一種輪式雙臂翻拋裝置的製作方法

2023-10-11 11:09:09 3

本發明屬於機電設備技術領域，涉及畜禽糞便等物料的有氧發酵輔助設備，具體涉及一種輪式雙臂的翻拋裝置。

背景技術：

有氧發酵指人們藉助微生物在有氧條件下的生命活動來製備微生物菌體本身、或者直接代謝產物或次級代謝產物的過程。通常所說的發酵，多是指生物體對於有機物的某種分解過程。發酵是人類較早接觸的一種生物化學反應，如今在食品工業、生物和化學工業中均有廣泛應用。其也是生物工程的基本過程，即發酵工程。

藉助於微生物的有氧發酵過程，可以對畜禽養殖場及其他場合的養殖廢料、畜禽糞便、淤泥等物料進行有氧發酵處理。變廢為寶，獲得高效的有機廢料，將原有的糞便處理負擔轉換為了額外的收益，增加了養殖場所經營的盈利能力，同時還改善了養殖場所的環境(除臭效果明顯)。

翻拋裝置是現有有氧發酵中的主要裝備之一，是有氧發酵系統的主要組成部分。滾筒式翻拋裝置是將翻拋葉片(切片/刀片)等設置於圓柱形滾筒支架上，通過動力設備驅動滾筒帶動所述葉片(切片/刀片)繞軸向翻滾選擇，以對物料進行翻拋攪拌。傳統滾筒式翻拋設備翻拋輪在旋轉過程中葉片與物料的接觸呈一定角度，翻拋過程中物料很容易附著於葉片上。當葉片上附著的物料累積到一定的程度，就會由於翻拋輪的葉片接觸物料的角度發生變化(實際是附著物料後的物料表面)導致翻拋效果不好，同時導致系統負載攀升，進而導致系統能耗增加；與此同時，系統的故障率也快速升高，設備維修平凡。如果條件允許，現有的解決辦法是定期人工清理葉片上累積的物料，但是增加了人工成本，設備的實用性降低。

如果物料中存在秸稈、稻草等纖維物/纏繞物，甚至會影響到設備的正常運行，直接導致設備故障。事實上，這些纖維物/纏繞物不可避免的存在於所述物料中，為了避免由於纖維物/纏繞物阻擋導致的設備負載加大甚至故障，通常需要增大設備的設計功率，設備的研發及使用成本難以控制，同時仍然沒有解決纏繞問題。

此外，現有翻拋設備通常包含兩組翻拋輪，同軸的形式連接在一條支撐臂的兩側。這種結構對於支撐臂的力學要求較高，當力學要求達到一定程度，設備的成本也會迅速攀升，與此同時設備的故障率也相應較高。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種新型的輪式雙臂翻拋裝置，用於解決背景技術中物料存在纏繞物，物料在翻拋葉輪上堆積以及滾筒因單臂支撐導致的穩定性不足等問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種輪式雙臂翻拋裝置，包括用於對物料進行翻拋的翻拋滾筒，其特徵在於，所述裝置包括第一支撐臂和第二支撐臂，所述第一支撐臂和第二支撐臂分別連接於所述翻拋滾筒軸向的兩端，用於支撐翻拋滾筒，和控制翻拋滾筒的運動。

優選方案，包括兩組翻拋葉輪，所述翻拋葉輪分別設置於翻拋滾筒的軸向兩端的圓周上，所述翻拋葉輪垂直於滾筒表面並與滾筒軸線形成夾角α；當所述翻拋滾筒以工作狀態旋轉時，葉輪對物料的作用力方向可正交分解到滾筒圓周切線向上方向，和沿滾筒軸線指向另一組葉輪的方向。

優選方案，所述翻拋滾筒軸向長度40cm-100cm。

優選方案，所述裝置包括第一邊輪和第二邊輪，所述邊輪分別設置於支撐臂位於翻拋滾筒軸向延長線的外側，所述支撐臂到邊輪靠近支撐臂的端面的最小距離不大於5cm。

優選方案，所述邊輪的傳動軸與所述翻拋滾筒共軸，所述邊輪旋轉工作的圓柱空間軸向長度為3-12cm。

優選方案，所述邊輪包括葉片，所述葉片垂直於翻拋滾筒表面並與滾筒軸線形成夾角β；當所述邊輪以工作狀態旋轉時，邊輪對物料的作用力方向可正交分解到滾筒圓周切線向上方向，和沿滾筒軸線指向另一組邊輪的反方向。

優選方案，所述支撐臂面向邊輪的表面中相對邊輪旋轉的迎面邊緣為銳化邊。

優選方案，所述銳化邊為指向邊輪旋轉反方向的刀口結構。

優選方案，所述第一支撐臂和第二支撐臂均設置有互為同步的傳動組件，用於將主動力傳送至翻拋滾筒。

優選方案，所述傳動組件為鏈條傳動組件，包括串行連接的多組鏈條和鏈輪；所述鏈輪為同軸大小鏈輪，鏈條與鏈輪串行連接形成減速傳動。

優選方案，所述翻拋滾筒包括第一子滾筒和第二子滾筒；所述第一子滾筒和第二子滾筒外圓周上分別設置第一翻拋葉輪和第二翻拋葉輪；第一子滾筒和第二子滾筒共軸，之間包含寬度為l的間隙。

