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专利名称：一种物料自动化筛分装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411280451.5

专利申请（专利权）人：洛阳理工学院
权利人地址：河南省洛阳市洛龙区王城大道90号洛阳理工学院

专利发明（设计）人：武建伟,俞晓红,刘云卿,石念峰,朱德荣

专利摘要：本发明提供了一种物料自动化筛分装置，涉及物料筛分技术领域，其包括架体，架体上倾斜设置有筛分滚筒，筛分滚筒内滚动接触有用于大尺寸物料及结团物料处理的弹性条笼，弹性条笼可以将松散的结团物料碾碎进行筛分，且通过弹性条笼的弹性变形，可将坚硬大尺寸物料收纳至弹性条笼的容置空间内，使本发明可满足尺寸、硬度差异较大的混合型物料的筛分作业需求，扩展了适用范围，弹性条笼避免了大尺寸坚硬物料随筛分滚筒翻转滚动，冲撞损伤筛分滚筒的问题，延长了筛分装置的维保周期及使用寿命，并对物料起到均匀搅拌的作用，有助于将物料平摊于筛分滚筒内壁，改善了大尺寸坚硬物料易聚集在筛分滚筒底部的问题，提升了物料筛分效率及筛分效果。

主权利要求：
1.一种物料自动化筛分装置，其特征在于，包括架体（100），所述架体（100）上倾斜设置有用于物料筛分的筛分滚筒（200），所述筛分滚筒（200）转动连接架体（100），筛分滚筒（200）的筒壁上对应物料尺寸开设有筛孔（210），架体（100）上对应筛分滚筒（200）设置有供应物料的进料口（110），筛分滚筒（200）内设置有用于大尺寸物料及结团物料处理的弹性条笼（300），所述弹性条笼（300）整体呈灯笼骨架型构造，其包括若干周向间隔设置的弹性杆（310），若干弹性杆（310）合围形成具有中空容置空间（320）的镂空结构，弹性条笼（300）可与筛分滚筒（200）内壁滚动接触，进而能够将松散的结团物料碾碎进行筛分，且弹性条笼（300）的弹性杆（310）可产生弹性变形，进而能够将筛分滚筒（200）内坚硬的大尺寸物料收纳至弹性条笼（300）的容置空间（320）内。
2.根据权利要求1所述的物料自动化筛分装置，其特征在于，所述架体（100）上对应筛分滚筒（200）的两端均设置有支撑滚轮（140），以滚动支撑筛分滚筒（200），架体（100）上设置有动力装置（120），筛分滚筒（200）的外壁沿周向设置有驱动环槽（220），支撑滚轮（140）滚动连接驱动环槽（220），其中一个支撑滚轮（140）传动连接动力装置（120），该支撑滚轮（140）摩擦接触驱动环槽（220）以驱动筛分滚筒（200）转动。
3.根据权利要求2所述的物料自动化筛分装置，其特征在于，所述弹性条笼（300）的两端设置有环状端口（330），弹性杆（310）周向间隔布设在环状端口（330）的端面上，环状端口（330）的外径转动连接支撑架（340），支撑架（340）固定连接在筛分滚筒（200）的中心转轴（230）上。
4.根据权利要求3所述的物料自动化筛分装置，其特征在于，所述中心转轴（230）与筛分滚筒（200）固定连接。
5.根据权利要求3所述的物料自动化筛分装置，其特征在于，所述中心转轴（230）与筛分滚筒（200）转动连接，所述动力装置（120）传动连接中心转轴（230），动力装置（120）的输出端连接有驱动轮（150），中心转轴（230）上对应驱动轮（150）设置有从动轮（240），所述驱动轮（150）与从动轮（240）通过链条或皮带实现动力传递，驱动中心转轴（230）以相对于筛分滚筒（200）相反的方向转动。
6.根据权利要求3所述的物料自动化筛分装置，其特征在于，所述支撑架（340）为弹性伸缩结构，支撑架（340）包括固定连接中心转轴（230）的固定套管（341），所述固定套管（341）内滑动伸缩连接有伸缩杆（342），所述伸缩杆（342）转动连接环状端口（330），固定套管（341）与伸缩杆（342）之间支撑有弹簧。
