CN115770647B - 一种公自转速比可调的行星式球磨机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公自转速比可调的行星式球磨机，属于球磨机设备领域，包括球磨机壳体、公转机构以及自转机构，公转机构包括第一电机、公转轴以及轴承，自转机构包括第二电机、自转主轴以及多个与球磨机套筒固定连接的自转辅轴，本球磨机将原本协同传动的自转机构和公转机构分为各自单独运作的体系，两个体系连接紧凑牢固但又不互相干涉，可分别调整自转机构与公转机构的转速，进而调整转速比。此外，独立运作的自转机构与公转机构之间的构件缺陷不会相互累积，减小了球磨机高速旋转时的振动，使运行更加平稳，提高了球磨机的转速上限。
Description
技术领域
本发明属于球磨机设备领域，具体是一种公自转速比可调的行星式球磨机。
背景技术
行星式球磨机是混合、细磨、小样制备、纳米材料分散、新产品研制和小批量生产高新技术材料的必备装置。行星式球磨机内部有多个安装位，每个安装位可带动球磨罐进行高速自转，并通过球磨罐的自转以及多个安装位同时公转实现球磨罐体内球体与材料在高速状态下撞击研磨。
现有的球磨罐多使用齿轮进行机械传动，依靠电机驱动并通过齿轮组使自转与公转同步进行，但这种传动方式的球磨罐自转速与公转速会保持一定的转速比，转速比不可调；且由于自转机构与公转机构是在协同作用下进行高速旋转，两者间构件的加工精度存在偏差的问题会被累积并放大，导致球磨罐的自转速与公转速会受到自转机构以及公转机构的相互制约提早达到上限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种公自转速比可调的行星式球磨机，通过使协同作用的自转机构与公转机构分为各自单独作用的独立体系，以解决球磨机自转速与公转速转速比不可调、提早达到转速上限的问题。
提供一种公自转速比可调的行星式球磨机，包括：
球磨机壳体；
公转机构，其包括第一电机、公转轴以及轴承，所述第一电机的输出端与公转轴底端传动连接，所述公转轴与球磨机壳体的内部侧壁通过轴承转动连接；以及
自转机构，其包括第二电机、自转主轴以及多个与球磨机套筒固定连接的自转辅轴，所述第二电机的输出端与自转主轴底端传动连接，所述自转主轴套设于公转轴的内部并与公转轴转动连接，多个所述自转辅轴布置于公转轴的顶部并与公转轴转动连接，多个所述自转辅轴与自转主轴传动连接。
作为本发明进一步的方案：所述第一电机的输出端设置有第一同步带轮，所述公转轴的底端外围套设有第二同步轮，所述第一同步带轮与第二同步带轮通过同步带传动连接。
作为本发明进一步的方案：所述第二电机的输出端设置有第三同步带轮，所述自转主轴的底端外围套设有第四同步带轮，所述第三同步带轮与第四同步带轮通过同步带传动连接。
作为本发明进一步的方案：所述轴承为滚珠轴承，所述轴承为两个并分别上下设置，两个所述轴承的内圈与公转轴固定连接且外圈与球磨机壳体的内部侧壁固定连接。
作为本发明进一步的方案：所述公转轴与自转主轴之间形成输油腔。
作为本发明进一步的方案：所述球磨机壳体包括承载板，所述自转主轴的顶部与承载板转动连接，所述自转主轴在承载板与公转轴之间外围套设有第五同步带轮。
作为本发明进一步的方案：所述自转辅轴的顶部与承载板转动连接，所述自转辅轴在承载板与公转轴之间外围套设有第六同步带轮，多个所述第六同步带轮均与第五同步带轮传动连接。
作为本发明进一步的方案：所述第五同步带轮与第六同步带轮均分为两层，所述第五同步带轮每层均可通过同步带与对应同层的第六同步带轮传动连接。
作为本发明进一步的方案：所述自转辅轴为四个，所述第六同步带轮以两个为一组且每组分别与第五同步带轮通过同步带形成三角形的传动连接结构，两组传动连接结构分层设置且对称布置。
作为本发明进一步的方案：所述自转辅轴为四个，所述第六同步带轮以两个为一组且每组分别与第五同步带轮通过同步带形成菱形的传动连接结构，两组传动连接结构分层设置且异面垂直。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、将原本协同传动的自转机构和公转机构分为各自单独运作的体系，两个体系连接紧凑牢固但又不互相干涉，可分别调整自转机构与公转机构的转速，进而调整转速比。此外，独立运作的自转机构与公转机构之间的构件缺陷不会相互累积，减小了球磨机高速旋转时的振动，使运行更加平稳，提高了球磨机的转速上限。
2、机械传动部分使用同步带轮传动，同步带轮的传动距离长，结构间连接更加紧密牢固，运行状态更加平稳，减小了球磨机旋转时的振动，进而减小了噪音影响，提高了球磨机的转速上限。
