CN116513715B - 一种刮板输送机空间双链直角转弯组件 - Google Patents

一种刮板输送机空间双链直角转弯组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及煤矿机械物料输送设备领域，尤其是一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其包括上机体、下机体、刮板及链条，所述上机体与下机体沿竖直方向对称设置，上机体包括底板及其两侧的侧板，所述刮板包括依次铰接的第一刮板、连接板及第二刮板，且第一刮板相对连接板绕链条行进方向转动，第二刮板相对连接板绕垂直于链条行进方向转动，转角位置处底板与内侧侧板之间设置转角曲面。本发明可以实现中双链直角刮板输送机的物料运输，增强了刮板输送机的承载能力、增强输送机的抗拉性能、减少链条的摩擦阻力，可以更好地适应高强度、大容量的物料输送需求。

Description

一种刮板输送机空间双链直角转弯组件
技术领域
本发明涉及煤矿机械物料输送设备领域，尤其是一种刮板输送机空间双链直角转弯组件。
背景技术
刮板输送机是一种常见的物料输送设备，广泛用于煤矿、金属矿山、建材、化工等行业中，其不仅是采煤机的运行轨道，还为采煤机提供牵引和导向，并同时为液压支架提供连接点，以实现液压支架沿着采煤面推进方向不断推移。相比于其他传输设备，如皮带输送机，刮板输送机的水平拐弯能力更加灵活，在适应不同的生产环境和生产需求的同时可以更紧凑地布置从而减少传输物料的距离和所需的空间。现有中单链刮板输送机的水平转弯结构无法转用于双链刮板输送机转弯结构，而中单链转弯刮板输送机与双链刮板输送机相比，难以满足大量、高密度物料的输送需要，并且中单链刮板输送机在输送物料时容易出现颠簸、晃动等问题，影响运行效果和设备寿命。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其采用的技术方案如下：
一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，包括上机体、下机体、刮板及链条，所述上机体与下机体沿竖直方向对称设置，所述上机体包括底板及其两侧的侧板，所述刮板包括依次铰接的第一刮板、连接板及第二刮板，且第一刮板相对连接板绕链条行进方向转动，第二刮板相对连接板绕垂直于链条行进方向转动，转角位置处底板与内侧侧板之间设置转角曲面，所述转角曲面高于底板设置，转角曲面沿链条行进方向两端分别连接过渡面，所述过渡面设置在刮板进出转角位置处，且过渡面由底板、侧板及转角曲面围合而成。
在上述方案的基础上，还包括转角驱动机构，其包括依次连接的电机、上齿轮、上蜗杆及上转盘，上转盘圆周面向内凹陷形成转盘滑槽，上转盘沿水平方向设置在转角位置处，且上转盘圆心与侧板圆心同轴设置；内侧侧板上设置转盘卡槽，所述上转盘通过转盘卡槽穿过内侧侧板，第二刮板内侧端部卡接在转盘滑槽内并随其移动。
优选地，所述转角曲面为内高外低的弧形面，定义转角位置处内侧链条半径为r1，外侧链条半径为r2，则内侧链条在转角曲面上行进路径长度为l1＝1/2πr1，外侧链条在转角曲面上行进路径长度为l2＝1/2πr2，内侧链条在每个过渡面上行进路径长度与水平面行进路径长度差值为l＝1/4π(r2-r1)。
在上述方案的基础上，2条链条分别固定连接在第一刮板及第二刮板上。
优选地，所述转角曲面包括转角台阶面及转角立面，所述转角台阶面高于底板设置，转角立面连接在转角台阶面及底板之间；过渡面包括过渡坡面及过渡弧面，所述过渡坡面连接在转角台阶面两端，过渡弧面为空间曲面，且由过渡坡面、转角立面及底板之间。
在上述方案的基础上，刮板的连接板包括依次铰接的第一连接块、第二连接块及第三连接块，2条链条固定连接在第二连接块上，所述第一连接块与第三连接块均相对第二连接块绕链条行进方向转动，所述第一连接块与第一刮板固定连接，第三连接块与第二刮板铰接，且第二刮板相对第三连接块绕垂直于链条行进方向转动；第二连接块行经转角处时沿过渡弧面及转角立面表面移动，第二刮板行经转角处时沿过渡坡面及转角台阶面表面移动。
优选地，所述转角驱动机构还包括下转盘，所述下转盘对应下机体位置设置，下转盘设置在上转盘下方且与上转盘转向相反。
优选地，侧板下方设置滑道，所述第一刮板及第二刮板的自由端卡接在滑道内，并沿滑道移动。
