一种熟石膏自动追料系统及方法

技术领域

本发明涉及熟石膏运输上料技术领域，具体涉及一种熟石膏自动追料系统及方法。

背景技术

石膏板生产过程中，对干料的下料量要求极高，熟石膏下料过多可能直接导致混合机堵转，卡死，熟石膏下料过少则影响成品板的单重，进而影响成品质量，因此在生产中有一个稳定的熟料下料量是很好的控制产品质量的一个关键因素。

现有技术通常在混合机入料口处设置一称重皮带秤，称重皮带秤能够在对熟石膏进行运输上料的同时，对熟石膏进行称重，设置对应的称重需求值并获取称重皮带秤的实时称重数据进行对比，通过比对结果调整熟石膏供料端的供料量和称重皮带秤的运输速度，以此来调整单位时间内进入混合机内的熟石膏量。

然而熟石膏从供料到下料的输送线路通常需要经历一定的时间，下料口距离远，在供料端调整之后要一段时间才能够运输到入料口，当运输至入料口处的熟石膏量和称重皮带秤的运输速度无法确保及时相互匹配以使得单位时间内进入混合机内的熟石膏量不稳定，造成混合机在时间段内的上料量不稳定。

发明内容

为此，本发明提供一种熟石膏自动追料系统及方法，有效的解决了现有技术中的熟石膏量和称重皮带秤的运输速度无法确保及时相互匹配以使得单位时间内进入混合机内的熟石膏量不稳定造成混合机在时间段内的上料量不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种熟石膏自动追料系统，具备：

料运输调控装置，设置在混合机的上游端，所述料运输调控装置用于对熟石膏进行运输，以及在熟石膏运输过程中对熟石膏进行称重，并根据所述熟石膏的重量调整熟石膏上料量和熟石膏运输速率；

称重分料装置，设置在所述料运输调控装置出料端，所述称重分料装置用于周期对进入所述混合机内的熟石膏进行称重，并根据称重结果对即将进入所述混合机内的熟石膏进行分料，以使部分熟石膏进入所述混合机内和使得另一部分熟石膏进入料回流驱动装置；

料回流驱动装置，设置在所述称重分料装置的出料端，所述料回流驱动装置用于接收所述称重分料装置分出的部分熟石膏，并带动熟石膏进行运输至所述料运输调控装置上靠近出料端处；

控制模块，与所述料运输调控装置和所述称重分料装置电性连接，所述控制模块用于接收所述料运输调控装置发送的熟石膏的重量数据，并根据所述熟石膏的重量控制所述料运输调控装置调整熟石膏上料量和熟石膏运输速率，以及接收所述称重分料装置发送的熟石膏的重力数据，并根据所述熟石膏的重量数据控制所述称重分料装置调整进入所述混合机内的熟石膏的重量。

进一步地，所述称重分料装置包括设置在所述混合机上方的称重舱、设置在所述称重舱内的开关阀板、设置在所述开关阀板上的第一旋转轴以及连接在所述第一旋转轴上的第一驱动电机；

所述第一旋转轴贯穿设置在所述称重舱内壁，所述第一旋转轴连接在所述第一驱动电机的输出端，所述开关阀板与所述称重舱内壁契合。

进一步地，所述称重舱内设置有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端连接有第二旋转轴，所述第二旋转轴上设置有称重阀板，所述称重阀板与所述称重舱内壁契合；

