本发明涉及气力输送技术领域，特别是涉及应用于轻质、易燥碎的物料气力负压输送过程的吸料装置。
背景技术：
气力负压输送广泛应用于工业企业生产过程物料的输送，如在卷烟的生产加工过程中，烟叶、片烟、烟丝的输送都大量的使用气力负压输送。尤其在将成品烟丝输送至卷烟机的过程中，大多采用气力负压输送，以满足卷烟的卷制生产需求。
目前卷烟工厂成品烟丝输送设备普遍采用hauni式(或仿hauni)旋盘振动式喂丝机，其包括有一个可以旋转(俗称“自转”)，又可以振动(俗称“公转”)的盘体，盘体上周围布置4～6根吸料管，吸料管管口通常离盘面80～100mm，盘体上的烟丝在吸料管负压的作用下，进入吸料管，再通过吸料管与卷烟机间的输送料管，进入卷烟机生产加工。然而，现有设备的负压吸料管与输送料管为刚性连接，容易造成物料燥碎。
在目前所使用的一些喂料机中，设计有能够根据来料流量情况进行自适应调整的柔性吸料装置，如广州市诺默诺机电技术有限公司设计的“rt型气力输送旋盘喂料机”、“rts型随动吸料管”等吸丝装置，这类吸丝装置虽然能够适应来料波动吸丝输送的需求，却可能会由于灰尘、燥碎烟丝等因素而造成吸丝装置的阻塞，同时这类吸丝装置拆装维修较为因难，一旦设置出现故障，需要耗费大量的时间来进行维修，影响生产效率。
技术实现要素：
本发明提供了一种柔性的气力输送吸料装置，其不仅能适应来料流量的波动，也能够防止吸料装置堵塞卡死，更便于对吸料装置进行拆装维护。
为了达到上述目的，本发明提供了如下的技术方案：
本发明所述气力输送设备的柔性吸料装置，包括呈圆柱状的外关节以及插设于所述外关节内部的内关节，所述内关节与所述外关节转动连接，以在所述外关节内部相对于该外关节旋转，在所述外关节的侧壁面开设有第一开口以及第二开口，所述内关节的侧壁上设置有与其相联通的吸料管，当所述内关节插设于所述外关节内部时，所述吸料管由所述第一开口处伸出，并能够随所述内关节的旋转在所述第一开口所限定的范围内摆动，所述内关节的侧壁上还开设有出料口，所述出料口与所述第二开口位置相对应。
进一步地，所述外关节的至少一侧端面以可拆卸的方式扣合于所述外关节上，所述内关节呈圆柱体，其两端形成有封闭的端面，每个端面外侧设置短轴，所述短轴与所述外关节的与其相对应的端面连接。
进一步地，所述外关节为无底圆柱体，其还包括一对端盖，所述一对端盖分别地扣合于所述外关节的两端，所述第二开口处连接有圆管连接法兰；所述内关节呈中空圆柱体结构，其两端形成有封闭的端面，每个端面的中心设置短轴，所述短轴通过弹性挡圈以及轴承和与之相对应的端盖连接，所述内关节能够以所述短轴为轴旋转，所述出料口的尺寸大于所述第二开口的尺寸。
进一步地，所述端盖上开设有多个第一通孔，所述多个第一通孔沿所述端盖的外侧边缘设置，多个第一螺栓穿过所述多个第一通孔以将所述端盖扣合于所述外关节的其中一端，所述外关节侧壁面的两端分别开设有多个与所述第一螺栓相配合的螺孔；在所述端盖的中心设置有向外侧突出的轴承座，所述轴承座内侧设有与所述轴承相对应的凹槽，该凹槽与所述轴承过盈配合，所述轴承座上开设有多个螺纹孔。
进一步地，在所述端盖上还进一步地开设有多个除尘孔。
进一步地，所述外关节的第一开口呈u字形，其开放端延伸至所述外关节的一侧端面。
进一步地，所述外关节的高度为220mm，厚度为5mm，直径为170mm，所述外关节的第一开口的开口角度为90°，所述第一开口与所述第二开口之间的夹角为100°，所述第二开口的直径为80mm；所述内关节的厚度为5mm，直径为164.6mm，所述吸料管的直径为80mm，所述吸料管与出料口中心之间的夹角为45°。
进一步地，在所述外关节靠近所述第一开口的位置设置有限位装置，所述限位装置与所述吸料管对正，从而限制与所述内关节相连通的所述吸料管在所述第一开口内的摆动范围；而在所述吸料管靠近所述内关节的一端设置有平衡装置，所述限位装置与所述平衡装置分别位于所述吸料管相对的两面。