在上述方案的基础上，所述第一刮板及第二刮板自由端转动连接滑轮，所述滑轮抵接在滑道内，并沿滑道转动。
优选地，转角位置处侧板向上延伸，形成转角内侧板及转角外侧板。
本发明的有益效果为：可以实现中双链直角刮板输送机的物料运输，增强了刮板输送机的承载能力、增强输送机的抗拉性能、减少链条的摩擦阻力，可以更好地适应高强度、大容量的物料输送需求；在转弯处设置有转盘槽，且配有单独的减速电机施加驱动力，可以减小刮板转弯时的摩擦力，使刮板在转弯处与平直处的运行速度保持一致；采用相铰接的多节式刮板，可以贴合过渡坡面和转弯处的坡面以平衡内外链在转弯处产生的路径差，防止刮板两端在转弯处产生速度、转角、行进路程等不均衡导致刮板卡在中部槽现象的发生，同时多节式刮板使刮板的各部分分别贴合转角处的不同平面，保证中部槽转角处不同区域内的物料都能被刮板高效运输，防止物料堆积；两侧侧板内侧下方均设置有滑道，保证刮板移动过程中位姿正常，刮板在两个端部设置有小滑轮以进一步减少与中部槽产生的摩擦阻力。
附图说明
图1：本发明实施例1结构示意图；
图2：本发明转角驱动机构结构示意图；
图3：本发明实施例1直角部分结构放大图；
图4：本发明实施例1上机体及下机体结构示意图；
图5：本发明实施例1上机体及下机体另一视角结构示意图；
图6：本发明实施例1刮板结构示意图；
图7：本发明实施例1刮板扭转状态结构示意图；
图8：本发明图6中A部局部放大图；
图9：本发明实施例2转角曲面及过渡面结构示意图；
图10：本发明实施例2转角曲面及过渡面结构示意图；
图11：本发明实施例2刮板结构示意图；
图12：本发明实施例2刮板扭转状态示意图；
图13：本发明实施例2刮板另一扭转状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
如图1至图8所示，一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，包括上机体11、下机体12、刮板及链条50。所述上机体11包括底板21及其两侧的侧板22。
由于机头处所驱动的链轮给予中双链的初速度即线速度是相同的，然而在两条链条在过弯道时难免会因为内侧链和外侧链的转弯半径不同而导致外侧链在相同的时间内转过的角度比于内侧链小，从而造成刮板内外侧运行不平衡，引起机器的震动和不稳定，降低了机器的工作效率和寿命，加剧刮板、链条、传动装置等部件的磨损。故通过抬高内侧中部槽使得内链运行路径变长来使得两条链条在即将进入转弯处到出转弯处这一路段上走过的总距离相等，从而保证刮板运行的平稳性，即转角位置处底板21与内侧侧板27之间设置转角曲面23，所述转角曲面23高于底板21设置，用以在内侧链条50在经过转角时行经转角曲面23实现位置抬高，以延长其运行路径。为保证刮板及链条50在转角曲面23及底板21之间平滑过渡，转角曲面23沿链条50行进方向两端分别连接过渡面24，所述过渡面24设置在刮板进出转角位置处，且过渡面24由底板21、侧板22及转角曲面23围合而成。
如图6至图8所示，所述刮板包括第一刮板41、连接板42及第二刮板43，所述第一刮板41与第二刮板43分别固定连接在2条链条50上，所述第一刮板41与连接板42的一侧铰接，且第一刮板41相对连接板42绕链条50行进方向转动，所述第二刮板42与连接板43的另一侧铰接，且第二刮板42绕垂直于链条50行进方向转动。采用相铰接的多节式刮板，可以贴合过渡坡面和转弯处的坡面以平衡内外链在转弯处产生的路径差，防止刮板两端在转弯处产生速度、转角、行进路程等不均衡导致刮板卡在中部槽现象的发生，同时多节式刮板使刮板的各部分分别贴合转角处的不同平面，保证中部槽转角处不同区域内的物料都能被刮板高效运输，防止物料堆积。所述转角曲面23为内高外低的弧形面，所述弧形面形状类似于1/4圆柱梯台侧面，且转角曲面23设置在第二刮板42行进位置处，定义转角位置处内侧链条50半径为r1，外侧链条50半径为r2，则内侧链条50在转角曲面23上行进路径长度为l1＝1/2πr1，外侧链条50在转角曲面23上行进路径长度为l2＝1/2πr2，内侧链条50在每个过渡面24上行进路径长度与水平面行进路径长度差值为l＝1/4π(r2-r1)，以保证内侧链条50与外侧链条50在转角处的行进路径总长度相等。
