CN103693373B - 用于刮板输送设备的刮板和刮板输送设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于刮板输送设备的刮板和一种刮板输送设备，所述刮板包括刮板本体和弹性结构件，在所述刮板本体的至少一端设置所述弹性结构件；所述弹性结构件至少具有一个利用板材的结构特性和/或力学特性设置的弹性结构。本发明的刮板工作过程中，遇到物料的阻塞或者障碍物时，弹性结构件会发生弹性形变，从而可防止刮板在工作时出现卡塞的问题现象。

Description

用于刮板输送设备的刮板和刮板输送设备

本申请要求于2013年11月04日提交中国专利局、申请号为201310537929.3、发明名称为“用于刮板输送设备的刮板和刮板输送设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及颗粒物料传输技术的领域，具体涉及用于刮板输送设备的刮板，以及应用该刮板的刮板输送设备。

背景技术

刮板输送机是煤矿、化学矿山、金属矿山及电厂等用来输送物料的重要运输工具。

所述刮板输送机一般可以运输煤等颗粒散状的物料，其工作原理是，将敞开的溜槽作为颗粒物料的承受件，将刮板固定在链条上（组成刮板链），作为牵引构件，借助于运动着的刮板链条来输送散状物料的连续运输设备由于在输送物料时，刮板链条全部埋在物料之中，故称为刮板机。当机头传动部启动后，带动机头轴上的链轮旋转，使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动，直至到机头部卸载。刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行，完成物料的输送。一般情况下，煤矿用刮板输送机采用钢槽，敞口式，便于采煤机采下的煤落到刮板输送机上。

传统的刮板输送机的刮板是一种矿井用刮板机刮板压条，通过多次淬火模锻成型，且一般是压条与三个螺栓一体锻压成型，所以一般刮板厚重，空载功率消耗较大，为总功率的30%左右，造成严重的资源浪费，一般情况下，由于厚重的刮板自重占到运输槽中物料的15%以上，所以造成传输效率低，能耗大，对电机传动系统的功率有较高要求。由于刮板运输机安装环境及载荷工况的恶劣，在每段中部基座槽之间的接缝上易产生较大阶差，使得刮板通过受阻，另外，由于颗粒物料在运输过程中会形成卡塞现象，造成传递不流畅，传统的刮板输送机不能解决物料的卡塞问题。

发明内容

本发明提供一种用于刮板输送设备的刮板，以解决上述存在的问题。

本发明另外还提供一种刮板输送设备，以解决现有刮板输送机在运输物料的过程中卡塞的现象，以及传输效率低，功耗大的问题。

本发明提供的一种用于刮板输送设备的刮板，包括刮板本体和弹性结构件，在所述刮板本体的至少一端设置所述弹性结构件；

所述弹性结构件至少具有一个利用板材的结构特性和/或力学特性设置的弹性结构。

可选的，所述弹性结构件具有穿越回转式的几何结构；所述穿越回转式的几何结构具体是将材料件的一端部回转至少一周后，在与该材料件的本体交叉位置以非固连方式穿越后而形成的弹性结构。

