CN120991037B - 卧式三转子脱挥混合机用传动箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了卧式三转子脱挥混合机用传动箱，属于脱挥混合机传动技术领域，包括传动箱体，传动箱体内设置有输入齿轮轴，输入齿轮轴一侧分别设置有中间齿轮轴一和中间齿轮轴二，输入齿轮轴的轴端外设置有长输出轴，长输出轴两侧均设置有过渡轴，两个过渡轴外侧均设置有短输出轴，传动箱体端部设置有传动稳定板。本发明通过输入齿轮轴、中间齿轮轴一和中间齿轮轴二的设置，可以改变多对齿轮的齿数组合，可以实现宽范围的调速，以适应不同的工艺需求，通过特定齿数比的设定，输出轴可以实现三轴同速或三轴差速运转，差速模式能产生更复杂的物料剪切和混合动作，极大地增强了设备对复杂工艺的适应性。

Description

卧式三转子脱挥混合机用传动箱

技术领域

本发明涉及脱挥混合机传动技术领域，尤其涉及卧式三转子脱挥混合机用传动箱。

背景技术

在高分子新型材料、橡胶、聚合物、纤维类和工程塑料等相关工业中，加工和处理一些高粘度物料时，设备经常会碰到以下难处理的问题：

1、超高粘流体搅拌过程中，会出现筒壁、搅拌轴粘附现象，短时间内很难将超高粘流体与低粘流体相互均匀混炼或均匀的传热；

2、某些物料生产制造过程复杂，常会碰到高粘流体从液相逐渐变成固相的过程，温度随反应情况变化，物料粘度变化跨度较大，通常的搅拌机已难以适应。

普通搅拌机由于自清洁不佳等问题，导致物料积块，进而导致产品性能一致性变差，严重时物料在筒体内形成“死区”，“死区”进一步扩大导致旋转轴抱死，使生产难以为继。

为克服现有技术中普通搅拌机由于自清洁不佳易导致物料积块进而引起旋转轴抱死的缺陷，开发了一种卧式双转子脱挥混合机，很好地解决了普通搅拌机存在的问题。但对于大容量脱挥，对剪切要求高的场合，卧式双转子脱挥混合机的容积稍显不足，剪切能力也不足，卧式三转子脱挥混合机单节筒体有三个空腔，容积是双转子脱挥混合机单节筒体的1.5倍；双转子相互啮合，只有一个啮合区，三转子两两相互啮合，有两个啮合区，剪切能力是原来的2倍，基于此，提出一种卧式三转子脱挥混合机用传动箱。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的卧式三转子脱挥混合机用传动箱。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

卧式三转子脱挥混合机用传动箱，包括传动箱体，所述传动箱体内设置有输入齿轮轴，所述输入齿轮轴一侧分别设置有中间齿轮轴一和中间齿轮轴二，所述输入齿轮轴的轴端外设置有长输出轴，所述长输出轴两侧均设置有过渡轴，两个所述过渡轴外侧均设置有短输出轴，所述传动箱体端部设置有传动稳定板。

优选地，所述输入齿轮轴上固定有驱动齿轮，所述中间齿轮轴一上固定有第一从动齿轮和第一传动齿轮，所述中间齿轮轴二上固定有第二从动齿轮和第二传动齿轮，所述输入齿轮轴、中间齿轮轴一和中间齿轮轴二均为轴与齿轮的一体式设计。

优选地，所述驱动齿轮与第一从动齿轮相啮合，所述第一传动齿轮与第二从动齿轮相啮合。

优选地，所述长输出轴上固定有轴心传动齿轮和轴心输出齿轮，所述第二传动齿轮与轴心传动齿轮相啮合。

优选地，所述过渡轴上固定有过渡齿轮，所述短输出轴上固定有从动输出齿轮，所述轴心输出齿轮分别与两侧的过渡齿轮相啮合，所述过渡齿轮与从动输出齿轮相啮合。

优选地，所述输入齿轮轴外侧壁上设置有轴套，所述轴套内孔安装O形圈，所述O形圈内孔与输入齿轮轴外圆过渡配合。

优选地，所述轴套外侧壁上安装有骨架油封，所述O形圈和骨架油封用于将传动箱体中的润滑油密封在箱体中，使润滑油不沿输入齿轮轴泄漏。

优选地，所述输入齿轮轴外侧壁上设置有两个垫板，所述垫板中间加工有螺纹，所述中间齿轮轴一、中间齿轮轴二、长输出轴和两个短输出轴两端均安装有双列调心圆柱滚子轴承，所述输入齿轮轴和两个所述过渡轴两端上均安装有圆锥滚子轴承。