还包括转角驱动机构，其包括依次连接的电机35、上齿轮34、上蜗杆33及上转盘31，电机35驱动上齿轮34转动，上齿轮34与上蜗杆33形成蜗轮蜗杆结构，上转盘31固定连接在上蜗杆33顶端并与其同轴设置，从而通过电机35驱动上转盘31转动。电机35连接有变频器36，以调节上转盘31的转速。上转盘31圆周面向内凹陷形成转盘滑槽32，上转盘31沿水平方向设置在转角位置处，且上转盘31圆心与侧板22圆心同轴设置；内侧侧板22上设置转盘卡槽28，所述上转盘31通过转盘卡槽28穿过内侧侧板22，第二刮板43内侧端部卡接在转盘滑槽32内并随其移动，通过调整电机35的功率调节上转盘31的转速，使上转盘31转盘滑槽32处的线速度与刮板在中部槽平直部分的速度相同，从而带动刮板在转弯处以与平直部分相同的速度均匀运行，防止刮板在进入转弯处因摩擦阻力过大导致产生内外两侧刮板运行状态不平衡的现象。所述转角驱动机构还包括下转盘39，所述下转盘39对应下机体12位置设置，下转盘39设置在上转盘31下方且与上转盘31转向相反，下转盘39同样由一个电机通过依次连接的下齿轮38、下蜗杆37连接并驱动，其连接结构、驱动方式及作用与上转盘31相同，用以带动经过下机体12转角处的刮板及链条50匀速转弯。
侧板22下方设置滑道25，所述第一刮板41及第二刮板43的自由端卡接在滑道25内，并沿滑道25移动，用以对刮板的位姿进行限制，防止刮板在移动过程中发生跳动等影响物料的运输效果。优选地，如图8所示，所述第一刮板41及第二刮板43自由端转动连接滑轮44，所述滑轮44抵接在滑道25内，并沿滑道25转动。滑轮44可以沿水平或竖直方向设置，且滑轮44的数量可以为一个或多个，用以减小刮板移动时与滑道25之间的摩擦力，增加刮板行进过程中的流畅度。
转角位置处侧板22向上延伸，形成转角内侧板26及转角外侧板27，避免在转弯处因坡度过大产生煤块飞出刮板输送机的现象。
如图4及图5所示，所述上机体11与下机体12结构相同且沿竖直方向对称设置，链条50及刮板依次经过上机体11与下机体12，实现循环运动，上机体11与下机体12的转角位置处均设置结构相同的转角曲面，并均配合转角驱动机构带动刮板及链条移动，保证链条及刮板在整体循环过程中受力均匀、移动稳定。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，如图9至图13所示，所述转角曲面23包括转角台阶面231及转角立面232，所述转角台阶面231高于底板21设置，转角立面232连接在转角台阶面231及底板21之间，转角台阶面231可以为水平面或倾斜面，转角立面232可以为竖直面或倾斜面；过渡面24包括过渡坡面241及过渡弧面242，所述过渡坡面241连接在转角台阶面231两端，过渡弧面242为空间曲面，且由过渡坡面241、转角立面232及底板21之间。刮板的连接板42包括依次铰接的第一连接块421、第二连接块422及第三连接块423，2条链条50固定连接在第二连接块422上，所述第一连接块421与第三连接块423均相对第二连接块422绕链条50行进方向转动，所述第一连接块421与第一刮板41固定连接，第三连接块423与第二刮板43铰接，且第二刮板43相对第三连接块423绕垂直于链条50行进方向转动；第二刮板42行经转角处时沿过渡坡面422及转角台阶面231表面移动，第二连接块422行经转角处时带动链条50沿过渡弧面422及转角立面232表面移动，且内侧链条50高于外侧链条50。此外，实施例2相比于实施例1，转角所采取的为立面232且内、外侧链条50上下分布在第二连接块422上，因此在转弯时由于链条50的张紧力使得第二连接块422可以完全紧贴转角立面232，减少因电机功率过大时链条50张紧力过大导致刮板位姿异常的现象的发生，进而有效提高刮板输送机的运输效果。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其特征在于，包括上机体(11)、下机体(12)、刮板及链条(50)，所述上机体(11)与下机体(12)沿竖直方向对称设置，所述上机体(11)包括底板(21)及其两侧的侧板(22)，所述刮板包括依次铰接的第一刮板(41)、连接板(42)及第二刮板(43)，且第一刮板(41)相对连接板(42)绕链条(50)行进方向转动，第二刮板(43)相对连接板(42)绕垂直于链条(50)行进方向转动，转角位置处底板(21)与内侧侧板(27)之间设置转角曲面(23)，所述转角曲面(23)高于底板(21)设置，转角曲面(23)沿链条(50)行进方向两端分别连接过渡面(24)，所述过渡面(24)设置在刮板进出转角位置处，且过渡面(24)由底板(21)、侧板(22)及转角曲面(23)围合而成。
