專利名稱：多軸復(fù)合運動式行星攪拌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多軸、多速，攪拌軸作多種復(fù)合運動的行星攪拌裝置。特別適用于將固體顆粒在粘稠液體中進行分散的攪拌。
目前用于液體攪拌一般為單固定軸攪拌機。有的液體攪拌把單軸改為多軸、多速攪拌機，這種裝置雖然提高了攪拌效率，但仍屬固定軸單一運動式的攪拌方式，因此在槽內(nèi)某些部位存在攪拌死區(qū)。日本淺田株式會社及新加坡NISSEIENGINEERINGCO.PTELTD公司的產(chǎn)品樣本介紹了一種兩軸行星式攪拌機。
附圖4是該機的工作原理圖。
附圖5是行星攪拌槳在攪拌平面的攪拌軌跡示意圖。
如附圖4所示該裝置由實心軸11上的齒輪12與齒輪13嚙合，帶動行星攪拌軸20作高速自轉(zhuǎn)。行星攪拌軸偏心地安裝在行星齒輪箱10上。行星齒輪箱與空心軸9聯(lián)接，空心軸9被驅(qū)動做低速旋轉(zhuǎn)，帶動行星齒輪箱一起低速轉(zhuǎn)動。這一運動使行星攪拌軸帶動行星攪拌槳25作高速自轉(zhuǎn)的同時又繞中心軸線低速公轉(zhuǎn)。另外，行星齒輪箱的底部裝有中心攪拌軸14，它帶動攪拌漿27在攪拌槽26壁附近作低速攪拌。該攪拌裝置改變了固定軸攪拌方式，使攪拌漿在攪拌平面內(nèi)做自轉(zhuǎn)的同時又繞中心軸公轉(zhuǎn)，其攪拌軌跡如附圖5所示。顯然，這種攪拌方式大大改善了攪拌平面內(nèi)的混合效能，但是由于攪拌槳僅在同一平面內(nèi)運動，在槽底及液面附近還存在著攪拌死區(qū)，而且料液上下循環(huán)量較小，尤其是在攪拌粘稠液體時，其攪拌方式還有待改進。
本發(fā)明的目的是在既作高速自轉(zhuǎn)又繞中心軸線公轉(zhuǎn)的行星攪拌軸上附加往復(fù)運動，變平面攪拌為空間攪拌并使攪拌槳在槽內(nèi)每次均不重合的空間軌跡上攪拌物料，從而消除槽底及液面附近的死區(qū)，增加料液的上、下循環(huán)量，提高混合效能。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用機械或液壓機構(gòu)帶動行星攪拌軸做上、下往復(fù)運動。其中采用的機械機構(gòu)優(yōu)先采用空間凸輪-導(dǎo)桿-擺桿機構(gòu)。實施要點是a.在帶動行星齒輪箱做低速轉(zhuǎn)動的空心軸的軸承座外側(cè)(或空心軸上)，通過軸承安裝一可轉(zhuǎn)動的空間凸輪，該凸輪的上端是具有一定齒數(shù)的齒輪，與另一主動齒輪嚙合，使凸輪相對于空心軸作轉(zhuǎn)動。其轉(zhuǎn)速與空心軸的轉(zhuǎn)速控制在一定差值范圍內(nèi)。
b.在行星齒輪箱上裝有可作上、下運動的導(dǎo)桿，其端部與轉(zhuǎn)動著的空間凸輪工作面接觸，而被帶動作上、下往復(fù)運動，在導(dǎo)桿中段適當位置通過銷軸與一擺桿聯(lián)接，擺桿一端與固定在行星齒輪箱上的支架鉸接，另一端撥動與推力軸承外圈座固定在一起的銷軸，通過推力軸承將上、下往復(fù)運動傳至旋轉(zhuǎn)著的行星攪拌軸上，這樣往復(fù)運動的導(dǎo)桿使擺桿作擺動，擺桿將運動放大后，通過推力軸承傳給行星攪拌軸。
c.行星攪拌軸采用可沿軸套滑動的滑動軸，如花鍵套與花鍵軸，花鍵套通過軸承偏心安裝在行星齒輪箱上，實心軸把高速轉(zhuǎn)動傳遞到花鍵套，帶動花鍵軸做高速自轉(zhuǎn)?；ㄦI軸在高速自轉(zhuǎn)的同時隨行星齒輪箱公轉(zhuǎn)，又被擺桿帶動做一定規(guī)律的上下往復(fù)運動。保證了其下端部安裝的攪拌漿走過的軌跡為不斷變換位置的空間軌跡。
d.本發(fā)明為了使攪拌漿在空間的攪拌軌跡不重合，要控制轉(zhuǎn)動凸輪與行星齒輪箱(或空心軸)間的轉(zhuǎn)速比，其控制的范圍是使行星攪拌漿在攪拌槽內(nèi)前次最高(或最低)點相對于本次最高(或最低)點間的中心角度差不能整除360度。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細公開。
附

