CN101767043A - 一种碾磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种碾磨装置，可用于碾磨稻谷或类似物，所述碾磨装置包括动力源、齿轮传动装置、用于容纳被碾磨物的容器、以及装设于所述容器内的用于碾碎所述被碾磨物的碾磨件；其中，所述动力源和齿轮传动装置被安装于所述基座，所述齿轮传动装置将所述动力源产生的动力直接传递到所述容器和碾磨件其中之另一，使得该容器和碾磨件其中之一可相对所述容器和碾磨件其中之另一旋转。本发明实施例提供的碾磨装置体积较小、能耗低、易启动、并且运行稳定可靠。

Description

一种碾磨装置

技术领域

本发明涉及可用于碾磨谷物或类似物的碾磨装置。

背景技术

近年来，可自动碾磨谷物的碾磨装置已越来越普通，其基本原理是在动力源的驱动下使容器与安装于其中的碾磨件产生相对运动，从而实现食物的自动碾磨。

现有技术中提供的碾磨装置中，通常采用感应电机产生动力并通过皮带进行动力的传递。其至少具有以下缺点：第一、皮带传动装置需要占用较大的空间，因此整个碾磨装置的体积较大。第二、当负载较大时，皮带易产生打滑现象，使碾磨装置发生电机仍在运行而容器却不转动的故障。

发明内容

本发明解决现有的技术问题所采用的技术方案是：提供一种碾磨装置，包括：基座、动力源、齿轮传动装置、用于容纳被碾磨物的容器、以及装设于所述容器内的用于碾磨所述被碾磨物的碾磨件；其中，所述动力源和齿轮传动装置被安装于所述基座，所述齿轮传动装置将所述动力源产生的动力直接传递到所述容器和碾磨件其中之另一，使得该容器和碾磨件其中之一可相对于所述容器和碾磨件其中之另一进行旋转。其中，所述动力源可以是高压直流马达。

本发明所举实施例具有的有益效果是：与现有技术中采用皮带传动的方案相比，本发明实施例中所采用的齿轮传动装置占用的空间更小，因此本发明的碾磨装置具有更小的体积，并且，由于能够避免皮带传动装置在负载较大时所产的打滑现象，碾磨装置的运行会更加可靠；并且，由于本发明实施例中所采用的高压直流马达具有堵转转矩高、启动容易、效率高、以及负载运行时的转矩高、转速变化小等特点，本发明的碾磨装置还具有能耗低、易启动、运行稳定可靠等优点。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明一实施例的碾磨装置的立体剖视图；

图2为图1中沿A-A′线的高压直流马达和齿轮传动装置的平面剖视图；

图3为图1中齿轮传动装置的分解视图；

图4为从另一角度观察图3中的齿轮传动装置的分解视图；

图5为本发明另一实施例的碾磨装置的立体剖视图；

图6为图5中齿轮传动装置的分解视图；

图7为本发明另一实施例的碾磨装置的立体剖视图；

图8为本发明另一实施例的碾磨装置的立体剖视图；

图9是本发明另一个实施例的碾磨装置的立体剖视图；

图10和图11分别是图9中电机和齿轮装置的示意图、爆炸图；

图12是本发明另一个实施例的碾磨装置的立体剖视图；

图13是本发明另外一个实施例提供的电机和齿轮传动装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图4，本发明一实施例的碾磨装置100包括基座110、动力源120、齿轮传动装置130、容器140、螺母170、以及装设于容器140内的碾磨件150和刮板160。其中图中虽然未示出，但可以理解，容器140中优选的应包括至少两个均匀布置的碾磨件150，以保证碾磨装置的平衡。

