新型机械物料传动设备设计研究

张科，李兰兰，张春早，余海军

（淮南师范学院电子工程学院，安徽 淮南 232038）

在经济技术和科技装备快速发展的当下，企业机器装备都在不断升级，企业自动化越来越普遍。现如今利用自动化物料传动设备的企业越来越多，但是，目前的物料传动设备在工作工程中传送的物料量比较少，遗留的污染物多，物料与传送带之间的摩擦产生大量的热量损坏机器，同时，大多数的机械物料传动设备都是固定式的，不能拆卸，不利于物料的输送，从而大幅降低了机械传动效率和实用效益。因此，如何设计一种新型的机械物料传动设备，提高工业生产效率，已成为当前企业较为关注的问题。

1 机械物料传动设备研究现状

对物料传输系统的研究和开发，一直以来都受到了国内外研究工作者的广泛关注。韩国研究工作者S.B. Choi 和D.H.Lee 通过利用限元分析得到了不同频率下的振动阵型，利用压电驱动器，设计出一种压电振动物料输送器，可以精准地将物料传送到所要到达的位置，提高了生产效率。美国的研究学者通过对粉体物质的详细研究，设计出了一款可以传输超细粉体的机械传送装备，并对该设备的传输性能进行了深入的研究。荷兰的研究工作者在经过了大量理论推导模拟和实验研究的基础上，设计出一种悬浮式的物料传输系统，该系统为后期的悬浮式物料传输设备研究奠定了基础。我国在机械物料传送设备方面的研究工作开展得比较晚，企业应用的传输设备大部分来自国外，但是，近年来，国内的许多研究人员也对此开展了研究工作，并且已经取得了一定的成果。南京航空航天大学研究小组利用有限元分析软件，对超声粉体传动设备的压电陶瓷片的模态进行了分析，获得了压电陶瓷片的固有振动频率，为后期研究机械传送装置提供了理论基础。哈尔滨工业大学研究者利用换能器激发出的行波，研制出了一种基于超声波的液体传送设备，该设备成功地对液体进行输送。辽宁工业大学研究团队通过前期的理论模拟，设计出了一款基于超声振动传送物料装置的样机，并对该样机的传输性能进行了测试。吉林大学研究人员利用压电陶瓷片作为激励电源，设计了一种基于复合运动模式驱动的送料装置，该装置经过测试各种性能良好。

2 机械物料传动设备

2.1 构成

机械物料传动设备主要包括驱动装置、支撑装置、张紧装置和输送带等部分。驱动装置是整个机械传动设备的动力来源，通常是由电机、传动装置和驱动滚筒构成，电机是将电能转化为装备所需要的机械能，驱动滚筒在电机作用下，利用摩擦力带动传送带旋转。支撑装置支撑着物料和传送带，其包括固定托架和滚柱，是让整个装置工作时处于平稳状态。张紧装置可分为螺旋式装置和重锤式装置两种装置，其主要作用是使输送带与滚筒之间紧密配合。输送带是运输物料的重要装置，必须具有强度高、耐磨度高等特性。是将物料从起始点输送到目的地的工作台，其可分为多种材料的输送带，比如，塑料带和橡胶带等。

2.2 传统机械物料传动设备的缺点

传统物料传动设备在工作过程中往往由于物料体积较大或者质量较重导致物料在传送带上突然掉落，从而导致危险情况发生；由于物件与传送带之间的摩擦，随着时间的积累，会产生较大热量，损坏设备器件，从而降低了物料传动设备的使用寿命；传统物料传动设备大多数结构比较固定，导致设备使用起来极其不方便，降低了物料传动设备的便利度；另外，传统物料传动设备在工作时速度不方便掌控，导致设备在工作进行时会突发安全事故，增加工作危险性。

3 新型机械物料传动设备设计

为了解决输送过程中，输送重量较少，输送过程产生的垃圾不能及时清理，装置高度不能自由调节等问题，本文设计了一种新型机械物料传动设备，主要包括机械主体和减压支撑架等，该设备的结构图如图1 所示。

如图1 所示，机械主体1 结构的上侧的端部设有物件的放置板2，物件放置板2 与机械主体结构1 之间紧紧相连，斜式的输送台10 与滚动杆11 设置在物件放置板的最前端的下面，并且相接在机械主体1 的内部，斜式输送台10 两边安装安全挡板8，安全挡板8 同样与机械主体1 相连接，内置的输料层7 与垃圾入口5 均设置在安全挡板8 的下端，输料层7 和机械主体1 的整体相互连接，垃圾入口5 镶嵌在输料层7 的内部，输料层7 的顶端有一转接凹槽6，与斜式输送台10 的前面部分相嵌。

图1 整体结构示意图

图2 转接板的局部结构示意图

如图2 所示，斜式输送台10 的另一端安装转接板12，这一转接板12 的另一面设置有连接插板14，连接插板14 将转接板12 和机械主体1 灵活相连，连接插板14 的两边安装了与转接板12 相连的固定夹板13。

如图3 所示，转接板12 的下面设有减压的支撑架16，弹性杆18 安装在减压支撑架16 的上面并且将减压支撑架18和机械主体1 紧密连接。

图3 减压支撑架的局部结构示意图

图4 垃圾箱的局部示意图

如图4 所示，支撑架16 的旁边设计一个固定连接的垃圾箱19 和垃圾导入道20 的系统。

如图5 所示，将发动机21 开启来带动传动滚筒22 转动，并利用传动滚筒22 来启动滚动杆11 和输送杆23 的滚动进行物料输送。

图5 发动机的局部结构示意图

图6 输送杆的局部结构示意图

如图6 所示，整个设置的发动机21 放在机械主体1 的内部，输送杆23 设在斜式输送台10 的内部，二者通过螺丝紧密结合，并且输送杆23 的两端安装卡接头24，卡接头24从头至尾都与输送杆23 相连接。接着，通过斜式输送台10的表面上设有吸尘层来进行吸灰尘，并且运用垃圾入口5 将垃圾通过垃圾导入道20 进入垃圾箱19 中；紧接着，通过垃圾箱19 上配设的垃圾出口将垃圾倒出；最后，运用物件放置板2 来进行物料的放置，同时，利用安全档板8 来防止物料的抛出，并且使用限制物件高度杆3 来限制物料放置的高度，有利于安全的输送。

4 结语

本文设计了一种新型机械物料传动设备，该设备采用斜式输送台和内置输料层的双层结构进行物料的传送，有利于物料的及时输送，保证了用料的供给，并且通过在斜式输送台的表面上设有吸尘层来进行吸灰尘，利用垃圾入口将垃圾吸入垃圾导入道和垃圾箱，同时，在机械主体的两侧设置有散热孔，可利用散热孔把发动机产生的热量散去，有利于装置安全运行，达到了大幅提高机械传动送料产能以及作业便利性的实用效益，提高了生产效率。