技术领域
[0001] 本实用新型涉及
冶金工程技术领域，尤其是涉及一种立式混捏机及其控制系统。
背景技术
[0002] 立式混捏机用于把配合料加热到稍高于粘结剂
软化点的
温度，并通过混捏使其中粘结剂充分润湿，使配合料具有可塑性，以制备成型炭
块。但国内现在已有的混捏机每锅混捏时间较长，产能较低，生产效率比较低，会花费较多的人
力，物力与财力。而且国内现已有的立式混捏机是预热混捏一体的，在对配合料进行混捏时，需要先预热，后混捏，这种情况就会浪费大量时间，技术
水平上存在漏洞。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种立式混捏机，以解决现有的混捏机混捏时间较长，产能较低，生产效率比较低，技术水平上存在漏洞的问题。
[0004] 为了达到上述目的，本实用新型提供了一种立式混捏机，包括：一工作室，所述工作室的顶部设有搅拌装置，所述工作室的底部设有混料装置，所述搅拌装置的一端与所述混料装置面向所述搅拌装置的表面相
接触；已预热的物料进入所述工作室并置于所述表面上，所述混料装置旋转，所述搅拌装置转动，对所述物料进行混捏。
[0005] 可选的，所述混捏机包括
机架，第一驱动装置和第二驱动装置；所述机架为所述立式混捏机的整体
支撑框架；所述机架包括顶部机架、底部机架以及侧部机架，所述侧部机架上安装有外罩，所述外罩的底部靠近所述混料装置，所述外罩的顶部连接在所述顶部机架上，所述外罩，所述混料装置和所述顶部机架围成所述工作室；所述搅拌装置和所述第一驱动装置设置在所述顶部机架上，所述第一驱动装置与所述搅拌装置连接，通过所述第一驱动装置驱动所述搅拌装置转动；所述混料装置的底部安装有旋转装置，所述第二驱动装置通过所述旋转装置与所述混料装置连接，通过所述第二驱动装置驱动所述混料装置旋转。
[0006] 可选的，所述顶部机架上设有冷却装置；所述冷却装置包括流量计、控制
阀、
冷却水通道和喷淋组件；所述流量计和所述
控制阀设置在所述冷却水通道上，用于测量和控制冷却水的流量；所述喷淋组件和所述冷却水通道的出水端连接，通过所述喷淋组件将所述冷却水均匀分散喷淋到所述物料上。
[0007] 可选的，所述喷淋组件包括喷头，喷淋管架和喷淋管路，所述喷淋管路的一端和所述冷却水通道连接，另一端连接所述喷淋管架；所述喷淋管架出水的一端设有多个所述喷头，所述喷头为螺旋形状的喷头。
[0008] 可选的，所述混料装置内的物料的温度大于等于170℃时，所述冷却装置对所述物料进行冷却，所述冷却装置将所述物料的温度降低0～30℃。
[0009] 可选的，所述顶部机架上还设有测温装置；所述测温装置包括红外测温传感装置和吹
风装置；所述红外测温传感装置发出检测物料温度的红外线，所述红外线通过所述吹风装置与所述物料直接接触，测量所述物料的温度。
[0010] 可选的，所述工作室内还设有刮料装置，所述刮料装置紧贴所述混料装置，设置在所述外罩的顶部，用于清理所述混料装置面向所述搅拌装置的表面上的积料和所述外罩面向所述搅拌装置的表面上的积料。
[0011] 可选的，所述混料装置包括混料盘，所述混料盘面向所述搅拌装置的表面安装有耐磨
衬板，所述外罩面向所述的搅拌装置的表面安装有耐磨衬板，所述外罩的顶部边缘安装密封条。
[0012] 可选的，所述混料装置上设有出料口，所述混料装置远离所述搅拌装置的表面上对应所述出料口的
位置处设有出料调节装置；所述出料调节装置包括可旋转的
挡板，伸缩装置以及第三驱动装置；所述挡板的一端固定连接在与所述出料口的一侧相对应的位置上，用于打开或关闭所述出料口；所述伸缩装置设置在所述底部机架上，用于驱动所述挡板打开或关闭所述出料口；所述第三驱动装置与所述挡板连接，用于控制所述挡板与下料口之间的夹
