CN104121331B - 双螺杆浸渍机齿轮传动装置 - Google Patents

双螺杆浸渍机齿轮传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双螺杆浸渍机齿轮传动装置,包括安装于箱体内的高速轴、分配轴、第一输出轴和第二输出轴,高速轴上安装第一齿轮,分配轴上依次安装有第三齿轮、第二齿轮和第五齿轮,第二齿轮与第一齿轮啮合,第三齿轮与第二输出轴上的第四齿轮啮合,第五齿轮与第一输出轴上的第六齿轮啮合;第二齿轮、第三齿轮、第五齿轮在分配轴上的安装结构为过盈配合,第四齿轮过盈安装于第二输出轴上,分配轴的端部开有油孔,分配轴与第三齿轮的配合面具有环形油槽,油孔与环形油槽相连通。本发明提高了传动轴疲劳寿命和可靠性,装配后两输出轴上上的相位相同,实现了双螺杆的最佳轴向间隙。

Description

双螺杆浸渍机齿轮传动装置
技术领域
本发明涉及一种传动装置,具体涉及一种双螺杆浸渍机齿轮传动装置。
背景技术
双螺杆浸渍机工作机构由两根相互啮合的同形状螺杆组成,两根螺杆同向旋转,两螺杆轴相对位置啮合螺杆轴向间隙较小,不仅要求螺杆加工精度较高,也要求齿轮传动机构两根输出花键轴花键齿相位严格保持相同,否则,极易造成两根螺杆相互干涉,影响设备正常运转。同时,该设备工作条件属低速大扭矩性质,因此,给齿轮传动装置结构设计、加工和装配都带来一定难度,多年来,业内一直不断创新改进齿轮传动装置的设计方案、加工和装配工艺。
齿轮传动方式一般采用输出端平行三轴结构:电机(原动机)通过联轴器与高速输入轴直连驱动,通过高速轴齿轮Z1与Z2啮合减速驱动分配轴、齿轮Z3和齿轮Z5旋转,齿轮Z3分配驱动齿轮Z4和第一输出轴旋转,齿轮Z5分配驱动齿轮Z6和第二输出轴旋转。其中第一输出轴与第二输出轴同向、同速旋转,并通过联轴器驱动两根螺杆旋转工作。受齿轮齿和花键齿加工相互位置精度影响,目前双螺杆浸渍机齿轮传动装置很难保证两根输出轴花键相互相位严格一致,有时只能通过降低螺杆制造精度,加大螺杆轴向相互啮合间隙,来保证螺杆运转时不干涉,进而实现设备正常运转。
而且目前的双螺杆浸渍机齿轮传动装置高速输入轴端、两根螺杆输出轴端润滑油密封采用接触式旋转轴唇形密封圈单密封结构,受密封圈制造质量、使用寿命和安装精度影响,极易发生润滑渗漏。受安装空间和结构限制,密封圈更换需停机检修,并且需要将螺杆、或电机移位,齿轮传动装置开箱才能进行,停机时间长,工作量大。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种的双螺杆浸渍机齿轮传动装置。
技术方案:为解决上述技术问题,本发明提供的双螺杆浸渍机齿轮传动装置包括箱体和安装于箱体内的高速轴、分配轴、第一输出轴和第二输出轴,所述高速轴上安装第一齿轮,所述分配轴上依次安装有第三齿轮、第二齿轮和第五齿轮,所述第二齿轮与第一齿轮啮合,所述第三齿轮与第二输出轴上的第四齿轮啮合,所述第五齿轮与第一输出轴上的第六齿轮啮合;所述第二齿轮、第三齿轮、第五齿轮与分配轴的安装结构为过盈配合,所述第四齿轮过盈安装于第二输出轴上,所述分配轴的端部开有油孔,所述分配轴与第三齿轮的配合面具有环形油槽,所述油孔与所述环形油槽相连通。
本发明进一步的完善是,所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮均为斜齿轮,所述第二齿轮与第三齿轮的旋向相同,所述第五齿轮与第六齿轮为直齿轮。第二齿轮与第一齿轮组成第一斜齿轮副,第三齿轮与第四齿轮组成第二斜齿轮副,第一斜齿轮副与第二斜齿轮副形成的轴向力方向相反,相互抵消。
本发明更进一步的完善是,所述高速轴与箱体之间安装有非接触式密封装置,所述非接触式密封装置包括密封环、透盖、静环和动环,所述箱体上安装有轴承套,所述轴承安装于轴承套与高速轴之间,所述透盖固连于轴承套的外端,所述透盖具有伸入轴承套的下缘,所述下缘与轴承之间压装有静环,所述高速轴上固连动环,所述静环与动环形成轴向迷宫;所述高速轴上固连密封环,所述密封环的外周壁上具有环槽,所述密封环与透盖的开口形成径向迷宫,所述径向迷宫和轴向迷宫之间具有空腔,所述下缘与轴承套的内壁上开有轴向的泄油槽,所述泄油槽连通空腔与箱体内部。
