专利名称：一种结构参数可调式叶片式抛送装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于农业纤维物料收获和加工机械技术领域，特别涉及一种结构参数可调式叶片式抛送装置。
背景技术：
叶片式抛送装置由于具有结构简单、工作可靠、容易调整和维修、输送能力强以及制造成本低等优点，因此广泛应用于各种牧草、青贮饲料收获机、谷物脱粒机、谷物联合收获机、磨粉机、棉杆粉碎收获机、秸杆粉碎还田机、各种揉碎机和切碎机等农业纤维物料收获和加工机械上。叶片式抛送装置按照喂料方向不同分为轴向、径向和切向喂入三种。其 中谷物脱粒机、谷物联合收获机、磨粉机、揉碎机、部分切碎机以及牧草、青贮饲料收获机常采用轴向喂入式抛送装置；切割兼抛送式切碎机、切割兼抛送式青饲料收获机以及部分牧草收获机普遍采用径向或切向喂入式抛送装置。目前国内农业纤维物料收获和加工机械上使用的叶片式抛送装置的结构参数是不可调整的，在实际应用中，主要存在着抛送功耗大、抛送效率低，容易堵塞以及抛送距离不能满足要求等问题。本发明提供了一种可在上述多种农业纤维物料收获和加工机械上使用的叶片式抛送装置，可根据不同的工作条件(抛送物料不同、叶轮转速不同以及不同的抛送距离要求)，来调节叶片式抛送装置的结构参数，从而达到各种参数的最佳匹配，克服了现有技术的不足，解决了抛送功耗大、抛送效率低，容易堵塞以及抛送距离不能满足要求等问题。
发明内容本实用新型主要目的是为了解决上述问题，提供一种可在多种农业纤维物料收获和加工机械上使用的叶片式抛送装置，可根据不同的工作条件(抛送物料不同、叶轮转速不同以及不同的抛送距离要求)，来调节叶片式抛送装置的结构参数，从而达到各种参数的最佳匹配，克服了现有技术的不足，解决了抛送功耗大、抛送效率低，容易堵塞以及抛送距离不能满足要求等问题的结构参数可调式叶片式抛送装置。为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案是一种结构参数可调式叶片式抛送装置，其包括叶轮轴、抛送叶轮、圆形抛送外壳、出料直管和偏转弯管；叶轮轴和抛送叶轮均安装于圆形抛送外壳内；出料直管安装于圆形抛送外壳上方；偏转弯管安装于出料直管的上方；抛送叶轮包括抛送架板和至少四片抛送叶片；抛送叶片通过螺栓固接在抛送架板上；圆形抛送外壳的前方下端还开有喂料口 ；抛送叶片为径向叶片或前后倾叶片；前后倾叶片的倾角为前倾25°、20°、15°、10。、5。或后倾 25°、20。、15。、10。、5。；抛送架板为圆形板；出料直管与圆形抛送外壳之间通过环形铁板连接；偏转弯管与出料直管之间通过环形铁板连接；偏转弯管的外圆弧曲率半径大于抛送叶轮的外径。[0011]本实用新型抛送物料时可分为三个阶段第一阶段为高速旋转的抛送叶轮抛扔物料阶段。在此阶段由于物料所受到的离心力大于气流所受到的离心力，所以气流对物料的作用较小，物料主要靠高速旋转的抛送叶片抛扔来获得能量。第二阶段为物料离开抛送叶片后流经出料直管阶段。高速旋转的抛送叶片在抛扔物料的同时，还使气流获得能量在出料直管段协助输送物料。第三阶段物料离开出料直管后与偏转弯管外弧壁碰撞，然后在离心力作用下与气流分离，沿外弧壁滑移一直到离开本实用新型。抛送叶轮由抛送架板和抛送叶片组成，抛送叶片通过螺栓连接在抛送架板上。抛送架板上安装抛送叶片的孔有多种排列方式，以满足不同的叶片倾角。叶片倾角即叶片安装角是影响叶片式抛送装置是否正常工作以及抛送能力的关键因素之一。目前世界各国在叶片式抛送装置中采用的叶片安装型式，大致上西方各国多为径向及后倾10°叶片，原苏联、东欧及我国多采用后倾15°叶片。本实用新型的抛送叶片可以为径向叶片或前后倾叶片，前后倾叶片的叶片倾角可在前倾25°、20°、15°、10°、5°，后倾25°、20°、15°、10°、5°中调整。 本实用新型的出料直管与圆形抛送外壳以及偏转弯管是可分离式的。出料直管的上、下端都设置有环形铁板，分别与圆形抛送外壳上端的环形铁板以及偏转弯管下端的环形铁板通过螺栓连接，这样，可采用不同高度尺寸的出料直管，以满足不同的抛送高度及距离要求。由于经过偏转弯管的物料流动速度低是管道堵塞和提升能力降低的主要原因之一，而且偏转弯管外圆弧曲率半径越大(一般曲率半径应不小于抛送叶轮外径)，碰撞角越小，碰撞及摩擦能耗越小，物料速度越大，因此合理地设计偏转弯管的几何尺寸非常重要。