优选的，本实施例中可选用高压直流马达作为动力源。所述高压直流马达120包括定子和转子440，转子440安装到定子内可相对于定子转动。定子包括定子壳体450、分别安装到定子壳体450两端的第一端盖410和第二端盖470、固定在定子壳体450内的永磁体460以及设置在第一端盖410内的电刷(图中未示出)。转子440包括转轴420、固定安装到转轴420的换向器430和转子铁芯441、以及缠绕在转子铁芯441的齿上的绕组442。定子的第一端盖410和第二端盖470分别安装有轴承481和482用于支撑转子440的转轴420，使转子铁芯441和转子绕组442位于定子壳体450内并面对固定在定子壳体450内的永磁体460，而电刷能够与换向器430的换向片磨擦接触从而给绕组442供电。电机通过定子壳体450安装到基座110。电机转子的转轴一端伸出定子壳体450并装设有蜗杆490，蜗杆490随转轴420一起旋转。

齿轮传动装置130包括壳体310、蜗轮320、主轴330、连接轮341、342、350。壳体310安装在基座110上，蜗轮320通过轴承321、322可旋转地安装于壳体310，高压直流马达的转轴的蜗杆490装设于壳体310内并与蜗轮320相啮合。本实施例中主轴330包括由连轴器332连接的两个轴336、337，轴336固定在基座110上。主轴330由轴承333支撑，依次经过分别开设于蜗轮320、连接轮341、342、350以及容器140的底部141的穿孔进入容器140内。连接轮341、342、350依次将蜗轮320传递的动力传递到容器140。其中，连接轮341的外表面形成有多个均匀分布并沿轴向延伸的凸缘，蜗轮320和连接轮342在面对连接轮341凸缘一侧的端面中心分别形成有与连接轮341的径向截面形状相匹配的部分，使蜗轮320的旋转经连接轮341传递到连接轮342；连接轮342面对连接轮350一侧的端面上形成有多个均匀分布并沿轴向延伸的凸台362，连轴器332和轴承333可被容纳于所述多个凸台362所限定的空间内，连接轮350面对连接轮342一侧的端面中心形成有与所述多个凸台362相匹配、并可容纳连轴器332和轴承333的凹部，这样，连接轮342的旋转可被传递到连接轮350。同样，连接轮350面对容器140的一端中心形成有凸起部363，该凸起部上具有多个凸缘364。

容器140具有圆盘形的底部141和圆柱形的侧壁142，其底部141面对连接轮350一侧的端面上形成有凹部143，该凹部143的形状与连接轮350上形成的凸起部363的径向截面形状相匹配，使连接轮350的旋转可被传递到容器140。基座110以滚动承重方式与容器140连接，使基座110可向容器140提供支载力，以尽量避免容器110旋转时偏离轴心。本实施例中，在基座110和容器140两者相对的端面上分别形成彼此配合的圆环形导槽117、118，所述环形导槽与主轴同心，在导槽中装设有滚珠119。

容器140内具有装设于主轴330外侧的连接件144，通过任何已知的手段避免连接件144相对于主轴330旋转。连接件144的一端形成有圆锥状的碾磨件安装部145，碾磨件150通过该安装部145被连接到所述连接件144上。碾磨件150用于碾磨盛装到容器140的底部的被碾磨物例如米粒或者黄豆。因为本实施例的碾磨装置主要依靠碾磨件150的重量来碾磨被碾磨物，所以，碾磨件150最好由密度大的材料例如石头或者人造石头做成。本实施例中，碾磨件150为圆台状或者圆锥状，安装部145具有支杆沿着碾磨件150的中心轴穿入碾磨件150，支杆用于支撑碾磨件150并允许碾磨件150绕着该支杆旋转。也就说，当容器140转动时，容器140的底部141将直接或者间接地摩擦碾磨件150的外表面，使碾磨件150绕着支杆旋转。例如，当容器内盛装有适量的米粒和水时，旋转的碾磨件150将会碾碎米粒并形成米浆。优选地，碾磨件150的尺寸应当这样设计：圆台状碾磨件的上端面(面积较小的端面)尽可能贴靠到安装部145的外表面，碾磨件150的下端面(面积较大的端面)尽可能靠近容器140的侧壁，使碾磨件150能够碾磨容器140底部上的所有面积。

连接件144靠近碾磨件安装部145的位置还形成有刮板安装部146。刮板160通过刮板安装部146固定安装到连接件144上，用于刮除粘附在容器140的内表面上的被碾磨物。