上述非接触式密封装置的进一步完善是,所述动环包括上环体和下环体,所述上环体的外径大于所述密封环的外径,所述上环体的外边沿与所述下缘之间具有第一间隙,所述上环体的下表面于所述静环的上表面之间具有第二间隙,所述下环体的外表面与静环的内孔之间具有第三间隙,所述轴向迷宫由第一间隙、第二间隙和第三间隙组成。
上述非接触式密封装置的更进一步的完善是,所述动环具有内螺纹,所述高速轴上具有与内螺纹匹配的外螺纹,所述密封环与高速轴为过盈配合。
本发明再进一步的完善是,所述第一输出轴与箱体之间安装有第一密封装置,所述第二输出轴与箱体之间安装有第二密封装置,所述第一密封装置和第二密封装置均包括由外向内的唇形密封结构和迷宫密封结构。
有益效果:本发明的将分配轴和输出轴的齿轮与其采用无键过盈连接,可增大相应传动轴的抗弯及抗扭截面系数,降低有效应力集中系数,提高传动轴疲劳寿命和可靠性。
而且在过盈配合的结合面采用环形油槽的形式,装配时通过油孔向内高压注油,利用油压撑开齿轮与轴的间隙,将两输出轴调整到相位一致后再将油释放即可完成精确的装配,可简化制造加工和装配工艺技术难度,保证两根输出轴上的花键齿相位严格保持相同,实现螺杆理论轴向间隙设计,并保证设备正常运转。进一步地高速轴与分配轴采用一对斜齿轮副分别形成方向相反的轴向力,相互抵消,可降低分配轴支撑轴承轴向负荷,提高轴承寿命。再进一步充分考虑不同轴的工况,在高速输入轴采用双串联非接触式迷宫密封结构,在第一输出轴和第二输出轴采用非接触式迷宫密封和接触式轴用旋转唇形密封圈串联密封结构,不仅简化了结构,而且可实现无维护工作和密封效果,降低设备故障率,提高设备工作效率。
除了上面所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外,本发明的双螺杆浸渍机齿轮传动装置所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点,将结合附图做出进一步详细的说明。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图;
图2是图1的A-A视图;
图3是图2中两输出轴的相位示意图;
图4是图2中输入轴密封装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例:本实施例的双螺杆浸渍机齿轮传动装置如图1、图2、图3和图4所示,齿轮箱的箱体6由上、下体扣合而成。箱体6内安装高速轴1和相应支撑轴承,以及分配轴7、齿轮Z2\Z3\Z5\和相应的支撑轴承,第一输出轴11、齿轮Z6和相应支撑轴承,第二输出轴12、齿轮Z4和相应支撑轴承,在箱体6上安装上述各轴的密封件。其中齿轮Z2\Z3\Z4\Z5与分配轴7、第二输出轴12连接采用无键过盈连接。
齿轮传动方式为输出端平行三轴结构:电机原动机通过联轴器与高速轴1直连驱动,通过高速轴1齿轮Z1与Z2啮合减速驱动分配轴7、齿轮Z3和齿轮Z5旋转,齿轮Z3分配驱动齿轮Z4、第二输出轴12旋转,齿轮Z5分配驱动齿轮Z6、第一输出轴11旋转。第一输出轴11和第二输出轴12同向、同速旋转,并通过联轴器驱动双螺杆浸渍机的两根螺杆旋转工作。
齿轮传动比i3.4=z3/z4=i5.6=z5/z6,以保证第一输出轴11和第二输出轴12同向同速旋转;齿轮副Z1\Z2、Z3\Z4采用斜齿轮传动,分别所形成的轴向力P1和P2方向相反,相互抵消。齿轮副Z5\Z6采用直齿轮传动。
分配轴7的端部轴中心设计油孔7-1,与齿轮Z3配合的分配轴7外圆柱面设计有环形油槽7-2,油孔7-1与环形油槽7-2相互连通,齿轮Z3与分配轴7装配时,利用高压油泵将油注入油孔7-1,油通过环形油槽7-2进入配合间隙内,膨胀齿轮Z3内孔,此时借助外力旋转齿轮Z3并定位位置,保证第一输出轴11和第二输出轴12的花键齿相位严格保持相同,最后将油泵回,油压释放使齿轮Z3与分配轴7紧密连接。
