CN104870339A - 链式输送装置 - Google Patents

Abstract

一种用于材料输送的链式输送装置，该链式输送装置包括：环链(12)，环链(12)包括一系列的链节(20)，其中，相邻的链节在连接位置处连接至彼此；以及第一条板构件(30)，第一条板构件(30)位于链节(20)的第一横向侧上并且具有第一加强构件(40)，第一加强构件(40)延伸到第一条板构件(30)的本体中或者沿着第一条板的本体延伸，第一加强构件(40)背离第一条板构件(30)进一步延伸穿过链节(20)并延伸到第二条板构件(32)的本体中或者沿着第二条板构件(32)的本体延伸，第二条板构件(32)位于链节的相反的第二横向侧上。

Description

链式输送装置

本发明涉及一种改进的链式输送装置。更具体地、但非排他性地，本发明涉及一种载荷分布改善且材料体积减小的链式输送装置。

输送机***在很多不同的行业中用作材料输送设备。常见类型的输送装置为包括环链结构的链式输送机。该链附接有推动、牵引或承载要输送的载荷的多个条板。

已知的链式输送机通常包括一系列的链节，其中，相邻的链节通过由弹性挡圈保持就位的连接销连接至彼此并且金属条板从链节的各侧延伸。外套件可以插在金属条板上。然而，外套件的轮廓受条板的实质的尺寸限制。

在很多情况下，条板通过焊接来附接并且定位成与相邻的链节的连接部分开且间隔开。在其他情况下，利用相邻的链节(连接销和链节的销孔口)的连接来连接条板。条板利用链节的销孔口和作为闩销的连接销来闩接至链节的每一侧。

输送材料的条板承载***的大部分载荷，尽管该加载作为拉力传输至连接销。该加载可能是复杂的，因为会发生水平方向和竖向方向这两个方向上的频繁的改变。方向的这些改变会引起条板的整个长度的挠曲。疲劳是常见的失效形式。条板还可能突然地弹性回复，致使冲击并损坏附近的设备或被输送的材料。

每个条板均为悬臂，并且条板上的加载产生力矩，该力矩会在与链节的连接部处产生大的分离力。已知的是，焊接的连接部代表失效的常见来源。因此，失效的条板不能输送材料以及/或者外套件会变得与条板分开。

对于使用相邻的链节的连接来连接条板的装置而言，条板上的复杂的加载会作为不同于拉力的力而传输至链节。因此，链节、连接销或者保持销的弹性挡圈会失效。连接部处的失效导致整个装置的严重失效。

理想的是提供一种至少缓解上述问题中的一个或更多个问题的改进的输送装置。理想的是提供一种其中一个或更多个条板不设置为悬臂的改进的输送装置。理想的是提供一种使材料重量减轻的改进的输送装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于材料输送的链式输送装置，该链式输送装置包括：

环链，环链包括一系列的链节，其中，相邻的链节在连接位置处连接至彼此；以及

第一条板构件，第一条板构件位于链节的第一横向侧上并且具有第一加强构件，第一加强构件延伸到第一条板构件的本体中或者沿着第一条板构件的本体延伸，第一加强构件背离第一条板构件进一步延伸穿过链节并延伸到第二条板构件的本体中或者沿着第二条板构件的本体延伸，第二条板构件位于链节的相反的第二横向侧上。

第一加强构件可以在与连接位置间隔开的位置处穿过链节。每个链节均可以在链节的每一端处具有连接销孔口，以允许与两个相邻的链节的连接，并且链节还可以包括位于所述两个连接销孔口之间的第一加强构件孔口。

第一加强构件的直径与第一加强构件孔口的直径可以大致相等。

第一加强构件可以延伸到第一条板构件和第二条板构件中一定距离，该距离显著小于第一条板构件和第二条板构件的长度。第一加强构件可以延伸到第一条板构件和第二条板构件中一定距离，该距离小于第一条板构件和第二条板构件的长度的一半。

第一条板构件和第二条板构件中的每一者的本体包括用于接纳第一加强构件的孔。替代性地，第一条板构件和第二条板构件可以包括用于沿着其长度的至少一部分来将第一加强构件联接至第一条板构件和第二条板构件的装置。该联接装置可以包括用于将第一加强构件固定至第一条板构件和第二条板构件的外表面的固定装置。

第一加强构件的直径与孔的直径可以大致相等。

第一条板构件和第二条板构件可以由塑性材料或复合材料等形成。第一条板构件和第二条板构件可以通过模制形成。

第一条板构件和第二条板构件的横截面轮廓可以包括加厚部分以容置用于第一加强构件的孔。该轮廓可以包括一个或更多个比孔直径更薄的部分。每个条板构件的厚度可以朝向条板构件的每个横向边缘渐缩。这样的轮廓在减轻所使用的材料的重量和量的同时提供了良好的承载。

