CN203469856U - 一种高效电动搅拌装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种高效电动搅拌装置,能够实现正反转搅拌以及一台设备多个位置的共同搅拌,可满足实验室及其他一些方面的搅拌要求。本实用新型中的高效电动搅拌装置主要由三大部分组成,依次是电机传动与控制部分,变速器部分,以及搅拌部分。通过外接伺服电机驱动器,能够精确的控制伺服电机的转速以及转动方式,实现一次调速,之后通过滚轮平盘式无级变速装置,实现二次变速和传动分流,带动六个单独的搅拌轴旋转,采用滚珠丝杠传动的升降台,能任意选择容器的大小以及调节容器内物料深浅。本实用新型的高效电动搅拌装置具有结构简单、效率高、成本低、易操作的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动搅拌装置,属于机械设计领域。
背景技术
电动搅拌器是生产和生活中常见的一种设备,它能使液体或气体介质强迫对流,然后使之均匀混合。根据工业生产以及生活中使用范围的不同,搅拌器有很多不同的类型,大到化工、核电领域的大型搅拌器,小到实验室或家庭中的小型搅拌器,形状大小不一,结构形式也各不相同,动力源、传动方式、搅拌方式也各有特点。
目前市场上大多数电动搅拌器的搅拌棒由电机直接带动,这虽然在一定程度上减少了传动过程中的能量损失,但是也造成了电机资源的浪费。本实用新型提供的一种高效电动搅拌装置,仅使用一台伺服电机传动,通过变速机构的传递,实现多个搅拌桨同时工作,这样便大大提高了伺服电机的使用效率以及搅拌装置的工作效率。与此同时,在设计的变速器中,增加了调速部分,使得六个搅拌桨的单独调速得以实现,该调速机构还带有悬停操作,可以单独控制搅拌桨工作与否;增设了升降台,方便地调节容器的高度;电机采用的是伺服电机,外接驱动器与计算机相连接,可以使搅拌轴非匀速转动,满足实验室及其他生产生活方面的搅拌要求。
发明内容
本实用新型的高效电动搅拌装置由电机部分、变速器部分、搅拌部分三部分组成。
电机部分,主要包括电机固定架和伺服电机,它是整个装置的动力源,底座底部是中通的,能够将电机和加热装置的电线引出,与外部各个功能器件相连接,底座底部安装多个可自由行走且能固定的滑轮,可任意旋转装置,方便操作人员分别查看六个容器内的搅拌情况,底座与电机固定架通过螺钉连接,伺服电机通过螺栓螺母紧固在电机固定架中间的横板上,伺服电机外接伺服电机驱动器和计算机,能够根据搅拌要求精确地调节伺服电机的转速和转动方式。
变速器部分,主要由主轴、平盘、滚轮、锥齿轮、调速机构、滚轮传动轴、锥齿轮轴组成,它是实现一台设备不同位置同时搅拌的核心机构,在变速器里能够实现二次变速,可以单独调节六个部分的转速,也可将滚轮悬停来停止一个或多个搅拌器的搅拌,调节过程灵活方便。主轴与电机轴通过联轴器联接,平盘采用键固定在主轴上,平盘中心处凹陷为碗形,平盘与六个滚轮相互挤压接触,六个滚轮按照60°的夹角摆放,滚轮与调速机构焊接在一起,调速机构是一个组合件,是将微型轴承和长条形的调速杆焊接在一起,调速机构分为同样的六个,这样便能够单独调节每个部分的转速而相互不受影响。