3、公转机构通过两层叠加的滚珠轴承配合旋转，提高了公转机构与自转机构以及球磨机壳体内壁之间的连接同轴度，两组滚珠轴承的配合能对旋转时机构间的游隙进行补正，削弱振动影响，提高运行平稳性。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为一种公自转速比可调的行星式球磨机的整体结构示意图；
图2为本发明提供的自转机构的部分结构示意图；
图3为自转机构中传动连接结构在一种实施例中的结构示意图；
图4为自转机构中传动连接结构在另一种实施例中的结构示意图。
图中：1、球磨机壳体；11、承载板；2、公转机构；21、第一电机；211、第一同步带轮；22、公转轴；221、第二同步带轮；23、轴承；3、自转机构；31、第二电机；311、第三同步带轮；32、自转主轴；321、第四同步带轮；322、第五同步带轮；33、自转辅轴；331、第六同步带轮；4、输油腔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4所示，本发明实施例中，一种公自转速比可调的行星式球磨机，包括球磨机壳体1、公转机构2以及自转机构3，公转机构2包括第一电机21、公转轴22以及轴承23，第一电机21的输出端与公转轴22底端传动连接，第一电机21驱动并带动公转轴22转动。公转轴22与球磨机壳体1的内部侧壁通过轴承23转动连接，轴承23的外圈与球磨机壳体1的内部侧壁固定连接且内圈与公转轴22固定连接。自转机构3包括第二电机31、自转主轴32以及多个与球磨机套筒固定连接的自转辅轴33，第二电机31的输出端与自转主轴32底端传动连接，第二电机31驱动并带动自转主轴32旋转。自转主轴32套设于公转轴22的内部并与公转轴22转动连接且两者之间保持一定距离以减小旋转时的相互摩擦。多个自转辅轴33布置于公转轴22的顶部并与公转轴22转动连接，多个自转辅轴33与自转主轴32传动连接，通过自转主轴32的旋转传动进而使自转辅轴33带动球磨机套筒旋转。
请参阅图1所示，球磨机的机械传动部分整体使用同步带轮作为传动结构，同步带轮的传动距离长，结构间连接更加紧密牢固，运行状态更加平稳，能够减小球磨机旋转时的振动，进而减小噪音影响，提高了球磨机的转速上限。其中，第一电机21的输出端设置有第一同步带轮211，公转轴22的底端外围套设有第二同步带轮221，第一同步带轮211与第二同步带轮221通过同步带传动连接，使得第一电机21能够在第一同步带轮211与第二同步带轮221的传动作用下驱动公转轴22旋转。
第二电机31的输出端设置有第三同步带轮311，自转主轴32的底端外围套设有第四同步带轮321，第三同步带轮311与第四同步带轮321通过同步带传动连接，使得第二电机31能够在第三同步带轮311与第四同步带轮321的传动作用下驱动自转主轴32旋转。通过设置两组电机与同步带轮的驱动传动系统，能够分别对公转轴22以及自转主轴32进行驱动，分别调整公转轴22和自转主轴32的转速，进而调整转速比。独立运作的自转机构3与公转机构2之间的构件缺陷不会相互累积，减小了球磨机高速旋转时的振动，使运行更加平稳，提高了球磨机的转速上限。
为进一步提高公转轴22的旋转平稳性，轴承23为两个并分别上下设置，两个轴承23之间垫有隔离环进行缓冲并防止干涉，两个轴承23的内圈与公转轴22固定连接且外圈与球磨机壳体1的内部侧壁固定连接，此外，轴承23为滚珠轴承，减小了公转轴22与球磨机壳体1的内部侧壁之间的转动摩擦力。通过此设置，提高了公转机构2与自转机构3以及球磨机壳体1内壁之间的连接同轴度，两组轴承23的配合能在高速旋转时对机构间的游隙进行补正，削弱振动影响，提高运行的平稳性。但轴承23的数量不能太多，设置过多的轴承23会增加公转轴22的旋转阻力，因此为考虑公转轴22旋转的平稳性和减小旋转阻力，将轴承23设置为两个以达到最优平衡状态。
进一步地，公转轴22与自转主轴32之间形成输油腔4，输油腔4内填充有润滑油，由于公转轴22与自转主轴32之间留有一定距离，润滑油可进入公转轴22与自转主轴32之间的游隙中提高润滑性，减小旋转的摩擦力。公转轴22与自转主轴32的底端之间设置有油封，防止润滑油泄露。输油腔4还可在侧壁上开设输油孔，输油孔与轴承23连通为轴承23添加润滑油，减小轴承23旋转的摩擦力。
球磨机壳体1包括承载板11，承载板11是作为将球磨机的驱动区域与研磨区域分隔开的隔板。自转主轴32的顶部与承载板11转动连接，使承载板11的公转与自转主轴32的自转分为两个独立体系，承载板11起分隔作用外还具有稳定自转主轴32旋转的作用。
请参阅图1和图2所示，自转主轴32在承载板11与公转轴22之间外围套设有第五同步带轮322。自转辅轴33的顶部与承载板11转动连接，自转辅轴33在承载板11与公转轴22之间外围套设有第六同步带轮331，多个第六同步带轮331均与第五同步带轮322传动连接。如此，通过同步带在第五同步带轮322与第六同步带轮331之间进行传动，自转辅轴33可由自转主轴32的传动作用进行旋转。自转主轴32以及自转辅轴33和承载板11以及公转轴22之间均通过滚珠轴承进行转动连接，减小转动摩擦。
