CN110215867A - 一种带刀螺旋转子及饲料混合机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及饲料搅拌混合设备领域，具体是指一种带刀螺旋转子及饲料混合机，包括箱体及设于箱体内部用于饲料粉碎搅拌的多个螺旋转子，螺旋转子包括主轴及安装在主轴上的螺旋叶片，螺旋叶片边缘上安装有多个切割刀片，切割刀片安装角度α为85‑90度。本发明较小的刀片安装角度，减小了切割饲料的工作阻力，延长切割刀片的使用寿命；同时刀片占用空间小，有利于饲料实现循环流动，使得切碎效率提高。
Description
技术领域
本发明涉及饲料搅拌混合设备领域，具体是指一种带刀螺旋转子及饲料混合机。
背景技术
目前，具有一定生产规模的家畜养殖厂都会配备饲料混合搅拌机，其中较为常见的饲料混合搅拌机为立式多螺旋转子的TMR饲料混合搅拌机，其在箱体里头设置了多个可以转动的螺旋转子，在螺旋叶片上布置了若干把刀。刀片把饲料切碎，同时陆续添加全部原料和水份，在旋转的过程中，各螺旋转子以相同的转向转动使饲料不断混合均匀。
为了减小切割的工作阻力或增大切割效果，可选取的方式有：
(1)减少刀的数量，切割的工作阻力虽然减小，但是降低了切割效果及工作效率。
(2)加大传动的功率，切割效果加强但工作成本和制造成本增加，同时工作稳定可靠性低。
(3)增加转速，切割混合效果虽然增强，但阻力加大。
(4)加长刀的刀臂，切割混合效果虽然增强，但阻力增加，同时向前推动的功能仍然很弱。
综上，饲料混合搅拌机的切割的工作阻力与切割效果难以保持同时具备切割的工作阻力小、切割效果好的工况，因此，探寻一种切割的工作阻力小、切割效果好的螺旋转子及饲料混合搅拌机成为本领域技术人员努力的方向。
发明内容
基于以上问题，本发明提供了一种带刀螺旋转子及饲料混合机。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种饲料混合机用带刀螺旋转子，包括主轴及安装在主轴上的螺旋叶片，螺旋叶片边缘上安装有多个切割刀片，切割刀片安装角度α为85～90度。
作为一种优选的方式，螺旋叶片底部倾斜安装有铲板。
作为一种优选的方式，螺旋叶片底部边缘处安装有分料板，分料板倾斜方向与铲板同向。
作为一种优选的方式，安装于螺旋叶片最上端的切割刀片外伸长度h为100mm～200mm。
一种饲料混合机，包括箱体及设于箱体内部用于饲料粉碎搅拌的多个螺旋转子，螺旋转子包括主轴及安装在主轴上的螺旋叶片，螺旋叶片边缘上安装有多个切割刀片，切割刀片安装角度α为85-90度。
作为一种优选的方式，螺旋叶片底部倾斜安装有铲板，螺旋叶片底部边缘处安装有分料板，分料板倾斜方向与铲板同向，安装于螺旋叶片最上端的切割刀片外伸长度h为100mm～200mm。
作为一种优选的方式，相邻的螺旋转子邻接处设有导流板，导流板包括第一曲面、出料斜面、第二曲面，第一曲面、出料斜面、第二曲面依次连接并呈倾斜状紧靠箱体内壁面；第一曲面为弧形凹面，其底边为弧形并与相邻的螺旋转子中一个螺旋转子底部边缘相配，出料斜面为平面，其底边与第一曲面相对应的螺旋转子底部边缘相切并延伸至相邻的螺旋转子底部边缘，第二曲面为弧形凹面，其底边为弧形并与相邻的螺旋转子中另外一个螺旋转子底部边缘相匹配。
作为一种优选的方式，多个螺旋转子由第一螺旋转子及第二螺旋转子组成，导流板设在第一螺旋转子及第二螺旋转子两侧的邻接处；第一螺旋转子及第二螺旋转子一侧邻接处的导流板第一曲面底边与第一螺旋转子底部边缘相匹配，出料斜面底边与第一螺旋转子底部边缘相切并延伸至相邻的第二螺旋转子底部边缘，第二曲面底边与第二螺旋转子底部边缘相匹配；第一螺旋转子及第二螺旋转子另外一侧邻接处的导流板第一曲面底边与第二螺旋转子底部边缘相匹配，出料斜面底边与第二螺旋转子底部边缘相切并延伸至相邻的第一螺旋转子底部边缘，第二曲面底边与第一螺旋转子底部边缘相匹。
作为一种优选的方式，螺旋转子底部直径R与箱体内部两侧导流板的出料斜面底边相临近端点距离H的比值为11:9。
