CN105217326B - 一种大角度大载荷翻转式进料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大角度大载荷翻转式进料装置，包括物料桶、物料桶夹持架、曲柄、曲柄轴承、连杆轴承、漏斗、液压缸、连杆、滑块、滑轨与车架、通过对进料装置的结构进行创新设计，通过将各个功能部件与支撑部件巧妙结合，通过简单的液压驱动的连杆滑块机构实现了大载荷和大角度翻转，最大翻转角度可达到180度，载荷量可大于3吨以上，且整体进料装置结构紧凑、体积小，移植性强。

Description

一种大角度大载荷翻转式进料装置

技术领域

本发明涉及一种大角度大载荷翻转式进料装置，通过液压系统驱动的曲柄连杆滑块机构将料桶实现了大角度翻转，将物料安全可靠得倒入目标位置。

背景技术

进料装置是工业生产中不可缺少的设备。随着生产自动化的日益广泛应用，进料机构通常采用自动控制与整个生产线相匹配，不但降低了劳动强度，而且降低了人力成本。

目前传送带式进料、螺旋进料机构比较广泛，但是这些进料机构进料效率低，有某些生产线，物料已预存于容器当中，以及对于大粘性、潮湿物料、定量传输等都有很大局限性。目前翻转式进料机构较少，且翻转机构复杂，且难同时达到大载荷和大角度翻转。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种大角度大载荷翻转式进料装置，通过对该进料装置结构的创新设计实现了进料装置大载荷和大角度翻转，最大翻转角度可达到180度，载荷量可大于3吨以上。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种大角度大载荷翻转式进料装置，包括物料桶、物料桶夹持架、曲柄、曲柄轴承、连杆轴承、漏斗、液压缸、连杆、滑块、滑轨与车架、其中物料桶安装在物料桶夹持架上，曲柄的一端固定连接在物料桶夹持架上，另一端通过曲柄轴承连接在车架上，连杆一端通过连杆轴承连接在车架上，另一端通过滑块连接在滑轨上，滑轨固定连接在物料桶夹持架上，液压缸一端连接在车架上，另一端连接在连杆上，漏斗安装在车架上，液压缸驱动连杆绕连杆轴承旋转，带动滑块在滑轨中滑动，驱动物料夹持架和曲柄绕曲柄轴承旋转，物料夹持架带动物料桶翻转，物料进入漏斗。

在上述大角度大载荷翻转式进料装置中，物料桶夹持架包括背板、与背板垂直的支撑杆、防护钩，其中背板由多个连接杆交错搭接形成，背板顶端的连接杆上安装防护钩，用于防止物料桶掉落。

在上述大角度大载荷翻转式进料装置中，物料桶底部开有若干个凹槽，物料夹持架的若干个支撑杆插入凹槽中，对物料桶进行夹持。

在上述大角度大载荷翻转式进料装置中，曲柄的长度L1与连杆的长度L2的比值满足：L1/L2≤1。

在上述大角度大载荷翻转式进料装置中，曲柄的长度L1与连杆的长度L2的比值满足：0.2≤L1/L2≤0.6。

在上述大角度大载荷翻转式进料装置中，车架包括翻转机构支撑架、车架底板、电机驱动系统和从动轮，其中翻转机构支撑架垂直安装在车架底板的上表面，电机驱动系统和从动轮安装在车架底板的下表面，曲柄的另一端通过曲柄轴承连接在所述翻转机构支撑架上，漏斗安装在车架底板上。

在上述大角度大载荷翻转式进料装置中，电机驱动系统包括电机、减速机和驱动轮。

在上述大角度大载荷翻转式进料装置中，液压缸一端通过第二液压缸铰链连接在车架上，另一端通过第一液压缸铰链连接在连杆上。

在上述大角度大载荷翻转式进料装置中，滑轨的长度大于滑块在滑轨内的行程。

在上述大角度大载荷翻转式进料装置中，滑块在滑轨内的行程L3满足如下关系式：

L3＝L4-L5；

其中：L4为曲柄轴承与滑块初始位置的连线长度，L5为曲柄轴承与连杆轴承连线的长度。

在上述大角度大载荷翻转式进料装置中，还包括气缸和气缸底座，其中气缸通过气缸底座与车架固定连接，所述漏斗包括漏斗主体和漏斗延伸接口，气缸带动漏斗延伸接口上下运动。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)、本发明通过对进料装置的结构进行创新设计，通过将各个功能部件与支撑部件巧妙结合，通过简单的液压驱动的连杆滑块机构实现了大载荷和大角度翻转，最大翻转角度可达到180度，载荷量可大于3吨以上，且整体进料装置结构紧凑、体积小，移植性强。

