一種用于蛆料分離的并聯(lián)振動篩的制作方法

本發(fā)明主要涉及固體農(nóng)業(yè)廢棄物處理中的農(nóng)業(yè)生物物料多維振動篩分設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及的是一種用于蛆料分離的并聯(lián)振動篩。

技術(shù)背景

振動篩是處理物料顆粒分級和分選的設(shè)備，目前已經(jīng)成熟應(yīng)用于化工、冶金、煤炭、建筑、石油、水利等工業(yè)部門，也普遍地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)谷物篩分、種子分選、有機肥料的翻拋等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。這些傳統(tǒng)振動篩的運動軌跡單一、物料在篩網(wǎng)上很難快速均勻分布、易于堵塞篩網(wǎng)、透篩率低、自由度低、設(shè)備整體體積過大、成本較高、并且容易引起共振從而降低振動篩的使用壽命，一般多為直線振動篩、圓振動篩。

利用固體畜禽糞便來飼養(yǎng)蠅蛆一方面可以消耗大量的固體畜禽糞便減少環(huán)境污染，另一方面可以為規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)提供所需要的高蛋白活體餌料。目前，畜禽糞養(yǎng)殖蠅蛆行業(yè)的現(xiàn)狀主要是采用人工操作為主，機械化和自動化程度較低，以分散的小規(guī)模個體養(yǎng)殖戶為主，工廠化程度較低，其中最關(guān)鍵的問題是缺少蠅蛆養(yǎng)殖生產(chǎn)鏈中成熟蠅蛆與畜禽糞培養(yǎng)基的快速可控式分離技術(shù)，目前幾乎為不可控的利用蠅蛆生物學(xué)特性的非機械式分離技術(shù)，效率低而且不可控。

本發(fā)明設(shè)計的基于并聯(lián)機構(gòu)的蠅蛆分離振動篩，能夠彌補現(xiàn)有蠅蛆分離處理技術(shù)的不足，實現(xiàn)蠅蛆和固體畜禽糞顆粒的快速可控分離，大大地提高了篩分效率，而且整體設(shè)備的體積較小，剛度大，篩分性能穩(wěn)定可靠，對工廠化應(yīng)用具有現(xiàn)實意義。其中，并聯(lián)機構(gòu)(parallelmechanism，簡稱pm)，定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接，機構(gòu)具有兩個或兩個以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機構(gòu)。其中，任一基本回路數(shù)為ν的并聯(lián)機構(gòu)(pkm，parallelkinematicmechanism)是由動平臺(movingplatform)、靜平臺(fixedbased)及兩者之間并聯(lián)(ν+1)個單開鏈支路組成，該概念來源于《機器人機構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)學(xué)》，機械工業(yè)出版社第55頁。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)存在的問題，提供了一種用于蛆料分離的并聯(lián)振動篩，該裝置運用并聯(lián)機構(gòu)技術(shù)處理蛆料分離問題，能夠解決目前固體畜禽糞養(yǎng)殖蠅蛆的關(guān)鍵問題，實現(xiàn)蛆料的快速可控式機械分離，大大提高蛆料分離的篩分效率，并且并聯(lián)機構(gòu)具有其自身的優(yōu)越性，且該裝置的剛度大、總體尺寸較小、驅(qū)動裝置可以位于或者接近于機架，整體質(zhì)量較輕，本發(fā)明的并聯(lián)機構(gòu)蛆料振動篩對實現(xiàn)工廠化應(yīng)用具備現(xiàn)實意義。

本發(fā)明技術(shù)實現(xiàn)是通過以下方案實現(xiàn)的：一種用于蛆料分離的并聯(lián)振動篩，該并聯(lián)振動篩包括靜平臺、第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈以及篩框；所述第一支鏈、第二支鏈以及第三支鏈的末端的運動副虎克鉸均與篩框相連接；所述篩框位于靜平臺的正下方；所述第一支鏈首端的球副與靜平臺相連接，所述第三支鏈首端的主動錐齒輪通過動力源與靜平臺相連，且主動錐齒輪與靜平臺中的導(dǎo)軌呈垂直位置關(guān)系。

