专利名称：散料配料器及配料系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流量秤及配料器技术领域，尤其涉及失重式散料配料器及由该失 重式散料配料器组成的配料系统。
背景技术：
现有技术中，按照国家计量器具检测大纲分类，斗式静态精确称量(累计称量的 准确度)和动态、连续不间断均勻放料(瞬时流量称量的准确度)属于两个称量工艺科目， 尚没有将其统一的称重设备或者配料设备。同时，现有技术的散料配料器，物料在配料器中需要相应的动力装置，以保证物料 的流动，由于需要相应的动力装置，因此带来了称量工作准确度不高和物料破损率大的问 题。即因物料流动需外部施予的驱动力，所以给料、称量和特别是放料工作，均要受到 外力振动干扰，无法实现静止状态下进行称量，因此整体称量精确度不高。且物料流动中， 会有驱动设备造成的挤压、摩擦的工艺破损。

实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种散料配料器，以实现斗式静态精确称量和动态、 连续不间断均勻放料的统一，并解决称量工作准确度不高和物料破损率大的技术问题。本实用新型的另一目的在于，提供一种具有本实用新型散料配料器的配料系统。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下一种散料配料器，包括进料装置，设置于所述散料配料器的顶部，包含进料仓， 连接于外部给料装置的底部；进料阀，设置于所述进料仓内，连接于所述外部给料装置的底 端；称量装置，设置于所述散料配料器的中部，包含称量料斗，所述称量料斗的顶端软连 接于所述进料仓；一对称重传感器，连接于所述称量料斗的两侧，以对所述称量料斗内的散 料进行实时称量；出料装置，设置于所述散料配料器的底部，包含出料仓，软连接于所述 称量料斗的底部；出料阀，设置于所述出料仓内，在所述称量料斗的底端；控制仪表，连接 于所述进料阀、所述出料阀及所述称重传感器，所述控制仪表接收并根据所述称重传感器 传来的实时称重数据，控制所述进料阀的间断进料动作与所述出料阀的连续出料动作。本实用新型的散料配料器，优选的，所述进料阀为气动式杠杆驱动的弧形阀。本实用新型的散料配料器，优选的，所述出料阀为电动式回转轴驱动的弧形阀。本实用新型的散料配料器，优选的，所述一对称重传感器中，其中之一与所述称量 料斗固定连接，其中另一与所述称量料斗浮动连接，所述称重传感器为L6G型称重传感器。本实用新型的散料配料器，优选的，所述称量料斗的上部为立方体状，中部为圆柱 状，底部为圆锥状，所述上部、中部和底部的中心线共线。本实用新型的散料配料器，优选的，所述圆锥状的底部的容积等于所述出料下限。
0014]本实用新型的散料配料器，优选的，所述称量料斗的上部内设置有缓冲板，所述缓冲板为面积为所述称量料斗截面积九分之一的正方形，由两平行杆支撑于所述称量料斗内 的中央位置。本实用新型的散料配料器，优选的，所述上部与所述中部之间设置有倾斜的过渡 部，所述过渡部延伸入所述中部一段距离。本实用新型的散料配料器，优选的，所述出料仓包括软连接部和出料斗，所述称量 料斗的中部向下延伸形成一套筒，所述出料斗通过所述软连接部软连接于所述套筒。本实用新型的配料系统，具有本实用新型的散料配料器。本实用新型的有益效果在于，集中和跨跃了斗式静态精确称量和动态、连续不间 断均勻放料两个矛盾而统一的称量工艺科目。本实用新型的散料配料器，设备整体工作循 环过程，都充分利用被称量物料向下流动的自身重力完成。其辅助动力装置(例如进料阀 与出料阀的动力装置)只是在工作中起到物料节流作用；优点是1、称量工作准确度高本实用新型的散料配料器工作中，因物料流动无需外部施 予的驱动力。不论给料、称量和特别是放料工作，均无外力振动干扰，几乎在是静止状态下 进行，故整体称量精确度高。2、物料破损率小设备工作中，物料的流动全凭自身动力，无需外部的驱动力。因 此物料工作流动中，不存在因驱动设备造成的挤压、摩擦的工艺破损。3、低碳节能由于被称量物料向下流动的自身重力完成，因此不需相应的动力装 置，所以低碳节能。

