CN207996605U - 带中空轴的搅拌设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带中空轴的搅拌设备，其包括机架、搅拌机构、分散机构和支承组件，支承组件与机架转动配合，搅拌机构和分散机构分别转动设置在支承组件上，所述机架上设有中空轴，中空轴穿过支承组件的旋转中心、并分别与机架和支承组件转动连接。此款带中空轴的搅拌设备设有中空轴，可以实现在运动的支承组件内设置控制装置，控制装置的控制线路或管路可以经中空轴引出，使得整机外部更整洁；或者，由于某些情况下，搅拌时需要抽真空，所以，中空轴也可以便于伸入抽真空的管路。

Description

带中空轴的搅拌设备

技术领域

本实用新型涉及一种搅拌设备，特别是一种主要用于将锂电池材料混合的带中空轴的搅拌设备。

背景技术

随着社会的进步发展，采用电池驱动的产品越来越普及，小的有电子产品，大的有交通工具（电动汽车）等等，这些产品所采用的驱动电池基本为锂电池，而锂电池浆料的制作涉及多种材料的搅拌混合，但是，目前的搅拌混合设备普遍存在搅拌不均匀的不足，导致生产出来的锂电池浆料差异较大，对于最终采用这些锂电池浆料生产出来的锂电池质量差异大，致使大型大功率用电设备难以应用这些锂电池，也制约了大型大功率用电设备（如电动汽车）行业的发展。

中国专利号CN200320122190.1于2004年12月1日公开一种动力混合机，其混合主轴由带减速箱的混合电机通过链条传动机构驱动，起混合搅拌作用的两个行星轴由混合主轴通过行星齿轮传动机构驱动进行公转和自转，其分散主轴由分散电机通过带传动机构驱动，该分散主轴穿过管状混合主轴的管腔，其下端通过带传动机构驱动两个分散轴，两分散轴通过轴承连接在行星齿轮传动机构的主箱体两侧，随主箱体一起公转，同时还被分散电机驱动进行高速自转。该机器存在结构不足，以致对锂电池浆料搅拌、自身使用寿命带来不良影响，具体不足如下：（1）搅拌桨围绕料桶的中心均布，搅拌桨之间没有重叠搅拌区域，即使搅拌桨既公转又自传，但是，仍然具有一些位置（尤其是料桶中心位置）的材料不能搅拌，导致浆料中各种材料不能充分混合；（2）搅拌桨数量为两把，搅拌效果较差；（3）搅拌桨的驱动机构结构不合理，以致搅拌桨扭矩不够大，难以应对高密度的浆料搅拌，对电机影响也大；（4）搅拌桨和分散轴由一电机同时驱动，电机负载大，影响电机寿命；（5）搅拌过程中，无论任何时候，分散轴均与搅拌桨一起伸到料桶内，一方面分散轴阻挡了搅拌桨的搅拌区域，另一方面，分散轴长期受到浆料的挤压，容易变形；（6）各分散轴上分散盘的大小一致，并且，分散轴围绕料桶中心均布，导致分散区域局限；（7）分散轴设有两根，对料桶内材料的分散作用极度有限；（8）搅拌分散机构及料桶的安装位于整机的中心外（呈悬臂状伸至机架外），以致机架受力不平衡，同时，机架主要由钢板焊接或其它连接加工而成，刚性较差，容易变形；（9）料桶由升降台抬升，其与升降台之间没有横向限位，存在安全隐患，容易发生料桶倾倒事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，可以借助中空轴的内腔穿引线路、气路等的带中空轴的搅拌设备，以克服现有技术的不足，使得机器外部更简洁。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种带中空轴的搅拌设备，包括机架、搅拌机构、分散机构和支承组件，支承组件与机架转动配合，搅拌机构和分散机构分别转动设置在支承组件上，其特征在于：所述机架上设有中空轴，中空轴穿过支承组件的旋转中心、并分别与机架和支承组件转动连接。

本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的方案，所述支承组件为防护罩，防护罩包括上盖板、护套和下盖板；上盖板和下盖板分别连接在护套上下两端，护套呈圆筒状；中心轴上端伸出至机架顶部、并与机架转动配合，中心轴下端依次穿过上盖板和下盖板。

