复合式刮板排屑机

技术领域

本发明涉及机床辅助设备，具体的涉及一种复合式刮板排屑机。

背景技术

不同的加工工况，对排屑机的形式与种类有着不同的要求，例如：常规刮板式排屑机由于其结构是循环链条带动若干刮板运转，当用于较长切屑的工况时切屑会在前后轴和上下层刮屑板上缠绕，导致刮板变形、链条卡滞等故障，同时常规刮式排屑机用于轻质易漂浮切屑的排出时，效果也不佳。需要说明的是通用性机床在客户现场的加工情况往往是多样性的，随着加工工件的切换机床刀具、机床进给量等都不同，所以切屑形态同样会发生变化，这样就要求排屑机具有较高的通用性。

现有技术中，排屑机经常是根据机床实际加工工况进行设计，所以不同的加工工况对应的排屑机形式多样，不利于产品标准化和通用性，也不利于生产组织工作，效率低且成本高。用户在选用产品时也会出现选择困难和不确定的问题。

发明内容

基于此，有必要针对非标和通用性差的问题，提供一种复合式刮板排屑机。复合式刮板排屑机通过在回转环形链之间增加隔板，将环形链分成独立的两层，这样在输送长屑时就避免缠绕的问题；在输送质地轻的碎屑通过隔板可以避免漂浮的问题。

一种复合式刮板排屑机，包括壳体、驱动装置、第一导向装置、第二导向以及输送装置，所述输送装置包括第一环形链、第二环形链和刮板，所述第一环形链和所述第二环形链平行设置在所述壳体内的两侧；所述驱动装置转动连接在所述第一环形链和所述第二环形链的一端，所述第一导向装置连接在所述第一环形链和所述第二环形链的另一端，所述第二导向装置位于所述驱动装置和述第一导向装置之间且与所述第一环形链和所述第二环形链的底层链条配合；所述驱动装置驱动所述第一环形链和所述第二环形链沿所述第一导向装置和所述第二导向装置在所述壳体内回转；所述壳体内设置有隔板，所述隔板位于所述第一环形链和所述第二环形链内且靠近上层链条；所述刮板的一端与所述第一环形链固定连接，所述刮板的另一端与所述第二环形链固定连接；所述刮板的工作面延伸段与所述隔板的工作面和/或所述壳体底部相交。

通过在排屑机壳体内设置隔板，一方面将环形链和刮板分为上下两层，互不影响，避免输送长屑时出现缠绕上下层刮板和环形链的故障，影响输送效率及使用寿命；另一方面，刮板的延伸段与隔板工作面相交，会形成排屑通道，可以通过隔板进行碎屑的输送，解决切屑漂浮的问题。这样排屑机既可以排长屑也可以排碎屑，适用范围广，通用性更强，用户在选型时也更加方便快捷。

在其中一个实施例中，所述第二导向装置可转动的与所述第一环形链和所述第二环形链连接。

在其中一个实施例中，所述第二导向装置包括第一固定部、第二固定部、第一回转部、第二回转部和过滤网，所述第一固定部和所述第二固定部分别固定在所述壳体的两外侧且所述第一固定部与所述第二固定部的侧面中间分别设置有同轴的通孔；所述第一回转部和所述第二回转部背离的一端分别嵌入所述第一固定部与所述第二固定部的通孔内；所述第一回转部和所述第二回转部相对的一端与所述过滤网的两侧固定连接；所述第一回转部和所述第二回转部在所述过滤网与各所述固定部之间设有与所述第一环形链和所述第二环形链配合的连接部；所述第一环形链和所述第二环形链运行时，带动所述第一回转部、所述第二回转部和所述过滤网转动。