图1为本实用新型实施例的散料配料器的示意图。图2为图1的侧视示意图。图3为图1中的B-B剖视图。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的 是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且 其中的说明及所附附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。本实用新型实施例的配料系统，具有本实用新型实施例的散料配料器。本实用新 型的散料配料器，可以应用于本实用新型的配料系统，但不限于此，也可用于其他需要进行 散料配料的场合。以下介绍本实用新型散料配料器的应用场合、结构及工作原理。本实用新型的散料配料器及配料系统，适用于包括冶金、有色、化工、建材、粮食、 食品等行业中，需要对相对干燥、粒度均勻的散状固体生产原料，在连续均勻输送过程中， 进行动态同步并具有较高称量、配比准确度的工艺现场。所述的相对干燥、粒度均勻的散状 固体生产原料，可例如为大米、谷物等。本实用新型的散料配料器，其型号为HMP-S型，其称重原理属于失重秤的称量原 理，因此也可称为失重式散料配料器。本实用新型的散料配料器，如单机使用，可对被输送 原料的瞬时流量和累计总量进行同步动态精准跟踪控制；多机使用，则使多条不同品种、不
4同流量设置的原料输送线，形成原料混合前的准确工艺配比。本实用新型的散料配料器，由机械结构及具有工作程序的控制仪表组成，因此，控 制仪表相当于是散料配料器的控制装置，所述工作程序即所述控制仪表的仪表软件，是通 过预先编制并存储于控制仪表中的用于完成所述散料配料器的工作循环及发出或接收工 作指令的程序，所述控制仪表具有记录、控制、调节、显示和执行等功能，因此相应的具有多 个程序单元，例如记录单元(用于记录所述实时称量值)、运算单元(例如对单次所装入的 散料重量进行运算)，所述控制仪表还具有调节单元(例如调节所述出料阀的开启角度)、 显示单元(例如通过仪表盘显示所述实时称量值)、和执行单元(例如执行所述进料阀的开 闭)等。其中的机械结构主要包括进料阀1、称量料斗2 (连接有称重传感器4)、出料阀3 及框架5等部件，还包括进料仓6和出料仓7等部件。称重传感器4用以对称量料斗2内的 物料进行实时称量，控制仪表接收所述实时称量值以用于控制进料阀1、出料阀3的动作， 完成进料、称量及出料的动作。以下先详细介绍本实用新型散料配料器的机械组成结构。如图1和图2所示A、进料装置，包括进料阀1与进料仓6，进料阀1也可称为给料阀，设置于散料配料 器顶部的进料仓6内，优选的为气动进料阀，包括弧形阀门11和用于驱动弧形阀门11开闭 的气缸推杆12，进料阀1安装于散料配料器的最顶端，进料仓6的顶部通过连接法兰14连 接使用现场的料仓(储存散料的料仓)，进料仓的底部通过软连接部60 (例如橡胶套)与称 量料斗2的顶部实现软连接。设置软连接部60，可起到防尘作用，还可以通过软连接使称量 料斗2相对独立于其他装置而提高称量准确性。进料阀1以压缩空气推动的气缸13为动力源；气缸13内的气路与电磁阀紧固连 接。进料装置1工作时，在控制仪表的指令程序的控制下，利用电磁阀中电磁铁的吸合，推 动进料阀1的阀体内的活塞移动，活塞的瞬时移动，使阀体内气流按气路走向，开启、关断 或换向。实现通过电磁阀控制的压缩空气推动气缸推杆12往复运动；气缸推杆12借助中 心转轴的作用，使弧形阀门11做回转运动，实现设备给料程序动作的准确完成。B，称量装置，包括称量料斗2与一对称重传感器4，本实用新型实施例的散料配料 器，其称量料斗2是“上方下圆，上棱下锥”的形状，分为三部分，上部21为正四棱柱状，中 部22为圆柱状，底部23为圆锥状。上部21、中部22和底部23的几何轴心均在同一条直线 上。并且，在上部21与中部22之间，具有倾斜的过渡部212，过渡部212的下缘延伸入所述 中部22内一段距离；在中部22与底部23之间，也具有倾斜的过渡部223，过渡部212、223 的设置是为使散料能够顺利的依靠自身重力自上而下移动，而不依赖于其他外力。称量料 斗2两侧，中垂线自下向上70%的位置，坐装于一对(两只)称重传感器4上，称重传感器 4用于称量称量料斗2的实时重量(称量间隔在千分之一毫秒之内)，例如可为L6G型称重 传感器；称量料斗2与称重传感器4的连接，一侧是通过固定连接部41进行固定连接，一侧 是通过悬浮连接部42(其悬浮连接的方式可借鉴电子秤的悬浮连接方式)进行悬浮连接， 硬性的固定连接方式与弹性的悬浮连接方式相结合的安装方式，可增加称量的准确性；同 时两称重传感器4连接在称量斗2的重力中线上(即两称重传感器4的连线穿过称量料斗 2的重力中线)，故动态工作稳定性较好。