CHAPTER TWELVE

1. CHAPTER TWELVE FEEDING EQUIPMENTS AND MEASUREMENT EQUIPMENTS

2. 12.1有挠性牵引构件的喂料设备 • 12.1.1 带式喂料机 • 较短带式输送机，可水平或倾斜安装。特点： • 承载段支承托辊密置（间距：0.25~0.3m），空载段不设托辊； • 带两边设静止栏板； • 带速小(0.05~0.45m/s)，原因：物料从存仓卸料口排出直接到胶带上，且胶带上物料层较厚。 • 长度较小（0.9~5m），生产能力:300m3/h或更大,主要用于粒状和小块状物料的给料，也可用于中等块度物料的给料。 注意与带式输送机 的区别

3. 带式喂料机 • 优点：结构简单，投资少，运行可靠；稳定运行需功率低；喂料量易调整，可自动控制和计量。 • 缺点： • 占据空间较大；胶带易磨损，因此不适宜于磨蚀性、高温物料。

4. 轻型 中型 滚子链，沿固定轨道运行 重型― 固定支承托辊，链板沿托辊运行 12.1.2 板式喂料机 • 块状或温度>70℃物料的喂料。水平或倾斜安装，倾角可大于带式。 • 类 型： • 承载板厚度：5~15mm，形状：平形和波浪形。 • 承载板两边栏板：固定栏板―安装在机架上； • 活动栏板―固定在钢板上。 • 栏板高度随生产能力和料块大小而定。整机安装在机架上，尾部设拉紧装置，与带式输送机的螺旋拉紧装置类似。

5. 板式喂料机 链板运行速度：0.2~0.4m/s，生产能力达1000m3/h。结构坚固，可承受大压力和冲击力，能处理大块和热物料，可靠性高并能保证较均匀地喂料。 缺点：结构复杂、质量大、制造成本高，不适宜输送粉状物料。

6. 12.2　转动式喂料机 • 用于粉状物料。特点：工作构件绕固定轴转动。种类：螺旋式、滚筒式、叶轮式和盘式。 12.2.1 螺旋喂料机 特点（与螺旋输送机比）： • 螺距和长度较小； • 无中间轴承； • 料槽为管状； • 物料填充系数大，0.8~0.9。 图12-3螺旋喂料机 与螺旋输送机的区别

7. 种类：单管和双管。按螺旋结构分为： (1)双头螺旋喂料机 　　螺旋轴上的螺旋叶片外缘轮廓曲线有两条，互相平行，喂料均匀性优于单头螺旋； (2)变螺距喂料机 　螺旋叶片螺距渐变（可逐渐增大，也可逐渐减小） 使物料在输送过程中压实和致密化，兼起锁风作用。 防止喂料处过载或气化后的物料从存料仓向外涌料

8. (3)直径渐大喂料机 　　输送能力沿物料前进方向逐渐增大，物料可在螺旋全长上卸出，从而消除存仓内的死角。 　喂料能力和功率等参数确定同螺旋输送机，但只适用于不怕碎、磨蚀性小、易流动的粉状物料。 　　以水平或不大于30o的倾斜角安装，长度1~2m，生产能力2.5~3.0m3/h，改变螺旋转速，可以调节喂料量。

9. 12.2.2 滚筒喂料机 带齿 不带齿 滚筒喂料机

10. 滚筒转动时，在存仓卸料口下面的部分受摩擦力带动随滚筒下落，由存仓卸料口均匀卸出。滚筒转动时，在存仓卸料口下面的部分受摩擦力带动随滚筒下落，由存仓卸料口均匀卸出。 对流动性好的粒状物料采用光面滚筒，而对大块状物料则采用带棱角表面的滚筒。 　　滚筒线速度：0.025~1m/s； 生产能力：可达150m3/h， 生产能力的调节：改变转速或调节挡板开度。 滚筒喂料机的优点： 　　投料连续均匀。

