專利名稱:輸送耐磨材料的進料器的制作方法
本發(fā)明與進料器有關，尤其是輸送耐磨材料用的進料器。
容積進料器和重力進料器已廣泛用來控制各種工業(yè)用途的進料速率。目前已經使用的進料器有多種類型，而對進料器的選擇通常取決于要控制進料速率材料的特性，以及專門用途的要求。例如，材料在顆粒測定方面各不相同，有些材料的顆粒只有幾微米，而有些材料的顆粒大到10毫米或20毫米甚至更大。此外，材料顆粒的尺寸和形狀可能一致，也可能不同，其耐磨度也可能不同。還有專門用途所要求的進料準確度也有不同。在某些情況下，可能要求比較準確而又均勻的進料速率，而其他用途就可能允許在所要求的正常值范圍外有百分之五或百分之十的偏差。
現有的容積進料器和重力進料器的類型包括阿基米德螺旋型、多葉回轉片型和振動型。在使用現有的進料器過程中，已經遇到各種問題，這是由于材料的特性，加上專門用途的約束和要求所引起的。這些問題包括進料速率的不準確或不規(guī)則，這是受下列變化的影響材料顆粒測定變化或材料流度變化，材料進入進料管的材料頭壓力變化，以及進料器在工作時所遇到的相對壓力變化或氣流的變化，因為進料器在使用時與受壓的輸送管道相連接。
現有的進料器的另一個問題是進料器表面、軸的密封裝置和軸承的磨損，因為這些部件正處理耐磨材料。這一問題發(fā)生在進料速率的準確性要求高的使用過程中，因為準確度高的進料速率要求轉動部件，如螺旋體或葉片與進料器外殼之間的空隙相對地小;其結果是在耐磨材料與進料器的零件表面之間產生更大的磨損作用。
現有的某些進料器在其出料口堵塞時，易于受到超載的影響而自行斷裂。當進料器的驅動機構把材料壓到一個死頭或受堵塞的出料口時，就會發(fā)生這種斷裂現象。
以一控制的速率地進給耐磨材料的重力進料器或容積進料器的一個用途，就是處理制鋁設備的發(fā)出物。尤其是采用不同已知的工藝來生產鋁，往往會散發(fā)出各種廢氣，例如氟化氫及其他氟化物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、碳氫化合物以及夾帶著被磨下來的鋁、碳和其他材料的固體粒子。
這些發(fā)出物往往通過專門設計的排氣罩和管道泄放到廢氣清潔裝置中去，以防止這些污染物進入大氣，同時也可以收回廢氣中有價值的氟化物和氧化鋁。
一種眾所周知的發(fā)出物的控制裝置利用金屬級的氧化鋁將從制鋁過程中放出的廢氣中的氟化氫和其他氟化合物，以及夾帶著的碳氫化合物吸收和排除。用氧化鋁來控制污染和回收材料的主要優(yōu)點在于氧化鋁與回收的氟化物一起可以馬上回到電解還原槽，而在回收鋁過程中使用。
有一種廢氣處理裝置中，氧化鋁以一控制的速率被送入輸送廢氣所經過的臥式或立式管道中。氧化鋁粒子被分散在廢氣流中以吸收氟化物。這樣一種制鋁設備廢氣處理裝置于1983年3月1日在美國申請，編號為470，787的申請中揭示，現在的專利號為4，501，599。
這種先有技術裝置存在一個主要問題，這問題是由于氧化鋁的耐磨度極高所引起的。因此，不僅廢氣處理裝置本身被磨損得很快，以規(guī)定速率把氧化鋁粒子輸入廢氣處理裝置的進料器也被磨損得很快。
本發(fā)明的目的之一是提供一種新的改進的新進料器，可用來輸送一量定分量的高耐磨材料。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種輸送耐磨材料用的進料器，其驅動部件與耐磨材料分開。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種輸送耐磨材料用的進料器，其驅動部件的磨損程度可達到最小。
本發(fā)明的第四個目的是提供一種輸送耐磨材料用的容積進料器，該進料器與材料之間的相對運動降到最小。
本發(fā)明的這些目的以及其他目的，從結合附圖所作的詳細說明中將會更清楚。
