一种螺旋喂料器的制作方法

本发明涉及物料输送设备，具体涉及具有破拱功能的螺旋喂料器。

背景技术：

1、螺旋喂料器通常用于粉状物料、颗粒状物料以及具有一定黏性或者流动性较差的物料的连续输送。现有螺旋喂料器一般包括壳体和可转动地设置于壳体内的螺旋主轴，螺旋主轴上设置有螺旋输送叶片。工作时，驱动机构驱动螺旋主轴转动，螺旋输送叶片推动进入壳体内的物料朝向出料口移动。

2、物料由料仓向螺旋主轴所在区域下落时，可能因物料黏性较大、含水率较高、颗粒相互挤压或者料仓内物料堆积等因素，在料仓内形成结拱或者搭桥。结拱形成后，位于结拱结构上方的物料难以继续向螺旋输送叶片所在区域下落，容易导致喂料量波动，严重时还可能造成供料中断。为减少上述现象，可以在螺旋主轴的上方设置破拱轴，并在破拱轴上设置破拱构件，通过破拱轴带动破拱构件转动，对料仓内的物料进行扰动和破拱。

3、为了减少驱动部件的数量，可以利用同一驱动机构同时驱动螺旋主轴和破拱轴。一种现有的动力传递方式是，将主动链轮设置在驱动机构与螺旋主轴之间的主动力传递路径中，使主动链轮所在的传动节点参与向螺旋主轴输入动力，并由该主动链轮通过链条向破拱轴分配动力。由此，驱动机构输出动力时，可以同时带动螺旋主轴和破拱轴转动。在该动力传递方式中，主动链轮所在的传动节点同时承担螺旋主轴的主动力输入功能和破拱轴的分支动力输出功能。

4、例如，授权公告号为cn202226266u的专利文献公开了一种挤压膨化机侧向强制喂料及破拱装置，其仓斗底部设置有螺旋转子，螺旋转子的上方设置有破拱转子；螺旋转子的一端与电机的输出轴之间设置有主动链轮，破拱转子的一端设置有从动链轮，主动链轮与从动链轮之间通过链条传动连接。电机工作时，动力经主动链轮所在的传动位置传递至螺旋转子，同时由主动链轮通过链条向破拱转子分配动力，从而使螺旋转子输送物料，并使破拱转子对仓斗内的物料进行破拱。

5、发明人在实践中发现，在上述动力传递方式中，螺旋主轴的主动力输入和破拱轴的分支动力输出集中于主动链轮所在的传动节点。由于螺旋主轴在输送物料时通常需要承受较大的输送阻力，破拱轴在破坏物料结拱时也可能承受波动较大的破拱阻力，因此，主动链轮所在的传动节点需要同时适应螺旋主轴的输送负载、破拱轴的破拱负载、链条张力所产生的径向载荷以及负载变化所引起的冲击载荷。由此，对主动链轮、主动链轮的轴连接结构以及相应支承结构的承载强度、连接刚度和安装可靠性提出了较高要求。一旦主动链轮或者其连接部位发生松动、磨损或者损坏，还可能同时影响螺旋输送作业和破拱作业。

6、同时，主动链轮处于螺旋主轴的主动力传递路径与破拱轴的链式动力传递路径的交汇位置。在主动力传递方向上，主动链轮所在的传动节点需要分别与驱动机构的输出端和螺旋主轴保持确定的连接关系；在破拱动力传递方向上，主动链轮还需要与破拱轴上的从动链轮保持相应的链传动平面和中心距关系。因此，该传动节点的位置需要同时满足两种动力传递关系，其安装位置受到驱动机构、螺旋主轴和破拱轴相对位置的共同约束，难以根据现场安装空间分别调整各部件的布置位置。