优选地，所述传动箱体内固定有多个稳轴板，所述稳轴板用于稳定传动箱体内各轴部件的转动，所述稳轴板上安装有管路，所述管路上设置有雾化喷头，所述传动箱体内设置有测温传感器。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

1、本方案通过输入齿轮轴、中间齿轮轴一和中间齿轮轴二的设置，可以改变多对齿轮的齿数组合，可以实现宽范围的调速，以适应不同的工艺需求，通过特定齿数比的设定，输出轴可以实现三轴同速或三轴差速运转，差速模式能产生更复杂的物料剪切和混合动作，极大地增强了设备对复杂工艺的适应性。

2、本方案通过长输出轴和短输出轴的设置，可以利用输出轴端部花键齿数与相位的特定关系，确保了三根转子轴上的搅拌爪在安装时能精确啮合，避免了运行时发生干涉和碰撞，这是设备安全稳定运行的关键。

3、本方案通过圆锥滚子轴承和双列调心圆柱滚子轴承的设置，可以对需要方便拆装的输入轴和过渡轴，选用圆锥滚子轴承，既能承受复合力（轴向和径向），又因其内外圈可分离而易于安装、调整间隙和更换，对长输出轴等较长的轴，选用双列调心圆柱滚子轴承，能自动调心，降低了对箱体孔和轴的同轴度加工要求，减少了安装难度和成本，同时保证了承载能力。

4、本方案通过雾化喷头的设置，可以利用测温传感器实时监测箱内温度，能及时发现因异常摩擦导致的过热故障，当温度升高时，系统能及时启动油雾喷淋，这不仅能为齿轮降温，还能同时提供润滑，有效减小摩擦、防止磨损、保持传动精度，确保装置在高温工况下也能长时间稳定可靠运行。

附图说明

图1为本发明提出的卧式三转子脱挥混合机用传动箱的传动结构示意图；

图2为本发明提出的卧式三转子脱挥混合机用传动箱的立体结构示意图；

图3为本发明提出的卧式三转子脱挥混合机用传动箱的整体装配图；

图4为本发明提出的卧式三转子脱挥混合机用传动箱中长输出轴位置的结构示意图；

图5为本发明提出的卧式三转子脱挥混合机用传动箱中短输出轴位置的结构示意图；

图6为本发明提出的卧式三转子脱挥混合机用传动箱中传动箱体剖视的结构示意图；

图7为本发明提出的卧式三转子脱挥混合机用传动箱中传动箱输入齿轮轴处的结构示意图；

图8为本发明提出的卧式三转子脱挥混合机用传动箱中输出轴花键相位示意图。

图中：1、输入齿轮轴；101、驱动齿轮；2、中间齿轮轴一；201、第一从动齿轮；202、第一传动齿轮；3、中间齿轮轴二；301、第二从动齿轮；302、第二传动齿轮；4、长输出轴；401、轴心传动齿轮；402、轴心输出齿轮；5、过渡轴；501、过渡齿轮；6、短输出轴；601、从动输出齿轮；7、轴套；8、O形圈；9、骨架油封；10、圆锥滚子轴承；11、垫板；12、双列调心圆柱滚子轴承；13、传动箱体；14、传动稳定板；15、稳轴板；16、管路；17、雾化喷头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例，参照图1至图8，卧式三转子脱挥混合机用传动箱，包括传动箱体13，传动箱体13内设置有输入齿轮轴1，输入齿轮轴1一侧分别设置有中间齿轮轴一2和中间齿轮轴二3，输入齿轮轴1的轴端外设置有长输出轴4，长输出轴4两侧均设置有过渡轴5，两个过渡轴5外侧均设置有短输出轴6，传动箱体13端部设置有传动稳定板14；

进一步地，输入齿轮轴1上固定有驱动齿轮101，中间齿轮轴一2上固定有第一从动齿轮201和第一传动齿轮202，中间齿轮轴二3上固定有第二从动齿轮301和第二传动齿轮302，输入齿轮轴1、中间齿轮轴一2和中间齿轮轴二3均为轴与齿轮的一体式设计，驱动齿轮101与第一从动齿轮201相啮合，第一传动齿轮202与第二从动齿轮301相啮合，长输出轴4上固定有轴心传动齿轮401和轴心输出齿轮402，第二传动齿轮302与轴心传动齿轮401相啮合，过渡轴5上固定有过渡齿轮501，短输出轴6上固定有从动输出齿轮601，轴心输出齿轮402分别与两侧的过渡齿轮501相啮合，过渡齿轮501与从动输出齿轮601相啮合；