进一步地，所述平衡装置包括平衡杆和平衡块，所述平衡杆的一端与所述吸料管相连接，而所述平衡杆的另一端则设置有平衡块，所述平衡块能够沿所述平衡杆移动。
进一步地，在所述平衡杆设置有所述平衡块的一端设有螺纹，所述平衡块的中心开设有与所述螺纹相对应的螺纹通孔，所述平衡块能够沿所述平衡杆旋入或旋出。
进一步地，所述限位装置包括支架和缓冲机构，其中，所述支架一端与所述外关节连接，而所述支架的另一端则与所述缓冲机构连接，所述缓冲机构远离所述支架的一端设置有橡胶块，当所述内关节插设于所述外关节时，所述橡胶块与由所述第一开口处伸出的所述吸料管对准。
进一步地，所述缓冲机构为弹性缓冲机构，其进一步地包括螺杆、缓冲弹簧以及一对锁紧螺母，所述螺杆的一端插设于所述橡胶块内部，该端部进一步地设置有限位凸缘，所述橡胶块内部还设置有缓冲弹簧，其两端分别地抵顶于所述限位凸缘以及所述橡胶块一侧端面的内侧面，所述橡胶块能够沿所述螺杆的延伸方向往复运动；所述螺杆的另一端由所述一对锁紧螺母固定于所述支架的连接片上。
本发明的优点在于：通过设计改进气力输送设备的柔性吸料装置，能够有效适应来料流量的波动进行输送物料，并能够防止吸料装置堵塞卡死，降低设备的故障率，同时便于对吸料装置进行拆装维护，提升设备的维修效率。
附图说明
从对说明本发明的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本发明的以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中：
图1示出了本发明所述的气力输送设备的柔性吸料装置的结构分解示意图；
图2示出了本发明所述柔性吸料装置的内关节的结构示意图；
图3示出了本发明所述柔性吸料装置的外关节的结构示意图；
图4示出了本发明所述柔性吸料装置的端盖的结构示意图；
图5示出了本发明所述的外关节的剖视图；
图6示出了本发明所述的内关节的剖视图；
图7示出了本发明所述缓冲机构的示意图。
【主要元件符号说明】
外关节1
第一开口11第二开口12
圆管连接法兰13
端盖14
第一通孔14a第二螺纹孔14b
除尘孔14c第三螺纹孔14d
轴承座14e
轴承15螺孔16
弹性挡圈17圆管18
内关节2
吸料口21出料口22
端面23短轴24
支架31连接片31a
缓冲机构32橡胶块32a
螺杆32b缓冲弹簧32c
锁紧螺母32d
第一螺栓4a第二螺栓4b
第三螺栓4d
平衡杆51平衡块52
限位螺母53
吸料管6
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明所述的气力输送设备的柔性吸料装置的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1-3所示，其分别示出了本发明所述的气力输送设备的柔性吸料装置的分解示意图以及构成本发明所述的柔性吸料装置的外关节1与内关节2的立体图，其中，所述柔性吸料装置包括分别呈圆柱状的外关节1以及内关节2，其中，所述外关节1的直径大于所述内关节2的直径，以使得所述内关节2能够插设于所述外关节1内部，并在所述外关节1的内部实现与所述外关节1的转动连接，也就是说，所述内关节2得以设置于所述外关节1的内部并能够相对于该外关节1旋转，所述外关节1的侧壁面上分别开设有第一开口11以及第二开口12，所述内关节2的侧壁上分别开设有吸料口21与出料口22，所述出料口22的尺寸大于所述第二开口12的尺寸，其中，所述吸料口21处连接有吸料管6，所述吸料管6与所述内关节2连通，所述出料口22与所述第二开口12位置相对应，当所述内关节2插设于所述外关节1内部时，所述吸料管6由所述第一开口11处伸出，并能够随所述内关节2的旋转在所述第一开口11所限定的范围内摆动，而无论所述内关节2旋转至何位置，所述第一开口11落在所述出料口22的范围内，对准所述出料口22。如图1所示，所述吸料管6呈一圆柱体，其直径小于所述第一开口11在所述外关节1周向方向上以及轴向方向上的尺寸，这样，一方面，所述吸料管6得以从所述第一开口11处伸出，而另一方面，当所述内关节2相对于所述外关节1旋转，所述吸料管6随所述内关节2在其周向方向上摆动时，其摆动范围受所述第一开口11在所述外关节1周向方向上的尺寸大小的限制，所述第一开口11的上边缘与下边缘会分别限制所述吸料管6的向上摆动和向下摆动。
