專利名稱：塔式三臂雙室自控滾塑機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種中空塑料制品滾塑成型設(shè)備，尤其是一種塔式三臂雙室自 控滾塑機。
背景技術(shù)：
目前生產(chǎn)中空塑料制品的生產(chǎn)工藝， 一般采用熱塑旋轉(zhuǎn)成型原理，即將定量 旋轉(zhuǎn)級粉末塑料加入模腔內(nèi)，通過熱源加熱模具，同時使受熱模具繞X軸和Y 軸旋轉(zhuǎn)均勻受熱，模腔內(nèi)塑料熔融塑化后貼附在模腔整個內(nèi)表面，從而使產(chǎn)品成 型，再經(jīng)冷卻定型后，開模即可取出成品。以往國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)這種塑料制品的滾 塑機都是從國外采購的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較為昂貴，因此國內(nèi)滾塑機生產(chǎn)廠家就 研制出屬于自己獨立專利技術(shù)的滾塑機，如公開的中國專利號為91201741.4的 "大型回轉(zhuǎn)式三臂滾塑成型機"，其結(jié)構(gòu)由大型回轉(zhuǎn)塔臺、驅(qū)動塔臺旋轉(zhuǎn)的主電 機、三根夾角呈120°的直臂、安裝在直臂輸入端的直流電機和傳動機構(gòu)、安裝 在直臂輸出端的模具支架、回轉(zhuǎn)塔臺上的分電器、控制滾塑機順序工作的自動控 制系統(tǒng)、加熱室和冷卻室等構(gòu)成，工作時在自動控制系統(tǒng)操縱下，主電機驅(qū)動回 轉(zhuǎn)塔臺帶動三根直臂轉(zhuǎn)動，使三根直臂上的模具依次經(jīng)過加熱室和冷卻室，從而 實現(xiàn)加料裝模，模具受熱熔融、模具冷卻成型、開模取產(chǎn)品的循環(huán)過程，該結(jié)構(gòu) 的滾塑機價格低于國外采購的同類產(chǎn)品，能滿足國內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)需要，同時加料、 受熱、冷卻、開模循環(huán)進(jìn)行，大大提高工作效率，故具有較為顯著的經(jīng)濟、社會 效益。然而隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，該滾塑機的結(jié)構(gòu)也暴露出缺陷，例如公開 的滾塑機專利技術(shù)中，直臂外管和內(nèi)軸之間的轉(zhuǎn)動是外管通過一個直流電機經(jīng) 傳動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，內(nèi)軸通過另一個直流電機經(jīng)另一個傳動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，該傳 動機構(gòu)即相當(dāng)于變速器，一個直臂必須通過兩個直流電機和兩個變速器才能達(dá)到 外管和內(nèi)軸共同轉(zhuǎn)動、并帶動直臂輸出端的模具繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的目的，而 完成三個直臂工作必須要六個直流電機和六個變速器，且六個直流電機和六個變 速器都需要安裝在回轉(zhuǎn)塔臺上，安裝難度大，維修麻煩，也增加塔臺負(fù)載，使自 動控制系統(tǒng)變得煩雜，增加故障率，加大制造成本，同時直流電機也存在費電、扭矩小、噪聲大等缺陷，易受電源限量，無法滿足低速重載的工作需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種安裝簡單、 維修容易、塔臺負(fù)載小、系統(tǒng)故障率低、制造成本少、采用變頻交流電機驅(qū)動直 臂的塔式三臂雙室自控滾塑機。
本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種塔式三臂雙室自控滾塑機，其包含主電機和由主電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)塔 臺，該回轉(zhuǎn)塔臺上安裝有三根夾角呈120°的直臂，該直臂由轉(zhuǎn)動的中空外管和 軸承支承的內(nèi)軸構(gòu)成，在直臂的輸入端設(shè)有直臂電機及與直臂電機連接的變速 器，直臂的輸出端連接轉(zhuǎn)向箱，該轉(zhuǎn)向箱上設(shè)有繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的模具支架，