所述第一支鏈包括球副、虎克鉸ⅰ、轉(zhuǎn)動副和連桿；所述四個轉(zhuǎn)動副與四個連桿相互連接組成一個平行四邊形結(jié)構(gòu)；所述球副通過連桿ⅰ與連桿ⅱ相連接；所述連桿ⅵ一端設(shè)置在連桿ⅴ上，ⅵ連桿另一端帶動與虎克鉸ⅰ相連接的篩框做繞y軸的轉(zhuǎn)動和繞x軸的轉(zhuǎn)動運動。

所述第二支鏈包括滑塊、滑槽、轉(zhuǎn)動輪、曲柄、轉(zhuǎn)動副、固定導(dǎo)軌槽、連桿ⅶ和虎克鉸ⅱ；所述滑塊、滑槽和轉(zhuǎn)動輪、曲柄組成了曲柄滑塊機構(gòu)，所述滑槽固定在轉(zhuǎn)動輪上，所述第二支鏈首端為轉(zhuǎn)動輪，第二支鏈中的連桿ⅶ穿過固定導(dǎo)軌槽，且其軸線與固定導(dǎo)軌槽的軸線方向保持平行位置關(guān)系；所述連桿ⅶ的首端與轉(zhuǎn)動副相連接，末端與虎克鉸ⅱ相連接，從而實現(xiàn)篩框的沿著y軸的平移振動。

所述第三支鏈包括錐齒輪、連桿ⅷ、移動副和虎克鉸ⅲ；從動錐齒輪輸出軸與連桿ⅷ相連接，連桿ⅷ通過移動副與虎克鉸ⅲ相連接；從而帶動篩框?qū)崿F(xiàn)沿著z軸的平移振動。

所述第一支鏈、第二支鏈以及第三支鏈的末端運動副虎克鉸均與篩框相連接，同時啟動第一支鏈、第二支鏈以及第三支鏈的動力源即可實現(xiàn)篩框繞y軸的轉(zhuǎn)動和繞x軸的轉(zhuǎn)動振動，以及沿著y軸的平移振動和沿著z軸的平移振動；第一支鏈的轉(zhuǎn)動副，第二支鏈的轉(zhuǎn)動輪和第三支鏈的主動錐齒輪是各自支鏈上動力輸入的主動副。

該分離振動篩可以根據(jù)使用者的客觀需要，任意啟動各個支鏈的動力源，啟動組合可以為：單獨啟動方式第一支鏈單獨啟動、第二支鏈單獨啟動、第三支鏈單獨啟動；兩兩組合啟動方式：同時啟動第一支鏈和第二支鏈、同時啟動第一支鏈和第三支鏈、同時啟動第二支鏈和第三支鏈；三條支鏈全部啟動方式：同時啟動第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈，根據(jù)不同的啟動方式，篩框可以獲得不同的振動篩分運動方式。

所述動力源為電機。

所述靜平臺為四邊形框架。

有益效果：

1.該裝置運用并聯(lián)機構(gòu)技術(shù)處理蛆料分離問題，能夠解決目前固體畜禽糞養(yǎng)殖蠅蛆的關(guān)鍵問題，實現(xiàn)蛆料的快速可控式機械分離，大大提高蛆料分離的篩分效率，并且并聯(lián)機構(gòu)具有其自身的優(yōu)越性，且該裝置的剛度大、總體尺寸較小、驅(qū)動裝置可以位于或者接近于機架，整體質(zhì)量較輕，本發(fā)明的并聯(lián)機構(gòu)蛆料振動篩對實現(xiàn)工廠化應(yīng)用具備現(xiàn)實意義。

2.篩框連接的運動副均采用虎克鉸連接，而傳統(tǒng)振動篩設(shè)計時采用球副或者轉(zhuǎn)動副通常在負載運轉(zhuǎn)時，球副或者轉(zhuǎn)動副通常由于強度不夠產(chǎn)生運轉(zhuǎn)緊急卡死狀態(tài)，導(dǎo)致動力輸入電機瞬間停轉(zhuǎn)，在不可預(yù)估的瞬間也有可能瞬間恢復(fù)工作，存在較大的安全隱患問題。而本發(fā)明的振動篩，可以克服傳統(tǒng)振動篩在振動頻率上偏小、支鏈剛度不夠、篩分性能不理想的困難，在啟動振動篩三條支鏈的動力源的時候，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)第二支鏈的動力源的轉(zhuǎn)速，得到最佳的振動頻率以及振動篩分效果，但是振動篩的其他支鏈上動力源產(chǎn)生的運動不受影響。

