CN115196364B - 一种外置式变速率卸料料斗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种外置式变速率卸料料斗装置，包括料斗、外置式变速率卸料控制机构、传动系统和底部支架。所述料斗为双曲线形料斗；所述传动系统为齿轮齿条传动系统，通过齿轮的转动来实现所述外置式变速率卸料控制机构中运动环的上下往复运动，带动出口尺寸调节部件转动，进而实现对料斗出口尺寸的调节；所述传动系统安置于所述底部支架上，并通过所述螺柱连接实现料斗与底部支架的连接固定。本发明通过齿轮齿条传动系统与外置式变速率卸料控制机构来调节控制料斗的出口尺寸，继而调节控制料斗的卸料速率，具有操作简单，调节变化范围大的特点。
Description
技术领域
本发明是一种外置式变速率卸料料斗装置，属于农业施肥或混药过程中固体粒剂的输送等根据工况需要不同卸料速率的技术应用领域。
背景技术
料斗是一种广泛应用于化工、制药、农业等领域的存储运输结构，其作用是在需要时将料斗内的物料连续稳定的排出。在大多数工况下，要求料斗的卸料速率越快越好。但在农业施肥、混药等工况下需要针对不同的作物或病虫害，准确计算，严格计量，按照一定的比例进行施肥施药，这就要求存储运输肥料农药的料斗能够按照一定的质量流率将物料从料斗中排出。
然而对于一般的料斗，其参数固定，因此卸料速率也基本固定。若要实现不同的卸料速率，就需要更换不同的料斗，造成资源的浪费。因此研究变速率卸料料斗装置对于农业施肥施药等领域的实际应用有着重要的意义。
发明内容
本发明提出的是一种外置式变速率卸料料斗装置，其目的在于针对需要不同物料量的工况，实现储料料斗的变速率卸料。
本发明的技术解决方案：一种外置式变速率卸料料斗装置，其结构包括料斗、外置式变速率卸料控制机构、传动系统和底部支架；所述传动系统安置于底部支架上，所述底部支架与料斗之间通过螺柱连接；其中，料斗1的出口附近设有绕料斗1中心轴均匀分布的多个短轴1-2，所述置式变速率卸料控制机构包括齿条2-1、运动环2-2、滑杆2-4和出口尺寸调节部件2-5，所述滑杆2-4的头部形状为从顶面到底面逐渐收缩的梯形块，齿条2-1与运动环2-2固定连接，滑杆2-4与运动环2-2相对固定，开口尺寸调节构件2-5连接在短轴1-2上，开口尺寸调节构件2-5的背部开设有燕尾槽2-5-2，传动系统3带动齿条2-1运动，从而通过运动环2-2带动滑杆2-4在燕尾槽2-5-2中上下往复滑动，带动开口尺寸调节构件2-5绕短轴1-2旋转，从而改变不同的出口尺寸，调节料斗卸料速率。
所述料斗为双曲线形料斗，料斗1的出口处设有绕料斗1中心轴均匀分布的八个短轴1-2，每个短轴之间的夹角为45°，短轴1-2与料斗壁之间设有加强筋1-1以保证短轴1-2的强度。
所述外置式变速率卸料控制机构2包括齿条2-1、运动环2-2、运动环外壳2-3、八个滑杆2-4以及八个开口尺寸调节构件2-5，所述开口尺寸调节构件2-5通过环形搭扣2-5-1连接在料斗1的短轴1-2上，可绕短轴1-2旋转；开口尺寸调节构件2-5的背部开设有燕尾槽2-5-2，通过头部形状为从顶面到底面逐渐收缩梯形块的滑杆2-4在燕尾槽2-5-2中的上下往复滑动，带动开口尺寸调节构件2-5绕短轴1-2旋转；滑杆2-4的尾部搭接在可做上下往复直线运动的运动环2-2上的凹槽2-2-1中，同时通过运动环2-2的外壳2-3上的凸柱2-3-1与滑杆2-4尾部的凹槽2-4-1的相互配合实现滑杆2-4与运动环2-2的相对固定；为了便于安装拆卸，运动环外壳2-3分为左右两部分；齿条2-1与运动环2-2固接。