转动的第二导向组件不仅可以作为环形链的导线压紧装置，还可以对排屑机内的切削液进行过滤，实现排屑过滤双重功能。

在其中一个实施例中，所述第一固定部包括圆形端面盖板和与所述圆形端面盖板同轴设置的固定环，所述固定环的一侧面设有与所述固定环同轴的凹槽，所述固定环通过紧固件与所述圆形端面盖板固定连接且所述凹槽朝向所述圆形端面盖板；所述端面盖板在匹配所述凹槽的位置设有通孔，所述通孔外接进水管；所述壳体设有匹配所述固定环的圆孔，所述固定环穿过所述圆孔置于所述壳体内；所述圆形端面盖板靠近所述固定环的一面与所述壳体固定连接；所述第一回转部包括第一圆环第二圆环和链轮，所述第一圆环套置在所述第二圆环的一端外圆面上且通过紧固件径向方向将所述第一圆环与所述第二圆环连接为整体；所述链轮套置在所述第一圆环靠近所述第二圆环的一端；所述第一圆环远离所述第二圆环的一端穿过所述固定环嵌入所述圆形端面盖板内；所述第二圆环远离所述第一圆环的一端与所述过滤网连接。

往圆形端面盖板上的进水管提供一定压力的液体，带有压力的液体会形成一层水封，隔绝壳体内进入圆环的碎屑和脏液，起到密封作用。并且该结构无需使用水封、盘根等密封圈，可减少磨损老化的隐患，提高使用寿命，延长维护保养周期。

在其中一个实施例中，所述固定环的凹型槽截面为方形，所述第一固定部还包括密封环，所述第一圆环在靠近所述圆形端面盖板的一端设有凸起圆环，所述凸起圆环的外圆面与所述方向凹槽靠近所述第一圆环的一侧平齐；所述密封环位于所述固定环方形凹槽内且内环面靠近所述凸起圆环的外圆面；所述密封环一侧面与所述固定环的凹槽底面靠近，另一侧面与所述端面盖板靠近。

凸起圆环与密封环的设置使得导向装置形成迷宫结构，进一步隔绝了碎屑及脏液进入环内的隐患，密封效果更好。

在其中一个实施例中，所述第一圆环与所述第二圆环的套置部分之间设有密封圈，所述密封圈内圈套置于所述第二圆环的外圆面上，所述密封圈的外圈嵌入所述第一圆环的内圆面上。

第一圆环与第二圆环相对固定，它们之间设置密封圈属于静密封，密封圈磨损小且密封可靠。

在其中一个实施例中，所述第二导向装置包括对称设置在所述壳体两侧第一组端盖导轨组件和第二组端盖导轨组件；所述第一组端盖导轨组件包括盖板、导轨和导轨支撑，所述导轨支撑一端与所述盖板固定连接，另一端与所述导轨固定连接；所述盖板与所述壳体侧面固定连接，所述导轨匹配所述第一环形链并压实所述第一环形链。

端盖导轨组件结构简单，可以适用于常规的排屑场合，用户可以根据实际需求灵活选择。

在其中一个实施例中，所述刮板为平板，所述平板与所述第一环形链和所述第二环形链连接的部位设置有连接座，所述连接座通过紧固件与环形链固定连接。

在其中一个实施例中，所述刮板沿所述壳体的宽度方向间隔设置若干通孔，用于切削液的回流。

在其中一个实施例中，所述刮板的一端沿环形链运行方向弯折形成截面为弧形的弧形刮板。

复合式刮板排屑机通过在壳体内设置隔板，将环形链和刮板分为上下独立的两层，既解决了长屑缠绕问题又避免了碎屑漂浮的问题。中间回转装置根据实际工况既可以采用滚筒过滤装置又可以采用端盖和导轨组合，既能应用于切削液精度要求高的场合又可以用于一般成本要求低的场合，并且无需制作其他辅助设备直接更换即可。一机多用，极大程度的实现了排屑机的标准化和通用性，不但有利于生产制作，而且用户选择及使用也极为方便。