调速杆与顶盖上部的调速螺帽配合,在顶盖上设有调速槽,调速螺帽能够在调速槽中左右移动,调速杆与顶盖的调速槽之间是过度配合,调速杆在这里还起到轴端固定的作用,根据传动比,顶盖上贴上刻度标示,方便地根据比例调节转速;微型轴承与滚轮传动轴之间是过盈配合,可使调速过程中提供足够的摩擦力,锥齿轮轴有一半的部分为空心轴,与滚轮传动轴套在一起,两轴之间能够相互滑动,锥齿轮轴与搅拌轴通过锥齿轮实现变向;弹簧安装于平盘下方,通过主轴的阶梯轴实现定位,起到压紧滚轮与平盘的作用,提高两者之间的摩擦力,实现两者之间的滚动传动。在传动过程中,由平盘带动滚轮旋转是基本的传动过程,由于在各个位置大盘的线速度不相同,所以滚轮的位置不同,其转速也不同,调速杆顶部与调速槽相互接触,起到固定滚轮的作用,调速槽分为上下两层,上层通过调速帽与下层调速杆相连接,调速帽拧紧之后便将它与调速杆紧固在调速槽上,拧松之后,能将调速帽左右滑动,以此来调节滚轮在平盘上的位置实现转速调节,其中,当滚轮滑入平盘中心的凹陷碗形部位时,滚轮与平盘不接触而悬停,该滚轮对应的搅拌停止,另外滑轨的长度根据大盘直径设定,不会出现滑出大盘的情况。
搅拌部分主要包括搅拌轴、搅拌桨、容器夹持器、加热圈、隔热垫以及升降台。搅拌桨通过螺栓螺母与搅拌轴连接起来,搅拌桨为可拆卸式,能根据需要选择合理的搅拌桨。容器夹持器用来固定搅拌容器,在电机固定架上开设夹持器轨道,使夹持器位置上下可调,隔热垫与加热圈依次放在升降台上,加热圈的引线和电机引线一同从底座下方引出,升降台通过螺栓固定在底座上,升降台采用滚珠丝杠传动副实现上下移动,通过摇动手柄来控制升降台的高度。
本实用新型一种高效电动搅拌装置,由伺服电机提供动力,能精确的控制伺服电机的转速以及转动方式,能够实现正反转、间歇、任意波形的转速搅拌。电机调速后通过滚轮平盘式无级变速装置,实现二次变速和传动分流,带动六个单独的搅拌轴旋转,实现一台设备多个位置的共同搅拌。在变速机构中,本装置实现了六个搅拌转速可单独调节的要求。底座下方安装六个可自由行走且能固定的滑轮,在搅拌过程中,工作人员可以通过旋转装置,方便地查看每一个搅拌容器的详细情况,采用滚珠丝杠传动的升降台,可任意选择容器的大小以及调节容器内搅拌头的高低。本实用新型的高效电动搅拌装置具有结构简单、效率高、成本低、易操作的特点。
附图说明
图1:本实用新型正面局部剖视图
图2:本实用新型局部剖俯视图
图3:本实用新型变速机构放大图
图4:本实用新型升降台放大图
图中:1-滑轮;2-底座;3-升降台;4-隔热垫;5-加热圈;6-容器夹持器;7-电机固定架;8-夹持器轨道;9-搅拌桨;10-搅拌轴;11-锥齿轮;12-锥齿轮轴;13-滚轮传动轴;14-调速槽;15-调速机构;16-调速螺帽;17-滚轮;18-平盘;19-弹簧;20-主轴;21-联轴器;22-电机轴;23-伺服电机。
具体实施方式
如图1所示,底座(2)需要支撑整个装置,强度要求较高,材料为强度较高的45号钢,底座(2)底部为中通的,能将伺服电机(23)和加热圈(5)的电缆引出来,与外部各个功能器件相连接。底座(2)下表面安装六个能自由行走且能固定的滑轮(1),使整个装置能够旋转或移动位置,升降台(3)通过螺钉固定在底座(2)上,每个升降台(3)之间相隔60°,与搅拌桨(9)的位置一一对应。