CN111486987A - 一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，包括壳体；其内左右对称设有两套驱动结构，两套驱动结构之间设有连接测温电缆的下线齿条；一套驱动结构包括驱动电机、通过驱动电机驱动的主动轮、通过传动杆与主动轮连接的第一从动轮和与第一从动轮通过皮带传动连接的第二从动轮，第二从动轮同轴连有一紧贴下线齿条的橡胶滚筒，传动杆与下线齿条间设有与传动杆连接的副杆，副杆与传动杆平行且其靠近下线齿条侧设有与下线齿条匹配的齿状结构II；两套驱动结构的主动轮的转动方向相反。本发明，操作便捷性好，下线速度快，能实现粮仓测温电缆的半自动化下线；下线过程稳定性好，定位精准，整体结构较为简单，成本低廉，极具应用前景。

Description

一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置

技术领域

本发明属于粮食存储配套设备技术领域，涉及一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置。

背景技术

随着我国农业生产技术的不断成熟，我国各种农业果实的存储量也越来越大，在较为集中的粮食存储仓内一般都是将粮食进行堆放，故而出现了高大平房仓，其装粱高度较高，为了方便对堆放的粮食进行温度监控，一般都是需要在仓内放置测温装置，在装满粮食后，下测温电缆较为困难，而且需要耗费大量人力与物力资源，增加劳动强度，而且速度较慢，定位不精准，极为耗时，在一定程度上影响工作效率，适用性和实用性也受到限制。

因此，开发一种操作简便、省时省力且工作效率高的电缆下线器极具现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术工作效率较低的缺陷，提供一种操作简便、省时省力且工作效率高的电缆下线器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，包括壳体；

壳体内左右对称设有两套驱动结构，两套驱动结构之间设有连接测温电缆的下线齿条且两套驱动结构相对下线齿条对称；

一套驱动结构包括一个驱动电机、一个主动轮、一个第一从动轮和一个第二从动轮，所述主动轮通过所述驱动电机驱动，主动轮与第一从动轮通过一传动杆连接，第一从动轮与第二从动轮通过皮带传动连接，第二从动轮同轴连有一橡胶滚筒，所述橡胶滚筒紧贴所述下线齿条，所述传动杆与下线齿条间还设有通过连接件与传动杆连接的副杆，所述副杆与传动杆平行且其靠近下线齿条侧设有与所述下线齿条上设有的齿状结构I匹配的齿状结构II；

两套驱动结构的主动轮的转动方向相反；

所述粮仓测温电缆下线装置作业时，主动轮在驱动电机的驱动下转动，传动杆发生运动，其一方面带动副杆运动，副杆上与齿状结构I匹配的齿状结构II将带动下线齿条在竖直方向上运动，另一方面传动杆带动第一从动轮，第一从动轮通过皮带带动第二从动轮，第二从动轮轴向转动又带动橡胶滚筒，橡胶滚筒将辅助下线齿条在竖直方向上的运动(为下线齿条补充充足的下潜力以及回收时的上拉力)，即完成测温电缆下线，橡胶滚筒除了以上功能外，还可使下线齿条下潜定位更加精确。

在本发明的驱动结构中，传动杆、主动轮(相当于杆)及第一从动轮(相当于杆)组成的连杆结构在带动下线齿条反复上下运动(下线齿条扎入粮堆中的过程需要往复下压和提升下线齿条)时，相比于直接通过齿轮传动而言，其具有一定的缓冲效果，为下线齿条提供一个向下的冲击力，便于下线齿条的下钻，并且本发明承受载荷大，耐冲击，工作时造成的磨损小。同时本发明的驱动结构的设计合理，便于润滑且占用空间小。此外，两侧对称布置的两套驱动结构的副杆对下线齿条的水平方向的挤压力能够相互抵消，竖直方向上的作用力相互叠加，以驱动下线齿条下降或上升。本发明的基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，操作便捷性好，下线顺畅，下线速度快，能够实现粮仓测温电缆的半自动化下线，相比于目前全人力下线的作业方式，极大地提高了工作效率，节约了人力成本，同时，其下线过程稳定性好，定位精准，极具应用前景。