7、此外，由于主动链轮所在的传动节点同时受到主动力传递关系和破拱链传动关系的约束，其轴向位置、同轴度及连接精度需要满足主动力传递要求，其径向位置、链传动平面及其与从动链轮之间的中心距又需要满足链传动要求。制造和装配过程中产生的尺寸误差或者位置误差，以及长期运行过程中产生的磨损，可能在两种动力传递关系之间相互叠加或者相互影响。对其中一种动力传递关系进行位置调整时，还可能改变另一种动力传递关系的连接或者啮合状态，因而不易同时兼顾主动力传递的稳定性和破拱链传动的啮合状态，容易产生传动冲击、振动、负载分配不均或者部件磨损加剧等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种螺旋喂料器，解决如何在利用同一驱动机构同时驱动螺旋主轴和破拱轴的情况下，降低螺旋主轴的主动力输入与破拱轴的分支动力输出集中于同一传动节点所形成的复合承载和位置约束，并减少两种动力传递关系之间的误差相互影响的技术问题。

2、本发明提供的一种螺旋喂料器，包括：壳体，所述壳体设有进料口和出料口；驱动机构，所述驱动机构设置于所述壳体的一侧，并具有输出轴；螺旋主轴，所述螺旋主轴可转动地设置于所述壳体内，所述螺旋主轴上设有用于将物料向所述出料口输送的螺旋输送叶片；破拱轴，所述破拱轴可转动地设置于所述壳体内并位于所述螺旋主轴的上方，所述破拱轴上设有用于对进入所述壳体内的物料进行破拱的破拱构件；联轴器，所述联轴器连接于所述驱动机构的输出轴与所述螺旋主轴之间，以使所述驱动机构经所述联轴器驱动所述螺旋主轴转动；链传动组件，所述链传动组件包括主动链轮、从动链轮、链条和张紧链轮，所述主动链轮固定安装于所述螺旋主轴上，所述从动链轮固定安装于所述破拱轴上，所述主动链轮与联轴器沿所述螺旋主轴的轴向间隔设置，所述链条绕设于所述主动链轮、所述从动链轮和所述张紧链轮，以使所述螺旋主轴通过所述链条驱动所述破拱轴转动；所述张紧链轮通过可调安装结构安装于所述壳体或者与所述壳体固定连接的传动支架，所述张紧链轮的安装位置能够相对于所述壳体进行调节，以改变所述链条的绕行路径并调节所述链条的张紧程度。

3、作为对上述螺旋喂料器的优化和/或实例化，进一步地：所述螺旋主轴具有伸出所述壳体的驱动端轴段，所述主动链轮固定安装于所述驱动端轴段；沿所述驱动机构至所述壳体的方向，所述驱动机构、所述联轴器、所述主动链轮和所述壳体依次设置。

4、作为对上述螺旋喂料器的优化和/或实例化，进一步地：所述壳体上设置有用于支承所述螺旋主轴的主轴轴承座，所述联轴器位于所述驱动机构与所述主动链轮之间，所述主动链轮位于所述联轴器与所述主轴轴承座之间。

5、作为对上述螺旋喂料器的优化和/或实例化，进一步地：所述驱动机构包括电机和减速器，所述电机和所述减速器沿所述螺旋主轴的轴向依次设置，所述电机的输出端与所述减速器的输入端相对设置，所述电机的输出轴与所述减速器的输入轴同轴设置并传动连接，所述减速器的输出轴构成所述驱动机构的输出轴。

6、作为对上述螺旋喂料器的优化和/或实例化，进一步地：所述可调安装结构包括张紧安装座和张紧调节机构，所述张紧链轮可转动地安装于所述张紧安装座，所述张紧安装座通过所述张紧调节机构可移动地安装于所述壳体或者与所述壳体固定连接的传动支架。

7、作为对上述螺旋喂料器的优化和/或实例化，进一步地：所述张紧调节机构包括导向槽和连接件，所述导向槽设置在所述张紧安装座上，所述连接件穿设于所述导向槽内并与所述壳体连接，所述连接件用于在所述张紧链轮调节至预定位置后将所述张紧安装座固定在所述壳体上。