所述称重舱内设置有称重环座，所述称重环座底部设置有第一重力传感器，所述第二驱动电机和所述第二旋转轴均设置在所述称重环座上。

进一步地，所述称重舱底部设置有锥形出料口，所述锥形出料口底部设置有下料筒，所述下料筒内设置有固定阀板，所述下料筒内转动设置有调节筒，所述调节筒内设置有调节阀板；

所述调节阀板端部与所述固定阀板抵接，所述调节阀板端部与所述固定阀板抵接处正对所述下料筒中心轴。

进一步地，所述下料筒外设置有驱动舱，所述驱动舱内设置有第三驱动电机；

所述调节筒外设置有齿轮环，所述齿轮环侧边啮合有传动齿轮，所述传动齿轮连接在第三驱动电机的输出端。

进一步地，所述下料筒底部设置有分料筒，所述分料筒底部两侧均设置有分料管道，所述分料管道内设置有抽料风机；

所述固定阀板和所述调节阀板底部抵接在所述分料筒底部内壁；

所述混合机设置在其中一所述分料管道出料端。

进一步地，所述料回流驱动装置包括设置在所述分料管道出料端的第一斗式提升机以及设置在所述第一斗式提升机出料端的回料舱；

所述回料舱出料端设置有多个出料通道，所述出料通道的出料端正对所述料运输调控装置的不同位置。

进一步地，所述料运输调控装置包括上料斗、设置在所述上料斗出料口的电动调节阀、设置在所述上料斗出料端的称重铰刀、设置在所述称重铰刀出料端的第二斗式提升机、设置在所述第二斗式提升机出料端的第二螺旋输送机、设置在第二螺旋输送机出料端的变频铰刀以及设置在所述变频铰刀出料端的称重皮带秤；

所述变频铰刀倾斜设置。

进一步地，所述控制模块根据所述称重铰刀的称重数值调整所述电动调节阀的开度，所述控制模块根据所述称重皮带秤的称重读数调整变频铰刀的频率和所述称重皮带秤的运输速度。

为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：一种熟石膏自动追料系统的追料方法，包括以下步骤，

步骤100，预设称重皮带秤和所述称重铰刀的称重需求量阈值；

步骤200，周期获取称重铰刀的称重数值，将其与称重铰刀的称重需求量阈值进行比对，根据比对结果调整电动调节阀的开度；

步骤300，周期获取称重皮带秤的称重数值，将其与称重皮带秤的称重需求量阈值进行比对，根据比对节结果调整变频铰刀的频率和称重皮带秤的运输速度；

步骤400，获取变频铰刀的频率数据，并根据变频铰刀的频率数据调整称重铰刀的称重需求量阈值；

步骤500，周期获取将进入混合机前的熟石膏重量，并根据熟石膏重量数据调整进入混合机内的熟石膏百分比，以及带动部分熟石膏回流至称重皮带秤上。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明通过料运输调控装置在熟石膏运输过程中对熟石膏进行称重，并根据熟石膏的重量调整熟石膏上料量和熟石膏运输速率，对熟石膏运输过程的整体运输流量进行控制，并通过称重分料装置周期对进入混合机内的熟石膏进行称重，并根据称重结果对即将进入混合机内的熟石膏进行分料，以带动超出混合机单位时间熟石膏所需量的部分熟石膏回料到称重皮带机上，在入料口处的熟石膏量和称重皮带秤的运输速度未及时相互匹配时对实时进入混合机内的熟石膏量进行控制，提高了熟石膏运输供料过程的稳定性。

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。

图1为本发明实施例提供的一种熟石膏自动追料系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中的称重分料装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中的下料筒的侧面结构示意图；

图4为本发明实施例中的下料筒的横截面结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-料运输调控装置；2-称重分料装置；3-料回流驱动装置；4-混合机；

11-上料斗；12-电动调节阀；13-称重铰刀；14-第二斗式提升机；15-第二螺旋输送机；16-变频铰刀；17-称重皮带秤；

21-称重舱；22-开关阀板；23-第一旋转轴；24-第一驱动电机；25-第二驱动电机；26-第二旋转轴；27-称重阀板；28-称重环座；29-第一重力传感器；210-锥形出料口；211-下料筒；212-固定阀板；213-调节筒；214-调节阀板；215-驱动舱；216-第三驱动电机；217-分料筒；218-分料管道；219-抽料风机；220-齿轮环；221-传动齿轮；

31-出料通道；32-第一斗式提升机；33-回料舱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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所示，本发明提供了一种熟石膏自动追料系统及方法，其中系统具备料运输调控装置1、称重分料装置2、料回流驱动装置3和控制模块。

其中，料运输调控装置1设置在混合机4的上游端，料运输调控装置1用于对熟石膏进行运输，以及在熟石膏运输过程中对熟石膏进行称重，并根据熟石膏的重量调整熟石膏上料量和熟石膏运输速率。