需要说明的是：外部电机通过联轴器将转速和扭矩传递给输入齿轮轴1，通过驱动齿轮101和第一从动齿轮201、第一传动齿轮202和第二从动齿轮301、第二传动齿轮302和轴心传动齿轮401三对齿轮啮合，三级减速后传递给长输出轴4，再通过两根过渡轴5上两个过渡齿轮501传递给两根短输出轴6，通过改变驱动齿轮101、第一从动齿轮201、第一传动齿轮202、第二从动齿轮301、第二传动齿轮302、轴心传动齿轮401的齿数可以得到多种速比，可达到调速范围宽，速比可调的设计目的；

当轴心输出齿轮402和从动输出齿轮601齿数相同时，长输出轴4和两根短输出轴6转速相同，当轴心输出齿轮402与从动输出齿轮601的齿数比为4/5或5/4时，则长输出轴4与两根短输出轴6转速不同，即为差速，三根轴速比为4:5:4或5:4:5。这达到了三根输出轴可以同速，也可以更改为差速的设计目的；

其中，长输出轴4和两根短输出轴6的端部都是渐开线花键，花键参数完全相同，通过花键套与卧式三转子脱挥混合机的三根转子轴联接，三转子轴上焊接有搅拌爪，三转子轴运转时三根轴上的搅拌爪相互啮合，能相互清洁粘在搅拌爪上的物料，三根轴初始安装时搅拌爪的相互位置是有要求的，否则三根转子轴运转时，三根轴上的搅拌爪不能正确的啮合，导致相互干涉；

通过控制长输出轴4和两根短输出轴6上的花键齿的相互位置来确保三转子轴的初始相位，当花键齿数为四的倍数时，长输出轴4和两根短输出轴6上的花键齿处于相同的位置，即三者的相位差是零度，当花键齿数不是四的倍数时，当一根轴上的花键齿处于垂直位置时，另一根轴上的花键齿必须处于水平位置，即两轴的相位差是90度。

基于上述的好处为：选择合理的三级减速方案，调速范围宽，速比可调，实现了一根轴输入，三根轴同向旋转输出，并可以根据工艺需要，三根输出轴可以同速，也可以更改为差速，使得传动装置的适用性更强；

输入齿轮轴1外侧壁上设置有轴套7，轴套7内孔安装O形圈8，O形圈8内孔与输入齿轮轴1外圆过渡配合。

进一步地，轴套7外侧壁上安装有骨架油封9，O形圈8和骨架油封9用于将传动箱体13中的润滑油密封在箱体中，使润滑油不沿输入齿轮轴1泄漏，输入齿轮轴1外侧壁上设置有两个垫板11，垫板11中间加工有螺纹，中间齿轮轴一2、中间齿轮轴二3、长输出轴4和两个短输出轴6两端均安装有双列调心圆柱滚子轴承12，输入齿轮轴1和两个过渡轴5两端上均安装有圆锥滚子轴承10；

需要说明的是：输入齿轮轴1和两个过渡轴5两端用圆锥滚子轴承10支承，圆锥滚子轴承10既能承受轴向力又能承受径向力，圆锥滚子轴承10是内外圈分离型轴承，这样使输入齿轮轴1装拆很方便，调整轴承间隙也方便；

轴套7经过热处理，外圆表面硬度达HRC60~62，硬度高，耐磨性好，使用寿命长，当轴套7最终磨损后更换也很方便，这样设计避免了输入齿轮轴1因磨损导致的失效，垫板11中间加工螺纹，拆卸输入齿轮轴1后圆锥滚子轴承10的外圈滞留在传动箱体13内孔中，将长丝杆拧入垫板11中间螺孔，拉长丝杆将垫板11向外拉，从而将圆锥滚子轴承10外圈从箱体内孔中拉出来；

中间齿轮轴一2、中间齿轮轴二3、长输出轴4和两个短输出轴6两端用双列调心圆柱滚子轴承12支承，双列调心圆柱滚子轴承12既能承受轴向力又能承受径向力，双列调心圆柱滚子轴承12成对安装，允许轴有微量的摆动，这降低了安装轴两端的同轴度要求，也降低了两端轴承安装孔的同轴度要求；