在本实施例中，连接件144能够沿着主轴330进行一定范围的轴向移动但是不能绕着主轴转动。连接件144远离容器140的底部141的一端还形成有弹性装置安装部147，安装于该安装部147的弹性装置148(如弹簧)在外力的作用下通过该安装部147对连接件144施加朝向容器140的底部141的压力，以提高碾磨件150的碾磨能力。本实施例中，连接件144具有轴向贯穿孔，主轴330从该贯穿孔中穿出，该穿出的部分的外表面形成有螺纹，弹性装置148套在主轴330上，其一端抵住连接件144的弹性装置安装部147，另一端抵住螺母170，螺母170的螺孔与主轴上的螺纹相匹配，将螺母170拧到主轴330上，即可对弹性装置148提供所述的外力。

本实施例中，由于碾磨件150不能绕着主轴330进行圆周运动，而容器140在齿轮传动装置130所传递的动力作用下相对主轴330旋转，因此容器140与碾磨件150之间会产生相对转动，导致碾磨件150滚动并碾磨被碾磨物，从而实现被碾磨物的碾磨。

可以理解的，在本发明碾磨装置的更多实施例中，主轴330可以不是由连轴器连接的两个轴，而是一体形成的一根轴，同样可以实现本发明的目的。

请参阅图5和图6，本发明另一实施例的碾磨装置500包括基座510、动力源520(仅示出外壳)、齿轮传动装置530、容器540、以及安装于容器540内的碾磨件550和刮板560。

优选的，本实施例的碾磨装置也可选用高压直流马达作为动力源。其中，本实施例中高压直流马达520可与高压直流马达120具有相同的特征，此处不再赘述。

本实施例中，齿轮传动装置530包括蜗轮610、行星轮系和转轴631、632。蜗轮610与高压直流马达520的蜗杆590相啮合，由装设在转轴631上的支撑件611支撑；转轴631的一端可旋转地安装于基座510，由轴承633、634支撑，并穿过蜗轮610中心开设的穿孔，跟随蜗轮610旋转。行星轮系包括太阳轮621、内齿圈622、多个行星轮623及转架624；太阳轮621装设于转轴631远离基座510的一端的外侧，跟随转轴631旋转；所述多个行星轮623均匀分布在太阳轮561周围，并各自与太阳轮621啮合，在内齿圈622的约束下，跟随太阳轮621旋转；转架624通过多个凸起部625与各行星轮623的内孔连接，跟随行星轮623旋转。转轴632的一端安装在转架624中心开设的容纳孔中，在轴承635的支撑下跟随转架624旋转，转轴632的另一端通过传动销636与容器540连接，从而带动容器540旋转，转轴632充当所述齿轮传动装置530的输出轴。

容器540具有圆盘形的底部541和圆柱形的侧壁542，其底部541面对转轴632一侧的端面上形成有与转轴632及传动销636相配合的结构，使得转轴632能够通过传动销636将动力传递到容器540。容器的底部541背离转轴632一侧的端面中心形成有一沿与侧壁542平行的方向延伸的支撑轴543，容器540内具有装设于支撑轴543外侧的连接件544，支撑轴543相对连接件544可旋转；连接件544一端形成有圆锥形的碾磨件安装部545。类似地，碾磨件安装部545具有支杆用于安装圆台状的碾磨件550并允许碾磨件550绕着该支杆转动。圆台状的碾磨件550的上端面(面积较小的端面)尽可能贴靠安装部545的外表面，而下端面(面积较大的端面)尽可能靠近容器540的侧壁，使碾磨件550能够碾磨容器540底面上的所有被碾磨物。连接件544靠近碾磨件安装部545的位置还形成有刮板安装部546将刮板560固定安装到连接件544上。