概括地說，本發(fā)明是一個輸送耐磨材料用的進料器，它包括一個有頂板和底板的外殼。在外殼內部有一個葉輪，并包括確定多個等積進料室排列成等角圓形行列的裝置。進料室靠近外殼底部，其上下端是開口的。葉輪亦包括位于進料室之上，靠近外殼頂板的上部。軸伸入頂板并與葉輪上部件連接，而驅動裝置聯結到軸以控制速率來轉動葉輪。進料管伸入外殼內，下端位于進料室上端的圓形軌跡上，材料通過進管流入下面的進料室。外殼底板有一個開口，該開口位于進料管的另一邊。當葉輪轉動時通過進料管輸入落到進料室的材料會隨著進料室依次地轉到底板的開口上面，穿過該開口以控制速率輸出。由于耐磨材料是由進料室輸送的，所以材料與葉輪之間設有相對運動，材料也不接觸外殼。此外，葉輪的軸驅動部件也不與耐磨材料接觸。
圖1是部分截面的側面立視圖，大略地說明本發(fā)明的最佳實施例的具體情況，而圖2是沿圖1的線2-2的俯視圖。
按照本發(fā)明的最佳實施例的進料器(10)在圖中顯示并包括進料器外殼(12)，可轉動地安裝在外殼(12)內的葉輪(14)和使葉輪按所要求的進料速率而定的旋轉速度轉動的驅動裝置(16)。
外殼(12)包括一個圓柱形的垂直定向外壁(18)和一個圓柱形的垂直定向內壁(20)，內壁與外壁隔開并同心。內外壁的底邊處于同一平面，并為同一塊底板22所封閉，但不包括在底板(22)一側，位于內外壁之間的開口。出料斜管26固定在底板(22)之上，包圍著開口(24)并向下而又向外伸出。外壁(18)的上部為頂板(28)所封閉。內壁(20)比外壁(18)低并為頂板(30)所封閉，因此頂板28和頂板(30)之間存在空隙。
葉輪(14)是普通環(huán)形并位于外壁(18)和內壁(20)之間以及頂板(28)和頂板(30)之間的空隙中。葉輪(14)包括第一個空心開口的圓簡(34)，圓筒與內外壁同心，其直徑與高度比外壁(18)略小。此外，葉輪還包括第二個直徑較小的圓筒(36)，它與圓筒(34)同心地在圓筒(34)之內。如圖一所示，圓筒(34)和圓筒(36)高度相等，其上下端分別位于互相平行平面。多個間隔相等的長方形徑向葉片(38)位于圓筒(34)和圓筒(36)之間，并與這兩個圓筒連接起來。葉片38從圓筒(34)和圓筒(36)的底邊向上延伸，所有葉片的高度相等但比圓筒(34)和(36)的高度小，由葉片分隔成多個體積相等的進料室(40)。
圓頂板(41)固定在圓筒(36)的上邊，并帶有軸襯套(42)，可用任何適當方式，如用固定螺釘(43)將該軸襯套與軸(44)固定在一起，該軸(44)從驅動裝置(16)經過頂板(28)的開口(45)向下伸。密封墊(46)環(huán)繞著開口(45)，軸(44)為軸承(47)所支承。葉輪被軸(44)支承著，使得圓筒(34)和(36)的底邊接近底板(22)，但離底板(22)還有短的距離。可采用普通可變速驅動裝置，具體來說，驅動裝置包括一個可變速馬達(49)和一個軸(44)從其伸出的減速齒輪裝置(48)。
頂板(28)有一開口(50)位于圓筒(34)和(36)之間的空間之中，并在外殼(12)一邊上，其位置與出料斜管(26)相反。進料管(52)穿過開口(50)，其底邊位于葉片(38)平面的一個短的距離之上。凸緣(54)從進料管(52)向外徑向伸展，并適當地固定在頂板(28)上，用來支承進料管(52)和封閉開口(50)。
進料器(10)通過支樞底座(58)安裝在支承板(56)上，支樞底座(58)包括固定在底板(22)的底面的第一支樞(59)和固定在支承板(56)上的第二支樞(60)。支樞(59)和(60)通過支樞銷(62)來連接，支樞銷的軸(63)與進料管(52)的軸線垂直。此外，應變儀(65)位于驅動軸(44)的軸線上，應變儀相對的兩端分別通過連接在底板(22)的第一支樞(66)及連接在支承板56的第二支樞(67)連接。應變儀(65)可與任何適合的指示器相連接，以便測定進料器(10)內的材料(72)的重量。