優選方案，間隙的寬度l的取值範圍：10cm≤l≤30cm。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的輪式雙臂翻拋裝置，通過雙臂短滾筒設計，一方面解決了單臂滾筒的穩定性問題，另一方面採用雙臂傳動，增強了系統的穩定性，改善了系統局部負載，降低了系統生產成本和使用成本。邊輪設計解決了物料中纏繞物問題以及物料在翻拋葉輪上堆積的問題，降低了設備的維護頻率，並且與滾筒互為飛輪儲能結構，增強了系統的工作能力。

附圖說明

圖1所示為本發明實施例的單翻拋滾筒的輪式雙臂翻拋裝置的結構示意圖；

圖2所示為本發明實施例的翻拋滾筒的結構示意圖；

圖3所示為本發明實施例的單翻拋滾筒的輪式雙臂翻拋裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1-3：

本實施例的一種輪式雙臂翻拋裝置，包括用於對物料進行翻拋的翻拋滾筒1，所述裝置包括第一支撐臂2和第二支撐臂3，所述第一支撐臂和第二支撐臂分別連接於所述翻拋滾筒軸向的兩端，用於支撐翻拋滾筒，和控制翻拋滾筒的運動。與其相對比的現有技術是，通過設置於中間的一條支撐臂同軸連接兩組翻拋輪。本方案的優點在於，通過兩條臂從兩端固定翻拋滾筒，極大增加了翻拋滾筒固定結構的平衡性能，在使用過程中設備更加穩定，故障率降低；傳動組件可以同時通過兩組梁臂傳遞，降低了單組梁臂的傳動功率，可降低成本，增加設備的耐用性，同時兩組傳動相對獨立，增加了設備的容錯性能(單組傳動故障不影響設備正常使用)；對支撐臂的結構設計要求降低。其中支撐臂控制翻拋滾筒的運動包括翻拋滾筒的水平移動及移動速度(轉移翻拋區域)、翻拋滾筒的豎直移動及移動速度(改變翻拋物料深度或抬起或放下翻拋滾筒)、翻拋滾筒的轉動速度等。

優選實施例方案，包括兩組翻拋葉輪11，所述翻拋葉輪分別設置於翻拋滾筒的軸向兩端的圓周上，所述翻拋葉輪垂直於滾筒表面並與滾筒軸線形成夾角α；當所述翻拋滾筒以工作狀態旋轉時，葉輪對物料的作用力方向可正交分解到滾筒圓周切線向上方向，和沿滾筒軸線指向另一組葉輪的方向。由翻拋葉輪對物料的作用力分解可以看出，兩組翻拋葉輪對物料的翻拋作用是將物料由兩邊向中間翻。這樣翻得好處是，物料翻拋過程中滾筒中間助力較小，降低了翻拋阻力，同時不會因為翻拋過程對料池側壁產生壓力，降低料池建設的需求等級，保護料池/降低成本。

優選實施例方案，所述翻拋滾筒軸向長度40cm-100cm。現有大多數料池為下沉式長方體結構，長方體料池長邊方向的一段為進料區/新料區，通常佔據料池的長度為2m-5m左右；另一端為出料區/熟料區。翻拋滾筒的翻拋過程為以出料區為起點，以s形路線逐步向新料區行進，進行翻拋，完畢後再回到出料區等待下一次翻拋任務。滾筒長度設置實現了設備的小型化，由於設置於該區間範圍，設備的結構成本迅速降低，設備的故障率也隨之快速降低，同時設備產出與能耗比提高，基本實現了小型化免維護的需求。

優選實施例方案，所述裝置包括第一邊輪4和第二邊輪5，所述邊輪分別設置於支撐臂位於翻拋滾筒軸向延長線的外側，所述支撐臂到邊輪靠近支撐臂的端面的最小距離不大於5cm。優選方案為2cm-3cm。本優選實施例的作用主要在於：邊輪在翻拋過程中會首先接觸到物料中的纖維物/纏繞物，所接觸到的物料中的纖維物/纏繞物會隨著邊輪的轉動而轉動，當纖維物轉動到支撐臂時，由於邊輪與支撐臂之間的間隙較小，此處容易對纖維物形成剪切，使得長的纖維物被切斷，對設備的阻礙相應大大減小。同時，邊輪由於預先接觸了物料，對物料進行了預鬆動攪拌，所以在翻拋滾筒主體接觸物料時，阻力已降低了很多。所以在同樣的翻拋效果前提下，設備功率及能耗方面優勢相較於現有技術有極大的提升。另外，設置邊輪後，彌補了本發明改進方案由於支撐臂的遮擋導致翻拋輪無法對靠近料池壁的物料進行翻拋的不足。