同時在回轉(zhuǎn)塔臺上還設(shè)有分電器，回轉(zhuǎn)塔臺外連接控制塔臺順序工作的自動控制 系統(tǒng)，在順著回轉(zhuǎn)塔臺旋轉(zhuǎn)方向依次設(shè)有封閉的加熱室和冷卻室，室與室之間設(shè) 有自動移門，其特征在于所述的變速器與直臂之間設(shè)有共用的動力分配器，該動 力分配器分別驅(qū)動內(nèi)軸和外管旋轉(zhuǎn)，所述的動力分配器包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有軸 承支承的輸入軸和傳動軸，輸入軸一端設(shè)有嚙合在變速器輸出齒輪上的從動齒 輪，輸入軸另一端設(shè)有主動齒輪，該主動齒輪與連接外管的聯(lián)齒板嚙合，輸入軸
上還設(shè)有齒輪；所述的傳動軸上設(shè)有與齒輪嚙合的傳動齒輪，傳動軸的輸出端設(shè) 有連接內(nèi)軸的聯(lián)軸器。
所述的加熱室外設(shè)有循環(huán)風(fēng)機和燃燒機，兩者經(jīng)管道同時連通混配箱，同時 循環(huán)風(fēng)機還連通加熱室，混配箱上安裝有熱風(fēng)道，該熱風(fēng)道伸入加熱室內(nèi)。
所述的分電器包括分別固定在回轉(zhuǎn)塔臺內(nèi)部的碳刷座和絕緣塊，碳刷座上安 裝有碳刷，該碳刷的末端銅條接觸在絕緣塊上。
所述的主電機經(jīng)蝸桿、蝸輪和定位減速器連接驅(qū)動回轉(zhuǎn)塔臺。
所述的主電機和直臂電機均為變頻交流電機
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是在塔式三臂雙室自控滾塑機的變速器與直臂之間 增設(shè)有動力分配器，經(jīng)該動力分配器使直臂的外管和內(nèi)軸同時連接在同一個變速 器的輸出齒輪上，該直臂結(jié)構(gòu)只需一個電機經(jīng)一個變速器輸出動力，即能達(dá)到外 管和內(nèi)軸共同工作，并帶動直臂輸出端的模具繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的目的，改進(jìn) 后的結(jié)構(gòu)具有輸入動力一進(jìn)雙出的優(yōu)點，比現(xiàn)有滾塑機結(jié)構(gòu)少了三個電機和三個
變速器，雖然增加了三個動力分配器，但是該動力分配器比電機和變速器占用空 間小，安裝更加簡單、維修較為容易，塔臺負(fù)載減輕，自動控制系統(tǒng)只需控制三個電機工作即可，使控制系統(tǒng)得到優(yōu)化，也降低了機構(gòu)故障率，減少制造成本， 同時采用的變頻交流電機能耗少、調(diào)速范圍大、扭矩大、噪聲低，不受電源限量， 能滿足低速重載的工作需要。


圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為直臂的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為直臂輸入端的剖視結(jié)構(gòu)放大圖。
圖4為直臂輸出端的剖視結(jié)構(gòu)放大圖。
圖5為分電器與塔臺的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面將按上述附圖對本發(fā)明實施例再作詳細(xì)說明。
如圖1 圖5所示，l一回轉(zhuǎn)塔臺、2—主電機、3—定位減速器、4一直臂電 機、5—模具支架、6—冷卻室、7—直臂、8—自動移門、9一變速器、10—加熱 室、ll一熱風(fēng)道、12—混配箱、13—燃燒機、14一循環(huán)風(fēng)機、15—移門電機、16 一輸出齒輪、17—從動齒輪、18_軸承、19一鎖緊螺母、20—齒輪、21—箱體、 22—輸入軸、23—聯(lián)齒板、24—滑動軸瓦、25—軸承、26—內(nèi)軸、27—軸承座、 28—油杯、29—外管、30—傳動軸、31—傳動齒輪、32—聯(lián)軸器、33—錐齒輪、 34—轉(zhuǎn)軸、35—法蘭盤、36—軸承、37—錐齒輪、38—轉(zhuǎn)向箱、39—碳刷座、40 _碳刷、41—銅條、42—絕緣塊、43—主動齒輪。
