CN112141739A - 基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，属于连续摆动式布料机领域，用于翻堆池作业，其在料斗的下方设置有通过从动辊轮、驱动辊轮驱动输送带的输送带机架，所述驱动辊轮通过传动装置与输送带减速机连接，输送带减速机构位于输送带机架上；所述输送带机架在靠近布料端的下方位置处安装有摆动机构的一端，摆动机构的另一端位于摆动基座上，摆动基座上的摆动减速机通过传动装置与摆臂机构连接；所述摆动基座固定于立柱上，立柱的底部通过基座固定于水平面。其能够适应于小型翻堆池的布料作业，且布料过程连续高效，能够有效降低生产成本与能源消耗，结构较为紧凑，占地面积较小。

Description

基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机

技术领域

本申请属于连续摆动式布料机领域，具体地说，尤其涉及一种基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机。

背景技术

在农业生产和牲畜饲养期间，都会不可避免地产生大量的农畜废弃物，这些农畜废弃物如果不及时进行合理有效地处理，必然会对生态环境造成影响，例如污染土壤和水源。而作为一种可再生资源，农畜废弃物中含有较多的氮、磷、钾以及部分微量元素，从而使得农畜废弃物成为生产有机肥的优选原材料。

利用农畜废弃物生产有机肥的工艺中，多数农畜养殖企业选择采用高温好氧发酵配合翻堆腐熟的生产工艺。这种生产工艺不可避免地需要占用较大的生产车间，而由于一些外在因素的影响，多数的养殖企业位于远离生活区、地理位置较为偏僻，且地形复杂、道路较为狭窄的区域。这种区域对于生产车间的限制比较大，导致向好氧发酵堆池内布料困难，例如采用铲车进行布料，车间的长度方向至少应当需要6米的铲车周转空间，这对于长度仅30~50米、宽度在8~15米的小型有机肥生产车间来讲并不适合。

为解决上述技术问题，对小型有机肥生产车间采用自动布料机进行布料，且自动布料机多具有能耗较低、人工需求少的优点，能够便于小型有机肥生产车间在有限的长度内尽量加长翻堆池，以发酵更多的有机肥料，提高生产效率和生产量。

但是，现有的布料机多具有结构复杂、能耗高、需要人工进行参与，有时需要减速机频繁进行启动与刹车，频繁受到来自输送带机的转动惯性冲击，寿命很难保证。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，其能够适应于小型翻堆池的布料作业，且布料过程连续高效，能够有效降低生产成本与能源消耗，结构较为紧凑，占地面积较小。

为达到上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：

本申请中所述的基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，包括料斗，在料斗的下方设置有输送带机架，输送带机架通过转动支撑座安装于立柱的顶端；所述输送带机架上至少设置有从动辊轮、驱动辊轮，从动辊轮位于输送带机架的布料端，驱动辊轮位于远离布料端的输送带机架一端，从动辊轮通过输送带与驱动辊轮连接，输送带位于料斗的下方；所述驱动辊轮通过传动装置与输送带减速机连接，输送带减速机构位于输送带机架上；所述输送带机架在靠近布料端的下方位置处安装有摆动机构的一端，摆动机构的另一端位于摆动基座上，摆动基座上的摆动减速机通过传动装置与摆臂机构连接；所述摆动基座固定于立柱上，立柱的底部通过基座固定于水平面。

进一步地讲，本申请中所述的输送带机架在从动辊筒、驱动辊筒之间设置有若干槽型托辊组合，槽型托辊组合与输送带的底面接触。

进一步地讲，本申请中所述的输送带机架上还设置有输送带下托辊，输送带下托辊位于输送带的下方并与输送带接触。

进一步地讲，本申请中所述的立柱上还设置有轨道环，轨道环上通过滚动支撑座固定有支撑架的一端，支撑架的另一端连接有配重架，配重架位于输送带机架远离布料端的一端并放置有输送带减速机。

