CN1014825B - 天平式计量秤 - Google Patents

Abstract

本发明是一种对块状物料、颗粒状物料或粉状物料进行连续计量的天平式计量秤。特别适应于水泥和冶金行业的物料计量。利用S形料斗、轮圈、辐条和传动装置组成的称量部分，被十字簧片构成的支点固定在称体的左端，中间为支撑体，右端为传感器。使整个秤形成一种天平式的结构。该计量秤具有结构简单，造价低，精度高，功耗低，连续计量，全封闭无灰尘，不仅可以计量块状，颗粒状和粉状物料，还可以计量＜500℃的高温物料。

Description

本发明涉及到一种对块状、颗粒状或粉状物料进行连续计量的装置，特别适应于水泥和冶金行业的物料计量。

在水泥和冶金等行业中，精确的计量设备是保证产品质量的重要条件之一，特别是在水泥行业中，只有准确的配比才能生产出高质量的水泥，所以，寻求一种计量精度高，可靠性强和能够连续计量的设备是水泥、冶金等行业急待解决的问题之一。

在水泥和冶金等行业的生产过程中，需要对几种不同成份的物料分别进行计量以保证这些物料按比例混合实施计量的装置叫计量秤，目前常见的有皮带秤，冲击式流量计和斗式秤等。这几种计量装置在实际使用中都存在着某些缺陷。比如：皮带秤，由于结构上的原因，当皮带本身薄厚不均匀或皮带上单位长度的物料重量不均等时，会使秤的零点偏移，造成误差。冲击式流量计结构较复杂、物料的湿度、细度和物料下落点的位置变化都会引起较大的计量误差。斗式秤计量精度低，不能连续计量。以上所述的计量设备的计量精度只能保证在±2%左右。

US-4114708公开了一种连续式的计量装置，其结构是用一个不锈钢片做成的水平台面来作支撑体，用以支撑输送带上的物料，台面下部有一立柱式重量传递器，将台面上的物料重量通过传递器传递给下部的传感器，当台面上的输送带上有物料并以一定速度运动时，物料的重量就会引起台面的变形而将重量传递给传感器，这样就可以进行物料的连续计量。但是，由于台面的连接部分是刚性的，所以微小的重量变化不能使台面变形，故其计量精度较低。再者，由于输送带与台面相接触，当输送带运动时，由于摩擦力的作用，会使台面受到一个与输送带方向一致的水平 分力;摩擦力的大小与输送带上的物料是成正比的，所以，当输送的物料重量变化时，水平分力也在变化，这样就会造成计量误差。总之，这种计量装置的精度是不高的。

JP56-27619（A）公布了一种圆形流量计量装置。其主要结构是在一水平同轴旋转的圆筒内设有一些垂直的叶片，叶片与筒壁相接触并可转动，物料在水平支承轴的一端进入进料口，通过叶片的转动连续地被刮到水平轴另端的出料口，利用一个传感器测出其物料的重量波动，即可知道物料流量的变化。但这种装置的设计前提是：假设物料的重心是固定不变的，但在输送时物料的厚度是在变化的，所以其重心也会在假定的位置上摆动，这样就会造成计量误差，另外，垂直叶片的摩损也会造成较大的误差。所以这种装置也不是一种很理想的计量设备。

本发明的目的就在于提供一种结构简单，计量精度高，动力消耗低，可靠性强的连续式计量装置。

根据天平称重的原理，利用一种特殊的结构，将物料重量稳定地集中在杠杆的一点上，然后利用杠杆原理测出此点的重量，这是本发明设计方案的出发点。

现将本发明提出的计量秤的结构简述如下：有一个传力杠杆15，这个杠杆上有十字簧片支点9和十字簧片支点14两个支点;支点14设置在杠杆的中部，支在一个支撑体13上，杠杆由支撑体13支撑;传力杠杆的一端设有重铊16，并且有一传感器18与杠杆相接触;十字簧片支点9设置在杠杆的另一端，支点9通过轴承座12及中心轴支承着一个电动滚筒11，电动滚筒连接着一个载运物料的载运装置，此装置随电动滚筒一起转动。载运装置从进料口3处连续装物料，在电动滚筒的带动下转动，物料转动到下料口10时即排出。

当电动滚筒以恒速转动并且载运装置上有物料时，在物料被输运的同时，载运装置上物料的全部重量都作用在电动滚筒的中心轴上，通过中心轴作用在传力杠杆上的十字簧片支点9上。此时杠杆另端的传感器18就会有一个重量信号输出，将这个信号进行计算并加以累计就可以达到连续计量的目的。由于载运装置上任意一点的物料重量只能通过十字簧片支点9作用于传力杠杆15，并且由于杠杆是通过十字簧片支点14支在支撑体13上的，所以，计量秤可以达到很高的精度。