塔式三臂雙室自控滾塑機，包括安裝在地面上的大型直立式回轉(zhuǎn)塔臺1，該 回轉(zhuǎn)塔臺采用精密鑄鐵構(gòu)件制成，使塔臺重心穩(wěn)定不易變形。塔臺下方設(shè)有主電 機2，該主電機經(jīng)內(nèi)部蝸桿、蝸輪(圖中未示)和定位減速器3連接驅(qū)動回轉(zhuǎn)塔 臺l，蝸桿、蝸輪結(jié)構(gòu)可避免傳統(tǒng)方式上用大型拼裝齒輪嚙合傳動所存在的精度 較低、容易引起塔臺抖動的現(xiàn)象發(fā)生，裝配和維修更為方便，同時由于蝸輪下置， 也使得潤滑更加方便，避免了大齒輪潤滑時所存在的潤滑油下滴的通病，而定位 減速器3使塔臺在轉(zhuǎn)到任意位置都能準(zhǔn)確停頓。
塔臺外圓周面上設(shè)置三根呈120°均布的直臂7，每根直臂的輸入端都設(shè)有 驅(qū)動直臂工作的直臂電機4，該直臂電機和回轉(zhuǎn)塔臺1的主電機2均為自動控制 系統(tǒng)單獨操縱的變頻交流電機，能達(dá)到節(jié)電30% 40%的目的，同時變頻交流 電機調(diào)速范圍大、能耗小、扭矩大、噪聲低，不受電源限量，能滿足低速重載的 工作狀況。直臂電機4連接變速器9，并經(jīng)變速器的輸出齒輪16驅(qū)動直臂7工作。
所述的變速器與直臂之間設(shè)有動力分配器，該動力分配器如圖2、圖3所示， 包括螺栓固定在回轉(zhuǎn)塔臺1上的箱體21，箱體內(nèi)設(shè)有軸承18支承的輸入軸22 和傳動軸30。所述的輸入軸22 —端設(shè)有嚙合在變速器9輸出齒輪16上的從動 齒輪17，輸入軸另一端設(shè)有主動齒輪43，該主動齒輪與連接外管29的聯(lián)齒板 23嚙合，輸入軸22上還設(shè)有以鎖緊螺母19鎖緊的齒輪20;所述的傳動軸30上 設(shè)有與齒輪20嚙合的傳動齒輪31 ，傳動軸30的輸出端經(jīng)聯(lián)軸器32連接內(nèi)軸。
所述的直臂7由轉(zhuǎn)動的中空外管29及設(shè)在外管內(nèi)的內(nèi)軸26構(gòu)成，外管由一 對設(shè)置在軸承座27內(nèi)的軸承25和滑動軸瓦24支承，軸承座上設(shè)有供潤滑油注 入的油杯28，外管輸出端以螺釘固定轉(zhuǎn)向箱38;內(nèi)軸26兩端由設(shè)置在外管輸入 端和轉(zhuǎn)向箱上的軸承支承轉(zhuǎn)動，內(nèi)軸輸出端伸入轉(zhuǎn)向箱38內(nèi)后，其末端以設(shè)置 在轉(zhuǎn)向箱內(nèi)的軸承36支承，同時位于轉(zhuǎn)向箱內(nèi)的內(nèi)軸經(jīng)兩副錐齒輪33、 37分別 嚙合在位于內(nèi)軸兩側(cè)的兩根轉(zhuǎn)軸34上，并帶動兩根轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸由安裝 在轉(zhuǎn)向箱兩側(cè)的軸承支承，轉(zhuǎn)軸34末端連接法蘭盤35，該法蘭盤上安裝模具支 架5。
當(dāng)啟動直臂電機4經(jīng)變速器9和動力分配器分別驅(qū)動外管和內(nèi)軸同時轉(zhuǎn)動， 并帶動直臂7輸出端的模具支架5上的模具繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)。每根直臂7上 只需一個直臂電機4和一個變速器9即能達(dá)到模具繞兩個方向轉(zhuǎn)動的目的，該輸 入動力一進(jìn)雙出，不同于現(xiàn)有滾塑機需要扭矩雙輸出的問題，三根直臂7只需三 個直臂電機4驅(qū)動，使回轉(zhuǎn)塔臺1頂部有足夠空間方便安裝，減輕回轉(zhuǎn)塔臺負(fù)載， 優(yōu)化自動控制系統(tǒng)、降低故障率并減少制造成本。
回轉(zhuǎn)塔臺1內(nèi)設(shè)有內(nèi)置分電器，該分電器如圖5所示，包括分別固定在回轉(zhuǎn) 塔臺內(nèi)的碳刷座39和絕緣塊42，碳刷座上安裝有碳刷40，該碳刷末端經(jīng)銅條 41接觸在絕緣塊42上。這種內(nèi)置式分電器區(qū)別于現(xiàn)有分電器的柱式外置結(jié)構(gòu)， 避免了長期裸露易受粉塵、水汽沾染而造成短路現(xiàn)象的發(fā)生，同時操作過程無接 觸火花產(chǎn)生，安全性更高。