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是采用圓柱溝槽式凸輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是采用具有往復(fù)活塞的油缸機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
如附圖1所示本發(fā)明是這樣實施的?；ㄦI套24被實心軸11經(jīng)齒輪12及齒輪13帶動作高速旋轉(zhuǎn)，花鍵套又帶動花鍵軸20作高速自轉(zhuǎn)?；ㄦI套通過軸承偏心地安裝在行星齒輪箱10上。行星齒輪箱與空心軸9連接。電動機2通過齒輪3驅(qū)動空心軸及行星齒輪箱低速旋轉(zhuǎn)。這一運動使得作自轉(zhuǎn)的花鍵軸又隨行星齒輪箱繞中心軸線作低速公轉(zhuǎn)。此外，行星齒輪箱通過軸14，帶動攪拌槳27，在攪拌槽26壁附近低速攪拌。為了在花鍵軸上再附加往復(fù)運動，在空心軸的軸承座21外側(cè)(或空心軸上)通過軸承16安裝一可轉(zhuǎn)動的空間凸輪4。本發(fā)明采用的是單工作面，雙波形的空間凸輪。凸輪上開有輪齒，與裝在電機2上的齒輪17嚙合而被帶動作相對于空心軸的轉(zhuǎn)動。其工作面與頂桿5端部的滾輪23接觸，頂桿5可在固裝于行星齒輪箱上的導(dǎo)軌22里滑動，并帶有復(fù)位彈簧8?？臻g凸輪帶動頂桿5按一定規(guī)律做上、下往復(fù)運動。頂桿中部適當位置用銷軸6與擺桿7聯(lián)接，使擺桿擺動，擺桿也裝在行星齒輪箱上，它一端與固定在行星齒輪箱上的支架鉸接，另一端撥動與推力軸承19外圈座固定在一起的銷軸18，推力軸承裝在行星攪拌軸頭上，這樣，擺桿把往復(fù)運動放大后通過推力軸承將上、下往復(fù)運動傳給旋轉(zhuǎn)著的花鍵軸20上。
在花鍵軸下端裝有齒盤式攪拌槳25，它隨花鍵軸作高速自轉(zhuǎn)的同時，繞中心軸線公轉(zhuǎn)，還沿花鍵套在攪拌槽內(nèi)做往復(fù)運動，因此其攪拌軌跡為不斷變換位置的空間軌跡。為了使每條攪拌軌跡不重合，增強混合效能，本發(fā)明通過控制齒輪17與凸輪4上部的齒輪的齒數(shù)比及齒輪15與齒輪3的齒數(shù)比的方法，使轉(zhuǎn)動凸輪與行星齒輪箱有一定差速。這兩對齒輪的齒數(shù)比的選擇條件是使攪拌槳在槽內(nèi)本次最高(或最低)點相對與前次最高(或最低)點間的中心角度差不能整除360度。
以上所述的空間凸輪還可以用雙工作面的圓柱溝槽式凸輪機構(gòu)代替，如附圖2所示，圓柱溝槽式凸輪29的溝槽與導(dǎo)桿28相配，導(dǎo)桿在固定于行星齒輪箱上的導(dǎo)軌22中按一定規(guī)律做往復(fù)運動。導(dǎo)桿用銷軸6與擺桿7聯(lián)接，擺桿將放大的往復(fù)運動傳到花鍵軸20上。
以上所述的兩種凸輪可為單波形的，也可為多波形的。
本發(fā)明若采用具有往復(fù)活塞的油缸機構(gòu)實施時，其要點是(如圖3所示)。
在機架1上裝一具有往復(fù)活塞的油缸30，油缸的活塞桿31端部固定聯(lián)接一橫桿32?；钊麠U通過橫桿帶動軸承33外座上、下往復(fù)運動，往復(fù)力通過滾珠傳至軸承內(nèi)圈，軸承內(nèi)圈與裝在空心軸9上的軸套34配合，軸套與空心軸之間裝有滑鍵，因此軸套不但與空心軸同速旋轉(zhuǎn)，還可沿空心軸做往復(fù)運動。軸套一側(cè)伸出一懸臂35，其外端通過雙向推力軸承19與行星攪拌軸20(花鍵軸)聯(lián)接，帶動它做往復(fù)運動。
為了使攪拌槳在不重合的空間軌跡上作攪拌運動，可以通過調(diào)速閥控制往復(fù)速度使其和行星減速箱的公轉(zhuǎn)速度有適當比值，其調(diào)整范圍是使攪拌槳在槽內(nèi)前次最高.(或最低)點相對與本次最高(或最低)點的中心角度差不能整除360度。
還可以通過調(diào)整行程開關(guān)位置的辦法控制往復(fù)油缸的行程，達到調(diào)節(jié)花鍵軸行程的目的。