角，实现定量出料。
[0013] 可选的，所述夹角的范围为0°～90°。
[0014] 可选的，所述混料装置的底部安装有支撑装置，在所述支撑装置内设有称重装置，所述称重装置用于称量所述混料装置上物料的重量。
[0015] 可选的，所述称重装置包括称重
传感器。
[0016] 可选的，所述混料装置与所述机架之间存在间隙，所述混料装置与所述机架之间采用
迷宫密封；所述工作室的顶部连接一外部的烟气
净化装置，通过所述迷宫密封和所述烟气净化装置使所述工作室内部处于
负压状态。
[0017] 可选的，所述立式混捏机还包括润滑装置，所述润滑装置包括润滑桶、润滑
泵，润滑分配器，润滑管路以及
压力传感器；所述立式混捏机上预先设有若干个润滑点，所述润滑管路连接到每个所述润滑点，通过所述润滑泵将润滑桶中的
润滑油打入所述润滑管道中，所述润滑油通过所述润滑管道输送到所述润滑点；所述润滑泵与所述润滑管路之间安装有所述润滑分配器，通过所述润滑分配器向所述润滑点定时、定量的提供所述润滑油。
[0018] 可选的，所述搅拌装置包括搅拌
转子，所述搅拌转子从上到下配套有不同规格的桨叶，所述搅拌转子转动带动所述桨叶对所述物料进行搅拌。
[0019] 可选的，所述立式混捏机包括双转子立式混捏机。
[0020] 本实用新型还提供一种上述立式混捏机的控制系统，所述控制系统包括：主控制单元、子控制单元以及
人机交互单元，所述人机交互单元和所述子控制单元分别与所述主控制单元连接；其中，所述主控制单元用于控制所述子控制单元进行工作；所述子控制单元包括冷却控制单元、测温控制单元、润滑控制单元、称重控制单元以及驱动装置控制单元；所述冷却控制单元用于控制冷却装置对物料进行冷却，所述测温控制单元用于控制测温装置对物料进行测温，所述称重控制单元用于控制称重装置对物料进行称重，所述驱动装置控制单元用于控制第一驱动装置、第二驱动装置或第三驱动装置启动或停止；所述主控制单元用于控制所述子控制单元进行工作；所述人机交互单元用于对所述立式混捏机进行现场操作。
[0021] 可选的，所述主控制单元包括可编程逻辑
控制器和
电机控制中心；通过所述可编程逻辑控制器进行编程，在所述可编程逻辑控制器中形成所述冷却控制单元、所述测温控制单元、所述润滑控制单元和所述称重控制单元对应的的子控制程序，通过所述子控制程序控制所述冷却控制单元、所述测温控制单元、所述润滑控制单元和所述称重控制单元的工作；通过所述电机控制中心控制所述驱动装置控制单元的工作。
[0022] 可选的，所述人机交互单元包括触摸式控制屏，所述触摸式控制屏用于现场编程或对所述立式混捏机进行现场控制。
[0023] 综上所述，在本实用新型提供的立式混捏机中，包括一工作室，所述工作室的顶部设有搅拌装置，所述工作室的底部设有混料装置，所述搅拌装置的一端与所述混料装置面向所述搅拌装置的表面相接触；已预热的物料进入所述工作室并置于所述表面上，所述混料装置旋转，所述搅拌装置转动，对所述物料进行混捏。本实用新型
实施例所提供的立式混捏机，是对已经经过预热后的物料进行进行混捏，物料是在已经预热的
基础上直接投产到混捏机中进行混捏，所述立式混捏机只需要具有混捏搅拌的功能，在一定程度上节省了时间并且保证了投料的
质量，提高了工作效率，同时混捏的时间减少，立式混捏机的产能提高，节省大量的人力，物力与财力。
附图说明
[0024] 图1为本实用新型实施例提供的所述立式混捏机的立体结构的一示意图；
[0025] 图2为本实用新型实施例提供的所述立式混捏机的立体结构的又一示意图；
