CN105498592A - 一种行星轮式摩擦材料混料机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种行星轮式摩擦材料混料机，包括机壳、变速箱、电动机、转动轴、齿轮齿圈啮合组、下行星齿轮啮合组、上行星齿轮啮合组和转筒，变速箱、电动机设置在机壳顶部，转动轴设置在机壳内部，转动轴顶端通过变速箱与电动机连接，转动轴由下至上分别设有齿轮齿圈啮合组、下行星齿轮啮合组、上行星齿轮啮合组，转筒设置在转动轴外部，下行星齿轮啮合组、上行星齿轮啮合组的中心轴上各设置有桨叶。有益效果是：不仅消除了传统摩擦材料混料机存在的搅拌盲区，而且增加了对物料轴向的搅拌运动，高速运转的桨叶对物料进行多维度击打搅拌，避免了纤维的结团打卷，提高了搅拌均匀性。

Description

一种行星轮式摩擦材料混料机

技术领域

本发明涉及一种混料机，具体涉及一种行星轮式摩擦材料混料机。

背景技术

摩擦材料广泛应用于车辆及机器设备的制动器和离合器，摩擦材料的混料均匀性对其摩擦学性能有着直接的影响。当今最常用的摩擦材料混料机主要有犁耙式和螺旋式两种，其中犁耙式摩擦材料混料机多用于实验室摩擦材料的制备。

犁耙式摩擦材料混料机的桨叶固定于中心轴上，绕中心轴转动。此种混料机最大的特点在于：桨叶的运动轨迹为圆面，多个桨叶运动所形成的圆面之间为搅拌盲区；而且该类搅拌机无法实现物料轴向搅拌，导致物料沿轴线方向混合不均匀，并有纤维结团打卷现象出现。一种带高速桨叶的犁耙式混料机，在普通犁耙式混料机的基础上安装了垂直于中心轴的高速电机，高速电机带动高速桨叶可以破坏纤维结团，但仍然存在较大的搅拌盲区和轴向混料不均的现象。

螺旋式摩擦材料混料机的桨叶为螺旋绞龙状，固定于转动轴上。与犁耙式摩擦材料混料机相比，由于螺旋桨叶对物料具有推送作用，因此该类型混料机可在一定程度上实现物料的轴向运动，增大了对物料的搅动范围。螺旋式混料机借助于物料与螺旋面之间的摩擦力进行物料的轴向推送，只有在物料与螺旋面之间的当量摩擦角大于等于螺旋倾角的情况下才可以实现物料沿轴向正常交换，因此该类型混料机对物料本身的属性有较高要求；再者，由于螺旋桨叶对物料的作用为一种柔性搓擦，因此易造成纤维结团和打卷的现象进而导致混料不均。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种行星轮式摩擦材料混料机，增加了对物料轴向的搅拌运动，提高了搅拌均匀性，消除搅拌盲区。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种行星轮式摩擦材料混料机，包括机壳、桨叶、变速箱、电动机和转动轴，机壳包括喂料口、卸料口、支撑架、电机支架和中心孔，喂料口、卸料口分别开设在机壳的上盖、下盖上，电机支架设置在机壳的上盖上，变速箱和电动机安装在电机支架上，中心孔开设在机壳的下盖中心位置，转动轴的顶端与变速箱的输出轴连接，转动轴的底端延伸至机壳内部直到中心孔位置，还包括齿轮齿圈啮合组、下行星齿轮啮合组、上行星齿轮啮合组和转筒，

齿轮齿圈啮合组设置在机壳底部中心孔上，下行星齿轮啮合组设置在转动轴中下部，上行星齿轮啮合组设置在转动轴中上部，

转筒从上到下分为顶部转筒、中部转筒、底部转筒，底部转筒设置在齿轮齿圈啮合组与下行星齿轮啮合组之间，中部转筒设置在下行星齿轮啮合组与上行星齿轮啮合组之间，顶部转筒设置在上行星齿轮啮合组与机壳上盖之间，转筒套在转动轴外侧，

齿轮齿圈啮合组由齿轮座、齿圈、中间直齿轮和直齿轮组成，齿圈为内齿结构，齿轮座固定在中心孔上，直齿轮连接在转动轴上，直齿轮与中间直齿轮啮合，中间直齿轮与齿圈内齿啮合，齿圈与底部转筒底端凸台连接；

