專利名稱：高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于畜禽舍糞污回收技術(shù)與設備領域，特別涉及一種高效率清糞機械驅(qū)動
牽引裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國養(yǎng)牛業(yè)發(fā)展規(guī)模的越來越大，畜牧養(yǎng)殖機械化水平越來越高，牛舍中清 糞機械的可靠性和經(jīng)濟性比以前有了明顯提高，目前我國養(yǎng)牛場大部分使用的是刮糞板式 清糞機械。在這種清糞機械中，主要通過其驅(qū)動電機使驅(qū)動裝置帶動鋼絲繩索牽引刮糞板 做直線往復刮糞運動，刮糞板刮起的糞便一直被推移到其端部的橫向糞道，控制系統(tǒng)停止 其前進，然后讓其反向運動返回到刮糞板起始位置，停機等待下次清糞作業(yè)，完成一個清糞 行程。這種刮糞板式清糞機在行程較長時，刮糞板前堆積牛糞多，沿程受到的阻力大，要 求驅(qū)動裝置的驅(qū)動牽引力大，功耗也高。目前國產(chǎn)大多清糞機采用的驅(qū)動牽引裝置是雙滾 筒式，通過在驅(qū)動滾筒組上螺旋纏繞數(shù)圈鋼絲繩索，通過增大鋼絲繩索與驅(qū)動滾筒表面的 摩擦力來增大驅(qū)動牽引力，這種機構(gòu)的缺點是結(jié)構(gòu)比較復雜，驅(qū)動力不大，驅(qū)動效率不高， 功耗大，生產(chǎn)成本高，難以滿足市場需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有刮糞板式清糞機的繩索牽引裝置結(jié)構(gòu)復雜，驅(qū)動力不 大，驅(qū)動效率不高，功耗大的問題，提供一種高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置，其特征在于，驅(qū) 動牽引裝置包括滾動軸承導軌和具有繩索夾具的驅(qū)動輪，所述滾動軸承導軌由一段圓弧導 軌和沿圓弧兩端切線方向延長的兩段直線段導軌組成，滾動軸承導軌分為上下兩層導軌， 一排滾動軸承3通過軸承短軸2安裝在導軌外機體1的上部和上層的導軌內(nèi)機體6上構(gòu) 成上層導軌，另一排滾動軸承3通過軸承短軸2安裝在導軌外機體1的下部和下層的導軌 內(nèi)機體6上構(gòu)成下層導軌，在滾動軸承導軌的圓弧段，上層導軌和下層導軌互相平行，在滾 動軸承導軌的直線段，即在牽引繩索進入?yún)^(qū)和離開區(qū)，上層導軌向上漸變，下層導軌向下漸 變，上層導軌和下層導軌之間在牽引繩索進入?yún)^(qū)和牽引繩索離開區(qū)都形成喇叭狀的導入角 區(qū)域和導出角區(qū)域，導軌外機體1的端部與導軌內(nèi)機體6的端部用橫梁固接，導軌外機體1 固定在機架14的底部；所述具有繩索夾具的驅(qū)動輪包括驅(qū)動輪10、爪式夾具4、復位彈簧5、鉸接軸7、鉸 接座8和驅(qū)動輪軸11，驅(qū)動輪10固接在驅(qū)動輪軸11上，驅(qū)動輪10和牽引繩索9的接觸面 為U形槽15的U形槽面，在驅(qū)動輪10的上下兩圓形表面上沿半徑輻射狀方向等分固接N 個鉸接座8和N個復位彈簧5，在同一條半徑上鉸接座8在內(nèi)，復位彈簧5在外，爪式夾具4 的一端通過鉸接軸7與鉸接座8鉸接，爪式夾具4的中部與復位彈簧5連接，爪式夾具4的 爪形頭指向驅(qū)動輪10的U形槽15，驅(qū)動輪軸11的上端與驅(qū)動減速機構(gòu)13的輸出軸固接， 下端通過軸承和機架14構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接；