可选的，所述弹性结构件包括两个或两个以上的连续穿越回转式的几何结构。

可选的，所述弹性结构件设置在所述刮板本体的两端，且位于刮板本体两端的弹性结构件相对于所述刮板本体的中轴线对称。

可选的，所述刮板的弹性结构件与所述刮板本体一体成型。

优选的，所述刮板通过熔模精密铸造而一体成型。

优选的，所述弹性结构件与所述刮板本体为可拆装结构，通过连接件固定连接为一体。

优选的，所述弹性结构件与所述刮板本体固定连接的装配面平行于所述刮板工作时的运行方向。

可选的，所述刮板本体分为上下两部分，且两部分采用螺栓固定；在上下两部分的连接部设置有穿越并固定链条的结构。

可选的，所述刮板本体的材质为刚性材质，或者其材质为弹性材质；

所述弹性结构件与所述刮板材质相同或不同。

可选的，所述刮板的材质为金属材料或为纤维加强型复合材料。

可选的，所述刮板本体上设置减重孔；所述减重孔为规则排列，或者其为不规则排列。

本发明的另一方面还提供一种刮板输送设备，其包括至少两个上述任一项技术方案所述的用于刮板输送设备的刮板。

可选的，该设备还包括基座槽，所述基座槽的至少一侧的内侧壁上设置多个突起结构。

可选的，所述突起结构为突起的弧形结构。

与现有技术相比，本发明的其中一个方面具有的其中一个优点如下：用于刮板输送设备的刮板，包括刮板本体和弹性结构件，在所述刮板本体的至少一端设置所述弹性结构件，所述弹性结构件至少具有一个利用板材的结构特性和/或力学特性设置的弹性结构；所述弹性结构件在工作过程中遇到阻碍时可根据其本身特性发生弹性形变，从而防止刮板在工作时出现卡塞的问题现象，也避免刮板被卡死后被强行拉动而折断，不但能够保证物料的正常输运，而且也保证刮板设备的正常工作，避免设备损坏；此外，该刮板还可以应用于具有周期性凸起障碍的基座槽的刮板输送设备中，在刮板弹性件前进过程中受所述周期性凸起障碍的阻挡后，弹性件会发生弹性形变，弹推物料前进，从而产生周期性脉冲推力，推动物料前进。

此外，在本发明的其中一优选技术方案中，所述刮板可以熔模精密铸造而形成，通过熔模精密铸造而形成的刮板内部结构致密，强度高，从而可使得刮板整体质量下降，有利于降低制造成本；此外，由于刮板自重降低，也使得应用该刮板的设备的能耗降低，从而有利于节约能源。

此外，在本发明的另外一优选技术方案中，所述刮板的刮板本体与所述弹性结构件为分离式可装配结构，一方面使得刮板的制造工艺简化；另一方面，所述刮板本体与所述弹性结构件可以分别采用不同的材质，使得制造上工艺窗口大大增大；在弹性结构件或者刮板本体损坏时，可以很方便的对其中一部分进行更换。

此外，本发明的另一方面还提供一种刮板输送设备，其包括至少两个上述的用于刮板输送设备的刮板。该刮板利用其自身具备的弹性结构件的弹性特性，使得所述刮板在工作过程中，遇到物料的阻塞或者障碍物时，该刮板的弹性结构件会根据需要发生弹性形变，防止卡塞以及刮板损坏。

此外，在本发明的刮板输送设备的优选技术方案中，所述基座槽的至少一侧的内侧壁上设置多个突起结构，所述凸起构成储能点，在链条拉动刮板遇到储能点时，由于刮板端部的弹性结构件的弹性作用，可把原来卡涩的阻力转化成脉冲式的动能，通过脉冲克服卡涩，使煤炭等物料传输更流畅，大幅降低能耗，节省能源，有利于提高物料传输效率，弱化对电机传动系统的较高功率要求。

附图说明

图1是本发明提供的一种用于刮板输送设备的刮板；

图2是本发明提供的一种用于刮板输送设备的刮板的拆分图；

图3是本发明提供的一种用于刮板输送设备的刮板的弹性结构件；

图4是本发明提供的一种刮板输送设备。

其中，1、刮板本体，2、弹性结构件，3、基座槽，301、凹槽，302、槽底，4、链条。

具体实施方式

本发明的实施例中提供一种用于刮板输送设备的刮板，该刮板与传统厚重的刮板不同，该刮板的一部分用于承受动力装置的拉力，一部分具有弹性结构，当刮板遇到接缝的阶差或者物料的卡塞情况时，可以利用弹性结构的弹性应变力穿越上述阶差或者物料的卡塞，并且本发明的刮板具有特殊构造，可以不但减轻刮板整体的重量，还可以承受传统厚重刮板的同样重量的拉力。

需要说明的是，上述弹性结构是本发明相比于传统刮板所特有的结构，该结构是利用材料力学的原理对刮板材料进行的一种特殊的处理，使得该刮板在遇到障碍物时可发生弹性形变，产生合理退让，从而穿越该障碍，防止在移动过程中的卡塞问题。

图1是本发明提供的一种用于刮板输送设备的刮板，图2是本发明提供的一种用于刮板输送设备的刮板的拆分图，图3是本发明提供的一种用于刮板输送设备的刮板的弹性结构件。

具体地，所述用于刮板输送设备的刮板，包括具有承受动力装置拉力特性的刮板本体1和具有弹性功能的弹性结构件2。所述弹性结构件2可以设置在刮板本体1的其中一端，或者对称地设置在所述刮板本体1的两端。