上述齿轮Z3和分配轴7连接结构和装配方法,可简化制造加工和装配工艺技术难度,可以使装配后第一输出轴11和第二输出轴12的花键齿相位严格保持相同,使双螺杆浸渍机安装在第一输出轴11和第二输出轴12上的一对螺杆达到了设计的最佳轴向间隙,并保证设备正常运转。
使用时,高速轴1、齿轮Z1\Z2和分配轴7承受100%工作负荷;齿轮Z3\Z4\Z5\Z6、输出轴11和12均承受50%工作负荷。高速轴1作为输入轴,与箱体6之间采用双串联非接触式迷宫密封结构,利用静环5和旋转的动环3轴向相邻端面形成的较小曲折间隙来形成轴向迷宫,实现初步密封;通过该结构的润滑油再泄漏时,由于密封环2和透盖4径向上的较小间隙形成径向迷宫,需通过许多密封环2外圆柱面上的节流间隙与膨胀空腔组成的通道,经过多次节流可产生很大的能量损耗,流体压头大为下降,使流体难于泄漏,泄漏到轴向迷宫和径向迷宫之间的润滑油再通过轴承套与透盖4内壁的泄油槽回流至箱体6内,双串联密封结构和泄油槽共同实现密封效果。
第一输出轴11和第二输出轴12的转速较高速轴1而言低很多,其轴端密封采用非接触式迷宫密封和接触式轴用旋转唇形密封圈串联密封结构,分别利用动环9、15和静环8、端盖14,以及唇形密封圈10、13来共同实现密封效果。
以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明,但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言,在本发明的原理和技术思想的范围内,对这些实施方式进行实施方式进行多种变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种双螺杆浸渍机齿轮传动装置,包括箱体和安装于箱体内的高速轴、分配轴、第一输出轴和第二输出轴,所述高速轴上安装第一齿轮,所述分配轴上依次安装有第三齿轮、第二齿轮和第五齿轮,所述第二齿轮与第一齿轮啮合,所述第三齿轮与第二输出轴上的第四齿轮啮合,所述第五齿轮与第一输出轴上的第六齿轮啮合,其特征在于:所述第二齿轮、第三齿轮、第五齿轮与分配轴的安装结构为过盈配合,所述第四齿轮过盈安装于第二输出轴上,所述分配轴的端部开有油孔,所述分配轴与第三齿轮的配合面具有环形油槽,所述油孔与所述环形油槽相连通。
2.根据权利要求1所述的双螺杆浸渍机齿轮传动装置,所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮均为斜齿轮,所述第二齿轮与第三齿轮的旋向相同,所述第五齿轮与第六齿轮为直齿轮。
3.根据权利要求1所述的双螺杆浸渍机齿轮传动装置,其特征在于:所述高速轴与箱体之间安装有非接触式密封装置,所述非接触式密封装置包括密封环、透盖、静环和动环,所述箱体上安装有轴承套,所述轴承安装于轴承套与高速轴之间,所述透盖固连于轴承套的外端,所述透盖具有伸入轴承套的下缘,所述下缘与轴承之间压装有静环,所述高速轴上固连动环,所述静环与动环形成轴向迷宫;所述高速轴上固连密封环,所述密封环的外周壁上具有环槽,所述密封环与透盖的开口形成径向迷宫,所述径向迷宫和轴向迷宫之间具有空腔,所述下缘与轴承套的内壁上开有轴向的泄油槽,所述泄油槽连通空腔与箱体内部。
4.根据权利要求3所述的双螺杆浸渍机齿轮传动装置,其特征在于:所述动环包括上环体和下环体,所述上环体的外径大于所述密封环的外径,所述上环体的外边沿与所述下缘之间具有第一间隙,所述上环体的下表面于所述静环的上表面之间具有第二间隙,所述下环体的外表面与静环的内孔之间具有第三间隙,所述轴向迷宫由第一间隙、第二间隙和第三间隙组成。
5.根据权利要求3所述的双螺杆浸渍机齿轮传动装置,其特征在于:所述动环具有内螺纹,所述高速轴上具有与内螺纹匹配的外螺纹,所述密封环与高速轴为过盈配合。
6.根据权利要求1所述的双螺杆浸渍机齿轮传动装置,其特征在于:所述第一输出轴与箱体之间安装有第一密封装置,所述第二输出轴与箱体之间安装有第二密封装置,所述第一密封装置和第二密封装置均包括由外向内的唇形密封结构和迷宫密封结构。
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