下行星齿轮啮合组由下空转锥齿轮、下行星锥齿轮和下锥齿轮组成，下锥齿轮连接在转动轴上，下空转锥齿轮直接套在转动轴上，下行星锥齿轮与下空转锥齿轮、下锥齿轮啮合，底部转筒顶端凸台与中部转筒底端凸台连接，下行星锥齿轮位于凸台内，下行星锥齿轮的中心轴从凸台的通孔延伸至凸台外；

上行星齿轮啮合组由上空转锥齿轮、上行星锥齿轮和上锥齿轮组成，上锥齿轮连接在转动轴上，上空转锥齿轮直接套在转动轴上，上行星锥齿轮与上空转锥齿轮、上锥齿轮啮合，中部转筒顶端凸台与顶部转筒底端凸台连接，上行星锥齿轮位于凸台内，

上行星锥齿轮的中心轴从凸台的通孔延伸至凸台外；

桨叶固定在下行星锥齿轮、上行星锥齿轮的中心轴上。

还包括刮板，刮板设置在底部转筒下端，刮板紧贴机壳下盖。

所述的中间直齿轮有三个，三个中间直齿轮均匀分布在齿圈内。

所述的下行星锥齿轮、上行星锥齿轮均有两个，两个下行星锥齿轮对称分布在下空转锥齿轮、下锥齿轮之间，两个上行星锥齿轮对称分布在上空转锥齿轮、上锥齿轮之间。

还包括顶部定位套筒、中部定位套筒和底部定位套筒，顶部定位套筒设置在顶部转筒与转动轴之间、中部定位套筒设置在中部转筒与转动轴之间、底部转筒设置在底部定位套筒与转动轴之间。

所述的机壳的下盖为倒锥形，底角角度为6-10度。

所述安装在下行星锥齿轮上的一组桨叶和安装在上行星锥齿轮上的一组桨叶的轴线彼此垂直。

所述的桨叶的截面是菱形。

与现有技术相比，本发明不仅消除了传统摩擦材料混料机存在的搅拌盲区，而且增加了对物料轴向的搅拌运动，高速运转的桨叶对物料进行多维度击打搅拌，避免了纤维的结团打卷，提高了搅拌均匀性，同时刮板可有效地防止物料粘着壳底，提高了材料的利用率。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明的齿轮传动系统示意图；

图3为齿轮齿圈啮合组结构示意图；

图4为下行星齿轮啮合组结构示意图；

图5为上行星齿轮啮合组结构示意图；

图6为机壳结构示意图；

图中：001-变速箱，002-顶部转筒，003-中部转筒，004-桨叶，005-底部转筒，006-刮板，007-电动机，008-转动轴，009-顶部定位套筒，010-中部定位套筒，011-底部定位套筒；

100-机壳，101-喂料口，102-卸料口，103-支撑架，104-电机支架，105-中心孔；

200-齿轮齿圈啮合组，201-齿轮座，202-齿圈，203-中间直齿轮，204直齿轮；

300-下行星齿轮啮合组，301-下空转锥齿轮，302-下行星锥齿轮，303-下锥齿轮；

400-上行星齿轮啮合组，401-上空转锥齿轮，402-上行星锥齿轮，403-上锥齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本行星轮式摩擦材料混料机，包括机壳100、桨叶004、变速箱001、电动机007和转动轴008，如图6所示，机壳100包括喂料口101、卸料口102、支撑架103、电机支架104和中心孔105，喂料口101、卸料口102分别开设在机壳100的上盖、下盖上，电机支架104设置在机壳100的上盖上，变速箱001和电动机007安装在电机支架104上，中心孔105开设在机壳100的下盖中心位置，转动轴008的顶端与变速箱001的输出轴连接，转动轴008的底端延伸至机壳100内部直到中心孔105位置，还包括齿轮齿圈啮合组200、下行星齿轮啮合组300、上行星齿轮啮合组400和转筒，齿轮齿圈啮合组200设置在机壳100底部中心孔105上，下行星齿轮啮合组300设置在转动轴008中下部，上行星齿轮啮合组400设置在转动轴008中上部，转筒从上到下分为顶部转筒002、中部转筒003、底部转筒005，底部转筒005设置在齿轮齿圈啮合组200与下行星齿轮啮合组300之间，中部转筒003设置在下行星齿轮啮合组300与上行星齿轮啮合组400之间，顶部转筒002设置在上行星齿轮啮合组400与机壳100上盖之间，转筒套在转动轴008外侧；

