CN111086175A - 一种注塑机的注射机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注塑机的注射机构，包括射出座(1)、设于射出座(1)上且内部设有螺杆(23)的料筒(2)、缸身(31)、设于缸身(31)内部的活塞(32)、驱动螺杆(23)旋转的旋转驱动机构(5)、密封插设在缸身(31)的安装孔(311)中的密封套(7)、以及穿设于活塞(32)和密封套(7)的内部的传动轴(6)，其中，传动轴(6)与活塞(32)相连接并能相对于活塞(32)绕自身轴线旋转，传动轴(6)的前端与螺杆(23)相连接并能与螺杆(23)同步旋转，传动轴(6)的后端与旋转驱动机构(5)的动力输出端通过可伸缩传动机构传动连接。与现有技术相比，本发明的注射机构不易发生漏油现象且惯量低。

Description

一种注塑机的注射机构

技术领域

本发明涉及注塑机技术领域，具体指一种注塑机的注射机构。

背景技术

注射成型机是塑料机械的一种，借助螺杆(或柱塞)的推力，将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后成为模制品。注射成型机一般包括模具机构、合模机构和射出机构。注塑机按其射出机构的种类可以分为液压油缸射出注塑机和电动射出的注塑机。液压油缸射出的注塑机又分为单油缸射出注塑机和多油缸射出注塑机。

现有注塑机预塑座、预塑座上的马达及螺杆均与油缸活塞杆固定连接，因而在注射过程中预塑座以及预塑座上的马达随螺杆一起运动，螺杆在前后往复运动中的负重很大，惯性大，导致螺杆提速慢、注射结束后螺杆难刹车，因而无法进行精密控制，无法满足对高精度塑料产品的要求，且成本高、模具寿命短。

专利申请号为CN02292978.9(公告号为CN2585748Y)的实用新型专利《注塑机活塞旋转注射油缸》公开了类似的低惯量单缸射出注塑机，其试图解决注塑时螺杆惯性大的问题，其为液压驱动单油缸射出卧式注塑机的射出机构，包括射出座和料筒，料筒支撑设于射出座上，料筒内设有螺杆，射出座后侧设有马达，射出座上设有油缸，该油缸的活塞杆一端通过传动轴与马达的动力输出端通过键槽结构连接，另一端与螺杆传动连接。预塑时，马达驱动活塞旋转，进而驱动料筒内的螺杆旋转，旋转的螺杆将塑化的熔料推到料筒前端，与此同时，螺杆在物料的反作用下后退，进而推动活塞后退，完成计量；注射时，油缸进油驱动活塞杆前移，进而推动螺杆前移完成注射动作。

现有的单缸射出机构中，传动轴主要有两种设置方式：第一种是传动轴带动活塞和螺杆一起转动，第二种是传动轴穿过活塞直接带动螺杆转动，而活塞不旋转。在这两种机构中，都有旋转机构在油缸的高压腔中旋转，就一定会有旋转密封，受加工精度、传动摆动、高压液体污染影响，旋转密封圈寿命很短，在高压强液压传动中，极易发生漏油现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种不易发生漏油现象且惯量低的注塑机的注射机构。

本发明解决上述技术问题所采用的第一个技术方案为：一种注塑机的注射机构，包括有

射出座；

油缸，设于射出座上，包括有缸身和设于缸身内部的具有活塞杆的活塞，该活塞的活塞杆露出于缸身的前端面并能前后伸缩往复运动；

料筒，设于射出座上并位于油缸前侧，内部容腔中设有螺杆；以及

旋转驱动机构，安装在油缸的后侧，用于驱动所述螺杆作旋转运动；

其特征在于：还包括有传动轴和密封套；

所述缸身的后端面上沿轴向开设有安装孔，所述密封套的前端安装在活塞的后部，密封套的后端插设在所述的安装孔中并能在安装孔中前后滑移，且密封套与安装孔之间形成密封；

所述的活塞上沿轴向开设有通孔，所述的传动轴穿设于活塞的通孔中和密封套的内部，与活塞相连接并能相对于活塞绕自身轴线旋转，以使活塞能驱动传动轴作前后往复运动但不随传动轴旋转，传动轴的前端与螺杆相连接并能与螺杆同步旋转，传动轴的后端与旋转驱动机构的动力输出端通过可伸缩传动机构传动连接，以使旋转驱动机构能驱动传动轴旋转但不随传动轴作前后往复运动。