本实施例中，连接件544不随着支撑轴543转动，但是可以相对于支撑轴543进行一定范围的轴向运动。连接件544远离容器540的底部541的一端还形成有弹性装置安装部547，安装于该安装部547内的弹性装置548(如弹簧)在外力的作用下通过该安装部547对连接件544施加朝向该底部541的压力，以提高碾磨件550的碾磨效率。在本实施例中，基座510具有两个位于容器510外侧、并与容器510的侧壁542平行的支撑部511，该两支撑部511稍高于容器510，并由位于容器510上方的梁512连接。弹性装置548的受力端安装于梁512的中部，从而使基座510向弹性装置548提供上面所述的外力。

本实施例的碾磨装置中，由于容器540在齿轮传动装置530所传递的动力作用下旋转，而连接件544在横梁的约束下不随着容器540旋转，或者在其本身及所连接的碾磨件550和刮板560的重力以及弹性装置548所施加的压力作用下保持静止而不发生旋转，因此容器540与碾磨件550之间会产生相对运动，从而导致碾磨件550绕着其中心轴滚动，进而实现被碾磨物的碾磨。

上述两实施例提供的碾磨装置中碾磨件和容器之间的相对运动是通过使碾磨件静止而容器运动来实现的，可以理解的，碾磨件和容器之间的相对运动也可以是通过使容器静止而碾磨件运动来实现。

请参阅图7，本发明另一实施例提供的碾磨装置与碾磨装置100类似，区别之处在于，在本实施例的碾磨装置中，容器并不跟随齿轮传动装置旋转，而是通过任何已知的方式被固定安装于基座；并且，主轴也不是被固定安装于基座，而是可旋转地安装于基座，碾磨件通过连接件连接至主轴并可随主轴旋转，主轴受齿轮传动装置驱动，并进一步带动容器内的连接件及碾磨件一起运动，从而使碾磨件相对容器运动。此处的齿轮传动装置可以是蜗轮或蜗轮加一减速机构。

请参阅图8，本发明另一实施例提供的碾磨装置与碾磨装置500类似，区别之处在于，在本实施例的碾磨装置中，容器并不跟随齿轮传动装置旋转(即并不与齿轮传动装置的转轴632及传动销636连接)，而是通过任何已知的方式被固定安装于基座；并且，容器的底部并不形成支撑轴543，而是使齿轮传动装置的输出轴(碾磨装置500中的转轴632)穿过容器的底部开设的穿孔进入容器内部，并使连接件相对该输出轴固定。这样，齿轮传动装置的输出轴可带动容器内的连接件及碾磨件一起运动，从而使碾磨件和容器产生相对运动。

图9是本发明另一个实施例提供的碾磨装置的示意图，图10和图11其中的电机和齿轮结构的示意图、爆炸示意图。本实施例与图5所示的碾磨装置500类似，主要区别在于齿轮传动装置以及碾磨件连接件。本实施例中，连接件544的下端具有凹入的腔体，而容器540的底部具有凸起的支撑轴伸入该腔体内并支承连接件544，使容器540的底部可以相对于连接件544转动。连接件544的下端还具有辐射状伸出的支杆549，支杆549沿着圆台状的碾磨件550的中心轴方向穿入碾磨件550，使碾磨件550能够绕着支杆549滚动。连接件544的上端连接到横梁512，这种连接允许连接件544在一定范围内进行轴向移动，但是不能转动。而弹簧548通过横梁512对连接件544施加朝向容器底部的弹力，避免连接件544下端脱离容器底部的支撑轴，并加大碾磨件550对容器底部的压力。这种结构下，当容器540转动时，连接件544不跟随着发生转动，而碾磨件550则沿着对应的支杆滚动。优选地，碾磨件550的外周表面具有若干沿着周向延伸的凹槽，以提高碾磨效果。