进一步地，第五同步带轮322与第六同步带轮331均分为两层，第五同步带轮322每层均可通过同步带与对应同层的第六同步带轮331传动连接。由于自转辅轴33设置有多个，同步带与过多的同步带轮配合会使单个同步带轮与同步带的接触面减少，并且需增加同步带的长度，容易造成同步带跳齿的问题，使用加压轮会增加传动的负载，增大对同步带的损耗，都会降低自转的转速上限，因此通过将第五同步带轮322与第六同步带轮331进行分层处理，每层设置一组传动组，减小单个同步带与同步带轮的连接数量。分组后的传动组传动效率一致，不会发生干涉的问题。
在一个实施例中，请参阅图3所示，常用的行星式球磨机单次工作的球磨罐数量多为四个，因此自转辅轴33设置为四个，第六同步带轮331以两个为一组且每组分别与第五同步带轮322通过同步带形成三角形的传动连接结构，两组传动连接结构分层设置。此结构能充分发挥张紧带的张紧力，无需额外增加加压轮进行张紧，减小了跳齿现象的发生几率，两组传动连接结构对称设置，使自转主轴32能在两个对称方向上的受力均匀。
在另一个实施例中，请参阅图4所示，第六同步带轮331以两个为一组且每组分别与第五同步带轮322通过同步带形成菱形的传动连接结构，同组的两个第六同步带轮331所形成的连线以第五同步带轮322为中心点。第五同步带轮322的外围直径大于第六同步带轮331的外围直径，以增大同步带与第五同步带轮322的连接面积。两组传动连接结构异面垂直，使自转主轴32能在四个对称方向上的受力均匀，受力方式更加合理，增加了机构的使用寿命。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种公自转速比可调的行星式球磨机，其特征在于，包括：
球磨机壳体(1)，所述球磨机壳体(1)包括承载板(11)；
公转机构(2)，其包括第一电机(21)、公转轴(22)以及轴承(23)，所述第一电机(21)的输出端与公转轴(22)底端传动连接，所述公转轴(22)与球磨机壳体(1)的内部侧壁通过轴承(23)转动连接；以及
自转机构(3)，其包括第二电机(31)、自转主轴(32)以及多个与球磨机套筒固定连接的自转辅轴(33)，所述第二电机(31)的输出端与自转主轴(32)底端传动连接，所述自转主轴(32)套设于公转轴(22)的内部并与公转轴(22)转动连接，多个所述自转辅轴(33)布置于公转轴(22)的顶部并与公转轴(22)转动连接，多个所述自转辅轴(33)与自转主轴(32)传动连接，所述自转主轴(32)的顶部与承载板(11)转动连接，所述自转主轴(32)在承载板(11)与公转轴(22)之间外围套设有第五同步带轮(322)，所述自转辅轴(33)的顶部与承载板(11)转动连接，所述自转辅轴(33)在承载板(11)与公转轴(22)之间外围套设有第六同步带轮(331)，多个所述第六同步带轮(331)均与第五同步带轮(322)传动连接；
所述轴承(23)为滚珠轴承，所述轴承(23)为两个并分别上下设置，两个所述轴承(23)的内圈与公转轴(22)固定连接且外圈与球磨机壳体(1)的内部侧壁固定连接；
所述第五同步带轮(322)与第六同步带轮(331)均分为两层，所述第五同步带轮(322)每层均可通过同步带与对应同层的第六同步带轮(331)传动连接，所述自转辅轴(33)为四个，所述第六同步带轮(331)以两个为一组且每组分别与第五同步带轮(322)通过同步带形成菱形的传动连接结构，两组传动连接结构分层设置且异面垂直。
2.根据权利要求1所述的一种公自转速比可调的行星式球磨机，其特征在于，所述第一电机(21)的输出端设置有第一同步带轮(211)，所述公转轴(22)的底端外围套设有第二同步带轮(221)，所述第一同步带轮(211)与第二同步带轮(221)通过同步带传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种公自转速比可调的行星式球磨机，其特征在于，所述第二电机(31)的输出端设置有第三同步带轮(311)，所述自转主轴(32)的底端外围套设有第四同步带轮(321)，所述第三同步带轮(311)与第四同步带轮(321)通过同步带传动连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种公自转速比可调的行星式球磨机，其特征在于，所述公转轴(22)与自转主轴(32)之间形成输油腔(4)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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