带搅拌功能的螺旋输送机构的制作方法

本发明涉及物料传输技术领域，具体涉及一种带搅拌功能的螺旋输送机构。

背景技术：

螺旋输送机构广泛应用于各个行业，以用来传输物料。在一些场合下，需要传输的物料可能为单一种类的物料，但也有些场合下，需要传输的物料可能为一种物料与其他物质的混合物(例如纸浆生产过程中，浆料与药剂的混合物)。当物料为混合物时，在进入后一道工序之前，需要对物料进行一定的搅拌，以使得混合物能够混合均匀，有利于后一工序的进行。现有技术中，由于螺旋输送机构本身不具有搅拌功能，往往需要在生产线中设置专门的搅拌设备，由此带来生产成本的升高和生产线的冗长。

因此，如能使螺旋输送机构自身具备搅拌功能，则可省略生产线中的搅拌设备，由此带来生产过程的紧凑和生产成本的降低。

技术实现要素：

有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种螺旋输送机构，使其自身具有搅拌功能，从而能够在传输物料的同时将物料搅拌均匀，进而可减少对专门的搅拌设备的使用。

本发明提供一种带搅拌功能的螺旋输送机构，包括螺杆和套设在所述螺杆外侧的筒体，所述筒体上设置有进料口和出料口，所述螺杆包括螺杆轴和设置在所述螺杆轴上的螺旋叶片，其中，在所述螺杆的至少一段上，在所述螺旋叶片上设置有搅动齿，以用于对所述螺旋输送机构中传送的物料进行搅拌。

优选地，所述搅动齿设置在所述螺旋叶片的径向外边缘处。

优选地，所述搅动齿沿所述螺旋叶片的径向向外凸伸。

优选地，所述搅拌齿至少设置在所述螺杆的沿所述螺旋输送机构的输送方向的后段上。

优选地，所述螺旋叶片的外边缘上开设有多个缺口，所述缺口沿所述螺旋叶片的螺旋方向延伸确定的距离，相邻的缺口之间形成所述搅动齿。

优选地，所述搅动齿的径向尺寸与所述螺旋叶片的半径比为1:4-1:8。

优选地，所述搅动齿与所述螺旋叶片一体形成或者分体形成。

优选地，沿所述螺杆的长度方向，设置有搅动齿的螺旋叶片部分的长度大于未设置搅动齿的螺旋叶片部分的长度。

优选地，在所述螺杆的一个螺距内，所述搅动齿设置有多个。

优选地，所述筒体上设置有第二进料口，在所述筒体的长度方向上，所述第二进料口位于所述进料口和所述出料口之间，其中，所述搅动齿设置在所述第二进料口和所述出料口之间的螺旋叶片部分上。

优选地，所述螺杆的轴线相对于水平面倾斜设置，且所述进料口低于所述出料口。

优选地，所述筒体的横截面呈u型。

优选地，所述筒体的横截面由位于上方的π形部分和位于下方的半圆形部分组合而成，所述螺杆设置于所述半圆形部分内。

优选地，所述π形部分的高度尺寸大于所述半圆形部分的半径尺寸。

在本发明中，由于螺旋输送机构中设置有带搅拌功能的螺旋叶片，因此物料在传送过程中通过搅动齿的搅拌作用能够实现不同成分之间的充分、均匀的混合，避免由于混合不均影响到后一道工序的正常进行；并且，由于螺旋输送机构自身具备搅拌功能，还可以省去相应的搅拌设备，由此带来生产过程的紧凑和生产成本的降低。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1a为本发明的带搅拌功能的螺旋输送机构的实施例一中进料口处的结构示意图；

图1b为图1a中进料口处的扩口段的横截面示意图；

图2为本发明的带搅拌功能的螺旋输送机构的实施例二中进料口处的结构示意图；

图3a为本发明的带搅拌功能的螺旋输送机构的实施例四中进料口处的结构示意图；

图3b为图3a中进料口处的扩口段的横截面示意图；

图4为本发明的带搅拌功能的螺旋输送机构的实施例五的结构示意图；

图5为本发明的带搅拌功能的螺旋输送机构的实施例六的结构示意图；

图6为图5的俯视图沿逆时针方向转动90度后的示意图；

图7为图5中的a-a截面示意图；

图8为图5中的b-b截面示意图。

其中：螺杆轴-1；螺杆轴轴线-11；螺旋叶片-2；搅拌输送叶片-21；常规输送叶片-22；搅动齿-211；缺口-212；筒体-3，半圆形部分-311；π形部分-312；第二进料口-32；进料口-33；出料口-34；扩口段-35；扩口壳体结构-351；输送壳体结构-352；驱动电机-4；反应罐-5；入料口-51；壳体-3’；落料口-33’；除尘箱-6。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，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。

