一种自堆积式螺旋制冷输送装置

本发明涉及一种输送装置，特别涉及一种结构简单、稳定性高、便于维护的自堆积式螺旋制冷输送装置。

背景技术：

螺旋式食品制冷输送装置目前主要有两大类，第一类是通过螺旋驱动轨道来驱动输送链，该方法导致驱动链长且空间利用率较低，第二类是通过自堆积式螺旋输送装置，该装置驱动链短且空间利用率高，相同输送食品量的设备占用空间远低于第一类，也是目前校先进的输送方法，但该方法目前存在几个重要的问题待解决。第一，设备整体结构较为复杂，维护难度高；第二、底部螺旋轨道部分加工复杂，且内部采用的滚动摩擦结构的寿命较低，容易产生破坏，导致停产检修。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种本发明的自堆积式螺旋制冷输送装置。该自堆积式螺旋制冷输送装置解决了如下所述的一个或多个问题：1)食品在制冷输送过程中积水成冰的问题；2)食品输送链在输送过程中的张紧问题；3)轨道总成过于复杂和维护不便的问题；4)驱动链条在工作过程中的张紧问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自堆积式螺旋制冷输送装置，包括底座总成、支架系统、螺旋-直线输送链系统、电机-驱动链-轨道系统；所述底座总成为所述支架系统提供支撑；所述支架系统用于提供其他系统的支撑，包括上水平输送链支撑、下水平输送链支撑、外圈支撑架和内圈支撑架；

所述螺旋-直线输送链系统包括循环连接的下水平输送链、螺旋上升的输送链、上水平输送链；下水平输送链设置于下水平输送链支撑上，上水平输送链设置于上水平输送链支撑上，螺旋上升的输送链设置于外圈支撑架和内圈支撑架之间；输送链包括多个首尾相连的输送链单元，所述输送链单元包括输送链侧板、支撑杆和输送网，支撑杆设置于相对置的两个输送链侧板之间，所述输送网安装于支撑杆上；

所述电机-驱动链-轨道系统包括电机、链轮、驱动链条、导轨机构，所述导轨机构包括t型轨道，所述驱动链条包括多个首尾相连的链节，所述链节包括链条外板，所述链条外板的一端向下弯折呈l形，另一端通过固定销轴安装有转套，链轮在转套处与驱动链条啮合，相邻链节的转套的下端通过限位条板铰接，所述t型轨道的一侧沿延伸方向交替安装有可旋转的径向支撑轴承和轴向支撑轴承，所述径向支撑轴承和轴向支撑轴承的旋转轴分别安装在t型轨道同一侧的两个相互垂直的面上，链条外板的弯折面配合于径向支撑轴承和轴向支撑轴承外侧，所述t型轨道的另一侧的垂直面上沿延伸方向安装有槽轨，转套配合于槽轨的外侧，所述链条外板的顶面设置有限位导向板，输送链单元的输送链侧板安装于限位导向板上。

进一步的，还包括弹簧-活塞筒式多连杆自适应张紧机构，其包括固定底座、转轴座、导向固定筒、推杆、连杆、转轴、外张紧轮，所述转轴座通过卡板限位在固定底座上，所述导向固定筒的一端固定于转轴座上，另一端为筒状结构，推杆的一端安装在导向固定筒的内腔中，导向固定筒内部端面和推杆的端面之间设置有压簧，连杆通过销轴和卡板限位安装在固定底座上，转轴通过卡板安装于连杆上，推杆的另一端与转轴可转动地连接，外张紧轮安装于转轴的底端部，可在转套处与驱动链条啮合。

进一步的，所述导向固定筒上设置有沿轴向延伸的腰型槽，推杆端部设置有孔，限位杆安装在推杆的孔和导向固定筒的腰型槽内。

进一步的，所述输送链侧板包括上支撑面、第一下支撑面、第一侧限位面、支撑底面、限位面，所述第一侧限位面沿与上支撑面和第一下支撑面所构成的平面相垂直的方向向外弯折，所述限位面的延伸方向与第一侧限位面的弯折方向相反，且通过支撑底面连接，所述限位导向板包括第二下支撑面、第二侧限位面，所述第二侧限位面垂直于第二下支撑面设置，且在第二侧限位面的三个端面和第二下支撑面的两侧端面上均设置有向外弯折的导向面，所述输送链侧板的限位面与限位导向板的第二侧限位面贴合。