第一条板构件和第二条板构件中的至少一者可以包括护罩部分，护罩部分从条板构件的主平面朝向连接位置延伸。护罩部分可以与链节相邻。护罩部分可以包括用于接纳并保持连接两个相邻的链节的连接销的凹部。这种结构提供了连接销的更好的保持并免除了对弹性挡圈的需要。另外，条板构件的本体在其基部处较厚以抵抗弯矩。

第一加强构件由例如钢、特别是锻钢的刚性材料形成。第一加强构件可以为圆柱形的。

第一条板构件可以包括第二加强构件，第二加强构件延伸到第一条板构件的本体中并背离第一条板构件进一步延伸穿过链节并延伸到第二条板构件的本体中。

链节还可以包括位于所述两个连接销孔口之间的第二加强构件孔口。

第一条板构件和第二条板构件可以包括用于第二加强构件的第二孔。第一条板构件和第二条板构件可以包括第二加厚部分以容置第二孔。

根据本发明的第二方面，提供了一种组装用于材料输送的链式输送装置的方法，该方法包括：

设置环链，该环链包括一系列的链节，其中，相邻的链节在连接位置处彼此连接；

将第一加强构件***到第一条板构件中，使得第一加强构件延伸到第一条板构件的本体中，并且第一加强构件孔口的第一部分延伸离开第一条板构件；

使第一加强构件的第一部分穿过链节，以使得第一条板构件位于链节的第一横向侧上，并且使得第二部分延伸离开链节的相反的第二横向侧；以及

将第一加强构件的第二部分***到第二条板构件中，使得第一加强构件延伸到第二条板构件的本体中，并且使得第二条板构件位于链节的相反的第二横向侧上。

该方法可以包括使第一加强构件在与连接位置间隔开的位置处穿过链节。

该方法可以包括使第一加强构件的直径和第一加强构件孔口的直径形成为大致相等。

该方法可以包括使第一加强构件的直径和孔的直径形成为大致相等。

该方法可以包括通过过盈配合将第一加强构件保持在第一加强构件孔口和孔中的一者或两者内。

该方法可以包括将第一加强构件***到第一条板构件和第二条板构件中一定距离，该距离小于第一条板构件和第二条板构件的长度的一半。

该方法可以包括由塑性材料或复合材料等形成第一条板构件和第二条板构件。第一条板构件和第二条板构件可以通过模制形成。

该方法可以包括使第一条板构件和第二条板构件中的至少一者形成为包括护罩部分，护罩部分从条板构件的主平面朝向连接位置延伸。该方法可以包括使护罩部分形成为包括用于接纳并保持连接两个相邻的链节的连接销的凹部。

现在将参照附图仅通过示例的方式描述本发明的实施方式，在附图中：

图1为用于材料输送的链式输送装置10的立体图；

图2为链式输送装置10的壳体的立体图，并且该立体图示出了材料的移动；

图3为现有技术的链的一部分以及条板的分解立体图；

图4为现有技术的链的一部分以及根据本发明的第一实施方式的条板的分解立体图；

图5为现有技术的链的一部分以及根据本发明的第二实施方式的条板的分解立体图；

图6为链的该部分和图5的实施方式的条板的FEA模型的立体图；

图7为由图6的FEA模型所得的单独针对链节和加强构件的应力的立体图；

图8为由图6的FEA模型所得的单独针对链节和加强构件的挠度的立体图；以及

图9为由图6的FEA模型所得的针对链节、加强构件和条板的挠度的立体图。

图1示出了用于材料输送的链式输送装置10。装置10包括环链12以及条板30的结构，环链12由一系列的连接的链节20形成，条板30连接至链节20以用于移动材料100。链12和连接的条板30设置在壳体14内。壳体14包括位于第一位置的用于接纳材料100的入口16和位于第二位置的用于卸下材料100的出口18。材料100的移动在图2中示出。

图3示出了带有连接的条板130的现有技术的链112的一部分。链112包括一系列的链节120，其中，相邻的链节通过由弹性挡圈124保持就位的连接销122彼此连接。金属条板130焊接至链节120的每一侧。外套件132插在金属条板上。

图4示出了链12的一部分以及根据本发明的第一实施方式的条板130。如同已知的结构，链12包括一系列的链节20，并且相邻的链节20通过连接销22彼此连接。第一条板30定位在链节120的第一侧处，并且第二条板32定位在链节120的第二侧处。

