一种立铣式螺旋取料装置.pdf

本发明公开了一种能够提高垂直螺旋输送的充填率、提高取料能力与效率、提高卸船机生产率的利用率、降低清舱量、降低卸船机能耗的立铣式螺旋取料装置。该立铣式螺旋取料装置包括水平集料螺旋机构、取料回转机构和垂直螺旋输送机，垂直螺旋输送机设置在取料回转机构内，垂直螺旋输送机的底部与取料回转机构的底部转动连接，水平集料螺旋机构穿过取料回转机构与垂直螺旋输送机连通。通过上述方案，本发明达到了提高垂直螺旋输送的充填率、提高取料能力与效率、提高卸船机生产率的利用率、降低清舱量、降低卸船机能耗的目的。

权利要求书
1.  一种立铣式螺旋取料装置，其特征在于：包括水平集料螺旋机构（1）、取料回转机构（2）和垂直螺旋输送机（3），垂直螺旋输送机（3）设置在取料回转机构（2）内，垂直螺旋输送机（3）的底部与取料回转机构（2）的底部转动连接，水平集料螺旋机构（1）穿过取料回转机构（2）与垂直螺旋输送机（3）连通。

2.  根据权利要求1所述的立铣式螺旋取料装置，其特征在于：水平集料螺旋机构（1）包括传动装置（5）、驱动装置（6）、集料螺旋（7）和集料螺旋支架（8），远离取料回转机构（2）的集料螺旋（7）端和取料回转机构（2）之间及远离取料回转机构（2）的集料螺旋（7）端均设有用于固定集料螺旋（7）的推力滚子轴承（4），驱动装置（6）通过链传动带动集料螺旋（7）转动，集料螺旋支架（8）为具有缺口的空心柱，缺口贯穿空心柱的两端，集料螺旋（7）位于空心柱内，缺口为立铣式螺旋取料装置的进料口（17），集料螺旋支架（8）的一端通过法兰与取料回转机构（2）连接，集料螺旋（7）穿过取料回转机构（2）与垂直螺旋输送机（3）连通。

3.  根据权利要求2所述的立铣式螺旋取料装置，其特征在于：集料螺旋（7）为变螺距双头螺旋或变螺距三头螺旋中任意一种，且朝向取料回转机构（2）方向集料螺旋（7）的螺距逐渐减小。

4.  根据权利要求3所述的立铣式螺旋取料装置，其特征在于：传动装置（5）为链条，驱动装置（6）为减速电机。

5.  根据权利要求4所述的立铣式螺旋取料装置，其特征在于：取料回转机构（2）包括电机（18）、减速箱（19）、上部支撑圆筒（9）、用于支撑减速箱（19）及电机（18）的回转支撑架（10）、具有带齿圈的三排滚子轴承（11）、集电滑环（12）和下部转筒（13），电机（18）的转轴与减速箱（19）连接，回转支撑架（10）设置在减速箱（19）底部，减速箱（19）的输出轴上设有传动齿轮（20），传动齿轮（20）与三排滚子轴承（11）上的齿圈啮合，三排滚子轴承（11）的内圈通过螺栓与上部支撑圆筒（9）固定连接，三排滚子轴承（11）的外圈通过螺栓与下部转筒（13）固定连接，集电滑环（12）设置在垂直螺旋输送机（3）的外壁。

6.  根据权利要求5所述的立铣式螺旋取料装置，其特征在于：垂直螺旋输送机（3）包括由上部管筒、锥面管筒及下部管筒依次连接组成的输送管筒（14），由上部螺旋、锥面螺旋及下部螺旋依次连接组成的变直径输送螺旋（15）和滚子轴承（16）；上部螺旋为等直径螺旋，下部螺旋为变直径螺旋，上部螺旋的直径小于锥面螺旋的最大直径，且小于下部螺旋的最小直径，上部螺旋位于上部管筒内，锥面螺旋位于锥面管筒内，下部螺旋位于下部管筒内，下部管筒上设有开口，开口靠近集料螺旋（7）端部，滚子轴承（16）设置在下部管筒的底部，下部转筒（13）的底部与滚子轴承（16）转动连接。