11. 12.2.3　叶轮喂料机 • 种类：刚性叶轮给料机、弹性叶轮给料机。 • 构造：与存仓受料设备衔接的外壳，中间为叶轮转子，转子由电机通过链轮传动。转子不动时，物料不能流出，转子转动时，物料随转子转动卸出。 • 　弹性叶轮喂料机： • 　　弹簧板固定在转子上，回转腔密封性较好。 • 叶轮只朝一个方向转动，不得反转！ • 转速：>20r/min。需变速时，可选用直流电机。 • 　　存料仓内物料压力较大或物料易起拱、影响均匀喂料时，可选用带搅拌针的弹性叶轮喂料机。

12. 刚性叶轮喂料机： 叶片与转子成一整体，用于密闭及均匀喂料要求不高情形。 给料能力：4~100m3/h，或更大。 给料能力调节： 改变叶轮转速。 特点：结构简单，价廉，易维修，封闭性好并兼锁风作用。 应用：干燥粉状或小粒状物料、气力输送系统喂料。 刚性叶轮 喂料机 弹性叶轮 喂料机

13. 12.2.4 圆盘喂料机 • 形式： • 按支承方式分：吊式和座式。 • 按机壳形式分：敞开式和封闭式。 • 吊式圆盘喂料机：通过槽钢柱悬吊在存仓下。敞开式圆盘喂料机适用于密闭程度要求不高的场合； • 密闭式圆盘喂料机：用于要求减少漏风或扬尘的密闭系统。 • 风扫式煤磨系统通常采用闭式圆盘喂料机，而磨机和烘干机的喂料一般都采用开式圆盘喂料机。

14. 1-圆盘； 2-存仓； 3-活动套筒； 4-螺杆； 5-刮板； 6-卸料管； 7-盘壳； 8-刮灰板 圆盘喂料机

15. 构造及工作原理： 圆盘旋转，上方有套在料仓的卸料口上的伸缩套筒。 活动套筒距圆盘的高度由螺杆调节。 　物料自料仓落到圆盘上堆积成一截锥形料堆。传动装置经立轴带动水平圆盘回转时，物料被固定刮板刮下并卸至卸料管。 　圆盘下面装有盘壳，盘壳有一圈高出盘面的盘边围在圆盘外围，以防物料由盘上撒落下来。 　当有物料颗粒掉入盘壳内时，随盘一起回转的刮灰板就能将这些物料刮入下料口，以防堆积产生阻塞。

16. 圆盘喂料机的性能参数： 转速：1.25~10r/min；　生产能力：0.2~130m3/h。 生产能力调节：改变下料套筒高度和变更刮板开度。改变调速电机或直流电机转速 圆盘喂料机属容积式计量设备。优点： 　结构简单，使用可靠，调节方便，生产能力调节幅度大。 缺点：容积计量误差较大（5%左右）；几乎无输送距离，有时实际布置困难。 应用：适用于非粘性物料，粒度≯80mm；对于流动性特别好的粉状物料，因易窜料，不宜采用。

17. 12.3　振动喂料机 • 分类：据料槽和物料的运动状态分惯性式和振动式。 • 惯性式振动喂料机：物料在惯性力的作用下，在任何时间都与槽底保持接触，且沿槽底作滑落运动； • 振动式喂料机：物料在惯性力作用下，由槽底脱离，向上作抛掷运动，在料槽中作“跳跃”式运动。 • 两者区别：惯性式：料槽加速度的垂直分量小于自由落体加速度，物料与槽底保持接触。 • 振动式：料槽加速度的垂直分量大于自由落体加速度，物料在槽底保持“跳跃”式运动。

18. 12.3.1 惯性式振动喂料机 • （1）摆动式喂料机 主要组成部分： • 惯性激振器驱动：单轴式和双轴式。 • 驱动装置：将交变往复运动传给料槽，靠料槽与物料间的摩擦力带动物料前进。 • 料槽：水平和向下倾斜。 工作原理：料槽上装固定栏板，料槽支承在固定托辊上或悬置在拉杆上。驱动装置通过曲柄连杆或偏心机构带动料槽做往复平移运动。当料槽向喂料口方向运动时，物料在摩擦力的作用下与料槽一起向前运动。同时，存仓中的物料落入卸料口下方所形成的自由空间而将其充满。

19. 常用于玻璃池窑前给料 摆动式喂料机 　料槽反向运动时，由于槽后壁的阻挡，物料不能随料槽一起返回，部分物料便由料槽前缘落入喂料口。料槽每往复一次，物料沿料槽向前运动一个区段。