作为进一步的方案，所述分散机构包括分散轴、分散盘、分散原动齿轮、传动套筒和分散被动齿轮，分散原动齿轮设置在中心轴外、并位于防护罩内，下盖板上设有轴承座，传动套筒转动设置在轴承座上，分散被动齿轮设置在传动套筒外、并通过同步带与分散原动链轮传动连接；分散轴垂直穿过传动套筒、并与传动套筒垂直滑动配合，分散轴上端与升降驱动机构传动连接，分散轴下端伸至下盖板下方、并与分散盘连接。

作为进一步的方案，所述升降驱动机构为气缸，气缸的控制气路经中空轴通向机架外；或者，所述升降驱动机构为电动缸，气缸的控制电路经中空轴通向机架外；或者，所述升降驱动机构为液压缸，液压缸的控制油路经中空轴通向机架外。

作为进一步的方案，所述防护罩的下盖板伸缩或固定设置有感温探针，感温探针的信号线经中空轴伸出横梁外。

作为进一步的方案，还包括搅拌驱动装置和分散驱动装置，搅拌驱动装置包括搅拌电机，分散驱动装置包括分散电机，搅拌电机和分散电机分别设置在机架上，搅拌电机与防护罩传动连接，分散电机与中空轴传动连接。

作为进一步的方案，所述搅拌机构包括环形齿轮、搅拌桨、搅拌轴和搅拌被动齿轮；所述防护罩还包括同步齿轮；所述机架上设有与中空轴同心设置的固定齿轮；所述环形齿轮设置在上盖板上、并与固定齿轮同心设置，环形齿轮位于固定齿轮外围，环形齿轮设有内环齿面，同步齿轮转动设置在上盖板上、并同时与内环齿面和固定齿轮啮合，搅拌轴垂直设置在防护罩上、并与上盖板和下盖板转动配合，搅拌轴上端伸至环形齿轮与固定齿轮之间、并与搅拌被动齿轮连接，搅拌被动齿轮与同步齿轮啮合，搅拌轴下端伸至下盖板下方与搅拌桨连接。

作为进一步的方案，所述搅拌驱动装置还包括搅拌电机、第一电机架、减速箱和搅拌原动齿轮，第一电机架设置在机架上，搅拌电机和减速箱设置在第一电机架上，搅拌电机通过减速箱与搅拌原动齿轮传动连接；所述环形齿轮还设有外环齿面，搅拌原动齿轮与外环齿面啮合。

本实用新型的有益效果如下：

（1）此款带中空轴的搅拌设备设有中空轴，可以实现在运动的支承组件内设置控制装置，控制装置的控制线路或管路可以经中空轴引出，使得整机外部更整洁；或者，由于某些情况下，搅拌时需要抽真空，所以，中空轴也可以便于伸入抽真空的管路。