7.根据权利要求6所述的物料自动化筛分装置，其特征在于，所述弹簧所提供的弹力等于弹性条笼（300）与支撑架（340）的重力总和。
8.根据权利要求1所述的物料自动化筛分装置，其特征在于，所述弹性条笼（300）是对应筛分滚筒（200）的长度设置的一个单体结构，或是由多个弹性条笼单元串连形成的弹性条笼整体。
9.根据权利要求1所述的物料自动化筛分装置，其特征在于，所述弹性杆（310）的间距及弹力大小可调。
10.根据权利要求1所述的物料自动化筛分装置，其特征在于，所述架体（100）上对应筛分滚筒（200）设置有挡板（130）。 说明书 : 一种物料自动化筛分装置技术领域[0001] 本发明涉及物料筛分技术领域，特别是涉及一种物料自动化筛分装置。背景技术[0002] 筛分装置通常采用振动筛、滚筒筛等筛分机械完成物料筛分。其中，滚筒筛以转动的圆筒对物料进行筛分作业，而在实际工作中，因为物料的尺寸大小以及硬度会有差异，传统的滚筒筛往往只能适用于单一类型物料的筛分处理，不能较好的处理尺寸、硬度差异较大的混合型物料，适用性较差。比如对于垃圾等包含有较大体积物料的筛分处理，物料内部通常夹杂有石块等坚硬大块物料，这些物料在筛分的过程中将持续在圆筒中翻滚，不断冲击碰撞筒壁，影响圆筒的稳定运行，易造成圆筒的损坏，增加了滚筒筛的维护成本，降低了滚筒筛的使用寿命；又如对于易结块的物料筛分处理，结块的大尺寸物料同样对滚筒筛的稳定运行及使用寿命构成威胁，且大尺寸物料易聚集在圆筒底部，影响物料筛分效率。[0003] 公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。发明内容[0004] 基于此，有必要针对目前的滚筒筛使用过程中所存在的适用性差，筛分效率低，不能较好的筛分处理包含大尺寸坚硬物料和易结团物料的问题，提供一种适用性更好，处理效率高，使用寿命长的物料自动化筛分装置。[0005] 上述目的通过下述技术方案实现：[0006] 一种物料自动化筛分装置，包括架体，所述架体上倾斜设置有用于物料筛分的筛分滚筒，所述筛分滚筒转动连接架体，筛分滚筒的筒壁上对应物料尺寸开设有筛孔，所述架体上对应筛分滚筒设置有供应物料的进料口，筛分滚筒内设置有用于大尺寸物料及结团物料处理的弹性条笼，所述弹性条笼整体呈灯笼骨架型构造，其包括若干周向间隔设置的弹性杆，若干弹性杆合围形成的具有中空容置空间的镂空结构，弹性条笼可与筛分滚筒内壁滚动接触，可以将松散的结团物料碾碎进行筛分，且弹性条笼的弹性杆可产生弹性变形，将筛分滚筒内坚硬的大尺寸物料收纳至弹性条笼的容置空间内。[0007] 在其中一个实施例中，所述架体上对应筛分滚筒的两端均设置有支撑滚轮，以滚动支撑筛分滚筒，架体上设置有动力装置，以提供筛分滚筒的旋转动力，筛分滚筒的外壁沿周向设置有驱动环槽，支撑滚轮滚动连接驱动环槽，其中一个支撑滚轮传动连接动力装置，该支撑滚轮摩擦接触驱动环槽以驱动筛分滚筒转动。[0008] 在其中一个实施例中，所述弹性条笼的两端设置有环状端口，弹性杆周向间隔布设在环状端口的端面上，环状端口的外径转动连接支撑架，支撑架固定连接在筛分滚筒的中心转轴上。[0009] 在其中一个实施例中，所述中心转轴与筛分滚筒固定连接，当筛分滚筒转动时，将带动中心转轴、弹性条笼同步转动，实现弹性条笼与筛分滚筒的同步、同方向转动。[0010] 在其中一个实施例中，所述中心转轴与筛分滚筒转动连接，所述动力装置传动连接中心转轴，动力装置的输出端连接有驱动轮，中心转轴上对应驱动轮设置有从动轮，所述驱动轮与从动轮通过链条或皮带实现动力传递，驱动中心转轴以相对于筛分滚筒相反的方向转动。