一种接力式驱动大型贮料仓搅拌轴旋转的装置的制作方法

本发明涉及机械传动领域，特别是涉及一种接力式驱动大型贮料仓搅拌轴旋转的装置。

背景技术：

发酵筒仓是专用于固体有机物好氧发酵工艺，仓内贮存高湿物料，需要通过搅拌、通气、控温等操作完成发酵工序。大型的发酵筒仓需要配备搅拌装置，其至少包括转轴、搅拌桨叶和传动机构。发酵筒仓对搅拌轴要求是：转速慢、扭矩大。目前，驱动搅拌轴一般采用齿轮驱动和棘轮棘爪驱动。

两种驱动方式各有不足：大齿轮加工成本高，而且单对齿轮不能完全满足大传动比的要求，需要另增加减速机等减速装置，安装复杂，制作加工、维护成本高；另外齿轮传动会产生一定的径向力，对于转轴结构有径向承压要求。

棘爪传动为间歇的步进运动，棘爪行程短，每次前进后需回程复位，传动效率低；棘轮与大齿轮类似，加工精度要求高，维护成本大。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种接力式驱动大型贮料仓搅拌轴旋转的装置，能产生更大的扭力，且能连续搅拌，并且加工简单，维护方便。

本发明所采用的技术方案是：

一种接力式驱动大型贮料仓搅拌轴旋转的装置，用于驱动贮料仓内的搅拌轴旋转，包括第一驱动件、第二驱动件和控制部件，所述控制部件驱动第一驱动件和第二驱动件交替运行，从而第一驱动件和第二驱动件以接力的方式对搅拌轴施加力矩使得搅拌轴沿相同方向连续旋转。

作为本发明的进一步改进，第一驱动件和第二驱动件以接力的方式对搅拌轴施加力偶，搅拌轴所受第一驱动件的力偶与所受第二驱动件的力偶相等。

作为本发明的进一步改进，所述搅拌轴的底端从贮料仓底端穿出后固定接有柱销盘，柱销盘与搅拌轴同轴心设置，所述第一驱动件和第二驱动件驱动柱销盘沿相同方向旋转。

作为本发明的进一步改进，所述第一驱动件和第二驱动件均为液压缸。

作为本发明的进一步改进，所述第一驱动件包括两个第一液压缸，两个第一液压缸以柱销盘转动中心对称布置，所述第二驱动件包括两个第二液压缸，两个第二液压缸以柱销盘转动中心对称布置。

作为本发明的进一步改进，所述柱销盘表面直径相等的圆周上设有若干柱销，柱销的数量为液压缸数量的整数倍，所述第一驱动件和第二驱动件的输出端交替抵接柱销并对柱销施加使柱销盘旋转的转向力。

作为本发明的进一步改进，所述第一驱动件的和第二驱动件的输出端均具有与柱销外壁贴合或大致贴合的包覆面。

作为本发明的进一步改进，所述柱销为圆柱状，所述包覆面为半圆环状

作为本发明的进一步改进，还包括电控系统，所述电控系统包括转动量检测部件和控制器，所述转盘处于转动量检测部件的检测范围中，转动量检测部件、控制器以及控制部件均电性相连。

作为本发明的进一步改进，还包括若干个定位纠偏部件，每一液压缸均配有一定位纠偏部件，所述定位纠偏部件对对应的液压缸施加垂直于液压缸输出方向的回复力。

本发明的有益效果是：本发明利用第一驱动件和第二驱动件产生力矩间错驱动搅拌轴连续旋转来实现对贮料仓内物料的连续搅拌。第一驱动件、第二驱动件采用两对做直线往复运动的液压执行元件，驱动柱销盘柱产生连续的圆周运动，结构简单、工作可靠，运动平稳，没有减速装置。相比于齿轮传动的方式来说具有更大的扭力和更小的径向力，相比于棘轮棘爪传动方式来说，能够高效的连续搅拌。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明装置的示意图；

图2是第一驱动件带动柱销盘转动的示意图；

图3是第二驱动件带动柱销盘转动的示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示的接力式驱动大型贮料仓搅拌轴旋转的装置，用于驱动贮料仓1内的搅拌轴2旋转，搅拌轴2上接有搅拌叶3，搅拌轴2配有驱动其旋转的驱动部件。

考虑到大型贮料仓1的内径较大，搅拌过程所需扭力较大且转速低的现状，上述的驱动部件包括第一驱动件和第二驱动件，第一驱动件和第二驱动件配有控制部件。控制部件驱动第一驱动件和第二驱动件交替运行，从而第一驱动件和第二驱动件以接力的方式对搅拌轴2施加力矩使得搅拌轴2沿相同方向连续旋转。第一驱动件和第二驱动件可以是直接作用于搅拌轴2，也可以是驱动额外的构造旋转，之后通过该额外的构造来驱动搅拌轴2旋转。