而为了便于将所述内关节2设置于所述外关节1的内部，所述外关节1的至少一侧端面是以可拆卸的方式扣合于所述外关节1上，在将所述内关节2插入所述外关节1的内部后，所述至少一侧端面通过螺栓扣合于所述外关节1上，而在需要拆卸所述柔性吸料装置以对所述内关节2进行更换和/或维修或需要对所述柔性吸料装置内部残留的积灰或碎烟丝进行清理时，只需将该侧端面从所述外关节1上拆除即可。
如图1-4所示，其示出了本发明所述的气力输送设备的柔性吸料装置的一个优选的实施方式，在该实施方式中，所述外关节1的两侧端面均以可拆卸的方式扣合于所述外关节1上，具体地，所述外关节1为一无底圆柱体，所述外关节1还包括一对端盖14(如图4所示)，所述一对端盖14分别地以可拆卸地方式扣合于所述外关节1的两端；而所述内关节2呈中空圆柱体结构，其两端形成有封闭的端面23，每个端面23的中心设置短轴24，每一个端面23上的所述短轴24通过弹性挡圈17以及轴承15和与之相对应的(同侧设置的)端盖14连接，所述内关节2能够以所述短轴24为轴旋转。
进一步地，如图1、3所示，在本发明所述的气力输送设备的柔性吸料装置的外关节1的一优选的实施方式中，为了便于将连接有所述吸料管6的所述内关节2插设于所述外关节1内，所述第一开口11呈u字形，其开放端延伸至所述外关节1的一侧端面，而与所述开放端相反的另一端为闭合端，如图1、3所示，所述第一开口11包括弧形边缘以及相互平行的上边缘和下边缘，所述上、下边缘沿所述外关节1的轴向方向延伸，其一端与所述弧形边缘的两端连接，以构成所述第一开口11的闭合端，而其另一端则分别延伸至所述外关节1的一侧端面，以构成所述第一开口11的开放端，当需要将连接有所述吸料管6的所述内关节2插设于所述外关节1内部时，所述内关节2由靠近所述第一开口11的开放端的一侧端面插入，同时，所述吸料管6经由该开放端进入到该第一开口11中。当所述内关节2相对于所述外关节1旋转，所述吸料管6随所述内关节2在其周向方向上摆动时，所述第一开口11的相互平行的上、下边缘会分别限制所述吸料管6的向上摆动和向下摆动。
如图1、4所示，所述端盖14与所述外关节1之间通过相配合的螺栓、螺孔实现两者之间可拆卸的连接，其中，沿所述端盖14的外侧边缘开设有多个第一通孔14a，多个第一螺栓4a穿过所述多个第一通孔14a将所述端盖14以可拆卸地方式扣合于所述外关节1的其中一端，相对应地，在所述外关节1的侧壁面的两端分别开设有多个与所述第一螺栓4a相配合的螺孔16，所述螺孔16沿所述外关节1的轴向方向延伸，每一端所开设有所述螺孔16的个数与开设位置和与之同侧设置的所述端盖14上的第一通孔14a的个数和开设位置一一对应，所述多个第一螺栓4a穿过所述多个第一通孔14a旋拧于相对应的螺孔16中，从而实现所述端盖14与所述外关节1的其中一端的连接。
进一步地，所述端盖14与所述轴承15之间同样通过螺栓连接，具体地，如图1、4所示，在所述端盖14的中心设置有向外侧突出的轴承座14e，所述轴承座14e内侧设有与所述轴承15相对应的凹槽，所述轴承15能够通过盈配合的方式安装于所述轴承座14e内侧的凹槽中，在实际安装时，所述轴承15通过所述弹性挡圈17轴向定位，以通过盈配合的方式安装于所述轴承座14e内侧的凹槽中，进而通过多对相互配合的第一螺栓4a与螺孔16实现所述端盖14与所述外关节1之间的连接扣合。