3
驅(qū)動輪10和滾動軸承導軌的圓弧段同軸，驅(qū)動輪10上下兩圓形表面上的爪式夾 具4在滾動軸承導軌的上層導軌和下層導軌之間隨驅(qū)動輪10轉(zhuǎn)動，牽引繩索9纏繞于驅(qū)動 輪10的U形槽15內(nèi)，在滾動軸承導軌的圓弧段區(qū)域，滾動軸承3壓緊爪式夾具4，爪式夾具 4的爪形頭壓住牽引繩索9，牽引繩索9與驅(qū)動輪10的U形槽面接觸嚙合，在滾動軸承導軌 的牽引繩索9的進入?yún)^(qū)和離開區(qū)，爪式夾具4的爪形頭離開牽引繩索9，爪式夾具4不對牽 引繩索9約束。所述滾動軸承導軌的圓弧段的圓弧角范圍為90° 180°。所述復位彈簧5為壓縮彈簧。所述N為4 36的正整數(shù)。所述牽引繩索9為鋼絲繩索或尼龍繩索。高效清糞機械驅(qū)動牽引裝置工作原理簡述如下當清糞機械工作時，由程序控制器自動接通電源，驅(qū)動電機12的動力通過減速驅(qū) 動機構(gòu)13的減速增扭，直接傳動到驅(qū)動牽引裝置的驅(qū)動輪上，牽引繩索9在上下兩排爪式 夾具4的高強度扣壓下與驅(qū)動輪U形槽15表面以及爪式夾具4的爪形頭接觸面形成很大的 接觸應力，由此產(chǎn)生很大的摩擦力，進而給牽引繩索9提供了很大驅(qū)動牽引力，牽引繩索9 在連續(xù)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪10及其他部件的共同作用下被持續(xù)牽引移動，可靠地完成清糞任務。 工作過程中，爪式夾具4在未進入工作區(qū)域時，復位彈簧5的彈性力使其呈現(xiàn)外展狀態(tài)，一 旦進入工作區(qū)域后，在滾動軸承導軌的導入角引導下，隨著滾動軸承導軌的上下導軌之間 的距離漸漸變小，爪式夾具4與滾動軸承3外表面滾動接觸，滾動軸承3對夾具夾爪4施加 漸漸變大的夾緊力，夾具夾爪4克服復位彈簧5的彈性力而漸漸夾緊牽引繩索9于驅(qū)動輪 10的U形槽15內(nèi)，在滾動軸承導軌的圓弧段工作區(qū)域，這種高強度夾緊力就一直存在。隨 著驅(qū)動輪10的旋轉(zhuǎn)，牽引繩索9需要離開驅(qū)動輪10時，在滾動軸承導軌的導出角引導下， 隨著滾動軸承導軌的上下導軌之間的距離慢慢變大，滾動軸承導軌慢慢失去對爪式夾具4 的約束力，爪式夾具4在復位彈簧彈性力作用下慢慢張開，它對牽引繩索9也慢慢地失去了 夾緊力，隨著驅(qū)動輪10的旋轉(zhuǎn)，由于爪式夾具4扣緊力逐步變小，牽引繩索9與驅(qū)動輪10 表面的摩擦力也漸漸變小，直到爪式夾具4大角度張開，牽引繩索9離開驅(qū)動輪10時，摩擦 力為零，牽引繩索9順利平穩(wěn)地離開驅(qū)動輪10的U形槽15，進入下一工作區(qū)域。本發(fā)明的有益效果為，由于使用驅(qū)動輪上的爪式夾具加大了牽引繩索與驅(qū)動輪之 間的摩擦力，不需牽引繩索在驅(qū)動輪上多圈纏繞，在同樣的驅(qū)動功率條件下，其結(jié)構(gòu)簡單， 驅(qū)動牽引力大，工作效率高，生產(chǎn)成本相對較低，克服了現(xiàn)有技術(shù)清糞機驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)復 雜，驅(qū)動力較小，功耗大，生產(chǎn)成本高，市場難以接受等不足。