3.本發(fā)明的振動篩可以實現(xiàn)篩框繞y軸的轉(zhuǎn)動和繞x軸的轉(zhuǎn)動，沿著y軸的平移振動和沿著z軸的平移振動篩分運動，其中振動篩繞y軸轉(zhuǎn)動的振動篩分是通過球副、連桿、由轉(zhuǎn)動副和連桿組成的平行四邊形結(jié)構(gòu)、連桿，以及虎克鉸所組成的支鏈實現(xiàn)振動篩分的；振動篩繞x軸的轉(zhuǎn)動是通過球副、連桿、由轉(zhuǎn)動副和連桿組成的平行四邊形結(jié)構(gòu)、連桿，以及虎克鉸所組成的支鏈實現(xiàn)振動篩分的；沿著z軸的平移振動是通過錐齒輪轉(zhuǎn)動并且改變運動反向帶動錐齒輪轉(zhuǎn)動，錐齒輪沿著連桿推動移動副在z軸方向沿著直線運動，通過移動副的直線運動帶動與篩框相連的虎克鉸運動，最終帶動篩框?qū)崿F(xiàn)沿著z軸做豎直方向的平移運動。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明的總裝機構(gòu)原理示意圖；

圖2所示為本發(fā)明圖1中的第一支鏈機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3所示為本發(fā)明圖1中的第二支鏈機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4所示為本發(fā)明圖1中的第三支鏈機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記如下：

1-球副；2-連桿??；3-轉(zhuǎn)動副ⅰ；4-連桿ⅱ；5-轉(zhuǎn)動副ⅱ；6-連桿ⅸ；7-連桿ⅹ；8-轉(zhuǎn)動副ⅲ；9-連桿ⅴ；10-轉(zhuǎn)動副ⅳ；11-連桿?；12-虎克鉸??；13-滑塊；14-滑槽；15-轉(zhuǎn)動輪；16-曲柄；17-轉(zhuǎn)動副ⅴ；18-固定導(dǎo)軌槽；19-連桿ⅶ；20-虎克鉸ⅱ；21-篩框；22-虎克鉸ⅲ；23-移動副；24-連桿ⅷ；25-從動錐齒輪；26-主動錐齒輪；27-導(dǎo)軌；28-靜平臺?。?9-靜平臺ⅱ。

具體實施方式

本發(fā)明技術(shù)實現(xiàn)是通過以下方案實現(xiàn)的：一種用于蛆料分離的并聯(lián)振動篩，其包括靜平臺、第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈以及篩框，其中篩框位于靜平臺的正下方；第一支鏈的首端球副與靜平臺相連，末端與篩框相連接；第二支鏈首端與動力輸入轉(zhuǎn)動輪相連，末端與篩框相連；第三支鏈首端錐齒輪與靜平臺相連，末端虎克鉸與篩框相連。初始安裝時，靜平臺所在平面和篩框所在的平面是相互平行的。

第一支鏈包括球副1、虎克鉸ⅰ12、四個轉(zhuǎn)動副3、5、8、10、六個連桿2、4、6、7、9、11；轉(zhuǎn)動副ⅰ3的兩端與連桿ⅱ4和連桿ⅸ6相連接，轉(zhuǎn)動副ⅱ5的兩端與連桿ⅱ4和連桿ⅹ7相連接，轉(zhuǎn)動副ⅲ8的兩端與連桿ⅸ6和連桿ⅴ9相連接，轉(zhuǎn)動副ⅳ10的兩端與連桿ⅹ7和連桿ⅴ9相連接，轉(zhuǎn)動副3、5、8、10和連桿4、6、7、9相互連接組成一個平行四邊形結(jié)構(gòu)。啟動第一支鏈的動力源，通過由轉(zhuǎn)動副3、5、8、10和連桿4、6、7、9相互連接組成一個平行四邊形結(jié)構(gòu)將動能傳遞給與篩框21相連接的虎克鉸ⅰ12，從而帶動篩框21實現(xiàn)繞y軸的轉(zhuǎn)動和繞x軸的轉(zhuǎn)動。