回轉(zhuǎn)塔臺1外順著回轉(zhuǎn)塔臺旋轉(zhuǎn)方向依次設(shè)有封閉的加熱室10和冷卻室6， 所述的加熱室外設(shè)有不銹鋼循環(huán)風(fēng)機14和燃燒機13,兩者經(jīng)管道同時連通混配 箱12，同時循環(huán)風(fēng)機還連通加熱室10，在混配箱上安裝有"Y"型熱風(fēng)道11， 該熱風(fēng)道伸入加熱室10內(nèi)，通過該熱風(fēng)道11將高溫?zé)犸L(fēng)吹進(jìn)加熱室內(nèi)進(jìn)行加熱。 燃燒機13的熱源采用液化石油氣燃燒進(jìn)行空氣加熱，熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)使熱空氣在加熱室10內(nèi)循環(huán)使用，能達(dá)到50%節(jié)能效果；所述的冷卻室6內(nèi)由冷卻風(fēng)機吹 入的冷風(fēng)進(jìn)行降溫，在加熱室與操縱位之間設(shè)有自動移門8，冷卻室與操縱位之 間設(shè)有自動移門8,同時加熱室10和冷卻室6之間也設(shè)有自動移門，該移門的 啟閉由自動控制系統(tǒng)操縱移門電機15進(jìn)行。
所述的自動控制系統(tǒng)連接在回轉(zhuǎn)塔臺l夕卜，并控制回轉(zhuǎn)塔臺順序工作，該系 統(tǒng)由工業(yè)計算機、PLC程控器及拓展模塊、變頻器、顯示器、控制柜等組成，可 將滾塑機的所有機械動作，滾塑工藝參數(shù)、加熱室測溫、生產(chǎn)管理全部自動化。 當(dāng)將模具安裝到位于操縱位的一根直臂7的模具支架5上時，啟動滾塑機后，自 動控制系統(tǒng)即自動進(jìn)入工作程序，并依次完成各項程序工作。
該工作過程通常是先打開加熱室10與操縱位的自動移門8，主電機2驅(qū)動 回轉(zhuǎn)塔臺1帶動操縱位安裝有模具的直臂7轉(zhuǎn)動120°進(jìn)入加熱室10進(jìn)行均勻 加熱熔融滾制，在直臂進(jìn)入加熱室后自動關(guān)閉加熱室10與操縱位之間的自動移 門8，當(dāng)模具在加熱室加熱到預(yù)定時間后，打開加熱室與冷卻室6之間的自動移 門8，此時主電機2驅(qū)動回轉(zhuǎn)塔臺l帶動加熱室內(nèi)的直臂7繼續(xù)轉(zhuǎn)動120。進(jìn)入 冷卻室6進(jìn)行冷卻定型，在直臂7進(jìn)入冷卻室后，自動關(guān)閉加熱室10與冷卻室 之間的自動移門8，當(dāng)模具在冷卻室6冷卻到預(yù)定時間后，打開冷卻室與操縱位 之間的自動移門8，主電機驅(qū)動回轉(zhuǎn)塔臺1帶動冷卻室內(nèi)的直臂7接著轉(zhuǎn)動120 ° ，回到操縱位起點位置進(jìn)行開模取產(chǎn)品，最后關(guān)閉冷卻室6與操縱位之間的自 動移門8。
工作過程中的裝模、融模和開模這三個工序都有一套相對獨立的控制系統(tǒng)， 能自動執(zhí)行計算機指令，故可以同時進(jìn)行循環(huán)工作，即一個模具在操縱位安裝， 一個模具在加熱室10加熱， 一個模具在冷卻室6冷卻，當(dāng)主電機2驅(qū)動回轉(zhuǎn)塔 臺轉(zhuǎn)動120°后，三個直臂7互換工位，原先位于操縱位的模具進(jìn)入加熱室熔融 滾制，原先位于加熱室的模具進(jìn)入冷卻室冷凍定型，原先位于冷卻室的模具進(jìn)入 操縱位后開模取產(chǎn)品并重新進(jìn)行裝模，故大大提高生產(chǎn)效率。而直臂7在操縱位 時，直臂的內(nèi)、外管是不動的，只有當(dāng)直臂進(jìn)入加熱室和冷卻室后，自動控制系 統(tǒng)才會控制直臂內(nèi)、外管相對轉(zhuǎn)動，使模具繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到均勻受 熱和冷卻的目的。
本發(fā)明的主要技術(shù)參數(shù)為主軸中心高1730 mm、主軸回轉(zhuǎn)半徑2710 mm、 總高度5500 imn、模具支架最大尺寸3000X2400、升溫速度 一級空載時為10 30°C/min、 二級空載10 40°C/min，調(diào)整范圍0 25°C/min，運行方式連續(xù)，控制過程工藝參數(shù)一工控機一PC—各執(zhí)行諸元，塔臺轉(zhuǎn)動電機4.5kw，直臂 電機3X3. 2kw,移門電機2X0. 35kw，冷卻風(fēng)機2X0. 5kw,熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機 4kw，燃燒機電機1. lkw。
權(quán)利要求
