CN207734947U - 自平衡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自平衡装置，用于自动调整搅拌装置运行中的平衡，所述搅拌装置设置有一个或两个以上搅拌组件，所述自平衡装置包括平衡支架、滑动机构、移位中轴、装设于移动中轴顶端的移位元件以及与移位中轴连接的移位驱动装置，所述平衡支架与各个搅拌组件连接，所述平衡支架滑动地设于滑动机构上，所述平衡支架具有与移位元件相接的位移定位元件，所述移位驱动装置驱动移位中轴沿着轴向移动并带动移位元件沿着轴向移动，所述位移定位元件在移位元件作用下使平衡支架沿着滑动机构滑动，以调整搅拌装置转动重心。该自平衡装置能确保搅拌机运行时自调平衡，而且振动最小、磨损小，大大延长装置的使用寿命。

Description

自平衡装置

技术领域

本实用新型涉及搅拌设备技术领域，具体涉及一种自平衡装置。

背景技术

众所周知，在材料生产过程中，尤其是多种组合混合形成的材料，通常要用到搅拌装置，先将各组份搅拌均匀，混合。而且，目前很多新型材料对混合的时间有较为严格的要求，有些材料对混合的均匀性有严格的要求，有些材料又对气泡很敏感，而且搅拌装置不稳定将形成较大振动，影响设备使用寿命，增加磨损。因此，对搅拌装置的稳定性有严格的要求。

然而，现有的搅拌机一般都是采用支架来稳定，或者采用缓冲方式来稳定搅拌操作。这种情况仍然会有振动和摩擦，难以避免磨损和振动噪音。尤其是对于有多个搅拌腔的搅拌装置来说，现有的这种支架或缓冲式结构较难适用，在结构上更加复杂。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种能确保搅拌机运行时自调平衡、振动最小、使用寿命长的自平衡装置。

一种自平衡装置，用于自动调整搅拌装置运行中的平衡，所述搅拌装置设置有一个或两个以上搅拌组件，所述自平衡装置包括平衡支架、滑动机构、移位中轴、装设于移动中轴顶端的移位元件以及与移位中轴连接的移位驱动装置，所述平衡支架与各个搅拌组件连接，所述平衡支架滑动地设于滑动机构上，所述平衡支架具有与移位元件相接的位移定位元件，所述移位驱动装置驱动移位中轴沿着轴向移动并带动移位元件沿着轴向移动，所述位移定位元件在移位元件作用下使平衡支架沿着滑动机构滑动，以调整搅拌装置转动重心。

进一步地，所述移位元件的相对两侧分别有斜面，两个斜面相互平行并相对于移位中轴的轴线倾斜，所述位移定位元件包括两个位移定位元件，两个所述位移定位元件各具有与所述移位元件的斜面相对应的斜面部。

进一步地，所述平衡支架包括第一平衡架和第二平衡架，所述第一平衡架包括第一平衡梁和设于第一平衡梁两端的第一平衡对称元件，所述第二平衡架包括第二平衡梁和设于第二平衡梁两端的第二平衡对称元件，两个所述位移定位元件分别设于第一平衡梁和第二平衡梁，所述移位元件各斜面与两个所述位移定位元件的斜面部进行间隙接合，并在移位中轴移动时作用于两个所述位移定位元件。

进一步地，所述滑动机构包括多个滑块和多个滑轨，每个滑块对应滑动地设于一个所述滑轨上，每个平衡梁两端分别设有一个所述滑块并与滑块一同移动。

进一步地，所述第一平衡梁和第二平衡梁上分别设有一个凸起的定位块，每个所述斜面部为定位块挖设的一个斜面，每个所述定位块与斜面相对的一侧挖设有另一个斜面。

进一步地，所述移位元件底部镂空有一个轴承腔，所述轴承腔内装有一个套设于移位中轴顶端的顶部轴承，所述顶部轴承上方设有一个顶部平面轴承，所述移位元件通过轴承与移位中轴顶端相接，使得在移位中轴旋转时，移位元件仅是上下移动。