第二支鏈包括滑塊13、滑槽14、轉(zhuǎn)動輪15、曲柄16、轉(zhuǎn)動副17、固定導(dǎo)軌槽18、連桿ⅶ19、虎克鉸ⅱ20?；瑝K13、滑槽14和轉(zhuǎn)動輪15、曲柄16組成了曲柄滑塊機構(gòu)，滑槽14固定在轉(zhuǎn)動輪15上，連桿ⅶ19的軸線與固定導(dǎo)軌槽18的軸線平行，連桿ⅶ19的首端與轉(zhuǎn)動副17相連接，末端與虎克鉸ⅱ20相連接。空載靜止時，曲柄滑塊機構(gòu)13、14、16的位置隨意，但是連桿ⅶ19的軸線方向必定與固定導(dǎo)軌槽18的軌道軸線方向保持平行位置關(guān)系。啟動第二支鏈的動力源，轉(zhuǎn)動輪15獲得相應(yīng)的動力進行轉(zhuǎn)動，滑塊13在轉(zhuǎn)動輪15的轉(zhuǎn)動帶動下，在滑槽18進行來回反復(fù)滑動，曲柄16在滑塊13的運動下，進行圓周轉(zhuǎn)動，曲柄16帶動連桿ⅶ19沿著固定導(dǎo)軌槽18進行往復(fù)直線運動，連桿ⅶ19帶動與篩框21相連接的虎克鉸ⅱ20運動，從而實現(xiàn)篩框21的沿著y軸的平移振動。

第三支鏈包括錐齒輪26、25、連桿ⅷ24、移動副23、虎克鉸ⅲ22。啟動第三支鏈的動力源時，動力源通過主動錐齒輪26轉(zhuǎn)動帶動錐齒輪25改變轉(zhuǎn)動方向進行轉(zhuǎn)動，隨著從動錐齒輪25轉(zhuǎn)動帶動移動副23沿著連桿ⅷ24在z軸方向運動，最后通過虎克鉸ⅲ22傳遞到篩框21，從而帶動篩框21實現(xiàn)沿著z軸的平移振動。

上面所述的三條支鏈即第一支鏈、第二支鏈以及第三支鏈的末端運動副虎克鉸12、20、22共同與篩框21相連接，輸入各個支鏈的動力源，驅(qū)動三條支鏈即可實現(xiàn)篩框繞y軸的轉(zhuǎn)動和繞x軸的轉(zhuǎn)動，沿著y軸的平移振動和沿著z軸的平移振動。第一支鏈的轉(zhuǎn)動副5，第二支鏈的轉(zhuǎn)動輪15和第三支鏈的主動錐齒輪26是各自支鏈上動力輸入的主動副。

