一种鼓形破拱器、料仓及破拱方法
阅读说明：本技术 一种鼓形破拱器、料仓及破拱方法 (Drum-shaped arch breaking device, storage bin and arch breaking method ) 是由 李勇 拓云飞 梅雪峰 薄如 梁跃武 周敏 马壮 范春浩 李伟 路兴隆 靳树利 于 2021-01-07 设计创作，主要内容包括：本发明实施例公开了一种鼓形破拱器、料仓及破拱方法,包括由鼓身和位于鼓身两端的鼓皮构成的鼓形振动机构,以及用于提供鼓形振动机构振动源的自适应共振系统。本发明使鼓形振动体达到共振状态,进而迫使鼓形振动体附近的物料发生振动,振动通过接触传导或声波传导到料仓内的物料上,使物料松散后自然下落,避免形成结拱现象或破坏已经形成的结拱状况,达到物料能从仓下出料口顺利流出的目的。(The embodiment of the invention discloses a drum-shaped arch breaking device, a storage bin and an arch breaking method. The invention leads the drum-shaped vibrating body to reach the resonance state, further forces the material near the drum-shaped vibrating body to vibrate, and the vibration is conducted to the material in the storage bin through contact conduction or sound wave, so that the material naturally falls down after being loosened, the arch formation phenomenon is avoided or the formed arch formation condition is damaged, and the aim that the material can smoothly flow out from the lower discharge port of the storage bin is achieved.)
技术领域
本发明实施例涉及粉状物料的料仓下料技术领域，具体涉及一种鼓形破拱器、料仓及破拱方法。
背景技术
在粉体生产中我们经常遇到，在运输流动过程中粉体出现下料困难，真空上料机料仓堵塞、小袋投料站料仓堵塞，粉体搭桥结块等现象，现有技术是增加卸料口尺寸，减小斗顶角或者采用非对称性料斗来改善，或者通过排气的措施来减小仓壁摩擦力，以及采用从料仓下方打入高压空气让物料流化和破拱；
现有技术是采用空气炮进行破拱，但效果不理想，主要原因有两个，一是空气炮只能间歇工作，也就不能保证物料连续稳定下料；二是空气炮会将物料挤压的粘结更加结实，对稳定下料起了负作用。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种鼓形破拱器，解决了现有空气炮进行破拱无法保证稳定下料以及容易压实空气炮经过处的物料的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种鼓形破拱器，包括鼓形振动体，以及设置在所述鼓形振动体内部且用于给所述鼓形振动体提供振源的自适应振动系统，所述鼓形振动体在自身弹性变形能力与振源的共同作用下达到共振状态。
作为本发明的一种优选方案，所述鼓形振动体包括鼓身和设置在所述鼓身两端的鼓皮，所述鼓皮在自适应振振动系统提供的振源作用下相对所述鼓身发生弹性形变，所述鼓皮在振源作用下达到共振状态。
作为本发明的一种优选方案，所述自适应振动系统包括电源、振动控制器、以及设置在所述鼓皮上的激振器和拾振器，所述电源给所述振动控制器供电，所述振动控制器连接所述激振器和所述拾振器，所述振动控制器对所述拾振器采集的所述鼓皮的振动频率和振动幅度进行分析处理，并根据处理结果控制调节所述激振器的振动幅度和振动频率。
作为本发明的一种优选方案，所述振动控制器包括信号放大模块、模数转化模块、数据运算模块、数据保存模块和功率放大模块；
其中，信号放大模块用于放大所述拾振器采集的所述鼓形振动体的振动频率，并将放大信号传输至模数转换模块，由模数转换模块将放大信号转换成数字信号，再由数据运算模块对数字信号进行运算分析获得所述鼓形振动体的共振状态的频率，并借此获得料仓内的料体的状态，同时数据保存模块对分析获得的共振状态的频率进行保存，功能放大模块接收分析的结果产生一个控制所述激振器的驱动信号，实现对所述鼓形振动体的共振状态的反馈控制。
作为本发明的一种优选方案，所述激振器和所述拾振器采用隔爆型或本质安全型元件，在所述振动控制器内设置有防爆隔离栅，所述激振器和拾振器与振动控制器之间电性连接的电缆采用防爆型阻燃电缆。
作为本发明的一种优选方案，所述鼓身(3)与鼓面(2)之间用焊接、粘接、铆接或螺栓连接，且所述鼓身的直径范围为150mm～2000mm，鼓身的高度范围为50mm～500mm，所述鼓皮厚度2mm～30mm。