(2)、本发明进料装置的翻转角度通过液压缸控制的曲柄滑块机构安全可控，可以停留在任意角度，通过液压系统可方便实现锁定和防掉落等安全防护措施。

(3)、本发明具有效率高、结构简单、节约空间、安全可靠、适用范围广等优点，该装置自成体系，便于维护，在国内外垃圾处理、炼钢、粮食处理等行业具有广泛的应用前景。

(4)、本发明通过对进料装置中各个组件的结构尺寸进行优化设计，并通过大量试验进行验证，得到了最优选的结构设计，进一步提高了进料装置的受力情况和实现效果。

(5)、本发明通过直接翻转盛有物料容器的方法进料，可实现流动性物体、定量、高效进料，为系统进料的提供了新的自动化进料方式。

附图说明

图1为本发明进料装置原理图；

图2为本发明进料装置结构示意图；

图3为本发明进料装置进料效果图；

图4为本发明物料桶夹持架结构示意图；

图5为本发明漏斗示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图1所示为本发明进料装置原理图，图2为本发明进料装置结构示意图，由图可知本发明大角度大载荷翻转式进料装置，包括物料桶1、物料桶夹持架2、曲柄3、曲柄轴承4、连杆轴承5、漏斗6、、滑块10、滑轨11、连杆9、液压缸8、第一液压缸铰链23、第二液压缸铰链7与车架、其中物料桶1安装在物料桶夹持架2上，曲柄3的一端固定连接在物料桶夹持架2上，另一端通过曲柄轴承4连接在车架上，连杆9一端通过连杆轴承5连接在车架上，另一端通过滑块10连接在滑轨11上，滑轨11固定连接在物料桶夹持架2上，液压缸8一端通过第二液压缸铰链7连接在车架上，另一端通过第一液压缸铰链23连接在连杆9上，漏斗6安装在车架上。液压缸8驱动连杆9绕连杆轴承5旋转，带动滑块10在滑轨11中滑动，驱动物料夹持架2和曲柄3绕曲柄轴承4旋转，物料夹持架2带动物料桶1翻转，物料进入漏斗6。

如图4所示为本发明物料桶夹持架结构示意图，由图可知物料桶夹持架2包括背板2-1、与背板2-1垂直的支撑杆2-2、防护钩2-3，其中背板2-1由多个连接杆交错搭接形成，背板2-1顶端的连接杆上安装防护钩2-3，防止物料桶1掉落。本实施例中防护钩2-3为两个，分别安装在背板2-1顶端得两个连接杆上。物料桶1底部开有两个凹槽，物料夹持架2的两个支撑杆2-2插入凹槽中，对物料桶1进行夹持。

如图1所示，车架包括翻转机构支撑架16、车架底板12、电机驱动系统13和从动轮14，电机驱动系统13包括电机、减速机和驱动轮。翻转机构支撑架16垂直安装在车架底板12的上表面，曲柄3的另一端通过曲柄轴承4连接在翻转机构支撑架16上，漏斗6安装在车架底板12上，电机驱动系统13和从动轮14安装在车架底板12的下表面，带动整个车架在导轨22上运动。

曲柄3的长度L1与连杆9的长度L2的比值满足：L1/L2≤1。优选曲柄3的长度L1与连杆9的长度L2的比值满足：0.2≤L1/L2≤0.6。本实施例中取值为0.45，使进料装置受力更加合理，进一步保证了大角度和大载荷的实现。

滑轨11的长度大于滑块10在滑轨11内的行程。滑块10在滑轨11内的行程L3满足如下关系式：

L3＝L4-L5；

其中：L4为曲柄轴承4与滑块10初始位置的连线长度，L5为曲柄轴承4与连杆轴承5连线的长度。滑块12可以采用圆柱形滚子轴承，也可以采用其他形状的滑块。本实施例中滑轨的长度为700mm，滑轨行程为492mm。

如图5所示为本发明漏斗示意图，由图可知漏斗包括气缸17和气缸底座18，其中气缸17通过气缸底座18与车架底板12固定连接，漏斗6包括漏斗主体19和漏斗延伸接口20，气缸17带动漏斗延伸接口20上下运动，使漏斗口延伸到目标位置，防止物料飞溅。