附图说明

图1为本实用新型一实施例主视结构示意图。

图2为本实用新型俯视结构示意图。

图3为本实用新型左视（放大）结构示意图。

图4为图3的A-A剖视（缩小）结构示意图。

图5为图4中B处放大结构示意图。

图6为图4中C处放大结构示意图。

图7为本实用新型取走龙门架的横梁后俯视结构示意图。

图8为本实用新型中搅拌桨传动齿轮组件俯视结构示意图。

图9为本实用新型中搅拌桨和分散盘位置关系图。

图10为图9简化后示意图。

图11为本实用新型中搅拌桨和分散盘传动机构结构示意图。

图12为图11中D处放大结构示意图。

图13为图11的主视结构示意图。

图14为图13的H-H剖视（放大）结构示意图。

图15为图13中分散盘上升后结构示意图。

图16为图1中料桶抬起后结构示意图。

图中：

1为龙门架、11为横梁、12为立柱、13为底座、14为导向槽、15为固定齿轮；

2为搅拌电机、21为第一电机架、22为减速箱、23为搅拌原动链轮、24为搅拌传动链条、25为搅拌被动链轮、26为搅拌传动轴、27为搅拌原动齿轮、28为环形齿轮；

3为分散电机、31为第二电机架、32为分散原动链轮、33为分散传动链条、34为分散被动链轮、35为中空轴、36为分散原动齿轮、37为同步带；

4为固定套、41为底环；

5为搅拌桨、51为搅拌轴、52为搅拌被动齿轮、53为第一螺旋搅拌臂、54为下连杆、55为第二螺旋搅拌臂、56为连接头；

6为分散盘、61为分散轴、611为直线导向筋、62为传动套筒、63为分散被动齿轮、64为中间盘面、65为上分散齿、66为下分散齿、67为气缸、68为联动板；

7为料桶、71为支承脚轮、72为导向脚轮、73为外凸边、74为限位插销、75为换热夹层；

8为伺服电动缸、81为垂直导轨、82为滑块、83为托架、831为限位插孔、84为缓冲件、85为限位框架；

9为防护罩、91为上盖板、92为护套、93为下盖板、94为同步齿轮、95为轴承座。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1- 8和图11- 14所示，一种带中空轴的搅拌设备，包括龙门架1，龙门架1包括底座13、立柱12和横梁11，底座13顶部左右两侧设有所述立柱12，横梁11两端承接在立柱12顶端，横梁11上设有搅拌机构、分散机构、固定套4和防护罩9。所述龙门架1的各部分铸造成型，所述底座13上设有料桶7抬升机构，料桶7抬升机构包括升降运动的托架83，托架83与料桶7之间设有横向限位结构。料桶7抬升机构还包括伺服电动缸8、垂直导轨81和滑块82，龙门架1上对应伺服电动缸8设有限位框架85，伺服电动缸8设置在限位框架85内，伺服电动缸8设有上下指向的伸缩杆，伸缩杆与限位框架85顶部之间设有缓冲件84缓冲件84为弹簧、海绵等弹性件，同时，伸缩杆与滑块82传动连接，滑块82上下滑动设置在垂直导轨81上，垂直导轨81与立柱12连接，托架83与滑块82连接。所述横向限位结构包括设置在托架83顶面的限位插孔831和设置在料桶7上的限位插销74，料桶7外周设有外凸边73，限位插销74设置在外凸边73底部并指向所述限位插孔831，当托架83抬起料桶7时，限位插孔831套入限位插销74外，可以起到防止料桶7横向移动的作用，避免发生倾倒事故。龙门架1的底座13一般是嵌入地面的，底座13顶面与地面持平，地面需要挖坑做基础与底座13连接。

所述防护罩9转动设置在横梁11下方，防护罩9包括上盖板91、护套92、下盖板93、同步齿轮94和轴承座95，上盖板91和下盖板93分别连接在护套92上下两端，护套92呈圆筒状，同步齿轮94转动设置在上盖板91，下盖板93上设有轴承座95；所述横梁11底部固定设有固定齿轮15，同步齿轮94与固定齿轮15啮合。

所述固定套4呈圆筒状，固定套4上端与横梁11底部固定连接，防护罩9位于固定套4内侧，固定套4下端用于与料桶7的顶部开口连接；固定套4下端设有底环41与料桶7的顶部开口凹凸配合，底环41与料桶7之间配合面可以设有密封圈。固定套4外周设有多个窗口，窗口可以设置透明观察窗、照明灯、加料口、抽真空管等，示实际应用而定。

所述搅拌机构包括搅拌电机2、第一电机架21、减速箱22、搅拌原动链轮23、搅拌传动链条24、搅拌被动链轮25、搅拌传动轴26、搅拌原动齿轮27、环形齿轮28、搅拌桨5、搅拌轴51和搅拌被动齿轮52；第一电机架21设置在横梁11一端，搅拌电机2和减速箱22设置在第一电机架21上，搅拌电机2依次通过减速箱22、搅拌原动链轮23、搅拌传动链条24、搅拌被动链轮25、搅拌传动轴26与搅拌原动齿轮27传动连接；环形齿轮28设置在防护罩9的上盖板91上、并包围在所述固定齿轮15外，环形齿轮28包括外环齿面和内环齿面，外环齿面与搅拌原动齿轮27啮合，内环齿面与所述同步齿轮94啮合；搅拌轴51垂直设置在防护罩9上、并与上盖板91和下盖板93转动配合，搅拌轴51上端伸至环形齿轮28与固定齿轮15之间、并与搅拌被动齿轮52连接，搅拌被动齿轮52与同步齿轮94啮合，搅拌轴51下端伸至下盖板93下方与搅拌桨5连接。

所述分散机构包括分散电机3、第二电机架31、分散原动链轮32、分散传动链条33、分散被动链轮34、中空轴35、分散原动齿轮36、分散盘6、和分散轴61；第二电机架31设置在横梁11上与相对第一电机架21相对的一端，分散电机3设置在第二电机架31上，分散电机3依次通过分散原动链轮32、分散传动链条33、分散被动链轮34与中空轴35传动连接，中空轴35从横梁11外部经固定齿轮15、上盖板91伸入防护罩9内；分散原动齿轮36位于防护罩9内、并设置在中空轴35外；分散轴61转动设置在下盖板93的轴承座95上，分散轴61上端伸入防护罩9内、并与分散原动齿轮36传动连接，分散轴61下端伸至下盖板93下方与分散盘6连接。