20. 摆动式喂料机的生产能力计算： Q=60BhSnρsφ 12-1 式中，B--栏板之间的距离，即料槽 的工作宽度(m); h--闸板开度，即闸板下缘至料槽面的法向距离(m); S--料槽的行程,　通常S＝0.05~0.175(m)； n--料槽的往复次数，通常n=20~60r/min； ρs--物料的堆积密度(t/m3)； φ--物料填充系数，通常φ=0.65~0.70。 生产能力调节：改变偏心机构的偏心距，以改变料槽的行程；调节存仓闸板的开度，来调节料层的厚薄。 优点：结构简单，成本低。 缺点：料槽的磨损较大。 应用：中、小块物料的喂料。

21. 扇形摆动式喂料机*：由曲柄机构和扇形闸门所组成。工作机构周期性工作，且工作准确性不大，所以适用于不经常且不紧张的工作条件。扇形摆动式喂料机*：由曲柄机构和扇形闸门所组成。工作机构周期性工作，且工作准确性不大，所以适用于不经常且不紧张的工作条件。 扇形摆动式喂料机

22. 12.3.2　振动式喂料机 • 特点： • 振幅小，频率高，物料在槽中可作一定的跳跃运动，具有生产能力较高，槽磨损较少。 • 振动式喂料机的激振方式：电磁振动和机械振动。 • 12.3.2.1 电磁振动喂料机的构造及工作原理 • （1）构造 • 料槽、电磁激振器、减振器及电器控制箱

23. 图12-10　电磁振动喂料机。 1-料槽；2-减振器；3-电磁激振器 对不起！请勘误！

24. 料槽：承载来自料仓的物料，经电磁振动将物料输送出去。料槽：承载来自料仓的物料，经电磁振动将物料输送出去。 　材料：2~8mm碳素钢板、低合金结构钢、耐热钢板、或铝合金板等压制而成。 料槽形式：槽式（敞开的或封闭的）和管式 激振器：使料槽产生往复振动的部件，主要由连接叉、衔铁、弹簧组、铁芯和激振器壳体组成。 连接叉和料槽固定在一起，通过它将激振力传给料槽。衔铁用螺栓固定在连接叉上，和铁芯保持一定间隙而形成气隙（一般为2mm）。 弹簧组为储能机构，用于连接前质量和后质量，形成双质点振动系统。 铁芯用螺栓固定在振动壳体上，铁芯上固定有线圈，当电流通过时就产生磁场。 亦作为平衡质量

25. 　减振器： 作用：减小基础或框架上的振动力。由四个螺旋弹簧（或橡胶弹簧）组成，其中两个挂在料槽上，另两个吊在激振器上。 工作原理： 工作质量m1：槽体、连接叉、衔铁、工作弹簧的一部分以及约占料槽容积10%~20%的物料； 平衡质量m2：激振器壳体、铁芯、线圈及工作弹簧的另一部分。 　　质量m1和m2之间用激振器主弹簧连接起来，形成一个双质点定向强迫振动的弹性系统。 　　激振器电磁线圈的电流一般经过单相半波整流。

27. 半波整流后，正半周内有电压加在电磁线圈上，电磁线圈有电流通过，衔铁和铁芯互相吸引，槽体向后运动，激振器的主弹簧发生变形而贮存势能。半波整流后，正半周内有电压加在电磁线圈上，电磁线圈有电流通过，衔铁和铁芯互相吸引，槽体向后运动，激振器的主弹簧发生变形而贮存势能。 　　在负半周内线圈中无电流通过，电磁力消失，弹簧贮存的势能使衔铁和铁芯朝相反方向离开，料槽向前运动。 振动频率：3000次/min(50Hz) 。 　　激振力作用线与槽底成20o角，可分解为垂直分力P1和水平分力P2。P1使物料以大于重力加速度的加速度上抛；P2使物料在上抛期间作水平运动，综合效应就使物料间歇的向前作抛物线式跳跃运动。