容器540由电机520通过齿轮传动装置驱动。本实施例的传动机构包括两级调速。请参考图10和图11，电机520和齿轮传动装置都安装到基座中，位于容器底部下方。小齿轮720通过连接盘721与蜗轮710同轴地固定在一起，并固定安装到转轴711上。转轴711的两端通过轴承712、713可转动地安装到基座。而大齿轮730则通过连接盘731以及轴承可转动地安装到齿轮支撑轴733，齿轮支撑轴733通过底部的支座734固定到基座。大齿轮730上还装设有一个连接轮740，连接轮740能够与大齿轮730同轴地转动。连接轮740上装设有若干凸台741。当电机520运行时，电机的蜗杆590驱动蜗轮710，而蜗轮710带动同轴的小齿轮720，小齿轮720驱动大齿轮730，大齿轮730带动连接轮740并通过所述若干凸台741驱动容器，使容器转动。本实施例的齿轮传动装置具有两级变速，能够避免电机在启动时过载，并具有较高的齿轮效率。此外，这种齿轮传动装置还具有较为紧凑的结构。

图12是另外一个实施例提供的碾磨装置的示意图。本实施例的碾磨装置与图9的碾磨装置的区别在于，本实施例的碾磨装置的容器540底部设有贯穿孔，容器内装设有一个轴管801安装到该贯穿孔，以防止容器内的被碾磨物从该贯穿孔漏出。容器540内还装设有固定轴802，固定轴802一端从轴管801穿出并与齿轮传动装置的齿轮支撑轴733固定连接，固定轴802的另一端可以与横梁512连接。碾磨件连接件544套设到固定轴802，位于轴套801的顶部与横梁512之间。本实施例中，固定轴802是一根方轴，碾磨件连接件544具有匹配的贯穿孔以套设到固定轴，碾磨件连接件544可以在一定范围内相对于固定轴802进行轴向运动，但是不能相对于固定轴802转动。碾磨件连接件544装设有支杆549用于安装碾磨件550。弹簧装置设置在横梁512与碾磨件连接件545之间，对碾磨件连接件545施加朝向容器540底部的弹力，以增加碾磨件550对容器底部的压力。

图13是本发明另外一个实施例提供的电机与齿轮传动装置。本实施例中，将齿轮传动装置的蜗轮、小齿轮、大齿轮等封装到齿轮箱内，而电机固定安装到齿轮箱，形成一体化的模块。这种设计具有更加紧凑的结构，便于安装到碾磨装置的基座中。

与现有技术中采用皮带传动的方案相比，本发明实施例中所采用的齿轮传动装置占用的空间更小，因此本发明的碾磨装置具有更小的体积，并且，由于能够避免皮带传动装置在负载较大时所产的打滑现象，碾磨装置的运行会更加可靠；并且，由于本发明实施例中所采用的高压直流马达具有堵转转矩高、启动容易、效率高、以及负载运行时的转矩高、转速变化小等特点，本发明的碾磨装置还具有能耗低、易启动、运行稳定可靠等优点。

Claims (18)

1.一种碾磨装置，其特征在于，包括：基座、动力源、齿轮传动装置、用于容纳被碾磨物的容器、以及装设于所述容器内的用于碾碎所述被碾磨物的碾磨件；其中，所述动力源和齿轮传动装置被安装于所述基座，所述容器安装到所述基座上，所述齿轮传动装置将所述动力源产生的动力直接传递到所述容器和碾磨件其中之另一，使得该容器和碾磨件其中之一可相对所述容器和碾磨件其中之另一旋转。

2.根据权利要求1所述的碾磨装置，其特征在于，所述动力源包括电机，所述电机的转轴安装有蜗杆用于输出动力，所述齿轮传动装置包括与所述蜗杆啮合的蜗轮。

3.根据权利要求2所述的碾磨装置，其特征在于，所述齿轮传动装置还包括至少一个与所述蜗轮同轴的连接轮，所述连接轮将所述蜗杆传递给蜗轮的动力输出到所述容器。

4.根据权利要求3所述的碾磨装置，其特征在于，所述齿轮传动装置包括固定安装于所述基座的主轴，该主轴依次经过所述蜗轮、连接轮及容器底部开设的穿孔进入容器内；所述容器内具有装设于所述主轴的连接件，所述碾磨件被连接到该连接件，所述容器可相对于所述连接件转动，所述连接件可沿着所述主轴的轴向移动。

