CN104110465B - 水冷式塑料挤出机内摆线减速箱 - Google Patents

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本发明涉及塑料挤出机专用减速技术领域，一种水冷式塑料挤出机内摆线减速箱，包括箱体及置于箱体内的内摆线传动件，其特征在于：内置圆筒置于箱体中，其法兰与箱体联接，圆筒外表面与箱体间形成储水腔，箱体上有进水与出水阀，出水处设温度计，内置圆筒联接圆筒端盖，圆筒端盖输入端外圆与箱体输入端内孔紧配，用同一圆环盘联接；内摆线齿圈紧固在内置圆筒内孔。有益效果理论上内摆线齿圈与摆线轮齿不存在应力集中点，因而摆线永不断齿、过载能力大；理论上行星传动箱体比定轴传动的重量要小好几倍，计算表明：重量轻50‑60％；水温冷却结构简单，因而控制、调节方便、可靠性高、制造成本低。

Description

水冷式塑料挤出机内摆线减速箱
【技术领域】
本发明涉及塑料挤出机专用减速技术领域，是现有技术ZLYJ型平行轴硬齿面塑料挤出机专用减速机的改进，一种水冷式塑料挤出机内摆线减速箱。
【背景技术】
现有技术ZLYJ型塑料挤出机专用减速机，是ZLY型两级平行轴硬齿面齿轮减速器设置推力轴承、用以承受塑料机螺杆轴向力的改进机型，是国内最大减速机民营企业国茂减速机集团于2010.6推出的主打专用减速机产品，公司称：“ZLYJ型塑料挤出机专用减速机具有体积小、承载力高、传动平稳、噪声低、效率高等特点。”据减速机行业资料统计，ZLYJ型塑料挤出机专用减速机，是现有国内市场 占有量最大、仿造厂家最多的专用减速机产品之一。
研究发现，ZLYJ型塑料挤出机专用减速机存在下述两大问题：
(一)减速机前端联接的塑料筒中螺杆处于高温状态，导致减速机箱内油温上升，因而必需设置强制油循环冷却装置，以至额外增加了制造成本与增加了整机重量；
(二)平行轴传动的轻量化程度比行星传动低，行星传动包括行星与少齿差(渐开线与摆线)两大类。行星传动轻量化程度高的理论解释见于下述权威专著：
(1)《齿轮手册》(1-4页)：“行星传动替代了一批平行轴结构传动形式，这是因为行星传动采用数个行星轮同时传递负荷，并利用了内啮合的组合形式，因而具有承载力高、体积小、重量轻、效率高、噪声小等优点。”
(2)朱孝录《齿轮传动设计手册》660页：“行星传动与定轴轮系相比，具有体积小、重量轻、传动比范围大、效率高和工作平稳等优点。行星传动替代了一批平行轴结构传动形式，这是因为行星传动采用数个行星轮同时传递负荷，并利用了内啮合的组合形式，因而具有承载力高、体积小、重量轻、效率高、噪声小等优点。”
(3)颜思健《渐开线行星齿轮传动设计与制造》：“渐开线行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比，具有承载能力大、体积小、效率高、重量轻、噪声小、可靠性高、寿命长、便于维修等优点，行星传动的箱体比普通定轴齿轮传动的箱体在同样条件下，其重量要小好几倍，因为行星传动箱体外廓尺寸比普通定轴齿轮传动的箱体小很多。”
【发明内容】
本发明目的在于提供用水冷替代强制油冷却装置以降低制造成本、用多齿啮合的内摆线传动，取代现有ZLYJ平行轴传动，以提高减速器的轻量化程度：承载能力大、体积小、重量轻，一种水冷式塑料挤出机内摆线减速箱。
为实现上述目的，其技术实施方案及理论依据如下：
本发明以现代内摆线传动(又称双摆线传动)为基础，结合自来水冷却散热、测水温仪器仪表等公知常识，构成了本发明申请所要求保护的的权利要求。背景技术中已经指出，要提高塑料挤出机专用减速器的轻量化，必需将现有技术平行轴传动改进为行星传动。
“(双)摆线等距线齿轮的特点：双摆线啮合；在节点附近近似面接触；齿廓间形成包油腔。与现有摆线针轮传动相比，(1)双摆线效率93％以上；(2)双摆线承载力高50％左右。”(见于：论文《摆线等距线齿轮的研制》中国纺织大学学报Vol.15No.2，1989、李可植、沈培基)
理论计算表明，内摆线的承载力与半埋齿摆线的σjmax＝(8914/Rz){Y1maxT2/b}0.5相近，而现有双支点针销结构的摆线针轮的承载能力受制于针销弯曲应力：σF＝Mw/W。由于半埋齿摆线承载能力的理论计算简单，因此本发明将其作为内摆线的承载力的近似计算：
附：B-6000型半埋齿摆线与现有技术ZLYJ型减速器外形及重量比较表
实施的技术手段：