图I :本实用新型的结构示意图；图2 :本实用新型的抛送叶轮的主视结构示意图；图3 :本实用新型的抛送叶轮的侧视结构示意图；图4 :本实用新型的抛送叶片安装示意图；图5 :本实用新型的抛送架板结构示意图；图6 :本实用新型的圆形抛送外壳结构示意图。
具体实施方式
实施例如图I、图2、图3所示一种结构参数可调式叶片式抛送装置，其包括叶轮轴I、抛送叶轮2、圆形抛送外壳3、出料直管4和偏转弯管5 ;叶轮轴I和抛送叶轮2均安装于圆形抛送外壳3内；出料直管4安装于圆形抛送外壳3上方；偏转弯管5安装于出料直管4的上方；抛送叶轮2包括抛送架板7和四片抛送叶片8 ;抛送叶片8通过螺栓固接在抛送架板7上；圆形抛送外壳的前方下端还开有喂料口 6 ；抛送叶片8为四片；抛送叶片8为径向叶片或前后倾叶片；前后倾叶片的倾角为前倾25°、20°、15。、10。、5。或后倾 25°、20。、15。、10。、5。。[0025]抛送架板7为圆形板；出料直管4与圆形抛送外壳3之间通过环形铁板连接；偏转弯管5与出料直管4之间通过环形铁板连接；偏转弯管5的外圆弧曲率半径R I大于抛送叶轮2的外径。前后倾叶片的倾角即抛送叶片8安装角，指相对于抛送叶轮2外径相同的径向叶片向后倾斜、或向前倾斜；向后还是向前是相对于叶轮转向而言的，如图4所示。本实用新型的抛送叶片可以为径向叶片(如图4c)和前后倾叶片，前后倾叶片的倾角可在前倾25°、20。、15。、10。、5。(如图 4a);后倾 25°、20。、15。、10。、5。(如图 4b)中调整。主要通过抛送架板7上的不同孔两两组合如图5所示。附图5a中可安装径向叶片；与径向夹角为41°的两孔可安装后倾5°的前后倾叶片，与其相对于水平轴对称的两孔可安装前倾 5°的前后倾叶片；同理与径向夹角为57°的两孔可安装后或前倾10°的前后倾叶片。附图5b中，与径向夹角为49°、67°、88°的两孔分别可安装后或前倾15°、20°、25°的前后倾叶片。本实用新型抛送物料时可分为三个阶段第一阶段为高速旋转的抛送叶轮2抛扔物料阶段。在此阶段由于物料所受到的离心力大于气流所受到的离心力，所以气流对物料的作用较小，物料主要靠高速旋转的抛送叶片8抛扔来获得能量。第二阶段为物料离开抛送叶片8后流经出料直管4阶段。高速旋转的抛送叶片8在抛扔物料的同时，还使气流获得能量在出料直管4段协助输送物料。第三阶段物料离开出料直管4后与偏转弯管5外弧壁碰撞，然后在离心力作用下与气流分离，沿外弧壁滑移一直到离开本实用新型。本实施例的抛送叶片8为四片，对本实用新型进行试验研究可知，采用四叶片较三叶片和五叶片更有利于物料抛送，且对于高速旋转的叶轮而言，四叶片更有利于动平衡，因此，本实施例选用叶片数为四。抛送叶轮2由抛送架板7和抛送叶片8组成，四个抛送叶片8通过螺栓连接在抛送架板7上。抛送架板7上安装抛送叶片8的孔有多种排列方式，以满足不同的叶片倾角。前后倾叶片的倾角是影响本实用新型是否正常工作以及抛送能力的关键因素之一。目前世界各国在叶片式抛送装置中采用的叶片安装型式，大致上西方各国多为径向及后倾10°叶片，原苏联、东欧及我国多采用后倾15°叶片。本实用新型的抛送叶片8可在径向叶片，前倾 25。、20。、15。、10。、5。，后倾 25°、20。、15。、10。、5。中调整。本实用新型的叶片尺寸也可调整，只是与抛送架板7通过螺栓连接的两个孔距不变，以适应不同的叶轮外径及宽度要求，与不同型号尺寸的农业纤维物料收获和加工机械匹配。现有技术的抛送装置的圆形外壳出口和出料直管4连接处有的为过渡圆弧(过渡圆弧半径有大有小)，有的为尖角。通过对物料运动规律进行数值模拟及高速摄像试验研究可知，采用尖角和过大的过渡圆弧半径都不利于物料抛送。采用尖角使物料和气流的阻力增大，容易造成堵塞；采用过大的过渡圆弧半径易使气体在外壳内循环流动。