为了使弹性结构件2体现弹性特性的优势，一般情况下，在所述刮板本体1的两端均设置上述弹性结构件2，使得所述刮板的整体受力均匀，防止因为受力不均匀而造成的刮板断裂问题。

关于弹性结构件2和所述刮板本体1的连接问题，可以采用机械加工方法将刮板本体1和弹性结构件2锻造为一体结构，或者通过熔模精密铸造为一体结构。

上述一体成型结构的刮板的受力均匀，不容易断裂，且也可以实现弹性结构件2具有的弹性特征。但是，一般为了拆卸方便，或者是当弹性结构件2磨损时更换更容易和方便，可以将弹性结构件2和刮板本体1设置为两个分体的结构，即为可拆装结构，并且通过连接件固定连接为一体。具体是，所述弹性结构件2与所述刮板本体1连接的一端具有部分突出结构，所述刮板本体1的一端具有与突出结构对应的凹陷结构，该弹性结构件2部分突出结构可以嵌入在所述刮板本体1的凹陷结构中，嵌入后的部分弹性结构件2和刮板本体1采用螺栓固定。该可拆卸结构具有的优点是不但拆卸方便，而且当弹性结构件2的弹性结构发生弹性形变时产生的应力可以转移至螺栓，所述螺栓可以消除该应力，防止所述弹性结构件2和所述刮板本体1的连接处发生断裂现象。

需要说明的是，所述弹性结构件2是具有穿越回转式的几何结构。所述穿越回转式的几何结构的基本原理是根据弧形结构的特性演变而来的。弧形结构弧形面相比于平直面具有弹性特征，例如，当具有弧形面结构的物体经过障碍物时，与障碍物接触的弧形面的一侧可以根据其本身具有的弯弧结构发生弯曲变形，该变形是在弧形结构本身的弯弧下进一步的变形，所以具有弧形结构的弧形面可以具有弹性形变的特性，而平直面相比于弧形面不具备上述弹性形变的特性，当平直面经过障碍物时，会被障碍物直接卡住，无法穿越过该障碍物，所以也不会发生上述的形变。

所述弹性结构件2是在上述弧形面的基础上进行的进一步的改进，因为弧形面虽然具有弹性形变的特性，但是该弹性形变的变化不是很明显，而且当弯弧过小时，弹性形变无法使得其穿越障碍物，如果当弯弧过大时，弹性形变虽然可以使其穿越障碍物，但结合刮板的作用，使得该刮板的运输物料的量减小，造成运输效率降低，所以，需要将弧形面做进一步的变形。

所述弹性结构件2具体是将材料件的一端部回转至少一周后，在与该材料件的本体交叉位置以非固连方式穿越后而形成的弹性结构。所述材料件具有的一端回转一周后穿插至材料件本体中，该交叉位置上的材料件上具有穿插孔，该材料件的一端即通过该穿插孔回转一周后穿插至材料件本体中的。其中交叉位置的材料件的一端可以与所述材料件本体接触，也可以为了防止在接触过程中产生摩擦，进而造成磨损的问题，所以材料件的一端与材料件本体之间可以具有一定间隙，采用不接触方式连接。该弹性结构一般为圆形结构。并且所述弹性结构件2的任意一侧在在遇到障碍物时可以发生弹性形变，该弹性形变是通过材料本身结构构造和力学特性产生的，该弹性形变可以使所述弹性结构件2跨越障碍物，并且所述弹性结构件2在越过障碍物后恢复原状。

需要说明的是，所述弹性结构件2与所述刮板本体1固定连接的装配面平行于所述刮板工作时的运行方向。

另外，为了使弹性结构件2具有的弹性形变更加精确，可以在材料件本体上设置多个穿插孔，通过精密铸造方式使得材料件一端与材料件本体互相交叉穿插，材料件的一端和材料件本体叠层交替穿插在一起。上述具有叠层结构的相互穿插的弹性结构件2在结构上具有更稳定的特性，且具有的弹性形变也可以达到最大，该种结构可以根据需要选择设定。

相对于本发明中提供的刮板的弹性结构件2，可以设置具有一个穿插孔的结构，将材料件一端穿插至穿插孔中，并回转一周后形成一个圆形的弹性结构。该弹性结构件2与所述刮板本体1连接的一端设置一个突出结构，与该突出结构对应位置的刮板本体1的一端上设置一个凹陷结构，所述突出结构可以嵌入在所述凹陷结构中，采用螺栓将所述弹性结构件2和所述刮板本体1固定连接为一体。