进一步的，所述底座总成包括由上盖板、外围长围板、外围短围板和底板构成的外框架，在外框架内部固定安装有由内短围板、内长围板、内横向板和内纵向板构成的框格结构，在框格结构的外围与外框架之间安装有具有向上突起的折角结构的短坡面板和长坡面板，底座总成的四个角部位均设有排水口。

进一步的，所述螺旋-直线输送链系统中，在水平输送链和螺旋输送链之间设置有输送链换向机构，所述输送链换向机构包括滚轮组件a、滚轮组件b、滚轮组件c、滚轮组件d、滚轮组件e、滚轮组件f和滚轮组件g，滚轮组件a处螺旋输送链进入上水平输送链，从滚轮组件a经过滚轮组件b、c、d、e和f换向后进入下水平输送链；通过滚轮组件g换向后，再次进入螺旋输送链部分；经过螺旋输送链后，再次到达滚轮组件a处，开始第二次循环。

进一步的，所述滚轮组件d为可上下滑移的结构，其两端连接有配重块，利用自重使整个输送链张紧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过设计全新的底座总成，实现了底板上的积水能够自动从周边通过坡道流动，并经过排水口排出，显著降低了设备的维护难度，提高了设备利用率；

2)设计了通过多组滚轮装置，并配合外部重力张紧总成机构，实现了食品输送链网的自适应张紧，显著提升了食品输送稳定性；

3)设计了独特的t型轨道-双轴承支撑的轨道总成，显著简化了设计、降低了加工难度，提高轨道总成的可维护性；

4)设计了全新的弹簧-活塞筒式自适应式链条张紧总成，可以根据外部负载的变化自动匹配对链条的张紧力，另外可以手动调节以适应因链条等产生大变形情况下的张紧力的调整。

附图说明

图1是自堆积式螺旋制冷输送装置的结构示意图；

图2是底座总成的结构示意图；

图3是底座总成的分解图；

图4是自堆积式螺旋制冷输送装置(无底座)的结构示意图；

图5是自堆积式螺旋制冷输送装置的俯视图；

图6是自堆积式螺旋制冷输送装置(无底座)的侧视图；

图7是直线输送带的结构示意图；

图8是螺旋输送带(未显示支撑杆12和网带13)的结构示意图；

图9是螺旋输送带的主视图；

图10是电机-轨道-螺旋输送带系统的结构示意图；

图11是电机-轨道-螺旋输送带系统的俯视图；

图12是传动系统的结构示意图；

图13是传动系统的俯视图；

图14是支撑轨道-链条-输送带系统的结构示意图；

图15是支撑轨道-链条-输送带系统的分解图；

图16是支撑轨道-链条-输送带系统(仅单链)的分解图；

图17是链条支撑轨道和链条装配关系图；

图18是链节的结构示意图；

图19是输送带侧支撑板的结构示意图；

图20是限位导向板的结构示意图；

图21是张紧总成的结构示意图；

图22是张紧总成的俯视图；

图23是张紧总成的分解图；

图24是支撑轴承的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

自堆积式螺旋制冷输送系统是用来讲常温下的食品，通过输送带进入低温区域，并经过一段时间是输送和冷却后输出，然后进行包装和运输。

如图1所示，自堆积式螺旋制冷输送装置包括底座总成68、支架系统、螺旋-直线输送链、电机-驱动链系统、支撑轨道系统和输送链换向系统。支架系统包括上输送带支撑总成60、水平输送支撑总成61、内外电机-轨道和张紧总成62、输送链总成63、输送链外支撑64、输送链内支撑65、内围横向支撑82、外围横向支撑83、上围板66、外围支撑架67。输送链换向系统包括出料口滚轮总成56、换向滚轮总成57、重力张紧总成58、底部输送滚轮总成59、进料口滚轮总成69。

