CN1844702A - 一种新型变速齿轮箱和具有该齿轮箱的三螺杆挤出机 - Google Patents

一种新型变速齿轮箱和具有该齿轮箱的三螺杆挤出机 Download PDF

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Abstract

一种新型变速齿轮箱，该变速齿轮箱包括三级齿轮传动，第三级齿轮传动包括三个相同的内外齿轮和三个相同的小齿轮，所说的三个相同的内外齿轮在同一中心线上，所说的三个相同的小齿轮的中心线相互平行，并与所说的内外齿轮的同一中心线平行，所说的三个相同的小齿轮的中心的连线呈倒置的等边三角形，所说的三个相同的内外齿轮的内齿轮分别与所说的三个相同的小齿轮啮合，所说的三个相同的小齿轮的转动方向相同。本发明的新型变速齿轮箱与现有技术的聚合物加工用三螺杆挤出机的传动装置相比，所说的三个相同的小齿轮直径较大(大于螺杆中心距)，轴较粗、轴承较大，可以采用较大的模数和较多的齿数，提高了齿根强度，增加了齿的重叠系数，齿间接触变好，使传递的扭矩提高，功率加大。

Description

一种新型变速齿轮箱和具有该齿轮箱的三螺杆挤出机
技术领域
本发明一般地涉及塑料的加工，具体地说，涉及一种新型变速齿轮箱和具有该齿轮箱的三螺杆挤出机。
背景技术
CN2471522Y披露了一种聚合物加工用的三螺杆挤出机。它由传动装置、封闭的机筒、螺杆及机头组成。机筒中有三根中心连线呈倒置的等边三角形排列的螺杆，上部平行排列两根，下部正中一根，三根螺杆之间均为全啮合，构成三个啮合点，三根螺杆均为主动，同向旋转，三根螺杆都采用三头罗纹或单头螺纹。它的传动装置是：电机将动力传给联轴器，带动一级传动轴上的齿轮，传动到二级传动轴，由二级传动轴上的两个外齿轮带动两个左、右内外齿轮，其中左内外齿轮，通过与其内齿轮啮合的两个小齿轮的传动轴，连接两根平行排列的螺杆，驱动两根螺杆同向啮合传动，两根螺杆运转中产生的推力，分别由各自位于齿轮箱推力包内的串列推力轴承支承，右内外齿轮通过与其啮合的另一小齿轮的传动轴与排列在下面的一根螺杆连接，传动其运转，该螺杆轴运转中产生的推力，由位于推力包内的另一推力轴承支承。这种三螺杆挤出机，由于三根螺杆采用倒置的等边三角形排布，构成三个啮合点，啮合点增加，物料所受剪切次数随之增加，且每根螺杆采用三头罗纹，长径比较小，成倍地增加啮合点和剪切区，提高了聚合物加工各组分的剪切、细化、混炼和分散效果。这种三螺杆挤出机，由于在左内外齿轮中安装两个与传动轴为一体的小齿轮，通过这两根传动轴连接并驱动两根平行排列的螺杆，由此带来下列问题：这两个小齿轮直径必须较小，小于本来就小的螺杆中心距离(中心距小是二螺杆及三螺杆挤出机结构上固有的特点)，否则两个小齿轮就不能装入左内外齿轮的内齿轮中。两个小齿轮较小，其模数就不能大，但为了传递一定扭矩，要求其模数又不能太小，这就要求减少齿数，这一方面不可避免的导致严重的轮齿切根，大大削弱了齿根强度，影响扭矩的传递，另一方面减小了齿轮的重叠系数，使齿间的啮合变坏。为了弥补轮齿强度的不足，虽然可以加大齿宽，但齿宽的加大是有限制的，大齿宽会使齿间接触变坏，传动质量降低。另外，这两个小齿轮较小，其传动轴的直径和轴承就不得不小，导致这两根传动轴又长又细，容易损坏。
发明内容
本发明要解决现有技术的聚合物加工用的三螺杆挤出机的传动装置，不能使用较大的小齿轮与内外齿轮的内齿轮良好啮合强度不高的的技术问题，提供一种新型变速齿轮箱和具有该齿轮箱的三螺杆挤出机。
本发明为解决现有技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：提供一种新型变速齿轮箱，该变速齿轮箱包括三级齿轮传动，其特征在于，第三级齿轮传动包括三个相同的内外齿轮和三个相同的小齿轮，所说的三个相同的内外齿轮在同一中心线上，所说的三个相同的小齿轮的中心线相互平行，并与所说的内外齿轮的同一中心线平行，所说的三个相同的小齿轮的中心的连线呈倒置的等边三角形，所说的三个相同的内外齿轮的内齿轮分别与所说的三个相同的小齿轮啮合，所说的三个相同的小齿轮的转动方向相同。
本发明的一种新型变速齿轮箱，与现有技术的聚合物加工用三螺杆挤出机的传动装置相比，由于三个相同的内外齿轮的内齿轮分别与三个相同的小齿轮啮合，避免像现有技术那样，在一个内外齿轮的内齿轮中安装两个小齿轮，而是一个内外齿轮的内齿轮中只安装一个小齿轮，使三个小齿轮相互错开，这样小齿轮可以较大，其外径可以大于螺杆中心距，因此可以采用较大的模数和较多齿数，提高了齿根强度，增加了齿轮的重叠系数，使传递的扭矩提高，功率加大。此外，还可采用较小的齿宽和较粗的传动轴及较大的轴承，有效的改善了传动质量，提高了传动装置的寿命。由于三根小齿轮的传动轴较粗，就可以把第一和第二根传动轴分成两段，即一段传递扭矩，一段传递推力，两段用花键连接，为制造和维修都提供了方便。