进一步地，所述移位驱动装置包括步进电机、主动同步带轮和从动同步带轮，所述主动同步带轮和从动同步带轮通过同步皮带连接，所述移位中轴沿着轴向嵌有一个平键，所述从动同步带轮通过所述平键与移位中轴以间隙方式连接，在步进电机驱动下，所述移位中轴随着从动同步带轮一起转动并沿着轴向进行移动。

进一步地，所述自平衡装置还包括一个螺母座，所述螺母座具有腔室，所述螺母座的腔室内装有上平面轴承和下平面轴承，所述从动同步带轮位于上平面轴承和下平面轴承之间，通过上平面轴承和下平面轴承来保持从动同步带轮处于上下不可移动的位置，所述螺母座具有中轴安装板，所述中轴安装板开设有内螺纹孔，所述移位中轴对应于中轴安装板的位置设有与所述内螺纹孔配合的外螺纹。

进一步地，所述移位中轴底端具有感应针，所述自平衡装置在对应于移位中轴底端的位置设有光电开关，所述感应针随着移位中轴的轴向移动具有工作位置和复位原点位置，工作位置高于复位原点位置，所述光电开关位置对应于复位原点位置。

进一步地，所述搅拌装置包括转盘，所述搅拌组件为对称地设置于转盘上的两个以上搅拌组件，每个所述搅拌组件包括一个搅拌腔，每个搅拌腔上装有一个搅拌杯，每个所述搅拌杯在外壁上设有凸圈，所述凸圈对称地挖有多个定位缺口，所述搅拌腔的腔口边沿设有与多个定位缺口对应卡嵌的多个凸块，所述转盘绕一个转轴旋转，所述移位中轴和所述转轴共轴线设置。

上述自平衡装置中，通过在移位中轴上设置移位元件，在搅拌的同时移位中轴通过驱动装置带动下旋转，使移位元件上下移动，通过移位元件与平衡支架配合，将上下移动转成水平方向的左右移动，带动平衡支架上的搅拌装置自动调整回转重心，从而达到自动调整平衡的目的。该自平衡装置可适用于有多组搅拌组件的搅拌装置，能与搅拌回转运动相配合，结构紧凑，有多个搅拌组件时另一边无需配重。运行过程时能自动调整设定振幅值，能确保搅拌机运行时自调平衡、振动最小、使用寿命长，减少运动部件磨损。

附图说明

图1是本实用新型实施例的自平衡装置的结构示意图。

图2是沿图1中的A-A线的剖视图。

图3是本实用新型实施例的自平衡装置的平衡支架及移位元件相关部分的结构示意图。

图4是本实用新型实施例的自平衡装置的搅拌杯的剖视结构示意图。

图5是本实用新型实施例的自平衡装置的搅拌杯的俯视结构示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1和2，显示本实用新型实施例的自平衡装置100，其用于自动调整搅拌装置10运行中的平衡，所述搅拌装置10设置有一个或两个以上搅拌组件11，所述自平衡装置100包括平衡支架20、滑动机构30、移位中轴101、装设于移动中轴101顶端的移位元件102以及与移位中轴101连接的移位驱动装置40，所述平衡支架20与各个搅拌组件11连接，所述平衡支架20滑动地设于滑动机构30上，所述平衡支架20具有与移位元件102相接的位移定位元件202，所述移位驱动装置40驱动移位中轴101沿着轴向移动并带动移位元件102沿着轴向移动，所述位移定位元件202在移位元件102作用下使平衡支架20沿着滑动机构30滑动，以调整搅拌装置10转动重心。