如上所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，所述驱动电机的驱动轴上安有驱动齿轮；

所述主动轮同轴连有一与驱动齿轮连接的锥齿轮组，以使得主动轮在驱动电机的驱动下转动。本发明的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求选择驱动电机与主动轮之间的传动部件，本发明仅给出一种可行的技术方案而已。

如上所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，所述下线齿条的数量根据下线深度进行选择，所述下线齿条的整体为圆柱形，其两侧设有齿状结构I，下线齿条的整体设计能够减小下线齿条与粮食的接触面积以及之间的摩擦力，进而减少损耗，能适用较小功率的电机，在降低成本的同时也能使整个装置更加轻便，本发明中的一根下线齿条为长度为2m和直径为15mm的钢管，其具体尺寸及材质并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求选择合适尺寸及材质的下线齿条，所述下线齿条之间通过弹簧卡扣连接，每根下线齿条的两侧均设有为测温电缆提供导向的导向凸台，第一根下线齿条(即最下端的下线齿条)两侧的导向凸台还能够防止测温电缆在下潜过程中脱落，在开始作业时将下线齿条正确放入壳体顶部下线齿条入口处即可。

如上所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，位于最下端的下线齿条的底部安有用于固定测温电缆的锥形钻头，以携带测温电缆埋入粮仓底部，锥形钻头的穿入阻力小，能够显著降低能耗。

如上所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，所述壳体的顶部及底部的中间分别开有方便下线齿条进入的齿条入口和方便下线齿条出去的齿条出口；

所述壳体外的两侧设有把手，方便使用时进行位置的调整；

在壳体内，第二从动轮、第一从动轮、驱动电机及主动轮沿着齿条入口至齿条出口的方向依次排布。第二从动轮、第一从动轮、驱动电机及主动轮在壳体内的具体布置并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需要对这些部件的布置位置进行调整。

如上所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，所述齿条出口设有用来清扫卡在下线齿条中的粮食的网格刷，网格刷的设计能够防止连杆机构与下线齿条的啮合区域出现阻塞。

如上所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，所述壳体底部的两侧设有磁铁(钕铁硼磁铁)，通过所述磁铁将壳体吸附在铁板上，所述铁板上设有与所述磁铁匹配的凹槽座和与下线齿条匹配的通孔，在工作人员实施作业时将磁铁吸附在铁板上，吸附时需将磁铁与铁板上的凹槽座重合，确保下线齿条与铁板中央通孔的圆心对齐，便于测温电缆的定位，同时推荐工作人员可站在铁板上，增加整个装置的配重以防止下线装置产生晃动。

如上所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，包括单片机，两套驱动机构中的电机均通过单片机控制，电机的转动方向及转速均可控制，在刚开始下潜时可以增大电机转速，当深度变高，下潜阻力变大时，可以调低电机转速来增加电机输出的转矩，为下线齿条提供更大的向下冲击力，以此控制方法可以使测温电缆更快地下潜到指定位置，单片机通过电机转速及转速维持的时间即可获取测温电缆下潜的深度，当下沉一定的深度后，电机将停止工作一段时间，以便工作人员进行两根下线齿条之间的连接即单根下线齿条无法满足使用需要(需要使用多根下线齿条即延长下线齿条)，回收下线齿条时亦是通过此控制方法。

如上所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，还包括操作显示屏，所述操作显示屏安装在壳体外侧；

所述操作显示屏与单片机连接，通过操作显示屏在实施作业前根据粮仓实际高度可提前设置测温电缆预下潜的深度，同时操作显示屏可实时显示下线齿条下潜的深度，当下线齿条的深度与预下潜深度接近时，可以手动切除电机电源，如果工作人员没注意此数值及时切断电源的话，一旦下潜深度高于设置的预下潜高度时，单片机则会控制电机停止转动。