2.根据权利要求1所述的一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其特征在于，还包括转角驱动机构，其包括依次连接的电机(35)、上齿轮(34)、上蜗杆(33)及上转盘(31)，上转盘(31)圆周面向内凹陷形成转盘滑槽(32)，上转盘(31)沿水平方向设置在转角位置处，且上转盘(31)圆心与侧板(22)圆心同轴设置；内侧侧板(22)上设置转盘卡槽(28)，所述上转盘(31)通过转盘卡槽(28)穿过内侧侧板(22)，第二刮板(43)内侧端部卡接在转盘滑槽(32)内并随其移动。
3.根据权利要求1所述的一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其特征在于，所述转角曲面(23)为内高外低的弧形面，定义转角位置处内侧链条(50)半径为r1，外侧链条(50)半径为r2，则内侧链条(50)在转角曲面(23)上行进路径长度为l1＝1/2πr1，外侧链条(50)在转角曲面(23)上行进路径长度为l2＝1/2πr2，内侧链条(50)在每个过渡面(24)上行进路径长度与水平面行进路径长度差值为l＝1/4π(r2-r1)。
4.根据权利要求3所述的一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其特征在于，2条链条(50)分别固定连接在第一刮板(41)及第二刮板(43)上。
5.根据权利要求1所述的一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其特征在于，所述转角曲面(23)包括转角台阶面(231)及转角立面(232)，所述转角台阶面(231)高于底板(21)设置，转角立面(232)连接在转角台阶面(231)及底板(21)之间；过渡面(24)包括过渡坡面(241)及过渡弧面(242)，所述过渡坡面(241)连接在转角台阶面(231)两端，过渡弧面(242)为空间曲面，且由过渡坡面(241)、转角立面(232)及底板(21)之间。
6.根据权利要求5所述的一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其特征在于，刮板的连接板(42)包括依次铰接的第一连接块(421)、第二连接块(422)及第三连接块(423)，2条链条(50)固定连接在第二连接块(422)上，所述第一连接块(421)与第三连接块(423)均相对第二连接块(422)绕链条(50)行进方向转动，所述第一连接块(421)与第一刮板(41)固定连接，第三连接块(423)与第二刮板(43)铰接，且第二刮板(43)相对第三连接块(423)绕垂直于链条(50)行进方向转动；第二连接块(422)行经转角处时沿过渡弧面(241)及转角立面(232)表面移动，第二刮板(42)行经转角处时沿过渡坡面(241)及转角台阶面(231)表面移动。
7.根据权利要求2所述的一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其特征在于，所述转角驱动机构还包括下转盘(39)，所述下转盘(39)对应下机体(12)位置设置，下转盘(39)设置在上转盘(31)下方且与上转盘(31)转向相反。
8.根据权利要求1所述的一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其特征在于，侧板(22)下方设置滑道(25)，所述第一刮板(41)及第二刮板(43)的自由端卡接在滑道(25)内，并沿滑道(25)移动。
9.根据权利要求8所述的一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其特征在于，所述第一刮板(41)及第二刮板(43)自由端转动连接滑轮(44)，所述滑轮(44)抵接在滑道(25)内，并沿滑道(25)转动。
10.根据权利要求1所述的一种刮板输送机空间双链直角转弯组件，其特征在于，转角位置处侧板(22)向上延伸，形成转角内侧板(26)及转角外侧板(27)。
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