升降台上表面上依次放置隔热垫(4)和加热圈(5),电机固定架(7)上开设通孔,将加热圈(5)的电缆引出,电机固定架(7)外壁开设夹持器轨道(8),使容器夹持器(6)通过夹持器轨道(8)进行上下移动,容器夹持器(6)通过螺栓拧紧顶住夹持器轨道(8)内壁实现固定,伺服电机(23)采用SM80-024-30LFB系列电机,位于电机固定架(7)中部横板上的四个孔,与伺服电机(23)上的四个孔相对应,通过螺栓螺母将伺服电机(23)紧固在横板上面,电机轴(22)与主轴(20)通过联轴器(21)连接,主轴(20)最小直径为10mm,主轴(20)带动平盘(18)转动,平盘(18)通过键在主轴(20)上实现定位,平盘(18)材料选择GCr15,许用应力为1500-1800MPa,弹簧(19)安装在平盘(18)下方,由主轴(20)阶梯轴实现定位。如图2和图3所示,滚轮(17)与平盘(18)接触,材料为聚氨酯,滚轮(17)与调速机构(15)的微型轴承焊接在一起,并与滚轮传动轴(13)采用过盈配合,调速机构(15)与顶盖的调速槽(14)之间是过度配合,调速螺帽(16)通过螺纹拧紧在调速机构(15)上端,滚轮传动轴(13)与锥齿轮轴(12)之间是套在一起的,锥齿轮轴(12)一半为空心轴,能使滚轮传动轴(13)在锥齿轮轴(12)内左右滑动,锥齿轮(11)水平方向与锥齿轮轴(12)配合,垂直方向与搅拌轴(10)配合,搅拌桨(9)与搅拌轴(10)通过螺栓螺母连接起来。工作过程为:伺服电机(23)带动平盘(18)转动,滚轮(17)与平盘(18)通过摩擦传动,带动滚轮传动轴(13)与锥齿轮轴(12)转动,通过锥齿轮(11)实现传动变向,使搅拌轴(19)转动,实现搅拌功能。其中二次调速过程为:拨动调速螺帽(16)在调速槽(14)上滑动来控制滚轮(17)在平盘(18)上的位置,以此实现无级变速,同时实现传动分流与二级调速,能使六个搅拌桨(9)实现单独控制,互不干扰。如图4所示,使用升降台(3)能任意调节容器高度,通过松开滑轮(1)的紧固开关,能使整个装置旋转,便于操作人员观察各个容器内搅拌情况。本实用新型的高效电动搅拌装置使用一台伺服电机(23)传动,通过变速机构的过渡,实现六个搅拌桨(9)同时工作且互不干扰,这样便大大提高了电机的使用效率以及搅拌器的工作效率。
Claims (6)
1.一种高效电动搅拌装置,其特征在于,该装置由电机部分、变速器部分、搅拌部分三部分组成,其中电机部分主要包括电机固定架、伺服电机;变速器部分,主要由主轴、平盘、滚轮、锥齿轮、调速机构、滚轮传动轴、锥齿轮轴组成;搅拌部分主要包括搅拌轴、搅拌桨、容器夹持器、加热圈、隔热垫以及升降台。
2.根据权利要求1所述的一种高效电动搅拌装置,其特征在于,变速器部分的平盘中心处凹陷为碗形,平盘与六个滚轮相互挤压接触,六个滚轮按照60°的夹角摆放。
3.根据权利要求1所述的一种高效电动搅拌装置,其特征在于,调速机构是一个组合件,是将微型轴承和长条形的调速杆焊接在一起,调速机构分为同样的六个。
4.根据权利要求1所述的一种高效电动搅拌装置,其特征在于,锥齿轮轴有一半的部分为空心轴,与滚轮传动轴套在一起,两轴之间能够相互滑动。
5.根据权利要求1所述的一种高效电动搅拌装置,其特征在于,在电机固定架上开设夹持器轨道。
6.根据权利要求1所述的一种高效电动搅拌装置,其特征在于,升降台采用滚珠丝杠传动副实现上下移动,通过摇动手柄可控制升降台的高度。
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