另外，未与所述刮板本体1固定连接的弹性结构件2的一端具有楔形面，该楔形面可以使所述刮板在工作时与其对应的基座槽3的槽壁接触。当刮板上的楔形面在移动过程中遇到物料卡塞或者基座槽3接缝处的阶差受阻时，由于该弹性结构件2具有弹性结构，利用该弹性结构的弹性应变力使得该弹性结构件2发生形变，当形变为最大时，可以越过所述卡塞的物料或者阶差，越过后，所述弹性结构件2还可以恢复原状，并且消失的弹性应变力转换为脉冲动能，该脉冲动能给振动过程，弹性结构件2的振动带动与之接触的物料振动，解决物料的卡塞问题。

与所述弹性结构件2连接的所述刮板本体1主要承受链条4的拉力，所述刮板本体1的结构可以一体式结构，具体地，所述刮板通过熔模精密铸造而一体成型。

但是，为了使刮板更方便和容易拆卸，可以将所述刮板本体1设置上下两部分的可拆装解耦股，其上下两部分可以采用连接件固定为一体。具体的，该连接件可以为螺栓。同时为了配合链条4的安装，在设置链条4位置处的刮板本体1上下两部分上分别有链条孔，该链条孔可以使链条4穿越过去，并且该链条孔的形状与链条4的形状相一致，该链条4放置在所述链条孔中后，将刮板本体1上下两部分的连接固定后，该链条4可以被卡紧在所述链条孔中。

需要说明的是，将链条4放置并卡紧在所述链条孔中，将刮板本体1的上下两部分采用螺栓固定为一体，动力装置可拉动刮板及链条4移动。

为了减轻所述刮板整体的重量，可以在所述刮板上设置减重孔。所述减重孔是在不影响刮板的承受力的情况下在刮板上设置的孔，孔的大小和位置可以任意选择，可以为规则排列，但是为了防止刮板因为规则的减重孔发生断裂，一般采用不规则排列以及孔径大小不一致方式设置减重孔。由于弹性结构件2的主要作用为具有弹性形变，所以优选地，所述减重孔设置在所述刮板本体1上。

减重孔面积越大，刮板的质量越轻，拉动刮板需要的动力就越小，消耗的功率也就越小，但是减重孔面积越大越容易造成刮板的断裂，所以，该减重孔的总面积占所述刮板本体1的总面积的范围是大于等于20%，且小于等于40%。在上述面积比例范围内，可以设置多个具有小直径的减重孔，也可以设置几个具有大直径的减重孔。

所述刮板本体1材质的选择具有多样性，该刮板本体1可以采用硬度比较大的刚性材质作为基本材质，也可以采用具有一定弹性系数的弹性材质，一般弹性材质具有一定的柔性和弹性，需要说明的是，所述弹性结构件2的材质可以与所述刮板本体1的材质相同，也可以不相同。另外，当弹性结构件2采用弹性材质时，一方面弹性结构件2本身具有的弹性结构使得该刮板可以具有弹性应变力，另一方面，采用具有一定柔性的弹性材质作为弹性结构件2的材质，使得该弹性结构件2具有的弹性特性更加明显，具有的弹性应变力效果更好。

具体地，所述刮板一般采用金属材质，或者为金属合金材质。同时所述刮板还可以采用具有一定强度和韧性的纤维加强型复合材料，或者为具有更大弹性特性的弹簧钢。

需要说明的是，所述弹性结构件2的厚度小于所述刮板本体1的厚度。

需要说明的是，上述刮板相比于传统厚重的刮板轻而薄，可以使得刮板整体减重60%以上，并且还可以节约钢材。同时减轻刮板机整体的重量，降低运输能耗。

图4是本发明提供的一种刮板输送设备。

本发明还提供一种刮板输送设备，如图4所示，包括上述刮板，同时还包括与刮板配合使用的基座槽3以及链条4。所述刮板上下两部分对应设置链条4处具有与链条4形状相匹配的链条孔，所述链条4嵌入在该链条孔中，所述刮板设置在基座槽3的槽底302的表面上，且在该槽底302的表面上移动。