圖1為高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置在刮板式清糞機械中的整體示意圖；圖2為高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為滾動軸承導軌俯視圖；圖4為滾動軸承導軌兩端的導入角和導出角示意圖。圖中，1-導軌外機體，2—軸承短軸，3—滾動軸承，4一爪式夾具，5—復位彈 簧，6—導軌內(nèi)機體，7—鉸接軸，8—鉸接座，9一牽引繩索，10-驅(qū)動輪，11-驅(qū)動輪軸，
412-電機，13-驅(qū)動減速機構(gòu)，14-機架，15--U形槽。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述圖1為高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置在刮板式清糞機械中的整體示意圖，高效率 清糞機械驅(qū)動牽引裝置通過導軌外機體ι固定在機架14上，電機12的軸與驅(qū)動減速機構(gòu) 13的輸入軸連接，驅(qū)動減速機構(gòu)13的輸出軸與驅(qū)動輪軸11連接，牽引繩索9纏繞在驅(qū)動 輪10上在清糞操作區(qū)與刮糞板連接，驅(qū)動輪10的正向或反向轉(zhuǎn)動驅(qū)動牽引繩索9及刮糞 板作往復運動。圖2為高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置結(jié)構(gòu)示意圖，驅(qū)動牽引裝置包括滾動軸承導 軌和具有繩索夾具的驅(qū)動輪。滾動軸承導軌由一段圓弧導軌和沿圓弧兩端切線方向延長的兩段直線段導軌組 成，滾動軸承導軌分為上下兩層導軌，一排滾動軸承3通過軸承短軸2安裝在導軌外機體1 的上部和上層的導軌內(nèi)機體6上構(gòu)成上層導軌，另一排滾動軸承3通過軸承短軸2安裝在 導軌外機體1的下部和下層的導軌內(nèi)機體6上構(gòu)成下層導軌。滾動軸承導軌的俯視圖如圖 3所示。在滾動軸承導軌的圓弧段，上層導軌和下層導軌互相平行，在滾動軸承導軌的直線 段，即在牽引繩索進入?yún)^(qū)和離開區(qū)，上層導軌向上漸變，下層導軌向下漸變，上層導軌和下 層導軌之間在牽引繩索進入?yún)^(qū)和牽引繩索離開區(qū)都形成喇叭狀的導入角區(qū)域和導出角區(qū) 域，如圖4所示。導軌外機體1的端部和導軌內(nèi)機體6的端部用橫梁固接，導軌外機體1固 定在機架14的底部。具有繩索夾具的驅(qū)動輪包括驅(qū)動輪10、爪式夾具4、復位彈簧5、鉸接軸7、鉸接座8 和驅(qū)動輪軸11，驅(qū)動輪10固接在驅(qū)動輪軸11上，驅(qū)動輪10和牽引繩索9的接觸面為U形 槽15的U形槽面，在驅(qū)動輪10的上下兩圓形表面上沿半徑輻射狀方向等分固接12個鉸接 座8和12個復位彈簧5，在同一條半徑上鉸接座8在內(nèi)，復位彈簧5在外，爪式夾具4的一 端通過鉸接軸7與鉸接座8鉸接，爪式夾具4的中部與復位彈簧5連接，爪式夾具4的爪形 頭指向驅(qū)動輪10的U形槽15，驅(qū)動輪軸11的上端與驅(qū)動減速機構(gòu)13的輸出軸固接，下端 通過軸承和機架14構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接。驅(qū)動輪10和滾動軸承導軌的圓弧段同軸，驅(qū)動輪10上下兩面上的爪式夾具4在 滾動軸承導軌的上層導軌和下層導軌之間隨驅(qū)動輪10轉(zhuǎn)動，牽引繩索9纏繞于驅(qū)動輪10 的U形槽15內(nèi)，在滾動軸承導軌的圓弧段區(qū)域，滾動軸承3壓緊爪式夾具4，爪式夾具4的 爪形頭壓住牽引繩索9，牽引繩索9與驅(qū)動輪10的U形槽面接觸嚙合，在滾動軸承導軌的牽 引繩索9的進入?yún)^(qū)和離開區(qū)，爪式夾具4的爪形頭離開牽引繩索9，爪式夾具4不對牽引繩 索9約束。