CN104110482B - 风冷式塑料挤出机星轮减速箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塑料挤出机专用减速技术领域，一种风冷式塑料挤出机星轮减速箱，包括箱体及箱体内的少齿差传动件，其特征在于：箱体侧面装有一轴流式风机F，箱体顶部装有一排风量可以调节的排风窗P，内置圆筒法兰与箱体输出端端面联接，内置圆筒带散热筋一侧置于箱体中，其圆筒外表面与箱体间形成风冷空腔，另一侧置于箱体外，用以联接挤出机外筒，内置圆筒输入端端面联接右圆盘，右圆盘的输入端外圆与箱体输入端内孔紧配，右圆盘输入端面与箱体输入端的圆端面用同一圆环盘联接，使内置圆筒与右圆盘联接件分别紧固在箱体两侧。技术效果：承载力大、体积小、重量轻；计算表明：重量轻35‑45％；风冷却结构简单，因而控制、调节方便、制造成本低。
Description
【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，一种风冷式塑料挤出机星轮减速箱。
【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，是现有国内市场佔有量最大、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。”
【发明内容】本发明目的在于提供用风冷替代强制油冷却装置以降低制造成本、用多齿啮合的星轮传动取代现有ZLYJ平行轴传动，一种风冷式塑料挤出机星轮减速箱。
为实现上述目的，其技术实施方案及理论依据如下：
本发明在以现代渐开线少齿差行星传动为基础，结合气流冷却散热及联接方式等公知常识，构成了本发明申请所要求保护的的权利要求。
轴流风机冷却技术的理论依据：《齿轮传动设计手册》972页指出：“行星齿轮减速器相对体积和表面散热面积大为减小，由于平衡温度仍然很高，承载能力受热功率限制，...采取辅助冷却散热装置以提高热功率。”热功率公式：P＝Bref·BV·BA·BT·PQ(kW)(式中：Bref BV、BA及BT分别为-环境温度、空气流速、海拔高度及最高油温修正系数)(《齿轮传动设计手册》979页)，研究发现：提高减速器热功率最有效技术方案是增大气流流速，这是因为：当空气流速v≥3.8m/s时，修正系数(表8-47)BV＝1.90，比v＝0.5～1.4m/s时BV＝1.0提高了近一倍，亦即热功率P提高了一倍。据查：上海国衡电机公司的145FZY型轴流风机风量330m3/hr.、150FZY型轴流风机风量459m3/hr.，经计算风速分别为5.55m/s与7.6m/s，风速均≥3.8m/s。
背景技术指出，要提高塑料挤出机专用减速器的轻量化程度，必需将现有技术的平行轴传动改进为行星传动。JB/T8712-1998星轮减速器其实就是渐开线少齿差减速器，主要特征在于：(1)输出轴圆盘联接内齿圈，因而属于内齿圈输出的渐开线少齿差；(2)销轴式输出机构柱销改为双偏心轴，轴上装有四只调心滚子轴承，发明人将此叫做滚动星轮。
《齿轮手册》上7-126页：单级渐开线少齿差效率η＝0.944(二齿差Zd＝2)；本发明人根据100例(齿差数Zd＝2、3、4)的计算，得出下述结果：效率η＝0.934(Zd＝2)、0.96(Zd＝3)、0.97(Zd＝4)，因而单级少齿差可取代背景技术的二级平行轴齿轮传动。
渐开线少齿差传动技术特征已为本领域技术人员完全熟知，现有技术ZLYJ挤出机专用减速机减速比小(i＝16)，因此，可采用四齿差(Zd＝4)可得到较高传动效率：η＝0.97.
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。”
附：本发明与现有技术ZLYJ型减速器外形及重量比较表
实施的技术手段：
所述箱体侧面装有一轴流式风机F，箱体顶部装有一排风量可以调节的排风窗P；
所述箱体输出端的端面上联接内置圆筒法兰，所述内置圆筒带散热筋的一侧置于箱体中与箱体间形成冷却空腔，另一侧置于箱体外，用以联接塑料挤出机的外筒；
所述内置圆筒输入端端面联接右圆盘，所述右圆盘的输入端外圆与箱体输入端内孔紧配，所述右圆盘输入端面与箱体输入端的圆端面用同一圆环盘联接，使内置圆筒与右圆盘联接件分别紧固在箱体两侧面。
【有益效果】各单独技术特征虽然完全已知，但彼此互相支持，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)具有承载能力大、体积小、效率高、重量轻；(2)运转平稳、噪声小、可靠性高；
(3)计算表明：重量轻35-45％；(4)风温冷却结构简单，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
图2.本发明实施例箱体1.设轴流式风机F与排风窗P的结构示意图
【具体实施方式】下面结合附图对本发明详加描述：
参照图1，一种风冷式塑料挤出机星轮减速箱，包括箱体1及箱体内的星轮传动件，所述星轮传动件包括内置圆筒2、相位差180°的二行星轮10、内齿圈9、输入轴15、输入轴15上的偏心轴承13及固定机架，所述固定机架用四只均布的支柱18将左、右圆盘17、12联接固定而构成，所述二行星轮10用第一轴承支承在4只均布的双偏心轴11的偏心段上，所述双偏心轴11四只均布，所述双偏心轴11的两端用第二轴承分别支承在左、右圆盘17、12相应孔中，所述内齿圈9联接在输出轴8的圆盘上，所述输出轴8用第三轴承3支承在内置圆筒2输出端内孔，所述第三轴承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15用第二轴承14)支承在右圆盘12内孔，其特征在于：
所述箱体1侧面装有一轴流式风机F，箱体1顶部装有一排风窗P，所述排风窗P的流量可以调节，以达到最佳的散热效果；
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，其圆筒外表面与箱体间形成冷却空腔，另一侧置于箱体1外，用以联接塑料挤出机的外筒，用气流冷却内置圆筒中传动件的温升，技术效果是结构简单、成本低及控温可靠；
所述内置圆筒2输入端端面联接右圆盘12，所述右圆盘12的输入端外圆与箱体1输入端内孔紧配，所述右圆盘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，使内置圆筒2与右圆盘12联接件分别紧固在箱体1两侧面。
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)
1.一种风冷式塑料挤出机星轮减速箱，包括箱体(1)及箱体内的星轮传动件，所述星轮传动件包括内置圆筒(2)、相位差180°的二行星轮(10)、内齿圈(9)、输入轴(15)、输入轴(15)上的偏心轴承(13)及固定机架，所述固定机架用四只均布的支柱(18)将左、右圆盘(17、12)联接固定而构成，所述二行星轮(10)用第一轴承支承在4只均布的双偏心轴(11)的偏心段上，所述双偏心轴(11)四只均布，所述双偏心轴(11)的两端用第二轴承分别支承在左、右圆盘(17、12)相应孔中，所述内齿圈(9)联接在输出轴(8)的圆盘上，所述输出轴(8)用第三轴承(3)支承在内置圆筒(2)输出端内孔，所述第三轴承(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(15)用第二轴承(14)支承在右圆盘(12)内孔，其特征在于：
所述箱体(1)侧面装有一轴流式风机(F)，箱体(1)顶部装有一排风窗(P)，所述排风窗(P)的流量可以调节；
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，其圆筒外表面与箱体间形成冷却空腔，另一侧置于箱体(1)外，用以联接塑料挤出机的外筒；
所述内置圆筒(2)输入端端面联接右圆盘(12)，所述右圆盘(12)的输入端外圆与箱体(1)输入端内孔紧配，所述右圆盘(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。
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