[0026] 其中，1-机架，2-外罩，3-混料盘，4-搅拌转子，5-桨叶，6-润滑桶，7-出料口及挡板位置一，8-转子电机，9-转子减速机，10-红外线测温传感装置，11-吹风入口，12-进料口，13-减震装置，14-称重装置，15-大
齿轮，16-检修位及挡板位置二；17-刮料装置，18-机架拉紧装置，19-检修
门，20-混料盘
驱动电机，21-混料盘驱动减速机，22-冷却装置，23-就地控制箱，24-控制室。
具体实施方式
[0027] 下面将结合附图以及具体实施例，对本实用新型提出的进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
[0028] 如背景技术中所述的，国内现已有的立式混捏机是预热混捏一体的，在对配合料进行混捏时，需要先预热，后混捏，这种情况就会浪费大量时间，技术水平上存在漏洞。
[0029] 因此，在冶金工程中对物料进行混捏时，为了解决上述问题，本实用新型提供了一种立式混捏机。
[0030] 所述立式混捏机包括：一工作室，所述工作室的顶部设有搅拌装置，所述工作室的底部设有混料装置，所述搅拌装置的一端与所述混料装置面向所述搅拌装置的表面相接触；已预热的物料进入所述工作室并置于所述表面上，所述混料装置旋转，所述搅拌装置转动，对所述物料进行混捏。
[0031] 具体的，参阅图1，其为本实用新型实施例提供的所述立式混捏机的立体结构图的一示意图，所述混捏机还包括机架1，第一驱动装置和第二驱动装置；所述机架1为所述立式混捏机的整体支撑框架；所述机架包括顶部机架、底部机架以及侧部机架，所述侧部机架上安装有外罩2，所述外罩2的底部靠近所述混料装置(外罩的底部与所述混料装置不接触)，所述外罩2的顶部连接在所述顶部机架上，所述外罩2，所述混料装置和所述顶部机架围成所述工作室；所述搅拌装置和所述第一驱动装置设置在所述顶部机架上，所述第一驱动装置与所述搅拌装置连接，通过所述第一驱动装置驱动所述搅拌装置转动；所述混料装置的底部安装有旋转装置，所述第二驱动装置通过所述旋转装置与所述混料装置连接，通过所述第二驱动装置驱动所述混料装置旋转。
[0032] 进一步的，参阅图1，所述工作室近似为一个圆柱形的腔体，在腔体的顶部(顶部机架)安装有搅拌装置，具体的，所述搅拌装置可以为搅拌转子4，所述搅拌转子4从上到下配套有不同规格的桨叶5，优选的，所述桨叶5由耐磨材料制成。所述第一驱动装置可以包括转子电机8和转子减速机9，所述搅拌转子4安装在所述转子减速机9上，所述转子减速机9固定在顶部机架上，所述转子减速机9侧部安装有所述转子电机8，所述转子电机8用皮带带动所述转子减速机9旋转，所述转子减速机9带动所述搅拌转子4转动带动桨叶5对混料装置上的所述物料进行搅拌。
[0033] 在一个实施例中，所述立式混捏机可以为双转子混捏机，在所述立式混捏机设有两个搅拌转子，对应的所述第一驱动装置也设有两个；两个搅拌转子的转速可以分别调节，两者的转速可以相同也可以不同。需要说明的是，所述立式混捏机也可以是单转子立式混捏机。所述立式混捏机中搅拌转子的个数根据用户产能需求进行配置。
[0034] 参阅图1和图2，在一个实施例中，所述混料装置的底部安装有旋转装置连接；所述混料装置可以包括但不仅仅限于混料盘3，所述旋转装置可以包括但不仅仅限于大齿圈15，所述第二驱动装置可以包括混料盘驱动电机20和混料盘驱动减速机21；当所述混料盘驱动电机20旋转带动所述混料盘驱动减速机21旋转，所述混料盘驱动减速机21旋转带动所述大齿圈15旋转，所述大齿圈15旋转带动所述混料盘2旋转。
[0035] 进一步的，参阅图1，在所述立式混捏机的底部基础支座与所述混料装置对应处安装有混料盘支撑支座，在所述混料盘支撑支座内设有称重装置14，所述称重装置14用于称量所述混料装置上物料的重量，实现混捏物料量和冷却物料量的精确控制，在满足生产需求的情况下，物料在混捏机内
