CN112644746A - 一种机械化沙袋自动装填机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械化沙袋自动装填机设备，包括料斗总成、振动滤斗总成、螺旋输送装置、夹袋机构、翻转机构总成及缝包输送机；振动滤斗总成铰接在料斗总成上，并在翻转机构带动下实现一定角度翻转；料斗总成下部接口与螺旋输送装置连接，经振动滤斗总成过滤后的土料通过带有一定坡度的料斗总成，在重力作用下进入螺旋输送装置中；外部沙袋通过所述夹袋机构装夹在螺旋输送装置出料口处，达到设定重量后，螺旋输送装置出料口由夹袋机构封闭；外部沙袋经缝包输送机封口并送出。本发明能够解决现有装袋机械只能装填干燥或含水率极低土料的难题，提高了作业效率，降低了作业强度。

Description

一种机械化沙袋自动装填机设备

技术领域

本发明涉及应急抢险设备技术领域，具体涉及一种机械化沙袋自动装填机设备。

背景技术

沙袋作为应急防汛抢险必备品，无论是在堤坝加高、围水防溢、防冲截流，还是在暗沟堵塞、预防崩塌及排水挡水等抢险作业，因其能大量的就地取材及良好的实用性而被广泛应用。尽管沙袋在防汛抢险中被大量使用，但目前现有的沙袋装填机都仅能适应干状粿粒类砂土和黏土，而防汛时野外取土由于含水量较大、有一定的黏性，现有的沙袋装填机都不能正常装填。因此，大多数救援抢险的情况下主要还是依托人工进行装填作业，装袋作业效率低、劳动强度大，短时间内很难满足大量装袋作业要求。实际应用当中，往往装载黏土的土袋防水性能要优于传统的沙袋。

而且，随着我国应急救援力量的调整及转型，普通消防队正向综合应急救援队转变，传统救援力量向全能救援力量转型。对防汛抢险战勤装备提出了新的要求，提高防汛抢险作业装备的机动性和时效性，降低人工作业强度、提高作业效率显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种机械化沙袋自动装填机设备，能够解决现有装袋机械只能装填干燥或含水率极低土料的难题，提高了作业效率，降低了作业强度。

本发明的技术方案如下：

一种机械化沙袋自动装填机设备，包括料斗总成、振动滤斗总成、螺旋输送装置、夹袋机构、翻转机构总成及缝包输送机；

所述振动滤斗总成铰接在料斗总成上，并在翻转机构带动下实现一定角度翻转；料斗总成下部接口与螺旋输送装置连接，经振动滤斗总成过滤后的土料通过带有一定坡度的料斗总成，在重力作用下进入螺旋输送装置中；外部沙袋通过所述夹袋机构装夹在螺旋输送装置出料口处，达到设定重量后，螺旋输送装置出料口由夹袋机构封闭；外部沙袋经缝包输送机封口并送出。

进一步地，所述料斗总成包括机架总成、翻转门、封板、顶升支腿、减振组件及料斗；

所述机架总成通过顶升支腿支撑，料斗固定在机架总成上，机架总成侧面设有翻转门和封板，将料斗总成上部周边封闭；所述机架总成顶端设有减振组件，用于对振动滤斗总成减振。

进一步地，所述料斗采用双出料口形式，螺旋输送装置、夹袋机构及缝包输送机均采用两套。

进一步地，所述振动滤斗总成包括滤斗及振动电机，振动电机带动滤斗振动对土料实现过滤。

进一步地，所述滤斗筛孔为100mm×100mm。

进一步地，所述螺旋输送装置包括无轴螺旋输送机、驱动装置；

驱动装置驱动无轴螺旋输送机运转，土料在无轴螺旋输送机推动下向前移动。

进一步地，所述夹袋机构包括闸板阀气压缸、闸板阀及夹袋器；

所述闸板阀气压缸带动闸板阀对螺旋输送装置出料口实现关闭和打开；所述夹袋器将外部沙袋装夹在螺旋输送装置出料口处。

进一步地，所述翻转机构总成包括减速机、联轴器、定滑轮、钢丝绳及滚筒；

减速机通过联轴器带动滚筒转动，固定在滚筒上的钢丝绳通过定滑轮拉动滤斗翻转。

进一步地，所述缝包输送机包括缝包机、缝包机立柱及移动式输送机；

所述缝包机立柱固定在移动式输送机上，所述缝包机固定在缝包机立柱上；所述移动式输送机底部设有滚轮，作业时通过滚轮由机架总成内移出到指定作业位置，作业完毕位于机架总成内。