所述传动系统3包括内啮合齿轮副、锥齿轮副以及齿轮齿条副；其中直齿轮与锥齿轮同轴安置，通过驱动内啮合齿轮副，实现从内啮合齿轮的水平旋转运动到运动环竖直运动的传动过程。
所述传动系统包括水平齿轮轴3-4上的直齿轮以及外置式变速率卸料控制机构2中的齿条2-1构成的齿轮齿条副3-1，水平齿轮轴3-4与竖直齿轮轴3-5上的锥齿轮构成的锥齿轮副3-2，以及安置于底部支架6上的外齿轮3-3-1与竖直齿轮轴3-5上的直齿轮共同构成的内啮合齿轮副3-3；其中齿轮齿条副3-1中的直齿轮与锥齿轮副中的锥齿轮同轴安置，且锥齿轮在竖直平面内相互啮合；竖直齿轮轴3-5安置在底部支架6的轴孔6-1中，并通过齿轮轴的外侧外壳3-6以及内侧外壳3-7约束其自由度；水平齿轮轴3-4通过齿轮轴的外侧外壳3-6以及内侧外壳3-7约束其自由度；齿轮轴的外侧外壳3-6通过其底部凹槽与底部支架6的底面凸起部分配合保证其与底部支架6的相对固定；齿轮轴的内侧外壳3-7通过螺栓连接与外侧外壳3-6固定，最终使得传动系统3套嵌于底部支架6上。
所述底部支架6上设有限位块6-1、定位孔6-2以及轴孔6-3，其中定位孔6-2分布于底部支架两侧，每一侧设有十个定位孔，并根据外齿轮3-3-1控制出口尺寸调节部件2-5从全闭合到全开的角位移均匀分布；传动系统3中内啮合齿轮副3-3的外齿轮3-3-1安置于底部支架6上，通过底部支架6上的限位块6-1实现径向定位，通过与底部支架6上不同的定位孔6-2进行销钉连接4实现外齿轮3-3-1与底部支架6的相对固定。
所述驱动底部支架6上的外齿轮3-3-1，通过传动系统3中的内啮合齿轮副3-3、锥齿轮副3-2将水平面内的旋转运动转换为竖直平面内的旋转运动，之后通过齿轮齿条副3-1将竖直平面内的旋转运动转换为直线运动；由于齿条2-1与运动环2-2固连，因此通过传动系统3中外齿轮3-3-1的转动，可实现运动环2-2带动推杆2-4在竖直平面内做直线运动，最后滑杆2-4在出口尺寸调节部件2-5中的燕尾槽2-5-2中滑动，带动出口尺寸调节部件2-5绕料斗1出口处的短轴1-2转动，实现对料斗出口尺寸的调节控制；同时通过外齿轮3-3-1与底部支架6上不同的定位孔6-2进行销钉连接4，实现料斗出口尺寸在外置式变速率卸料控制机构2控制下，由全闭合到全开，不同出口尺寸级别的调节，从而使料斗1能够按照实际工况需求以不同的卸料速率进行卸料。
本发明的有益效果：实现料斗的变速率卸料，根据工况的不同，仅通过推动旋转内啮合齿轮副中的外齿轮即可实现对料斗出口尺寸的调节，继而改变料斗的卸料速率；与现有的技术相比具有更便利、更经济的特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明料斗的主视图与仰视图。
图3是本发明外置式变速率卸料控制机构的结构示意图。
图4是本发明开口尺寸调节部件的结构示意图。
图5左侧是本发明外置式变速率卸料控制机构中滑杆的结构示意图，右侧是滑杆的仰视图。
图6左侧是本发明的外置式变速率卸料控制机构中运动环及其外壳的装配示意图，右侧是运动环外壳的结构示意图。
图7是本发明传动系统的结构示意图。
图8左侧是本发明传动系统中齿轮轴外侧外壳的主视图，右侧是齿轮轴内侧外壳的主视图。
图9是本发明底部支架结构示意图。
图10左侧是本发明料斗在外置式变速率卸料控制机构控制下全闭合状态的主视图与仰视图，右侧是全开状态的主视图与仰视图。
