一种物料曝气搅拌装置的制作方法

1.本实用新型涉及畜禽粪料发酵设备技术领域，具体而言，涉及一种物料曝气搅拌装置。


背景技术：

2.采用畜禽的粪料为原料制造有机肥时，一般需要先对畜禽粪料进行深度的发酵，发酵时，需要将粪料装入搅拌容器中对其进行搅拌和曝气以达到深度发酵的效果。
3.目前大容量的搅拌容器所采用的搅拌方式多由大功率电机或者液压驱动搅拌轴沿搅拌轴的轴心旋转，这样需要较强的搅拌动力，对驱动电机等动力源要求较高，使得搅拌能耗较高以及使得设备使用寿命较低，并且还要求搅拌容器具有较高的强度制作成本较高。另外，在进行曝气时，分布在搅拌容器侧壁上的曝气孔也难以将空气均匀的通入发酵堆中。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种物料曝气搅拌装置，以解决上述的技术问题。
5.本实用新型提供一种物料曝气搅拌装置，包括动力机构、万向座、旋转摆动机构和曝气组件，所述万向座用于安装在搅拌容器的底部，所述旋转摆动机构的下端可旋转地与所述万向座连接，所述动力机构用于驱动所述旋转摆动机构在水平方向旋转以及摆动；所述曝气组件沿所述旋转摆动机构分布，且与所述旋转摆动机构同步运动。
6.进一步地，所述旋转摆动机构包括摇轴、固定齿盘、摆线盘和偏心轮，所述固定齿盘固定安装在所述第一安装支架上，所述摇轴的下端可旋转地与所述万向座连接，所述摇轴的上端支承于所述摆线盘，所述摆线盘位于所述固定齿盘内并与所述固定齿盘部分地啮合，所述偏心轮设置在所述动力机构的输出端上并用于带动所述摆线盘旋转。
7.进一步地，所述旋转摆动机构还包括盖体，所述盖体固定设置在所述摆线盘的上表面，且所述盖体与所述摆线盘形成一个截面为圆形的柱状腔体，所述偏心轮位于所述柱状腔体内，所述柱状腔体的直径大于所述偏心轮的直径。
8.进一步地，所述曝气组件包括运动进气件和输气管，所述运动进气件环形分布在所述摆线盘的盖体周围，包括上盖体和下盖体，上盖体和下盖体之间密封连接并且可相对旋转，上盖体连接有进气管，下盖体连接输气管。
9.进一步地，所述输气管包括输气主管和多个输气支管，所述输气主管设置在摇轴中，所述输气支管由输气主管引出，并沿每个搅拌桨延伸方向设置，输气支管上均布有多个曝气孔，且曝气孔开设在搅拌面搅拌方向的后方。
10.进一步地，所述万向座包括内环、外环和固定座，所述内环外侧与外环内侧通过两个同轴线的转轴相连，所述外环外侧与固定座内侧通过两个同轴线的转轴相连，且连接内环和外环的转轴轴线与连接外环和固定座的转轴轴线相互垂直，所述摇轴的下端插接在内环中。
11.进一步地，所述动力机构包括第二安装支架、电机和减速器，所述第二安装支架固定地设置在所述旋转摆动机构的上方，所述减速器和所述电机依次叠设在所述第二安装支架上，所述电机和所述减速器连接，所述减速器和所述旋转摆动机构连接。
12.进一步地，所述摇轴上设有多个搅拌桨，所述搅拌桨具有倾斜设置的搅拌面。
13.本实用新型实施例的有益效果是：由于动力机构可以带动旋转摆动机构在水平方向旋转以及摆动，相比现有的搅拌系统而言，由于旋转摆动机构在正常旋转搅拌的同时还可以向四周进行小范围的戳动，这样有利于降低旋转时受到物料的阻力，从而达到省力的效果，相应地，对于动力机构的功率要求有所降低，可以降低工作时的能耗，还可以延长整个搅拌系统的使用寿命，曝气组件沿旋转摆动机构分布，可以对搅拌过后的发酵堆进行曝气，使发酵堆内部都能与空气充分接触，提高发酵效果。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
15.图1为实施例的物料曝气搅拌装置的剖面示意图；
16.图2为实施例中的固定齿盘和摆线盘的安装结构示意图；
17.图3为盖体结构示意图；
18.图4为运动进气件、摆线盘、盖体的部分结构示意图；
19.图5为摇轴与万向座连接示意图；
20.图6为万向座剖切结构示意图；
21.图7为曝气组件布置及运动状态示意图；
22.图8为曝气组件连接剖面示意图；
23.图9为图8中的a处放大示意图；
24.图10为摇轴的旋转轨迹示意图。
25.图标：1-搅拌容器；11-进料口；12-出料口；21-第一安装支架；22-第二安装支架；23-电机；24-减速器；31-固定齿盘；32-摆线盘；33-偏心轮；34-套筒；35-盖体；351-柱状腔体；36-摇轴；361-下端；362-搅拌桨；4-万向座；41-内环；42-外环；43-固定座；44-转轴；51-运动进气件；511-上盖体；5111-进气管；512-下盖体；513-密封件；52-输气管；521-输气主管；522-输气支管；5221-曝气孔。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的
