结构

传统电液动四通分料器的结构形式如图 1 所示,主要由分料器箱体、2 台电液推杆、2 套翻板组成。

图 1 传统电液动四通分料器简图


1.2 工作原理

如图 1 所示,两台电液推杆分别驱动翻板 C1 和 C2绕枢轴 P1 和 P2 转动,翻板处于不同的位置以控制料流

流向,当两翻板各处于①、③位置时,料流向b;处于②、④位置时,料流向a;处于①、④位置时,料流向c。

1.3 缺点分析

为了防止翻板侧面漏料,翻板侧面与分料器箱体壁板间隙需控制在 3~5 mm 内。但仍然会有细小粒度物料从间隙中通过而出现漏料,同时,若粒度与间隙相近的物料落入间隙内,极易导致翻板卡料。另外,要完成三个出料方向的切换,两个翻板需要配合动作。当料流向a 时,翻板 C2 端头与分料器箱体壁板间存在缝隙,且翻板 C1 端头与翻板 C2 端头之间亦存在缝隙;当料流向b 时,情况与料流向a 时类似;当料流向c 时,翻板 C1 端头、翻板 C2 端头分别与分料器箱体壁板间存在缝隙。上述缝隙不会产生卡料,但无法避免漏料。

漏料造成物料损失、混料等问题,污染现场环境,影响正常生产;卡料则会导致电液推杆过载或无法推动翻板、甚至使翻板断轴的严重设备故障。由于传统电液动四通分料器是通过两套翻板联动实现料流切换,翻板与分料器箱体内壁之间、翻板与翻板之间的间隙需要人为进行调整设定,间隙过大会导致漏料情况更加严重,间隙过小则易出现挡板与分料器箱体内部之间碰撞,或者翻板与翻板之间碰撞,产生冲击,对设备长期运行不利。

目前,电液动三通分料器通过采用船形翻板及设置密封槽,已基本解决了漏料和卡料问题。但传统电液动四通分料器由于其双翻板联动的结构特点,翻板无法采用船形结构,目前尚无较好的办法有效解决漏料和卡料问题。

2 新型电液动四通分料器的结构、原理及优点

2.1 结构

本文介绍一种新型电液动四通分料器,结构形式如图 2 所示,主要由壳体、翻板、电液推杆、摆臂、导料收口等组成。

1. 电液推杆 2. 壳体 3. 摆臂 4. 导料收口 5. 翻板

图 2 新型电液动四通分料器简图


壳体主要采用钢板制作,内壁与物料接触面敷设衬板,共设4个接口法兰,其中1个进料接口,3个出料接口。翻板由 2 块圆形钢板、3 道隔板、旋转轴等部分构成,圆形钢板和隔板采用耐磨钢板。翻板的旋转轴通过轴承固定在壳体上,旋转翻板实现切换料流方向的功能。

电液推杆固定在壳体上,为翻板提供旋转的动力。电液推杆上设有位置信号开关,实时反馈动作所处位置。

摆臂一端与翻板的旋转轴连接,另一端与电液推杆连接,将电液推杆的直线运动转化为翻板的旋转运动。

壳体在进料口与翻板之间设有导料收口,具体结构形式如图 3 所示。


图 3 倒料收口结构简图


2.2 工作原理

新型电液动四通分料器工作原理如图 4 所示,物料经导料收口落入翻板内,电液推杆的伸缩动作可使翻板旋转至 3 个不同的工作角度,将料流引至 3 个不同的出料方向,从而实现四通分料的功能。

图 4 新型电液动四通分料器工作原理图

2.3 优点

新型电液动四通分料器将翻板设计为船形结构,同时在进料口和翻板之间设置有导料收口,所有物料通过导料收口全部落入船形翻板内,隔绝了物料进入翻板与壳体之间间隙的途径,从而不会发生漏料和卡料问题,具有很好的可靠性。结构更为简单,仅一套翻板,且除枢轴外翻板其他部位均不会与设备接触。单台电液推杆的控制也较两台电液推杆联动控制更为简单。因此,操作维护性好,运行更加平稳。电液推杆在电液动四通分料器中成本占比最大,而新型电液动四通分料器仅需一套电液推杆,因此,在经济性上更具优势。

3 总结

本文介绍的一种新型电液动四通分料器,采用全新结构形式,解决了目前传统电液动四通分料器存在的漏料和卡料问题,可靠性更高,更易于操作维护,制造成本更低,具有较好的应用前景。