称重分料装置2设置在料运输调控装置1出料端，称重分料装置2用于周期对进入混合机4内的熟石膏进行称重，并根据称重结果对即将进入混合机4内的熟石膏进行分料，以使部分熟石膏进入混合机4内和使得另一部分熟石膏进入料回流驱动装置3。

料回流驱动装置3，设置在称重分料装置2的出料端，料回流驱动装置3用于接收称重分料装置2分出的部分熟石膏，并带动熟石膏进行运输至料运输调控装置1上靠近出料端处。

控制模块与料运输调控装置1和称重分料装置2电性连接，控制模块用于接收料运输调控装置1发送的熟石膏的重量数据，并根据熟石膏的重量控制料运输调控装置1调整熟石膏上料量和熟石膏运输速率，以及接收称重分料装置2发送的熟石膏的重力数据，并根据熟石膏的重量数据控制称重分料装置2调整进入混合机4内的熟石膏的重量。

本发明实施例中，通过料运输调控装置1在熟石膏运输过程中对熟石膏进行称重，并根据熟石膏的重量调整熟石膏上料量和熟石膏运输速率，对熟石膏运输过程的整体运输流量进行控制，并通过称重分料装置2周期对进入混合机4内的熟石膏进行称重，并根据称重结果对即将进入混合机4内的熟石膏进行分料，以带动超出混合机4单位时间熟石膏所需量的部分熟石膏回料到称重皮带机上，在入料口处的熟石膏量和称重皮带秤的运输速度未及时相互匹配时对实时进入混合机内的熟石膏量进行控制，提高了熟石膏运输供料过程的稳定性。

本发明中的称重分料装置2设置在混合机4的入料端，用于分离超出混合机4单位时间熟石膏所需量的部分熟石膏，本发明的称重分料装置2主要采取以下优选实施例，如图2所示，称重分料装置2包括设置在混合机4上方的称重舱21、设置在称重舱21内的开关阀板22、设置在开关阀板22上的第一旋转轴23以及连接在第一旋转轴23上的第一驱动电机24。

开关阀板22对即将进行称重的熟石膏进行暂时性的存储，避免熟石膏持续性进入称重部分，使得称重读数不定，为了使得开关阀板可调，本发明还做以下设计，第一旋转轴23贯穿设置在称重舱21内壁，第一旋转轴23连接在第一驱动电机24的输出端，开关阀板22与称重舱21内壁契合。

初始状态下，开关阀板22处于水平状态，供即将进行称重的熟石膏进行暂时性的收纳，当需要进行称重时，第一驱动电机24驱动带动第一旋转轴23旋转，从而带动开关阀板22由水平状态旋转至竖直状态，此时，熟石膏在重力作用下进入称重结构上方。

为了对即将进入混合机4内的熟石膏进行称重，本发明做以下设计，如图2所示，称重舱21内设置有第二驱动电机25，第二驱动电机25的输出端连接有第二旋转轴26，第二旋转轴26上设置有称重阀板27，称重阀板27与称重舱21内壁契合；称重舱21内设置有称重环座28，称重环座28底部设置有第一重力传感器29，第二驱动电机25和第二旋转轴26均设置在称重环座28上。

上述称重结构中，熟石膏在重力作用下落在称重阀板27上，称重阀板27整体重力增大，第一重力传感器29用于测量称重饭27、第二旋转轴26、称重环座28和熟石膏整体的重力，由于称重饭27、第二旋转轴26、称重环座28的重量已知，以此可计算出熟石膏的重量。

另外，上述称重结构还可控制熟石膏的输送开关，第二驱动电机25驱动带动第二旋转轴26旋转，从而带动称重阀板27旋转，使得称重阀板27由水平状态旋转至竖直状态，在重力作用下，熟石膏脱离称重阀板27。

为了根据熟石膏的称重结果控制分离部分的熟石膏，本发明还做以下设计，如图2、图3和图4所示，称重舱21底部设置有锥形出料口210，锥形出料口210底部设置有下料筒211，下料筒211内设置有固定阀板212，下料筒211内转动设置有调节筒213，调节筒213内设置有调节阀板214；调节阀板214端部与固定阀板212抵接，调节阀板214端部与固定阀板212抵接处正对下料筒211中心轴。