本发明提供了一种螺旋输送机构，可以用于将来自例如第一设备的物料运输到第一设备外，如运输到第二设备中。以造纸行业为例，所述第一设备可以为粉碎机、分离筛、料仓等，所述第二设备则可以是对应的下游设备，如分离筛、料仓、反应罐等。本发明的螺旋输送机构优选可用于造纸工艺流程中。在造纸工艺流程中，其工艺流程例如可以依次为：粉碎、分离、反应、研磨等，相邻的工序之间一般都是通过螺旋输送机构进行物料传输的。当然，本发明的带搅拌功能的螺旋输送机构不局限于在造纸行业中使用，而是可以使用于任何领域中，只要该领域中需要运输的物料适合于采用螺旋输送机构进行输送即可。

如图1a-图4，螺旋输送机构与第一设备相连接，所述第一设备包括壳体3’，所述第一设备上开设有落料口33’。本发明中，物料可以为原料，也可以为原料与其他物质的混合物，例如在造纸行业中，可以是原料与药剂的混合物。

如图5所示，螺旋输送机构包括螺杆和套设在螺杆外侧的筒体3，其中该螺杆包括螺杆轴1和设置在螺杆轴1上的螺旋叶片2，筒体3上有与第一设备的落料口33’对应设置的进料口33(如图1a所示)，螺旋输送机构还包括用于提供驱动力的驱动电机4(如图6所示)，优选地，驱动电机4为变频调速电机。

为了避免当进料口33处的落料量非常大时造成物料的堆积进而引起堵塞的问题，如图1a-图4所示，在靠近进料口33处设置有扩口段35，扩口段35连接筒体3的其他部分以及壳体3’。扩口段35的横截面面积大于筒体3上其他部分的横截面面积，这样，在扩口段35内形成一缓冲空间，通过设置扩口段35可以使得螺旋输送机构在进料口33处的横截面面积增大，当物料在进料口33处堆积时，堆积的物料就会进入到上述缓冲空间内，有效避免进料口33处因物料堆积而引起的堵塞的问题，保证螺旋输送机构的正常运行，省去了人工疏通的麻烦，提高了效率，节约了成本；同时，因为设置扩口段35，还可以避免物料堆积结块问题，使物料在输送过程中保持蓬松状态，便于物料的输送。

优选地，如图2所示，所述扩口段35在沿所述螺杆轴线方向上的至少一部分的横截面面积逐渐减小，以过渡到筒体3其他部分。也即，在螺旋输送机构的输送方向上，扩口段32的至少后段的横截面面积逐渐减小，直至与筒体3的其他部分的横截面积相同，从而可避免筒体横截面积的突然减小而可能带来的物料堵塞问题。扩口段32的前段(即靠近其第一端，也即靠近入料口33的一端)的横截面积可以保持恒定，也可以保持为渐变的。

所述扩口段35包括形成一缓冲空间的扩口壳体结构351，所述扩口壳体结构351设置在靠近进料口33处并与筒体3的其他部分、壳体3’相互连接，使得所述第一设备的落料口33’和螺旋输送机构的进料口33之间形成封闭的连接。在沿筒体3的轴向上，所述扩口壳体结构351的至少一部分形成为相对于螺杆轴轴线11的倾斜结构。该扩口壳体结构351的母线相对于螺杆的轴线11可以是渐变式的倾斜，如图1a所示，也可以为多段式的倾斜，例如先设置一段与螺杆的轴线11平行的部分，再设置一段倾斜的部分，如图2所示，或者设置多段连续倾斜的，各段倾斜的角度不同(图中未示出)；或者为曲面形，例如弧形倾斜，如图3a所示。在筒体3的周向上，所述扩口壳体结构351在部分周向上设置，且所述扩口结构351主要设置在螺杆轴轴线11的上侧，如图1a、1b、图2、3a、3b所示，但也可以同时设置在螺杆的横向两侧或一侧。