作为一种优选的方式，出料斜面为三角形平面，第一曲面、第二曲面为圆锥面，第一曲面、第二曲面的圆锥面顶点与出料斜面的三角形顶点重合，出料斜面的三角形顶点距箱体底部高度h2与螺旋转子顶部螺旋叶片距箱体底部高度h1的比值范围为1:1～1:1.05。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明切割刀片安装角度α为85～90度，较小的刀片安装角度，减小了切割饲料的工作阻力，延长切割刀片的使用寿命；同时刀片占用空间小，有利于饲料实现循环流动，使得切碎效率提高；
(2)本发明螺旋叶片底部倾斜安装有铲板，螺旋转子转动时铲板将螺旋叶片下方的饲料铲上螺旋叶片空间内，然后饲料从下至上沿螺旋叶片上升，再扩散至周边落下，连续不断地进行循环切割，实现饲料由下而上的循环，并在连续不断的运转过程中使得饲料被切碎并充分混合；
(3)本发明螺旋叶片底部边缘处安装有分料板，分料板倾斜方向与铲板同向。在螺旋转子转动的过程中，在分料板的前方形成较大的压力，迫使饲料有向上、向里、向外的运动趋势。其中向上、向里的运动，饲料进入了螺旋转子的空间，形成了由下而上的循环；而向外的运动，增加了放料的速度和进入对方螺旋转子空间的力量，加大了多转子空间内草料的互动循环l；
(4)本发明饲料进入导流板第一曲面及第二曲面圆弧状曲面形状近似转子的旋转曲面，阻力小，流动顺畅，有效避免螺旋转子之间的箱体死角处存在积料的情况，同时导流板出料斜面其平面沿切线方向顺接饲料的流动，跳出本转子的小循环，导向另一个转子的空间内，加强多个螺旋转子之间的物料循环效果；
(5)本发明第一曲面、出料斜面、第二曲面均呈倾斜状布置，出料斜面为三角形平面，第一曲面、第二曲面为圆锥面，第一曲面、第二曲面的圆锥面顶点与出料斜面的三角形顶点重合，将第一螺旋转子及第二螺旋转子堆料处设置为上部空间大，下部空间小的倒锥形搅拌空间，实现良好的饲料上下循环粉碎搅拌过程；
(6)本发明螺旋转子底部直径R与箱体内部两侧导流板的出料斜面底边相临近端点距离H的比值为11:9，避免两侧导流板形成的出料口过大或过小而产生堆料或饲料无法相互进入第一螺旋转子及第二螺旋转的情况；
(7)本发明出料斜面的三角形顶点距箱体底部高度h2与螺旋转子顶部螺旋叶片距箱体底部高度h1的比值范围为1:1～1:1.05，使出料斜面的三角形顶点距箱体底部高度h2与螺旋转子顶部螺旋叶片距箱体底部高度h1相当，进而实现较好的饲料上下循环混合粉碎效果。
附图说明
图1为本发明螺旋转子的正视图。
图2为本发明螺旋转子的俯视图。
图3为本发明螺旋转子底部分料板及刮板的安装示意图。
图4为本发明螺旋转子切割刀片的安装示意图。
图5为本发明饲料混合机的正视图。
图6为本发明饲料混合机的俯视图。
图7为本发明饲料混合机的左视图。
图8为本发明具有四个螺旋转子的饲料混合机俯视图。
图9为本发明饲料混合机的效果图。
其中，1箱体，2螺旋转子，21第一螺旋转子，22第二螺旋转子，201分料板，202刮板，203螺旋叶片，204切割刀片，205主轴，3导流板，301第一曲面，302第二曲面，303出料斜面，4第二导流板，401第三曲面，402第二出料斜面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1：
参见图1～4，一种饲料混合机用带刀螺旋转子，包括主轴及安装在主轴上的螺旋叶片，螺旋叶片边缘上安装有多个切割刀片，切割刀片安装角度α为85～90度。
其中，主轴主要用于安装螺旋叶片，其也可以为圆柱杆形，也可以为方形，参见图1，本实施例为了方便加工，主轴设置为圆柱杆形，其直径为450mm；螺旋叶片呈螺旋上升状安装在转动轴，结构形式与螺纹类似，本实施例螺旋叶片的螺距为485mm；切割刀片为现有技术，其刃面为锯齿形，便于对饲料进行切割。本实施例与现有技术主要的不同点在于切割刀片安装角度α为85～90度，由于螺旋叶片底部的物料厚重，切割阻力较大，较小的刀片安装角度，减小了切割混合饲料的工作阻力，延长切割刀片的使用寿命；同时刀片占用空间小，有利于饲料实现循环流动，使得切碎效率提高。