經(jīng)過設計成型的鋼制驅(qū)動輪10上的U形槽面能夠很好地與圓形截面或近似圓 形截面的牽引繩索表面高效吻合接觸，可以提供很大的表面摩擦力，進而大大增大裝置的 有效驅(qū)動力。牽引繩索9用高強度多股鋼絲繩索或高強度非金屬柔性繩索等材料制造。滾 動軸承導軌上的滾動軸承3與固接于驅(qū)動輪上下兩表面的爪式夾具4是一種連續(xù)光滑滾動 摩擦接觸，其間摩擦阻力很小，并在有相對運動的環(huán)節(jié)都采用潤滑措施。復位彈簧5為壓縮 彈簧。如圖3所示，滾動軸承導軌的軸承短軸2和滾動軸承3在導軌外機體1和導軌內(nèi)機體6上的分布要按照滾動軸承導軌的實際需要長度和圓弧角大小來連續(xù)排列，要求爪式 夾具4與牽引繩索9之間，該接觸時要能可靠平穩(wěn)接觸，沒有明顯沖擊，該分離時要能平滑 自然分離而沒有掛連或別扭現(xiàn)象。導軌外機體1與導軌內(nèi)機體6之間采用可拆卸聯(lián)接。為 保證滾動軸承3對施壓繩索的爪式夾具有足夠的壓力，上層的導軌內(nèi)機體6及下層的導軌 內(nèi)機體6均要分別與機架之間有相應的加固措施。圖4為滾動軸承導軌兩端的導入角和導出角示意圖，導軌外機體1和導軌內(nèi)機體6 在此區(qū)域都不再保持水平，上層的向上傾斜，下層的向下傾斜，形成喇叭口結(jié)構(gòu)。滾動軸承 導軌在牽引繩索進入驅(qū)動輪的一端，呈現(xiàn)由大漸小導入牽引繩索導入角結(jié)構(gòu)，該角度要能 實現(xiàn)牽引繩索平穩(wěn)順利地被導入驅(qū)動輪的U形槽15中，而且要使爪式夾具可靠地扣緊牽引 繩索于驅(qū)動輪的U形槽15中。滾動軸承導軌在牽引繩索進入驅(qū)動輪的一端，呈現(xiàn)由小漸大 導出牽引繩索導出角結(jié)構(gòu)，該角度要能實現(xiàn)牽引繩索平穩(wěn)順利離開驅(qū)動輪的U形槽15，而 且要可靠地解除爪式夾具對牽引繩索的約束力，使牽引繩索順利平穩(wěn)地與驅(qū)動輪分離。本發(fā)明適用于刮糞板式清糞工藝，如繩索型刮板式清糞機和繩索型驅(qū)動機構(gòu)。
權(quán)利要求
一種高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置，其特征在于，驅(qū)動牽引裝置包括滾動軸承導軌和具有繩索夾具的驅(qū)動輪，所述滾動軸承導軌由一段圓弧導軌和沿圓弧兩端切線方向延長的兩段直線段導軌組成，滾動軸承導軌分為上下兩層導軌，一排滾動軸承(3)通過軸承短軸(2)安裝在導軌外機體(1)的上部和上層的導軌內(nèi)機體(6)上構(gòu)成上層導軌，另一排滾動軸承(3)通過軸承短軸(2)安裝在導軌外機體(1)的下部和下層的導軌內(nèi)機體(6)上構(gòu)成下層導軌，在滾動軸承導軌的圓弧段，上層導軌和下層導軌互相平行，在滾動軸承導軌的直線段，即在牽引繩索進入?yún)^(qū)和離開區(qū)，上層導軌向上漸變，下層導軌向下漸變，上層導軌和下層導軌之間在牽引繩索進入?yún)^(qū)和牽引繩索離開區(qū)都形成喇叭狀的導入角區(qū)域和導出角區(qū)域，導軌外機體(1)的端部與導軌內(nèi)機體(6)的端部用橫梁固接，導軌外機體(1)固定在機架(14)的底部；所述具有繩索夾具的驅(qū)動輪包括驅(qū)動輪(10)、爪式夾具(4)、復位彈簧(5)、鉸接軸(7)、鉸接