在图1b所示的扩口段35的结构中，在筒体3的周向上，所述扩口壳体结构351只在部分周向上设置，扩口段35还包括与扩口壳体结构351对应设置的输送壳体结构352，即不具有扩口特性的壳体结构，这样使得扩口段35内部可以看做是包括两个连通的空腔：扩口壳体结构351围成的缓冲空腔和输送结构352围成的输送空腔，缓冲空腔形成上述所述的一缓冲空间，输送空腔用于放置螺杆，以输送物料。

沿筒体3的长度方向，扩口壳体结构351在筒体3位于螺杆上方的位置延伸，其可以延伸至筒体3的出料口一侧的端部，优选地，为了不影响输送效率，扩口壳体结构351只在靠近筒体3的进料口33的位置处设置一定长度的一段即可。

进一步优选地，扩口壳体结构351可以由部分锥面构成，锥面的大口端位于靠近进料口33的位置处，锥面的小口端位于远离所述进料口33的位置处。扩口壳体结构351也可以由多个相互连接的平面构成。当扩口壳体结构351在筒体3的周向上为多个相互连接的平面时，在平面的交线处存在拐角，同时当扩口壳体结构351为上述结构时，在扩口壳体结构351与壳体3和/或筒体3’的连接处也可能存在夹角，为了避免在上述拐角或者夹角处产生物料堆积的问题，可以将上述拐角或者夹角结构设置为平滑过渡的曲面结构。

优选地，扩口壳体结构351与壳体3’以及筒体3固定连接。进一步优选地，为了方便连接，扩口壳体结构351与壳体3’以及筒体3为焊接连接。

优选地，如图1a所示的实施例一中，螺杆轴1相对于水平面倾斜设置，使得螺旋输送机构的进料口33低于出料口34，这样，被输送的物料在上升过程中，位于扩口段35处的部分物料可以在重力作用下回落，从而进一步避免筒体3的进料口33处出现物料堵塞而造成设备停转的情况，保证生产过程的可靠性和流畅性。优选地，螺杆轴与水平面之间的夹角θ为0°至50°，进一步优选为15°至45°。

进一步优选地，壳体3’与筒体3形成为整体结构，使得筒体3的进料过程在一个封闭的空间内进行，避免物料及灰尘的外溢，改善了生产环境。优选地，所述扩口段35的第一端的至少一部分(如上半部分或全部)用于连接所述第一设备的壳体3’侧壁上的开口。具体地，如图1a所示，螺杆轴1由壳体3’的一侧壁伸入壳体3’内，并一直延伸到壳体3’的下方，筒体3与壳体3’的侧壁相交，且筒体3的进料一端设置在壳体3’的下方，使得进料口33与第一设备的落料口33’相对应，方便壳体3’内物料落入下方的螺旋输送机构中。

进一步优选地，壳体3’与筒体3形成为整体结构，使得筒体3的进料过程在一个封闭的空间内进行，避免物料及灰尘的外溢，改善了生产环境。优选地，所述扩口段35的第一端的至少一部分(如上半部分或全部)用于连接所述第一设备的壳体3’侧壁上的开口。具体地，如图1a所示，螺杆轴1由壳体3’的一侧壁伸入壳体3’内，并一直延伸到壳体3’的下方，筒体3与壳体3’的侧壁相交，且筒体3的进料一端设置在壳体3’的下方，使得进料口33与第一设备的落料口33’相对应，方便壳体3’内物料落入下方的螺旋输送机构中。

如图5和图6所示的螺旋输送机构，所述螺旋输送机构出料口34还与第二设备连接，所述第二设备上开设有入料口51。所述螺旋输送机构应用于第一设备与第二设备之间，例如，第一设备可以为料仓、挤浆机或者高研磨机，所述第二设备优选为反应罐5。

另一方面，以造纸工艺流程为例，当物料为混合物时，需要对混合物在传输过程中进入后一道工序例如反应罐之前进行一定的搅拌，以使得混合物能够混合均匀，有利于反应罐内反应的进行。现有技术中，由于螺旋输送机构本身不具有搅拌功能，往往需要在生产线中设置专门的搅拌设备，由此带来生产成本的升高和生产线的冗长。

因此，为了使螺旋输送机构能够在输送物料的同时实现对物料的搅拌，即，为了使螺旋输送机构具有搅拌功能，本发明在螺旋叶片2上设置有能够对物料起搅拌作用的搅动齿211，如图5-7所示。