上述实施例中，固定阀板212是固定不动的，固定阀板212和调节阀板214的两侧形成不同的区域，熟石膏通过两个不同的区域进行分离，通过调整两个区域的横截面，可以调整两个不同区域的体积，以此来调整进入两个区域的熟石膏量，本实施例中，转动调节筒213可带动调节阀板214转动，从而使得两个区域的横截面积发生改变。

为了带动调节筒213旋转从而带动两个区域的横截面积发生改变，本发明还做以下设计，如图3和图4所示，下料筒211外设置有驱动舱215，驱动舱215内设置有第三驱动电机216；调节筒213外设置有齿轮环220，齿轮环220侧边啮合有传动齿轮221，传动齿轮221连接在第三驱动电机216的输出端。

第三驱动电机216驱动带动传动齿轮221转动，在传动齿轮221的转动作用下，齿轮环220转动带动调节筒213转动从而带动调节阀板214转动，实现两个不同区域的横截面积的调整。

为了使得两个不同区域内的熟石膏能够顺利下料，本发明还做以下设计，下料筒211底部设置有分料筒217，分料筒217底部两侧均设置有分料管道218，分料管道218内设置有抽料风机219；固定阀板212和调节阀板214底部抵接在分料筒217底部内壁；混合机4设置在其中一分料管道218出料端。

上述实施例中，在重力作用下，熟石膏进入分料筒217之后落入分料筒217底部，在抽料风机219的作用下，熟石膏从分料筒217内进入分料管道218内，之后进入混合机4和料回流驱动装置3上。

本发明通过料回流驱动装置3接收称重分料装置2分出的部分熟石膏，并带动熟石膏进行运输至料运输调控装置1上靠近出料端处，本发明的料回流驱动装置3采取以下优选实施例，如图1所示，料回流驱动装置3包括设置在分料管道218出料端的第一斗式提升机32以及设置在第一斗式提升机32出料端的回料舱33；回料舱33出料端设置有多个出料通道31，出料通道31的出料端正对料运输调控装置1的不同位置。

第一斗式提升机32将接收部分分离出的熟石膏输送至料运输调控装置1的输出端，设置多个出料通道31是为了避免熟石膏运输至料运输调控装置1上时出现堆积，分布不均匀。

本发明通过料运输调控装置1用于对熟石膏进行运输，以及在熟石膏运输过程中对熟石膏进行称重，并根据熟石膏的重量调整熟石膏上料量和熟石膏运输速率，本发明的料运输调控装置1采取以下优选实施例，料运输调控装置1包括上料斗11、设置在上料斗11出料口的电动调节阀12、设置在上料斗11出料端的称重铰刀13、设置在称重铰刀13出料端的第二斗式提升机14、设置在第二斗式提升机14出料端的第二螺旋输送机15、设置在第二螺旋输送机15出料端的变频铰刀16以及设置在变频铰刀16出料端的称重皮带秤17；变频铰刀16倾斜设置。

上料斗11用于提供熟石膏原材料，熟石膏从上料斗11落入称重铰刀13上，称重铰刀13能够对熟石膏进行称重，之后运输至第二斗式提升机14，第二斗式提升机14运输至第二螺旋输送机15处，并通过第二螺旋输送机15运输至变频铰刀16上，通过变频铰刀16输送至称重皮带秤17，之后进入称重分料装置2。

其中，变频铰刀16是倾斜设置的，因此，在变频铰刀16内，熟石膏处于满管输送状态。

本发明通过控制模块对料运输调控装置1的料量和运输速度进行反馈控制，控制模块根据称重铰刀13的称重数值调整电动调节阀12的开度，控制模块根据称重皮带秤17的称重读数调整变频铰刀16的频率和称重皮带秤17的运输速度。

综上所述，本发明的主要实施过程为：

对熟石膏进行运输：熟石膏从上料斗11落入称重铰刀13上，之后运输至第二斗式提升机14，第二斗式提升机14将熟石膏运输至第二螺旋输送机15处，并通过第二螺旋输送机15运输至变频铰刀16上，通过变频铰刀16输送至称重皮带秤17，之后进入称重分料装置2；