停留时间越长，混捏质量越高。可以通过设定不同的混捏物料量，来实现提高混捏质量或增加生产产能。在一个实施例中，所述称重装置可以包括但不仅仅限于称重传感器。更进一步的，在所述混料盘支撑支座与所述底部基础支座之间还安装有减震装置13，混料盘在安装时有一定的倾斜角，在旋转时会有振动，所述减震装置可以减少混料盘在旋转过程中产生的震动，从而避免震动传递到底部基础支座上，保证立式混捏机在工作时的
稳定性。进一步的，在所述底部基础支座上设置有机架拉紧装置18，所述机架拉紧装置进一步保证了立式混捏机在工作时的稳定性。在所述混料装置的底部还设置有检修门19，所述检修门19设置在检修位16处，用于观察设备的状态或需要进行设备维修时，进人或部件时使用。
[0036] 进一步的，参阅图2，在所述顶部机架上还设有冷却装置23(即在所述工作室内还设有冷却装置)；所述冷却装置包括流量计、控制阀、冷却水通道和喷淋组件；所述流量计和所述控制阀设置在所述冷却水通道上，用于测量和控制冷却水的流量；所述喷淋组件和所述冷却水通道的出水端连接，通过所述喷淋组件将所述冷却水均匀分散喷淋到所述物料上。具体的，所述喷淋组件包括喷头，喷淋管架和喷淋管路，所述喷淋管路的一端和所述冷却水通道连接，另一端连接所述喷淋管架；所述喷淋管架出水的一端设有多个所述喷头，所述喷头为螺旋形状的喷头，头螺旋形状的喷头雾化效果很好，喷水面积很大；优选的，多个螺旋形状的喷头可以均匀分布在所述喷淋管架出水的一端，可以使冷却水喷洒得更均匀，从而使工作室内的物料的冷却更均匀。在一个实施例中，所述喷淋组件中可以含有3个所述螺旋形状的喷头，3个所述螺旋形状的喷头均匀分布在喷淋管架出水的一端，通过调整所述喷头的方向，可以全部
覆盖工作室内的物料的表面。
[0037] 更进一步的，当所述混料装置上的物料的温度大于等于170℃时，所述冷却装置需要对所述物料进行冷却，在本实用新型实施例中所提供的所述冷却装置可以将所述物料的温度降低0～30℃，具有较好的冷却效果。
[0038] 进一步的，参阅图1，在所述顶部机架上还设有测温装置(即在所述工作室内还设有测温装置)；所述测温装置包括红外测温传感装置10和吹风装置；所述红外测温传感装置发出检测物料温度的红外线，所述吹风装置从吹风入口11向工作室内吹风，将工作室内的烟气吹开，可以保证所述红外线与所述物料直接接触，测量所述物料的温度。需要说明的是，若在不使用所述吹风装置的情况下，所述红外测温传感装置10发出的激光如果也能保证直接接触到物料，那么所述红外测温传感装置在测量工作室内物料的温度时也可以不需要使用所述吹风装置。
[0039] 进一步的，参阅图1，在所述工作室内还设有刮料装置17，所述刮料装置17紧贴所述混料装置，设置在所述外罩2的顶部，用于清理所述混料装置面向所述搅拌装置的表面上的积料和所述外罩面向所述搅拌装置的表面上的积料，防止粘料。更进一步的，在所述混料装置面向所述搅拌装置的表面安装有耐磨衬板，所述外罩面向所述的搅拌装置的表面安装有耐磨衬板，所述外罩的顶部边缘安装密封条。所述耐磨衬板可以减少刮料装置在进行刮料时对混料装置本体和外罩本体造成的磨损。
[0040] 进一步的，所述混料装置上设有出料口7，所述混料装置远离所述搅拌装置的表面上对应所述出料口7的位置处设有出料调节装置；所述出料调节装置包括可旋转的挡板，伸缩装置以及第三驱动装置；所述挡板的一端固定连接在与所述出料口的一侧相对应的位置上，用于打开或关闭所述出料口；所述伸缩装置设置在所述底部机架上，用于驱动所述挡板打开或关闭所述出料口；所述第三驱动装置与所述挡板连接，用于控制所述挡板与下料口之间的夹角，实现定量出料。在一个实施例中，所述伸缩装置可以为可控制伸缩量的