因此本实施例采用外壳过渡圆弧半径r = 20mm,如图6所示。本实用新型的出料直管4与圆形抛送外壳3以及偏转弯管5是可分离式的。出料直管4的上、下端都设置有环形铁板，分别与圆形抛送外壳3上端的环形铁板以及偏转弯管5下端的环形铁板通过螺栓连接，这样，可采用不同高度尺寸的出料直管4，以满足不同的抛送高度及距离要求。此外，根据抛送叶轮2不同的外径及宽度，出料直管4截面尺寸也可做相应调整以满足与不同型号尺寸的农业纤维物料收获和加工机械匹配的要求。由于经过偏转弯管5的物料流动速度低是管道堵塞和提升能力降低的主要原因之一，而且偏转弯管5外圆弧曲率半径越大(一般曲率半径Rl应不小于抛送叶轮2外径)，碰撞角越小，碰撞及摩擦能耗越小，物料速度越大，因此合理地设计偏转弯管5的几何尺寸非常重要。为了在不堵塞的前提下增加抛送装置的提升能力，本实施例的偏转弯管5外圆弧曲率半径Rl取值IOOOmm(如图I)。这样就能使物料与气流尽快分离，且使碰撞角尽可能小，同时使物料离开偏转弯管5时避免二次碰撞消耗能量。同理根据抛送叶轮2不同的外径及宽度，偏转弯管5截面尺寸也可相应地调整。当物料滑移至抛送叶片8末端而叶片未转到圆形抛送外壳3抛出口或抛送叶片8转过了抛出口，物料就会与圆形抛送外壳3碰撞、摩擦，甚至会随抛送叶轮2做环流运动，使得抛送功耗增加，抛送效率降低，甚至使装置堵塞。由于物料沿抛送叶片8的运动规律与抛送物料的物理特性(物料密度、含水率、粒径等)、抛送装置结构参数(抛送叶轮2外径、抛 送叶片8的数目、抛送叶片8倾角、出料直管4高度、偏转弯管5长度及偏转弯管5外圆弧 曲率半径等)以及运动参数(抛送叶轮2转速)等多因素有关，本实用新型通过调整其结构参数，以适应不同工作条件(抛送物料不同、叶轮转速不同)时本实用新型各参数的最佳配置，使得当物料滑移至抛送叶片8末端时，抛送叶片8正好转到圆形抛送外壳3抛出口区域，这样既不易堵塞，又降低了抛送功耗，提高了抛送效率，同时又满足了抛送高度和距离的要求。
权利要求1.一种结构參数可调式叶片式抛送装置，其特征在于该结构參数可调式叶片式抛送装置包括叶轮轴、抛送叶轮、圆形抛送外壳、出料直管和偏转弯管；所述的叶轮轴和所述的抛送叶轮均安装于所述的圆形抛送外壳内；所述的出料直管安装于所述的圆形抛送外売上方；所述的偏转弯管安装于所述的出料直管的上方；所述的抛送叶轮包括抛送架板和至少四片抛送叶片；所述的抛送叶片通过螺栓固接在所述的抛送架板上；所述的圆形抛送外壳的前方下端还开有喂料ロ。
2.根据权利要求I所述的结构參数可调式叶片式抛送装置，其特征在于所述的抛送叶片为径向叶片或前后倾叶片；所述的前后倾叶片的倾角为前倾25°、20°、15°、10°、5。或后倾 25°、20。、15。、10。、5。。
3.根据权利要求I所述的结构參数可调式叶片式抛送装置，其特征在于所述的抛送架板为圆形板。
4.根据权利要求I所述的结构參数可调式叶片式抛送装置，其特征在于所述的出料直管与所述的圆形抛送外壳之间通过环形铁板连接。
5.根据权利要求I所述的结构參数可调式叶片式抛送装置，其特征在于所述的偏转弯管与所述的出料直管之间通过环形铁板连接。
6.根据权利要求I所述的结构參数可调式叶片式抛送装置，其特征在于所述的偏转弯管的外圆弧曲率半径大于所述的抛送叶轮的外径。
专利摘要本实用新型公开了一种结构参数可调式叶片式抛送装置，其包括叶轮轴、抛送叶轮、圆形抛送外壳、出料直管和偏转弯管；叶轮轴和抛送叶轮均安装于圆形抛送外壳内；出料直管安装于圆形抛送外壳上方；偏转弯管安装于出料直管的上方；抛送叶轮包括抛送架板和至少四片抛送叶片；抛送叶片通过螺栓固接在抛送架板上；圆形抛送外壳的前方下端还开有喂料口。本实用新型不仅可以调节叶片式抛送装置的结构参数，从而达到各种参数的最佳匹配，而且克服了现有技术的不足，解决了抛送功耗大、抛送效率低，容易堵塞以及抛送距离不能满足要求等问题。
文档编号B65G31/04GK202642723SQ20122033370
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者翟之平, 杨忠义, 朱明新, 吴雅梅 申请人:翟之平