8、作为对上述螺旋喂料器的优化和/或实例化，进一步地：所述张紧安装座的移动方向与连接所述主动链轮的转动中心和所述从动链轮的转动中心的中心连线相交；所述主动链轮的转动中心位于所述从动链轮的转动中心的下方，所述张紧链轮的转动中心位于所述中心连线的一侧，所述主动链轮、所述从动链轮和所述张紧链轮呈三角形布置，所述张紧链轮与所述链条啮合。

9、作为对上述螺旋喂料器的优化和/或实例化，进一步地：所述主动链轮、所述从动链轮、所述链条和所述张紧链轮设置于所述壳体侧部的传动区域，所述传动区域外侧设置有可拆卸的链轮防护罩。

10、作为对上述螺旋喂料器的优化和/或实例化，进一步地：所述壳体包括料仓部和由所述料仓部的一侧向外延伸的输送壳体，所述螺旋主轴由所述料仓部延伸至所述输送壳体内，所述破拱轴设置于所述料仓部内；所述料仓部的相对两侧壁由上至下逐渐朝向所述螺旋主轴所在的底部区域靠近，以将进入所述料仓部内的物料导向所述螺旋主轴。

11、作为对上述螺旋喂料器的优化和/或实例化，进一步地：所述从动链轮的节圆直径大于所述主动链轮的节圆直径，以使所述破拱轴的转速低于所述螺旋主轴的转速。

12、本发明通过将联轴器连接于驱动机构的输出轴与螺旋主轴之间，使驱动机构经联轴器直接驱动螺旋主轴转动；同时，将主动链轮固定安装于螺旋主轴上，并通过链条带动固定安装于破拱轴上的从动链轮转动。由此，螺旋主轴的主动力输入由联轴器承担，破拱轴的分支动力输出由主动链轮、链条和从动链轮承担，使螺旋主轴的主动力输入位置与破拱轴的分支动力输出位置相互分开，避免二者集中于同一主动链轮所在的传动节点。

13、基于上述结构，主动链轮不再作为驱动机构向螺旋主轴输入动力的连接部件，而主要用于由螺旋主轴向破拱轴分配动力，从而降低主动链轮、主动链轮与螺旋主轴之间的连接结构以及相应支承结构所承受的复合载荷，降低对主动链轮所在传动节点的承载强度、连接刚度和安装可靠性的要求。当主动链轮、链条或者从动链轮发生磨损时，其对驱动机构与螺旋主轴之间主动力传递关系的直接影响较小，有利于提高螺旋输送作业的运行可靠性。

14、驱动机构通过联轴器驱动螺旋主轴，能够减少螺旋主轴主动力传递路径中的链传动环节，减少相应的传动损耗、传动冲击和运行振动。同时，主动链轮与联轴器沿螺旋主轴的轴向间隔设置，使联轴器所在的主动力输入位置和主动链轮所在的分支动力输出位置在结构上相互分离，降低主动力传递关系与破拱链传动关系之间的安装误差和运行磨损相互影响。

15、本发明通过联轴器连接驱动机构的输出轴与螺旋主轴，使驱动机构经联轴器驱动螺旋主轴转动。在驱动机构、联轴器和螺旋主轴完成安装后，驱动机构的输出轴与螺旋主轴保持与联轴器传动相适应的相对位置和轴系对中状态，不宜再通过移动驱动机构或者螺旋主轴改变链传动组件的安装关系。同时，主动链轮和从动链轮分别固定安装于螺旋主轴和破拱轴，螺旋主轴和破拱轴又分别按照物料输送位置和破拱位置安装，使主动链轮与从动链轮之间的中心距相对固定。然而，链条本身存在制造尺寸差异，并可能在装配及长期运行过程中因磨损而产生长度变化；在主动链轮和从动链轮的位置均不宜移动的情况下，上述长度变化将直接表现为链条张紧程度的变化。为此，本发明将张紧链轮通过可调安装结构安装于壳体或者与壳体固定连接的传动支架，通过调节张紧链轮相对于壳体的安装位置，改变链条在主动链轮、从动链轮和张紧链轮之间的绕行路径，从而在保持驱动机构、联轴器、螺旋主轴和破拱轴既定安装关系的同时，对链条的张紧程度进行独立调节。由此，既能够保持联轴器所在主动力传递路径的轴系状态，又能够减少链条松弛或者过度张紧对破拱动力传递稳定性的影响。