具体地，图示实施例中，以搅拌装置10有两个搅拌组件为例，搅拌装置10具有一个转盘12，所述搅拌组件11为对称地设置于转盘12上的两个以上搅拌组件11，每个所述搅拌组件11包括一个搅拌腔13，每个搅拌腔13上装有一个搅拌杯14。搅拌腔13通过加强固定片132固定。搅拌装置10有公转驱动组件和自转驱动组件，关于搅拌装置的详细结构请参阅同一申请人的专利号为201420772027.8的公自转传动转速比调节结构的实用新型专利文件。

如图1和3所示，所述移位元件102的相对两侧分别有斜面102a和102b，两个斜面102a和102b相互平行并相对于移位中轴101的轴线倾斜，优选地，所述移位元件102为一个平行四边形移位块。所述位移定位元件202包括两个位移定位元件202，两个所述位移定位元件202各具有与所述移位元件102的斜面102a和102b相对应的斜面部202a。

如图3所示，所述平衡支架20包括第一平衡架21和第二平衡架22，所述第一平衡架21包括第一平衡梁211和设于第一平衡梁211两端的第一平衡对称元件213，所述第二平衡架22包括第二平衡梁221和设于第二平衡梁221两端的第二平衡对称元件223，两个所述位移定位元件202分别设于第一平衡梁211和第二平衡梁221，所述移位元件102各斜面102a和102b与两个所述位移定位元件202的斜面部202a进行间隙接合，并在移位中轴101移动时作用于两个所述位移定位元件202，使得第一平衡架21和第二平衡架22产生滑动，调整搅拌装置10的重心。第一平衡架21和第二平衡架22相互平行，并位于与移位中轴101垂直的平面上。第一平衡对称元件213和第二平衡对称元件223为柱状，各通过一个平衡板215固定于滑块31上。

进一步地，所述第一平衡梁211和第二平衡梁221上分别设有一个凸起的定位块203，每个所述斜面部202a为定位块挖设的一个斜面，每个所述定位块203与斜面相对的一侧挖设有另一个斜面203a。

滑动机构30包括多个滑块31和多个滑轨32，每个滑块31对应滑动地设于一个所述滑轨32上，每个平衡梁211、221两端分别设有一个所述滑块31并与滑块31一同移动。所述滑轨32优选为线性滑轨，多个滑轨32优选为在同一平面上。

请再参阅图2，所述移位元件102底部镂空有一个轴承腔103，所述轴承腔103内装有一个套设于移位中轴101顶端的顶部轴承104，所述顶部轴承104上方设有一个顶部平面轴承105，所述移位元件102通过两个轴承104、105与移位中轴101顶端相接，使得在移位中轴101旋转时，移位元件102仅是上下移动，而不会旋转。

如图1所示，移位驱动装置40包括步进电机41、主动同步带轮42和从动同步带轮43，所述主动同步带轮42和从动同步带轮43通过同步皮带45连接，所述移位中轴101沿着轴向嵌有一个平键46（参阅图3），所述从动同步带轮43通过所述平键46与移位中轴101以间隙方式连接，在步进电机41驱动下，由于平键46的限制，所述移位中轴101随着从动同步带轮43一起转动，同时沿着轴向进行上下移动，即螺旋式上下运动。

如图1和2所示，所述自平衡装置100还包括一个螺母座50，所述螺母座50具有腔室51，所述螺母座50的腔室51内装有上平面轴承52和下平面轴承53，所述从动同步带轮43位于上平面轴承52和下平面轴承53之间，通过上平面轴承53和下平面轴承53来保持从动同步带轮43处于上下不可移动的位置，所述螺母座50具有中轴安装板55，所述中轴安装板55开设有内螺纹孔，所述移位中轴101对应于中轴安装板的位置设有与所述内螺纹孔配合的外螺纹。这样，移位中轴101相当于一个螺杆，在电机41的驱动上进行螺杆式运动，形成螺旋式上下运动。上平面轴承52和下平面轴承53分别有轴承座支撑，例如，下平面轴承53由下平面轴承座530支撑。下平面轴承座530顶部还收容有一个下轴承101b，在移位中轴101的顶部位于移位元件102下方位置还设有一个上轴承101a。

