CN117948801B - 一种自动化控制进料的管式炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管式炉技术领域，公开了一种自动化控制进料的管式炉，包括操作台，安装于操作台上的加热炉，加热炉内转动安装有炉管，炉管内设置有螺旋纹，炉管一端转动安装有收集管，另一端转动安装有加料管，加料管一端固定安装有加料电机，加料电机输出端固定安装有用于加料的螺杆，此自动化控制进料的管式炉，利用弧形板与弹簧以及感应板对料仓内物料的通过性进行感应，并控制搅拌电机带动转轴以及限位块转动，通过导向槽对限位块的限位，以及套筒内的螺纹槽对伸缩块的限位，使转筒带动楔形杆以及刮板转动并向下运动，对料仓内堵塞的物料进行疏通，同时将料仓内壁上结壳的物料进行刮除，有效解决了料仓内原料堵塞的问题。

Description

一种自动化控制进料的管式炉

技术领域

本发明涉及管式炉技术领域，具体为一种自动化控制进料的管式炉。

背景技术

管式炉是一种广泛应用于实验室和工业生产中的设备，主要运用于冶金、玻璃、热处理、锂电正负极材料、新能源、磨具等行业，是测定材料在一定气温条件下的专业设备，管式炉结构简单，操作容易，便于控制，能够连续进行生产，管式炉通常由炉体、加热元件、控制***等部分组成，炉体可以是单管、多管或管式反应器等形式，加热元件通常采用电热丝或电热棒等，可以调节加热温度和加热速率，控制***可以控制加热温度、加热时间等参数，保证实验或生产的顺利进行。

在管式炉工作过程中，通常采用人工手动进行加料等工序，受限于操作工人的熟练程度不同，以及长时间工作时的劳动强度，工人在操作过程中可能会发生操作失误的情况，造成管式炉生产效率低下，能源浪费，甚至设备损坏致使长时间停机停产等，且管式炉工作时的温度较高，工人操作失误时可能会导致一些安全事故的发生，而在使用料仓自动加料时，物料在料仓直径变窄处，易发生堵塞的问题，且物料中的水分在炉管内被蒸发出来后，遇到料仓内壁后易发生冷凝，当处理的是一些易吸水的物料时，物料易与料仓内壁上的水结合并形成结壳，会导致物料粘连在料仓内壁上，影响物料的通过性，可能造成料仓堵塞，为此，我们提出一种自动化控制进料的管式炉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化控制进料的管式炉，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动化控制进料的管式炉，包括操作台和固定安装在操作台上的加热炉，加热炉内固定安装有两个炉膛，两个炉膛之间转动安装有炉管，炉管内设置有螺旋纹，炉管一端转动安装有收集管，另一端转动安装有加料管，收集管一端固定安装有出气阀，收集管下方固定安装有收集仓，收集仓与收集管连通，加料管一端固定安装有加料电机，加料电机输出端固定安装有用于加料的螺杆，螺杆位于加料管内部，操作台上固定安装有传动电机，传动电机输出端固定安装有传动轮，炉管上固定安装有传动环，传动轮与传动环之间连接有传动带；

加料管上固定安装有料仓，料仓顶部固定安装有搅拌电机，搅拌电机输出端固定安装有转轴，转轴上固定安装有若干个限位块，转轴上滑动安装有转筒，转筒内壁上设置有若干个用于对限位块进行限位的导向槽，导向槽与限位块一一对应，转筒上固定安装有若干个伸缩块，料仓的顶部内壁上固定安装有套筒，套筒内设置有若干个用于对伸缩块进行限位的螺旋槽，套筒底部内壁设置有环形槽，每个螺旋槽均与环形槽连通，环形槽内固定安装有若干个导向块，导向块与螺旋槽一一对应，并位于螺旋槽与环形槽连通处，转筒下端固定安装有搅拌杆，搅拌杆上固定安装有若干个刮板，刮板呈圆周排列，搅拌杆下端转动安装有转动环，转动环上固定安装有支撑环，支撑环上固定安装有橡胶圈，搅拌杆上安装有与支撑环配合的下压环。

优选的，搅拌杆上设置有滑槽，滑槽内滑动安装有滑动件，滑动件上固定安装有若干个连接杆，每个连接杆一端均固定连接至下压环上，另一端均贯穿至滑动件内，转动环上设置有用于对连接杆端部进行限位的波纹槽。