例如，仍以造纸行业为例，螺旋输送机构输送的物料可以为原料与其他物质例如药剂或水的混合物，在物料混合物进入反应罐之前，可以通过本发明的螺旋输送机构对物料进行均匀的搅拌，以利于物料在反应罐中的反应，并节省搅拌作业的时间，同时，由于螺旋输送机构自身具备搅拌功能，还可以省去生产线中的搅拌设备，由此带来生产过程的紧凑和生产成本的降低。

如图5和图6所示的螺旋输送机构中，在所述螺杆的至少一段上，在所述螺旋叶片上设置有搅动齿211。具体地，螺旋叶片2可以包括搅拌输送叶片21和常规输送叶片22两部分，搅动齿211设置在搅拌输送叶片21上。其中，搅拌输送叶片21靠近螺旋输送机构的出料口，也就是靠近第二设备设置，常规输送叶片22靠近第一设备设置。例如，搅拌输送叶片21相对于常规输送叶片22靠近反应罐5布置，如图5所示。

优选地，所述搅动齿211设置在搅拌输送叶片21的径向外边缘处。进一步优选地，所述搅动齿211沿搅拌输送叶片21的径向向外凸伸。

在一个优选地实施例中，如图7所示，搅拌输送叶片21上开设有多个缺口212，缺口212沿搅拌输送叶片21的螺旋方向延伸确定的距离，缺口212自径向外边缘向径向内侧凹进一定的深度，相邻的缺口212之间便形成所述搅动齿211。通过上述方式形成的搅动齿211，其形成工艺简单，便于制造，节约成本，其强度更高，使用寿命更长。

进一步优选地，为了使搅动齿211对物料进行更加均匀的搅拌，多个缺口212均匀布置，对应的多个搅动齿211也呈均匀设置的形式。

进一步优选地，为了制造的方便，同时避免由于搅动齿211数量过多导致搅拌输送叶片21的输送功能下降，例如会影响到其输送的物料的量或者输送的速度，以及由于搅动齿211的数量过少影响搅拌输送叶片21的搅拌性能，导致对物料的搅拌不够均匀，将一个螺距范围内的缺口212的数量限定为四个，对应的搅动齿211的数量也为四个，四个搅动齿211在周向上均匀设置。

为了避免搅动齿211的宽度过窄导致搅动齿211的强度减弱，或者搅动齿211过宽导致进入到搅动齿211之间的物料过少，对搅动齿211的宽度作如下限定，其中搅动齿211的宽度为搅动齿211沿螺旋叶片2螺旋方向上的长度：在螺旋叶片2的一个螺距内，单个搅动齿211的宽度与搅拌输送叶片21的外边缘轮廓的螺旋线总长的比例为1：15-1:25。优选地，上述比例值选定为1:22，使得搅动齿能更好的发挥其搅拌功能。例如，搅拌输送叶片21的螺旋叶片的直径为360mm，则将搅动齿211的宽度大致设计为50mm。

为了防止搅动齿211高度过小，导致其搅拌力度和搅拌范围过小，或者搅动齿高度过高，使得其输送功能减弱，对搅动齿211的径向尺寸作如下限定，单个搅动齿211的径向尺寸与搅拌输送叶片21的半径比为1:4-1:8，优选地，上述比例值选定为1:6。例如，优选地，当搅拌输送叶片21的直径为360mm时，搅动齿211在螺旋叶片上的设置高度大致设计为60mm。

搅动齿211可以与搅拌输送叶片21一体形成或者分体形成。优选地，为了提高搅动齿211的强度，搅动齿211与搅拌输送叶片21为一体形成的结构。

优选地，搅拌输送叶片21与常规输送叶片22为一体结构，即，二者为螺旋叶片的连续的两段。

优选地，为了进一步使物料混合物充分混合，搅拌输送叶片21在螺杆轴1上所布置的长度要大于常规输送叶片22在螺杆轴1上所布置的长度。进一步优选地，为了避免上述差值过大，影响到其输送功能，在螺旋输送机构上，搅拌输送叶片21的布置长度与常规输送叶片22的布置长度的分隔比例为3:2-5:2，优选地，上述分隔比例为9:4。例如螺旋输送机构总长6m，其中搅拌输送叶片21的长度为4.5m，常规输送叶片22的长度为2m。