28. 　　由于振动频率高而振幅小，物料抛起高度很小，所以，在料槽内的物料看起来犹如流水，均匀连续地向前流动。　　由于振动频率高而振幅小，物料抛起高度很小，所以，在料槽内的物料看起来犹如流水，均匀连续地向前流动。 　为使喂料机以较小功率消耗产生较高的机械能，应使喂料机处在低临界状态下工作，即使电磁振动喂料机的固有频率ω0与电磁激振力频率ω相近：频率比Z=ω/ω0=0.8~0.95。 电磁振动喂料机的特点： 　体积紧凑、工作平稳，消耗功率小。

29. 12.3.2.2 主要工作参数 • (1)机械指数与抛掷指数 • 1）机械指数K：槽体最大加速度与重力加速度的比值，表征机械振动的强度。K受材料强度及槽体刚度等限制，对于电磁振动喂料机，一般取K=4~6。 • 抛掷指数Г ：槽体最大加速度的垂直分量与重力加速度的比值。 • 物料被抛起的时间不超过槽体振动的周期，故常取Г=1.0~3.3，对电磁振动喂料机Г=2.5~2.8， • K与Г的关系：Г=Ksinβ，其中β角是槽底平面与电磁力的夹角。

30. 喂料机构造 供送物料的Г值 粉状物料 块状 轻、中型(Q<50t/h) 重型(Q>50t/h) 3.0~3.3 2.0~2.5 2.8~3.0 1.8~2.3 振动式喂料机的抛掷指数　　　　　表12-1 (2 )振动频率、振幅及振动角 　振动方向一定时，喂料能力取决于振动频率与振幅的乘积。 电磁振动喂料机：采用小振幅、高频率，因增大激振器的气隙，会带来许多不良后果，如电流增大等。 惯性振动式喂料机：采用中等频率和振幅。振幅过大会增大偏心块质量及增大启动转矩，频率过高会增大支承体的动应力变形。电磁振动喂料机的频率一般为3000r/min，电源频率为50Hz，也有采用25Hz。

31. 电磁振动喂料机的喂料能力与振幅成正比，提高振幅可提高喂料能力，但会增大物料颗粒破坏的可能性，A=0.5~1.5。电磁振动喂料机的喂料能力与振幅成正比，提高振幅可提高喂料能力，但会增大物料颗粒破坏的可能性，A=0.5~1.5。 　振动角β：激振力方向与槽体平面的夹角。 　　电磁振动喂料机：β=20o~25o； 　　惯性振动式：β=30o~35o，通常取β=30o。 　　输送磨蚀性强、湿度大或有粘性物料时，β宜取较大值； 　供易碎、堆积密度大和细粉料时，选取较小值。 　要求冷却散热或料层较厚时，β角应取大值； 　要求减小噪音时，β角应取小值。

32. 激振形式 振动频率/次/min 振幅/mm 粉状物料 块状物料 电磁振动式 3000 1.2~2.0 0.75~1 惯性振动式 单轴离心式 2800~1500 1.2~3.0 0.2~2.5 双轴离心式 1500~1000 2~4 2~3 偏心式 800~450 5~15 4~8 表12-2 振动喂料机的振动频率和振幅值

33. (3)喂料速度:取决于供运物料的性质和喂料机的倾角：(3)喂料速度:取决于供运物料的性质和喂料机的倾角： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （mm/s） 式中, K1, K2--与物料性质有关的系数，见表12-3 α--喂料机的倾角;λ--喂料机的振幅; ω--喂料机的振动频率;　其他符号意义同前。 　符号的选取：当喂料机向上倾斜输送时取负值；向下输送时取正值。 　对于细小颗粒物料,喂料速度较小，因而K1取较小值,K2取大值。对于水平安装的喂料机，α=0，喂料速度： 12-3

34. 供运物料 物料尺寸(mm) 湿度(%) K1 K2 块状 5~200 -- 0.9~1.1 1.5~2.0 粒状 0.5~5 0.5~10 0.8~1.0 1.6~2.5 粉状 0.1~0.5 0.5~5 0.4~0.5 1.8~3.0 细粉 <0.1 0.5~5 0.2~0.5 2.0~5.0 喂料速度的调节： 1) 改变激振力，实质是改变与之成正比的振幅；用可控硅整流器移相调压，改变激振器的输入电压。 2) 改变激振频率。变频线路复杂，很少采用。 表12-3 经验系数K1和K2的平均值