如图1和2所示，所述移位中轴101底端具有感应针108，所述自平衡装置100在对应于移位中轴101底端的位置设有光电开关109，所述感应针108随着移位中轴101的轴向移动具有工作位置和复位原点位置，工作位置高于复位原点位置，所述光电开关109的位置对应于复位原点位置。所述光电开关109可以是安装于螺母座50上或者其他部件上，位置固定，起到识别移位中轴101是否复位，从而判断搅拌是否停止。

如图4和5所示，每个所述搅拌杯14在外壁上设有凸圈141，所述凸圈141对称地挖有多个定位缺口142，所述搅拌腔13的腔口边沿设有与多个定位缺口142对应卡嵌的多个凸块131，所述转盘12绕一个转轴旋转，所述移位中轴101和所述转轴共轴线设置，例如，所述转轴具有通孔，所述移位中轴101穿设于所述转轴通孔中，但是，所述移位中轴101与所述转轴之间不得有干涉。搅拌杯14杯内有两个圆底143和145，分别有各自的中心轴，两个圆底143和145大小相等，以整个杯14中心轴为对称。

上述自平衡装置100操作原理如下：

1. 启动搅拌装置

2. 搅拌装置10运作过程中，当回转振动过大时，步进电机41旋转，步进电机41连接主动同步带轮42，经过同步皮带45带动从动同步带轮43旋转；

3.从动同步带轮43在上下平面轴承52、53的保持下位置基本不动，上下不可移动；

4.从动同步带轮43与移位中轴101通过平键46相连接；连接方式为间隙连接；

5.移位中轴101与螺母座50连接，移位中轴101在螺母座50限制下可以自由上下移动并转动；

6.平面轴承座530连接固定在螺母座50，下轴承101b与顶端上轴承101a和移位中轴101间隙配合，从而达到移位中轴101保持中间旋转和上下移动，然而上下平面轴承52、53与从动同步带轮43连接达到自由旋转且上下不可移动，保持旋转位置；

7.感应针108连接移位中轴101尾部，往下移到光电开关UC303作为复位原点位置；

8.移位中轴101上下移动时，通过移位中轴101与移位元件102相接，之间由顶部轴承104和顶部平面轴承105而达到移位中轴101旋转，移位元件102不旋转只是上下移动；

9. 由于移位元件102为平行四边形，左右斜面与位移定位元件202间隙配合，然后移位元件102往上移动时，图1中的位移定位元件202会往左移动，同理，重心也会往左移动，相反，移位元件102往下移动时，位移定位元件202会往右移动，重心也会往右移动；

10. 移位元件102与位移定位元件202固定平衡支架20，且平衡对称元件213、223固定在平衡支架20连接滑块31上，滑轨32支撑并左右平行滑动，确保重心稳定。

由此可知，上述自平衡装置100中，通过在移位中轴101上设置移位元件102，带动平衡支架20上的搅拌装置10自动调整回转重心，从而达到自动调整平衡的目的。该自平衡装置100可适用于有多组搅拌组件11的搅拌装置10，能与搅拌回转运动相配合，结构紧凑，有多个搅拌组件11时另一边无需配重。运行过程时能自动调整设定振幅值，能确保搅拌机运行时自调平衡、振动最小、使用寿命长，减少运动部件磨损。

需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种自平衡装置，用于自动调整搅拌装置运行中的平衡，所述搅拌装置设置有一个或两个以上搅拌组件，其特征在于，包括平衡支架、滑动机构、移位中轴、装设于移动中轴顶端的移位元件以及与移位中轴连接的移位驱动装置，所述平衡支架与各个搅拌组件连接，所述平衡支架滑动地设于滑动机构上，所述平衡支架具有与移位元件相接的位移定位元件，所述移位驱动装置驱动移位中轴沿着轴向移动并带动移位元件沿着轴向移动，所述位移定位元件在移位元件作用下使平衡支架沿着滑动机构滑动，以调整搅拌装置转动重心。