所述搅拌桨5设有三把，各搅拌桨5上分别设有搅拌轴51，搅拌轴51以非均布的形式分布在防护罩9的旋转中心外。所述搅拌桨5包括连接头56、第一螺旋搅拌臂53、第二螺旋搅拌臂55和下连杆54，第一螺旋搅拌臂53和第二螺旋搅拌臂55的上端分别与连接头56的两端连接，下连杆54两端分别与第一螺旋搅拌臂53和第二螺旋搅拌臂55的下端连接。

所述分散轴61升降设置在下盖板93上，防护罩9内设有控制分散轴61升降运动的升降驱动机构。

所述升降驱动机构为气缸67，气缸67的控制气路经中空轴35通向龙门架1外。各分散轴61上端通过联动板68连接，气缸67的缸体设置在防护罩9内，气缸67的活塞杆与联动板68连接（当然，亦可以是每一根分散轴61对应由一个气缸67驱动）。

所述分散机构还包括传动套筒62和分散被动齿轮63，传动套筒62转动设置在轴承座95上，分散被动齿轮63设置在传动套筒62外、并通过同步带37与中空轴35上的分散原动链轮32传动连接；分散轴61垂直穿过传动套筒62、并与传动套筒62垂直滑动配合，分散轴61上端与气缸67传动连接。具体是：分散轴61表面沿其轴线方向设有直线导向筋611，传动套筒62内壁沿传动套筒62轴线方向设有直线导向凹槽，直线导向筋611与直线导向凹槽直线滑动配合。

所述分散轴61设有三根（分散轴61数量与搅拌轴51数量相等），其中，两根分散轴61上设有上下两个小直径的分散盘6（见图11中F、G处所示），另一分散轴61上设有上下两个大直径的分散盘6（见图11中E处所示）。上述三根分散轴61以非均布的形式分布在防护罩9的旋转中心外。分散盘6包括中间盘面64、上分散齿65和下分散齿66，上分散齿65和下分散齿66交替分布在中间盘面64外周。

结合图9和图10所示，L1为三把搅拌桨5自转工作时的外周旋转路径，L2为料桶7内壁（料桶7内腔中心理论上可以理解为防护罩9的旋转中心，两者中心重叠或基本重叠），L3、L4、L5为三根分散轴61自转时其上对应分散盘6的外周旋转路径；其中，三把搅拌桨5自转旋转路径的圆心分别为O1、O2、O3顺序连线构成虚拟面的中心点O’偏离料桶7内腔中心点O。

所述料桶7底部中心处横向设置有导向脚轮72，底座13顶面对应导向脚轮72设有前后指向的导向槽14，导向槽14顶部和至少一端敞开，导向脚轮72从导向槽14的开口端插入，导向脚轮72设有三个以上，并均布在导向脚轮72外周，导向脚轮72离开地面。料桶7外壁设有换热夹层75，换热夹层75内设有螺旋通道，螺旋通道可以通冷却液等换热介质。

结合图8所示，R1箭头为搅拌原动齿轮27旋转方向，搅拌原动齿轮27带动环形齿轮28及与环形齿轮28连接的防护罩9沿R2箭头方向转动（即实现了防护罩9上的搅拌轴51和分散轴61可以公转），环形齿轮28带动同步齿轮94绕固定齿轮15转动，同步齿轮94同时带动搅拌被动齿轮52及与搅拌被动齿轮52连接的搅拌轴51自转。由于中空轴35位于防护罩9中心，所以，可以不跟随防护罩9转动，即中空轴35可以独立启动，而实现在有需要时才控制与中空轴35传动的分散轴61自转。

其搅拌物料的原理是：装有物料的料桶7进入到底座13上方预定位置时，启动伺服电动缸8将料桶7抬起至料桶7顶部开口与固定套4的底环41密封配合（见图16所示），然后，对料桶7内部抽真空（该步骤示材料而定），启动搅拌电机2，开始进行搅拌工作，使得各物料均匀分布，此时，分散轴61处于图15状态；过一定的时间后，同时启动分散电机3，分散轴61与搅拌轴51一起工作，使各物料更加均匀分布，也使其颗粒更细小。最后，泄压，伺服电动缸8的伸缩杆开始下行，实现料桶7下降（见图1所示）。