实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.如图1-图10所示，本实用新型实施例提供一种物料曝气搅拌装置，动力机构、万向座、旋转摆动机构和曝气组件。
29.本实施例的物料曝气搅拌装置适用于安装在搅拌容器中，比如，搅拌容器1为上端开口，搅拌容器1具有进料口11和出料口12，进料口11设置在搅拌容器1的上部，出料口12设置在搅拌容器1的下部，搅拌容器1内设有搅拌空间。可将万向座4安装在搅拌容器1的内底面，旋转摆动机构的下端361可旋转地与万向座4连接，动力机构设置在搅拌容器1上并用于驱动旋转摆动机构在水平方向旋转以及摆动，曝气组件沿所述旋转摆动机构分布，且与所述旋转摆动机构同步运动。粪料倒入搅拌容器后由动力组件带动摆动机构以万向座为支点进行水平方向的旋转运动对粪料进行搅拌，同时沿旋转摆动机构分布的曝气组件将空气通入粪料的搅拌位置，使粪料和空气充分的混合。需要说明的是，这里的旋转是指大致在水平方向上做圆周运动，并非是规则的圆周运动，旋转摆动机构在做圆周运动的同时，也会周期性地摆动，换言之，旋转摆动机构会偏离中心而向其四周进行小范围的戳动。
30.通过上述技术方案，由于动力机构可以带动旋转摆动机构在水平方向旋转以及摆动，相比现有的搅拌系统而言，由于旋转摆动机构在正常旋转搅拌的同时还可以向四周进行小范围的戳动，这样有利于降低旋转时受到物料的阻力，从而达到省力的效果，相应地，对于动力机构的功率要求有所降低，可以降低工作时的能耗，还可以延长整个搅拌系统的使用寿命，曝气组件沿旋转摆动机构分布，可以对搅拌过后的发酵堆进行曝气，使发酵堆内部都能与空气充分接触，提高发酵效果。
31.如图1和图2所示，进一步地，旋转摆动机构包括第一安装支架21、摇轴36、固定齿盘31、摆线盘32和偏心轮33。
32.第一安装支架21可以设置为框架结构，其形状可以设置为多种，例如，可以是三角形，也可以是四边形，第一安装支架21设置在搅拌容器1上并沿搅拌容器1的横向延伸，且第一安装支架21可以设置在搅拌容器1的顶端面，固定齿盘31固定安装在第一安装支架21上，固定齿盘31为环形的板状结构，其内边缘具有多个均匀分布的第一齿，摇轴36的下端361可旋转地与万向座4连接，摇轴36的上端支承于摆线盘32，摆线盘32位于固定齿盘31内，摆线盘32为大致环形的板状结构，其外边缘具有多个均匀分布的第二齿，第一齿和第二齿并未完全啮合，而是部分地啮合，偏心轮33设置在动力机构的输出端上并用于带动摆线盘32旋转，定义固定齿盘31的齿数为z1、摆线盘32的齿数为z2，则z1-z2≥1。可以理解，由于固定齿盘31的齿数大于摆线盘32的齿数，使得摆线盘32相对于固定齿盘31旋转时，二者并未完全地啮合在一起，摆线盘32的齿顶不断地从固定齿盘31的齿底移动到齿顶，再移动到齿底，依次进行循环，并且，由于摇轴36的下端361相对于万向座4可以旋转，如此，摆线盘32和摇轴36就可以在旋转的同时且不断地向四周进行周期性的戳动，从而达到降低与物料之间阻力的作用，以降低对动力机构功率的要求。如图10所示，s5即为摇轴36上端的移动轨迹，可见，摇轴36不仅做旋转运动，也会偏离其轴线方向做摆动。
33.在一些实施例中，动力机构包括第二安装支架22、电机23和减速器24，第二安装支架22固定地设置在旋转摆动机构的上方，第二安装支架22为框架结构，其中，第二安装支架22可以设置在搅拌容器1上，也可以设置在第一安装支架21上，第二安装支架22的形状可以
设置为多种，例如，可以是三角形，四边形等，只要能够对动力机构进行支撑，且不影响动力机构和偏心轮33的连接即可。减速器24和电机23依次叠设在第二安装支架22上，即，减速器24安装在第二安装支架22上，电机23安装在减速器24上，电机23和减速器24连接，减速器24和旋转摆动机构连接，具体而言，减速器24的输出端与偏心轮33连接，在实际连接时，可以在偏心轮33上固定设置一个套筒34，套筒34内具有横截面为非圆形的孔，例如可以是三棱柱、四棱柱形状的孔，当该孔与减速器24的输出端相配合插接时，减速器24的输出端即可带动偏心轮33同步转动。