本發(fā)明提及的一種用于蛆料分離的并聯(lián)振動篩，包含第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈、靜平臺28、29以及篩框21。其中篩框21位于靜平臺28、29的正下方位置；第一支鏈的首端與靜平臺ⅱ29的軸向位置在初始安裝時呈垂直方向位置關(guān)系，靜平臺ⅱ29上側(cè)的軌道相對第一支鏈首端在工作時相對靜止，末端與篩框21相連接；第二支鏈的首端與動力源的輸入的轉(zhuǎn)動輪15相連接，末端的虎克鉸ⅱ20與篩框21相連接，在安裝的過程中連桿ⅶ19的軸線方向與固定導(dǎo)軌槽18的槽形軸線的方向呈平行位置關(guān)系；第三支鏈的首端主動錐齒輪26與靜平臺ⅰ28的軌道27相連接，并且軌道27的軌道軸線方向與主動錐齒輪26的安裝軸線呈垂直方向位置關(guān)系，軌道27上安裝有帶動主動錐齒輪26運動的電機，末端的虎克鉸ⅲ22與篩框21相連接，在初始安裝的時候，第三支鏈與篩框21呈垂直位置關(guān)系；初始安裝結(jié)束后，靜平臺28、29所在平面與篩框21的所在平面呈平行位置關(guān)系，第一支鏈和第三支鏈的軸線與靜平臺28、29以及篩框21呈垂直位置關(guān)系；第二支鏈的曲柄滑塊13、14、16機構(gòu)的位置任意，但是第七連桿19的軸線位置必須與固定導(dǎo)軌槽18的槽形軸線的方向呈平行位置關(guān)系。第一支鏈包括球副1、虎克鉸ⅰ12、轉(zhuǎn)動副3、5、8、10和連桿2、4、6、7、9、11；轉(zhuǎn)動副3的兩端與連桿ⅰ4和第三連桿6相連接，轉(zhuǎn)動副5的兩端與連桿ⅰ4和連桿ⅹ7相連接，轉(zhuǎn)動副8的兩端與第三連桿6和連桿9相連接，轉(zhuǎn)動副10的兩端與連桿ⅹ7和連桿9相連接，轉(zhuǎn)動副3、5、8、10和連桿4、6、7、9相互連接組成一個平行四邊形結(jié)構(gòu)。第二支鏈包括滑塊13、滑槽14、轉(zhuǎn)動輪15、曲柄16、轉(zhuǎn)動副17、固定導(dǎo)軌槽18、連桿ⅶ19、虎克鉸ⅱ20；滑塊13、滑槽14和轉(zhuǎn)動輪15、曲柄16組成了曲柄滑塊機構(gòu)，滑槽14固定在轉(zhuǎn)動輪15上，連桿ⅶ19的軸線與固定導(dǎo)軌槽18的軸線平行，連桿ⅶ19的首端與轉(zhuǎn)動副17相連接，末端與虎克鉸ⅱ20相連接；空載靜止時，曲柄滑塊機構(gòu)13、14、16的位置任意，但是第七連桿19的軸線方向必定與固定導(dǎo)軌槽18的軌道軸線方向保持平行位置關(guān)系。第三支鏈包括錐齒輪26、25、連桿ⅷ24、移動副23和虎克鉸ⅲ22。同時啟動三條支鏈的動力源，可以實現(xiàn)篩框21繞y軸的轉(zhuǎn)動和繞x軸的轉(zhuǎn)動，沿著y軸的平移振動和沿著z軸的平移振動篩分運動。

本發(fā)明的工作過程如下：

啟動第一支鏈的動力源，電機帶動轉(zhuǎn)動副5轉(zhuǎn)動，并且?guī)铀膫€轉(zhuǎn)動副3、5、8、10和四個連桿4、6、7、9相互連接組成一個平行四邊形結(jié)構(gòu)做一定幅度的擺動振動，通過連桿11帶動與虎克鉸ⅰ12相連接的篩框21做繞y軸的轉(zhuǎn)動和繞x軸的轉(zhuǎn)動運動；啟動第二支鏈的動力源，電機帶動轉(zhuǎn)動輪15轉(zhuǎn)動，曲柄滑塊13、14、16機構(gòu)在轉(zhuǎn)動輪15的轉(zhuǎn)動下帶動連桿ⅶ19在固定導(dǎo)軌槽18的槽線方向做往復(fù)平移運動，從而帶動與虎克鉸ⅱ20相連的篩框21在y軸方向做直線平移運動；啟動第三支鏈的動力源，電機帶動主動錐齒輪26轉(zhuǎn)動，通過齒輪嚙合改變轉(zhuǎn)向并且?guī)訌膭渝F齒輪25轉(zhuǎn)動，移動副23在從動錐齒輪25轉(zhuǎn)動的帶動下，在z軸方向做直線平移運動，從而帶動與虎克鉸ⅲ22相連的篩框21做沿著z軸方向的垂直運動。同時啟動三條支鏈的動力源，可以使得篩框21實現(xiàn)繞y軸的轉(zhuǎn)動和繞x軸的轉(zhuǎn)動的振動篩分運動，以及沿著y軸的平移振動和沿著z軸的平移振動篩分運動。本發(fā)明的基于并聯(lián)機構(gòu)的蛆料分離振動篩在實際應(yīng)用的時候，可以根據(jù)使用者的客觀需要，任意啟動各個支鏈的動力源，啟動組合可以為：單獨啟動方式第一支鏈單獨啟動、第二支鏈單獨啟動、第三支鏈單獨啟動；兩兩組合啟動方式：同時啟動第一支鏈和第二支鏈、同時啟動第一支鏈和第三支鏈、同時啟動第二支鏈和第三支鏈；三條支鏈全部啟動方式：同時啟動第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈，根據(jù)不同的啟動方式，篩框21可以獲得不同的振動篩分運動方式。

所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。