底座总成的结构如图2-3所示，该底座总成用来提供所有模块的支撑。由于不能在底座总成上产生积水从而导致冰层的积累，故在设计时需要考虑排水的问题。从图2可以看出，该底座总成由上盖板1、外围长围板2、外围短围板3和底板8构成外框架，在框架内部通过焊接安装内短围板6、内长围板7、内横向板9和内纵向板10构成框格结构，在框格结构的外围与外框架之间安装有短坡面板4和长坡面板5。该底座总成的四个直角部位有四个排水口3.1，将上盖板1上的积水通过坡面板4和5汇集起来的废水通过排水口排出。形式设计了四通道坡面除水结构。

如图4-5所示，自堆积式螺旋制冷输送装置包括螺旋输送链支撑组件64，该组件用来支撑电机、轨道、传动链和螺旋上升的输送链。上水平输送链支撑60和下水平输送链支撑77用来给螺旋输送链进入直线轨道的输送链提供支撑。螺旋轨道与直线轨道之间的方向转换通过滚轮组件a77、滚轮组件b70、滚轮组件c71、滚轮组件d72、滚轮组件e73、滚轮组件f74和滚轮组件g75来完成。

图7为输送链的部分装配图，主要包括输送链侧板11、支撑杆12和输送网13。螺旋输送链部分和直线输送链部分为一个循环整体，其中图8为只显示输送链侧板11的螺旋输送部分，食品放置在每一层之间的输送网13上。图9为螺旋输送部分的主视图，由图可以看出a点为螺旋输送部分进入直线输送部分的起点，h1点为直线输送链部分进入螺旋输送链的起点。另外由其局部放大图可以看出，整个螺旋输送部分由多层(图中仅显示第一层输送链79、第二层输送链80、第三层输送链81)输送链相互叠加在一起构成，每一层之间放置食物。

图6为输送系统总成的主视图。结合图9可以看出整个输送链的回路：

1)a点位螺旋输送线进入直线输送支架，从而完成螺旋传动变成直线传动

2)从位置a到达位置b1,经过滚轮组件b、c、d、e和f换向后进入下直线支撑轨道；

3)输送链经过下直线支撑轨道后通过滚轮组件g换向后，再次进入中间直线轨道76；

4)通过中间直线轨道后，到达h1点，该点为直线输送链进入螺旋输送链部分的切入点；

5)经过一段时间的螺旋上升后，再次到达a点，开始第二次循环。

另外，图6中的滚轮组件d设计成可以上下滑移的结构，其两端连接有配重块连接机构78，该机构连着配重块，利用自重的作用，实现整个输送链的张紧，确保输送链能够稳定的输送食品。

上述提到的是负责输送食品的输送链，其运动需要靠安装在螺旋输送链底部的电机-驱动链-轨道总成来驱动，从而使得其能够让直线输送链部分进入螺旋上升部分，并使得其能够螺旋上升，然后在a点进入直线输送部分，最后通过多组换向滚轮组件后再次在h1点进入螺旋输送链。

图10为电机-轨道-驱动链条-输送链总成图，螺旋输送链位于内围横向支撑82和外围横向支撑83之间，并坐落在驱动链条上，而驱动链条可以在内外电机的驱动作用下在轨道上以滚动摩擦的方式行走，图中仅显示外轨道电机驱动总成62.1和外轨道从动张紧总成62.2。这样通过内外电机驱动安装在内外轨道上的链条回转，构成内外两个驱动链条回路，而输送链的两端分别坐落在驱动链条上，随着驱动链条的回转，从而带动螺旋输送链的螺旋上升。

图11为电机-轨道-驱动链条-输送链总成的俯视图。由图可以看出，外圈轨道固定在支撑架14上，外圈链条30.1通过外轨道电机驱动总成62.1驱动，并通过外轨道从动张紧总成62.2进行张紧，内圈链条30.2通过内轨道电机驱动总成62.3驱动，并通过外轨道从动张紧总成62.4进行张紧，确保链条驱动过程中位置的精确性。同样的，内圈轨道由内轨道电机驱动总成和链条张紧总成构成。

图12为传动系统图，图13为传动系统俯视图，图中输送链的支撑杆12和输送网13未显示出来。图中外圈电机驱动总成驱动外圈驱动链轮16旋转，带动链条移动，外圈张紧装置中的外张紧链轮17确保驱动链条处于一定的张紧状态。同样的，内圈驱动链轮18和张紧链轮19起到相同的作用。图中仅显示第一层外螺旋轨道输送链84和第一层内螺旋轨道输送链85。