有益效果：

(1)本发明的基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，驱动结构的设计合理，占用空间小，同时连杆结构的设计，相比于直接通过齿轮传动而言，其具有一定的缓冲效果，便于下线齿条的下钻；

(2)本发明的基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，操作便捷性好，下线顺畅，下线速度快，能够实现粮仓测温电缆的半自动化下线，相比于目前全人力下线的作业方式，极大地提高了工作效率，节约了人力成本；

(3)本发明的基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，下线过程稳定性好，定位精准，整体结构较为简单，成本低廉；

(4)本发明的基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，可直接设定下潜深度并实时获取当前下潜深度，易用性好，极具应用前景。

附图说明

图1为本发明的壳体内部正面的结构示意图；

图2为本发明的壳体内部反面的结构示意图；

图3为本发明的正面的结构示意图；

图4为本发明的下线齿条连接处的正面结构示意图；

图5为本发明的下线齿条钻头处的正面结构示意图；

其中，1-壳体，2-下线齿条，3-操作显示屏，4-电机I，5-电机II，6-锥齿轮组、7-主动轮I，8-第一从动轮I，9-第二从动轮I，10-传动杆I，11-主动轮II，12-第一从动轮II，13-第二从动轮II，14-传动杆II，15-橡胶滚筒，16-网格刷，17-把手，18-锥形钻头，19-磁铁，20-铁板，21-弹簧卡扣，22-导向凸台，23-皮带，24-副杆I、25-连接件I。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步阐述。

一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，如图1～3所示，包括壳体1、单片机和操作显示屏3，操作显示屏3安装在壳体1外侧；；

壳体1内左右对称设有两套驱动结构，两套驱动结构之间设有连接测温电缆的下线齿条2且两套驱动结构相对下线齿条2对称；

下线齿条2如图4和5所示，其数量根据下线深度进行选择，下线齿条2的整体为圆柱形，其两侧设有齿状结构I，下线齿条2之间通过弹簧卡扣21连接，每根下线齿条2的两侧均设有为测温电缆提供导向的导向凸台22，位于最下端的下线齿条2的底部安有用于固定测温电缆的锥形钻头18；

一套驱动结构(以图1视角左侧的驱动结构为例)包括一个驱动电机(电机II 5)、一个主动轮(主动轮II 11)、一个第一从动轮(第一从动轮II 12)和一个第二从动轮(第二从动轮II 13)，其中第二从动轮(第二从动轮II 13)、第一从动轮(第一从动轮II 12)、驱动电机(电机II 5)及主动轮(主动轮II 11)沿着齿条入口至齿条出口的方向依次排布，驱动电机(电机II 5)的驱动轴上安有驱动齿轮，主动轮(主动轮II 11)同轴连有一与驱动齿轮连接的锥齿轮组6即主动轮(主动轮II 11)通过驱动电机(电机II 5)驱动，主动轮(主动轮II 11)与第一从动轮(第一从动轮II 12)通过一传动杆(传动杆II 14)连接，第一从动轮(第一从动轮II 12)与第二从动轮(第二从动轮II 13)通过皮带23传动连接，第二从动轮(第二从动轮II 13)同轴连有一橡胶滚筒15，橡胶滚筒15紧贴下线齿条2，传动杆(传动杆II14)与下线齿条2间还设有通过连接件与传动杆(传动杆II 14)连接的副杆，副杆与传动杆(传动杆II 14)平行且其靠近下线齿条2侧设有与下线齿条2上设有的齿状结构I匹配的齿状结构II；

图1视角右侧的驱动结构的结构与左侧相同，其包括电机Ⅰ4、主动轮I7、第一从动轮Ⅰ8、第二从动轮I 9、传动杆Ⅰ10、副杆I 24和连接件I 2，两驱动结构的主动轮(主动轮I 7和主动轮II 11)的转动方向相反；

