CN106051057B - 一种五螺杆捏合机齿轮传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种五螺杆捏合机齿轮传动装置，该装置包括动力源、齿轮传动机构和螺杆转子机构。所述齿轮传动机构包括内齿圈、四个惰轮、四根过渡轴、四个小齿轮、四根输出轴和花键轴。内齿圈与惰轮啮合，形成一级内啮合齿轮传动；小齿轮与惰轮相啮合，形成二级齿轮传动，产生阳螺杆转子所需的转速输出。花键轴一方面通过螺栓与内齿圈连接，一方面作为输出端与阴螺杆转子相连，提供其适当的转速和转矩。本发明提供的一种五螺杆捏合机齿轮传动装置有效提高了传动效率，所需零部件数量少且结构紧凑，降低了制造成本和传动装置质量，实现轻量化和小型化要求，有效地为五螺杆捏合机提供所需的转速和扭矩。

Description

一种五螺杆捏合机齿轮传动装置
技术领域
本发明涉及螺杆捏合机设备领域，尤其涉及一种五螺杆捏合机齿轮传动装置。
背景技术
螺杆捏合机是一种能够对多种高粘度物质进行搅拌、混合、剪切及塑化等多种操作的机械设备，被广泛应用在石油、化工、橡胶、医药以及食品等行业中。其中五螺杆捏合机相比于单、双螺杆捏合机，具有连续作业、产出效率高、混合性能优异等优点，具有极大发展潜力。
螺杆捏合机系统包括动力装置、传动系统、捏合机构、加热冷却系统、框架支撑系统以及控制系统等。齿轮传动装置作为螺杆捏合机系统中的重要组成部分，其主要作用在于传递功率，转换必要的转矩和转速，保证螺杆转子的正常工作。其设计制造优劣对整个捏合挤出设备的性能有重要影响，制约着挤压设备领域的发展。
目前对于单、双螺杆捏合机多采用多级传动外啮合定轴轮系的传动方案和上下剖分式的齿轮箱体结构。若此种技术方案应用于五螺杆捏合机传动系统，存在如下不足：(1)多级齿轮传动导致总体效率较低；(2)齿轮、轴、轴承等零部件较多；(3)占用空间较大；(4)结构复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种五螺杆捏合机齿轮传动装置，该装置有效提高了传动效率，所需零部件数量少且结构紧凑，降低了制造成本和传动装置质量，实现轻量化和小型化要求，有效地为五螺杆捏合机提供所需的转速和扭矩。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种五螺杆捏合机齿轮传动装置，包括动力源、齿轮传动机构和螺杆转子机构。所述螺杆转子机构包括四根阳螺杆转子和一根阴螺杆转子。
所述齿轮传动机构包括内齿圈、四个惰轮、四根过渡轴、四个小齿轮、四根输出轴和花键轴。所述内齿圈安装在箱体内。所述花键轴通过箱体两侧的轴承端盖支撑于内齿圈的轴线上。所述花键轴与内齿圈连接，驱动内齿圈旋转。所述花键轴的一端连接动力源，另一端作为输出端将动力传递至螺杆转子机构的阴螺杆转子。
四根过渡轴和四根输出轴位于内齿圈中，形成四组啮合单元。每组啮合单元均布在花键轴的周围。每根过渡轴上对应安装一个惰轮，每根输出轴上对应安装一个小齿轮。所述内齿圈与惰轮啮合，形成一级内啮合齿轮传动。所述小齿轮与惰轮相啮合，形成二级齿轮传动，并通过输出轴将动力传递至螺杆转子机构的阳螺杆转子。
进一步，所述动力源为电动机。所述电动机通过联轴器与花键轴连接。
进一步，所述螺杆转子机构安装在机筒内。所述阳螺杆转子通过花键联轴器Ⅰ与输出轴连接。所述阴螺杆转子通过花键联轴器Ⅱ与花键轴连接。
进一步，所述输出轴与花键轴的转速比等于阴螺杆转子与阳螺杆转子的头数比。
进一步，所述箱体包括底座、支撑架和箱体壁。所述过渡轴上的左端轴承和输出轴上的左端轴承置于箱体的支撑架上。所述过渡轴上的右端轴承和输出轴上的右端轴承置箱体右侧的轴承盖内。
本发明具有如下的有益效果：
1.采用内啮合、内齿圈驱动的二级传动方案，提高了总体传动效率，结构更加紧凑，降低传动装置质量，实现小型化和轻量化要求。
2.设计的花键轴将通过联轴器输入的电动机功率和转速分流，一部分通过螺栓连接驱动内齿圈，一部分通过花键联轴器输出至阴螺杆转子，减少了零件的数量，并保证了阴、阳螺杆转子转速比
3.箱体包括支撑架、箱体壁和底座，其中支承架用来支承过渡轴和输出轴上的轴承。箱体集保护包容传动件、轴承支承作用和安装支撑作用于一体，减少了零件的数量，简化了装配的工序，使总体传动装置结构得到简化。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为齿轮传动机构部分的剖视图；
图3为图2中齿轮分布位置的示意性侧视图；
图4为齿轮传动机构的轮系的空间布置示意图；
图5为箱体的结构示意图。
图中：机箱1、底座101、支撑架102、箱体壁103、内齿圈2、四个惰轮3、过渡轴4、小齿轮5、输出轴6、花键轴7、电动机8、阳螺杆转子9、阴螺杆转子10、联轴器11、机筒12、花键联轴器Ⅰ13、花键联轴器Ⅱ14、加料盖15、机架16。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
参见图1至图5，本实施例提供一种五螺杆捏合机齿轮传动装置，包括动力源、齿轮传动机构和螺杆转子机构。所述螺杆转子机构包括四根阳螺杆转子9和一根阴螺杆转子10。其中所述螺杆转子机构位于机筒12内，所述机筒12上还设有加料盖15。
所述齿轮传动机构包括内齿圈2、四个惰轮3、四根过渡轴4、四个小齿轮5、四根输出轴6和花键轴7。所述内齿圈2安装在箱体1内。所述花键轴7通过箱体1两侧的轴承端盖支撑于内齿圈2的轴线上。所述花键轴7通过螺栓与内齿圈2连接，驱动内齿圈2旋转。所述花键轴7的一端通过联轴器11与电动机8连接，实现功率和转速的输入，另一端作为输出端将动力传递至螺杆转子机构的阴螺杆转子10，提供适当的转速和转矩。
所述输出轴6与花键轴7的转速比等于阴螺杆转子10与阳螺杆转子9的头数比。四根过渡轴4和四根输出轴6位于内齿圈2中，形成四组啮合单元。每组啮合单元均布在花键轴7的周围。每根过渡轴4上对应安装一个惰轮3，每根输出轴6上对应安装一个小齿轮5。所述内齿圈2与惰轮3啮合，形成一级内啮合齿轮传动。所述小齿轮5与惰轮3相啮合，形成二级齿轮传动，并通过输出轴6将动力传递至螺杆转子机构的阳螺杆转子9。其中所述阳螺杆转子9通过花键联轴器Ⅰ13与输出轴6连接；所述阴螺杆转子10通过花键联轴器Ⅱ14与花键轴7连接。从而实现阴螺杆转子10与阳螺杆转子9的差速运动，并将电动机8的转矩分配给阴、阳螺杆转子，提供五螺杆转子所需的转速和转矩，完成混合、剪切、塑化等多种操作。
其中图5为箱体1的示意图，本实施例中所述箱体1包括底座101、支撑架102和箱体壁103。所述过渡轴4上的左端轴承和输出轴6上的左端轴承置于箱体的支撑架102上。所述过渡轴4上的右端轴承和输出轴6上的右端轴承置箱体1右侧的轴承盖内。
因此，本五螺杆捏合机齿轮传动装置的特点是采用内齿圈2驱动的二级传动方案，提高了总体传动效率，结构更加紧凑，实现小型化和轻量化要求；花键轴7将通过联轴器11输入的电动机8功率和转速分流，减少了零件的数量，并保证了阴、阳螺杆转子转速比；箱体1的支承架102用来支撑过渡轴4上的轴承和输出轴6上的轴承。箱体1集保护包容传动件、轴承支承作用和安装支撑作用于一体，减少了零件的数量，简化了装配的工序，使总体传动装置结构得到简化。

