CN103836901B - 高同步精度的上下开启式烘箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高同步精度的上下开启式烘箱，由上箱体、下箱体、驱动部、若干组侧面升降部以及连接两者的传动部组成，所述驱动部包括电机与双输出端减速机，固定在上箱体的顶部，减速机的两侧输出端通过联轴器分别连接两支横向水平传动杆，横向水平传动杆另一端通过设置在箱顶角部的两向齿轮箱与竖向传动杆联动，竖向传动杆的底部通过三向转向器与设置在上箱体侧面下方的纵向水平传动杆联动，纵向水平传动杆上套设有若干驱动件，与箱体的左右两侧对称设置有若干组侧面升降部内部零件啮合。本发明可以保证升降机构各部分的同步性，稳定安全地实现上箱体的升降；且利用涡轮蜗杆的自锁作用，在动力丧失后实现自锁，避免了意外情况下上箱体落下造成安全事故。

Description

高同步精度的上下开启式烘箱

技术领域

本发明涉及干燥设备领域，尤其是一种高同步精度的上下开启式烘箱。

背景技术

上下开启式烘箱的下箱体固定在地面或基座上，上箱体采用升降机构连接在下箱体上，工作时上箱体降下并周边密闭在下箱体上，烘箱内加热进行干燥工作；当出现故障或者工作结束需要清洁时，通过升降机构将上箱体升起，进行维护或者利用循环风机将内部灰尘与杂质吹扫干净。由于不需要考虑人员钻入烘箱内部进行维护与清洁的空间，因此烘箱体积可以大大减小，有利于避免热损耗，提高热效率且节约能耗，且可以实现精确的箱内温度控制。

在现有的上下开启式烘箱中，普遍采用气缸作为升降机构的驱动元件，如中国专利“320632041575.9---顶开式烘箱”所公开的升降机构，由分布在箱体外侧的多组铰链、气缸支座、气缸等组成，空压机输送压缩空气经过管路传送到气缸，气体的压力推动着活塞杆使上箱体上升或下降。但是气缸驱动完全受空压机压力的影响，推力不稳定，在一些不具备稳定气源供给的场合受到制约；且气缸的控制精度不高，多个气缸同时运动，很难保证工作的同步性，而升降的不同步不仅容易导致上下烘箱箱体严重错位而发生卡死，而且上箱体的重量往往会集中在个别气缸，发生活塞杆折断或者气缸的损害，造成设备的损坏，甚至发生严重的安全事故。尤其是对于重型/大型烘箱，不仅对气缸的稳定型要求很高，而且对气缸的质量也有特别的要求，大大增加了烘箱的成本。对于升降距离的限位，通常仅通过气缸活塞杆的最大伸长量来决定其上限点位置，而通过上下箱体接触来决定其下限点位置，因而也容易在上限点位置发生过度伸长损坏气缸，或者在下限点位置过压损坏密封面的问题。虽然该专利中提及可采用油缸或千斤顶或电机螺杆传动升降器，但仅是简单提及，至于具体的实现方式与结构，完全没有公开与技术启示。

发明内容

本申请人针对上述现有上下开启式烘箱中采用气缸作为升降机构，工作不稳定同步性差等缺点，提供一种结构合理的高同步精度的上下开启式烘箱，从而可以保证升降机构各部分的同步性，稳定安全地实现上箱体的升降。

本发明所采用的技术方案如下：

一种高同步精度的上下开启式烘箱，由上箱体、下箱体、驱动部、若干组侧面升降部以及连接两者的传动部组成，所述驱动部包括电机与双输出端减速机，固定在上箱体的顶部，减速机的两侧输出端通过联轴器分别连接两支横向水平传动杆，横向水平传动杆另一端通过设置在箱顶角部的两向齿轮箱与竖向传动杆联动，竖向传动杆的底部通过三向转向器与设置在上箱体侧面下方的纵向水平传动杆联动，纵向水平传动杆上套设有若干驱动件，与箱体的左右两侧对称设置有若干组侧面升降部内部零件啮合。

作为上述技术方案的进一步改进：所述驱动件为蜗杆；所述侧面升降部的下基座固定在下箱体的侧面，上基座固定在上箱体的侧面，下基座的正面利用底部法兰竖直固定有丝杆；上基座的底部固定的升降座内通过轴承安装有传动件，传动件的外周面设置有蜗轮齿形，与蜗杆啮合；内周面设置有丝母齿形，与丝杆相啮合。