7.  根据权利要求6所述的立铣式螺旋取料装置，其特征在于：取料回转机构（2）的旋转方向和输送螺旋（15）的旋转方向相反。

说明书一种立铣式螺旋取料装置
技术领域
本发明涉及一种用于散货港口卸船作业的螺旋卸船机，具体地说，是涉及一种立铣式螺旋取料装置。
背景技术
在散货物流领域，船舶接卸技术已成为散货专业码头的核心技术。螺旋卸船机具有卸船效率高、结构轻灵动作灵巧、封闭输送无污染、对物料与船型适应性强等优点，是一种性能优良、市场占用率较高的连续卸船机型，具有旺盛的市场生命力。取料技术是螺旋卸船机的关键技术之一，取料装置性能的优劣对于螺旋卸船机的卸船能力与工作效率有重要的影响。
目前螺旋卸船机所采用是反转倾斜翼板取料装置，该装置利用与垂直螺旋反向旋转的倾斜翼板取料，保证垂直螺旋输送机有一定的充填率，利用外螺旋或刮板松散物料，保证进料口处物料充足。反转倾斜翼板取料装置结构紧凑、移动灵活、具有一定的取料能力与效率，但存在以下局限性：（1）依赖于物料的流动性和压力，进口处物料流量小，限制卸船机能力的提高；（2）卸船过程中要求机头不断移动，影响卸船机的平均生产率；（3）当料层较低时取料效率显著降低，清舱量较大；（4）垂直输送臂的摆动影响垂直输送机的输送效率并增大能耗。因此，必须对螺旋卸船机的取料装置进行改造和更新，改善和提高取料装置的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够提高垂直螺旋输送的充填率、提高取料能力与效率、提高卸船机生产率的利用率、降低清舱量、降低卸船机能耗的立铣式螺旋取料装置。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种立铣式螺旋取料装置包括水平集料螺旋机构、取料回转机构和垂直螺旋输送机，垂直螺旋输送机设置在取料回转机构内，垂直螺旋输送机的底部与取料回转机构的底部转动连接，水平集料螺旋机构穿过取料回转机构与垂直螺旋输送机连通。
具体地，水平集料螺旋机构包括传动装置、驱动装置、集料螺旋和集料螺旋支架，远离取料回转机构的集料螺旋端和取料回转机构之间及远离取料回转机构的集料螺旋端均设有用于固定集料螺旋的推力滚子轴承，驱动装置通过链传动带动集料螺旋转动，集料螺旋支架为具有缺口的空心柱，缺口贯穿空心柱的两端，集料螺旋位于空心柱内，缺口为立铣式螺旋取料装置的进料口，集料螺旋支架的一端通过法兰与取料回转机构连接，集料螺旋穿过取料回转机构与垂直螺旋输送机连通。
更具体地，集料螺旋为变螺距双头螺旋或变螺距三头螺旋中任意一种，且朝向取料回转机构方向集料螺旋的螺距逐渐减小。
更具体地，传动装置为链条，驱动装置为减速电机。
具体地，取料回转机构包括电机、减速箱、上部支撑圆筒、用于支撑减速箱及电机的回转支撑架、具有带齿圈的三排滚子轴承、集电滑环和下部转筒，电机的转轴与减速箱连接，回转支撑架设置在减速箱底部，减速箱的输出轴上设有传动齿轮，传动齿轮与三排滚子轴承上的齿圈啮合，三排滚子轴承的内圈通过螺栓与上部支撑圆筒固定连接，三排滚子轴承的外圈通过螺栓与下部转筒固定连接，集电滑环设置在垂直螺旋输送机的外壁。
具体地，垂直螺旋输送机包括由上部管筒、锥面管筒及下部管筒依次连接组成的输送管筒，由上部螺旋、锥面螺旋及下部螺旋依次连接组成的变直径输送螺旋和滚子轴承；上部螺旋为等直径螺旋，下部螺旋为变直径螺旋，上部螺旋的直径小于锥面螺旋的最大直径，且小于下部螺旋的最小直径，上部螺旋位于上部管筒内，锥面螺旋位于锥面管筒内，下部螺旋位于下部管筒内，下部管筒上设有开口，开口靠近集料螺旋端部，滚子轴承设置在下部管筒的底部，下部转筒的底部与滚子轴承转动连接。
更具体地，取料回转机构的旋转方向和输送螺旋的旋转方向相反。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明中集料螺旋和输送螺旋使物料传递的更快速，不依赖物料的流动性，故能够大幅提高取料装置的供料能力，从而提高螺旋卸船机的卸船能力；将进料口对准物料堆，即使料层较低，也不会影响物料效率。
    （2）本发明中垂直输送螺旋常处于垂直状态工作且充填率高，降低垂直输送能耗。
（3）本发明能根据供料流量调节进料口和出料口的大小，使供料流量的调节控制方便。
（4）本发明中集料螺旋为变螺距双头螺旋或变螺距三头螺旋中任意一种，可限制大块度物料进入垂直输送螺旋。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为水平集料螺旋机构的主视图。