进一步地讲，本申请中所述的摆动机构包括摆动杆，摆动杆的两端分别连接有滚轮、摆动驱动轴，摆动驱动轴通过轴承结构安装于摆动基座上，在摆动驱动轴上还安装有大链轮，大链轮通过传动装置与摆动减速机输出端的小链轮连接。

进一步地讲，本申请中所述的传动装置包括链条、传动皮带、齿轮组中的一种。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

1、本申请结构简单紧凑，新颖美观，可连续﹑自动和高效的进行布料工作，与向其料斗供料的发酵设备的出料输送带减速机同时启停即可，无需单独设置启停开关。

2、本申请的整机自重小，耗电低。以布料宽度7米为例，自重仅需约950kg，整机功率仅需1.69kW。成本低廉，占地面积小，尤其适合小型翻堆池使用。

附图说明

图1是本申请的结构示意图一。

图2是图1中的A向料斗与输送带的位置示意图。

图3是本申请中摆动机构的结构示意图。

图4是本申请的运动轨迹及布料区域示意图。

图5是本申请中滚动支撑座的结构示意图。

图中：1、料斗；2、槽型托辊组合；3、转动支撑座；4、输送带；5、输送带机架；6、摆动机构；7、从动辊筒；8、输送带下托辊；9、摆动基座；10、张紧链轮；11、摆动减速机；12、轨道环；13、立柱；14、滚动支撑座；15、支撑架；16、输送带减速机；17、配重架；18、驱动辊筒；19、滚轮；20、摆动杆；21、摆动驱动轴；22、注油嘴；23、大链轮；24、轨道环嵌槽；25、滚动支撑座辊轮。

I、布料区域；II、左侧布料区域；III、前方布料区域；IV、右侧布料区域；V、滚轮运动轮廓线；VI、输送带机架中心线。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请所述的技术方案作进一步地描述说明。需要说明的是，在下述段落可能涉及的方位名词，包括但不限于“上、下、左、右、前、后”等，其所依据的方位均为对应说明书附图中所展示的视觉方位，其不应当也不该被视为是对本申请保护范围或技术方案的限定，其目的仅为方便本领域的技术人员更好地理解本申请创造所述的技术方案。

在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1

一种基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，包括料斗1，在料斗1的下方设置有输送带机架5，输送带机架5通过转动支撑座3安装于立柱13的顶端；所述输送带机架5上至少设置有从动辊轮7、驱动辊轮8，从动辊轮7位于输送带机架5的布料端，驱动辊轮18位于远离布料端的输送带机架5一端，从动辊轮7通过输送带4与驱动辊轮18连接，输送带4位于料斗1的下方；所述驱动辊轮18通过传动装置与输送带减速机16连接，输送带减速机构16位于输送带机架5上；所述输送带机架5在靠近布料端的下方位置处安装有摆动机构6的一端，摆动机构6的另一端位于摆动基座9上，摆动基座9上的摆动减速机11通过传动装置与摆臂机构6连接；所述摆动基座9固定于立柱13上，立柱13的底部通过基座固定于水平面。

实施例2

一种基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，所述输送带机架5在从动辊筒7、驱动辊筒18之间设置有若干槽型托辊组合2，槽型托辊组合2与输送带4的底面接触；所述输送带机架5上还设置有输送带下托辊8，输送带下托辊8位于输送带4的下方并与输送带4接触；所述立柱13上还设置有轨道环12，轨道环12上通过滚动支撑座14固定有支撑架15的一端，支撑架15的另一端连接有配重架17，配重架17位于输送带机架5远离布料端的一端并放置有输送带减速机16；所述摆动机构6包括摆动杆20，摆动杆20的两端分别连接有滚轮19、摆动驱动轴21，摆动驱动轴21通过轴承结构安装于摆动基座9上，在摆动驱动轴21上还安装有大链轮23，大链轮23通过传动装置与摆动减速机11输出端的小链轮连接；所述传动装置包括链条、传动皮带、齿轮组中的一种。其余部分的结构及连接关系与前述实施例中任意一项所述的结构及连接关系相同，为避免行文繁琐，此处不再赘述。