本发明进料装置的工作原理如下：

本发明进料装置在导轨上有三个工位：待机工位、取料工位、倒料工位。进料装置通过电机驱动系统13中的电机拖动车架在导轨15上行走，实现物料的水平运动。当接收到物料桶1信号时，电机驱动系统中的电机正转，拖动车架向左行驶夹取物料桶1，当物料桶1被物料桶夹持架2插住时，液压缸8伸出，推动连杆9，连杆9上的滑块10可以在滑轨11中滑动，迫使物料桶夹持架2和曲柄3绕曲柄轴承4进行旋转，当物料桶1旋转角度为10°左右时，物料桶1被叉起，电机反转拖动车架向右行驶，到达目标位置上方时，触碰导轨上的行位开关，车架停车，漏斗6的漏斗延伸接口20由气缸17推动向下运行，延长漏斗出料口，然后液压缸继续伸出，物料桶1和曲柄3绕固定在车架上的曲柄轴承4旋转，从而实现了物料桶1的大角度(最大角度可达到180度左右)旋转，使物料快速倒入漏斗6中。物料倒尽后，漏斗伸出延伸接口20在气缸17作用下收回，同时，液压缸8缩回使物料桶1与水平方向保持10°左右，电机驱动系统13正转驱动车架到物料桶初始位置，液压缸8完全收缩放下物料桶1，然后电机驱动系统13反转使车架回到车架初始位置，等待下次物料桶1到位信号。整个翻转过程中，翻转速度可控，液压系统回路中有防掉落措施。如图3所示为本发明进料装置进料效果图。

本发明实施中物料桶1的翻转角度达到180度，实现的物料载荷为3.2吨。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种大角度大载荷翻转式进料装置，其特征在于：包括物料桶(1)、物料桶夹持架(2)、曲柄(3)、曲柄轴承(4)、连杆轴承(5)、漏斗(6)、液压缸(8)、连杆(9)、滑块(10)、滑轨(11)与车架、其中物料桶(1)安装在物料桶夹持架(2)上，曲柄(3)的一端固定连接在物料桶夹持架(2)上，另一端通过曲柄轴承(4)连接在车架上，连杆(9)一端通过连杆轴承(5)连接在车架上，另一端通过滑块(10)连接在滑轨(11)上，滑轨(11)固定连接在物料桶夹持架(2)上，液压缸(8)一端连接在车架上，另一端连接在连杆(9)上，漏斗(6)安装在车架上，液压缸(8)驱动连杆(9)绕连杆轴承(5)旋转，带动滑块(10)在滑轨(11)中滑动，驱动物料夹持架(2)和曲柄(3)绕曲柄轴承(4)旋转，物料夹持架(2)带动物料桶(1)翻转，物料进入漏斗(6)；

所述液压缸(8)一端通过第二液压缸铰链(7)连接在车架上，另一端通过第一液压缸铰链(23)连接在连杆(9)上。

2.根据权利要求1所述的一种大角度大载荷翻转式进料装置，其特征在于：所述物料桶夹持架(2)包括背板(2-1)、与背板(2-1)垂直的支撑杆(2-2)、防护钩(2-3)，其中背板(2-1)由多个连接杆交错搭接形成，背板(2-1)顶端的连接杆上安装防护钩(2-3)，用于防止物料桶(1)掉落。

3.根据权利要求2所述的一种大角度大载荷翻转式进料装置，其特征在于：所述物料桶(1)底部开有若干个凹槽，物料夹持架(2)的若干个支撑杆(2-2)插入凹槽中，对物料桶(1)进行夹持。

4.根据权利要求1所述的一种大角度大载荷翻转式进料装置，其特征在于：所述曲柄(3)的长度L1与连杆(9)的长度L2的比值满足：L1/L2≤1。

5.根据权利要求4所述的一种大角度大载荷翻转式进料装置，其特征在于：所述曲柄(3)的长度L1与连杆(9)的长度L2的比值满足：0.2≤L1/L2≤0.6。

6.根据权利要求1所述的一种大角度大载荷翻转式进料装置，其特征在于：所述车架包括翻转机构支撑架(16)、车架底板(12)、电机驱动系统(13)和从动轮(14)，其中翻转机构支撑架(16)垂直安装在车架底板(12)的上表面，电机驱动系统(13)和从动轮(14)安装在车架底板(12)的下表面，所述曲柄(3)的另一端通过曲柄轴承(4)连接在所述翻转机构支撑架(16)上，漏斗(6)安装在车架底板(12)上。

7.根据权利要求6所述的一种大角度大载荷翻转式进料装置，其特征在于：所述电机驱动系统(13)包括电机、减速机和驱动轮。

8.根据权利要求1所述的一种大角度大载荷翻转式进料装置，其特征在于：所述滑轨(11)的长度大于滑块(10)在滑轨(11)内的行程。

9.根据权利要求4、5或8所述的一种大角度大载荷翻转式进料装置，其特征在于：所述滑块(10)在滑轨(11)内的行程L3满足如下关系式：

L3＝L4-L5；

其中：L4为曲柄轴承(4)与滑块(10)初始位置的连线长度，L5为曲柄轴承(4)与连杆轴承(5)连线的长度。

10.根据权利要求1所述的一种大角度大载荷翻转式进料装置，其特征在于：还包括气缸(17)和气缸底座(18)，其中气缸(17)通过气缸底座(18)与车架固定连接，所述漏斗(6)包括漏斗主体(19)和漏斗延伸接口(20)，气缸(17)带动漏斗延伸接口(20)上下运动。