本發(fā)明的效果本發(fā)明采用機械或液壓機構(gòu)在既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)的行星攪拌軸上附加了往復(fù)運動，使以往作單一運動形式的攪拌變?yōu)榭臻g復(fù)合運動式攪拌，而且保證了攪拌槳在空間的軌跡每次均不重合，使攪拌槽內(nèi)的攪拌死區(qū)減至最小程度，縮短了攪拌混勻時間。使單位質(zhì)量物料混勻所需消耗的攪拌功耗減少，產(chǎn)品質(zhì)量提高。對涂料行業(yè)中高粘度(20000～40000cp)液體(如鉛筆漆等)有良好的攪拌效果。
權(quán)利要求
1.一種多軸、多速、攪拌軸作多種復(fù)合運動的行星攪拌裝置，該裝置是由實心軸，空心軸，行星齒輪箱，中心攪拌軸及其攪拌槳，攪拌槽，以及偏心裝在行星齒輪箱上既作自轉(zhuǎn)又繞中心軸作公轉(zhuǎn)的行星攪拌軸組成，其特征在于a)在低速旋轉(zhuǎn)的空心軸的軸承座外側(cè)(或空心軸上)，通過軸承裝有可轉(zhuǎn)動的空間凸輪，該凸輪上部開有輪齒，與一主動齒輪嚙合，b)行星齒輪箱上裝有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌中有可作上下運動的導(dǎo)桿，其頂端與凸輪工作面接觸，中段適當位置與擺桿用銷軸聯(lián)接，擺桿一端與固定在行星齒輪箱上的支架鉸接，另一端通過推力軸承與行星攪拌軸聯(lián)接，c)行星攪拌軸是裝在軸套中的可滑動軸，軸套通過軸承偏心地安裝在行星齒輪箱上，d)空心軸上部軸頭處裝有齒輪與另一主動輪嚙合，其齒數(shù)比與凸輪上部齒輪及其主動輪的齒數(shù)比的選擇條件是使攪拌槳在攪拌槽內(nèi)前次最高(或最低)點相對于本次最高(或最低)點的中心角度差不能整除360度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其特征在于，所述的空間凸輪可為單工作面的空間凸輪，導(dǎo)桿是用彈簧復(fù)位的頂桿，其頂部的滾輪與凸輪的工作面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其特征在于，所述的空間凸輪可為雙工作面的圓柱溝槽式凸輪，裝在導(dǎo)軌中的是導(dǎo)桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的空間凸輪，其特征是，該凸輪是雙波形的，或單波形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其特征在于，所述的裝在軸套里的可滑動軸為裝在花鍵套里的花鍵軸。
6.一種多軸、多速，攪拌軸作多動復(fù)合運動的行星攪拌裝置，該裝置包括實心軸，空心軸，行星齒輪箱，中心攪拌軸及其攪拌漿，攪拌槽，以及偏心裝在行星齒輪箱上既作自轉(zhuǎn)又繞中心軸公轉(zhuǎn)的行星攪拌軸，其特征在于a)機架上固裝著具有往復(fù)活塞的油缸，油缸的活塞桿端部固定聯(lián)接一橫桿，橫桿與軸承外圈聯(lián)為一體，軸承內(nèi)圈與裝在空心軸上的可滑動軸套配合，軸套外側(cè)伸出一懸臂，其外端通過雙向推力軸承與行星攪拌軸聯(lián)接，b)活塞的往復(fù)速度和行星齒輪箱公轉(zhuǎn)速度間的比值的選擇范圍是使攪拌槳本次最高(或最低)點相對于前次最高(或最低)點的中心角度差不能整除360度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多軸、多速、攪拌軸做多種復(fù)合運動的行星攪拌裝置，特別適用于將固體顆粒在粘稠液體中進行分散的攪拌。本裝置通過機械的或液壓的往復(fù)機構(gòu)在既自轉(zhuǎn)又繞中心軸公轉(zhuǎn)的行星攪拌軸上附加了往復(fù)運動，并使攪拌槳的攪拌軌跡為不重合的空間軌跡。改變了以往單一運動的平面攪拌方式，有效地克服了攪拌槽內(nèi)的死區(qū)，增加了混合效能，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。對涂料行業(yè)中高粘度液體有良好的攪拌效果。
文檔編號B01F9/22GK1042479SQ8910952
公開日1990年5月30日 申請日期1989年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月27日
發(fā)明者吳德鈞 申請人:北京化工學(xué)院