图中1是料斗，1-1是加强筋，1-2是短轴；2是外置式变速率卸料控制机构，2-1是齿条，2-2是运动环，2-2-1是运动环上的凹槽，2-3是运动环外壳，2-3-1是运动环外壳上的凸柱，2-4是滑杆，2-4-1是滑杆尾部凹槽，2-5是出口尺寸调节部件，2-5-1是环形搭扣，2-5-2是燕尾槽；3是传动系统，3-1是齿轮齿条副，3-2是锥齿轮副，3-3是内啮合齿轮副，3-3-1是内啮合齿轮副中的外齿轮，3-4是水平齿轮轴，3-5是竖直齿轮轴，3-6是齿轮轴的外侧外壳，3-7是齿轮轴的内侧外壳；4是销钉连接；5是螺柱连接；6是底部支架，6-1是底部支架上的限位块，6-2是底部支架上的定位孔，6-3是底部支架上的轴孔。
具体实施方式
一种外置式变速率卸料料斗装置，包括：料斗、外置式变速率卸料控制机构、传动系统和底部支架。料斗与外置式变速率卸料控制机构之间通过开口调节部件的环形搭扣与料斗出口附近短轴的配合连接，外置式变速率卸料控制机构与传动系统之间通过齿轮齿条配合连接，传动系统安置于底部支架上，料斗于底部支架之间通过螺柱连接保持相对固定。
其中所述料斗的形状为双曲线形，可以提高料斗的卸料稳定性，料斗出口附近设有八个均匀分布的短轴，短轴与料斗壁之间设有加强筋。
所述外置式变速率卸料控制机构的出口尺寸调节部件共有八个，分别通过环形搭扣连接在料斗的短轴上，并可以绕短轴旋转，同时出口尺寸调节部件上开设燕尾槽，通过八个头部形状为从顶面到底面逐渐收缩梯形块的滑杆分别在燕尾槽中进行上下往复运动，带动八个开口调节部件绕短轴旋转，实现料斗出口尺寸的变化调节；滑杆安置在可以上下往复运动的运动环上，并通过在滑杆尾部设有的凹槽与运动环外壳上凸柱的配合固定在运动环上，从而随运动环的直线运动带动开口调节部件绕轴转动；运动环外侧与两个齿条固接。
所述传动系统齿轮齿条传动系统，包括两对内啮合齿轮副，两对锥齿轮副以及两对齿轮齿条副。其中直齿轮与锥齿轮同轴安置，且锥齿轮在竖直平面内相互啮合；竖直齿轮轴安置在底部支架的轴孔中，并通过齿轮轴的内侧外壳与外侧外壳约束其自由度；水平齿轮轴通过齿轮轴的内侧外壳与外侧外壳约束其自由度；齿轮轴的外侧外壳通过其底部凹槽与底部支架的凸起部分配合，保持与底部支架的相对固定；齿轮轴的内侧外壳通过螺栓连接与外侧外壳固定，最终使得传动系统套嵌于底部支架上；内啮合齿轮副中的外齿轮安置于底部支架上，通过底部支架上的限位块实现径向定位，并通过与底部支架上不同的定位孔进行销钉连接实现外齿轮与底部支架的相对固定；底部支架上的外齿轮与竖直轴上的直齿轮共同构成内啮合齿轮副；水平轴上的直齿轮以及与运动环固连的齿条构成齿轮齿条副；最终通过驱动底部支架上的外齿轮，实现从外齿轮的水平旋转运动到运动环带动滑杆竖直运动的传动过程，使得出口尺寸调节部件绕料斗短轴旋转，同时通过外齿轮与底部支架不同的定位孔进行销钉连接，实现料斗出口尺寸的调节变化，改变料斗的卸料速率。
下面结合附图对本发明技术方案进一步说明
如图1所示，一种外置式变速率卸料料斗装置，包括料斗1，外置式变速率卸料控制机构2，传动系统3，底部支架6以及料斗1与底部支架6之间的螺柱连接5，传动系统3内啮合齿轮副3-3中的外齿轮3-3-1与底部支架6上定位孔6-2间的销钉连接4。
如图2所示，料斗1的形状为双曲线形，这是由于双曲线形料斗较于一般的锥形料斗具有恒定的收缩率，因此卸料稳定性更好；在料斗1的出口附近设有绕料斗1中心轴均匀分布的八个短轴1-2，每个短轴之间的夹角为45°，短轴1-2与料斗壁之间设有加强筋1-1以保证短轴1-2的强度。
如图3、4、5、6所示，外置式变速率卸料控制机构2由齿条2-1，运动环2-2及其外壳2-3，八个滑杆2-4以及八个开口尺寸调节构件2-5构成。开口尺寸调节构件2-5通过环形搭扣2-5-1连接在料斗1的短轴1-2上，并可以绕短轴1-2旋转；同时在开口尺寸调节构件2-5的背部开设有燕尾槽2-5-2，通过头部形状为从顶面到底面逐渐收缩梯形块的滑杆2-4在燕尾槽2-5-2中的上下往复滑动，带动开口尺寸调节构件2-5绕短轴1-2旋转；滑杆2-4的尾部搭接在可做上下往复直线运动的运动环2-2上的凹槽2-2-1中，同时通过运动环2-2的外壳2-3上的凸柱2-3-1与滑杆2-4尾部的凹槽2-4-1的相互配合实现滑杆2-4与运动环2-2的相对固定；为了便于安装拆卸，运动环外壳2-3分为左右两部分；而齿条2-1则与运动环2-2固接。