Claims (8)

1.一种带中空轴的搅拌设备，包括机架、搅拌机构、分散机构和支承组件，支承组件与机架转动配合，搅拌机构和分散机构分别转动设置在支承组件上，其特征在于：所述机架上设有中空轴（35），中空轴（35）穿过支承组件的旋转中心、并分别与机架和支承组件转动连接。

2.根据权利要求1所述带中空轴的搅拌设备，其特征在于：所述支承组件为防护罩（9），防护罩（9）包括上盖板（91）、护套（92）和下盖板（93）；上盖板（91）和下盖板（93）分别连接在护套（92）上下两端，护套（92）呈圆筒状；中心轴上端伸出至机架顶部、并与机架转动配合，中心轴下端依次穿过上盖板（91）和下盖板（93）。

3.根据权利要求2所述带中空轴的搅拌设备，其特征在于：所述分散机构包括分散轴（61）、分散盘（6）、分散原动齿轮（36）、传动套筒（62）和分散被动齿轮（63），分散原动齿轮（36）设置在中心轴外、并位于防护罩（9）内，下盖板（93）上设有轴承座（95），传动套筒（62）转动设置在轴承座（95）上，分散被动齿轮（63）设置在传动套筒（62）外、并通过同步带（37）与分散原动链轮（32）传动连接；分散轴（61）垂直穿过传动套筒（62）、并与传动套筒（62）垂直滑动配合，分散轴（61）上端与升降驱动机构传动连接，分散轴（61）下端伸至下盖板（93）下方、并与分散盘（6）连接。

4.根据权利要求3所述带中空轴的搅拌设备，其特征在于：所述升降驱动机构为气缸（67），气缸（67）的控制气路经中空轴（35）通向机架外；或者，所述升降驱动机构为电动缸，气缸（67）的控制电路经中空轴（35）通向机架外；或者，所述升降驱动机构为液压缸，液压缸的控制油路经中空轴（35）通向机架外。

5.根据权利要求2所述带中空轴的搅拌设备，其特征在于：所述防护罩（9）的下盖板（93）伸缩或固定设置有感温探针，感温探针的信号线经中空轴（35）伸出横梁（11）外。

6.根据权利要求2所述带中空轴的搅拌设备，其特征在于：还包括搅拌驱动装置和分散驱动装置，搅拌驱动装置包括搅拌电机（2），分散驱动装置包括分散电机（3），搅拌电机（2）和分散电机（3）分别设置在机架上，搅拌电机（2）与防护罩（9）传动连接，分散电机（3）与中空轴（35）传动连接。

7.根据权利要求6所述带中空轴的搅拌设备，其特征在于：所述搅拌机构包括环形齿轮（28）、搅拌桨（5）、搅拌轴（51）和搅拌被动齿轮（52）；所述防护罩（9）还包括同步齿轮（94）；所述机架上设有与中空轴（35）同心设置的固定齿轮（15）；所述环形齿轮（28）设置在上盖板（91）上、并与固定齿轮（15）同心设置，环形齿轮（28）位于固定齿轮（15）外围，环形齿轮（28）设有内环齿面，同步齿轮（94）转动设置在上盖板（91）上、并同时与内环齿面和固定齿轮（15）啮合，搅拌轴（51）垂直设置在防护罩（9）上、并与上盖板（91）和下盖板（93）转动配合，搅拌轴（51）上端伸至环形齿轮（28）与固定齿轮（15）之间、并与搅拌被动齿轮（52）连接，搅拌被动齿轮（52）与同步齿轮（94）啮合，搅拌轴（51）下端伸至下盖板（93）下方与搅拌桨（5）连接。

8.根据权利要求7所述带中空轴的搅拌设备，其特征在于：所述搅拌驱动装置还包括搅拌电机（2）、第一电机架（21）、减速箱（22）和搅拌原动齿轮（27），第一电机架（21）设置在机架上，搅拌电机（2）和减速箱（22）设置在第一电机架（21）上，搅拌电机（2）通过减速箱（22）与搅拌原动齿轮（27）传动连接；所述环形齿轮（28）还设有外环齿面，搅拌原动齿轮（27）与外环齿面啮合。