液压缸，所述液压缸中含有
活塞杆，所述
活塞杆可伸出或缩回，所述第三驱动装置可以为
液压马达；具体的，所述挡板的一端连接在所述混料装置底部，另一端连接所述活塞杆，所述液压马达驱动所述活塞杆在所述液压缸中做往返运动，从而带动所述挡板打开或关闭。进一步的，当所述液压缸的活塞杆伸出时，所述挡板遮挡住所述出料口，所述挡板处于挡板位置一7，所述出料口处于关闭状态；当所述液压缸的活塞杆回缩时，所述挡板露出所述出料口，所述出料口处于打开状态，所述挡板处于挡板位置二16，同时所述挡板由液压马达驱动进行旋转，调节所述挡板与所述出料口之间形成的夹角。当所述夹角的角度一定时，混捏机的出料就会处于定量状态，则可以通过调节所述挡板与所述出料口之间形成的夹角度数来控制出料量。可选的，所述挡板的大小和形状与所述出料口的大小和形状相同。
[0041] 进一步的，所述挡板与所述出料口之间形成的夹角的度数范围为0°～90°。
[0042] 进一步的，参阅图1，所述混料装置与所述机架之间存在间隙，所述混料装置与所述机架之间采用迷宫密封；所述工作室的顶部连接一外部的净化装置，通过所述迷宫密封和所述净化装置使所述工作室内部处于负压状态。具体的，所述净化装置的收尘管经过进料口12进入立式混捏机的工作室使净化装置与立式混捏机的工作室连接，当所述净化装置工作时，收尘管抽吸工作室内的气体，混料装置与机架之间的迷宫密封，可以使混料装置与机架之间的气体被抽入工作室并被净化装置抽走，而不会让工作室内的气体通过混料装置和机架之间的间隙溢出到外面。
[0043] 进一步的，参阅图1和图2，所述立式混捏机还包括润滑装置，所述润滑装置包括润滑桶6、润滑泵，润滑分配器，润滑管路以及压力传感器；所述立式混捏机上预先设有若干个润滑点(所述润滑点的位置根据需求确定)，所述润滑管路连接到每个所述润滑点，通过所述润滑泵将润滑桶6中的润滑油打入所述润滑管道中，所述润滑油通过所述润滑管道输送到所述润滑点；所述润滑泵与所述润滑管路之间安装有所述润滑分配器，通过所述润滑分配器向所述润滑点定时、定量的提供所述润滑油。
[0044] 进一步的，在各润滑点处都设有所述压力传感器，可以通过所述压力传感器判断润滑管路是否堵塞以及通过检测到的润滑点处的压力判断润滑点处是否满足润滑要求。具体的，预先设定有一润滑点的压力
阈值，所述压力传感器检测所述润滑点处的压力值，当所述润滑点处的压力值大于等于所述压力阈值时，则需要对润滑点进行润滑。
[0045] 本实用新型实施例还提供了一种用于控制所述立式混捏机进行工作的控制系统，所述控制系统包括：主控制单元、子控制单元以及人机交互单元，所述人机交互单元和所述子控制单元分别与所述主控制单元连接；其中，所述主控制单元用于控制所述子控制单元进行工作；所述子控制单元用于直接控制所述立式混捏机中的各功能装置；所述人机交互单元用于对所述立式混捏机进行现场操作。
[0046] 进一步的，所述子控制单元包括但不仅仅限于冷却控制单元、测温控制单元、润滑控制单元、称重控制单元、驱动装置控制单元以及刮料控制单元；所述冷却控制单元用于控制冷却装置对物料进行冷却，所述测温控制单元用于控制测温装置对物料进行测温，所述润滑控制单元用于控制所述润滑装置对各润滑点进行润滑，所述称重控制单元用于控制称重装置对物料进行称重，所述驱动装置控制单元用于控制第一驱动装置、第二驱动装置或第三驱动装置启动或停止；所述刮料控制单元用于控制所述刮料装置对工作室内的积料进行刮除。