图3为水平集料螺旋机构的左视图。
图4为取料回转机构的主视图。
图5为取料回转机构的右视图。
图6为垂直螺旋输送机的主视图。
上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
1-水平集料螺旋机构，2-取料回转机构，3-垂直螺旋输送机，4-推力滚子轴承，5-传动装置，6-驱动装置，7-集料螺旋，8-集料螺旋支架，9-上部支撑圆筒，10-回转支撑架，11-三排滚子轴承，12-集电滑环，13-下部转筒， 14-输送管筒，15-输送螺旋，16-滚子轴承，17-进料口，18-电机，19-减速箱，20-传动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，立铣式螺旋取料装置包括水平集料螺旋机构1、取料回转机构2和垂直螺旋输送机3，垂直螺旋输送机3设置在取料回转机构2内，垂直螺旋输送机3的底部与取料回转机构2的底部转动连接，水平集料螺旋机构1穿过取料回转机构2与垂直螺旋输送机3连通。
如图2和图3所示，水平集料螺旋机构1包括传动装置5、驱动装置6、集料螺旋7和集料螺旋支架8，远离取料回转机构2的集料螺旋7端和取料回转机构2之间及远离取料回转机构2的集料螺旋7端均设有用于固定集料螺旋7的推力滚子轴承4，驱动装置6通过链传动带动集料螺旋7转动，集料螺旋支架8为具有缺口的空心柱，缺口贯穿空心柱的两端，集料螺旋7位于空心柱内，缺口为立铣式螺旋取料装置的进料口17，集料螺旋支架8的一端通过法兰与取料回转机构2连接，集料螺旋7穿过取料回转机构2与垂直螺旋输送机3连通。
集料螺旋7为变螺距双头螺旋或变螺距三头螺旋中任意一种，且朝向取料回转机构2方向集料螺旋7的螺距逐渐减小；可限制大块度物料进入垂直输送螺旋；传动装置5为链条，驱动装置6为减速电机。
如图4和图5所示，取料回转机构2包括电机18、减速箱19、上部支撑圆筒9、用于支撑减速箱19及电机18的回转支撑架10、具有带齿圈的三排滚子轴承11、集电滑环12和下部转筒13，电机18的转轴与减速箱19连接，回转支撑架10设置在减速箱19底部，减速箱19的输出轴上设有传动齿轮20，传动齿轮20与三排滚子轴承11上的齿圈啮合，三排滚子轴承11的内圈通过螺栓与上部支撑圆筒9固定连接，三排滚子轴承11的外圈通过螺栓与下部转筒13固定连接，集电滑环12设置在垂直螺旋输送机3的外壁。
如图6所示，垂直螺旋输送机3包括由上部管筒、锥面管筒及下部管筒依次连接组成的输送管筒14，由上部螺旋、锥面螺旋及下部螺旋依次连接组成的变直径输送螺旋15和滚子轴承16；上部螺旋为等直径螺旋，下部螺旋为变直径螺旋，上部螺旋的直径小于锥面螺旋的最大直径，且小于下部螺旋的最小直径，上部螺旋位于上部管筒内，锥面螺旋位于锥面管筒内，下部螺旋位于下部管筒内，下部管筒上设有开口，开口靠近集料螺旋7端部，滚子轴承16设置在下部管筒的底部，下部转筒13的底部与滚子轴承16转动连接；取料回转机构2的旋转方向和输送螺旋15的旋转方向相反。
集料螺旋和输送螺旋使物料传递的更快速，不依赖物料的流动性，故能够大幅提高取料装置的供料能力，从而提高螺旋卸船机的卸船能力；将进料口对准物料堆，即使料层较低，也不会影响物料效率。
本发明的工作原理：
物料从进料口进入水平集料螺旋机构1，物料进入集料螺旋内轴向输送，通过取料回转机构2，进入垂直螺旋输送机3中的变直径输送螺旋15，变直径输送螺旋使物料沿周向及垂直方向加速并提升，向垂直输送螺旋供料。
本发明的设计原则：水平集料螺旋的供料能力不小于卸船机生产率；水平集料螺旋的螺距变化保证在垂直螺旋进口处的压力足以克服垂直螺旋上物料的旋转离心力；水平集料螺旋的悬臂端与垂直输送螺旋的边缘的距离尽可能小（远离取料回转机构2的集料螺旋7端和取料回转机构2之间及远离取料回转机构2的集料螺旋7端均设有用于固定集料螺旋7的推力滚子轴承4，使靠近取料回转机构2的集料螺旋7端成为悬臂端）；水平集料螺旋面向料堆的高度和回转速度应确保卸船效率的要求；集料螺旋的头数应可限制大块度物料进入垂直螺旋输送机；取料回转机构极限力矩的确定应按取料装置与料堆处于主动侧压力状态；垂直螺旋输送机底部的变直径螺旋的直径应保证物料的顺利转接。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。