优选的，下压环端截面呈楔形，支撑环上端呈斜面，下压环下端斜面与支撑环上端斜面之间形成研磨槽，研磨槽设置成便于物料进入的楔形。

优选的，料仓下端内壁上转动安装有弧形板，弧形板下端固定安装有若干个弹簧，料仓底部内壁上固定安装有感应板，每个弹簧一端均与感应板固定连接。

优选的，料仓呈漏斗状，橡胶圈的直径与料仓下端内壁的直径相同。

优选的，每个刮板两侧均设置成便于刮除料仓内壁结块的楔形，且其与搅拌杆的距离与料仓下端内壁的半径相同。

优选的，每个刮板上均固定安装有若干个用于减小搅拌阻力的楔形杆，每个楔形杆一端均与搅拌杆固定连接。

优选的，螺杆的直径与加料管内径相同，且螺杆一端伸入炉管内。

优选的，加料管上固定安装有进气阀与真空阀，真空阀一端固定连接有真空泵，进气阀一端固定连接有气瓶，真空泵与气瓶均固定安装于操作台上，进气阀内部与真空阀内部均固定安装有滤网。

优选的，滑槽内固定安装有若干个对滑动件进行限位的滑柱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用弧形板与弹簧以及感应板对料仓内物料的通过性进行感应，并控制搅拌电机带动转轴以及限位块转动，通过导向槽对限位块的限位，使转筒同步转动，并利用套筒内的螺纹槽对伸缩块的限位，使转筒转动的同时向下运动，带动楔形杆以及刮板转动并向下运动，对料仓内堵塞的物料进行疏通，同时将料仓内壁上结壳的物料刮除，有效解决了料仓内原料堵塞的问题。

本发明利用搅拌杆带动下压环与支撑环向下运动，通过橡胶圈使支撑环固定于料仓内壁上，通过滑柱对滑动件的限位，使搅拌杆带动下压环转动，并通过波纹槽对连接杆端部的限位，使下压环转动过程中上下往复运动，对落入研磨槽内结壳的物料研磨打散，便于后续对其处理，有效减小了料仓堵塞的可能性。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明中炉管内部的结构示意图；

图3为本发明中收集管内部的结构示意图；

图4为本发明中加料管的结构示意图；

图5为本发明中螺杆的结构示意图；

图6为本发明中料仓的结构示意图；

图7为本发明中弧形板的结构示意图；

图8为本发明中套筒和转轴的结构示意图；

图9为本发明中环形槽和导向块的结构示意图；

图10为本发明中导向槽和限位块的结构示意图；

图11为本发明中滑动件和滑柱的结构示意图；

图12为本发明中研磨槽的结构示意图。

图中：1、操作台；2、加热炉；3、炉膛；4、炉管；5、螺旋纹；6、传动电机；7、传动轮；8、传动环；9、传动带；10、收集管；11、出气阀；12、收集仓；13、螺杆；14、加料电机；15、进气阀；16、真空阀；17、真空泵；18、气瓶；19、滤网；20、料仓；21、搅拌电机；22、弧形板；23、弹簧；24、感应板；25、转轴；26、限位块；27、套筒；28、螺旋槽；29、环形槽；30、导向块；31、转筒；32、伸缩块；33、导向槽；34、搅拌杆；35、楔形杆；36、刮板；37、滑动件；38、滑柱；39、连接杆；40、下压环；41、转动环；42、波纹槽；43、研磨槽；44、支撑环；45、橡胶圈；46、加料管；47、滑槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：一种自动化控制进料的管式炉，包括操作台1，固定安装在操作台1上的加热炉2，加热炉2内固定安装有两个炉膛3，两个炉膛3之间转动安装有炉管4，加热炉2工作时，通过炉膛3对炉管4加热，炉管4内设置有螺旋纹5，用于推动炉管4内的物料移动，炉管4一端转动安装有收集管10，另一端转动安装有加料管46，收集管10一端固定安装有出气阀11，收集管10下方固定安装有收集仓12，收集仓12与收集管10连通，炉管4加工完毕的物料将掉入收集仓12内收集，加料管46上固定安装有进气阀15与真空阀16，真空阀16一端固定连接有用于对炉管4内部抽取真空的真空泵17，进气阀15一端固定连接有用于对炉管4内部填充惰性气体的气瓶18，真空泵17与气瓶18固定安装于操作台1上，进气阀15内部与真空阀16内部均固定安装有滤网19，防止物料在添加过程中掉入进气阀15或是真空阀16内，加料管46一端固定安装有加料电机14，加料电机14输出端固定安装有用于加料的螺杆13，螺杆13位于加料管46内部，螺杆13直径与加料管46内径相同，且螺杆13一端伸入炉管4内，通过加料电机14带动螺杆13旋转，使加料管46内的物料被持续向前推动，并掉入炉管4内，操作台1上固定安装有传动电机6，传动电机6输出端固定安装有传动轮7，炉管4上固定安装有传动环8，传动轮7与传动环8通过传动带9连接，传动电机6工作时，带动传动轮7转动，带动传动环8以及炉管4转动，使炉管4内的物料受到螺旋纹5推动向前移动；