本发明解决上述技术问题所采用的第二个技术方案为：一种注塑机的注射机构，包括有

射出座；

油缸，设于射出座上，包括有缸身和设于缸身内部的具有活塞杆的活塞，该活塞的活塞杆露出于缸身的前端面并能前后伸缩往复运动；

料筒，设于射出座上并位于油缸前侧，内部容腔中设有螺杆；以及

旋转驱动机构，安装在油缸后侧，用于驱动所述螺杆作旋转运动；

其特征在于：还包括有传动轴和密封套；

所述缸身的后端面上沿轴向开设有安装孔，所述的活塞上沿轴向开设有通孔，所述密封套的后端安装在安装孔中，密封套的前端滑动插设在所述的通孔中，且密封套分别与安装孔和通孔之间形成密封；

所述的传动轴穿设于活塞的通孔中和密封套的内部，与活塞相连接并能相对于活塞绕自身轴线旋转，以使活塞能驱动传动轴作前后往复运动但不随传动轴旋转，传动轴的前端与螺杆相连接并能与螺杆同步旋转，传动轴的后端与旋转驱动机构的动力输出端通过可伸缩传动机构传动连接，以使旋转驱动机构能驱动传动轴旋转但不随传动轴作前后往复运动。

为了保证传动轴能相对活塞绕自身轴线旋转，所述活塞的前端开设有安装槽，该安装槽内设有轴承，所述的传动轴安装于该轴承的内圈。

为了避免传动轴和密封套之间形成摩擦，阻碍传动杆的运动，所述的传动轴和密封套之间存在间隙。

为了实现旋转驱动机构对传动轴的驱动，所述的旋转驱动机构包括有用于驱动所述传动轴作旋转运动的动力输出轮。

为了给传动轴让位，避免马达与传动轴在工作过程发生碰撞，所述的旋转驱动机构还包括有马达和传动组件，该马达的输出轴通过传动组件与动力输出轮传动连接，所述马达与传动轴不同轴设置，马达通过预塑座安装在油缸的上方，所述动力输出轮安装在预塑座上并与传动轴同轴设置，所述传动轴的后端穿设在动力输出轮上并与动力输出轮传动连接。

为了实现马达的输出轴与动力输出轮之间的传动连接，所述的传动组件包括有

主动带轮，安装在马达的输出轴上；以及

传动带，套设在主动带轮和动力输出轮上以使主动带轮和动力输出轮传动连接。

或者，所述的传动组件包括有

主动链轮，安装在马达的输出轴上；以及

链条，套设在主动链轮和动力输出轮上以使主动链轮和动力输出轮传动连接。

或者，所述的传动组件包括有

安装在马达的输出轴上的主动齿轮，该主动齿轮与动力输出轮相啮合。

为了实现传动轴与旋转驱动机构的动力输出轮的伸缩传动，所述传动轴的外周壁和动力输出轮的内周壁中的两者之一上沿轴向设有凸键，对应地，所述传动轴的外周壁和动力输出轮的内周壁中的两者另一上沿轴向设有凹槽，所述凸键滑动插设在凹槽中，所述凸键和凹槽组成所述的可伸缩传动机构。

或者，所述传动轴的横截面为三角形或多边形，所述动力输出轮具有与传动轴的边或角滑动插配的槽，所述传动轴的外周壁和动力输出轮的内周壁组成所述的可伸缩传动机构。

或者，所述传动轴由多根插杆组成、动力输出轮对应设有多个插孔，各所述插杆插入各所述插孔内且能在插孔内前后滑移，所述插杆和插孔组成所述的可伸缩传动机构。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)通过将密封套套设在传动轴的外周，第一种方案中，密封套固定在活塞上，与缸身之间来回滑动，第二种方案中，密封套固定在缸身上，与活塞之间来回滑动，两种方案中，由于密封套的隔离，传动轴只是在活塞和隔离套中穿过，与高压压力没有直接接触，且密封套和活塞均为直线滑动密封，没有旋转摩擦，密封件不易磨损，油缸不易漏油，从而使得这两处的密封件寿命比较长；