优选地，如图5和图6所示，筒体3上设置有第二进料口32，在筒体3的长度方向上，第二进料口32位于进料口33与出料口34之间，进一步优选地，搅拌输送叶片21设置于第二进料口32与出料口34之间，即搅动齿211设置于第二进料口32与出料口34之间的螺旋叶片上。第二进料口3可以用于向螺旋输送机构中的物料中加药剂或者加水等。

如图5和图6中所示的螺旋输送机构中，螺杆轴1相对于水平面倾斜设置，具体为螺杆轴轴线11相对于水平面倾斜设置，相应地，筒体3的轴线也相对于水平面倾斜设置，使得进料口33低于出料口34。由于螺旋输送机构对物料的传送方向为从下往上输送，物料自身的重力使得一部分物料更容易在搅动齿211之间的空隙回退，从而增强搅拌效果。

优选地，如图6所示，螺旋输送机构还包括驱动电机4，驱动电机4为变频调速电机。优选地，变频调速电机的功率为7.5kw，在驱动电机4和螺杆轴1之间设置有减速机，减速机的减速比优选为1:9。优选地，螺杆轴1的转速最大可达206r/min，其工作转速可在50-200r/min之间调节。

在替代实施例中，搅动齿211设置在搅拌输送叶片21的外边缘上，搅动齿211与搅拌输送叶片21的螺旋叶片为分体形成的结构，同时，搅动齿211的自由端到螺杆轴1的轴线的距离与常规输送叶片22的外边缘到螺杆轴1的轴线的距离保持一致。在该实施例中搅动齿也能够对物料起到均匀的搅拌的作用。

优选地，如图7、图8所示，为了进一步防止物料在整个筒体3内发生堵塞的问题，筒体3的横截面设置为u型。u型横截面使得螺杆与筒体3之间的间隙空间增大，当传输过程中物料发生堆积时，物料可以向上述间隙空间内移动，避免物料进一步的堆积堵塞，使得螺杆继续正常旋转。进入该间隙空间的物料不会被螺旋叶片2向前传送，因此，在避免堵塞的同时，还可以增强搅拌效果。具体的，筒体3的横截面由位于上方的π形部分312和位于下方的半圆形部分311组合而成，螺杆同轴地设置于半圆形部分311内。

进一步优选地，当搅拌输送叶片21的外缘直径为360mm时，半圆形部分311的半径为200mm，以便于输送物料。

优选地，如图7、图8所示，为了进一步避免由于物料在传送过程中出现的物料拥挤堵塞导致停转的问题，将筒体3的空间加大，同时还要避免壳体过大，导致空间的过多占用，因此对筒体3的高度作如下限定，将上方的π形部分312的高度相比于半圆形部分311的半径增加100-150mm。

本发明优选实施方式的螺旋输送机构的使用过程如下：原料由第一设备中的落料口33’落入到螺旋输送机构上的进料口33处，启动驱动电机4，螺旋输送机构的螺杆轴1转动，带动其上的螺旋叶片2转动，原料从进料口33处向着出料口34的方向移动，当进料口33处的原料比较多时，部分原料就会进入到扩口壳体结构351内的缓冲空间内，避免原料在进料口33处的堆积堵塞问题，同时物料在向着出料口34的输送过程中，部分物料能够进入到筒体3的π形部分312形成的又一缓冲空间，最终物料由出料口34进入到第二设备中，例如反应罐5当中。在物料运输的过程中，可以根据实际需要调节驱动电机4的转动频率与转速，以满足不同的需求。

综上，本发明中，扩口段内形成的一缓冲空间能够有效避免物料在进料口处的堆积的堵塞或者结块的问题；u型截面的筒体的上部形成的间隙空间，使得物料在整个输送过程中都能避免堆积堵塞的问题，也使得物料在输送过程中能保持疏松的状态，便于物料的后续处理，避免了由于堵塞影响到下一工序的正常进行，省去了人工疏通的麻烦，提高了效率，降低了成本，同时进入该间隙空间的物料不会被螺旋叶片向前传送，在避免堵塞的同时，还可以增强搅拌效果。

特别地，由于螺旋输送机构中设置有带搅拌功能的螺旋叶片，因此物料在传送过程中通过搅动齿的搅拌作用能够实现充分地、均匀的混合，避免由于混合不均影响到后一道工序的正常进行，同时还可省去生产线中的搅拌设备，由此带来生产过程的紧凑和生产成本的降低。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。