更进一步地，为了在拆卸时实现所述端盖14与所述轴承15的快速拆卸，所述端盖14与所述轴承15通过螺栓事项顶出拆卸，具体地，在所述轴承座14e上还开设有第二螺纹孔14b和第三螺纹孔14d，在实际拆卸过程中，现场操作人员先将拆除所述第一螺栓4a，再将所述第二螺栓4b与第三螺栓4d旋拧于所述第三螺纹孔4d中，随着所述第二螺栓4b与第三螺栓4d的不断深入，其能够将所述端盖14从所述凹槽中顶出，从而使其与所述轴承15分离，从而实现快速拆卸。
在本发明的一个优选的实施例中，所述第三螺纹孔14d选用直径为6mm的通孔，而与之相配合的所述第三螺栓4d为m6螺栓(也就是螺纹外径为6mm的螺栓)；所述第二螺纹孔14b选用直径为4mm的螺纹孔，而与之相配合的所述第二螺栓4b为m4螺栓(也就是螺纹外径为4mm的螺栓)；所述轴承15选用6200型轴承。
优选地，在所述端盖14与所述短轴24之间是由轴承15以及孔用a型弹性挡圈17、轴承座14e进行装配，其中，所述轴承15选用6200型轴承，所述孔用a型弹性挡圈17的d值为32.1mm。
更进一步地，为了便于在不拆卸所述端盖的前提下，对本发所述的柔性吸料装置内所沉积的积灰或碎烟丝或其它物料进行清除，所述端盖14上还进一步地开设有多个除尘孔14c。如图4所示，在其所示出的本发明所述端盖14的一个优选的实施方式中，所述端盖14上开设有6个所述除尘口14c，所述除尘口14c的形状呈“腰子”形，且等间隔地沿所述端盖14的外边缘设置。
进一步地，为了实现本发明所述的柔性吸料装置与输送物料管之间的连接，使得由所述柔性吸料装置吸入的物料被送入所述输送物料管中，所述外关节1的所述第二开口12处设置有圆管18连接法兰13，所述第二开口12与所述圆管18连接法兰13之间有圆管连接，以与所述输送物料管连接。
优选地，如图5、6所示，在本发明所述的柔性吸料装置的一个优选的实施方式中，所述外关节1为一无底圆筒结构，其高度为220mm，侧壁厚度为5mm，直径为170mm，所述外关节1的第一开口11的开口角度γ为90°，如图5所示，所述开口角度γ为分别经过所述第一开口11的上边缘和其下边缘的两条半径之间的夹角；而所述第一开口11与所述第二开口12之间的夹角β为100°，如图5所示，所述夹角β为经过所述第一开口11周向中心点的半径与经过所述第二开口12中心点的半径之间的夹角，所述第二开口12的直径为80mm。进一步地，在该实施方式中，所述内关节2的侧壁厚度为5mm，直径为164.6mm，所述吸料管6的直径为80mm，所述吸料管6与所述出料口22中心之间的夹角λ为135°，如图6所示，所述夹角λ为经过所述吸料管6的中心轴的半径与经过所述出料口22中心点的半径之间的夹角。
进一步地，为了能够更有较地对所述内关节1与所述吸料管6相对于所述外关节1的摆动区域进行控制，使得所述吸料管6能够根据来料流量的变化而浮动吸料并能及时复位，如图1-3所示，在本发明所述的气力输送设备的柔性吸料装置的一个优选的实施方式中，所述外关节1靠近所述第一开口11的位置设置有限位装置，所述限位装置与所述吸料管6对正，当所述吸料管6在所述第一开口11中向上摆动至一定位置时，其表面与所述限位装置相接触，所述限位装置阻挡其进一步地向上摆动，同时对其产生一相反的作用力，以使其能够及时复位，而在所述吸料管6靠近所述内关节2的一端设置有平衡装置，而所述限位装置与所述平衡装置分别位于所述吸料管6相对的两面，在如图1所示出的实施方式中，所述限位装置位于所述吸料管6的正上方，而所述平衡装置则固定于所述吸料管6背面。
进一步地，所述平衡装置包括平衡杆51和平衡块52，所述平衡杆51的一端与所述吸料管6相连接，而所述平衡杆51的另一端则设置有平衡块52，所述平衡块52能够沿所述平衡杆51移动，所述平衡块52可以被设计为包括有多个具有不同配重的多个平衡块，在实际使用时，由操作人员根据实际需要选择相对应的平衡块，并将该平衡块52安装于所述平衡杆51上，再沿所述平衡杆51调整其位置。