本发明的三螺杆挤出机，包括一电机、一联轴器、一变速齿轮箱、三根螺杆、一封闭的筒体和一机头，其特征在于，所说的变速齿轮箱包括三级齿轮传动，其特征在于，第三级齿轮传动包括三个相同的内外齿轮和三个相同小齿轮，所说的三个相同的内外齿轮在同一中心线上，所说的三个相同的小齿轮的中心线相互平行，并与所说的内外齿轮的同一中心线平行，所说的三个相同的小齿轮的中心的连线呈倒置的等边三角形，所说的三个相同的内外齿轮的内齿轮分别与所说的三个相同的小齿轮啮合，所说的三个相同的小齿轮的转动方向相同，安装所说的三个相同的小齿轮的三根传动轴分别与所说的三根螺杆传动相连。所说的三螺杆挤出机的三根螺杆，其特征皆为组合式，即每根螺杆都由一些相同及不相同的罗纹元件组成，以花键形式套装在三根螺杆的芯轴上，可根据加工物料的不同，随意调整组合，扩大其应用范围。
附图说明
图1是本发明的三螺杆挤出机的示意图，其中有两段筒体作了局部剖视：
图2是图1所示三螺杆挤出机的筒体和螺杆的横剖面示意图：
图3是本发明的一种新型变速齿轮箱的结构示意图：
图4是图3所示变速齿轮箱的左视示意图：
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征和优点，下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式：
参见图1和图2，本发明的三螺杆挤出机包括一电机1、一联轴器2、一齿轮变速箱3、一封闭的机筒4、一机头5和三根螺杆6。其中，除齿轮变速箱3外，其它零部件与CN2471522Y披露的相应零部件基本相同，本发明不再对其进行详细描述。
参见图3和4，本发明的齿轮变速箱3包括一输入轴10、一中间轴20和一第一输出轴30、一第二输出轴40和一第三输出轴50。
输入轴10通过两向心推力轴承11支承在齿轮变速箱3的箱体(未示出)内。在输入轴10上固定安装一主动小齿轮12。
中间轴20通过两向心推力轴承21支承在齿轮变速箱3的箱体内。在输入轴20上固定安装一从动大齿轮22和三个结构相同的一中间轴第一小齿轮23、一中间轴第二小齿轮24和一中间轴第三小齿轮25。主动小齿轮12与从动大齿轮22相啮合，为第一级传动。
三个结构相同的一第一内外齿轮63、一第二内外齿轮64和一第三内外齿轮65分别通过两向心推力轴承66、67、68支承在齿轮变速箱3的箱体内。第一内外齿轮63、第二内外齿轮64和第三内外齿轮65在同一中心线上。第一小齿轮23与第一内外齿轮63的外齿轮啮合。第二小齿轮24与第二内外齿轮64的外齿轮啮合。第三小齿轮25与第三内外齿轮65的外齿轮啮合。上述的小齿轮与内外齿轮的外齿轮的啮合为第二级传动。
第一输出轴30通过两径向轴承31支承在齿轮变速箱3的箱体内。在第一输出轴30上固定安装一第一输出轴小齿轮33。第一输出轴小齿轮33与第一内外齿轮63的内齿轮啮合。
第二输出轴40通过两径向轴承41支承在齿轮变速箱3的箱体内。在第二输出轴40上固定安装一第二输出轴小齿轮44。第二输出轴小齿轮44与第二内外齿轮64的内齿轮啮合。
第三输出轴50通过两径向轴承51支承在齿轮变速箱3的箱体内。在第三输出轴50上固定安装一第三输出轴小齿轮55。第三输出轴小齿轮55与第三内外齿轮65的内齿轮啮合。
上述的输出轴小齿轮与内外齿轮的内齿轮的啮合为第三级传动。
上述的输出轴小齿轮的转动方向相同。
第一输出轴30、第二输出轴40和第三输出轴50的中心的连线呈倒置的等边三角形，即第一输出轴小齿轮33、第二输出轴小齿轮44和第三输出轴小齿轮55这三个相同的小齿轮的中心的连线呈倒置的等边三角形。
如图1和图3所示，电机1的轴与变速齿轮箱3的输入轴10通过联轴器2相联。第一输出轴30、第二输出轴40和第三输出轴50的左端分别通过一花键套7与三根螺杆6的右端相联。为了平衡第一输出轴30来自螺杆6之一的轴向推力，在第一输出轴30的右端安装一套公知的串列推力轴承32。为了平衡第二输出轴40来自螺杆6之二的轴向推力，在第二输出轴40的右端安装一套公知的串列推力轴承42。为了平衡第三输出轴50来自螺杆6之三的轴向推力，在第三输出轴50的右端安装一套公知的调芯推力轴承52。串列推力轴承32、串列推力轴承42调芯推力轴承52安装在变速齿轮箱3右端推力包8内。