附图说明

图1为复合式刮板排屑机的整体剖视示意图；

图2为环形链与刮板的安装示意图；

图3为第二导向装置可转动实施例的剖视示意图；

图4为第二导向装置为端盖导轨组件的轴侧示意图；

图5为平刮板示意图；

图6为带回水孔刮板的示意图；

图7为弧形刮板的示意图；

附图中:10-壳体，11-隔板；20-驱动装置，30-第一导向装置，40-第二导向装置，41-第一固定部，411-圆形端面盖板，412-固定环，413-密封环，42-第二固定部，43-第一回转部，431-第一圆环，432-第二圆环，433-链轮，44-第二回转部，45-过滤网，46-端盖，47-导轨，48-导轨支撑，49-螺栓，50-输送装置，51-第一环形链，52-第二环形链，53-刮板，531-平板，532-带孔刮板，533-弧形刮板，60-接屑口。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式中，一种复合式刮板排屑机，包括壳体、驱动装置、第一导向装置、第二导向以及输送装置；所述输送装置包括第一环形链、第二环形链和刮板，所述第一环形链和所述第二环形链平行设置在所述壳体内的两侧；所述驱动装置转动连接在所述第一环形链和所述第二环形链的一端，所述第一导向装置连接在所述第一环形链和所述第二环形链的另一端，所述第二导向装置位于所述驱动装置和述第一导向装置之间且与所述第一环形链和所述第二环形链的底层链条配合；所述驱动装置驱动所述第一环形链和所述第二环形链沿所述第一导向装置和所述第二导向装置在所述壳体内回转；所述壳体内设置有隔板，所述隔板位于所述第一环形链和所述第二环形链内且靠近上层链条；所述刮板的一端与所述第一环形链固定连接，所述刮板的另一端与所述第二环形链固定连接；所述刮板的工作面延伸段与所述隔板的工作面和/或所述壳体底部相交。

通过在排屑机壳体内设置隔板，一方面将环形链和刮板分为上下两层，互不影响，避免输送长屑时出现缠绕上下层刮板和环形链的故障，影响输送效率及使用寿命；另一方面，刮板的延伸段与隔板工作面相交，会形成排屑通道，可以通过隔板进行碎屑的输送，解决切屑漂浮的问题。这样排屑机既可以排长屑也可以排碎屑，适用范围广，通用性更强，用户在选型时也更加方便快捷。

下面结合具体实施例对所述复合式刮板排屑机进行说明，以进一步理解所述复合式刮板排屑机的构思，请参阅图1-2所示，一种复合式刮板排屑机，包括壳体10，壳体包括水平段与提升段。提升段的最高处安装驱动装置20，水平段远离提升段的一端安装第一导向装置30，在提升段与水平段相交处安装第二导向装置40。输送装置50包绕驱动装置、第一导向装置和第二导向装置。具体的，驱动装置包括驱动链轮和驱动电机，驱动链轮通过轴设置在壳体内部两侧，由驱动电机驱动回转。该结构是本领域常规设置，本实施例不做详细介绍。进一步的，输送装置包括第一环形链51、第二环形链52和刮板53，第一环形链和第二环形链平行的设置在壳体的两侧，且其一端包绕驱动链轮，另一端包绕第一导向装置。第二导向装置位于第一环形链和第二环形链之间且与底层链条配合。这样，驱动电机启动，可带动第一环形链和第二环形链沿第一导向装置和第二导向装置在壳体内回转。