基于上述的好处为：选择了合适的轴承类型，布置在传动箱体13分型面上的轴承选择用双列调心圆柱滚子轴承12成对安装，输入齿轮轴1和过渡轴5都安装在下箱体，使用的圆锥滚子轴承10保证了安装方便，其上增加的中心带螺纹的垫板11，使得圆锥滚子轴承10外圈的拆装更加方便；

进一步地，传动箱体13内固定有多个稳轴板15，稳轴板15用于稳定传动箱体13内各轴部件的转动，稳轴板15上安装有管路16，管路16上设置有雾化喷头17，传动箱体13内设置有测温传感器；

需要说明的是：传动箱体13中设置的测温传感器可以实时监测箱体内工作时的温度，若箱体内的温度快速升高，说明传动箱体13内的各齿轮之间的啮合传动产生了较大热量，即各齿轮之间的啮合传动存在较大的摩擦，为避免高温的齿轮在较大摩擦下啮合传动而造成的磨损和传动精度不足，对管路16中通入冷却油液，并通过雾化喷头17进行雾化喷出，对各齿轮的齿牙表面进行喷淋，使得各齿轮可以得到冷却和润滑，对各齿轮进行降温，使得各齿轮之间的啮合传动摩擦力减小；

基于上述的好处为：这样可以在传动箱体13中各齿轮传动摩擦产生较大热量时，及时对各齿轮的啮合齿牙面喷淋冷却油液，进行快速冷却降温，并降低各齿轮间的传动摩擦力，保证传动的稳定可靠；

本发明在使用时，外部电机通过联轴器将转速和扭矩传递给输入齿轮轴1，通过驱动齿轮101和第一从动齿轮201、第一传动齿轮202和第二从动齿轮301、第二传动齿轮302和轴心传动齿轮401三对齿轮啮合，三级减速后传递给长输出轴4，再通过两根过渡轴5上两个过渡齿轮501传递给两根短输出轴6，通过改变驱动齿轮101、第一从动齿轮201、第一传动齿轮202、第二从动齿轮301、第二传动齿轮302、轴心传动齿轮401的齿数可以得到多种速比，可达到调速范围宽，速比可调的设计目的，当轴心输出齿轮402和从动输出齿轮601齿数相同时，长输出轴4和两根短输出轴6转速相同，当轴心输出齿轮402与从动输出齿轮601的齿数比为4/5或5/4时，则长输出轴4与两根短输出轴6转速不同，即为差速，三根轴速比为4:5:4或5:4:5。这达到了三根输出轴可以同速，也可以更改为差速的设计目的；

其中，长输出轴4和两根短输出轴6的端部都是渐开线花键，花键参数完全相同，通过花键套与卧式三转子脱挥混合机的三根转子轴联接，三转子轴上焊接有搅拌爪，三转子轴运转时三根轴上的搅拌爪相互啮合，能相互清洁粘在搅拌爪上的物料，三根轴初始安装时搅拌爪的相互位置是有要求的，否则三根转子轴运转时，三根轴上的搅拌爪不能正确地啮合，导致相互干涉；

通过控制长输出轴4和两根短输出轴6上的花键齿的相互位置来确保三转子轴的初始相位，当花键齿数为四的倍数时，长输出轴4和两根短输出轴6上的花键齿处于相同的位置，即三者的相位差是零度，当花键齿数不是四的倍数时，当一根轴上的花键齿处于垂直位置时，另一根轴上的花键齿必须处于水平位置，即两轴的相位差是90度，选择合理的三级减速方案，调速范围宽，速比可调，实现了一根轴输入，三根轴同向旋转输出，并可以根据工艺需要，三根输出轴可以同速，也可以更改为差速，使得传动装置的适用性更强；

输入齿轮轴1和两个过渡轴5两端用圆锥滚子轴承10支承，圆锥滚子轴承10既能承受轴向力又能承受径向力，圆锥滚子轴承10是内外圈分离型轴承，这样使输入齿轮轴1装拆很方便，调整轴承间隙也方便，轴套7经过热处理，外圆表面硬度达HRC60~62，硬度高，耐磨性好，使用寿命长，当轴套7最终磨损后更换也很方便，这样设计避免了输入齿轮轴1因磨损导致的失效，垫板11中间加工螺纹，拆卸输入齿轮轴1后圆锥滚子轴承10的外圈滞留在传动箱体13内孔中，将长丝杆拧入垫板11中间螺孔，拉长丝杆将垫板11向外拉，从而将圆锥滚子轴承10外圈从箱体内孔中拉出来；

