CN108854888A - 一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，包括搅拌轴、传动电机、变速传动机构、转速检测单元、变速驱动机构、变速驱动电机，传动电机的输出轴与变速传动机构啮合传动，变速传动机构与搅拌轴啮合传动，变速驱动电机的输出轴连接变速驱动机构，变速驱动机构通过拨杆与变速传动机构传动连接，转速检测单元与搅拌轴和变速驱动电机相互连接，传动电机通过变速传动机构带动搅拌轴转动，转速检测单元实时检测搅拌轴转速，并与设定转速基准值比较后启动变速驱动电机，驱动变速传动机构高低速自动切换，带动搅拌轴高低速自动切换搅拌转速。本发明实现自动变速，使镁矿反应釜在一个合理的搅拌转速范围内。
Description
技术领域
本发明涉及搅拌反应釜技术领域，具体涉及一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置。
背景技术
反应釜的广义理解是一种内部可发生即有物理、或化学反应的综合反应容器，是镁矿生产过程中常用设备之一。中国专利申请公布号：CN 104209078 A、申请公布日：2014.12.17、发明名称：一种镁矿反应釜，该发明包括釜体、搅拌器、液相物料进口、固相物料进口、浆液出口、传动电机、减速机，所述釜体的顶部正上方设有减速机，所述减速机的上方与传动电机相连接，减速机的下方与搅拌轴连接，所述搅拌轴进入釜体，所述搅拌轴的下端连接搅拌器，所述搅拌器位于釜体底部的上方，该发明具有搅拌能耗低、搅拌均匀、液-固相悬浮充分、传热快、反应控制平稳等优点。
但该发明的局限性在于：由于传动电机输出轴的转速是一定值，减速机的速比是一定值，使其搅拌轴的转速也是一定值，因而搅拌器的转速同样也是一定值，使得该发明的镁矿反应釜是一个始终以固定转速旋转的定速传动的镁矿反应釜,不具备变速传动的功能,从而使得该发明镁矿反应釜的使用范围受到限制。因为反应釜搅拌转速的确定，需要根据生产工艺的要求(如混合效果等等)，然后要根据物料的性质(状态、粘度等等)，还要根据不同的规格品种选择不同的搅拌转速，再通过计算搅拌功率，考虑经济性和技术性之后，才能得出一个合理的搅拌转速的范围。一般来说转速越快，物质反应速率越快，但对于反应合成的时间与成品质量却难以控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，使镁矿反应釜在一个合理的搅拌转速范围内，自动变速，保证优良的物料混匀效果、以及反应合成时间与成品质量的控制精度。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，包括搅拌轴、传动电机、变速传动机构、转速检测单元、变速驱动机构、变速驱动电机，传动电机的输出轴与变速传动机构啮合传动，变速传动机构与搅拌轴啮合传动，变速驱动电机的输出轴连接变速驱动机构，变速驱动机构通过拨杆与变速传动机构传动连接，转速检测单元与搅拌轴和变速驱动电机相互连接，传动电机通过变速传动机构带动搅拌轴转动，转速检测单元实时检测搅拌轴转速，并与设定转速基准值比较后启动变速驱动电机，驱动变速传动机构高低速自动切换，带动搅拌轴高低速自动切换搅拌转速。
所述的变速传动机构包括过渡齿轮、从动齿轮、变速传动轴、离合器、弹性元件、变速齿轮Ⅱ、变速齿轮I，所述过渡齿轮与设置在传动电机输出轴上的主动齿轮相啮合，过渡齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮带动变速传动轴旋转。
变速传动轴包括离合主动轴、离合从动轴、移动轴，离合主动轴端部连接离合器盘I，离合从动轴端部连接离合器盘Ⅱ，离合从动轴为外花键轴，移动轴为内外花键轴，移动轴通过内外花键轴形式套接在离合从动轴上，移动轴与离合从动轴同步转动，移动轴两端固定连接变速齿轮Ⅱ和变速齿轮I，移动轴带动变速齿轮Ⅱ和变速齿轮I在离合从动轴上滑动，离合器盘Ⅱ与变速齿轮Ⅱ之间的离合从动轴上套设有弹性元件。