如图1、7、8、9所示，传动系统由水平齿轮轴3-4上的直齿轮以及与运动环2-2固连的齿条2-1构成的齿轮齿条副3-1，水平齿轮轴3-4与竖直齿轮轴3-5上的锥齿轮构成的锥齿轮副3-2，以及安置于底部支架6上的外齿轮3-3-1与竖直齿轮轴3-5上的直齿轮共同构成的内啮合齿轮副3-3组成；其中齿轮齿条副3-1中的直齿轮与锥齿轮副中的锥齿轮同轴安置，且锥齿轮在竖直平面内相互啮合；竖直齿轮轴3-5安置在底部支架6的轴孔6-1中，并通过齿轮轴的外侧外壳3-6以及内侧外壳3-7约束其自由度；水平齿轮轴3-4通过齿轮轴的外侧外壳3-6以及内侧外壳3-7约束其自由度；齿轮轴的外侧外壳3-6通过其底部凹槽与底部支架6的底面凸起部分配合保证其与底部支架6的相对固定；齿轮轴的内侧外壳3-7通过螺栓连接与外侧外壳3-6固定，最终使得传动系统3套嵌于底部支架6上。
如图1、7、9所示，底部支架6上设有限位块6-1、定位孔6-2以及轴孔6-3，其中定位孔6-2分布于底部支架两侧，每一侧设有十个定位孔，并根据外齿轮3-3-1控制出口尺寸调节部件2-5从全闭合到全开的角位移均匀分布。传动系统3中内啮合齿轮副3-3的外齿轮3-3-1安置于底部支架6上，通过底部支架6上的限位块6-1实现径向定位，通过与底部支架6上不同的定位孔6-2进行销钉连接4实现外齿轮3-3-1与底部支架6的相对固定。
如图1、2、3、4、7、10所示，驱动底部支架6上的外齿轮3-3-1，通过传动系统3中的内啮合齿轮副3-3，以及锥齿轮副3-2将水平面内的旋转运动转换为竖直平面内的旋转运动，之后通过齿轮齿条副3-1将竖直平面内的旋转运动转换为直线运动；由于齿条2-1与运动环2-2固连，因此通过传动系统3中外齿轮3-3-1的转动，可实现运动环2-2带动推杆2-4在竖直平面内做直线运动，最后滑杆2-4在出口尺寸调节部件2-5中的燕尾槽2-5-2中滑动，带动出口尺寸调节部件2-5绕料斗1出口附近的短轴1-2转动，实现对料斗出口尺寸的调节控制；同时通过外齿轮3-3-1与底部支架6上不同的定位孔6-2进行销钉连接4，实现料斗出口尺寸在外置式变速率卸料控制机构2控制下，由全闭合到全开，不同出口尺寸级别的调节，从而使料斗1能够按照实际工况需求以不同的卸料速率进行卸料。
Claims (6)
1.一种外置式变速率卸料料斗装置，其特征是其结构包括料斗、外置式变速率卸料控制机构、传动系统和底部支架；所述传动系统安置于底部支架上，所述底部支架与料斗之间通过螺柱连接；其中，料斗（1）的出口附近设有绕料斗（1）中心轴均匀分布的多个短轴（1-2），所述外置式变速率卸料控制机构包括齿条（2-1）、运动环（2-2）、运动环外壳（2-3）、八个滑杆（2-4）以及八个开口尺寸调节构件（2-5），所述开口尺寸调节构件（2-5）通过环形搭扣（2-5-1）连接在料斗（1）的短轴（1-2）上，可绕短轴（1-2）旋转；传动系统（3）带动齿条（2-1）运动，开口尺寸调节构件（2-5）的背部开设有燕尾槽（2-5-2），通过头部形状为从顶面到底面逐渐收缩梯形块的滑杆（2-4）在燕尾槽（2-5-2）中的上下往复滑动，带动开口尺寸调节构件（2-5）绕短轴（1-2）旋转；滑杆（2-4）的尾部搭接在可做上下往复直线运动的运动环（2-2）上的凹槽（2-2-1）中，同时通过运动环（2-2）的外壳（2-3）上的凸柱（2-3-1）与滑杆（2-4）尾部的凹槽（2-4-1）的相互配合实现滑杆（2-4）与运动环（2-2）的相对固定；为了便于安装拆卸，运动环外壳（2-3）分为左右两部分；齿条（2-1）与运动环（2-2）固接。