中间齿轮轴一2、中间齿轮轴二3、长输出轴4和两个短输出轴6两端用双列调心圆柱滚子轴承12支承，双列调心圆柱滚子轴承12既能承受轴向力又能承受径向力，双列调心圆柱滚子轴承12成对安装，允许轴有微量的摆动，这降低了安装轴两端的同轴度要求，也降低了两端轴承安装孔的同轴度要求，选择了合适的轴承类型，布置在传动箱体13分型面上的轴承选择用双列调心圆柱滚子轴承12成对安装，输入齿轮轴1和过渡轴5都安装在下箱体，使用的圆锥滚子轴承10保证了安装方便，其上增加的中心带螺纹的垫板11，使得圆锥滚子轴承10外圈的拆装更加方便；

传动箱体13中设置的测温传感器可以实时监测箱体内工作时的温度，若箱体内的温度快速升高，说明传动箱体13内的各齿轮之间的啮合传动产生了较大热量，即各齿轮之间的啮合传动存在较大的摩擦，为避免高温的齿轮在较大摩擦下啮合传动而造成的磨损和传动精度不足，对管路16中通入冷却油液，并通过雾化喷头17进行雾化喷出，对各齿轮的齿牙表面进行喷淋，使得各齿轮可以得到冷却和润滑，对各齿轮进行降温，使得各齿轮之间的啮合传动摩擦力减小，这样可以在传动箱体13中各齿轮传动摩擦产生较大热量时，及时对各齿轮的啮合齿牙面喷淋冷却油液，进行快速冷却降温，并降低各齿轮间的传动摩擦力，保证传动的稳定可靠。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.卧式三转子脱挥混合机用传动箱，包括传动箱体（13），其特征在于，所述传动箱体（13）内设置有输入齿轮轴（1），所述输入齿轮轴（1）一侧分别设置有中间齿轮轴一（2）和中间齿轮轴二（3），所述输入齿轮轴（1）的轴端外设置有长输出轴（4），所述长输出轴（4）两侧均设置有过渡轴（5），两个所述过渡轴（5）外侧均设置有短输出轴（6），所述传动箱体（13）端部设置有传动稳定板（14）；

所述输入齿轮轴（1）上固定有驱动齿轮（101），所述中间齿轮轴一（2）上固定有第一从动齿轮（201）和第一传动齿轮（202），所述中间齿轮轴二（3）上固定有第二从动齿轮（301）和第二传动齿轮（302），所述输入齿轮轴（1）、中间齿轮轴一（2）和中间齿轮轴二（3）均为轴与齿轮的一体式设计，所述驱动齿轮（101）与第一从动齿轮（201）相啮合，所述第一传动齿轮（202）与第二从动齿轮（301）相啮合，所述长输出轴（4）上固定有轴心传动齿轮（401）和轴心输出齿轮（402），所述第二传动齿轮（302）与轴心传动齿轮（401）相啮合，所述过渡轴（5）上固定有过渡齿轮（501），所述短输出轴（6）上固定有从动输出齿轮（601），所述轴心输出齿轮（402）分别与两侧的过渡齿轮（501）相啮合，所述过渡齿轮（501）与从动输出齿轮（601）相啮合；

所述传动箱体（13）内固定有多个稳轴板（15），所述稳轴板（15）用于稳定传动箱体（13）内各轴部件的转动，所述稳轴板（15）上安装有管路（16），所述管路（16）上设置有雾化喷头（17），所述传动箱体（13）内设置有测温传感器。

2.根据权利要求1所述的卧式三转子脱挥混合机用传动箱，其特征在于，所述输入齿轮轴（1）外侧壁上设置有轴套（7），所述轴套（7）内孔安装O形圈（8），所述O形圈（8）内孔与输入齿轮轴（1）外圆过渡配合。

3.根据权利要求2所述的卧式三转子脱挥混合机用传动箱，其特征在于，所述轴套（7）外侧壁上安装有骨架油封（9），所述O形圈（8）和骨架油封（9）用于将传动箱体（13）中的润滑油密封在箱体中，使润滑油不沿输入齿轮轴（1）泄漏。

4.根据权利要求1所述的卧式三转子脱挥混合机用传动箱，其特征在于，所述输入齿轮轴（1）外侧壁上设置有两个垫板（11），所述垫板（11）中间加工有螺纹，所述中间齿轮轴一（2）、中间齿轮轴二（3）、长输出轴（4）和两个短输出轴（6）两端均安装有双列调心圆柱滚子轴承（12），所述输入齿轮轴（1）和两个所述过渡轴（5）两端上均安装有圆锥滚子轴承（10）。