一種多重復合伸縮式袋籠機構設計

湯建濤　潘建軍　陳泉錚

摘 要：通過設計一套多重復合伸縮式袋籠機構，主體分為三個袋籠組通過袋籠間連接件相連，每個袋籠組內有六個小袋籠通過袋籠組內連接件連接。通過兩個原理實現(xiàn)收縮拉伸：（1）在每一個袋籠組內部，通過每節(jié)袋籠角度的旋轉，來實現(xiàn)袋籠組內部的伸縮。（2）在不同袋籠組間通過袋籠直徑的不同來實現(xiàn)袋籠組之間的伸縮。此袋籠不分節(jié)，并且可折疊，可以縮小體積，方便運輸、安裝；不影響濾袋的使用工作，也不受凈氣室高度限制。在低成本的情況下有較高的使用價值。

關鍵詞：角度變化；直徑變化；多重復合；伸縮；袋籠

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.058

1 引言

袋式除塵器的關鍵是濾袋和袋籠，袋籠直接影響袋式除塵效果。在整個除塵機構中的設計以及優(yōu)化中需要重點考慮。但是傳統(tǒng)的袋籠結構存在一些需要解決的問題：

（1）長袋籠采用分節(jié)節(jié)構，容易漏裝，且不易檢查發(fā)現(xiàn)；

（2）袋籠直徑φ150mm，為圓管狀，體積大，占用場地大，運輸量大。

針對傳統(tǒng)袋籠的缺陷和不足，我們需要在袋籠的結構等方面進行改良，使其能夠避免因為分節(jié)導致安裝時會漏裝的問題，同時讓袋籠的體積減小，方便運輸。

2 構造及其特點

2.1 構造

主體分為三大部分，上袋籠組、中袋籠組、下袋籠組，每個袋籠重0.32kg左右，總重量5.75kg，采用的材料為2205不銹鋼。三大袋籠組通過袋籠間連接件相連，每個袋籠組內有六個小袋籠通過袋籠組內連接件連接。

（1）在每一個袋籠組內部，通過每節(jié)袋籠角度的旋轉，從而可以保證袋籠收縮時不會碰撞。將每個袋籠轉角設計為10度，由于六邊形不同桿角度為60度，六個小袋籠后可以回到原來位置。

（2）在不同袋籠組間通過袋籠直徑的不同從而可以保證袋籠收縮時不會碰撞。最開始的袋籠直徑150mm，后面兩組袋籠直徑依次減少14mm，最后一組袋籠直徑122mm，由于不同直徑只有三組，從而保證袋籠直徑變化不會太多。

2.2 特點

（1）袋籠組內袋籠數(shù)目可以根據(jù)要求改動。減少袋籠之間轉角，袋籠節(jié)數(shù)就增多。六節(jié)只是保守估計。經過改動袋籠總長可以超過15米或者18米。

（2）由于這種機構同時采用兩種收縮方案，所以可以將原來很長的袋籠分成3乘6=18個小袋籠，大大的降低袋籠收起來后長度，折疊以后總長度只有515mm，展開7058mm。在不縮短使用長度的情況下，一方面增加袋籠的剛度，另一方面方便運輸和使用。

（3）由于這種機構在工廠加工的時候，就已經通過連接結構的限制，讓各個部分袋籠無法脫離這整個機構，一方面避免運輸過程中零件丟失，另一方面使用時不需要裝配，使用時非常方便，可以減少工人工作時間。。

（4）當袋籠裝配時不需要分節(jié)裝配。袋籠不受凈氣室高度限制：由于總長只有0.7m，凈氣室高度最低為2米時，同樣能方便安裝。

（5）由于每個袋籠組件內部部件相同，加工時減少加工種類，安裝時也不需要區(qū)分先后，維修更換也很方便。因為這種機構所需零件很少，加工也非常方便。

3 三維建模以及受力分析

采用三維軟件的有限元分析，得到受力分析的圖，經過分析，最大的力在材料安全范圍內，設計滿足要求。

4 產品應用前景

我們設計制作的可伸縮袋籠結構，當收縮時長度只有50多厘米，并且重量只有5kg，方便攜帶。作品簡單實用，新穎。在運輸時可以折疊，空間的利用率會增大，無需拆裝，可以避免在安裝過程中出現(xiàn)錯誤，造成漏裝。結構簡單，制作工藝簡單，如果投入市場進行大批量生產，我們的制作成本將更加低廉。通過應力分析，選用2205不銹鋼，具有優(yōu)良的性能和耐腐蝕性。袋籠強度得到加強并且延長袋籠的使用壽命。

5 結語

根據(jù)對原有的袋籠的分析， 為解決原有袋籠的多個缺點。提出自己方案并進行了優(yōu)化。最后設計出一種具有較高實用價值的袋籠機構。通過連接塊的設置，以保證相鄰袋籠之間滑動連接可靠；底座上滑動部的設置，可保證相鄰兩個袋籠組件之間滑動連接可靠。接著利用solidworks鈑金模塊完成零部件的三維建模， 實現(xiàn)了零件的裝配。為了研究袋籠受力情況， 采用simulation模塊對前面設計所確定的參數(shù)進行優(yōu)化， 并根據(jù)結果實現(xiàn)三維模型的參數(shù)化改變。結果表明，當袋籠按照設計尺寸使用時可以兼顧經濟型和實用性。從而為以后各種類似可伸縮式機構設計提供了簡單的參考。

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