有益效果：

本发明采用螺旋式进料方式，有效解决了现有装袋机械只能装填干燥或含水率极低土料的难题，极大地提高了装袋设备的适应性；在料斗的上方安装有振动滤斗，可用装载机和挖掘机直接装料，减除了原有的选料、破碎、皮带装料的过程，实现了野外机械化装料的可行性；本装备机械化、自动化程度高、安装速度快、专业性强，能够在防汛抢险中有效替代人工装填沙袋作业，大幅度提高作业效率，降低作业强度，能够适应抗洪抢险这类跨区域、长时间、复杂条件下的救援任务。该设备结构简单、工作可靠、维护方便、成本经济，能够适应不同规格的编织袋以及不同土质、不同含水量的土壤，解决了救援现场恶劣外部环境及物资匮乏的问题，实现沙袋装填时，能够保持较高的工作效率及较少的人力劳动。

附图说明

图1为本发明运输状态的三视图；

图2为本发明工作状态的三视图；

图3为本发明的工作简图；

图4为本发明的三维组成示意图；

图5为本发明的人员操作示意图；

图6为本发明的挖机送土示意图；

图7为料斗总成结构的三视图；

图8为振动滤斗结构的三视图；

图9为夹袋机构结构示意图；

图10为缝包输送机结构示意图；

图11为螺旋输送装置结构示意图；

其中，1-料斗总成，2-振动滤斗总成，3-电气系统，4-螺旋输送装置，5-夹袋机构，6-翻转机构总成，7-缝包输送机，8-空压机，9-机架总成，10-减振组件，11-定滑轮，12-翻转门，13-顶升支腿，14-滤斗，15-钢丝绳，16-闸板阀气压缸，17-闸板阀，18-夹袋器，19-出料口，20-缝包机，21-缝包机立柱，22-移动式输送机，23-飞轮，24-电磁离合器，25-分动箱，26-联轴器Ⅰ，27-变频电机，28-螺旋输送机，29-联轴器Ⅱ，30-减速机Ⅰ，31-沙袋。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种机械化沙袋自动装填机设备，如图1、图4所示，包括料斗总成1、振动滤斗总成2、螺旋输送装置4、夹袋机构5、翻转机构总成6及缝包输送机7。

振动滤斗总成2铰接在料斗总成1上，并在翻转机构带动下实现一定角度翻转；料斗总成1下部接口与螺旋输送装置4连接，经振动滤斗总成2过滤后的土料通过带有一定坡度的料斗总成1，在重力作用下进入螺旋输送装置4中；外部沙袋31通过夹袋机构5装夹在螺旋输送装置4的出料口19处，达到设定重量后，螺旋输送装置4的出料口19由夹袋机构5封闭；外部沙袋31经缝包输送机7封口并送出。

如图7所示，料斗总成1用于收集临时性存储振动滤斗总成2滤后土料，并转移土料到螺旋输送装置4中，为泥土转移和进一步处理做好准备。料斗总成1包括机架总成9、翻转门12、封板、顶升支腿13、减振组件10及料斗。

机架总成9通过顶升支腿13支撑，顶升支腿13可在吊车的配合下进行伸缩到合适高度，顶升支腿13的伸缩是为了降低运输高度及重心高度。料斗固定在机架总成9上，机架总成9侧面设有翻转门12和封板，将料斗总成1上部周边封闭；仅在设备作业区域处布置有翻转门12，方便人员操作和提高作业舒适性。机架总成9作为装置的主要支撑结构，加装有斜撑，增强装置抗振稳定性。机架总成9顶端设有减振组件10，用于对振动滤斗总成2减振。

料斗采用双出料口形式，其上布置有耳板支座，用于铰接滤斗14，辅助滤斗14绕该铰点翻转，同时料斗下部接口和螺旋输送装置4连接，土料通过带有一定坡度的料斗结构，通过重力进入螺旋输送装置4中。

如图8所示，振动滤斗总成2包括滤斗14及振动电机，振动电机带动滤斗14振动对土料实现过滤。振动电机主要由三相异步电机带动偏心轮转动，产生激振力带动滤斗14振动。主要功能是将土料装入滤斗14中时，通过振动电机激振滤斗14，经过振动将有一定黏性的土筛选通过筛网，辅助对土料进行过滤，促使更多土料通过滤斗14网眼，对土料进行初步过滤，滤斗14筛孔为100mm×100mm。