然而，第一加强构件40延伸到第一条板30的本体中，而不使用焊接(或用于相邻的链节的连接点26)。第一加强构件40背离第一条板30进一步延伸穿过链节20并延伸到第二条板32的本体中。第一加强构件40由坚固、刚性且韧性的材料例如锻钢形成。然而，也可以使用包括挤压钢、不锈钢、高强度轧制钢、螺旋弹簧钢的其他形式的钢以及非钢材料。

因此，并非为像现有技术的条板一样的悬臂，第一加强构件40在操作中将仅经受弯曲应力。

第一加强构件40穿过设置在链节20处的单独孔口42。该孔口42位于与两个用于相邻的链节20的连接位置26间隔开的位置处并且处于上述两个连接位置26之间。因此，条板30上的任何加载并不直接传递至连接销22。另外，第一加强构件40的直径与孔口42的直径大致相等，因此存在很小的间隙或游隙或者不存在间隙或游隙。这防止第一加强构件40自垂直于孔口42的平面的轴线的任何偏离或使该任何偏离最小，并且这还帮助分布加载。

另外，可以看出，根据本发明的结构不包括任何弹性挡圈124。这是由于如下面说明的条板30的轮廓。

条板30为塑性的并通过模制形成。这实现条板30的横截面轮廓的更大的弹性。在图4的实施方式中，每个条板的厚度朝向条板30的每个横向边缘减小。这样的轮廓在减轻所使用的材料的重量和量的同时提供了良好的承载。

在模制期间在每个条板30中形成孔。第一加强构件40延伸到条板30的孔中一定距离，该距离大约为条板的长度的三分之一。第一加强构件40的直径与孔的直径大致相等，并且使用过盈配合将条板连接至第一加强构件40。

在模制期间，条板形成有护罩部分34。该部分从条板30的主平面朝向连接位置26延伸并与链节20相邻。护罩部分34包括用于接纳并保持连接销22的凹部。这种结构提供对连接销22的更好的保持并免除了对弹性挡圈的需要。另外，条板30的本体在其基部处较厚以抵抗弯矩。

图5示出了链12的一部分以及根据本发明的第二实施方式的条板，并且相同的特征被赋予相同的附图标记。

在该实施方式中，设置有用于增大强度和刚度的两个加强构件。条板30模制成具有第二孔，并且链节20包括用于接纳第二加强构件42的第二孔口。

另外，在该实施方式中，条板具有修改的轮廓。每个条板均包括用以容置每个孔的加厚部分、以及较薄的部分。这种几何结构在使所使用的材料的量最小的同时提供良好的弯曲强度。

已经发现，根据本发明的结构提供了在加载和应力的分布方面的优异性能、更大的刚度和更大的强度(在失效之前承受更大的载荷)。这已经利用有限元分析(FEA)得到验证。

例如，图6示出了链12的该部分和图5的实施方式的条板的FEA模型。在该模型中，施加的载荷102表示在推动材料100时条板将经受的加载。条板经受弯曲，并且弯曲挠度朝每个条板的自由端增大。

该挠度是有用的，因为其帮助适应输送机***的方向的改变并且吸收能量。更刚硬的结构将经受链节20处的更大的应力。这就是第一加强构件40仅在条板中延伸了条板的长度的大约三分之一的原因。然而，能够选择具有在载荷移除时不引起快速的弹性回复的性能的塑性材料。

图7示出了由图6的FEA模型所得的单独针对链节20和加强构件40的Von Mises应力。可以看出，应力均匀地分布，而没有局部应力集中。

图8和图9分别示出了由图6的FEA模型所得的单独针对链节20和加强构件40的以及针对与条板一起的链节20和加强构件40的挠度。挠度随着距链节20的距离的增大而逐步增大。

本发明提供多个优势。例如，不但改善载荷分布，而且所使用的材料的类型和量导致重量减轻。根据所涉及的链长度(典型的范围为从10米到40米)，存在33％到40％的显著的重量减轻。由于链重量较小，因此需要更少的动力来传送链和材料。这改善了链式输送装置的机械效率。

例如由于提高了制造的容易度并且减少了部件的数目，因此本发明还减少了材料并节省了制造成本。

尽管上面已经描述了本发明的具体实施方式，但是将理解的是，所述实施方式的变更仍然可能落入本发明的范围内。

Claims (28)

1.一种用于材料输送的链式输送装置，所述链式输送装置包括：

环链，所述环链包括一系列的链节，其中，相邻的链节在连接位置处彼此连接；以及

第一条板构件，所述第一条板构件位于链节的第一横向侧上并且具有第一加强构件，所述第一加强构件延伸到所述第一条板构件的本体中或者沿着所述第一条板构件的所述本体延伸，所述第一加强构件背离所述第一条板构件进一步延伸穿过所述链节、并延伸到第二条板构件的本体中或者沿着所述第二条板构件的所述本体延伸，所述第二条板构件位于所述链节的相反的第二横向侧上。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一加强构件在与所述连接位置间隔开的位置处穿过所述链节。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述链节在所述链节的每一端处具有连接销孔口，以允许与两个相邻的链节的连接，并且其中，所述链节还包括位于两个所述连接销孔口之间的第一加强构件孔口。

