[发明专利]透明螺旋加料试验装置及不连续定量加料试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种透明螺旋加料试验装置及不连续定量加料试验方法，属于粉粒物料定量技术领域，用于对粉粒物料螺旋不连续定量加料过程观测、性能试验和分析。

背景技术

螺旋输送机俗称绞龙, 适用于颗粒或粉粒物料的连续输送,以其结构简单、工作可靠、造价低廉, 对环境污染小等特点,在工农业生产中得到广泛应用。目前的螺旋输送机连续加料时螺旋输送速度稳定，能保证流量相对较稳定；然而，采用螺旋输送机进行不连续定量加料时，加料工作粗放，粉粒物料在螺旋输送时，一方面随着螺杆转动，做旋转运动，且旋转运动程度高；另一方面随着螺旋叶片的移动，做平移运动。因此粉粒物料颗粒空间运动及其特性非常复杂，同时影响送料速度和稳定性的因素很多，以至于它很难实现稳定高效定量加料，难于满足不连续定量的要求。

目前国内外对螺旋不连续定量加料研究，主要是通过螺旋加料器结构创新设计来提高输送的稳定性,或者通过螺旋转动启停控制实现定量加料。如：2005年王顺森等在西安交通大学学报中提出，在一根轴上安装两个旋向相反且相位可调的螺杆，实现螺旋输送流量稳定；2009年袁秋新在申请专利振动式螺旋送料机（专利申请号200910020078.9）中设计了一种振动式螺旋送料机，用于特定物料的输送，其缺点是耗能大，设备磨损严重、易损坏；2010年朱登杰在轻工机械杂志中提出，采用大、小两个螺旋给料器，通过对大、小螺旋给料器的启停控制实现定量加料。同时项目组在2010年申请了专利“一种螺旋定量加料装置及稳定加料方法”（专利申请号201010522365.2），提出通过设置进料自动调节装置以提高加料的稳定性，通过控制电机转速和转角实现定量加料；在2011年申请了专利“基于智能Agent螺旋不连续定量加料方法及系统”(专利申请号201110402790.2)，提出通过采集温度、湿度、转速和转角等螺旋加料状态和参数，依据Agent智能控制原理，实现智能定量加料。以上两专利中，取消了传统定量方法中计量和投料环节，提高了定量快速性，简化了定量装置的结构，但是对螺旋输送加料装置工作稳定性提出了很高的要求。

在螺旋不连续加料时，粉粒物料颗粒旋转运动程度是影响粉粒物料不连续定量加料稳定性的主要因素。粉粒物料旋转运动程度与物料特性、环境条件、结构参数和运行参数均有关。为了能够观察粉粒物料旋转运动程度，分析确定不同粉粒物料、环境条件、结构参数和运行参数对螺旋不连续定量加料快速性和稳定性影响关系，研发出特定粉粒物料合适的螺旋不连续定量加料器，需要提供一种便于观察的螺旋加料试验装置和便于试验研究和分析的不连续定量加料试验方法。目前真正实现不连续定量加料的螺旋加料装置或者试验装置几乎没有，其不连续定量加料试验方法更未见报道，现有用于物料连续输送的螺旋加料装置，结构参数和运行参数往往固定，不能灵活调整，无法对不同物料进行不连续定量加料性能试验和分析。

发明内容

本发明针对目前粉粒物料不连续定量加料试验装置及其试验方法缺乏，提供一种透明螺旋加料试验装置及不连续定量加料试验方法，用于对粉粒物料螺旋不连续定量加料中物料流动过程观察和性能试验，通过试验分析能够寻找到合适的螺旋加料装置结构参数和运行参数，确定螺旋转角转速与加料量间的关系，为研制实现快速准确地定量的螺旋加料装置提供理论依据。

本发明所述的一种透明螺旋加料试验装置，由机械部分、微机测试系统两部分组成。其中，机械部分主要包括：料仓、螺旋传动轴、输送管、左端盖、支撑底座、套筒b、步进电机等部件，其特征是：带叶片的螺旋传动轴可以更换，并配有一组具有不同螺旋头数和螺旋升角或螺距的传动轴；螺旋传动轴通过左端盖和套筒支撑；在螺旋传动轴后端输送管上方开有进料口，并通过连接器与料仓连接，在螺旋传动轴前端输送管下方开有出料口；输送管和左端盖由透明材料制成，用于观察输送过程中物料颗粒运动情况，并通过支撑环和支撑底座支撑；螺旋传动轴在出料口端伸出输送管，与步进电机输出轴相连，步进电机与套筒相连，通过步进电机驱动，实现对螺旋传动轴转速的调整和转角的控制。