所述基座槽3包括槽底302以及具有凹槽301结构的槽体。所述槽体位于槽底302的两侧，所述刮板可以在所述槽底302表面移动，刮板的弹性结构件2可以嵌入在所述槽体中，该凹槽301可以限制所述刮板的运动轨迹。位于基座槽3两侧的槽体的竖直方向的内侧壁上设置突起结构，一般该突起结构为弧形的，具体的，所述突起结构可以为脉冲台。所述脉冲台可以设置在两侧，也可以只在一侧的内侧壁上设置。所述脉冲台可以为等距设置，也可以为不等距设置。

需要说明的是，所述刮板经过所述脉冲台时受到脉冲台的阻挡，所述刮板的弹性结构件2通过弹性形变产生脉冲运动。

需要说明的是，当所述刮板经过该脉冲台时，刮板上的弹性结构件2受到所述脉冲台的阻碍，将发生弹性形变，当弹性形变为最大时，所述刮板越过所述脉冲台，越过后，刮板的弹性结构件2恢复原状，弹性应变力转化为刮板的脉冲动能，在脉冲动力的作用下，所述刮板将弹推物料前进。

需要说明的是，所述链条4可以为具有防冲击力的钢链条。

刮板输送设备还包括动力装置，该动力装置可以驱动刮板和链条4在基座槽3的槽底302表面上移动。具体的，所述动力装置包括电动机和链轮，所述电动机的输出轴连接链轮的链轮轴，上述链轮与所述链轮啮合。启动电动机，输出轴转动带动链轮轴转动，进而带动链轮转动，链轮的转动带动位于其上的链条4移动，进而带动固定在链条4上的刮板的移动，这样设置有多个的刮板在基座槽3上移动，使得位于基座槽3上的物料被刮板带动向前移动，直至刮板输送设备的物料卸载工位，将运输的物料卸载下来，完成物料的运输。

上述刮板输送设备的刮板具有弹性结构件2，可以穿越障碍并且可以利用障碍产生脉冲动能，进而克服卡塞的问题，并且该刮板较传统的刮板质量减轻60%以上，最大限度的降低运输功耗，提高物料的传输效率。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，包括刮板本体和弹性结构件，在所述刮板本体的至少一端设置所述弹性结构件；

所述弹性结构件至少具有一个利用板材的结构特性和/或力学特性设置的弹性结构；

所述弹性结构件具有穿越回转式的几何结构；所述穿越回转式的几何结构具体是将材料件的一端部回转至少一周后，在与该材料件的本体交叉位置以非固连方式穿越后而形成的弹性结构。

2.根据权利要求1所述的用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，所述弹性结构件包括两个或两个以上的连续穿越回转式的几何结构。

3.根据权利要求1所述的用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，所述弹性结构件设置在所述刮板本体的两端，且位于刮板本体两端的弹性结构件相对于所述刮板本体的中轴线对称。

4.根据权利要求1所述的用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，所述刮板的弹性结构件与所述刮板本体一体成型。

5.根据权利要求4所述的用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，所述刮板通过熔模精密铸造而一体成型。

6.根据权利要求1所述的用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，所述弹性结构件与所述刮板本体为可拆装结构，通过连接件固定连接为一体。

7.根据权利要求6所述的用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，所述弹性结构件与所述刮板本体固定连接的装配面平行于所述刮板工作时的运行方向。

8.根据权利要求1所述的用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，所述刮板本体分为上下两部分，且两部分采用螺栓固定；在上下两部分的连接部设置有穿越并固定链条的结构。

9.根据权利要求1所述的用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，所述刮板本体的材质为刚性材质，或者其材质为弹性材质；

所述弹性结构件与所述刮板材质相同或不同。

10.根据权利要求1所述的用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，所述刮板的材质为金属材料或为纤维加强型复合材料。

11.根据权利要求1所述的用于刮板输送设备的刮板，其特征在于，所述刮板本体上设置减重孔；所述减重孔为规则排列，或者其为不规则排列。

12.一种刮板输送设备，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的用于刮板输送设备的刮板。

13.根据权利要求12所述的刮板输送设备，该设备还包括基座槽，其特征在于，所述基座槽的至少一侧的内侧壁上设置多个突起结构。

14.根据权利要求13所述的刮板输送设备，其特征在于，所述突起结构为突起的弧形结构。