熟石膏的称重：开关阀板22处于水平状态，供即将进行称重的熟石膏进行暂时性的收纳，第一驱动电机24驱动带动开关阀板22由水平状态旋转至竖直状态，熟石膏在重力作用下落在称重阀板27上，第一重力传感器29用于测量称重饭27、第二旋转轴26、称重环座28和熟石膏整体的重力，以此可计算出熟石膏的重量；

第二驱动电机25驱动带动第二旋转轴26旋转，从而带动称重阀板27旋转，使得称重阀板27由水平状态旋转至竖直状态，在重力作用下，熟石膏脱离称重阀板27进入下料筒211内；

熟石膏的分离：根据称重结果驱动第三驱动电机216带动带动调节筒213转动从而带动调节阀板214转动，实现两个不同区域的横截面积的调整，熟石膏分离进入两个不同区域，抽料风机219驱动使得熟石膏从分料筒217内进入分料管道218内，之后进入混合机4和料回流驱动装置3上；

熟石膏的回料：第一斗式提升机32将接收部分分离出的熟石膏输送至出料通道31，熟石膏经过多个出料通道31运输至称重皮带秤17上进行运输。

在熟石膏分离过程中，可以设定一定的周期，在每个周期内进行熟石膏的称重，区域横截面调整和分离，使得每隔一定周期就向混合机4内输入一定量的熟石膏，为了使得混合机4持续接收熟石膏，在实际生产过程中，需要尽量减小每个周期所占的时间，使得混合机4近似于持续接收熟石膏的状态。

本发明提供的一种熟石膏自动追料系统的追料方法，包括以下步骤，

步骤100，预设称重皮带秤17和称重铰刀13的称重需求量阈值；

步骤200，周期获取称重铰刀13的称重数值，将其与称重铰刀13的称重需求量阈值进行比对，根据比对结果调整电动调节阀12的开度；

步骤300，周期获取称重皮带秤17的称重数值，将其与称重皮带秤17的称重需求量阈值进行比对，根据比对节结果调整变频铰刀16的频率和称重皮带秤17的运输速度；

步骤400，获取变频铰刀16的频率数据，并根据变频铰刀16的频率数据调整称重铰刀13的称重需求量阈值；

步骤500，周期获取将进入混合机4前的熟石膏重量，并根据熟石膏重量数据调整进入混合机4内的熟石膏百分比，以及带动部分熟石膏回流至称重皮带秤17上。

上述控制反馈过程均由控制模块完成，控制模块的反馈控制过程具体为：

1，根据称重铰刀13的称重需求量阈值和称重铰刀13实时测量的称重数值调整电动调节阀12的开度，称重需求量阈值和称重数值设置为每10秒对比一次，当称重数值小于称重需求量阈值时，增大电动调节阀12的开度：如果差值的绝对值大于50KG时，将电动调节阀12开度增加5％；如果差值的绝对值小于50KG时，调节阀开度增加2％；同理，当称重数值大于称重需求量阈值时，降低电动调节阀12的开度：如果差值的绝对值大于50KG时，调节阀开度降低5％，如果差值的绝对值小于50Kg时，调节阀开度降低2％；

2、根据称重皮带秤17的实际称重调整变频铰刀16的频率，由于变频铰刀16的输送角度是仰角，所以是满管输送，输送量与设定频率成正比，当称重皮带秤17的称重小于称重需求量阈值时，增加变频铰刀16的频率，当称重皮带秤17的称重大于称重需求量阈值时，降低变频铰刀16的频率；

3、根据称重皮带秤17称重重量调整称重皮带秤17的输送速度，由于设定的流量为实际称重量与运行速度的乘积，当称重量变小时，加大称重皮带秤17的输送速度，当称重量变大时，降低称重皮带秤17的输送速度。

4、根据变频铰刀16的频率调整称重铰刀13的称重需求量阈值，当变频铰刀的16频率达到最大值，仍无法满足称重皮带秤17的称重设定时，增加称重铰刀13的称重需求量阈值，以增加料运输调控装置1的流量。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。