在上述实施例的基础上，本申请继续对其中涉及到的技术特征及该技术特征在本申请中所起到的功能、作用进行详细的描述，以帮助本领域的技术人员充分理解本申请的技术方案并且予以重现。

如图1所示，在本申请中，立柱13是通过底部基座固定于水平面的。在立柱13的顶部通过转动支撑座3安装有输送带机架5，输送带机架5能够通过转动支撑座3绕立柱13转动。所述输送带5的布料端安装有从动辊筒7，在远离布料端的一端安装有驱动辊筒18。驱动辊筒18通过链条、传动皮带或齿轮组中的一种传动装置与输送带减速机16连接，继而将输送带减速机16的动力传递至驱动辊筒18。输送带减速机16位于远离输送带机架5布料端的位置，其能够起到一定的配重作用。为了更好地实现输送带机架5两端的平衡，在输送带减速机16所在的一端还设置有配重架17，配重架17的底部安装有支撑架15的一端，支撑架15的另一端连接于滚动支撑座14之上，滚动支撑座14能够沿着轨道环12绕立柱13转动，继而在输送带机架5摆动的过程中实现包括配重架17、输送带减速机16在内结构的整体稳定转动。如图5所示，本申请中的滚动支撑座14在靠近立柱13的一侧通过轴承结构安装有滚动支撑座辊轮25，滚动支撑座辊轮25上加工有与轨道环12配合的轨道环嵌槽24。

在本申请中，为了实现输送带机架5的摆动，可在立柱13上固定有摆动基座9，摆动基座9上安装有摆动减速机11。摆动减速机11通过传动皮带或传动链条与摆动机构6连接并实现传动。在摆动基座9上还安装有涨紧链轮10，通过调节涨紧链轮10来实现对传动皮带或传动链条涨紧程度的调节。

如图3所示，本申请中所述的摆动机构6包括摆动杆20，摆动杆20的两端分别连接有滚轮19、摆动驱动轴21，摆动驱动轴21通过轴承结构安装于摆动基座9上，在摆动驱动轴21上还安装有大链轮23，大链轮23通过传动装置与摆动减速机11输出端的小链轮连接。当摆动减速机11转动时，其能够通过输出轴上的小链轮驱动大链轮23转动，大链轮23通过摆动驱动轴21实现带动摆动杆20的转动。摆动杆20的一端设置有与输送带机架5连接的滚轮19，滚轮19能够实现摆动杆20摆动过程中的连接。在摆动驱动轴21与摆动基座9通过轴承结构连接的位置处还设置有注油嘴22，通过注油嘴22实现对轴承位置处的润滑。

在本申请中，所述的输送带机架5通过从动辊筒7、槽型托辊组合2、输送带下托辊8以及驱动辊筒18来实现对输送带4转动过程中的支撑，上述结构能够稳定实现输送带4的传动。继而在输送带4通过料斗1下方的时候能够承载物料并将物料送入到布料端进行布料。

在预发酵有机肥料从发酵设备内部出料之前，发酵设备的出料输送带、本申请中布料机的摆动减速机11、输送带减速机16应当处于同时启停的状态。预发酵的有机肥料由出料输送带传递至布料机的料斗1中。落入料斗1中的预发酵的有机肥料进入到料斗1底部的输送带4上，输送带减速机16通过带动驱动辊筒18实现输送带4持续向前出料。同时，摆动减速机11通过摆动机构6的摆动杆21做等速圆周运动，摆动杆21一端的滚轮19带动输送带机架5以转动支撑座3为旋转中心做周期摆动，从而实现布料功能。