所述变速齿轮Ⅱ与设置在搅拌轴上的双联齿轮I相互啮合，所述变速齿轮I与设置在搅拌轴上的双联齿轮Ⅱ相互啮合。
所述的变速驱动机构包括与变速驱动电机连接的联轴器，联轴器连接凸轮轴，凸轮轴上设有折回形式的离合滑槽和变速滑槽。
所述的拨杆包括离合拨杆和变速拨杆，离合拨杆的传动端与离合器盘Ⅱ转动连接，离合拨杆的导引端嵌入凸轮轴的离合滑槽内，变速拨杆的传动端与移动轴转动连接，变速拨杆的导引端嵌入凸轮轴的变速滑槽内。
所述的转速检测单元包括转速传感器、控制器，转速传感器安装在搅拌轴上，转速传感器与控制器相连接，控制器与离合电机相连接，转速传感器实时检测搅拌轴的转速，控制器接收转速传感器的转速信号，经处理、运算、分析后与预设的转速基准值比较后，产生控制信号驱动变速驱动电机启动。
所述的双联齿轮Ⅱ外径大于双联齿轮I外径。
所述的变速齿轮Ⅱ外径大于变速齿轮I外径。
所述的凸轮轴的离合滑槽的折回拐点分别为拐点I、拐点Ⅱ、拐点III、拐点Ⅳ。
所述的凸轮轴的变速滑槽的折回拐点分别为拐点A、拐点B。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实现搅拌轴高低速自动切换搅拌转速，使镁矿反应釜在合理的搅拌转速范围内，保证液-固相物料悬浮充分、搅拌均匀、反应过程平稳，并且保证优良的物料混匀效果、以及反应合成时间与成品质量的控制精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明凸轮轴位于起点的结构示意图。
图3为凸轮轴的平面展开图。
图4为转速检测单元的工作框图。
图5为本发明凸轮轴转过90°后的结构示意图。
图6为本发明凸轮轴转过180°后的结构示意图。
图中：搅拌轴11、传动电机12、输出轴13、主动齿轮14、双联齿轮I15、双联齿轮Ⅱ16、转速检测单元17、变速传动机构20、过渡齿轮21、从动齿轮22、离合主动轴23、离合器24、变速齿轮I25、变速齿轮Ⅱ26、移动轴27、弹性元件28、离合从动轴29、变速驱动电机30、变速驱动机构31、联轴器32、凸轮轴33、离合滑槽34、变速滑槽35、离合拨杆36、变速拨杆37、转速传感器171、PLC控制器172、离合器盘I241、离合器盘Ⅱ242、拐点I341、拐点Ⅱ342、拐点III343、拐点Ⅳ344、拐点A 351、拐点B 352。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
如图1所示，一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，包括搅拌轴11、传动电机12、变速传动机构20、转速检测单元17、变速驱动机构31、变速驱动电机30，传动电机12的输出轴13与变速传动机构20啮合传动，变速传动机构20与搅拌轴11啮合传动，变速驱动电机30的输出轴连接变速驱动机构31，变速驱动机构31通过拨杆与变速传动机构20传动连接，转速检测单元17与搅拌轴11和变速驱动电机30相互连接，传动电机12通过变速传动机构20带动搅拌轴11转动，转速检测单元17实时检测搅拌轴11转速，并与设定转速基准值比较后启动变速驱动电机30，驱动变速传动机构20高低速自动切换，带动搅拌轴11高低速自动切换搅拌转速。
如图2所示，变速传动机构包括过渡齿轮21、从动齿轮22、变速传动轴、离合器24、弹性元件28、变速齿轮Ⅱ26、变速齿轮I25，所述过渡齿轮21与设置在传动电机输出轴13上的主动齿轮14相啮合，过渡齿轮21与从动齿轮22相啮合，从动齿轮22带动变速传动轴旋转，变速传动轴包括离合主动轴23、离合从动轴29、移动轴27，离合主动轴23端部连接离合器盘I241，离合从动轴29端部连接离合器盘Ⅱ242，离合从动轴29为外花键轴，移动轴27为内外花键轴，移动轴27通过内外花键轴形式套接在离合从动轴29上，移动轴27与离合从动轴29同步转动，移动轴27两端固定连接变速齿轮Ⅱ26和变速齿轮I25，变速齿轮Ⅱ26外径大于变速齿轮I25外径。移动轴27带动变速齿轮Ⅱ26和变速齿轮I25在离合从动轴29上滑动，离合器盘Ⅱ242与变速齿轮Ⅱ26之间的离合从动轴29上套设有弹性元件28，所述变速齿轮Ⅱ26与设置在搅拌轴11上的双联齿轮I15相互啮合，所述变速齿轮I25与设置在搅拌轴11上的双联齿轮Ⅱ16相互啮合，双联齿轮Ⅱ16外径大于双联齿轮I15外径。