如图11所示，螺旋输送装置4对泥土土料起到输送和搅拌作用，方便出口装袋。螺旋输送装置4包括螺旋输送机28、驱动装置；驱动装置驱动螺旋输送机28运转，通过土料重力及其与机槽间的摩擦力作用，将堆积在机槽下部的土料不随螺旋体旋转，而只在螺旋输送机28推动下向前移动。螺旋输送机28为无轴螺旋输送机。螺旋输送装置4采用两套，与双出料口的料斗对应。驱动装置包括飞轮23、电磁离合器24、分动箱25、联轴器Ⅰ26、联轴器Ⅱ29、变频电机27及减速机Ⅰ30；变频电机27通过联轴器Ⅰ26与分动箱25相连，分动箱25通过两个电磁离合器24分别与两个减速机Ⅰ30相连，飞轮23设置在分动箱25上，用于解决两边动平衡问题，两个减速机Ⅰ30分别通过联轴器Ⅱ29与螺旋输送机28相连，驱动螺旋输送机28运转。通过电磁离合器24的开合控制螺旋输送机28的启闭。

如图9所示，夹袋机构5包括闸板阀气压缸16、闸板阀17及夹袋器18；夹袋机构5采用两套。闸板阀气压缸16带动闸板阀17对螺旋输送装置4的出料口19实现关闭和打开；夹袋器18将外部沙袋31装夹在螺旋输送装置4的出料口19处。闸板阀气压缸16配有空压机8，布置在装置机架总成9的斜撑上。

翻转机构总成6包括减速机Ⅱ、联轴器、定滑轮11、钢丝绳15及滚筒；减速机Ⅱ两出轴通过联轴器带动两个滚筒转动，固定在滚筒上的钢丝绳15通过定滑轮11拉动滤斗14翻转。钢丝绳15的另一端固定在滤斗14两端。当滤斗14翻转一定角度时，机架总成9上的限位座约束滤斗14转动，同时滤斗14顶触限位座上的限位开关，控制减速机Ⅱ停止转动，进而完成滤斗14翻转移除掉滤斗14上不能过滤的滤渣。当需要滤斗14回归至原位时，点击按钮控制减速机Ⅱ反转，缓慢松开钢丝绳15，滤斗14由于重力下降，直至落至机架总成9上的减振组件10上，从而继续装填土料进行过滤。

如图10所示，缝包输送机7包括缝包机20、缝包机立柱21及移动式输送机22；缝包输送机7采用两套。缝包机立柱21固定在移动式输送机22上，缝包机20固定在缝包机立柱21上；移动式输送机22底部设有滚轮，作业时通过滚轮由机架总成9内移出到指定作业位置，作业完毕位于机架总成9内。移动式输送机22将装袋好的沙袋31运送至其他位置。

本设备由外接电源或者由备用发电机供电即电气系统3，为设备各电气设备供电，并配有电气控制箱，电气控制箱是控制机器的总控制箱，主要有总开关、取电开关、插座等，按野外防雨、防潮设计等组成。

夹袋机构5上安装有限重装置，通过装袋要求，供操作人员观察操作，电气系统3将信号反馈控制螺旋输送装置4的电磁离合器24分离、夹袋器18松开、闸板阀17关闭出料口19，待人工套袋完成后，人工操作按钮使螺旋输送装置4工作，夹袋器18夹紧沙袋31、闸板阀17打开。

沙袋自动装填机设备采用机械化作业、人工辅助的方式。具体作业过程如下：

(1)选择地形相对平缓、杂物较少、方便取土或运土的地方环境布设，将装置吊装卸载于安装指定地点；

(2)如图2所示，沙袋自动装填机设备调整好位置，将缝包输送机7从机架总成9内固定储放盒拖出，移动式输送机22一端放于螺旋输送装置4的出料口19下方，固定移动式输送机22输送带，再由四名操作手分别操作顶升支腿13，上升至一定高度，固定顶升支腿13，在作业区域一侧打开翻转门12；

(3)如图5所示，在缝包机立柱21上插放缝包机20，安装防雷防漏电桩，接电源，调试机器，人员坐在工位处等待土料进斗进行操作；

(4)在设备装料高度满足装载机、挖机卸载高度要求前提下，由装载机或挖机等机械就地取采土料装入滤斗14中，如图6所示，工程装土机就地取采土，预先将土翻搅捣碎，挖土送土量控制在一次800kg，翻斗将土料倒入滤斗14中，打开振动电机，对土料进行筛选过滤；