更进一步地，为了便于调节所述平衡块52在所述平衡杆51上的位置，在本发明的一个实施方式中，在所述平衡杆51设置有所述平衡块52的一端设有螺纹，所述平衡块52的中心开设有与所述螺纹相对应的螺纹通孔，所述平衡块52能够沿所述平衡杆51旋入或旋出，从而调整其相对于所述平衡杆51的位置。
而如图2所示，其示出了有关于所述平衡装置的又一个可替换的实施方式，其中，所述平衡装置包括平衡杆51、平衡块52以及分别设置于所述平衡块52两侧的一对限位螺母53，所述平衡杆51的一端与所述吸料管6相连接，而所述平衡杆51的另一端设有螺纹，所述平衡块52的中心开设有通孔以供所述平衡杆51设有螺纹的另一端得以从中穿过，并在其上自由滑动，而所述一对限位螺母53则能够分别地旋拧于该设有螺纹的另一端上，由于其分设于所述平衡块52的两侧，其在对所述平衡块52进行限位同时，也实现了对于所述平衡块52相对于所述平衡杆51的位置的调节。与上一实施式方相类似地，所述平衡块52可以被设计为包括有多个具有不同配重的多个平衡块，在实际使用时，由操作人员根据实际需要选择相对应的一个或多个平衡块，并将该平衡块52安装于所述平衡杆51上，再沿所述平衡杆51调整其位置。
另一方面，如图1、3、5所示，所述限位装置包括支架31和缓冲机构32，其中，所述支架31一端与所述外关节1连接，而所述支架31的另一端则与所述缓冲机构32连接，所述缓冲机构32远离所述支架31的一端设置有橡胶块32a，当所述内关节2插设于所述外关节1时，所述橡胶块32a与由所述第一开口11处伸出的所述吸料管6对准。当所述吸料管6在所述第一开口11中向上摆动至一定位置时，其表面与所述橡胶块32a相接触，所述橡胶块32a能够阻挡其进一步地向上摆动，同时对其产生一相反的作用力，以使其能够及时复位。
优选地，所述橡胶块32a相对于所述支架31之间的间距是可调的，也就是说，当所述橡胶块32a的位置被调节至更靠近所述支架31的位置时，所述吸料管6在所述第一开口11中的向上摆动范围更大，更接近其向上摆动的极限位置(与所述上边缘相接触的位置)；反之，当所述橡胶块32a的位置被调节至更远离所述支架31的位置时，所述吸料管6在所述第一开口11中的向上摆动范围减小，距离其向上摆动的极限位置更远(与所述上边缘相接触的位置)。
更进一步地，所述缓冲机构32为弹性缓冲机构，其进一步地包括螺杆32b、缓冲弹簧以及一对锁紧螺母32d，所述螺杆32b的一端插设于所述橡胶块32a内部，该端部进一步地设置有限位凸缘，在所述橡胶块32a内部还进一步地设置有缓冲弹簧32c，所述缓冲弹簧的两端分别地抵顶于所述限位凸缘32e以及所述橡胶块32a一侧端面的内侧面，所述橡胶块32a能够沿所述螺杆32b的延伸方向往复运动；所述螺杆32b的另一端由所述一对锁紧螺母32d固定于所述支架31的连接片31a上。当所述内关节2插设于所述外关节1时，所述橡胶块32a与由所述第一开口11处伸出的所述吸料管6对准；当所述吸料管6在所述第一开口11中向上摆动至一定位置时，其表面与所述橡胶块32a相接触，而当所述吸料管6更进一步地向上摆动时，所述橡胶块32a被向上顶起，由于所述螺杆32b相对应所述支架31固定不动，当所述橡胶块32a被向上顶起时，所述螺杆32b的一端更大程度地伸入于所述橡胶块32a的内部，在所述螺杆32b与所述橡胶块32a的共同作用下，所述缓冲弹簧32c被压缩，当所述缓冲弹簧32c被压缩到一定程度时，在所述缓冲弹簧32c与所述橡胶块32a的共同作用下能够阻挡所述吸料管6进一步地向上摆动，同时由呈压缩状态的缓冲弹簧32c对产生一相反的作用力，以使所述吸料管6能够及时复位。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。