在使用过程中，发现拖拉机有过载现象，经过判断，是螺旋转子的阻力过大引起的。为了减少螺旋转子的工作阻力，还要保证工作效果，在不减少刀片数量的同时，采取减小刀片安装角度α的方法。具体作法是，在原来安装刀片的后面安装孔旁边，又加工了一个安装孔，装上刀片，使得安装角度α减小10度，测量在85度至90度之间。经过实验检测，阻力降低，拖拉机可以轻松工作。
进一步的，为了避免螺旋叶片下方积料，参见图3，螺旋叶片底部倾斜安装有铲板，螺旋转子转动时铲板将螺旋叶片下方的饲料铲上螺旋叶片空间内，然后饲料从下至上进行循环切割，实现饲料由下而上的循环，并在连续不断的运转过程中使得饲料被切碎并充分混合。
进一步的，为了防止螺旋叶片的叶面上堆料，螺旋叶片底部边缘处安装有分料板，分料板倾斜方向与铲板同向。在螺旋转子转动的过程中，在分料板的前方形成较大的压力，迫使饲料有向上、向里、向外的运动趋势。其中向上、向里的运动，饲料进入了螺旋转子的空间，形成了由下而上的循环；而向外的运动，增加了放料的速度和进入对方螺旋转子空间的力量，加大了多转子空间内草料的互动循环。
进一步的，为了使得饲料搅拌混合更加均匀，安装于螺旋叶片最上端的切割刀片外伸长度h为100mm～200mm，由于螺旋叶片顶部的物料较轻，刀片承受的压力、切割的阻力较小，因此将螺旋叶片最上端的切割刀片外伸，在保证其使用寿命的同时提高螺旋叶片顶部物料的混合效果。
实施例：2
本实施为实施例1的应用装置饲料混合机，采用与实施例结构相同的螺旋转子，此次仅指出本实施例与实施例1不同的部分。
参见图4～7，一种饲料混合机，包括箱体及设于箱体内部用于饲料粉碎搅拌的多个螺旋转子，多个螺旋转子由第一螺旋转子及第二螺旋转子组成，导流板设在第一螺旋转子及第二螺旋转子两侧的邻接处，导流板包括第一曲面、出料斜面、第二曲面，第一曲面、出料斜面、第二曲面依次连接并呈倾斜状紧靠箱体内壁面，第一曲面为弧形凹面，弧形凹面形状近似转子的旋转曲面，其底边为弧形，出料斜面为平面，第二曲面为弧形凹面，弧形凹面形状近似转子的旋转曲面，其底边为弧形。
第一螺旋转子及第二螺旋转子一侧邻接处的导流板第一曲面底边与第一螺旋转子底部边缘相匹配，出料斜面底边与第一螺旋转子底部边缘相切并延伸至相邻的第二螺旋转子底部边缘，第二曲面底边与第二螺旋转子底部边缘相匹配；第一螺旋转子及第二螺旋转子另外一侧邻接处的导流板第一曲面底边与第二螺旋转子底部边缘相匹配，出料斜面底边与第二螺旋转子底部边缘相切并延伸至相邻的第一螺旋转子底部边缘，第二曲面底边与第一螺旋转子底部边缘相匹。
其中，箱体内部具有能安装多个螺旋转子及导流板的空间即可，其外形可以多样化，一般的，为了便于螺旋转子转动粉碎并提升饲料后饲料便于回落至箱体底部进行循环，箱体每个安装螺旋转子的内部空间为倒圆锥形，此种形式也是目前现有饲料混合搅拌机采用的具体形式。
螺旋转子包括转动轴、螺旋上升叶面，螺旋上升叶面呈螺旋上升状安装在转动轴上，其底部直径与箱体安装螺旋转子底部直径相当，中部直径及顶部直径逐渐减小，螺旋上升叶面上安装多个切割刀片，此种结构形式与目前现有螺旋转子结构相同，螺旋转子能保证切割饲料即可。为了进一步改进螺旋转子，参见图5，切割刀片的切刃与螺旋转子的轴线的角度α为85-90度之间，减小了阻力小，使刀片的寿命增加；同时刀片占用空间小，有利于饲料实现循环流动，使饲料由下而上，再由上面向四周沿箱体下落，下循环运动的过程中，加大了饲料与刀片的接触机率，使得切碎和搅拌效率提高。
导流板主要由第一曲面、出料斜面、第二曲面组成，参见图1及2，第一曲面底边与第一螺旋转子底部相吻合，第一曲面主要占据部分第一螺旋转子部分堆料空间，减少饲料混合粉碎死体积；出料斜面底边与第一螺旋转子底部相切并延伸至相邻的第二螺旋转子底部边缘，出料斜面主要占据部分第一螺旋转子部分堆料空间并将其设置为与第一螺旋转子相切的平面，减少饲料混合粉碎死体积的同时便于饲料第一螺旋转子与第二螺旋转子相互进入进行混合；第二曲面底边与第二螺旋转子底部相吻合，第二曲面主要占据部分第二螺旋转子堆料空间，减少饲料混合粉碎死体积。
