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原文传递一种实现两种及以上物料同时完成计量和混合的装置和方法

专利名称：	一种实现两种及以上物料同时完成计量和混合的装置和方法
摘要：	本发明实施例涉及设备领域，具体涉及一种实现两种及以上物料同时完成计量和混合的装置和方法，更具体涉及基体石墨粉和穿衣颗粒两种物料在向物料罐加料的同时实现计量和均匀混合。本发明提供的实现两种及以上物料同时完成计量和混合的装置，通过物料定量装置中刮板、定量杯、物料下料控制装置的设置，以及混合装置中混合筛网和装料容器的设置，可以完成物料的定量混合，且自动化完成，工艺过程简单，生产效率高。本发明提供的实现两种及以上物料同时完成计量和混合的装置和方法，成功简化了燃料区预成型的定量加粉加颗粒与混合的生产工艺过程，在满足元件设计要求的条件下，提高了生产效率，满足球形燃料元件规模化生产的需要。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	刘兵;张杰;周湘文;卢振明;宋晶;刘世福;史小龙;王磊;李江华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-27T00:00:00+0800
发布日期：	2020-09-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910927792.X
公开号：	CN111634700A
代理机构：	北京悦和知识产权代理有限公司
代理人：	田昕
分类号：	B65G65/40;B01F5/06;B01F15/04;B01F3/18;B;B65;B01;B65G;B01F;B65G65;B01F5;B01F15;B01F3;B65G65/40;B01F5/06;B01F15/04;B01F3/18
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园清华大学
主权项：	1.一种实现两种及以上物料同时完成计量和混合的装置，其特征在于，包括： 1)第一物料定量装置，其包括：第一物料定量杯，第一物料进料装置，所述第一物料进料装置用于将第一物料输送到第一物料定量杯中，所述第一物料进料装置内设第一物料进料控制装置，所述第一物料进料控制装置用于控制第一物料的进料时间和进料间歇时间，第一物料刮板，所述第一物料刮板设置在第一物料定量杯上方，第一物料刮板控制装置，所述第一物料刮板控制装置用于带动第一物料刮板移动以刮去第一物料定量杯上表面满溢出的第一物料，第一物料下料通道，所述第一物料下料通道设置在第一物料定量杯下方，和，第一物料下料通道控制装置； 2)第二物料定量装置，其包括：第二物料定量杯，第二物料进料装置，所述第二物料进料装置用于将第二物料输送到第二物料定量杯中，所述第二物料进料装置内设第二物料进料控制装置，所述第二物料进料控制装置用于控制第二物料的进料时间和进料间歇时间，第二物料刮板，所述第二物料刮板设置在第二物料定量杯上方，第二物料刮板控制装置，所述第二物料刮板控制装置带动第二物料刮板移动以刮去第二物料定量杯上表面满溢的物料，第二物料下料通道，所述第二物料下料通道设置在第二物料定量杯下方，和，第二物料下料通道控制装置； 3)和，混合装置，其包括：混合装置进料通道，所述混合装置进料通道设置在第一物料定量装置和第二物料定量装置下方；所述第一物料下料通道控制装置用于将第一物料定量杯、第一物料下料通道与混合装置进料通道相连通；所述第二物料下料通道控制装置用于将第二物料定量杯、第二物料下料通道与混合装置进料通道相连通，混合筛网，混合筛网设置在混合装置进料通道出口处，混合筛网的孔径可通过第一物料和第二物料，混合筛网控制装置，所述混合筛网控制装置用于带动混合筛运动以将第一物料与第二物料混合及控制物料的下料速度，混合装置下料通道，所述混合装置下料通道设置在混合筛网下方；和，装料容器；装料容器设置在混合装置下料通道下方，并与所述混合装置下料通道相连通。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一物料定量杯包括第一管壁与延伸的第一底板，所述第一底板的延伸部上下表面之间开设有第一通孔，所述第一通孔的位置与所述混合装置进料通道相对应，所述第一物料下料通道控制装置包括：第一物料定量杯移动装置，和，第一物料定量杯移动装置控制装置，所述第一物料定量杯移动装置控制装置用于控制第一物料定量杯移动装置移动第一管壁使得第一管壁的位置与第一通孔相对应。 3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二物料定量杯包括第二管壁与第二底板，所述第二物料下料通道控制装置包括：第二底板控制装置，第二底板控制装置用于控制第二底板移动。 4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，第一物料和第二物料相互独立地为粉末或颗粒；可选地，第一物料为粉末，第二物料为颗粒；进一步可选地，所述粉末为基体石墨粉，所述颗粒为穿衣颗粒。 