(5)振动电机驱动激振一定时间后，滤斗14土料通过滤网，进入料斗中，通过重力和斜坡侧滑进入螺旋输送机28中，螺旋输送机28工作，其中的无轴铰刀推送土料至出料口19处；

(6)操作手分别在两个出料口19套沙袋31，手动操作控制设备运行，夹袋器18夹紧沙袋31，闸板阀17打开出料口19，螺旋输送机28工作送土，土料装填入袋；待显示器显示设定好的重量后，电气控制反馈，电磁离合器24分开，螺旋输送机28停止，闸板阀17关闭出料口19，夹袋器18松开，沙袋31落到移动式输送机22的传送带上传送，如图3所示；

(7)落到传送带上的沙袋31通过传送带传送至到第二位操作手工位处，通过封口机/充电手提式缝包机20进行人工线缝合，并继续使用传送带将封口后的沙袋31传送出传送带外侧，完成沙袋31装料；

(8)操作人员在进行土料装袋封口过程中，通过摄像头观察滤斗14内的土料过滤情况，当土料过滤完毕，操纵按钮驱动翻转机构，将滤斗14顶推翻转，将无法滤过的大体积土料杂物移除设备外部，同时操作人员可根据滤斗14内滤渣残留情况，暂停机器，使用泥铲子对妨碍装置正常工作的土料杂物剔除；

(9)重复上述步骤，通过闸板阀气压缸16的控制开关，可控制螺旋输送装置4的出料口19出料，结合土料状态，调整出料速度进行土料装袋；

(10)完成装填袋作业后，断开开关、切断电源，使用泥铲清理设备上的杂物，收回移动式输送机22，收回顶升支腿13。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机械化沙袋自动装填机设备，其特征在于，包括料斗总成、振动滤斗总成、螺旋输送装置、夹袋机构、翻转机构总成及缝包输送机；

所述振动滤斗总成铰接在料斗总成上，并在翻转机构带动下实现一定角度翻转；料斗总成下部接口与螺旋输送装置连接，经振动滤斗总成过滤后的土料通过带有一定坡度的料斗总成，在重力作用下进入螺旋输送装置中；外部沙袋通过所述夹袋机构装夹在螺旋输送装置出料口处，达到设定重量后，螺旋输送装置出料口由夹袋机构封闭；外部沙袋经缝包输送机封口并送出。

2.如权利要求1所述的机械化沙袋自动装填机设备，其特征在于，所述料斗总成包括机架总成、翻转门、封板、顶升支腿、减振组件及料斗；

所述机架总成通过顶升支腿支撑，料斗固定在机架总成上，机架总成侧面设有翻转门和封板，将料斗总成上部周边封闭；所述机架总成顶端设有减振组件，用于对振动滤斗总成减振。

3.如权利要求2所述的机械化沙袋自动装填机设备，其特征在于，所述料斗采用双出料口形式，螺旋输送装置、夹袋机构及缝包输送机均采用两套。

4.如权利要求1所述的机械化沙袋自动装填机设备，其特征在于，所述振动滤斗总成包括滤斗及振动电机，振动电机带动滤斗振动对土料实现过滤。

5.如权利要求4所述的机械化沙袋自动装填机设备，其特征在于，所述滤斗筛孔为100mm×100mm。

6.如权利要求1所述的机械化沙袋自动装填机设备，其特征在于，所述螺旋输送装置包括无轴螺旋输送机、驱动装置；

驱动装置驱动无轴螺旋输送机运转，土料在无轴螺旋输送机推动下向前移动。

7.如权利要求1所述的机械化沙袋自动装填机设备，其特征在于，所述夹袋机构包括闸板阀气压缸、闸板阀及夹袋器；

所述闸板阀气压缸带动闸板阀对螺旋输送装置出料口实现关闭和打开；所述夹袋器将外部沙袋装夹在螺旋输送装置出料口处。

8.如权利要求4所述的机械化沙袋自动装填机设备，其特征在于，所述翻转机构总成包括减速机、联轴器、定滑轮、钢丝绳及滚筒；

减速机通过联轴器带动滚筒转动，固定在滚筒上的钢丝绳通过定滑轮拉动滤斗翻转。

9.如权利要求2所述的机械化沙袋自动装填机设备，其特征在于，所述缝包输送机包括缝包机、缝包机立柱及移动式输送机；

所述缝包机立柱固定在移动式输送机上，所述缝包机固定在缝包机立柱上；所述移动式输送机底部设有滚轮，作业时通过滚轮由机架总成内移出到指定作业位置，作业完毕位于机架总成内。

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