进一步的，为了便于饲料在第一螺旋转子及第二螺旋转子堆料处由箱体上部向四周沿箱体下落，第一曲面、出料斜面、第二曲面均呈倾斜状布置，同时为了进一步加强上下物料下落回流效果，出料斜面为三角形平面，第一曲面、第二曲面为圆锥面，第一曲面、第二曲面的圆锥面顶点与出料斜面的三角形顶点重合，这样即将第一螺旋转子及第二螺旋转子堆料处设置为上部空间大，下部空间小的倒锥形搅拌空间，实现良好的饲料上下循环粉碎搅拌过程。
进一步的，为了便于第一螺旋转子的饲料进入第二螺旋转子，参见图2，螺旋转子底部直径R与箱体内部两侧导流板的出料斜面底边相临近端点距离H的比值为11:9，避免两侧导流板形成的出料口过大或过小而产生堆料或饲料无法相互进入第一螺旋转子及第二螺旋转的情况，具体设计中，本实施例螺旋转子底部直径R为1100mm，箱体内部两侧导流板的出料斜面底边相临近端点距离H的为900mm。
进一步的，为了避免导流板高度过低或过高导致饲料上下循环效果较差的情况，参见图1，出料斜面的三角形顶点距箱体底部高度h2与螺旋转子顶部螺旋叶片距箱体底部高度h1的比值范围为1:1～1:1.05，使出料斜面的三角形顶点距箱体底部高度h2与螺旋转子顶部螺旋叶片距箱体底部高度h1相当，进而实现较好的饲料上下循环混合粉碎效果。具体设计中，本实施例出料斜面的三角形顶点距箱体底部高度h2为1250mm，螺旋转子顶部螺旋叶片距箱体底部高度h1为1200mm。
工作过程：向箱体内部加入待粉碎混合的多种饲料，同时同向转动第一螺旋转子及第二螺旋转子，第一螺旋转子及第二螺旋转子将堆积在底部的待粉碎饲料转动提升并进行切割粉碎，当饲料进入箱体一侧的导流板时，第一曲面、第二曲面成功防止第一螺旋转子及第二螺旋转子相邻一侧处的堆料情况，出料斜面通过其斜面成功将饲料导流进入第二螺旋转子，饲料进入第二螺旋转子后同样进行饲料转动提升并进行切割粉碎，待饲料进入箱体另外一侧的导流板时，第一曲面、第二曲面成功防止第一螺旋转子及第二螺旋转子相邻另外一侧处的堆料情况，出料斜面通过其斜面成功将饲料导流进入第第一螺旋转子，最终完成饲料在第一螺旋转子及第二螺旋转子之间的相互流动、粉碎、混合过程。
试验过程：本实验搅拌为高产泌乳日粮食，陆续加入苜蓿500kg，棉籽150kg，精料1350kg，酒槽570kg，苏打粉40kg，然后启动装置开始搅拌，搅拌过程物料相互循环效果好，拉动效果良好，不存在积料现象。后续加入500kg水后，箱体内部导流板上部依然循环流动，不存在积料现象，两仓室从上部至底部的物料循环效果好，粉碎效果图参见图9。
实施例3：
本实施例与实施例2的区别在于：设计多个螺旋转子，并灵活使用导流板。
本实施例与实施例2其他部分相同，此处仅指出不同之处：
参见图8，一种饲料混合机，包括箱体及设于箱体内部用于饲料粉碎搅拌的多个螺旋转子，多个螺旋转子由四个螺旋转子组成，四个螺旋转子呈方形布置，导流板设在四个螺旋转子的邻接处，四个螺旋转子的共同区域设置有由四组第三曲面及、第二出料斜面组成的第二导流板，导流板的作用为防止四个螺旋转子邻接处堆料，第二导流板的作用为防止四个螺旋转子的共同区域堆料同时对循环的物料进行引导，除此之外，本实施例其他部分与实施例1相同，此处不再赘述。
值得注意的是，本实施例通过四个螺旋转子实现饲料粉碎搅拌，除此之外，还可以将螺旋转子设置呈三个、五个及更多数量，可以呈“一”字摆开布置。只要包含了具有第一曲面、出料斜面、第二曲面的导流板或螺旋转子结构均应纳入本申请的保护范围。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种饲料混合机用带刀螺旋转子，包括主轴(205)及安装在主轴(205)上的螺旋叶片(203)，所述螺旋叶片(203)边缘上安装有多个切割刀片(204)，其特征在于：所述切割刀片(204)安装角度α为85～90度。