4.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一加强构件的直径与所述第一加强构件孔口的直径大致相等。

5.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述第一加强构件延伸到所述第一条板构件和所述第二条板构件中一定距离或沿着所述第一条板构件和所述第二条板构件延伸一定距离，所述距离显著小于所述第一条板构件和所述第二条板构件的长度。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第一加强构件延伸到所述第一条板构件和所述第二条板构件中一定距离或沿着所述第一条板构件和所述第二条板构件延伸一定距离，所述距离小于所述第一条板构件和所述第二条板构件的所述长度的一半。

7.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述第一条板构件和所述第二条板构件中的每一者的所述本体包括用于接纳所述第一加强构件的孔。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第一加强构件的直径与所述孔的直径大致相等。

9.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述第一条板构件和所述第二条板构件由塑性材料或复合材料形成。

10.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述第一条板构件和所述第二条板构件通过模制形成。

11.根据权利要求7或从属于权利要求7的权利要求8-10中的任一项所述的装置，其中，所述第一条板构件和所述第二条板构件的横截面轮廓包括加厚部分以容置用于所述第一加强构件的所述孔。

12.根据权利要求7或从属于权利要求7的权利要求8-11中的任一项所述的装置，其中，所述轮廓包括一个或更多个比所述孔的直径薄的部分。

13.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，每个条板构件的厚度朝向所述条板构件的每个横向边缘渐缩。

14.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述第一条板构件和所述第二条板构件中的至少一者包括护罩部分，所述护罩部分从所述条板构件的主平面朝向连接位置延伸。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述护罩部分与所述链节相邻。

16.根据权利要求14或15所述的装置，其中，所述护罩部分包括用于接纳并保持连接两个相邻的链节的连接销的凹部。

17.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述第一条板构件包括第二加强构件，所述第二加强构件延伸到所述第一条板构件的所述本体中并且背离所述第一条板构件进一步延伸穿过所述链节并延伸到所述第二条板构件的所述本体中。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述链节包括位于两个所述连接销孔口之间的第二加强构件孔口。

19.根据权利要求17或18所述的装置，其中，所述第一条板构件和所述第二条板构件包括用于所述第二加强构件的第二孔。

20.一种组装用于材料输送的链式输送装置的方法，所述方法包括：

设置环链，所述环链包括一系列的链节，其中，相邻的链节在连接位置处彼此连接；

将第一加强构件***到第一条板构件中，使得所述第一加强构件延伸到所述第一条板构件的本体中，并且所述第一加强构件孔口的第一部分背离所述第一条板构件延伸；

使所述第一加强构件的所述第一部分穿过所述链节，使得所述第一条板构件位于链节的第一横向侧上并且使得第二部分背离所述链节的相反的第二横向侧延伸；以及

将所述第一加强构件的所述第二部分***到第二条板构件中，使得所述第一加强构件延伸到所述第二条板构件的本体中并且使得所述第二条板构件位于所述链节的相反的第二横向侧上。

21.根据权利要求20所述的方法，包括使所述第一加强构件在与所述连接位置间隔开的位置处穿过所述链节。

22.根据权利要求21所述的方法，包括在所述第一条板构件和所述第二条板构件处形成孔，并且在所述链节处形成第一加强构件孔口，所述孔和所述第一加强构件孔口均用于接纳所述第一加强构件。

23.根据权利要求22所述的方法，包括使所述第一加强构件的直径和所述第一加强构件孔口的直径形成为大致相等。

24.根据权利要求23所述的方法，包括通过过盈配合将所述第一加强构件保持在所述第一加强构件孔口和所述孔中的一者或两者内。

25.根据权利要求20-24中的任一项所述的方法，包括将所述第一加强构件***到所述第一条板构件和所述第二条板构件中一定距离，所述距离小于所述第一条板构件和所述第二条板构件的长度的一半。

26.根据权利要求20-25中的任一项所述的方法，包括由塑性材料或复合材料形成所述第一条板构件和所述第二条板构件。

27.根据权利要求20-26中的任一项所述的方法，包括使所述第一条板构件和所述第二条板构件中的至少一者形成为包括护罩部分，所述护罩部分从所述条板构件的主平面朝向连接位置延伸。

28.根据权利要求27所述的方法，包括使所述护罩部分形成为包括用于接纳并保持连接两个相邻的链节的所述连接销的凹部。