Claims (5)

1.一种五螺杆捏合机齿轮传动装置，其特征在于：包括动力源、齿轮传动机构和螺杆转子机构；
所述齿轮传动机构包括内齿圈(2)、四个惰轮(3)、四根过渡轴(4)、四个小齿轮(5)、四根输出轴(6)和花键轴(7)；所述内齿圈(2)安装在箱体(1)内；所述花键轴(7)通过箱体(1)两侧的轴承端盖支撑于内齿圈(2)的轴线上；所述花键轴(7)与内齿圈(2)连接，驱动内齿圈(2)旋转；所述花键轴(7)的一端连接动力源，另一端作为输出端将动力传递至螺杆转子机构的阴螺杆转子(10)；
四根过渡轴(4)和四根输出轴(6)位于内齿圈(2)中，形成四组啮合单元；每组啮合单元均布在花键轴(7)的周围；每根过渡轴(4)上对应安装一个惰轮(3)，每根输出轴(6)上对应安装一个小齿轮(5)；所述内齿圈(2)与惰轮(3)啮合，形成一级内啮合齿轮传动；所述小齿轮(5)与惰轮(3)相啮合，形成二级齿轮传动，并通过输出轴(6)将动力传递至螺杆转子机构的阳螺杆转子(9)。
2.根据权利要求1所述的一种五螺杆捏合机齿轮传动装置，其特征在于：所述动力源为电动机(8)；所述电动机(8)通过联轴器(11)与花键轴(7)连接。
3.根据权利要求1所述的一种五螺杆捏合机齿轮传动装置，其特征在于：所述螺杆转子机构安装在机筒(12)内；所述阳螺杆转子(9)通过花键联轴器Ⅰ(13)与输出轴(6)连接；所述阴螺杆转子(10)通过花键联轴器Ⅱ(14)与花键轴(7)连接。
4.根据权利要求1所述的一种五螺杆捏合机齿轮传动装置，其特征在于：所述输出轴(6)与花键轴(7)的转速比等于阴螺杆转子(10)与阳螺杆转子(9)的头数比。
5.根据权利要求1所述的一种五螺杆捏合机齿轮传动装置，其特征在于：所述箱体(1)包括底座(101)、支撑架(102)和箱体壁(103)；所述过渡轴(4)上的左端轴承和输出轴(6)上的左端轴承置于箱体的支撑架(102)上；所述过渡轴(4)上的右端轴承和输出轴(6)上的右端轴承置箱体(1)右侧的轴承盖内。
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