下面将结合附图对本发明进行具体描述：

附图1为本发明实施例的整体结构图。

附图2为本发明实施例的载运装置的结构示意图。

附图3为本发明实施例的十字簧片支点结构图。

附图4为本发明实施例的流量曲线分析图。

如图1所示，上述载运装置具体可以这样设置，电动滚筒11通过辐条7连接着一个直径较电动滚筒11大的轮圈8，轮圈8上等距离分布多个料斗6;参图2，为了防止物料向两侧洒出，在料斗6的两侧设有护板5，护板5被固定在轮圈8上;参图3，电动滚筒11装在轴承座12上，轴承座12通过固定十字簧片9固定在秤体的传力杠杆15的左端。又参图1，这样，载运装置与电动滚筒11一起就构成了称量部分;由于电动滚筒11的带动，载运部分可以沿顺时针、逆时针的方向转动。又因为整个称量部分的重量是通过十字簧片9这一点而作用到秤架的传力杠杆15上面的，所以整个称量部分的任意一点的质量，都可以作用在十字簧片9为支点的这一点上;称架的传力杠杆15又通过支撑十字簧片14被固定在支撑体13上，参图3，支撑体13起支撑整个秤体的作用。又参图1，传力杠杆15的左端设有重铊16，是用来保持秤体左右两端平衡的;传感器18是用来检测称量部分物料的重量变化的。这样，整个秤 的结构就象一架天平一样，具有很高的灵敏度。

另外，如附图1所示，电动滚筒11的中心轴与水平面平行，并且与杠杆15垂直。

当物料经过电磁振动喂料器1通过设置在防尘罩4上的进料口3而进入沿顺时针方向以恒速旋转的S形料斗6内，随着物料不断进入S形料斗内，称量部分的物料重量就会作用于十字簧片9的这一点上，设置在右端的传感器18上就会有信号连续输出，其输出信号的大小是与左端称量部分的物料重量成正比的，将这个信号送至计算控制仪17内，就可计算出单位时间内物料的流量，经过计量的物料由卸料口10卸出。

采用本发明计量秤如何能达到连续计量的目的，下面作一详述。

假设：

（1）参图1，轮圈8上均匀分布有24个S形料斗6，那么，整个圆周就被等分成24格，每格所对应的圆心角为15°。

（2）一个S形料斗6从卸料到开始卸料完毕完成一个卸料周期需要占用4个料斗的间距，即占用圆心角为4×15°＝60°。

（3）参图4所示，一个S形料斗6在卸料周期中，卸料量与转角构成的卸料曲线是一个直角等腰三角形，称之为卸料三角形，其形状见图中的△ABC。

（4）在定量给料情况下，每一个S形料斗6上的物料重量是相等的，各S形料斗6所围成的卸料三角形面积和形状都是一样的。

附图4中的BD两垂线分别处在转角30°和45°上，也就等于S形料斗完成一个卸料周期所占圆心角的1/4为15°。从BD两垂线间的面积可以看出，在此区间内，有四个卸料三角形的一部分分别在此重叠，其重叠的面积等于一个卸料三角形△ABC的面积。

在EF两垂线围成的区间上，有六个卸料三角形的一部分在此 重叠，其面积也等于一个卸料三角形的面积。

根据以上分析可知，当每个S形料斗上的物料量相等时，S形料斗6每转动15°，从处在卸料周期内的相邻的几个S形料斗6上卸出的物料重量之和与一个S形料斗6上的物料重量是相等的。因此，整个卸料过程是连续稳定的。同理可知，轮圈8上不管有多少个料斗，当各个料斗上的物料重量变化波动时，其卸料量的变化也是与之相对应的;分别将这些波动变化或稳定的物料量用传感器检测出来，就可以达到连续计量的目的。

根据物料的不同性质，料斗6也可以是V形的、U形的或其它形状的，这样不仅可以计量粉状物料，也可以计量颗粒状物料和块状物料。

根据不同情况，支撑体13可以在秤架的左端，称量部分的十字簧片支点9在秤架的中部，重砣16也被挪在支撑体13的左端。这种结构的秤可以使用在一些特殊的场合。

采用本发明所述的天平式计量秤具有如下优点：（1）由于本秤具有天平式的结构，其动态精度很高，可达0.2%，与现有计量设备相比，可提高5～10倍。（2）机械结构简单、体积小、造价低，机械部分耗电极少，为现有电子皮带秤的1/2～1/4。（3）可同时对块状物料、颗粒状物料和粉状物料进行计量。（4）秤的圆周利用率可达90%以上，比电子皮带秤高出40%以上。（5）可计量∠500℃的高温物料，它解决了水泥、冶金等行业中高温物料的计量问题。（6）本秤不存在因物料的物理性质变化，或下料点的移动而引起的计量误差，使用时，只需标定一次，即可长期使用，减少了因重复标定而造成的人力、物力的消耗。（7）密封效果好，对环境没有二次污染，可实行全密封操作，尤其适应于灰尘较大物料的计量。

Claims (2)

1、一种天平式计量秤，有一个传力杠杆15，在杠杆的中央有一个十字簧片支点14，杠杆通过支点14支在一个支撑体13上，杠杆的一端与传感器18相接触，杠杆的另一端设置有电动滚筒11，电动滚筒通过幅条7连接一个直径较电动滚筒11大的轮圈8，轮圈上等距离地分布多个料斗6，料斗6的两侧有护板5，其特征在于：电动滚筒11通过滚筒的轴承座12和中心轴由十字簧片支点9支承，滚筒的中心轴与水平面平行，并且与杠杆15垂直。

2、按权利要求1所述的计量秤，其特征在于：料斗6可以是S形、V形、U形的。

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