[0011] 在其中一个实施例中，所述支撑架为弹性伸缩结构，支撑架包括固定连接中心转轴的固定套管，所述固定套管内滑动伸缩连接有伸缩杆，所述伸缩杆转动连接环状端口，固定套管与伸缩杆之间支撑有弹簧。[0012] 在其中一个实施例中，所述弹簧所提供的弹力等于弹性条笼与支撑架的重力总和。[0013] 在其中一个实施例中，所述弹性条笼是对应筛分滚筒的长度设置的一个单体结构，或是由多个较小的弹性条笼单元串连形成的弹性条笼整体，以满足不同工况的使用需求。[0014] 在其中一个实施例中，所述弹性杆的间距及弹力大小可调，以适配不同类型的物料使用。[0015] 在其中一个实施例中，所述架体上对应筛分滚筒设置有挡板。[0016] 本发明的有益效果是：[0017] 本发明通过在筛分滚筒内设置弹性条笼用于大尺寸坚硬物料及结团物料的处理，使其可以满足尺寸、硬度差异较大的混合型物料筛分作业需求，扩展了筛分装置的适用范围。本发明利用弹性条笼碾压破碎结团物料，并通过弹性杆的弹性变形将大尺寸坚硬物料及坚硬的结团物料收纳在弹性条笼的容置空间内，以限制大尺寸坚硬物料的自由度，避免了大尺寸坚硬物料随筛分滚筒翻转滚动，冲撞损伤筛分滚筒的问题，延长了筛分装置的维保周期及使用寿命；同时改善了大尺寸坚硬物料易聚集在筛分滚筒底部，影响物料筛分效率及效果的问题；另外，滚动接触筛分滚筒的弹性条笼可以对物料起到均匀搅拌的作用，并有助于将物料平摊于筛分滚筒的内壁，有利于物料筛分效率及筛分效果的提升。[0018] 本发明中，动力装置带动中心转轴相对于筛分滚筒反方向转动，使弹性条笼与物料运动方向相反，增大了弹性条笼与物料的接触几率，提升大尺寸坚硬物料及结团物料的处理效率及效果，同时反方向运动的弹性条笼，加剧了对筛分滚筒内的物料的搅动作用，进一步提升了筛分处理效率。另外，本发明仅通过一个动力源，实现了筛分滚筒与弹性条笼的同时驱动，且分别利用摩擦传动、链传动等传动方式，实现了筛分滚筒与弹性条笼的反方向转动，节省了动力源配置，简化设备结构。[0019] 本发明中，弹性条笼弹性连接在中心转轴上，有效避免了弹性条笼与筛分滚筒的过度摩擦，减小了弹性条笼与筛分滚筒之间的非必要磨损，进一步延长了筛分装置的维保周期及使用寿命。附图说明[0020] 图1为本发明的三维结构示意图；[0021] 图2为图1的右视平面视图；[0022] 图3为图2中A?A向的剖面等轴测视图；[0023] 图4为图1的正视图；[0024] 图5为弹性条笼及支撑架的装配图。[0025] 其中：[0026] 100、架体；110、进料口；120、动力装置；130、挡板；140、支撑滚轮；150、驱动轮；200、筛分滚筒；210、筛孔；220、驱动环槽；230、中心转轴；240、从动轮；300、弹性条笼；310、弹性杆；320、容置空间；330、环状端口；340、支撑架；341、固定套管；342、伸缩杆。具体实施方式[0027] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0028] 本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本发明所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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的限制。[0029] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。[0030] 如图1?5所示，一种物料自动化筛分装置，包括架体100，架体100上倾斜设置有用于物料筛分的筛分滚筒200，筛分滚筒200转动连接架体100，筛分滚筒200的筒壁上对应物料尺寸开设有筛孔210，架体100上对应筛分滚筒200设置有供应物料的进料口110。