同时，为了减缓进料瞬间对称量系统的冲击，增加称量准确度，如图3所示，称量料斗2的上部21内设置有缓冲板24，缓冲板24的面积为称量料斗2的上部21的截面积的 九分之一，缓冲板24为正方形，由两平行杆241、242支撑于称量料斗2内的中央位置。下 落的散料即使落在缓冲板24上，由于散料是相对干燥，具有一定粒度的散料，因此不会长 时间停留在缓冲板上，会通过反弹而从缓冲板24侧面落下，不会造成积料。C，出料装置，包括出料阀3与出料仓7，出料阀3又可称为放料阀，在称量料斗2下 锥体中部，安装有控制出料阀3的弧形门开度的控制机构32，用以控制出料阀3的流量。为 保证设备动态工作中放料流量的可控性和准确度，控制机构32采用回转轴驱动工作方式， 动力采用输出扭矩大、高抗过载、可控性好、体积小重量轻、几乎免维护的微型低转速、大速 比永磁电机。在所述回转轴轴线的一端，连接一凸轮(或偏心轮)轴结构，通过在凸轮行程 上连接的电控开关，来控制所述电机以实现所述出料阀的开启、关闭及角度的调节。但是对 于阀门开度控制机构32，并不限制于上述的实施方式，也可采用现有技术中的实现阀门开 度控制的其他实现方式。由于进料阀1是间断进料的，而出料阀3是持续进行出料的，因此进料阀1采用杠 杆推力驱动方式的气动阀，其具有动作快的特性，适合于间断给料的进料阀1，而对于出料 阀3，上述的选择则是考虑其可控性和准确度。同时，与设置进料仓1 一样，也可以在出料阀3的外围套设出料仓7，出料仓7包括 软连接部74和出料斗75。称量料斗2的中部22的底端向下延伸形成套筒73，套筒73的 直径与中部22的直径相同。出料斗35的上部为与套筒73直径相同的筒形，套筒33和出 料斗35的上部通过软连接部34 (如橡胶套)进行连接，同样也能够使得称量料斗2相对独 立于其他装置而提高称量准确性，并能减缓电机等设备的干扰，增加出料的准确性。D，称架5，用于支撑本实用新型的散料配料器，可选用开放式和封闭式两种框架结 构，开放式的便于设备的维修，并可减轻设备的自重等；而封闭式的好处在于能够防尘、噪 音小等。称架5可根据实际情况选用。本实用新型的散料配料器，其控制仪表以标准化、先进性、可靠性、通用性为原则， 采用大规模集成电路设计，备有多路输入输出接口，以适应不同的系统。本实用新型的散料配料器，集中和跨跃了斗式静态精确称量(累计称量的准确 度)和动态、连续不间断均勻放料(瞬时流量称量的准确度)两个矛盾而统一的称量工艺 科目(按国家计量器具检测大纲分类)。其基本工作过程及原理是1，给料阀的间断给料方式；由外部给料装置(包括料仓、储料斗或物料输送管道 等)供给的物料，在控制仪表的指令下，经过进料阀1，进入称量料斗2。进入称量料斗2内 的散料达到控制仪表设置的一进料上限值时，以大米为例，当检测到称重传感器传来的称 量料斗2内的散料重量等于设定的进料上限60公斤时，控制仪表控制进料阀1关闭，停止 进料过程。进料过程结束后，出料过程一直在继续着，当称量料斗2内的物料达到控制仪表 设置的一出料下限值时，例如称重传感器的实时测量值为10公斤时，控制仪表控制进料阀 1开启，开始新的进料过程。优选的，称量料斗2的锥形的底部23的容积可以做成该出料下 限大小，也即在需要进料时，称量料斗内的现有物料正好装满锥形的底部23。2，称量进入称量料斗2内的物料，按斗式静态秤称量原理及程序进行实时称量， 对于进料阀1的每次进料过程，称量达到稳定过程后，即可通过设定的进料上限减去进料 前称量料斗内的散料重量，即指定的出料下限值，再加上进料过程中的出料的总重量，而得到每次进料量，将每次进料量相加即可获得累计进料量。而进料过程中的出料总量，可以由 所述控制仪表的运算单元通过积分运算获得。由于控制仪表对出料阀3的出料阀的开启角 度进行实时控制、监测与记录，即可得到出料阀的实时流量，在进料过程的时间段上对所述 出料阀的实时流量进行积分即可获得所述进料过程中的出料总量。3，放料，是连续放料方式，是一种减量放料工作方式(例如从60公斤到10公斤)， 控制器的放料程序，采用差分减量方式下的“PID”调节控制，以保证出料量的精确性。在出 料阀实时出料流量确定的前提下(例如每秒1公斤)，每一时刻称量料斗内的散料重量应是 确定的(例如每经过1秒减少1公斤)，放料时，称重传感器4受力不断递减的重力信号与 仪表时钟连续不断的自动比对、修正、跟踪并稳定在控制仪表设置的实时流量值允许的调 控比例范围内。