如图3所示，齿轮齿圈啮合组200由齿轮座201、齿圈202、中间直齿轮203和直齿轮204组成，齿圈202为内齿结构，齿轮座201固定在中心孔105上，直齿轮204通过键连接在转动轴008上，直齿轮204与中间直齿轮203啮合，中间直齿轮203与齿圈202内齿啮合，齿圈202与底部转筒005底端凸台固定连接，图3中的中间直齿轮203有三个，三个中间直齿轮203均匀分布在齿圈202内，转动轴008将动力传给齿圈202进而带动底部转筒005旋转，中间直齿轮203的数量可以根据需要灵活设置；

如图4所示，下行星齿轮啮合组300由下空转锥齿轮301、下行星锥齿轮302和下锥齿轮303组成，下锥齿轮303通过键连接在转动轴008上并随之转动，下空转锥齿轮301直接套在转动轴008上，下行星锥齿轮302与下空转锥齿轮301、下锥齿轮303啮合，底部转筒005顶端凸台与中部转筒003底端凸台连接，下行星锥齿轮302位于凸台内，下行星锥齿轮302的中心轴从凸台的通孔延伸至凸台外；

如图5所示，上行星齿轮啮合组400由上空转锥齿轮401、上行星锥齿轮402和上锥齿轮403组成，上锥齿轮403通过键连接在转动轴008上上并随之转动，上空转锥齿轮401直接套在转动轴008上，上行星锥齿轮402与上空转锥齿轮401、上锥齿轮403啮合，中部转筒003顶端凸台与顶部转筒002底端凸台连接，上行星锥齿轮402位于凸台内，上行星锥齿轮402的中心轴从凸台的通孔延伸至凸台外；下行星锥齿轮302、上行星锥齿轮402均有两个，两个下行星锥齿轮302对称分布在下空转锥齿轮301、下锥齿轮303之间，两个上行星锥齿轮402对称分布在上空转锥齿轮401、上锥齿轮403之间；桨叶004通过销固定在下行星锥齿轮302、上行星锥齿轮402的中心轴上。

为了保证下空转锥齿轮301、下锥齿轮303、上锥齿轮403、上空转锥齿轮401的轴向位置，还包括顶部定位套筒009、中部定位套筒010和底部定位套筒011，顶部定位套筒009设置在顶部转筒002与转动轴008之间、中部定位套筒010设置在中部转筒003与转动轴008之间、底部转筒005设置在底部定位套筒011与转动轴008之间。

在底部转筒005下端设置刮板006，刮板006紧贴机壳100下盖，刮板006转动时对物料有上推的作用，可避免物料在下盖粘结囤积，提高了材料的利用率，机壳100的下盖为倒锥形，底角角度为6-10度，方便卸料。

为了提高物料搅拌时的均匀性，安装在下行星锥齿轮302上的一组桨叶004和安装在上行星锥齿轮402上的一组桨叶004的轴线彼此垂直，桨叶004的截面是菱形，棱线起到了分流减阻的作用。

本发明具体工作过程如下：

将待混合的摩擦材料通过喂料口101放入混料机内，关闭喂料口101；启动电源，电动机007转动经变速箱001减速后带动转动轴008转动，通过键连接在转动轴008上的上锥齿轮403、下锥齿轮303和直齿轮204随转动轴008做等角速度转动，在齿轮齿圈啮合组200中，直齿轮204通过三个中间传动齿轮203将动力传给齿圈202，底部转筒005随齿圈202等速转动，同时固定在底部转筒005上的刮板006转动防止物料在壳底粘积，齿圈202的角速度为转动轴008角速度的1/3，即转筒角速度为转动轴008角速度的1/3且转动方向与转动轴008相反；下锥齿轮303和上锥齿轮403的角速度等于转动轴008的角速度；下行星锥齿轮302和上行星锥齿轮402绕转动轴008公转的角速度等于转筒的角速度，其自转角速度为转动轴008角速度的3倍多；即四片桨叶004绕转动轴008公转的角速度等于转轴008的角速度，自转角速度是转动轴008的3倍多，桨叶004的高速运动在多个方向对物料均产生剪力和挤压力，即对物料进行多维搅拌，不仅增大了搅拌空间，消除了搅拌盲区，而且有效避免了纤维结团打卷，使物料得以更充分地混合；待摩擦材料混合充分后，打开卸料口102进行卸料。

Claims (8)

1.一种行星轮式摩擦材料混料机，包括机壳（100）、桨叶（004）、变速箱（001）、电动机（007）和转动轴（008），机壳（100）包括喂料口（101）、卸料口（102）、支撑架（103）、电机支架（104）和中心孔（105），喂料口（101）、卸料口（102）分别开设在机壳（100）的上盖、下盖上，电机支架（104）设置在机壳（100）的上盖上，变速箱（001）和电动机（007）安装在电机支架（104）上，中心孔（105）开设在机壳（100）的下盖中心位置，转动轴（008）的顶端与变速箱（001）的输出轴连接，转动轴（008）的底端延伸至机壳（100）内部直到中心孔（105）位置，其特征在于，还包括齿轮齿圈啮合组（200）、下行星齿轮啮合组（300）、上行星齿轮啮合组（400）和转筒，