所述的变速驱动机构31包括与变速驱动电机30连接的联轴器32，联轴器32连接凸轮轴33，凸轮轴33左侧轴向全长尺寸1/3处设置折回形式的离合滑槽34，凸轮轴33右侧轴向全长尺寸1/4处设置折回形式的变速滑槽35。
所述的拨杆包括离合拨杆36和变速拨杆37，离合拨杆36的传动端设置在离合器盘I241外表面上的中间部位，与离合器盘Ⅱ242转动连接，离合拨杆的导引端嵌入凸轮轴33的离合滑槽34内，变速拨杆37的传动端设置在变速齿轮Ⅱ26右侧的移动轴27轴向全长尺寸1/3处，与移动轴27转动连接，变速拨杆37的导引端嵌入凸轮轴33的变速滑槽35内。
如图4所示，所述的转速检测单元17包括转速传感器171、PLC控制器172，转速传感器171安装在搅拌轴11上，转速传感器171为编码器，转速传感器171与PLC控制器172相连接，PLC控制器172与变速驱动电机30相连接，转速传感器171实时检测搅拌轴11的转速，PLC控制器172接收转速传感器的转速信号，经处理、运算、分析后与预设的转速基准值比较后，产生控制信号驱动变速驱动电机30启动。
如图3所示，凸轮轴的离合滑槽的折回拐点分别为拐点I341、拐点Ⅱ342、拐点III343、拐点Ⅳ344。凸轮轴的变速滑槽的折回拐点分别为拐点A 351、拐点B 352。
实施例1：
如图2所示，转速传感器171检测得搅拌轴11的转动转速低于控制器172预先设定的转速值时，此时转速检测单元17的控制器172则不发出控制命令，离合拨杆36被定位于凸轮轴33的离合滑槽34中的拐点III343的位置，变速拨杆37被定位于变速滑槽35中的拐点B352的位置，离合器24的离合器盘I241、离合器盘Ⅱ242相互接合，同时变速齿轮I25与双联齿轮Ⅱ16呈啮合状态形成传动链，此时为低速输出。
实施例2：
如图5所示，转速传感器171检测得搅拌轴11的转动转速高于控制器172预先设定的转速值时，转速检测单元17的控制器172则发出控制命令给变速驱动电机30，变速驱动电机30接收控制命令触发驱动凸轮轴33转动，由于离合滑槽34、变速滑槽35的导引，分别带动离合拨杆36、变速拨杆37往右横向移动，凸轮轴33由原来低速旋转状态而旋转至90°时，离合拨杆36沿着离合滑槽34移动而位于拐点Ⅱ342，使得移动轴27相对离合从动轴29移动，离合器24的离合器盘I241、离合器盘Ⅱ242分离；而且变速拨杆37沿着变速滑槽35移动至拐点A 351及拐点Ⅱ352的中间位置，同时带动移动轴27及其上的变速齿轮I25、变速齿轮Ⅱ26相对于离合从动轴29、双联齿轮I15、双联齿轮Ⅱ16移动。
实施例3：
如图6所示，当变速驱动电机30继续驱动凸轮轴33旋转至180°时，离合拨杆36沿着离合滑槽34移动而位于拐点I341的位置，借助于弹性元件28的弹性张力顶推而使得移动轴27相对离合从动轴29移动，离合器24的离合器盘I241、离合器盘Ⅱ242再度相互接合；而且变速拨杆37沿着变速滑槽35移动至拐点A 351位置，使得变速齿轮Ⅱ26与双联齿轮I15呈啮合状态形成传动链，此时为高速输出。
实施例4：
依据以上实施例1、实施例2、实施例3的传动链的传动原理，当变速驱动电机30继续驱动凸轮轴33旋转至360°时，或者反向旋转至180°时，便可控制离合拨杆36、变速拨杆37移动，由此带动变速齿轮I25再度与双联齿轮Ⅱ16呈啮合状态形成传动链，而回复到实施例1低速输出状态。
上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。
Claims (9)