为保证散料配料器的二次及以后多次给料，放料工作不受影响，控制器采用 前馈模型方式运算，例如在出料阀3的出料速度有可能发生变化时，进料量也需发生相应 变化，以使称量料斗进料的频率尽量保持稳定，即出料流量大时多进料，出料流量小时少进 料，则可由控制器估算相应进料量的流出时间，以控制进料量；并由控制器估算在进料过程 中所述出料阀中流出的物料的重量，加上通常的进料量，来绝定称量料斗2下一次进料时 的进料上限，使得称量系统保持持续稳定的称量。本实用新型的散料配料器，设备整体工作循环过程，都充分利用被称量物料向下 流动的自身重力完成。其辅助动力装置(例如进料阀与出料阀的动力装置)只是在工作中 起到物料节流作用；优点是1，称量工作准确度高本实用新型的散料配料器工作中，因物料流动无需外部施 予的驱动力。不论给料、称量和特别是放料工作，均无外力振动干扰，几乎在是静止状态下 进行。故工作整体称量精确度高。2，物料破损率小设备工作中，物料的流动全凭自身动力，无需外部的驱动力。因 此物料工作流动中，不存在因驱动设备造成的挤压、摩擦的工艺破损。3，低碳节能由于被称量物料向下流动的自身重力完成，因此不需相应的动力装 置，所以低碳节能。本领域技术人员应当意识到在不脱离本实用新型所附的权利要求所揭示的本实 用新型的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本实用新型的权利要求的保护范围 之内。
权利要求一种散料配料器，其特征在于，该散料配料器包括进料装置，设置于所述散料配料器的顶部，包含进料仓，连接于外部给料装置的底部；进料阀，设置于所述进料仓内，连接于所述外部给料装置的底端；称量装置，设置于所述散料配料器的中部，包含称量料斗，所述称量料斗的顶端软连接于所述进料仓；一对称重传感器，连接于所述称量料斗的两侧，以对所述称量料斗内的散料进行实时称量；出料装置，设置于所述散料配料器的底部，包含出料仓，软连接于所述称量料斗的底部；出料阀，设置于所述出料仓内，在所述称量料斗的底端；控制仪表，连接于所述进料阀、所述出料阀及所述称重传感器，所述控制仪表接收并根据所述称重传感器传来的实时称重数据，控制所述进料阀的间断进料动作与所述出料阀的连续出料动作。
2.如权利要求1所述的散料配料器，其特征在于，所述进料阀为气动式杠杆驱动的弧形阀。
3.如权利要求1所述的散料配料器，其特征在于，所述出料阀为电动式回转轴驱动的 弧形阀。
4.如权利要求3所述的散料配料器，其特征在于，所述一对称重传感器中，其中之一与 所述称量料斗固定连接，其中另一与所述称量料斗浮动连接，所述称重传感器为L6G型称 重传感器。
5.如权利要求3所述的散料配料器，其特征在于，所述称量料斗的上部为立方体状，中 部为圆柱状，底部为圆锥状，所述上部、中部和底部的中心线共线。
6.如权利要求5所述的散料配料器，其特征在于，所述圆锥状的底部的容积等于所述 出料下限。
7.如权利要求3所述的散料配料器，其特征在于，所述称量料斗的上部内设置有缓冲 板，所述缓冲板为面积为所述称量料斗截面积九分之一的正方形，由两平行杆支撑于所述 称量料斗内的中央位置。
8.如权利要求5所述的散料配料器，其特征在于，所述上部与所述中部之间设置有倾 斜的过渡部，所述过渡部延伸入所述中部一段距离。
9.如权利要求5所述的散料配料器，其特征在于，所述出料仓包括软连接部和出料斗， 所述称量料斗的中部向下延伸形成一套筒，所述出料斗通过所述软连接部软连接于所述套 筒。
10.一种配料系统，其特征在于，所述配料系统具有权利要求1-9任一所述的散料配料ο
专利摘要本实用新型公开了一种散料配料器及一种配料系统，该散料配料器包括进料装置，设置于散料配料器的顶部，包含进料仓与进料阀；称量装置，设置于散料配料器的中部，包含称量料斗，称量料斗的顶端软连接于进料仓；一对称重传感器，连接于称量料斗的两侧，以对称量料斗进行实时称量；出料装置，设置于散料配料器的底部，包含出料仓与出料阀；控制仪表，连接于进料阀、出料阀及称重传感器，控制仪表接收并根据称重传感器传来的实时称重数据，控制进料阀的间断进料动作与出料阀的连续出料动作。本实用新型的散料配料器称量准确性高且物料破损率小。
文档编号G01G19/32GK201765042SQ20102052407
公开日2011年3月16日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者李惠义, 蒋蓉, 贺燕良, 郝培文 申请人:北京天凯华尊科技有限公司