为了实现刮板排屑机排屑功能，在第一环形链和第二环形链之间间隔固定安装多个刮板。进一步的，壳体10内设置有隔板11，隔板位于第一环形链和第二环形链内且其工作面与上层环形链的运行轨迹平行。最优的，隔板焊接在壳体的两侧面，且靠近上层环形链。其沿环形链运行方向的一端靠近驱动链轮，另一端靠近第一导向装置。需要说明的是，第一导向装置可以是连接轴结构，环形链包绕进行滚动；还可以是链轮组合，通过与环形链啮合回转。更具体的，刮板的工作面延伸段与隔板的工作面和/或壳体的底板相交，这样刮板与隔板和壳体底板之间形成排屑通道。环形链运行时，刮板与隔板的排屑通道可将隔板上的切屑刮出，刮板与壳体底板的排屑通道可将壳体内的切屑刮出。当需要排长屑时，由于隔板将环形链和刮板分为两层，所以长屑不会将上下刮板缠绕。当湿式加工需要输送质地较轻的切屑时，切削液通过隔板渗漏在底部，碎屑留在隔板上通过刮板排出，避免了漂浮的问题。实现一机多用，通用性大大提高。并且排屑机有两条排屑通道,可根据实际工况顺时针或逆时针转动,无需改变结构，通用性强且适用范围大。而常规排屑器只有一条排屑通道,而且排屑机只能沿一个方向运转，局限性较大。

最优的，刮板与隔板的工作面和壳体底板贴合，且刮板运行时垂直隔板和底板设置，这样排屑效率最高且排除最彻底。

进一步的，第二导向装置可转动与第一环形链与第二环形链连接，通过与环形链啮合更好的实现环形链的导向压紧。

在一实施例中，第二导向装置可以作为过滤装置，对排屑机内的切削液进行过滤，使得排屑机在不改变原有结构的情况下实现排屑过滤双重作用。具体的，参照附图2所示，第二导向装置40包括第一固定部41、第二固定部42、第一回转部43、第二回转部44和过滤网45。第一固定部和第二固定部分别对称的固定在壳体的两侧，并且侧面中间分别设置有同轴的通孔，用于过滤后的切削液流出。第一回转部和第二回转部背离的一端分别嵌入第一固定部和第二固定部的通孔内；第一回转部和第二回转部相对的一端与过滤网的两侧通过喉箍固定连接，形成一个整体。第一回转部和第二回转部在过滤网与各固定部之间设有与第一环形链和第二环形链配合的连接部；当第一环形链和所第二环形链运行时，带动第一回转部、第二回转部和过滤网转动。壳体内的切削液经过过滤网过滤后从固定部的通孔经由壳体排出供机床使用，切屑通过刮板排出。

在一实施例中，为了简化第二导向装置的过滤结构，提高密封性能，减少密封圈的使用，参照附图3所示，所述第一固定部41包括圆形端面盖板411和与所述圆形端面盖板同轴设置的固定环412。具体的，固定环412的一个侧面设有与固定环同轴的凹槽，通过螺栓将固定环安装在圆形端面盖板411上且凹槽朝向圆形端面盖板，这样凹槽与圆形端面盖板之间就形成一个环形的空腔。在圆形端面盖板匹配空腔的位置设通孔，通孔外接进水管。最优的，进水管外接过滤后的具有一定压力的干净液体。

进一步的，壳体在水平段与提升段相交处开有匹配固定环的圆孔，固定环穿过圆孔置于壳体内，然后圆形端面盖板靠近固定环的一面和壳体通过螺栓固定连接。需要说明的是，第一固定部和第二固定结构相同，对称安装在壳体的两侧。第一回转部43包括第一圆环431第二圆环432和链轮433。第一圆环套置在第二圆环的一端外圆面上。最佳的，第一圆环套在第二圆环的中间并且通过多个螺栓在径向将第一圆环与第二圆环连接为一个整体。链轮433套置在第一圆环靠近第二圆环的一端并焊接在第一圆环上。第一圆环远离第二圆环的一端穿过固定环嵌入后圆形端面盖板内，此时链轮与第一环形链啮合。通过环形链的运行可以带动第一圆环和第二圆环相对固定环和圆形端面盖板回转。

需要说明的是，第二回转部可与第一回转部的结构及安装方式相同，第二回转部与第二固定部匹配后，其上的链轮与第二环形链啮合。过滤网可以采用聚氨酯材质的方型滤网通过喉箍将两端的第二圆环包裹，也可以采用金属筒状的滤网套置在两端的第二圆环上，通过喉箍箍紧。这样过滤网与第一圆环和第二圆环就形成一个密封腔体。