2.根据权利要求1所述的外置式变速率卸料料斗装置，其特征是所述料斗为双曲线形料斗，料斗（1）的出口处设有绕料斗（1）中心轴均匀分布的八个短轴（1-2），每个短轴之间的夹角为45°，短轴（1-2）与料斗壁之间设有加强筋（1-1）以保证短轴（1-2）的强度。
3.根据权利要求1所述的外置式变速率卸料料斗装置，其特征是所述传动系统（3）包括内啮合齿轮副、锥齿轮副以及齿轮齿条副；其中直齿轮与锥齿轮同轴安置，通过驱动内啮合齿轮副，实现从内啮合齿轮的水平旋转运动到运动环竖直运动的传动过程。
4.根据权利要求3所述的外置式变速率卸料料斗装置，其特征是所述传动系统包括水平齿轮轴（3-4）上的直齿轮以及外置式变速率卸料控制机构（2）中的齿条（2-1）构成的齿轮齿条副（3-1），水平齿轮轴（3-4）与竖直齿轮轴（3-5）上的锥齿轮构成的锥齿轮副（3-2），以及安置于底部支架（6）上的外齿轮（3-3-1）与竖直齿轮轴（3-5）上的直齿轮共同构成的内啮合齿轮副（3-3）；其中齿轮齿条副（3-1）中的直齿轮与锥齿轮副中的锥齿轮同轴安置，且锥齿轮在竖直平面内相互啮合；竖直齿轮轴（3-5）安置在底部支架（6）的轴孔（6-3）中，并通过齿轮轴的外侧外壳（3-6）以及内侧外壳（3-7）约束其自由度；水平齿轮轴（3-4）通过齿轮轴的外侧外壳（3-6）以及内侧外壳（3-7）约束其自由度；齿轮轴的外侧外壳（3-6）通过其底部凹槽与底部支架（6）的底面凸起部分配合保证其与底部支架（6）的相对固定；齿轮轴的内侧外壳（3-7）通过螺栓连接与外侧外壳（3-6）固定，最终使得传动系统（3）套嵌于底部支架（6）上。
5.根据权利要求1所述的外置式变速率卸料料斗装置，其特征是所述底部支架（6）上设有限位块（6-1）、定位孔（6-2）以及轴孔（6-3），其中定位孔（6-2）分布于底部支架两侧，每一侧设有十个定位孔，并根据外齿轮（3-3-1）控制开口尺寸调节构件（2-5）从全闭合到全开的角位移均匀分布；传动系统（3）中内啮合齿轮副（3-3）的外齿轮（3-3-1）安置于底部支架（6）上，通过底部支架（6）上的限位块（6-1）实现径向定位，通过与底部支架（6）上不同的定位孔（6-2）进行销钉连接（4）实现外齿轮（3-3-1）与底部支架（6）的相对固定。
6.根据权利要求5所述的外置式变速率卸料料斗装置，其特征是所述底部支架（6）上的外齿轮（3-3-1），通过传动系统（3）中的内啮合齿轮副（3-3）、锥齿轮副（3-2）将水平面内的旋转运动转换为竖直平面内的旋转运动，之后通过齿轮齿条副（3-1）将竖直平面内的旋转运动转换为直线运动；由于齿条（2-1）与运动环（2-2）固连，因此通过传动系统（3）中外齿轮（3-3-1）的转动，可实现运动环（2-2）带动滑杆（2-4）在竖直平面内做直线运动，最后滑杆（2-4）在开口尺寸调节构件（2-5）中的燕尾槽（2-5-2）中滑动，带动开口尺寸调节构件（2-5）绕料斗（1）出口处的短轴（1-2）转动，实现对料斗出口尺寸的调节控制；同时通过外齿轮（3-3-1）与底部支架（6）上不同的定位孔（6-2）进行销钉连接（4），实现料斗出口尺寸在外置式变速率卸料控制机构（2）控制下，由全闭合到全开，不同出口尺寸级别的调节，从而使料斗（1）能够按照实际工况需求以不同的卸料速率进行卸料。
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