Claims (5)

1、一种新型变速齿轮箱，该变速齿轮箱包括三级齿轮传动，其特征在于，第三级齿轮传动包括三个相同的内外齿轮和三个相同的小齿轮，所说的三个相同的内外齿轮在同一中心线上，所说的三个相同的小齿轮的中心线相互平行，并与所说的内外齿轮的同一中心线平行，所说的三个相同的小齿轮的中心的连线呈倒置的等边三角形，所说的三个相同的内外齿轮的内齿轮分别与所说的三个相同的小齿轮啮合，所说的三个相同的小齿轮的转动方向相同。
2、按照权利要求1所述的变速齿轮箱，其特征在于，在分别安装所说的三个相同的小齿轮的三根轴的另一端分别安装有串列推力轴承或调芯推力轴承。
3、一种三螺杆挤出机，包括一电机、一联轴器、一变速齿轮箱、三根螺杆、一封闭的筒体和一机头，其特征在于，所说的变速齿轮箱包括三级齿轮传动，其特征在于，第三级齿轮传动包括三个相同的内外齿轮和三个相同的小齿轮，所说的三个相同的内外齿轮在同一中心线上，所说的三个相同的小齿轮的中心线相互平行，并与所说的内外齿轮的同一中心线平行，所说的三个相同的小齿轮的中心的连线呈倒置的等边三角形，所说的三个相同的内外齿轮的内齿轮分别与所说的三个相同的小齿轮啮合，所说的三个相同的小齿轮的转动方向相同，安装所说的三个相同的小齿轮的三根传动轴分别与所说的三根螺杆传动相连。
4、按照权利要求3所述的三螺杆挤出机，其特征在于，三根螺杆皆为组合式。即每根螺杆都由一些相同及不同的螺纹元件组成，以花键形式套装在三根螺杆的心轴上，可根据加工物料的不同随意调整组合，扩大其应用范围。
5、按照权利要求3所述的三螺杆挤出机，其特征在于，在分别安装所说的三个相同的小齿轮的三根轴的另一端分别安装有串列推力轴承或调心推力轴承。
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