在一实施例中，为了使得回转部与固定部的结构更加紧凑，密封结构更加可靠。在第一圆环靠近圆形端面盖板的一端设有凸起圆环，凸起圆环的一侧靠近固定环凹槽开口的一面，另一面与圆形端面盖板靠近壳体的一侧平齐。最佳的，固定环的凹槽截面为方形，这样凹槽靠近第一圆环的一侧与凸起圆环的外圆面平齐。固定部还设置有密封环413，密封环位于固定环方形凹槽内且内环面靠近所述凸起圆环的外圆面。密封环的两侧分别与方向凹槽的底面和圆形端面盖板靠近。这样第一圆环、固定环及密封环之间形成一个迷宫结构。可以更加有效的阻挡过滤网外部的碎屑进入过滤网内。需要说明的是，密封环的外圈位于端面盖板通孔内，即密封环位于环形空腔的最小一圈上。

再参照附图1所示，排屑机工作时，机床排出的切屑和切削液进入排屑机接屑口60内，切屑通过刮板排出排屑机外统一处理。切屑液经过过滤网进行过滤后，过滤后的切削液从第一圆环、固定环和端盖中间的圆孔内流出壳体外供机床重复使用；还有一部分过滤后的切削液通过进水管高压打入环形空腔内。此时，环形空腔内部的切削液压力高于外部，过滤后的切削液从环形空腔靠近第一圆环外侧凸起圆环结构处的间隙从内向外流出，用过滤后的切削液有效的阻止了过滤前的切削液由上述间隙进入圆环内，进而阻止过滤前的切削液进入过滤后切削液区域。即，过滤网与排屑机壳体之间形成一个脏液腔体，过滤网内部形成一个净液腔体，通过回转部与固定部的结构将过滤后的切削液与未过滤的切削液动态分割，实现切削液的高精度过滤。

整个过程无需易损的密封元件，可靠的解决了密封及过滤失效的问题，提高切削液的过滤精度，延长过滤结构的使用寿命，降低维护成本。

在一实施例中，为了进一步降低第一圆环与第二圆环的制作精度及配合精度，也为了第一圆环与第二圆环配合的密封性，在第一圆环与第二圆环套置重合的部分嵌入橡胶密封圈。具体的，在第二圆环的外圆面上开设匹配密封圈的凹槽，密封圈套置在凹槽上，第一圆环套置在密封圈的外圆上。最佳的，密封圈凸出第二圆环的高度大于第一圆环与第二圆环之间的间隙。这样即使第一圆环与第二圆环的制作和配合精度降低，通过密封圈的弹性伸缩也不会影响二者之间的密封性。这种静态密封不但结构简单、使用方便而且密封可靠且、使用寿命长，无需频繁维护。

在一实施例中，为了保证通用性，实现标准化设计及制作，也为了进一步控制成本，简化结构，复合式刮板排屑机的第二导向装置可采用包括对称设置在壳体两侧的端盖导轨组件。参照附图4所示，端盖导轨组件包括盖板46、弧形导轨47和导轨支撑48。具体的，导轨支撑有三个，均布设置。并且其一端与盖板焊接连接，另一端通过螺栓与导轨固定连接。盖板通过均布的螺栓49固定连接在壳体外侧，并将导轨伸入壳体内且底部弧形面分别压实两侧的环形链。此时常规的刮板排屑机就形成。

当复合式刮板排屑机应用在过滤要求高的场合时，只需将壳体两侧的端盖导轨组件更换为带过滤网的圆筒，即将常规刮板排屑机上的螺栓49松开，取下端盖导轨组件，然后更换为带过滤网的圆筒。无需改变排屑机的结构，一机多用，通用性大大提高。需要说明的是，导轨支撑也可以直接和导轨进行固定连接，然后再通过螺栓与盖板连接。导轨的弧形与环形链的运行轨迹匹配。