壳体1的顶部及底部的中间分别开有方便下线齿条2进入的齿条入口和方便下线齿条2出去的齿条出口，齿条出口设有用来清扫卡在下线齿条2中的粮食的网格刷16；

壳体1底部的两侧设有磁铁19，通过磁铁19将壳体1吸附在铁板20上，铁板20上设有与磁铁19匹配的凹槽座和与下线齿条2匹配的通孔；

壳体1外的两侧设有把手17；

两套驱动机构中的电机(电机I 4和电机II 5)均通过单片机控制，电机(电机I 4和电机II 5)的转动方向及转速均可控制，单片机通过电机转速及转速维持的时间即可获取测温电缆下潜的深度；

操作显示屏3与单片机连接，通过操作显示屏3在实施作业前根据粮仓实际高度可提前设置测温电缆预下潜的深度，同时操作显示屏可实时显示下线齿条下潜的深度。

粮仓测温电缆下线装置作业时其驱动结构的运作流程如下(以图1视角左侧的驱动结构为例)：

主动轮(主动轮II 11)在驱动电机(电机II 5)的驱动下转动，传动杆(传动杆II14)发生运动，其一方面带动副杆运动，副杆上与齿状结构I匹配的齿状结构II将带动下线齿条2在竖直方向上运动，另一方面传动杆(传动杆II 14)带动第一从动轮(第一从动轮II12)，第一从动轮(第一从动轮II 12)通过皮带23带动第二从动轮(第二从动轮II 13)，第二从动轮(第二从动轮II 13)轴向转动又带动橡胶滚筒15，橡胶滚筒15将辅助下线齿条2在竖直方向上的运动。

本发明的基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，其使用方法为：

步骤一、首先将壳体1底部两侧的磁铁19与铁板20上的凹槽座重合，使壳体1固定，确定测温电缆下线位置，通过两侧的把手17将装置移动到指定位置上；

步骤二、将装置通上电，根据测温电缆实际下潜深度在操作显示屏3上设置好所对应的数值，将第一根下线齿条2放入壳体1的入口内，接通电机Ⅰ4、电机II 5电源，使整个装置处于下潜状态，当第一根下线齿条2的锥形钻头18离开网格刷16一段距离后，将测温电缆前端的圆形套环套在锥形钻头18上，接着继续运转电机，使其继续下潜，此时操作人员应一直站在铁板20增加装置的配重；

步骤三、单片机控制电机I 4、电机II 5，每根下线齿条2的长度为2m，电机I 4、电机II 5可以进行变频调速，在刚开始下潜时单片机可以增大电机I 4、电机II 5转速，当深度变高，下潜阻力变大时，可以调低电机转速来增加电机输出的转矩，为下线齿条2提供更大的向下冲击力，以此控制方法可以使测温电缆更快地下潜到指定位置，单片机可以通过记录电机Ⅰ4、电机II 5的转速以及此转速维持的时间得出测温电缆下潜的深度当下潜为1.8m时，单片机则可以使电机I 4、电机II 5停止转动，留有充足的时间给工作人员进行下一根下线齿条2的连接，每两根下线齿条2间通过弹簧卡扣21连接，操作方便；

步骤四、在得知粮仓具体高度的前提下，准备好必需的下线齿条2数量，当操作显示屏3上显示的实际下线齿条2下潜深度与预下潜深度接近时，切断电机电源；

步骤五、再次接通电机I 4、电机II 5电源，使装置处于上拉状态，开始下线齿条2的回收，回收的过程和下潜的过程如出一辙，也是通过单片机控制，每当下线齿条上升的路程为2.2m时，使电机I 4、电机II 5停止转动供工作人员按下弹簧卡扣21，解除每两根下线齿条2间的连接。完成一路测温电缆的铺设后，通过壳体1两侧的把手17移动铁板20继续下一路测温电缆的铺设，本下线装置在一定程度上大大减少了人工成本以及作业时间，并且使测温电缆的定位更加准确。