所述驱动件为齿轮，与升降部固定的竖直齿条相啮合。

所述两向齿轮箱、三向转向器内部为直角锥齿轮结构。

丝杆底部的法兰背面设置有下限位开关，允许法兰和丝杆对于下基座有不大于5mm的位移；在上基座上固定有导杆，导杆底部设置有上限位撞块，在下箱体侧面固定有上限位开关，丝杆顶部固定有上限位块。

在上箱体与下箱体的接触面处设置有弹性密封结构，具有弹性的陶瓷编织密封条截面形状为带有一段切向固定边的圆形，利用压条将固定边压紧在接触端面上。

本发明的有益效果如下：

本发明在箱体左右两侧平衡对称布置有升降部，并利用同一个驱动部进行驱动，传动部采用齿轮箱进行换向与传动，充分保证了升降运动的高精度同步性。根据实际运行测试，对于3m（宽度）x6m（长度）的烘箱箱体，上下升降距离为457mm（高度），本发明可以保证升降精度小于1.5mm。

本发明的升降部采用蜗轮蜗杆传动，一方面实现了传动的90度转向；同时，利用涡轮蜗杆的自锁作用，在动力丧失后实现自锁，避免了意外情况下上箱体落下造成安全事故与设备损坏。蜗杆的材质为黄铜，材质比较软，耐磨，综合机械性能强，蜗轮为45号钢经过调制处理，刚性和韧性比较好，在啮合的过程中因为材质不同的特性避免了同种材质卡死和咬合的现象。

本发明的限位保护装置有效地保证了设备的安全性。通过多重的电气与机械限位，保证了设备上极限点与下极限点的位置能被安全可靠地停止升降动作，避免过压与提升过度，防止设备的损坏，增加了安全性与可靠性。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1的右视图。

图3为图2中A部的放大图。

图4为图3中B部的放大图。

图5同图3，为上极限点位置。

图6为本发明的密封结构的剖视图。

图中：1、下箱体；2、上箱体；3、三向转向器；4、竖向传动杆；5、减速机；6、电机；7、纵向水平传动杆；8、支撑座；9、横向水平传动杆；10、两向齿轮箱；11、上基座；12、下基座；13、丝杆；14、法兰；15、蜗杆；16、传动件；17、蜗轮齿形；18、丝母齿形；19、升降座；20、轴承；21、陶瓷编织密封条；22、压条；31、上限位撞块；32、上限位开关；33、下限位开关；34、上限位块；35、导套；36、导杆。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2所示，本发明所述的高同步精度的上下开启式烘箱由驱动部、若干组侧面升降部以及连接两者的传动部组成，驱动部包括电机6与双输出端减速机5，固定在上箱体2的顶部，减速机5的两侧输出端通过联轴器分别连接两支横向水平传动杆9，横向水平传动杆9另一端通过设置在箱顶角部的两向齿轮箱10与竖向传动杆4联动，两向齿轮箱10内部为直角锥齿轮结构，可以将水平输入转向为竖向输出。竖向传动杆4的底部通过三向转向器3与设置在上箱体2侧面下方的纵向水平传动杆7联动，三向转向器3内部也是为直角锥齿轮结构，可以将竖向输入转向为水平输出。纵向水平传动杆7上套设有若干作为驱动件的蜗杆15，与箱体的左右两侧对称设置有若干组侧面升降部内部零件啮合。

如图3所示，侧面升降部的下基座12固定在下箱体1的侧面，上基座11固定在上箱体2的侧面，下基座12的正面利用底部法兰14竖直固定有丝杆13。纵向水平传动杆7位于上基座11的下方，通过若干支撑座8固定在上箱体2侧面；如图4所示，上基座11的底部固定的升降座19内通过轴承20安装有传动件16，传动件16的外周面设置有蜗轮齿形17，与蜗杆15啮合；内周面设置有丝母齿形18，与丝杆13相啮合。在上基座11上固定有导杆36，在下基座12上固定有导套35，导杆36与导套35间隙配合。

本发明设置有限位保护装置，如图3、图5所示，丝杆13底部的法兰14背面设置有下限位开关33，允许法兰14和丝杆13对于下基座12有少许的位移。导杆36底部设置有上限位撞块31，在下箱体1侧面固定有上限位开关32，丝杆13顶部固定有上限位块34。

如图6所示，本发明在上箱体2与下箱体1的接触面处设置有弹性密封结构，具有弹性的陶瓷编织密封条21截面形状为带有一段切向固定边的圆形，安装时利用压条22与铆钉将固定边压紧在上箱体2的端面上。