35. (4)生产能力 影响因素：料槽宽度和倾角、物料性质（密度、粒度、水分、粘性）、喂料速度 Q=3600AυφρsC1C2C3（12-4）式中, υ--喂料速度；φ--填充系数，敞开式φ=0.6~0.9；矩形管,φ=0.6~0.8；圆形管φ=0.5～0.6；小颗粒取小值。A--料槽横截面积，槽形或矩形管A=BH，圆形管A=0.785D2；B--槽形或矩形管的宽度；H--槽的深度或矩形管的宽度；D--圆形管的直径；ρs--物料堆积密度；C1--料槽倾斜度系数，见图12-12；C2--物料水分系数；图12-12；C3--物料粒度系数，图12-12

36. 　槽或矩形管宽度及圆形管的直径须保证： D≥kdmaxB≥kdmax 式中，dmax---物料最大粒度 k--系数，对于筛分后的物料，k=3~5，对于粒度不均匀的物料，k=2~3。 图12-12 C1、C2及C3系数值图12-13 安装角与生产能力的关系

37. 　确定槽深度或矩形管高度时，须考虑电磁振动喂料机对不同物料有允许的极限料层厚度。若料层厚度超过极限，生产能力显著降低甚至难以正常喂料。　确定槽深度或矩形管高度时，须考虑电磁振动喂料机对不同物料有允许的极限料层厚度。若料层厚度超过极限，生产能力显著降低甚至难以正常喂料。 对于粒状或块状物料，极限料层厚度较大； 对于细粉物料，极限料层厚度很小。 电磁振动喂料机槽体可水平安装，也可倾斜安装。 　对于流动性好的物料，推荐向下倾斜10o，对于流动性不好的物料可向下倾斜12o，以利供送。 生产能力与下倾角度成正比。倾斜角为-12o~12o，每变化1o，生产能力变化3%，但倾角过大时会增加槽体的磨损。

38. (5)　功率 　　　　　　　　　　　　　（kw）　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 C--物料便于输送的系数，对于输送性能好的物料C=1；对于粉状物料C=1.5~2; Q--计算的生产能力, t/h； K--单位能 耗系数，见表12-4 L--喂料机水平投影长度，m； H--喂料机倾斜供料时的提升高度，m； η--驱动机构的效率。

39. 振动式喂料机型式 计算生产能力(t/h) K值 离心驱动单质体悬挂 5~50 6~7 >50 5~5.5 离心驱动单质体支承 5~50 7~10 >50 5~6 表12-4 能耗系数平均值

40. 12.3.2.3 性能及应用 • 优点：体积小，易于制造，便于安装，操作、维修方便；无相对运动零部件，几乎无机械摩擦，无润滑点，密封性好，功率消耗低，设备运转费用低；物料远离电器部分，可在湿热环境下工作，用于高温、有磨蚀性的物料；喂料均匀且可无级调整，可用电器连续、平稳地调节喂料速度，便于实现密闭供送和喂料量的遥控和自动控制。 • 缺点：安装调试要求较高，否则，产生噪音甚至不振动；电压变化会影响喂料的准确性；不宜供送极细的粉状物料，也不宜供送粘性、潮湿粉状物料。 • 应用：供送松散粉状物料或50~100mm的块状料。

41. 12.4　计量设备 • 常用计量设备： • 悬臂式秤、螺旋计量秤、配料用斗式计量秤、熟料计量用板式计量秤、冲击式流量计、溜槽式计量计等。 • 12.4.1恒速式定量秤 • 12.4.1.1 DCM-1型恒速式皮带秤 • 按皮带宽度不同分为：500型和650型， • 组成：电磁振动给料机、悬臂式皮带电子秤及自动控制装置。由调节器构成一个闭环调节的自动定量给料秤量设备。实际上是短胶带输送机，主动轮由与电动机相连的链条带动。皮带机的转速恒定，故称恒速皮带秤。