(2)通过将传动轴与旋转驱动机构的动力输出端通过键槽等可伸缩结构传动连接，注射过程中，油缸活塞可带动螺杆同步作前后往复运动，但不会带动预塑座和旋转驱动机构随螺杆一起前后往复运动，这种结构使得射出机构工作时，螺杆在前后往复运动中不再负载预塑座和旋转驱动机构的重量，从而极大减小了前后往复运动中的螺杆的负重和惯性，使得射出机构的惯量低，从而可以真正实现注塑的精密控制，解决了注塑射出提速慢、注射完毕后因惯量大导致的难控制问题。

附图说明

图1为本发明注塑机的注射机构的实施例1的立体结构示意图；

图2为图1中注射机构的剖视图；

图3为图1中注射机构预塑结束后的剖视图；

图4为本发明注塑机的注射机构的实施例2的立体结构示意图；

图5为图4中注射机构的剖视图；

图6为图4中注射机构预塑结束后的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1至图3所示，为本发明注塑机的注射机构的第一个优选实施例。该注射机构包括有射出座1、料筒2、油缸3、预塑座4、旋转驱动机构5、传动轴6和密封套7。

其中，料筒2设于射出座1的前侧，料筒2具有容置腔21和与容置腔21相连通的进料口22，容置腔21内部设有螺杆23。

油缸3设于射出座1的后侧，油缸3包括有缸身31和设于缸身31内部的具有活塞杆的活塞32，该活塞32的活塞杆露出于缸身31的前端面并能在缸身31内部进行前后伸缩往复运动。另外，缸身31的后端面上沿轴向开设有安装孔311，活塞32上沿轴向开设有通孔321。

预塑座4安装在油缸3的后方，并与缸身31的后端面间隔开一定的距离。

旋转驱动机构5安装在预塑座4上。本实施例中，旋转驱动机构5包括马达51、传动组件52和动力输出轮53。具体地，马达51与螺杆23不同轴设置，且安装在预塑座 4的前侧并位于油缸3的上方，动力输出轮53安装在预塑座4上并与螺杆23同轴设置，传动组件52包括主动带轮521和传动带522，马达51的输出轴向后穿过预塑座4与主动带轮521相连接，传动带522套设在主动带轮521和动力输出轮53上以使主动带轮 521和动力输出轮53传动连接。

密封套7的前端安装在活塞32的后部，密封套7的后端密封插设在缸身31的安装孔311中并能在安装孔311中前后滑移，整个工作过程中，活塞32作前后往复运动时，密封套7随其同步作前后往复运动。本实施例中，密封套7和活塞32设置为一体件。

传动轴6穿设于活塞32的通孔321中和密封套7的内部，传动轴6与活塞32相连接并能相对于活塞32绕自身轴线旋转，以使活塞32能驱动传动轴6作前后往复运动但不随传动轴6旋转。传动轴6和密封套7之间存在间隙，避免两者之间的摩擦力阻碍传动轴6运动。本实施例中，活塞32的前端开设有安装槽322，该安装槽322内设有轴承 323，传动轴6安装于该轴承323的内圈。本实施例中，传动轴6和密封套7的后端也通过类似的结构进行连接，以使传动轴6能相对于密封套7绕自身轴线旋转。

传动轴6的前端与螺杆23相连接并能与螺杆23同步旋转，传动轴6的后端从动力输出轮53的中心孔穿过并与动力输出轮53通过可伸缩传动机构传动连接，以使旋转驱动机构5能驱动传动轴6旋转但不随传动轴6作前后往复运动。本实施例中，传动轴6 的外周壁沿轴向设有凸键61，对应地，动力输出轮53的内周壁上沿轴向设有凹槽531，凸键61滑动插设在凹槽531中，凸键61和凹槽531组成上述的可伸缩传动机构。