筛分滚筒200内设置有弹性条笼300，用于大尺寸物料及结团物料的处理，避免大尺寸坚硬物料及结团物料在筛分滚筒200内随筒翻滚，冲撞损伤筛分滚筒200，同时避免大尺寸物料聚集在筛分滚筒200底部，影响物料筛分效率及筛分效果。弹性条笼300整体呈灯笼骨架型构造，其包括若干周向间隔设置的弹性杆310，若干弹性杆310合围形成具有中空容置空间320的镂空结构。弹性条笼300可与筛分滚筒200内壁滚动接触，可以将松散的结团物料碾碎进行筛分，且弹性条笼300的弹性杆310可产生弹性变形，将筛分滚筒200内坚硬的大尺寸物料收纳至弹性条笼300的容置空间320内。[0031] 工作时，待处理物料由进料口110进入转动的筛分滚筒200内，对待处理物料进行筛分作业，其中径粒尺寸小于筛孔210孔径的物料穿过筛孔210排出筛分滚筒200，大于筛孔210孔径的物料将被隔离在筛分滚筒200内，并最终由筛分滚筒200的尾端排出。该过程中，弹性条笼300滚动接触筛分滚筒200内壁，当接触结团物料时，弹性条笼300将对结团物料施加碾压力，试图破碎结团物料，质地较松散的结团物料将被破碎继续参与筛分；当弹性条笼300接触大尺寸坚硬物料或质地较硬的结团物料时，弹性条笼300的弹性杆310因受物料挤压将产生弹性形变，相邻弹性杆310之间的间距变宽，使大尺寸坚硬物料及质地较硬的结团物料穿过弹性杆310被收集进弹性条笼300的容置空间320内，并在容置空间320内随弹性条笼300转动翻滚，由于弹性条笼300与筛分滚筒200同斜度设置，大尺寸坚硬物料及结团物料受重力作用，最终由弹性条笼300的端部排出筛分滚筒200。[0032] 本实施方式中，弹性条笼300的设置实现了大尺寸坚硬物料及结团物料的筛分处理，可以满足尺寸、硬度差异较大的混合型物料筛分作业需求。通过弹性条笼300碾压破碎结团物料，并通过弹性杆310的弹性变形将大尺寸坚硬物料及坚硬的结团物料收纳在弹性条笼300的容置空间320内，以限制大尺寸坚硬物料的自由度，避免大尺寸坚硬物料随筛分滚筒200翻转滚动，冲撞损伤筛分滚筒200的问题，延长了筛分装置的维保周期及使用寿命；同时改善了大尺寸坚硬物料易聚集在筛分滚筒200底部，影响物料筛分效率及效果的问题；另外，滚动接触筛分滚筒200的弹性条笼300可以对物料起到均匀搅拌的作用，并有助于将物料平摊于筛分滚筒200的内壁，有利于物料筛分效率及筛分效果的提升。[0033] 优选地，架体100上对应筛分滚筒200的两端均设置有支撑滚轮140，用于滚动支撑筛分滚筒200，架体100上设置有动力装置120以提供筛分滚筒200的旋转动力。具体地，筛分滚筒200的外壁沿周向设置有驱动环槽220，支撑滚轮140滚动连接驱动环槽220，其中一个支撑滚轮140传动连接动力装置120，该支撑滚轮140摩擦接触驱动环槽220以驱动筛分滚筒200转动。作为另一种实施方式，筛分滚筒200的外壁也可以沿周向设置外环齿，动力装置120的输出端对应外环齿连接齿轮，齿轮与外环齿啮合传动，以驱动筛分滚筒200转动。架体100上对应筛分滚筒200设置有挡板130，以防止由筛孔210筛分出的物料受筛分滚筒200旋转的惯性作用四处飞散。[0034] 作为优选的实施方式，如图3、5所示，弹性条笼300的两端设置有环状端口330，弹性杆310周向间隔布设在环状端口330的端面上，环状端口330的外径转动连接支撑架340，支撑架340固定连接在筛分滚筒200的中心转轴230上。工作时，中心转轴230带动支撑架340连同弹性条笼300在筛分滚筒200内周向公转，同时，弹性条笼300在筛分滚筒200内壁的摩擦作用下产生自转，对大尺寸坚硬物料及结团物料进行处理。[0035] 优选地，如图3所示，中心转轴230与筛分滚筒200固定连接，当筛分滚筒200转动时，将带动中心转轴230、弹性条笼300同步转动，实现弹性条笼300与筛分滚筒200的同步、同方向转动。