加料管46上固定安装有料仓20，料仓20设置成漏斗状，便于物料向下流动，料仓20下端内壁上转动安装有弧形板22，弧形板22下端固定安装有若干个弹簧23，料仓20底部内壁上固定安装有感应板24，每个弹簧23一端均固定连接至感应板24上，当料仓20内存有物料时，弧形板22受上方物料的压迫，向下压缩弹簧23，感应板24感应到一定的压力，当物料稳定流出时，弧形板22所受的压力逐渐减小，弹簧23利用自身弹性缓慢伸长，感应板24受到的压力也逐渐减小，料仓20顶部固定安装有搅拌电机21，当感应板24受到的压力突然发生较大变化时，说明上方物料可能发生堵塞，导致弧形板22受力减小，使感应板24受力也突然减小，搅拌电机21工作，搅拌电机21输出端固定安装有转轴25，转轴25上固定安装有若干个限位块26，转轴25上滑动安装有转筒31，转筒31内壁上设置有若干个用于对限位块26进行限位的导向槽33，导向槽33与限位块26一一对应，搅拌电机21带动转轴25转动，通过导向槽33对限位块26的限位，转轴25将带动转筒31同步正向转动，转筒31上固定安装有若干个伸缩块32，料仓20的顶部内壁上固定安装有套筒27，套筒27内设置有若干个用于对伸缩块32进行限位的螺旋槽28，套筒27底部内壁上设置有环形槽29，每个螺旋槽28均与环形槽29连通，环形槽29内固定安装有若干个导向块30，导向块30与螺旋槽28一一对应，并位于螺旋槽28与环形槽29连通处，转筒31正向转动时，通过螺旋槽28对伸缩块32的限位，转筒31将正向转动并向下滑动，使伸缩块32最终进入环形槽29，伸缩块32正向转动，与导向块30接触后，将沿导向块30一侧斜面回缩，经过导向块30后弹出，继续沿环形槽29运动，同时限位块26滑动至导向槽33顶端，转筒31将保持转动不再下降；当搅拌电机21反转时，转轴25将带动转筒31反转，伸缩块32位于环形槽29内反向运动，与导向块30接触后，将受导向块30斜面限位，重新进入螺旋槽28内，使转筒31反向转动并向上滑动，使限位块26重新滑动至导向槽33底部，转筒31下端固定安装有搅拌杆34，搅拌杆34上固定安装有若干个刮板36，刮板36呈圆周排列，刮板36两侧设置成便于刮除料仓20内壁结块的楔形，刮板36与搅拌杆34的距离与料仓20下端内壁的半径相同，每个刮板36上均固定安装有若干个用于减小搅拌时阻力的楔形杆35，楔形杆35一端固定连接至搅拌杆34上，转筒31运动时将带动搅拌杆34同步运动，搅拌杆34转动向下运动时，将带动楔形杆35与刮板36转动并向下运动，将堵塞的物料疏通，且刮板36对料仓20下端内壁上物料的结壳刮除；