上述的结构中，相比于连续运转的齿轮驱动的方式来说，能提供更大的扭力，而且维护方便，节约维修费用和成本；相比于棘轮驱动方式来说，传动更流畅。

第一驱动件和第二驱动件应该对称布置，参数相同，具有相同的输出力，或者能够调节出相同的输出力，使得搅拌轴2的旋转连续、顺畅。

进一步优选的，第一驱动件和第二驱动件以接力的方式对搅拌轴2施加力偶，搅拌轴2所受第一驱动件的力偶与所受第二驱动件的力偶相等。相比于提供单反向的力矩来说，两个驱动件对搅拌轴施加的平行反向的力偶更容易保证搅拌轴受力均衡，使其转动速度的恒定，并且力与力的衔接较为顺畅，也方便对第一驱动件、第二驱动件的控制。

进一步优选的，搅拌轴2的底端从贮料仓1底端穿出后固定接有柱销盘4，柱销盘4与搅拌轴2同轴心设置，第一驱动件和第二驱动件驱动柱销盘4沿相同方向旋转。上述第一驱动件和第二驱动件设置成当其对柱销盘4的施加转向力(力偶)时，转向力的方向平行于柱销盘4的切向。由于柱销盘4与搅拌轴2同轴心，且搅拌轴2所受两个驱动件的力矩相等，那么两个驱动件对柱销盘4的作用力是对称的且力矩相等，从而搅拌轴2只受到扭力而不受径向力，大大增加了搅拌轴2对应轴承的寿命。需要说明的是，第一驱动件与第二驱动件的输出方向在一平面上但形成夹角。

进一步优选的，第一驱动件和第二驱动件均为液压缸，在贮料仓1的外部还设有为液压缸供油的液压站10。液压站10可以设置在贮料仓1的底部架空的位置，以节约空间。液压缸驱动的方式可以保证足够的驱动力，满足低速大扭力的转动需求。

进一步优选的，参考图2和图3，第一驱动件包括两个第一液压缸5、5’，两个第一液压缸5、5’以柱销盘4转动中心呈中心对称布置，两个第一液压缸5、5’的输出方向平行但相反。第二驱动件包括两个第二液压缸6、6’，两个第二液压缸6、6’以柱销盘4转动中心呈中心对称布置，两个第二液压缸6、6’的输出方向平行但相反。所有液压缸的参数应为一致。第一液压缸5、5’与第二液压缸6、6’的输出方向在一平面上但形成夹角。柱销盘4的每次旋转都由两台对称的液压缸驱动，保证了受力的平衡。进一步，两个液压缸对柱销盘4的作用力对称，只产生扭力，没有径向力，大大增加轴和轴承的使用寿命。

进一步优选的，柱销盘4表面直径相等的圆周上设有若干柱销7，柱销的数量为液压缸数量的整数倍。两个第一液压缸5、5’的输出端和两个第二液压缸6、6’的输出端交替抵接柱销7并对柱销7施加使柱销盘4旋转的力偶。各所述柱销7优选的处于柱销盘4的同一侧表面上(上表面)，各柱销7的中心点处于一个圆上。实施例中，每个柱销7与柱销盘4为可拆装的连接，使得各柱销7能够单独维护、更换。相比齿轮、棘轮传动，这种具有柱销7的柱销盘4不用机加工工艺，仅需通过普通焊接工序即达到要求，加工成本低，维护方便。

进一步优选的，第一液压缸5、5’以及第二液压缸6、6’的推杆端部设有与柱销7外壁贴合或大致贴合的包覆面。包覆面与柱销7的接触受力是面接触，柱销7与柱销盘4也是面接触，而齿轮传动和棘轮棘爪传动都是线接触，因此实施例在选用相同的材料和相同的热处理工艺的前提下，能承受更大的推力。优选的柱销7为圆柱状，优选的包覆面为半圆环状。

进一步优选的，参考图1至图3，实施例的装置还包括电控系统8。电控系统8包括转动量检测部件81和控制器。柱销盘4处于转动量检测部件81的检测范围中，转动量检测部件81、控制器以及控制部件电性相连。转动量检测部件81可以是编码器，用于检测柱销盘4的旋转角度，待柱销盘4转过设定角度后由控制器控制不同的液压缸伸出或缩入，以完成间错驱动柱销盘4转动的目的。

具体如下：参考图2，此时两个第一液压缸5、5’伸出，驱动柱销盘4逆时针旋转，两个第二液压缸6、6’处于缩入状态；柱销盘4转动设定的角度后，控制器控制第一液压缸5、5’缩入，第二液压缸6、6’伸出以推动柱销7继续转动，如图3所示。一般来说，柱销盘4上设有四个或八个的柱销7，第一液压缸5、5’与第二液压缸6、6’驱动不同的柱销7，以延长每根柱销7的寿命。上述第一对液压缸5、5’与第二对液压缸6、6’的伸出和缩入通过电控系统顺次进行，不间断推动柱销7，可以确保柱销盘4的连续旋转。

进一步优选的，实施例中的装置还包括若干个定位纠偏部件9。每一液压缸均配有一定位纠偏部件9，定位纠偏部件9对对应的液压缸施加垂直于液压缸输出方向的回复力，以防止液压缸在输出过程中的摆动，影响控制精度。定位纠偏部件9可以是具有弹簧压片的部件，通过弹簧压力的弹性回复力限制液压缸的摆动。

以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。