2.根据权利要求1所述的一种饲料混合机用带刀螺旋转子，其特征在于：所述螺旋叶片(203)底部倾斜安装有铲板。
3.根据权利要求2所述的一种饲料混合机用带刀螺旋转子，其特征在于：所述螺旋叶片(203)底部边缘处安装有分料板(201)，所述分料板(201)倾斜方向与铲板同向。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种饲料混合机用带刀螺旋转子，其特征在于：安装于螺旋叶片(203)最上端的所述切割刀片(204)外伸长度h为100mm～200mm。
5.一种饲料混合机，包括箱体(1)及设于箱体(1)内部用于饲料粉碎搅拌的多个螺旋转子(2)，所述螺旋转子(2)包括主轴(205)及安装在主轴(205)上的螺旋叶片(203)，所述螺旋叶片(203)边缘上安装有多个切割刀片(204)，其特征在于：所述切割刀片(204)安装角度α为85-90度。
6.根据权利要求5所述的一种饲料混合机，其特征在于：所述螺旋叶片(203)底部倾斜安装有铲板，所述螺旋叶片(203)底部边缘处安装有分料板(201)，所述分料板(201)倾斜方向与铲板同向，安装于螺旋叶片(203)最上端的所述切割刀片(204)外伸长度h为100mm～200mm。
7.根据权利要求5～6任一项所述的一种饲料混合机，其特征在于：相邻的所述螺旋转子(2)邻接处设有导流板(3)，所述导流板(3)包括第一曲面(301)、出料斜面(303)、第二曲面(302)，所述第一曲面(301)、出料斜面(303)、第二曲面(302)依次连接并呈倾斜状紧靠箱体(1)内壁面；所述第一曲面(301)为弧形凹面，其底边为弧形并与所述相邻的螺旋转子(2)中一个螺旋转子(2)底部边缘相配，所述出料斜面(303)为平面，其底边与第一曲面(301)相对应的螺旋转子(2)底部边缘相切并延伸至相邻的螺旋转子(2)底部边缘，所述第二曲面(302)为弧形凹面，其底边为弧形并与所述相邻的螺旋转子(2)中另外一个螺旋转子(2)底部边缘相匹配。
8.根据权利要求7所述的一种饲料混合机，其特征在于：多个所述螺旋转子(2)由第一螺旋转子(21)及第二螺旋转子(22)组成，所述导流板(3)设在第一螺旋转子(21)及第二螺旋转子(22)两侧的邻接处；
第一螺旋转子(21)及第二螺旋转子(22)一侧邻接处的所述导流板(3)第一曲面(301)底边与第一螺旋转子(21)底部边缘相匹配，出料斜面(303)底边与第一螺旋转子(21)底部边缘相切并延伸至相邻的第二螺旋转子(22)底部边缘，第二曲面(302)底边与第二螺旋转子(22)底部边缘相匹配；
第一螺旋转子(21)及第二螺旋转子(22)另外一侧邻接处的所述导流板(3)第一曲面(301)底边与第二螺旋转子(22)底部边缘相匹配，出料斜面(303)底边与第二螺旋转子(22)底部边缘相切并延伸至相邻的第一螺旋转子(21)底部边缘，第二曲面(302)底边与第一螺旋转子(21)底部边缘相匹。
9.根据权利要求8所述的一种饲料混合机，其特征在于：所述螺旋转子(2)底部直径R与箱体(1)内部两侧导流板(3)的出料斜面(303)底边相临近端点距离H的比值为11:9。
10.根据权利要求7所述的一种饲料混合机，其特征在于：所述出料斜面(303)为三角形平面，所述第一曲面(301)、第二曲面(302)为圆锥面，第一曲面(301)、第二曲面(302)的所述圆锥面顶点与所述出料斜面(303)的三角形顶点重合，所述出料斜面(303)的三角形顶点距箱体(1)底部高度h2与螺旋转子(2)顶部螺旋叶片(203)距箱体(1)底部高度h1的比值范围为1:1～1:1.05。
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- 2019-07-05 CN CN201910601757.9A patent/CN110215867A/zh active Pending
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