搅拌杆34下端转动安装有转动环41，转动环41上固定安装有支撑环44，支撑环44上固定安装有橡胶圈45，橡胶圈45的直径与料仓20下端内壁的直径相同，搅拌杆34向下运动时，带动支撑环44与橡胶圈45同步下降，支撑环44与橡胶圈45对料仓20内堵塞的物料进行疏通，并将料仓20内壁上粘结的物料初步刮除，便于刮板36后续进一步刮除，搅拌杆34向下运动过程中，由于橡胶圈45与料仓20内壁存在摩擦，当橡胶圈45与料仓20下端内壁接触时，带动支撑环44与转动环41停止转动，仅受搅拌杆34推动向下运动，搅拌杆34向下运动完毕时，橡胶圈45与支撑环44以及转动环41位于料仓20中停止运动，搅拌杆34上安装有与支撑环44配合的下压环40，下压环40呈楔形，支撑环44上端呈斜面，下压环40下端斜面与支撑环44上端斜面之间形成研磨槽43，研磨槽43设置成便于物料进入的楔形，刮板36刮除的结壳物料将落入研磨槽43内研磨打散后排出，便于对其进行后续加工，搅拌杆34上设置有滑槽47，滑槽47内滑动安装有滑动件37，滑槽47内固定安装有若干个对滑动件37限位的滑柱38，滑动件37上固定安装有若干个连接杆39，连接杆39一端固定连接在下压环40上，连接杆39另一端贯穿入滑动件37内，转动环41上设置有用于对连接杆39端部限位的波纹槽42，转动环41以及支撑环44停止运动后，通过滑柱38对滑动件37的限位，搅拌杆34将继续带动滑动件37与连接杆39以及下压环40转动，通过波纹槽42对连接杆39端部的限位，使滑动件37带动下压环40在转动过程中，沿滑槽47上下运动，使研磨槽43的高度持续发生改变，增大了其研磨打散的效率。

具体的，通过真空阀16与真空泵17将炉管4内部抽取真空后，再开启气瓶18与进气阀15对炉管4内填充惰性气体，启动传动电机6与加料电机14，通过加料电机14带动螺杆13旋转，使加料管46内的物料被持续向前推动，并掉入炉管4内，传动电机6工作时，带动传动轮7转动，通过传动带9，带动传动环8以及炉管4转动，使炉管4内的物料受到螺旋纹5推动向前移动，掉入收集仓12被收集，当料仓20内存有物料时，弧形板22受上方物料的压迫，向下压缩弹簧23，感应板24感应到一定的压力，当物料稳定流出时，弧形板22所受的压力逐渐减小，弹簧23利用自身弹性缓慢伸长，感应板24受到的压力也逐渐减小，当感应板24受到的压力突然发生较大变化时，说明上方物料可能发生堵塞，导致弧形板22受力减小，使感应板24受力也突然减小，将使搅拌电机21工作；

搅拌电机21工作时，将带动转轴25转动，通过导向槽33对限位块26的限位，转轴25将带动转筒31同步正向转动，转筒31正向转动时，通过螺旋槽28对伸缩块32的限位，转筒31正向转动并向下滑动，使伸缩块32进入环形槽29，伸缩块32正向转动时，与导向块30接触后，将沿导向块30一侧斜面回缩，经过导向块30后弹出，继续沿环形槽29运动，同时限位块26滑动至导向槽33顶端，转筒31将保持转动不再下降，当搅拌电机21反转时，转轴25带动转筒31反转，伸缩块32位于环形槽29内反向运动，与导向块30接触后，将受导向块30斜面限位，重新进入螺旋槽28内，使转筒31反向转动并向上滑动，使限位块26重新滑动至导向槽33底部，转筒31运动时带动搅拌杆34同步运动，搅拌杆34转动向下运动时，带动楔形杆35与刮板36转动并向下运动，将堵塞的物料疏通，且刮板36对料仓20下端内壁上物料的结壳刮除，刮板36刮除的结壳物料将落入研磨槽43内研磨打散后排出，便于对其后续加工，搅拌杆34向下运动时，将带动支撑环44与橡胶圈45同步下降，支撑环44与橡胶圈45将对料仓20内堵塞的物料疏通，并将料仓20内壁上粘结的物料初步刮除，便于刮板36后续进一步刮除，搅拌杆34向下运动过程中，由于橡胶圈45与料仓20内壁存在摩擦，当橡胶圈45与料仓20下端内壁接触时，将带动支撑环44与转动环41停止转动，仅受搅拌杆34推动向下运动，搅拌杆34向下运动完毕时，橡胶圈45与支撑环44以及转动环41位于料仓20中停止运动，转动环41以及支撑环44停止运动后，通过滑柱38对滑动件37的限位，搅拌杆34将继续带动滑动件37与连接杆39以及下压环40转动，通过波纹槽42对连接杆39端部限位，使滑动件37带动下压环40在转动过程中，沿滑槽47上下往复运动，使研磨槽43的高度持续发生改变，增大了其研磨打散的效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种自动化控制进料的管式炉，包括操作台（1）和固定安装在操作台（1）上的加热炉（2），其特征在于：加热炉（2）内固定安装有两个炉膛（3），两个炉膛（3）之间转动安装有炉管（4），炉管（4）内设置有螺旋纹（5），炉管（4）一端转动安装有收集管（10），另一端转动安装有加料管（46），收集管（10）一端固定安装有出气阀（11），收集管（10）下方固定安装有收集仓（12），收集仓（12）与收集管（10）连通，加料管（46）一端固定安装有加料电机（14），加料电机（14）输出端固定安装有用于加料的螺杆（13），螺杆（13）位于加料管（46）内部，操作台（1）上固定安装有传动电机（6），传动电机（6）输出端固定安装有传动轮（7），炉管（4）上固定安装有传动环（8），传动轮（7）与传动环（8）之间连接有传动带（9）；