1、一種塔式三臂雙室自控滾塑機，其包含主電機(2)和由主電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)塔臺(1)，該回轉(zhuǎn)塔臺上安裝有三根夾角120°的直臂(7)，該直臂由轉(zhuǎn)動的中空外管(29)和軸承支承的內(nèi)軸(26)構(gòu)成，在直臂的輸入端設(shè)有直臂電機(4)及與直臂電機連接的變速器(9)，直臂的輸出端連接轉(zhuǎn)向箱(38)，該轉(zhuǎn)向箱上設(shè)有繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的模具支架(5)，同時在回轉(zhuǎn)塔臺(1)上還設(shè)有分電器，回轉(zhuǎn)塔臺外連接控制塔臺順序工作的自動控制系統(tǒng)，在順著回轉(zhuǎn)塔臺(1)旋轉(zhuǎn)方向依次設(shè)有封閉的加熱室(10)和冷卻室(6)，室與室之間設(shè)有自動移門(8)，其特征在于所述的變速器(9)與直臂(7)之間設(shè)有共用的動力分配器，該動力分配器分別驅(qū)動外管(29)和內(nèi)軸(26)旋轉(zhuǎn)；所述的動力分配器包括箱體(21)，箱體內(nèi)設(shè)有軸承支承的輸入軸(22)和傳動軸(30)，輸入軸一端設(shè)有嚙合在變速器(9)輸出齒輪(16)上的從動齒輪(17)，輸入軸另一端設(shè)有主動齒輪(43)，該主動齒輪與連接外管(29)的聯(lián)齒板(23)嚙合，輸入軸上還設(shè)有齒輪(20)；所述的傳動軸(30)上設(shè)有與齒輪(20)嚙合的傳動齒輪(31)，傳動軸的輸出端設(shè)有連接內(nèi)軸(26)的聯(lián)軸器(32)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的塔式三臂雙室自控滾塑機，其特征在于所述的加 熱室(10)外設(shè)有循環(huán)風(fēng)機(14)和燃燒機(13)，兩者經(jīng)管道同時連通混配箱(12),同時循環(huán)風(fēng)機還連通加熱室(10),混配箱(12)上安裝有熱風(fēng)道(11)， 該熱風(fēng)道伸入加熱室內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的塔式三臂雙室自控滾塑機，其特征在于所述的分 電器包括分別固定在回轉(zhuǎn)塔臺(1)內(nèi)部的碳刷座(39)和絕緣塊(42)，碳刷座 上安裝有碳刷(40)，該碳刷的末端銅條(41)接觸在絕緣塊(42)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的塔式三臂雙室自控滾塑機，其特征在于所述的主 電機(2)經(jīng)蝸桿、蝸輪和定位減速器(3)連接驅(qū)動回轉(zhuǎn)塔臺(1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的塔式三臂雙室自控滾塑機，其特征在于 所述的主電機(2)和直臂電機(4)均為變頻交流電機。
全文摘要
一種塔式三臂雙室自控滾塑機，屬于一種利用熱塑旋轉(zhuǎn)成型原理進(jìn)行中空塑料制品滾塑成型的設(shè)備，由回轉(zhuǎn)塔臺、三根夾角呈120°的直臂、直臂電機、變速器、模具支架、自動控制系統(tǒng)、加熱室和冷卻室等構(gòu)成，主要特征是在變速器與直臂之間增設(shè)有動力分配器，經(jīng)該動力分配器使直臂的外管和內(nèi)軸只需一個電機輸出動力，即能達(dá)到同時工作、并帶動直臂輸出端的模具繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)的目的，改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)具有輸入動力一進(jìn)雙出的優(yōu)點，比現(xiàn)有滾塑機結(jié)構(gòu)少了三個電機和三個減速器，故安裝更加簡單、維修較為容易，且減少配置、減輕塔臺負(fù)載、優(yōu)化自動控制系統(tǒng)、降低故障率，減少制造成本，而主電機和直臂電機采用的變頻交流電機能滿足低速重載的工作需要。
文檔編號B29C41/34GK101298176SQ20081006355
公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者周益文, 蕊 宋, 徐立幸, 楊世進(jìn), 柴柏蒼, 馬力范 申請人:羅宏宇