2.如权利要求1所述的自平衡装置，其特征在于，所述移位元件的相对两侧分别有斜面，两个斜面相互平行并相对于移位中轴的轴线倾斜，所述位移定位元件包括两个位移定位元件，两个所述位移定位元件各具有与所述移位元件的斜面相对应的斜面部。

3.如权利要求2所述的自平衡装置，其特征在于，所述平衡支架包括第一平衡架和第二平衡架，所述第一平衡架包括第一平衡梁和设于第一平衡梁两端的第一平衡对称元件，所述第二平衡架包括第二平衡梁和设于第二平衡梁两端的第二平衡对称元件，两个所述位移定位元件分别设于第一平衡梁和第二平衡梁，所述移位元件各斜面与两个所述位移定位元件的斜面部进行间隙接合，并在移位中轴移动时作用于两个所述位移定位元件。

4.如权利要求3所述的自平衡装置，其特征在于，所述滑动机构包括多个滑块和多个滑轨，每个滑块对应滑动地设于一个所述滑轨上，每个平衡梁两端分别设有一个所述滑块并与滑块一同移动。

5.如权利要求3所述的自平衡装置，其特征在于，所述第一平衡梁和第二平衡梁上分别设有一个凸起的定位块，每个所述斜面部为定位块挖设的一个斜面，每个所述定位块与斜面相对的一侧挖设有另一个斜面。

6.如权利要求1所述的自平衡装置，其特征在于，所述移位元件底部镂空有一个轴承腔，所述轴承腔内装有一个套设于移位中轴顶端的顶部轴承，所述顶部轴承上方设有一个顶部平面轴承，所述移位元件通过轴承与移位中轴顶端相接，使得在移位中轴旋转时，移位元件仅是上下移动。

7.如权利要求1所述的自平衡装置，其特征在于，所述移位驱动装置包括步进电机、主动同步带轮和从动同步带轮，所述主动同步带轮和从动同步带轮通过同步皮带连接，所述移位中轴沿着轴向嵌有一个平键，所述从动同步带轮通过所述平键与移位中轴以间隙方式连接，在步进电机驱动下，所述移位中轴随着从动同步带轮一起转动并沿着轴向进行移动。

8.如权利要求7所述的自平衡装置，其特征在于，所述自平衡装置还包括一个螺母座，所述螺母座具有腔室，所述螺母座的腔室内装有上平面轴承和下平面轴承，所述从动同步带轮位于上平面轴承和下平面轴承之间，通过上平面轴承和下平面轴承来保持从动同步带轮处于上下不可移动的位置，所述螺母座具有中轴安装板，所述中轴安装板开设有内螺纹孔，所述移位中轴对应于中轴安装板的位置设有与所述内螺纹孔配合的外螺纹。

9.如权利要求1所述的自平衡装置，其特征在于，所述移位中轴底端具有感应针，所述自平衡装置在对应于移位中轴底端的位置设有光电开关，所述感应针随着移位中轴的轴向移动具有工作位置和复位原点位置，工作位置高于复位原点位置，所述光电开关位置对应于复位原点位置。

10.如权利要求1所述的自平衡装置，其特征在于，所述搅拌装置包括转盘，所述搅拌组件为对称地设置于转盘上的两个以上搅拌组件，每个所述搅拌组件包括一个搅拌腔，每个搅拌腔上装有一个搅拌杯，每个所述搅拌杯在外壁上设有凸圈，所述凸圈对称地挖有多个定位缺口，所述搅拌腔的腔口边沿设有与多个定位缺口对应卡嵌的多个凸块，所述转盘绕一个转轴旋转，所述移位中轴和所述转轴共轴线设置。