16、张紧链轮还可以使链条保持适当的张紧程度，减少链条过松引起的跳动、冲击和啮合不稳定，并减少链条过紧对主动链轮、从动链轮、螺旋主轴、破拱轴及其支承结构产生的附加载荷，从而提高破拱动力传递的稳定性，延长链条、链轮及相关支承部件的使用寿命。

17、沿驱动机构至壳体的方向，驱动机构、联轴器、主动链轮和壳体依次设置，主动链轮位于联轴器与主轴轴承座之间。该轴向布置使驱动机构能够沿螺旋主轴的轴向进行布置，并通过联轴器与螺旋主轴连接，减少破拱链传动对驱动机构安装位置的限制，避免因破拱链传动而使驱动机构必须相对于螺旋主轴采用侧向或者偏置布置，提高设备对现场安装空间的适应性。同时，主动链轮位于联轴器与主轴轴承座之间，便于主动链轮在螺旋主轴的驱动端轴段上安装、拆卸和维护。

18、电机和减速器沿螺旋主轴的轴向依次设置，电机的输出轴与减速器的输入轴同轴设置并传动连接，有利于形成沿螺旋主轴轴向延伸的直列式驱动结构，减少换向传动部件及其所占用的横向安装空间，提高动力传递效率和整机结构的紧凑性。

19、张紧链轮可转动地安装于张紧安装座，张紧安装座通过张紧调节机构可移动地安装于壳体或者与壳体固定连接的传动支架，使张紧链轮的位置调节和调节后的固定能够分别进行。通过导向槽和连接件配合，可以对张紧安装座的移动方向进行引导，并在张紧链轮调节至预定位置后将张紧安装座固定，从而提高张紧调节的便利性、位置稳定性和重复调节精度。

20、主动链轮、从动链轮和张紧链轮呈三角形布置，张紧链轮的转动中心位于主动链轮与从动链轮的中心连线的一侧，使张紧链轮能够从链条绕行路径的侧部改变链条的有效绕行长度，增大链条与相应链轮之间的有效啮合范围，并便于在有限的壳体侧部空间内布置和调节张紧链轮。

21、主动链轮、从动链轮、链条和张紧链轮设置于壳体侧部的传动区域，传动区域外侧设置有可拆卸的链轮防护罩。链轮防护罩能够减少操作人员与运动中的链轮和链条接触的风险，并减少外部异物进入传动区域；链轮防护罩可拆卸设置，还便于对链条张紧程度、链轮啮合状态及相关部件进行检查和维护。

22、料仓部的相对两侧壁由上至下逐渐朝向螺旋主轴所在的底部区域靠近，有利于将进入料仓部内的物料导向螺旋主轴，减少物料滞留于料仓部侧部的情况。破拱轴设置于料仓部内并位于螺旋主轴的上方，可以在物料进入螺旋主轴所在区域之前对物料进行扰动和破拱，使物料较为连续地向螺旋输送叶片所在区域下落，提高喂料的连续性和稳定性。

23、从动链轮的节圆直径大于主动链轮的节圆直径，使破拱轴的转速低于螺旋主轴的转速。由此，螺旋主轴能够以适于输送物料的转速运行，而破拱轴能够以相对较低的转速对物料进行扰动，减少破拱构件高速转动可能造成的物料飞散、过度搅动以及冲击载荷，有利于兼顾螺旋输送效率和破拱效果。

24、下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明的附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。