图14为支撑轨道-链条-输送链系统，图15为支撑轨道-链条-输送链系统的分解图，图中仅显示了一层未显示支撑杆12和输送网13的输送链。图中外轨道总成20固定安装在外轨道支架14上，内轨道总成22安装在内轨道支撑架15上，轨道自身成螺旋上升曲线。图15中的外驱动链条总成21为其中一部分，内驱动链条总成23也是完整链条的一部分，完整链条示意图如图13所示。

结合图13和图15、16可知，外圈链条从位于螺旋轨道上止点的wd3点啮合进入驱动链轮16的wd2点，再从wd1点退出，进入wp1点，再通过wp2点进入位于轨道下止点的wp3点，经过一圈多的行走后，再次到达wd3点，然后再次循环。内圈链条的运行轨迹与外圈类似:nd3→nd2→nd1→np1→np2→np3→螺旋轨道→nd3。

图17-18为链条支撑轨道和链条装配关系的细节图。图中限位导向板24、链条外板25、链条内板26、转套27、固定销轴28和限位条板29构成了链条的一个链节，整个链条有多个链节首尾相连构成。t型螺旋轨道架30、限位套31、径向支撑轴承32、尼龙槽轨33和轴向支撑轴承34装配在一起，组成滑动轨道总成。需要注意的是，径向支撑轴承32和轴向支撑轴承34通过其一端的外螺纹(如图24所示)与t型轨道架的两个相互垂直面上的螺纹孔连接，并通过限位套31控制轴承与轨道面之间的距离。链节上方焊接有限位导向板24(图20所示)，用来限制输送链侧板11的径向位置。图17清晰显示了驱动链和轨道总成的装配关系，由于轨道总成是固定的，故驱动链条总成在电机的作用下，在轨道上滑移，为了减少摩擦，并降低结构的复杂性，采用支撑轴承和转套27的结构形式实现了纯滚动摩擦，最大限度的降低了结构的磨损。

输送链侧板11如图19所示，该结构使得输送链可以通过上支撑面和下支撑面堆积在一起，图19中的侧限位面和限位面可以限制输送链网在径向上的位移，其中图19中的限位面与图20中的侧限位面贴合，从而起到对输送链网定位的作用。另外，当输送链网进入螺旋驱动链时，图20中的导向面用来调整驱动输送链侧板的位置误差，确保输送链网能够准确进入预定位置。

图21为具有手动调节和在一定范围内自动调节功能的弹簧-活塞筒式多连杆自适应张紧总成，图22为张紧总成的俯视图，图23为张紧总成的分解图。

固定底座36安装在图10所示的内外圈输送链支撑的底部区域，上支撑板41和下支撑板42通过螺栓固定安装在底板36上，转轴座50通过卡板52和54限位在上下支撑板41和42的孔内。导向固定筒35的一端通过外固定螺母51和内固定螺母53固定安装在转轴座50上，上连杆45通过上销轴47和卡板48限位安装在上支撑板41上，下连杆43通过下销轴44和卡板49安装在下支撑板42上，转轴38的上端通过卡板46安装在上连杆45上，转轴38的下端与下连杆43安装在一起，推杆37的一端安装在导向固定筒35的内腔中，另一端与转轴38安装在一起。压簧40安装在导向固定筒内部端面和推杆的端面之间。外张紧轮17通过轴承55安装在转轴38的底部。另外，限位杆39安装在推杆37的孔和导向定位筒35的腰型槽内，用来限制推杆37的左右极限位置，保护张紧装置的使用安全。

工作原理如下：

1)压簧40在首次安装时会有一定的预压缩量，从而起到对装配在链轮17上链条的张紧作用，当链条作用在张紧轮17上的力在一定范围内变化时，推杆37会在导向固定筒35内产生一定的位移，从而导致压簧40推力产生相应的变化，保证对链条的张紧力；

当由于外部原因，比如链条在长期作用力的作用下产生变形导致塑性变形拉长时，张紧机构中的弹簧40的自适应调节空间不足以提供足够的张紧力的情况下，可以通过调节导向固定筒35与转轴座50的安装距离，并通过锁紧螺母51和53固定位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。