由于布料机的摆动远离基于曲柄摇杆机构，而根据摆动杆的运动方程可知，在摆动杆的摆动范围内其摆动速度并不是恒定值，而是摆动到两侧时较慢，中间时较快。对布料工作来说这将造成布料的厚度并不均匀，以宽度为7米的翻抛池为例，布料厚度误差在20厘米左右。根据实际使用中的经验总结，即使在宽度为12米的翻堆池，厚度误差也不会超过30厘米，因此上述摆动造成的布料厚度不均匀并不会影响翻堆工作和肥料的发酵。以宽度7米，翻堆深度1.5米的翻堆池布料为例，本申请中所使用的输送带机架5布料端的长度为3米，摆动角度为90°，平均摆动速度为100mm/s（进程）和300mm/s（回程）。输送带4的出料高度为远高于翻堆高度的2.5米，可在预发酵的有机肥料下落时与空气中的氧气融合，能够更好地散热和后期发酵。输送带4的输送速度为360mm/s，水平抛料距离为260mm，落料圆锥直径约2.5m。落料圆锥直径可参考与预发酵有机肥料特性较为接近的湿黏土的27°至45°运动安息角估算得出。

如图4所示，滚轮19做圆周运动，其所形成的滚轮运动轮廓线V为圆形，在立柱13的前方形成圆心角为90°的扇形区域，扇形区域分成三部分，分别为左侧布料区域II、前方布料区域III、右侧布料区域IV，输送带机架5的布料端在底部形成落料区域I。

最后，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，包括料斗（1），其特征在于：在料斗（1）的下方设置有输送带机架（5），输送带机架（5）通过转动支撑座（3）安装于立柱（13）的顶端；所述输送带机架（5）上至少设置有从动辊轮（7）、驱动辊轮（8），从动辊轮（7）位于输送带机架（5）的布料端，驱动辊轮（18）位于远离布料端的输送带机架（5）一端，从动辊轮（7）通过输送带（4）与驱动辊轮（18）连接，输送带（4）位于料斗（1）的下方；所述驱动辊轮（18）通过传动装置与输送带减速机（16）连接，输送带减速机构（16）位于输送带机架（5）上；所述输送带机架（5）在靠近布料端的下方位置处安装有摆动机构（6）的一端，摆动机构（6）的另一端位于摆动基座（9）上，摆动基座（9）上的摆动减速机（11）通过传动装置与摆臂机构（6）连接；所述摆动基座（9）固定于立柱（13）上，立柱（13）的底部通过基座固定于水平面。

2.根据权利要求1所述的基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，其特征在于：所述输送带机架（5）在从动辊筒（7）、驱动辊筒（18）之间设置有若干槽型托辊组合（2），槽型托辊组合（2）与输送带（4）的底面接触。

3.根据权利要求2所述的基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，其特征在于：所述输送带机架（5）上还设置有输送带下托辊（8），输送带下托辊（8）位于输送带（4）的下方并与输送带（4）接触。

4.根据权利要求1所述的基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，其特征在于：所述立柱（13）上还设置有轨道环（12），轨道环（12）上通过滚动支撑座（14）固定有支撑架（15）的一端，支撑架（15）的另一端连接有配重架（17），配重架（17）位于输送带机架（5）远离布料端的一端并放置有输送带减速机（16）。

5.根据权利要求1所述的基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，其特征在于：所述摆动机构（6）包括摆动杆（20），摆动杆（20）的两端分别连接有滚轮（19）、摆动驱动轴（21），摆动驱动轴（21）通过轴承结构安装于摆动基座（9）上，在摆动驱动轴（21）上还安装有大链轮（23），大链轮（23）通过传动装置与摆动减速机（11）输出端的小链轮连接。

6.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的基于曲柄摇杆机构原理和摆动式输送带机结构的布料机，其特征在于：所述传动装置包括链条、传动皮带、齿轮组中的一种。

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