34.如图3和图4所示，进一步地，旋转摆动机构还包括盖体35，盖体35固定设置在摆线盘32的上表面，例如，盖体35可以通过螺栓或者焊接的方式将其安装在摆线盘32的上表面，且盖体35与摆线盘32形成一个截面为圆形的柱状腔体351，这里的柱状腔体351设置为圆柱状，相应地，盖体35也可以设置为圆柱状的中空结构，盖体35的下端361开口且罩设在摆线盘32上，盖体35的上端设有通孔，以供减速器24的输出端穿入，偏心轮33位于柱状腔体351内，柱状腔体351的直径大于偏心轮33的直径，需要说明的是，偏心轮33的旋转轴44线并未与柱状腔体351的轴线重合，而是间隔开的，由此，当偏心轮33在动力机构的带动下旋转时，偏心轮33与盖体35的内表面之间产生摩擦力，从而带动与盖体35固定连接的摆线盘32旋转。
35.通过上述的技术方案，电机对搅拌容器的反作用力明显减小，英雌搅拌容器的侧壁可以采用强度比金属稍低，但价格更为便宜的材料制成，例如混凝土或者是砖混材质。
36.需要说明的是，偏心轮33每转动一圈，摆线盘32就转动一个第二齿的角度。
37.如图1、图5、图6所示，进一步地，万向座4包括内环41、外环42和固定座43，内环41外侧与外环42内侧通过两个同轴线的转轴44相连，所述外环42外侧与固定座43内侧通过两个同轴线的转轴44相连，且连接内环41和外环42的转轴44轴线与连接外环42和固定座43的转轴44轴线相互垂直，所述摇轴36的下端361插接在内环41中，固定座43与搅拌容器底部固定。由于摇轴36在摆动时并不是仅做旋转运动，还会在空间中摆动，对其进行支撑的万向座4除了要供其转动之外还要提供其摆动时的自由度，转轴44下端361插接在万向座4的内环41之中可以进行旋转，而轴线相垂直的转轴44设置可以组合出内环41与外环42之间的任意角度，可以满足摇轴36的摆动。
38.如图1和图7所示，在一些实施例中，摇轴36上设有多个搅拌桨362，搅拌桨362具有倾斜设置的搅拌面，通过将搅拌桨362设置具有倾斜的搅拌面，可以降低搅拌桨362在旋转时受到粪料对其的阻力。
39.本实施例中，多个搅拌桨362可以沿摇轴36的同一高度均匀地分布。
40.在一些实施例中，多个搅拌桨362也可以螺旋延伸地沿摇轴36的轴向设置。
41.如图7、图8、图9所示，进一步地，曝气组件包括运动进气件51和输气管52，所述运动进气件51环形分布在所述摆线盘32的盖体35周围，包括上盖体511和下盖体512，上盖体511和下盖体512之间密封连接并且可相对旋转，上盖体511连接有进气管5111，下盖体512连接输气管52。
42.原有的搅拌容器曝气区域均分布在搅拌容器的侧壁上，在通入空气后发酵堆的内部还是难以通入空气，影响发酵的效果，所以本技术中将曝气组件设置在旋转摆动机构上，旋转摆动机构可以深入发酵堆的内部进行搅拌，搅拌的同时就可将空气通到发酵堆中。旋
转摆动机构在搅拌时始终是旋转的，并且摇轴36的上方设置有凸轮，不能直接将在摇轴36的顶部接入气管，所以可在摆线盘32上设置运动进气件51，使曝气组件在旋转时还能进气，其中环形的上盖体511和下盖体512之间可以相对旋转，此时上盖体511的进气管5111向上延伸，当摇轴36旋转时进气管5111阻挡在电机23的支撑架上，而下盖体512随摇轴36一起转动就构成了稳定的进气口，下盖体512与输气管52连接气体就可以通过输气管52进入摇轴36中实现旋转时的气体输送。
43.上盖体511与下盖体512之间通过扣接的方式相连，连接处设置有密封件513，密封件513进一步提升旋转时的密封效果，密封件513可选用密封圈或是密封环。
44.进一步地，输气管52包括输气主管521和多个输气支管522，所述输气主管521设置在摇轴36中，所述输气支管522由输气主管521引出，并沿每个搅拌桨362延伸方向设置，输气支管522上均布有多个曝气孔5221，且曝气孔5221开设在搅拌面搅拌方向的后方。
45.通过输气支管522与将气体从输气主管521中分出，沿每个搅拌桨362延伸方向设置，在搅拌的同时进行曝气，搅拌后的发酵堆部位是松散的，物料之间具有间隙，此时通入空气有利于空气在发酵堆中扩散。曝气孔5221沿曝气支管均布使发酵堆内部能均匀的曝气，而曝气孔5221开设在搅拌面搅拌方向的后方则是防止搅拌时物料堵塞曝气孔5221。发酵作业时，将畜禽的粪料从搅拌容器1的进料口11投入，经过旋转摆动机构进行搅拌并通过曝气组件240向搅拌容器1的粪料进行曝气后，对粪料进行发酵，待发酵完成，再通过搅拌容器1上的出料口12将粪料排出。
46.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。