参照附图5所示，在一实施例中，刮板采用平板激光或冲切或机加下料制作，制作为平刮板531。在其两端焊接有连接座，连接座上开孔与环形链的附件进行连接。最优的，刮板垂直隔板或壳体底面设置，这样刮板比较陡，在排屑过程中可以避免切屑的粘结，使得排屑更为顺畅。

参照附图6所示，在一实施例中，为了避免刮板排屑的过程中携带切削液，在刮板沿壳体的宽度方向间隔设置多个通孔，形成带孔刮板532，用于切削液的回流。最优的，通孔设置为长宽比例很大的长方形孔，在排屑过程中切屑被阻挡在刮板与隔板或底板形成的排屑通道内排出，切屑液通过孔渗漏在壳体内，避免切削液在排屑过程中被携带，可减少浪费。另一方面排出的切屑更为干燥，便于后续的回收。

参照附图7所示，在一实施例中，为了提高排屑机的刮板强度及排屑量，刮板可以设置为截面形状为弧形的弧形刮板533，具体的，刮板的一端可沿环形链的运行方向弯折，形成弧形刮板。在弧形刮板的两侧中间位置也可设置连接座与环形链进行固定连接。

为了满足不同的工况或使用需求，排屑机的刮板可以是平板、带回水孔的刮板与弧形刮板的任意组合进行使用。例如：当排屑机需要处理比重较大、不易漂浮的切屑时，机床加工产生的切屑与切削液从接屑口60进入，首先落至隔板11上，环形链顺时针运转，切屑通过后轴进入隔板下方，可采用平刮板531或带孔刮板532将切屑从刮板与壳体底部形成的排屑通道从排屑口排出。

当排屑机需要处理比重较小、易漂浮的切屑时，机床加工产生的切屑与切削液从接屑口60进入，首先落至隔板11上，环形链逆时针运转，可采用直平板531或带回水孔的刮板532或弧形刮板533将切屑从刮板与隔板形成的排屑通道沿着隔板上表面刮出，从排屑口排出。少量切屑沿着切削液流量会被带入隔板下方，随着环形链逆时针运转，平板531或带回水孔的刮板532或弧形刮板533仍可将这部分切屑从隔板下方通过后轴带回隔板上方排出。如此，可减少上下层刮板之间的切屑，改善工作环境，利于延长设备的寿命，尤其适用于有带过滤的结构中。

需要说明的是，当排屑机需要处理的切屑颗粒较小时，优先的，排屑机选用平板531，可最大程度的提高输送效率与输送效果。当排屑机需要处理的切屑尺寸较大，优先的，排屑机选用带回水孔直刮板532，即可有效减少切削液带出又能避免切屑从回水孔泄露。当排屑机需要处理的切屑量较大时，优先的，排屑机选用弧形刮板533。因为弧形刮板强度较高，不易变形。并且选用弧形刮板时，环形链需要逆时针转动，这样切屑通过隔板与刮板形成的通道排出。避免大量切屑通过后轴进行壳体底部造成堵塞的问题。弧形刮板可以采用钣金件进行多道折弯，一方面增加强度，另一方面钣金件可以根据工况任意设计，取材及制作都较为方便。

本申请中由于刮板既可以与隔板形成排屑通道，又可以与壳体底部形成排屑通道，所述其既可以顺时针运转又可以逆时针运转。这样，用户可以根据不同工况选择合适的运转方向，只需操作不同按钮即可，无需改变排屑器的结构，通用性强。并且第二导向装置可以设置为转动的结构也可以设置为固定结构，对应的变为带有过滤排屑功能的排屑器和普通排屑的排屑器，无需改变结构，只需拆卸螺栓即可。互换性高且功能强大，在设计、生产制作、使用及选型方面的标准化程度高、通用性强；并且选择空间发、适用范围更广。

以上所述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。

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发明专利范围的限制。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，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。