在筛分的过程中，随着筛分滚筒200的转动，筛分滚筒200内部的物料翻滚流动，物料运动的过程中冲击弹性条笼300使得弹性条笼300自转，弹性条笼300自转的过程中与筛分滚筒200的内壁滚动接触，进而能够将松散的结团物料碾碎进行筛分，且弹性条笼300的弹性杆310可产生弹性变形，将筛分滚筒200内坚硬的大尺寸物料收纳至弹性条笼300的容置空间320内。[0036] 作为另一种实施方式，如图4所示，中心转轴230与筛分滚筒200转动连接，动力装置120传动连接中心转轴230，提供中心转轴230的旋转动力。具体地，动力装置120的输出端连接有驱动轮150，中心转轴230上对应驱动轮150设置有从动轮240，驱动轮150与从动轮240通过链条或皮带实现动力传递，驱动中心转轴230以相对于筛分滚筒200相反的方向转动。本实施方式中，动力装置120带动中心转轴230相对于筛分滚筒200反方向转动，从而使弹性条笼300与物料运动方向相反，增大了弹性条笼300与物料的接触几率，有利于提升大尺寸坚硬物料及结团物料的处理效率及效果；同时，反方向运动的弹性条笼300，加剧了对筛分滚筒200内的物料的搅动作用，进一步提升了筛分处理效率；另一方面，本实施方式仅通过一个动力源，实现了筛分滚筒200与弹性条笼300的同时驱动，且分别利用摩擦传动、链传动等传动方式，实现了筛分滚筒200与弹性条笼300的反方向转动，节省了动力源配置，简化设备结构。[0037] 优选地，如图3、5所示，支撑架340为弹性伸缩结构，使弹性条笼300弹性连接在中心转轴230上，以避免弹性条笼300与筛分滚筒200过度摩擦。具体地，支撑架340包括固定连接中心转轴230的固定套管341，固定套管341内滑动伸缩连接有伸缩杆342，伸缩杆342转动连接环状端口330。固定套管341与伸缩杆342之间支撑有弹簧，使伸缩杆342与固定套管341弹性伸缩连接。本实施方式通过伸缩杆342在固定套管341内的弹性伸缩动作，有效避免了弹性条笼300与筛分滚筒200的过度摩擦，减小了弹性条笼300与筛分滚筒200之间的非必要磨损，延长了筛分装置的维保周期及使用寿命。[0038] 由于大尺寸坚硬物料及结团物料易聚集在筛分滚筒200的底部，因而弹性条笼300对于大尺寸坚硬物料及结团物料的处理作业通常发生在筛分滚筒200的下半部分，而弹性条笼300转动至筛分滚筒200的上部时，通常无需进行大尺寸物料及结团物料的处理作业。据此，本实施方式设置弹簧所提供的弹力刚好可以克服弹性条笼300与支撑架340的重力总和，当弹性条笼300转动至筛分滚筒200的上部时，弹性条笼300与伸缩杆342将受重力作用产生下行趋势，此时，弹簧的弹力刚好可以支撑弹性条笼300与伸缩杆342，使弹性条笼300与筛分滚筒200内壁的摩擦力趋近于零，进一步削弱二者的摩擦作用。当弹性条笼300转动至筛分滚筒200的下部时，受自身重力及弹簧弹力作用，弹性条笼300将充分摩擦筛分滚筒200内壁，碾压结团物料并收集吸纳大尺寸坚硬物料。[0039] 优选地，弹性条笼300可以是对应筛分滚筒200的长度设置的一个单体结构，也可以是由多个较小的弹性条笼300单元串连形成的弹性条笼300整体，以满足不同工况的使用需求。弹性杆310的间距及弹力大小可调，以适配不同类型的物料使用，进一步提升筛分装置的适用性。[0040] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。[0041] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

专利地区：河南

专利申请日期：2024-09-13

专利公开日期：2024-11-22

专利公告号：CN118788577B