实际工作时，电机6通过减速机5将转数降低，扭矩增大，向两侧横向水平传动杆9输出，两向齿轮箱10传动比为1：1，将运动从水平传到垂直方向的竖向传动杆4，并经过传动比为1：1的三向转向器3驱动纵向水平传动杆7旋转，套设在纵向水平传动杆7上的蜗杆15旋转，通过与侧面升降部内的传动件16外周蜗轮齿形17相啮合，驱动传动件16旋转，并通过传动件16内周的丝母齿形18与丝杆13的啮合，使传动件16沿着丝杆13实现上下升降运动，进而带动升降座19、上基座11与上箱体2的整体升降动作。当上下箱体接触压紧后，陶瓷编织密封条21的圆形部被压缩至长圆形，有效地实现了密封。

本发明的限位保护装置有效地保证了设备的安全性。图3所示为下极限点位置，根据位移量计算与程序设定，在上箱体2与下箱体1的周边密封面接触并压紧后，电机6断电停止继续下降。但是如果发生意外时，电机6并未及时停止而继续工作，此时强行下降会压坏下箱体1或者破坏升降部。本发明在安装时允许法兰14和丝杆13对于下基座12有少许的位移（<5mm），当电机6继续工作时，蜗杆15驱动传动件16继续旋转，但此时由于上下箱体已经接触，传动件16已经不能继续向下位移，而丝杆13受力被向上提起，导致法兰14离开下限位开关33，下限位开关33被触发，电机6断电停止工作，从而防止设备发生过压导致损坏。

图5所示为上箱体2开启时的状态，上箱体2的上升带动导杆36的上升，根据位移量计算与程序设定，到达指定位置后电机6断电停止继续上升。如果在特殊情况下该限位设定失效，电机6继续工作，上箱体2继续上升，则当导杆36底部的上限位撞块31接触下箱体1侧面固定的上限位开关32时，上限位开关32触发，电机6断电停止工作。此外，还依靠安装在丝杆13顶部的上限位块34进行强行机械限位，切断电机6的电源，进一步保证设备的安全。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改，例如采用齿轮齿条机构代替蜗轮蜗杆传动，但是必须要增加安全保障的防坠落刹车装置。

Claims (6)

1.一种高同步精度的上下开启式烘箱，其特征在于：由上箱体（2）、下箱体（1）、驱动部、若干组侧面升降部以及连接驱动部与升降部的传动部组成，所述驱动部包括电机（6）与双输出端减速机（5），固定在上箱体（2）的顶部，减速机（5）的两侧输出端通过联轴器分别连接一支横向水平传动杆（9），横向水平传动杆（9）另一端通过设置在箱顶角部的两向齿轮箱（10）与竖向传动杆（4）联动，竖向传动杆（4）的底部通过三向转向器（3）与设置在上箱体（2）侧面下方的纵向水平传动杆（7）联动，纵向水平传动杆（7）上套设有若干驱动件，与箱体的左右两侧对称设置的若干组侧面升降部的内部零件相啮合。

2.按照权利要求1所述的高同步精度的上下开启式烘箱，其特征在于：所述驱动件为蜗杆（15）；所述侧面升降部的下基座（12）固定在下箱体（1）的侧面，上基座（11）固定在上箱体（2）的侧面，下基座（12）的正面利用底部法兰（14）竖直固定有丝杆（13）；上基座（11）的底部固定的升降座（19）内通过轴承（20）安装有传动件（16），传动件（16）的外周面设置有蜗轮齿形（17），与蜗杆（15）啮合；内周面设置有丝母齿形（18），与丝杆（13）相啮合。

3.按照权利要求1所述的高同步精度的上下开启式烘箱，其特征在于：所述驱动件为齿轮，与升降部固定的竖直齿条相啮合。

4.按照权利要求1所述的高同步精度的上下开启式烘箱，其特征在于：所述两向齿轮箱（10）、三向转向器（3）内部为直角锥齿轮结构。

5.按照权利要求2所述的高同步精度的上下开启式烘箱，其特征在于：丝杆（13）底部的法兰（14）背面设置有下限位开关（33），允许法兰（14）和丝杆（13）对于下基座（12）有不大于5mm的位移；在上基座（11）上固定有导杆（36），导杆（36）底部设置有上限位撞块（31），在下箱体（1）侧面固定有上限位开关（32），丝杆（13）顶部固定有上限位块（34）。

6.按照权利要求1所述的高同步精度的上下开启式烘箱，其特征在于：在上箱体（2）与下箱体（1）的接触面处设置有弹性密封结构，具有弹性的陶瓷编织密封条（21）截面形状为带有一段切向固定边的圆形，利用压条（22）将固定边压紧在接触端面上。