经验证，本发明的基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，驱动结构的设计合理，占用空间小，同时连杆结构的设计，相比于直接通过齿轮传动而言，其具有一定的缓冲效果，便于下线齿条的下钻；操作便捷性好，下线顺畅，下线速度快，能够实现粮仓测温电缆的半自动化下线，相比于目前全人力下线的作业方式，极大地提高了工作效率，节约了人力成本；下线过程稳定性好，定位精准，整体结构较为简单，成本低廉；可直接设定下潜深度并实时获取当前下潜深度，易用性好，极具应用前景。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。

Claims (9)

1.一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，其特征在于，包括壳体；

壳体内左右对称设有两套驱动结构，两套驱动结构之间设有连接测温电缆的下线齿条且两套驱动结构相对下线齿条对称；

一套驱动结构包括一个驱动电机、一个主动轮、一个第一从动轮和一个第二从动轮，所述主动轮通过所述驱动电机驱动，主动轮与第一从动轮通过一传动杆连接，第一从动轮与第二从动轮通过皮带传动连接，第二从动轮同轴连有一橡胶滚筒，所述橡胶滚筒紧贴所述下线齿条，所述传动杆与下线齿条间还设有通过连接件与传动杆连接的副杆，所述副杆与传动杆平行且其靠近下线齿条侧设有与所述下线齿条上设有的齿状结构I匹配的齿状结构II；

两套驱动结构的主动轮的转动方向相反；

所述粮仓测温电缆下线装置作业时，主动轮在驱动电机的驱动下转动，传动杆发生运动，其一方面带动副杆运动，副杆上与齿状结构I匹配的齿状结构II将带动下线齿条在竖直方向上运动，另一方面传动杆带动第一从动轮，第一从动轮通过皮带带动第二从动轮，第二从动轮轴向转动又带动橡胶滚筒，橡胶滚筒将辅助下线齿条在竖直方向上的运动。

2.根据权利要求1所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，其特征在于，所述驱动电机的驱动轴上安有驱动齿轮；

所述主动轮同轴连有一与驱动齿轮连接的锥齿轮组。

3.根据权利要求1所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，其特征在于，所述下线齿条的数量根据下线深度进行选择，所述下线齿条的整体为圆柱形，其两侧设有齿状结构I，所述下线齿条之间通过弹簧卡扣连接，每根下线齿条的两侧均设有为测温电缆提供导向的导向凸台。

4.根据权利要求3所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，其特征在于，位于最下端的下线齿条的底部安有用于固定测温电缆的锥形钻头。

5.根据权利要求1所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，其特征在于，所述壳体的顶部及底部的中间分别开有方便下线齿条进入的齿条入口和方便下线齿条出去的齿条出口；

所述壳体外的两侧设有把手；

在壳体内，第二从动轮、第一从动轮、驱动电机及主动轮沿着齿条入口至齿条出口的方向依次排布。

6.根据权利要求5所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，其特征在于，所述齿条出口设有用来清扫卡在下线齿条中的粮食的网格刷。

7.根据权利要求1所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，其特征在于，所述壳体底部的两侧设有磁铁，通过所述磁铁将壳体吸附在铁板上，所述铁板上设有与所述磁铁匹配的凹槽座和与下线齿条匹配的通孔。

8.根据权利要求1所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，其特征在于，包括单片机，两套驱动机构中的电机均通过单片机控制，电机的转动方向及转速均可控制，单片机通过电机转速及转速维持的时间即可获取测温电缆下潜的深度。

9.根据权利要求8所述的一种基于连杆结构的粮仓测温电缆下线装置，其特征在于，还包括操作显示屏，所述操作显示屏安装在壳体外侧；

所述操作显示屏与单片机连接，通过操作显示屏在实施作业前根据粮仓实际高度可提前设置测温电缆预下潜的深度，同时操作显示屏可实时显示下线齿条下潜的深度。

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