5.根据权利要求2所述的碾磨装置，其特征在于，所述齿轮传动装置还包括一行星轮系，所述行星轮系包括与所述蜗轮连接的太阳轮、内齿圈、至少两个与所述太阳轮和内齿圈啮合的行星轮、以及与所述容器连接的转架，所述太阳轮跟随所述蜗轮旋转，所述行星轮在所述内齿圈的约束下跟随所述太阳轮旋转，所述转架与所述行星轮固定连接并跟随其旋转将动力传递到所述容器。

6.根据权利要求2所述的碾磨装置，其特征在于，所述齿轮传动装置还包括一个小齿轮、一个大齿轮和一个传动轮，所述小齿轮同轴地固定到所述蜗轮并随着所述蜗轮转动，所述大齿轮由所述小齿轮驱动，所述传动轮固定到所述大齿轮将动力输出到所述容器。

7.根据权利要求6所述的碾磨装置，其特征在于，所述小齿轮固定到第一转轴上，所述第一转轴可转动地安装到所述基座；所述大齿轮可转动地安装到主轴，所述主轴固定到所述基座。

8.根据权利要求6所述的碾磨装置，其特征在于，所述容器的底部远离所述齿轮传动装置一侧的端面中心形成有凸起的支撑轴，所述支撑轴相对于所述容器固定；所述容器内具有装设于所述支撑轴的连接件，所述碾磨件被连接到该连接件上；所述支撑轴相对所述连接件可旋转。

9.根据权利要求6所述的碾磨装置，其特征在于，所述容器的底部中心设有贯穿孔，所述容器内具有固定安装到所述贯穿孔的轴套，所述轴套基本上平行于所述容器的侧壁；所述大齿轮可转动地安装到主轴上，所述主轴一端固定至基座，另一端经过所述轴套伸入到所述容器内；所述容器内还具有装设于所述固定轴的连接件，所述碾磨件被连接到该连接件上，所述容器可相对于所述连接件转动，所述连接件可沿着所述固定轴的轴向移动。

10.根据权利要求4、8或9所述的碾磨装置，其特征在于，所述连接件远离所述容器底部的一端安装有弹性装置，该弹性装置在外力作用下向所述连接件施加朝向所述容器底部的压力。

11.根据权利要求4或9所述的碾磨装置，其特征在于，所述连接件具有轴向贯穿孔，所述主轴从所述连接件中穿出，其穿出部分的外表面形成有螺纹，所述碾磨装置还包括与所述螺纹相配合的螺母，一弹性装置套置于所述主轴上，其一端抵住所述连接件，另一端抵住所述螺母，所述螺母螺合于所述主轴的螺纹部分以对弹性装置提供所述外力。

12.根据权利要求10所述的碾磨装置，其特征在于，所述基座具有至少两个位于所述容器侧壁外侧的支撑部，所述支撑部由位于所述容器上方的梁连接，所述梁与所述弹性装置的受力端连接以提供所述外力。

13.根据权利要求1至9任一项所述的碾磨装置，其特征在于，所述动力源为高压直流马达。

14.根据权利要求1至9任一项所述的碾磨装置，其特征在于，所述基座以滚动承重方式与所述容器连接，并向该容器提供支撑。

15.根据权利要求2所述的碾磨装置，其特征在于，所述齿轮传动装置还包括一输出轴，该输出轴经过所述容器底部开设的穿孔进入容器内，所述容器内具有装设于所述输出轴的连接件，所述碾磨件被连接到该连接件上，所述容器固定安装于所述基座，所述输出轴受所述电机驱动而转动并带动容器内的连接件及碾磨件相对容器运动。

16.根据权利要求4、8或9所述的碾磨装置，其特征在于，所述连接件具有支杆穿入所述碾磨件的中心，所述碾磨件可绕着所述支杆滚动。

17.根据权利要求16所述的碾磨装置，其特征在于，所述碾磨件为圆台状，所述圆台的较小的底面朝向所述容器的中心，较大的底面朝向所述容器的侧壁。

18.根据权利要求2至9中任意一项所述的碾磨装置，其特征在于，所述齿轮传动装置封装成一个齿轮箱，所述电机的壳体与所述齿轮箱的壳体固定连接。

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