本实施例中，密封套7与安装孔311之间形成密封，避免因传动轴6的转动和前后移动导致漏油。

本发明实施例1的工作原理如下：

(1)预塑时，马达51的输出轴带动主动带轮521旋转，主动带轮521通过传动带 522带动动力输出轮53旋转，动力输出轮53再通过传动轴6驱动料筒2内的螺杆23 旋转，旋转的螺杆23将塑化的熔料推到料筒2前端，该过程中，由于传动轴6和活塞 31转动连接，因此活塞31不会随螺杆23和传动轴6旋转；

与此同时，螺杆23和传动轴6在物料的反作用下后退，进而推动活塞32和密封套 7后移，完成计量，此过程中，由于螺杆23与动力输出轮53的中心孔通过传动轴6进行可伸缩连接，预塑座4和旋转驱动机构5不会随螺杆23作前后往复运动；

(2)注射时，油缸3进油驱动活塞32和密封套7前移，进而推动传动轴6前移，最终带动螺杆23前移完成注射动作，同样地，此过程中，由于螺杆23与动力输出轮53 的中心孔通过传动轴6进行可伸缩连接，预塑座4和旋转驱动机构5不会随螺杆23作前后往复运动。

实施例2：

如图4至图6所示，为本发明注塑机的注射机构的第二个优选实施例。该实施例与实施例1的不同之处在于：

密封套7的后端密封安装在安装孔311中，密封套7的前端滑动插设在通孔321中，即活塞32能前后滑移地套设在密封套7的外周。整个工作过程中，密封套7不会随活塞32作前后往复运动，密封套7始终处于静止状态，因此，本实施例中，预塑座4紧贴缸身31的后端面设置，两者无需间隔开，从而可以减小注射机构整体的占用空间。

本实施例中，密封套7分别与安装孔311和通孔321之间形成密封，避免因传动轴 6的转动和前后移动导致漏油。

本发明实施例2的工作原理如下：

(1)预塑时，马达51的输出轴带动主动带轮521旋转，主动带轮521通过传动带 522带动动力输出轮53旋转，动力输出轮53再通过传动轴6驱动料筒2内的螺杆23 旋转，旋转的螺杆23将塑化的熔料推到料筒2前端，该过程中，由于传动轴6和活塞 31转动连接，因此活塞31不会随螺杆23和传动轴6旋转；

与此同时，螺杆23和传动轴6在物料的反作用下后退，进而推动活塞32后移，完成计量，此过程中，由于螺杆23与动力输出轮53的中心孔通过传动轴6进行可伸缩连接，预塑座4和旋转驱动机构5不会随螺杆23作前后往复运动；

(2)注射时，油缸3进油驱动活塞32前移，进而推动传动轴6前移，最终带动螺杆23前移完成注射动作，同样地，此过程中，由于螺杆23与动力输出轮53的中心孔通过传动轴6进行可伸缩连接，预塑座4和旋转驱动机构5不会随螺杆23作前后往复运动。

Claims (10)

1.一种注塑机的注射机构，包括有

射出座(1)；

油缸(3)，设于射出座(1)上，包括有缸身(31)和设于缸身(31)内部的具有活塞杆的活塞(32)，该活塞(32)的活塞杆露出于缸身(31)的前端面并能前后伸缩往复运动；

料筒(2)，设于射出座(1)上并位于油缸(3)前侧，内部容腔中设有螺杆(23)；以及

旋转驱动机构(5)，安装在油缸(3)的后侧，用于驱动所述螺杆(23)作旋转运动；

其特征在于：还包括有传动轴(6)和密封套(7)；

所述缸身(31)的后端面上沿轴向开设有安装孔(311)，所述密封套(7)的前端安装在活塞(32)的后部，密封套(7)的后端插设在所述的安装孔(311)中并能在安装孔(311)中前后滑移，且密封套(7)与安装孔(311)之间形成密封；

所述的活塞(32)上沿轴向开设有通孔(321)，所述的传动轴(6)穿设于活塞(32)的通孔(321)中和密封套(7)的内部，与活塞(32)相连接并能相对于活塞(32)绕自身轴线旋转，以使活塞(32)能驱动传动轴(6)作前后往复运动但不随传动轴(6)旋转，传动轴(6)的前端与螺杆(23)相连接并能与螺杆(23)同步旋转，传动轴(6)的后端与旋转驱动机构(5)的动力输出端通过可伸缩传动机构传动连接，以使旋转驱动机构(5)能驱动传动轴(6)旋转但不随传动轴(6)作前后往复运动。