内置圆筒法兰紧固在箱体上，其箱体外的端面上联接塑料挤出机料筒，而带散热筋一侧置于箱体中与箱体间形成储存冷却水空腔，箱体上设有进、出水阀门，用自来水水冷却内置圆筒中传动件的温升，出水孔处另设有水温仪，最简单的是温度计；
内置圆筒输入端联接圆筒端盖，圆筒端盖输入端与箱体输入端紧配，二者用圆环盘联接，使内置圆筒另一端固定在箱体输入端；
内置圆筒输出端联接轴承座，推力滚子轴承的外圈设在轴承座内，其内圈端面由套在输出轴上的圆筒限位，圆筒轴向由联接在轴承座上的圆环盖限位，挤出机螺杆的尾部与输出轴内孔联接，挤出机螺杆的轴肩紧贴圆筒端面；
内摆线齿圈联接在内置圆筒的输入端内，使作用力直接指向箱体底脚，而不产生倾翻力矩(又称翻转力矩)。
【有益效果】本发明各单独技术特征完全已知且彼此互相支持，并且能产生下述为本领域技术人员所知的有益技术效果，因为这实际上是行星传动与平行轴传动比较所产生的技术效果：
(1)理论上内摆线轮齿不存在应力集中点，因而摆线永不断齿、过载能力大；
(2)理论计算表明：重量轻50-60％；(3)水温冷却结构简单，可靠性高、制造成本低。
【附图说明】
图1.本发明实施例结构示意图
【具体实施方式】下面结合附图对本发明详加描述：
参照图1.一种水冷式塑料挤出机内摆线减速箱，包括箱体1及置于箱体内的内摆线传动件，所述内摆线传动件包括内置圆筒2、摆线轮12、内摆线齿圈10、输入轴16、输入轴16上的偏心轴承14及w输出机构，所述w输出机构包括柱销11与输出轴8、所述输出轴8用第一轴承3支承在内置圆筒2输出端内孔，所述第一轴承3之前设有轴承座7，所述轴承座7内孔与推力滚子轴承4的外圈配合，所述推力滚子轴承4的内圈外侧端面由推力圆筒5限位，所述推力圆筒5套在输出轴8上，所述推力圆筒5的轴向由圆环盖6限位，所述内置圆筒2输出端面上顺次联接轴承座7与圆环盖6，所述输出轴8内孔联接挤出机螺杆的尾部，所述输入轴16用第二轴承14支承在圆筒端盖13内孔，其特征在于：
所述箱体1输出端的端面上联接内置圆筒2法兰，所述内置圆筒2带散热筋的一侧置于箱体1中与箱体间形成冷却水空腔，其置于箱体1外的另一侧联接挤出机外筒，用自来水冷却内置圆筒2中传动件的温升，技术效果是结构简单、成本低及控温可靠；
所述箱体1上面有一进水阀门螺孔9、下方有一出水阀螺孔17，出水阀处另设一测量水温的仪器仪表，根据水温的变化，以便于随时调节进水量进行控温；
所述内置圆筒2输入端端面联接圆筒端盖12，所述圆筒端盖12的输入端外圆与箱体1输入端内孔紧配，所述圆筒端盖12输入端面与箱体1输入端的圆端面用同一圆环盘16联接，从而使内置圆筒2处于两侧支承的简支结构；
所述内摆线齿圈10紧固在内置圆筒2的输入端内孔，使作用力直接指向箱体底脚而不会产生倾翻力矩。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种水冷式塑料挤出机内摆线减速箱，包括箱体(1)及箱体内的内摆线传动件，所述内摆线传动件包括内置圆筒(2)、摆线轮(12)、内摆线齿圈(10)、输入轴(16)、输入轴(16)上的偏心轴承(14)及w输出机构，所述w输出机构包括柱销(11)与输出轴(8)、所述输出轴(8)用第一轴承(3)支承在内置圆筒(2)输出端内孔，所述第一轴承(3)之前设有轴承座(7)，所述轴承座(7)内孔与推力滚子轴承(4)的外圈配合，所述推力滚子轴承(4)的内圈外侧端面由推力圆筒(5)限位，所述推力圆筒(5)套在输出轴(8)上，所述推力圆筒(5)的轴向由圆环盖(6)限位，所述内置圆筒(2)输出端的端面上顺次联接轴承座(7)与圆环盖(6)，所述输出轴(8)内孔联接挤出机螺杆的尾部，所述输入轴(16)用第二轴承(15)支承在圆筒端盖(13)内孔，其特征在于：
所述箱体(1)输出端的端面上联接内置圆筒(2)法兰，所述内置圆筒(2)带散热筋一侧置于箱体(1)中与箱体间形成冷却水空腔，其置于箱体(1)外的另一侧用以联接塑料挤出机的外筒；
所述箱体(1)上面有一进水阀门螺孔(9)、下方有一出水阀螺孔(17)，出水阀处另设一测量水温的仪器仪表；
所述内置圆筒(2)输入端端面联接圆筒端盖(13)，所述圆筒端盖(13)的输入端外圆与箱体(1)输入端内孔紧配，所述圆筒端盖(13)输入端面与箱体(1)输入端的圆端面用同一圆环盘(17)联接；
所述内摆线齿圈(10)紧固在内置圆筒(2)的输入端内孔。
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