優選實施例方案，所述邊輪的傳動軸與所述翻拋滾筒共軸，所述邊輪旋轉工作的圓柱空間軸向長度為3-12cm。邊輪長度過大會導致設備的負載過大，對纖維物的切割阻力較大，邊輪過小則導致預鬆動沒有效果。在此範圍內，長度尤以3cm-6cm為最佳。此外，邊輪還可優選考慮設置內翻葉片，所述內翻葉片通過設置葉片與物料接觸的角度，實現設備在左右移動(沿料池的寬度方向)時葉片對物料的作用力在翻拋輪軸向的分離為翻拋輪行進方向的反方向。這樣設置主要解決的問題是：翻拋輪在向料池側壁行進的過程中，由於物料的傳遞作用，會對側壁形成較大的壓力，長此以往，容易導致料池順壞，或者對料池的建設要求較高；通過內翻設計可以很大程度消除翻拋行進過程對料池側壁造成的壓力。

優選實施例方案，所述邊輪包括葉片，所述葉片垂直於翻拋滾筒表面並與滾筒軸線形成夾角β；當所述邊輪以工作狀態旋轉時，邊輪對物料的作用力方向可正交分解到滾筒圓周切線向上方向，和沿滾筒軸線指向另一組邊輪的反方向。可以看出，邊輪與翻拋滾筒上相鄰的翻拋葉輪的傾斜角度採取反刀式結構設計(即偏轉方向相反)，這樣設計的好處在於避免物料在邊輪的葉片上堆積，增大使用過程的負載。可在很大程度上降低維護成本，避免了人工每天對堆積料的清理維護。

優選實施例方案，所述支撐臂面向邊輪的表面中相對邊輪旋轉的迎面邊緣為銳化邊。銳化邊的設置主要目的是增加對纖維物形成剪切的效果。能夠將纖維物有效切斷，避免設備負載過大甚至設備卡死的情況出現。

優選實施例方案，所述銳化邊為指向邊輪旋轉反方向的刀口結構。刀口方向就是附著在邊輪上的纖維物旋轉靠近的方向，能夠對纖維物形成有效切割和清除。

優選實施例方案，所述第一支撐臂和第二支撐臂均設置有互為同步的傳動組件，用於將主動力傳送至翻拋滾筒。相較於原有單臂傳動的方式，該方式可以在同樣傳輸功率條件下採用輕質鏈條替代原有的重型鏈條，降低對鏈條的要求，增加設備的耐用性。同步傳遞的另一個好處是，當單臂傳動鏈條出現故障(斷裂)時，藉助另一鏈條傳動仍然可以保證設備在短時間內正常使用。

優選實施例方案，所述傳動組件為鏈條傳動組件，包括串行連接的多組鏈條6和鏈輪7；所述鏈輪為同軸大小鏈輪，鏈條與鏈輪串行連接形成減速傳動。減速傳動可以替代原有系統所必要的減速機，降低設備重量，同時可以進一步優化鏈條匹配(高速鏈條和大功率鏈條的位置)。

優選實施例方案，所述翻拋滾筒包括第一子滾筒和第二子滾筒；所述第一子滾筒和第二子滾筒外圓周上分別設置第一翻拋葉輪和第二翻拋葉輪；第一子滾筒和第二子滾筒共軸，之間包含寬度為l的間隙。設置間隙後原有的單翻拋滾筒從表面上看為兩個相對獨立的滾筒，該滾筒之間互為慣性儲能結構。中間的間隙為翻拋過來的物料提供了臨時中轉存儲空間，該空間阻力更小，可以在一定程度上降低設備的主軸電機功率，同時不會影響到翻拋速度等效果。

優選實施例方案，間隙的寬度l的取值範圍：10cm≤l≤30cm。合理的間隙對於優化產品的能耗功率具有積極作用。

在本發明的實施例的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「堅直」、「水平」、「中心」、「頂」、「底」、「頂部」、「根部」、「內」、「外」、「外圍」、「裡側」、「內側」、「外側」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了使於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。其中，「裡側」是指內部或圍起來的區域或空間。「外圍」是指某特定部件或特定區域的周圍的區域。

在本發明的實施例的描述中，術語「第一」、「第二」、「第三」、「第四」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」、「第三」、「第四」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

在本發明的實施例的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「組裝」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明的實施例的描述中，具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

在本發明的實施例的描述中，需要理解的是，「-」和「～」表示的是兩個數值之同的範圍，並且該範圍包括端點。例如:「a-b」表示大於或等於a，且小於或等於b的範圍。「a～b」表示大於或等於a，且小於或等於b的範圍。

在本發明的實施例的描述中，本文中術語「和/或」，僅僅是一種描述關聯對象的關聯關係，表示可以存在三種關係，例如，a和/或b，可以表示：單獨存在a，同時存在a和b，單獨存在b這三種情況。另外，本文中字符「/」，一般表示前後關聯對象是一種「或」的關係。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。