2.一种注塑机的注射机构，包括有

射出座(1)；

油缸(3)，设于射出座(1)上，包括有缸身(31)和设于缸身(31)内部的具有活塞杆的活塞(32)，该活塞(32)的活塞杆露出于缸身(31)的前端面并能前后伸缩往复运动；

料筒(2)，设于射出座(1)上并位于油缸(3)前侧，内部容腔中设有螺杆(23)；以及

旋转驱动机构(5)，安装在油缸(3)后侧，用于驱动所述螺杆(23)作旋转运动；

其特征在于：还包括有传动轴(6)和密封套(7)；

所述缸身(31)的后端面上沿轴向开设有安装孔(311)，所述的活塞(32)上沿轴向开设有通孔(321)，所述密封套(7)的后端安装在安装孔(311)中，密封套(7)的前端滑动插设在所述的通孔(321)中，且密封套(7)分别与安装孔(311)和通孔(321)之间形成密封；

所述的传动轴(6)穿设于活塞(32)的通孔(321)中和密封套(7)的内部，与活塞(32)相连接并能相对于活塞(32)绕自身轴线旋转，以使活塞(32)能驱动传动轴(6)作前后往复运动但不随传动轴(6)旋转，传动轴(6)的前端与螺杆(23)相连接并能与螺杆(23)同步旋转，传动轴(6)的后端与旋转驱动机构(5)的动力输出端通过可伸缩传动机构传动连接，以使旋转驱动机构(5)能驱动传动轴(6)旋转但不随传动轴(6)作前后往复运动。

3.根据权利要求1或2所述的注射机构，其特征在于：所述活塞(32)的前端开设有安装槽(322)，该安装槽(322)内设有轴承(323)，所述的传动轴(6)安装于该轴承(323)的内圈。

4.根据权利要求1或2所述的注射机构，其特征在于：所述的传动轴(6)和密封套(7)之间存在间隙。

5.根据权利要求1或2所述的注射机构，其特征在于：所述的旋转驱动机构包括有用于驱动所述传动轴(6)作旋转运动的动力输出轮(53)。

6.根据权利要求5所述的注射机构，其特征在于：所述的旋转驱动机构(5)还包括有马达(51)和传动组件(52)，该马达(51)的输出轴通过传动组件(52)与动力输出轮(53)传动连接，所述马达(51)与传动轴(6)不同轴设置，马达(51)通过预塑座(4)安装在油缸(3)的上方，所述动力输出轮(53)安装在预塑座(4)上并与传动轴(6)同轴设置，所述传动轴(6)的后端穿设在动力输出轮(53)上并与动力输出轮(53)传动连接。

7.根据权利要求6所述的注射机构，其特征在于：所述的传动组件(52)包括有

主动带轮(521)，安装在马达(51)的输出轴上；以及

传动带(522)，套设在主动带轮(521)和动力输出轮(53)上以使主动带轮(521)和动力输出轮(53)传动连接。

8.根据权利要求,5所述的注射机构，其特征在于：所述传动轴(6)的外周壁和动力输出轮(53)的内周壁中的两者之一上沿轴向设有凸键(61)，对应地，所述传动轴(6)的外周壁和动力输出轮(53)的内周壁中的两者另一上沿轴向设有凹槽(531)，所述凸键(61)滑动插设在凹槽(531)中，所述凸键(61)和凹槽(531)组成所述的可伸缩传动机构。

9.根据权利要求5所述的注射机构，其特征在于：所述传动轴(6)的横截面为三角形或多边形，所述动力输出轮(53)具有与传动轴(6)的边或角滑动插配的槽，所述传动轴(6)的外周壁和动力输出轮(53)的内周壁组成所述的可伸缩传动机构。

10.根据权利要求5所述的注射机构，其特征在于：所述传动轴(6)由多根插杆组成、动力输出轮(53)对应设有多个插孔，各所述插杆插入各所述插孔内且能在插孔内前后滑移，所述插杆和插孔组成所述的可伸缩传动机构。

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