加料管（46）上固定安装有料仓（20），料仓（20）顶部固定安装有搅拌电机（21），搅拌电机（21）输出端固定安装有转轴（25），转轴（25）上固定安装有若干个限位块（26），转轴（25）上滑动安装有转筒（31），转筒（31）内壁上设置有若干个用于对限位块（26）进行限位的导向槽（33），导向槽（33）与限位块（26）一一对应，转筒（31）上固定安装有若干个伸缩块（32），料仓（20）的顶部内壁上固定安装有套筒（27），套筒（27）内设置有若干个用于对伸缩块（32）进行限位的螺旋槽（28），套筒（27）底部内壁设置有环形槽（29），每个螺旋槽（28）均与环形槽（29）连通，环形槽（29）内固定安装有若干个导向块（30），导向块（30）与螺旋槽（28）一一对应，并位于螺旋槽（28）与环形槽（29）连通处，转筒（31）下端固定安装有搅拌杆（34），搅拌杆（34）上固定安装有若干个刮板（36），刮板（36）呈圆周排列，搅拌杆（34）下端转动安装有转动环（41），转动环（41）上固定安装有支撑环（44），支撑环（44）上固定安装有橡胶圈（45），搅拌杆（34）上安装有与支撑环（44）配合的下压环（40）；

搅拌杆（34）上设置有滑槽（47），滑槽（47）内滑动安装有滑动件（37），滑动件（37）上固定安装有若干个连接杆（39），每个连接杆（39）一端均固定连接至下压环（40）上，另一端均贯穿至滑动件（37）内，转动环（41）上设置有用于对连接杆（39）端部进行限位的波纹槽（42），下压环（40）端截面呈楔形，支撑环（44）上端呈斜面，下压环（40）下端斜面与支撑环（44）上端斜面之间形成研磨槽（43），研磨槽（43）设置成便于物料进入的楔形。

2.根据权利要求1所述的一种自动化控制进料的管式炉，其特征在于：料仓（20）下端内壁上转动安装有弧形板（22），弧形板（22）下端固定安装有若干个弹簧（23），料仓（20）底部内壁上固定安装有感应板（24），每个弹簧（23）一端均与感应板（24）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动化控制进料的管式炉，其特征在于：料仓（20）呈漏斗状，橡胶圈（45）的直径与料仓（20）下端内壁的直径相同。

4.根据权利要求3所述的一种自动化控制进料的管式炉，其特征在于：每个刮板（36）两侧均设置成便于刮除料仓（20）内壁结块的楔形，且其与搅拌杆（34）的距离与料仓（20）下端内壁的半径相同。

5.根据权利要求4所述的一种自动化控制进料的管式炉，其特征在于：每个刮板（36）上均固定安装有若干个用于减小搅拌阻力的楔形杆（35），每个楔形杆（35）一端均与搅拌杆（34）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种自动化控制进料的管式炉，其特征在于：螺杆（13）的直径与加料管（46）内径相同，且螺杆（13）一端伸入炉管（4）内。

7.根据权利要求1所述的一种自动化控制进料的管式炉，其特征在于：加料管（46）上固定安装有进气阀（15）与真空阀（16），真空阀（16）一端固定连接有真空泵（17），进气阀（15）一端固定连接有气瓶（18），真空泵（17）与气瓶（18）均固定安装于操作台（1）上，进气阀（15）内部与真空阀（16）内部均固定安装有滤网（19）。

8.根据权利要求1所述的一种自动化控制进料的管式炉，其特征在于：滑槽（47）内固定安装有若干个对滑动件（37）进行限位的滑柱（38）。