本发明提供了一种鼓形破拱器的料仓，包括仓体以及位于料仓底部的出料口，所述鼓形振动机构通过支架安装在用于下料的仓体内底部，所述支架位于出料口的顶部，且所述鼓形振动机构外设置有防护罩。
作为本发明的一种优选方案，激振器和拾振器安装在鼓皮内壁上或安装在鼓皮外壁上。
本发明提供了一种鼓形破拱器的破拱方法，包括步骤：
步骤100、将鼓形破拱器安装在料仓的出口端上方；
步骤200、在料仓下料时，启动电源使鼓形破拱器工作；
步骤300、控制器以预设初始频率使激振器为鼓形振动体提供振源，鼓形振动体在自身弹性变形能力与振源的共同作用下达到共振状态并对料仓内的散状物料破拱，拾振器实时或以预设固定时间间隔采集鼓形破拱器的鼓皮振动频率和振动幅度，并反馈至振动控制器；
步骤400、当振动控制器判断鼓皮的振动频率和振动幅度处于预设阈值范围内时，振动控制器只提供电源，不调节激振器的振动频率和振动幅度；
步骤500、当振动控制器判断鼓皮的振动频率和振动幅度任一项大于预设上限值时，振动控制器调节降低激振器的振动频率或振动幅度；当控制器判断鼓皮的振动频率和振动幅度任一项小于预设下限值时，振动控制器升高激振器的振动频率或振动幅度。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明使鼓形振动体达到共振状态，进而迫使鼓形振动体附近的物料发生振动，振动通过接触传导或声波传导到料仓内的物料上，使物料松散后自然下落，避免形成结拱现象或破坏已经形成的结拱状况，达到物料能从仓下出料口顺利流出的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式中的整体结构示意图；
图2为本发明实施方式中鼓形振动体在料仓中安装位置结构示意图。
图中：
1-鼓形振动体；2-鼓皮；3-鼓身；4-激振器；5-拾振器；6-振动控制器；7-料仓；8-物料；9-防护罩；10-支架；11-出料口。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明提供了一种鼓形破拱器，包括由鼓身1和位于鼓身3两端的鼓皮2构成的鼓形振动机构1，以及用于提供鼓形振动机构1振动源的自适应共振系统。
自适应振动系统包括电源、控制器4、以及设置在鼓皮2上的激振器4和拾振器5，电源给振动控制器6供电，振动控制器6连接激振器4和拾振器5，振动控制器6对拾振器5采集的鼓皮2的振动频率和振动幅度进行分析处理，并根据处理结果控制调节激振器2的振动幅度和振动频率。
振动控制器6包括信号放大模块、模数转化模块、数据运算模块、数据保存模块和功率放大模块。
其中，信号放大模块用于放大所述拾振器5采集的所述鼓形振动体1的振动频率，并将放大信号传输至模数转换模块，由模数转换模块将放大信号转换成数字信号，再由数据运算模块对数字信号进行运算分析获得所述鼓形振动体1的共振状态的频率，并借此获得料仓内的料体的状态，同时数据保存模块对分析获得的共振状态的频率进行保存，功能放大模块接收分析的结果产生一个控制所述激振器2的驱动信号，实现对所述鼓形振动体1的共振状态的反馈控制。
激振器4和拾振器5采用隔爆型或本质安全型元件，在振动控制器6内设置有防爆隔离栅，激振器4和拾振器5与振动控制器6之间电性连接的电缆采用防爆型阻燃电缆。
本发明提供了一种鼓形破拱器的料仓，包括料仓8以及位于料仓底部的出料口11，鼓形振动机构1通过支架10安装在用于下料的料仓8内底部，支架10位于出料口11的顶部，且鼓形振动机构1外设置有防护罩9，在鼓形振动体1的上方可设置一个伞形防护罩9，防护罩9可以防止上方物料下落时冲击鼓形振动体1，同时也给鼓皮3留出振动空间，使鼓皮3的振动能不受到物料冲击的影响而达到最佳状态。
优选地是，激振器4和拾振器5安装在鼓皮2内壁上或安装在鼓皮2外壁上。
鼓身3与鼓面2之间用焊接、粘接、铆接或螺栓连接，且鼓身的直径范围为150mm～2000mm，鼓身的高度范围为50mm～500mm，鼓皮厚度2mm～30mm。
本发明提供了一种鼓形破拱器的破拱方法，包括步骤：
步骤100、将鼓形破拱器安装在料仓的出口端上方；
步骤200、在料仓下料时，启动电源使鼓形破拱器工作；
步骤300、控制器以预设初始频率使激振器为鼓形破拱器提供振源，鼓形破拱器在振源和减震装置的作用下达到共振状态并对料仓内的散状物料破拱，拾振器实时或以预设固定时间间隔采集鼓形破拱器的鼓皮振动频率和振动幅度，并反馈至控制器；
步骤400、当控制器判断鼓皮的振动频率和振动幅度处于预设阈值范围内时，振动控制器只提供电源，不调节激振器的振动频率和振动幅度；
步骤500、当控制器判断鼓皮的振动频率和振动幅度任一项大于预设上限值时，振动控制器调节降低激振器的振动频率或振动幅度；当控制器判断鼓皮的振动频率和振动幅度任一项小于预设下限值时，振动控制器升高激振器的振动频率或振动幅度。
如图2所示，安装使用时，将鼓形破拱器安装在料仓内下方靠近仓壁处，以不妨碍下料为原则。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
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