齿轮齿圈啮合组（200）设置在机壳（100）底部中心孔（105）上，下行星齿轮啮合组（300）设置在转动轴（008）中下部，上行星齿轮啮合组（400）设置在转动轴（008）中上部，

转筒从上到下分为顶部转筒（002）、中部转筒（003）、底部转筒（005），底部转筒（005）设置在齿轮齿圈啮合组（200）与下行星齿轮啮合组（300）之间，中部转筒（003）设置在下行星齿轮啮合组（300）与上行星齿轮啮合组（400）之间，顶部转筒（002）设置在上行星齿轮啮合组（400）与机壳（100）上盖之间，转筒套在转动轴（008）外侧，

齿轮齿圈啮合组（200）由齿轮座（201）、齿圈（202）、中间直齿轮（203）和直齿轮（204）组成，齿圈（202）为内齿结构，齿轮座（201）固定在中心孔（105）上，直齿轮（204）连接在转动轴（008）上，直齿轮（204）与中间直齿轮（203）啮合，中间直齿轮（203）与齿圈（202）内齿啮合，齿圈（202）与底部转筒（005）底端凸台连接；

下行星齿轮啮合组（300）由下空转锥齿轮（301）、下行星锥齿轮（302）和下锥齿轮（303）组成，下锥齿轮（303）连接在转动轴（008）上，下空转锥齿轮(301)直接套在转动轴（008）上，下行星锥齿轮（302）与下空转锥齿轮（301）、下锥齿轮（303）啮合，底部转筒（005）顶端凸台与中部转筒（003）底端凸台连接，下行星锥齿轮（302）位于凸台内，下行星锥齿轮（302）的中心轴从凸台的通孔延伸至凸台外；

上行星齿轮啮合组（400）由上空转锥齿轮（401）、上行星锥齿轮（402）和上锥齿轮（403）组成，上锥齿轮（403）连接在转动轴（008）上，上空转锥齿轮(401)直接套在转动轴（008）上，上行星锥齿轮（402）与上空转锥齿轮（401）、上锥齿轮（403）啮合，中部转筒（003）顶端凸台与顶部转筒（002）底端凸台连接，上行星锥齿轮（402）位于凸台内，

上行星锥齿轮（402）的中心轴从凸台的通孔延伸至凸台外；

桨叶（004）固定在下行星锥齿轮（302）、上行星锥齿轮（402）的中心轴上。

2.根据权利要求1所述的一种行星轮式摩擦材料混料机，其特征在于，还包括刮板（006），刮板（006）设置在底部转筒（005）下端，刮板（006）紧贴机壳（100）下盖。

3.根据权利要求1所述的一种行星轮式摩擦材料混料机，其特征在于，所述的中间直齿轮（203）有三个，三个中间直齿轮（203）均匀分布在齿圈（202）内。

4.根据权利要求1所述的一种行星轮式摩擦材料混料机，其特征在于，所述的下行星锥齿轮（302）、上行星锥齿轮（402）均有两个，两个下行星锥齿轮（302）对称分布在下空转锥齿轮（301）、下锥齿轮（303）之间，两个上行星锥齿轮（402）对称分布在上空转锥齿轮（401）、上锥齿轮（403）之间。

5.根据权利要求1所述的一种行星轮式摩擦材料混料机，其特征在于，还包括顶部定位套筒（009）、中部定位套筒（010）和底部定位套筒（011），顶部定位套筒（009）设置在顶部转筒（002）与转动轴（008）之间、中部定位套筒（010）设置在中部转筒（003）与转动轴（008）之间、底部转筒（005）设置在底部定位套筒（011）与转动轴（008）之间。

6.根据权利要求1所述的一种行星轮式摩擦材料混料机，其特征在于，所述的机壳（100）的下盖为倒锥形，底角角度为6-10度。

7.根据权利要求4所述的一种行星轮式摩擦材料混料机，其特征在于，所述安装在下行星锥齿轮（302）上的一组桨叶（004）和安装在上行星锥齿轮（402）上的一组桨叶（004）的轴线彼此垂直。

8.根据权利要求7所述的一种行星轮式摩擦材料混料机，其特征在于，所述的桨叶（004）的截面是菱形。