42. 对不起！请勘误！ 图12-14DCM-1型恒速式皮带秤 1-秤架；2-链条；3-主动轮；4-支座；5-砝码座；6-从动轮； 7-传感器；8-电磁振动给料机

43. 　　秤体支承在支座上，空载时，秤体通过调节自重对支点（十字簧片）达到平衡，传感器不受压力作用，无电信号输出。　　秤体支承在支座上，空载时，秤体通过调节自重对支点（十字簧片）达到平衡，传感器不受压力作用，无电信号输出。 　　电磁振动喂料机供料时，秤架受力而失衡，传感器受秤体压力，有电信号输出。 　　传感信号经放大后，一方面通过转换器转换成数字信息，通过显示器显示瞬时流量和累积流量，另一方面与给定值比较后，有调节器输出调节信号，通过电振控制器反馈控制电磁振动喂料机的喂料量，达到定量喂料的目的。 　　能显示物料输送的瞬时流量和输送的总质量，同时能够自动调节给料量，实现定值恒量给料。

44. 优点： (1)　设备结构简单，维修方便，价格较低。 (2)　连续自动给料，既保证生产过程的连续性，克服物料粒度、出料状态等变化的影响，又保证较高的灵敏度和计量精度,计量误差限：1%。 (3) 系统工作稳定可靠，适应性强，不受夹杂物的干扰，量程可在较宽范围内调整。 (4) 物料量以电信号数字显示，可随时手动调节或自动调节给料量，并连续显示瞬时产量和累计产量。 (5) 电子式计量方法，不但可单机自动定量给料，还可几台设备联动，按给定配比自动配料。 (6) 自动定量给料机的给料设备，电磁振动给料机所不适应的物料，如粘湿物料，可配用其他给料设备。

45. 12.4.1.2 JE-3G型恒速式皮带秤＊ • 与DCM-1型原理基本相同，但电路设计和元件选择等有所改进，因此设备功能不尽相同。 • 特点: • 除了能够自动计量、定量给料，显示瞬时流量和累计量以外，还有无料报警、停电保持累计数、BCD码接口打印输出、开机清零等功能，并增加了标准电信号输出，能够与微机系统方便地联机使用。 • 采用高精度密封型称量传感器和高精度低漂移的集成电子元件，静态精度可达0.5%，动态精度可达1%，适用于水泥厂块粒状物料的计量和配料使用。

46. 图12-15恒速式电子皮带秤工作原理图 1-秤体；2-称量传感器；3-电磁振动喂料机；4-放大元件；5-电流脉冲变换单元；6-瞬时流量显示器；7-累积流量显示； 8-调节单元；9-控制器；10-恒压电源；11-频率电压变换

47. 12.4.1.3 WXC-1微机控制皮带秤 ＊ 悬臂式皮带秤输送机、GZ电磁振动给料机、Z80芯片组装的微机控制器等构成称量和定量设备，数字显示是通过物料流量的瞬时流量和累计量，当发生断流、流量超限、皮带跑偏大的故障时，能够立即报警。该机适合多台计量配料联动作业。

48. 图12-16 WXC-1型皮带秤

49. 12.4.2.调速式定量秤 • 12.4.2.1 组成和工作原理 • TDG系列调速式定量秤（给料机）系统由两部分组成： • (1)质量检测部分 • 作用:完成给料、检测，同时进行瞬时累计给料量的显示。主要包括机架、荷重传感器、转速传感器、毫伏变送器、频率转换器、调整箱、比例积算器和单针指示报警仪。 • (2)控制部分 • 作用：根据给定信号及检测信号对直流传动设备进行控制和调节，以达到自动调节给料量的目的，它主要包括调节器，可控硅直流调速装置和直流传动设备。

50. TDG系列调速式定量秤的工作原理: 空载时，机架中的称量架处于平衡状态，荷重传感器不受力，无信号输出。 物料通过有效称量段时，物料质量经称量架加在荷重传感器上，荷重传感器受力为Pt： Pt=Cgtl （N） 12-6 gt—有效称量段单位长度上的物料质量（㎏/m）； l—有效称量段长度（m）； C—比例系数（其值取决于称量架的杠杆比）。 从上式可知， 荷重传感器的受力Pt大小与皮带上的物料质量gt成正比。