5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一物料刮板为分散筛网，第一物料刮板控制装置用于带动分散筛网运动以将第一物料筛落到第一物料定量杯中，及控制第一物料的下料速度；分散筛网的孔径可通过第一物料。 6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，第一物料定量杯为伸缩式，此时，第一物料刮板可与第一物料定量杯配合地上下移动；第二物料定量杯为伸缩式，此时，第二物料刮板可与第二物料定量杯配合地上下移动。 7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第一物料为粉末时，第一物料进料装置还包括：给料筛网，所述给料筛网设置在分散筛网上方，给料筛网的孔径可通过第一物料，粉末料仓，所述粉末料仓设置在给料筛网上方，用于存放物料，所述第一物料进料控制装置用于控制粉末料仓向给料筛网的进料时间和进料间歇时间，和，给料筛网控制装置，所述给料筛网控制装置带动给料筛网运动以将第一物料筛落，及控制第一物料的下料速度。 8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，第二物料为颗粒时，第二物料进料装置包括颗粒料仓，用于存放物料；堵料板，所述堵料板设置在颗粒料仓下方，和，作为第二物料进料控制装置的堵料板控制装置，所述堵料板控制装置用于带动堵料板移动以封堵或打开颗粒料仓。 9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第二物料定量装置还包括第二物料收集装置，第二物料收集装置设置在第二物料刮板下方，用于收集第二物料刮板刮去的满溢的第二物料；和/或，所述实现两种及以上物料同时完成计量和混合的装置还包括抓手，用于将装料容器取出；和/或，所述实现两种及以上物料同时完成计量和混合的装置还包括至少一个其它物料定量装置，用于粉末或颗粒或其他形态物料的定量；和/或，粉体的粒度及分布为≤-1mm，密度为0.5-0.6g/cm3；和/或，颗粒的粒度及分布为1.2-1.6mm，密度为1.0-1.3g/cm3。 10.使用权利要求9所述的装置实现两种及以上物料同时完成计量和混合的方法，其特征在于，包括： 1)第一物料为基体石墨粉，第一物料的定量包括下述步骤：基体石墨粉存放于粉末料仓中；上下移动伸缩式粉末定量杯调整体积，并相应调整分散筛网的位置至位于粉末定量杯上方；根据粉末定量杯的体积，通过第一物料进料控制装置设定粉末料仓的进料时间和进料间隔时间；粉末料仓向粉末定量杯进料时，通过给料筛网控制装置带动位于粉末料仓下方的给料筛网运动以将粉末筛落到分散筛网上；第一物料刮板控制装置带动分散筛网运动以将粉末筛落到第一物料定量杯中；当处于进料间隔时间时，给料筛网停止运动，分散筛网停止运动；通过第一物料定量杯移动装置控制装置控制第一物料定量杯移动装置移动第一管壁，移动过程中，第一物料刮板控制装置带动分散筛网运动，刮去第一物料定量杯上表面多余的物料；当将第一管壁移动至第一通孔时，第一管壁与第一通孔形成第一物料下料通道，第一物料下料通道与混合装置进料通道相连通，第一物料定量杯中的物料进入混合装置进料通道从而进入混合筛网中；下料完成后，通过第一物料定量杯移动装置控制装置控制第一物料定量杯移动装置移动第一管壁返回至初始位置； 2)第二物料为穿衣颗粒，第二物料的定量包括下述步骤：穿衣颗粒存放于颗粒料仓中，上下移动伸缩式粉末定量杯调整体积，根据粉末定量杯的体积，通过第二物料进料控制装置设定颗粒料仓的进料时间和进料间隔时间；堵料板打开时，颗粒料仓向颗粒定量杯进料，颗粒料仓中的颗粒进入到第二物料定量杯中；当处于进料间隔时间时，堵料板封堵颗粒料仓，颗粒料仓停止向第二物料定量杯进料；此时，第二物料刮板控制装置带动第二物料刮板移动以刮去第二物料定量杯上表面满溢的第二物料，刮去的满溢的第二物料用第二物料收集装置收集；当颗粒定量完成后，通过第二底板控制装置控制第二底板移动使第二物料定量杯从“关闭”状态变为“打开”状态，此时，第二物料下料通道与混合装置进料通道相连通，第二物料定量杯中的物料进入第二物料下料通道，然后进入混合装置进料通道从而进入混合筛网上；下料完成后，通过第二底板控制装置控制第二底板移动使第二物料定量杯回到“关闭”状态； 3)混合筛网控制装置带动混合筛网运动，将第一物料与第二物料混合；并通过混合装置下料通道将第一物料和第二物料筛落到装料容器中；混合完成后，用抓手将装料容器取出；其中，粉末料仓的进料时间为6-25s，间隔时间为5-40s；颗粒料仓的进料时间为6-25s，间隔时间为5-40s；第一物料定量装置向混合筛网加料的时间为2-3s；第二物料定量装置向混合筛网加料的时间为2-3s；给料筛网的运动速度为50-110rpm；可选地为60-100rpm；分散筛网的运动速度为50-110rpm；可选地为60-100rpm；混合筛网的运动速度为70-140rpm；可选地为90-120rpm；装料容器转动速度为90-140rpm；可选地，转动速度为110-130rpm；粉体的加料允许偏差为为±1.5％；颗粒的加料允许偏差为为±0.3g；混合筛网的直径为1.5-2.0mm；可选地为2.0mm；分散筛网的直径为2.5-3.5mm；给料筛网的直径为2-3mm。
所属类别：	发明专利