座(8)和驅(qū)動輪軸(11)，驅(qū)動輪(10)固接在驅(qū)動輪軸(11)上，驅(qū)動輪(10)和牽引繩索(9)的接觸面為U形槽(15)的U形槽面，在驅(qū)動輪(10)的上下兩圓形表面上沿半徑輻射狀方向等分固接N個鉸接座(8)和N個復位彈簧(5)，在同一條半徑上鉸接座(8)在內(nèi)，復位彈簧(5)在外，爪式夾具(4)的一端通過鉸接軸(7)與鉸接座(8)鉸接，爪式夾具(4)的中部與復位彈簧(5)連接，爪式夾具(4)的爪形頭指向驅(qū)動輪(10)的U形槽(15)，驅(qū)動輪軸(11)的上端與驅(qū)動減速機構(gòu)(13)的輸出軸固接，下端通過軸承和機架(14)構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接；驅(qū)動輪(10)和滾動軸承導軌的圓弧段同軸，驅(qū)動輪(10)上下兩圓形表面上的爪式夾具(4)在滾動軸承導軌的上層導軌和下層導軌之間隨驅(qū)動輪(10)轉(zhuǎn)動，牽引繩索(9)纏繞于驅(qū)動輪(10)的U形槽(15)內(nèi)，在滾動軸承導軌的圓弧段區(qū)域，滾動軸承(3)壓緊爪式夾具(4)，爪式夾具(4)的爪形頭壓住牽引繩索(9)，牽引繩索(9)與驅(qū)動輪(10)的U形槽面接觸嚙合，在滾動軸承導軌的牽引繩索(9)的進入?yún)^(qū)和離開區(qū)，爪式夾具(4)的爪形頭離開牽引繩索(9)，爪式夾具(4)不對牽引繩索(9)約束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置，其特征在于，所述滾動 軸承導軌的圓弧段的圓弧角范圍為90° 180°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置，其特征在于，所述復位 彈簧(5)為壓縮彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置，其特征在于，所述N為 4 36的正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置，其特征在于，所述牽引 繩索(9)為鋼絲繩索或尼龍繩索。
全文摘要
本發(fā)明屬于畜禽舍糞污回收技術(shù)與設備領域，特別涉及一種高效率清糞機械驅(qū)動牽引裝置。驅(qū)動牽引裝置包括滾動軸承導軌和具有繩索夾具的驅(qū)動輪，滾動軸承導軌由一段圓弧導軌和沿圓弧兩端切線方向延長的兩段直線段導軌組成，分為上下兩層。驅(qū)動輪與牽引繩索的接觸面為U形槽面，驅(qū)動輪和在其上下兩面徑向鉸接的兩排爪式夾具構(gòu)成具有繩索夾具的驅(qū)動輪。爪式夾具在上層導軌和下層導軌的壓力作用下，在滾動軸承導軌的圓弧段將牽引繩索扣壓在驅(qū)動輪U形槽內(nèi)，加大了牽引繩索與驅(qū)動輪U型槽表面之間的摩擦力，不需牽引繩索在驅(qū)動輪上多圈纏繞。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，驅(qū)動牽引力大，工作效率高，生產(chǎn)成本相對較低，主要用于繩索型刮板式清糞機和繩索型驅(qū)動機構(gòu)。
文檔編號A01K1/01GK101884303SQ20101021091
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者彭彥昆, 李林書, 楊炳南, 王順喜 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學