1.一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，其特征在于，包括搅拌轴、传动电机、变速传动机构、转速检测单元、变速驱动机构、变速驱动电机，传动电机的输出轴与变速传动机构啮合传动，变速传动机构与搅拌轴啮合传动，变速驱动电机的输出轴连接变速驱动机构，变速驱动机构通过拨杆与变速传动机构传动连接，转速检测单元与搅拌轴和变速驱动电机相互连接，传动电机通过变速传动机构带动搅拌轴转动，转速检测单元实时检测搅拌轴转速，并与设定转速基准值比较后启动变速驱动电机，驱动变速传动机构高低速自动切换，带动搅拌轴高低速自动切换搅拌转速。
2.根据权利要求1所述的一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，其特征在于，所述的变速传动机构包括过渡齿轮、从动齿轮、变速传动轴、离合器、弹性元件、变速齿轮Ⅱ、变速齿轮I，所述过渡齿轮与设置在传动电机输出轴上的主动齿轮相啮合，过渡齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮带动变速传动轴旋转；
变速传动轴包括离合主动轴、离合从动轴、移动轴，离合主动轴端部连接离合器盘I，离合从动轴端部连接离合器盘Ⅱ，离合从动轴为外花键轴，移动轴为内外花键轴，移动轴通过内外花键轴形式套接在离合从动轴上，移动轴与离合从动轴同步转动，移动轴两端固定连接变速齿轮Ⅱ和变速齿轮I，移动轴带动变速齿轮Ⅱ和变速齿轮I在离合从动轴上滑动，离合器盘Ⅱ与变速齿轮Ⅱ之间的离合从动轴上套设有弹性元件；
所述变速齿轮Ⅱ与设置在搅拌轴上的双联齿轮I相互啮合，所述变速齿轮I与设置在搅拌轴上的双联齿轮Ⅱ相互啮合。
3.根据权利要求1所述的一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，其特征在于，所述的变速驱动机构包括与变速驱动电机连接的联轴器，联轴器连接凸轮轴，凸轮轴上设有折回形式的离合滑槽和变速滑槽。
4.根据权利要求1或2所述的一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，其特征在于，所述的拨杆包括离合拨杆和变速拨杆，离合拨杆的传动端与离合器盘Ⅱ转动连接，离合拨杆的导引端嵌入凸轮轴的离合滑槽内，变速拨杆的传动端与移动轴转动连接，变速拨杆的导引端嵌入凸轮轴的变速滑槽内。
5.根据权利要求1所述的一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，其特征在于，所述的转速检测单元包括转速传感器、控制器，转速传感器安装在搅拌轴上，转速传感器与控制器相连接，控制器与离合电机相连接，转速传感器实时检测搅拌轴的转速，控制器接收转速传感器的转速信号，经处理、运算、分析后与预设的转速基准值比较后，产生控制信号驱动变速驱动电机启动。
6.根据权利要求2所述的一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，其特征在于，所述的双联齿轮Ⅱ外径大于双联齿轮I外径。
7.根据权利要求2所述的一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，其特征在于，所述的变速齿轮Ⅱ外径大于变速齿轮I外径。
8.根据权利要求3所述的一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，其特征在于，所述的凸轮轴的离合滑槽的折回拐点分别为拐点I、拐点Ⅱ、拐点III、拐点Ⅳ。
9.根据权利要求3所述的一种镁矿反应釜双电机自动变速传动装置，其特征在于，所述的凸轮轴的变速滑槽的折回拐点分别为拐点A、拐点B。
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2018
- 2018-07-13 CN CN201810767469.6A patent/CN108854888A/zh active Pending
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