[0047] 在一个实施例中，所述主控制单元包括可编程逻辑控制器(PLC)和电机控制中心(MCC)；通过所述可编程逻辑控制器进行编程，在所述可编程逻辑控制器中形成所述冷却控制单元、所述测温控制单元、所述润滑控制单元、所述称重控制单元和所述刮料控制单元对应的的子控制程序，通过所述子控制程序控制所述冷却控制单元、所述测温控制单元、所述润滑控制单元和所述称重控制单元的工作；通过所述电机控制中心控制所述驱动装置控制单元的工作。
[0048] 在一个实施例中，所述人机交互单元包括触摸式控制屏，所述触摸式控制屏用于现场编程或对所述立式混捏机进行现场控制。
[0049] 参阅图2，所述主控制单元还包括就地控制箱23和控制室24，所述可编程逻辑控制器(PLC)和电机控制中心(MCC)设置在所述控制室24中。所述控制系统与所述立式混捏机中的装置之间的
硬件连接关系具体为：所述立式混捏机中的测温装置，冷却装置，称重装置，润滑装置，第一驱动装置，第二驱动装置、第三驱动装置以及刮料装置等功能装置通过线路先连接到所述就地控制箱23，然后再由所述就地控制箱23连接到所述控制室24，再从所述控制室24连接到现场触摸式控制屏。
[0050] 具体的，所述控制系统控制所述立式混捏机进行工作的过程为：所述立式混捏机启动，所述驱动装置控制单元控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置进行工作，所述第一驱动装置驱动所述搅拌装置转动，所述第二驱动装置驱动所述混料装置旋转，所述测温控制单元控制所述测温装置启动，所述净化装置启动；已预热的物料进入立式混捏机中置于所述混料装置上，所述物料在搅拌装置和所述混料装置的作用下开始均匀混合；同时所述测温控制单元控制所述测温装置对混捏的物料的温度进行检测，当所述物料的温度大于等于预先设定的最小冷却温度(达到该温度时便需要进行冷却)，则所述冷却控制单元控制所述冷却装置启动，所述冷却装置对物料进行冷却，同时所述称重控制单元控制称重装置对混料装置上物料的重量进行称重，实现混捏物料量和冷却物料量的精确控制。测温装置在物料冷却的过程中持续对进行冷却的物料进行测温，根据所述测温装置的反馈，当物料冷却完成之后，出料口打开，所述驱动装置控制单元控制所述第三驱动装置调节可旋转挡板与出料口之间的角度，连续将冷却好的物料排出混捏机，实现定量下料。立式混捏机工作过程中还包括：通过刮料控制单元控制刮料装置对工作室内的积料进行刮除。所述润滑装置的压力传感器对预先设置的润滑点出的压力进行检测，当检测到的润滑点处的压力值大于等于所述压力阈值时，则所述润滑控制单元控制润滑装置对润滑点进行润滑。
[0051] 综上所述，在本实用新型提供的立式混捏机中，包括一工作室，所述工作室的顶部设有搅拌装置，所述工作室的底部设有混料装置，所述搅拌装置的一端与所述混料装置面向所述搅拌装置的表面相接触；已预热的物料进入所述工作室并置于所述表面上，所述混料装置旋转，所述搅拌装置转动，对所述物料进行混捏。本实用新型实施例所提供的立式混捏机，是对已经经过预热后的物料进行进行混捏，物料是在已经预热的基础上直接投产到混捏机中进行混捏，所述立式混捏机只需要具有混捏搅拌的功能，在一定程度上节省了时间并且保证了投料的质量，提高了工作效率，同时混捏的时间减少，立式混捏机的产能提高，节省大量的人力，物力与财力。
[0052] 进一步的，所述冷却装置向所述混料装置提供流量可控的冷却水，通过螺旋形状的喷头将冷却水分散喷淋到物料上，可以实现物料的快速冷却。
[0053] 上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或
修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。