工作時，通電的馬達(49)以控制速度帶動葉輪(14)旋轉。在葉輪(14)旋轉時，材料(72)，例如氧化鋁，通過進料管(52)向下輸入依次經過的進料室(40)。存放在每個進料室的材料的數量取決于材料經過進料管輸入的速率和葉輪的旋轉速率。材料(72)通常以等速通過進料管(52)，而進料器的進料速率是通過控制馬達速度來調整的。
當每一個進料室(40)繞著外殼(10)移動時，便會從進料管(52)的下方移到開口(24)的上方位置，此時材料(72)便通過出料斜管(26)向下輸出。由于葉輪(14)與底板(22)之間存在空隙，所以有一層材料匯集在底板(22)之上。
可以看到，軸(44)、密封墊(46)和軸承(47)都位于外殼底部的進料室40之上，并與其隔開。因此，軸(44)、密封墊(46)和軸承(47)實際上都不與耐磨材料(72)接觸。此外，因為材料(72)是由進料室在葉輪旋轉時攜帶著，所以在材料與葉輪(14)或與外殼(12)之間只有很小的相對運動。同時，在底板(22)上面的一層材料(72)使進料室(40)所輸送的材料與底板(22)隔開。因此，這些部件的磨損也是最小的。
此外，因為材料是在清楚確定的進料室中正向移動的，所以通過控制葉輪(14)的轉速可以準確地控制材料從出料斜管(26)輸出的速率。
雖然對本發(fā)明只作了一個實施例的顯示及說明，但本發(fā)明并不限于此，而應以附帶權利要求
的范圍為限。
權利要求
1.輸送耐磨材料用的進料器，有一個外殼(12)，而在外殼內安裝有葉輪(14)，葉輪有多個容積相等的進料室(40)，進料室是等角圓形排列的，其上下端是開口的，驅動裝置(48、49)使葉輪以控制速率轉動，以及在低于進料室旋轉軌跡的外殼底板(22)上的開口(24)，其特征在于，為了使由進料室輸送的材料通過出口輸送時，材料對進料器的磨損程度減到最小，進料室靠近外殼底部，葉輪傳動軸(44)經過外殼頂板(28)向下伸，并與葉輪在與進料室隔開的上部相連接，及進料管(52)伸入外殼，其底端位于葉輪上部之下，并靠近進料室上端的圓形軌跡。
2.如權利要求
1所述的進料器的進一步特征在于，葉輪包括兩個隔開的同心圓筒(34、36)，及多個相等間隔的葉片(38)位于兩個圓筒之間，并分隔成多個容積相等的進料室，葉片從兩個圓筒底部向上延伸，其高度比圓筒高度小得多。
3.如權利要求
1或2所述的進料器，其進一步特征在于，進料管通過外殼向下伸進兩個圓筒之間的空間，并靠近葉片上端。
4.如權利要求
1-3所述的進料器，其進一步特征在于，軸襯套(42)靠近葉輪上端，并在進料管下端之上，軸與軸襯套(42)連接，以便帶動葉輪旋轉。
5.如權利要求
1-4所述的進料器，其進一步特征在于，外殼的頂板(28)有一個軸向開口(45)，軸通過此開口向下伸，密封墊(46)環(huán)繞著該開口，軸的軸承裝置(47)則位于頂板之上。
6.如權利要求
1-5所述的進料器，其進一步特征在于，驅動裝置包括一個變速馬達(49)。
7.如權利要求
1-6所述的進料器，其進一步特征在于，在上述進料室底端與底板(22)之間有空隙。
專利摘要
作輸送耐磨材料的進料器包括一個由驅動裝置轉動的葉輪。葉輪是在進料器外殼之內，并包括多個由內及同心圓筒及徑向葉片形成的進料室。材料通過進料管被送進進料室，因葉輪的轉動而在進料室中被帶動，并穿過出料管排出。葉輪與外殼的底板隔開，使得在底板上匯聚成一層材料。通過進料器送進的材料與進料室的外墻及外殼底板之間的相對運動是很少的，而且驅動裝置提供在材料送程之上以減低進料器部件的磨損。
文檔編號G01F11/10GK86102607SQ86102607
公開日1986年12月17日 申請日期1986年4月12日
發(fā)明者艾賽亞斯·路科斯 申請人:艾賽亞斯·路科斯導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan