使松散物料均匀化的方法和装置制造方法及图纸

一种使松散物料均匀化的方法，其中松散物料从上面输入一个边侧和下侧受限制的容器（２０）内，并依靠一位于容器底部的出料输送机（３０）被输出，其特征在于，松散物料从上面被输送到容器的一端，其中松散物料滑下到容器的另一相对端，由此在容器内形成一层具有斜坡形状的松散物料，其中因滑动，较重和／或较粗的松散物料部分比较轻的部分滑下更多，在每个单位时间内从容器的底部，沿输出方向输出的容器的每个长度段（Δｌ）内的松散物料体积量，与同一单位时间内输送到所述容器长度段垂直上方的松散物料层上表面段（Ａ↓［ｎ］）上的松散物料体积量相当，其中松散物料在物料层中基本上往下地，沿物料层的整个长度向所述出料输送机移动，该出料输送机从各分段（Δｌ）中输出物料的速率与新的物料被输送到物料层上表面段上的速率基本相同。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使松散物料均匀化的方法和装置，它包括一个具有一后端壁和一前端壁以及两个侧壁的容器，一个用于将松散物料从上面输入所述容器的进料输送机，所述容器用于容纳一层松散物料，这层松散物料的范围受端壁和侧壁的限制；还有一个位于容器底部的出料输送机，所述出料输送机至少在两端壁之间延伸并向两个端壁之间的松散物料敞开，用于将松散物料输往前端壁。包含固体颗粒的松散物料通常具有不同的粒径(颗粒尺寸)分布和/或质量分布。这类松散物料可能包含例如石子、沙、沥青或砂砾混合物、沥青混凝土、湿混凝土等，在处理这类松散物料时，该松散物料通常被分离成包含较粗和较细颗粒的多个部分。当容器被从上面例如一点供入的这种松散物料充满时，所述松散物料在容器内将形成斜坡，粗和/或重颗粒沿此斜坡落下聚集在斜坡底部的程度大于细和/或轻颗粒。如果松散物料具有一干稠度，例如为砂砾时，会发生这一分离过程，但在湿的松散物料，例如湿的水泥混凝土的情况下，也会发生这一分离过程，在这种情况下粗和/或重颗粒将落到容器底部并在那儿以相应方式形成斜坡。这将使容器内分离成包含粗和/或重颗粒的区域和包含细和/或轻颗粒的区域，但这些区域的大小将依赖于所输入的松散物料的不同组分。在依靠连续工作的输送机装置，例如螺旋输送机、循环传输带、连续工作的刮板运输机、管式气动传送器等等将松散物料从容器中输出时，在输出的物料中颗粒的尺寸和/或质量分布将不同。例如在输出用于铺设马路表面的沥青混和物时，人们发现粒状物料在马路表面上分离成粗、细两种组分，这会削弱其耐磨性，因为可能会缺少一定尺寸的颗粒而另外的又可能过多，尽管所提供的物料具有合适的颗粒尺寸分布。本专利技术总的目的在于解决上述问题。本专利技术利用了下述观察事实，即当松散物料从容器上方基本上一点，或可能沿一条线被供入时，松散物料在容器内将按上述方法分离，这意味着所提供的具有一定颗粒尺寸和/或质量分布的松散物料，或所提供的具有随时间变化的颗粒尺寸和/或质量分布的松散物料，在一定程度上都将根据其颗粒尺寸和/或质量分布按可预测的方式被分离。根据本专利技术利用该观察现象对出料输送机进行尺寸设计，使之在单位时间和单位长度上输出的一定体积量的松散物料，与容器内发生的分离相适配，由此输出的松散物料将获得与所输入松散物料相对应的颗粒尺寸分布，同时颗粒尺寸分布依靠现有经验利用了先前在容器内的分离得以均匀化。更具体地说，根据本专利技术，上述目的是这样实现的，即对出料输送机进行设计，使之每单位长度输出的松散物料的体积量沿着输送机的长度方向从其后端壁到前端壁增长，其中当输入输送机的松散物料与输出的松散物料量相等保持平衡时，沿传输方向所述单位长度输出的松散物料体积量的增加值与位于端壁与侧壁之间的这层松散物料上表面的相应单位长度的表面积成正比。本专利技术的其它特征、方面和优点从下述优选实施例的说明及从属权利要求中将显而易见。下面参照附图对优选实施例作进一步的详细说明，附图中附图说明图1为实施本专利技术基本原理的具有一出料输送机的容器的简图，图2所示为位于一坐标系内的松散物料的上表面；图3所示为出料输送机的可能的实施例；图4为与本专利技术优选实施例的装置相连的沥青路面铺设机械的侧视图；图5为沿图4中V-V切割线的视图；图6为沿图4中VI-VI线的视图。如图1所示，一容器用20来总体加以标示。其由一垂直的前端壁21和一垂直的后端壁22以及两个侧壁23、24组成，这两个侧壁分别具有一位于上部的垂直部分和位于下部的倾斜向下/向内到底部25区域的部分。在底部25有一出料输送机30，在优选实施例中该输送机为一螺旋输送机，其部分长度在两个垂直端壁21、22之间延伸。在此区域，出料螺杆30暴露在容器20内容纳的松散物料之中。出料螺杆30延伸超过容器20，但螺杆的这一部分仍被设计传统螺旋输送机40。松散物料依靠一进料输送机按箭头10所示从上方供入容器20内。按照本专利技术，松散物料依靠该进料输送机10在邻近前端壁21之处供入。松散物料具有变化的颗粒尺寸和/或颗粒密度，这会使得较大和/或较重的颗粒沿着在容器20内相继形成的松散物料堆35的边侧滚下。最粗和/或最重的物料因此收集在靠近后端壁22的斜坡底部36，而最细和/或最轻的物料大部分留在顶部37。在平衡状态时，依靠螺旋输送机30输出物料的速率与依靠进料输送机10输入物料的速率相同。本专利技术装置要实现的目的是，从容器20输出的松散物料相比容器20内的松散物料具有显著提高的均匀性，最好与依靠进料输送机10输入的松散物料相比，也具有更佳的均匀性。按照本专利技术，使松散物料按如上所述滚下或滑下而产生分离。由于侧壁倾斜向内，在此区域的这层松散物料的上表面在两侧壁之间的长度因松散物料堆的斜坡形状从前端壁到后端壁逐渐变小，使得这层松散物料的上表面从上面看为楔形。由于物料滚下或滑下到侧壁，斜坡得到一个圆拱的形状，当这层松散物料的上表面被弄平后，将得到一个如图1虚线所示的形状。这条线能近似为一条直线，这样获得一个如图2中实线所示的表面。本专利技术不结合下面要论述的理论，申请人认为，在这层松散物料的上表面与螺旋输送机的输送体积之间存在着一种关系，其中松散物料沿螺旋输送机的传输方向每单位长度n的输出增量ΔVn与位于端壁和侧壁之间的松散物料量35的上表面A的具有相应长度n的表面积An成正比例关系，其中Vn相当于螺旋输送机在单位长度n上的输出量。这样存在一个函数关系Vn＝f(1)，其中1是出料输送机30沿传输方向的延伸长度，按照下述可计算出松散物料的上表面。如图2所示，为该表面提供一坐标系，其中沿容器其中一长边的直线可被表示为y＝kx+b，此处k为直线的斜率，亦即tany/x，b为表面与后端壁22的交界线宽度的一半。在x轴线上方的表面积A可表示为∫(kx+b)dx，则整个表面积为2∫(kx+b)dx＝按照上述讨论，在任一单位长度上的输送增量与同一单位长度上的上表面积成正比，由此得出ΔVn＝KAn，进而得到ΔVn＝Kxx+n，其中K为一按经验算出的常数，它与容器的尺寸、结构、填充度以及松散物料的类型相关，常数k和b也与上述因素相关。因而上述表达式可简化为ΔVn＝xx+n。按照上述，从实际观点看，对于如上所述定义上表面积的容器来说，螺旋输送机的输送增量为螺旋输送机沿传输方向伸长量的一指数函数(凹函数)，此外已知松散物料的倾斜度在35°±5°范围内，按照已知的容器结构可得到一个用于经验计算的很好的起始值，这样根据表达式Vn＝Vn+1+ΔVn，螺旋输送机的螺旋输送量可依靠从一起始值增长的螺旋输送量计算出。由于螺旋输送机被设计成其螺旋输送量如上述那样向输出开口方向增加，从而可使物料(输入和输出)保持均衡并使其分离均匀，亦即，这层松散物料将基本上垂直地向下移动。如果螺旋输送机未按上述描写来设计，例如在其整个长度上，它都具有一个恒定的螺旋输出量，则根据上述理论以及实际进行的实验，有更多物料在后端壁处被去除，因而坡度更陡，越来越多地产生滑动，其结果是明显更粗的颗粒部分将被输出。按照上述讨论，为了使输出物料均匀，螺旋输送增量用一凸函数来表示，当进料输送机在邻近后端壁22处输入松散物料时，与上述函数相反，螺旋输送增量将沿传输方向减少ΔVn。假设容器的壁并不向内倾斜，而是基本上相互平行，则松本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康尼·安德生，拉斯埃克·弗雷德里克森，
申请(专利权)人：戴纳派克国际公司，
类型：发明
国别省市：