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专利号: 2017110878482
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种框架式黏性物料自动混合搅拌装置,其特征在于:包括升降装置(1)、转轴系统(2)、旋转装置(3)、转轴支撑装置(4)、主体支撑(5)、夹持装置、行星轮搅拌装置(6);所述升降装置(1)的立式电机安装在所述主体支撑(5)上,所述转轴系统(2)通过花键与所述旋转装置(3)连接,所述转轴系统(2)与所述转轴支撑装置(4)连接,所述转轴支撑装置(4)与所述升降装置(1)连接,所述旋转装置(3)固定在所述主体支撑(5)的侧壁上;所述夹持装置位于所述主体支撑(5)的底板上,所述行星轮搅拌装置(6)与所述转轴系统(2)连接;所述夹持装置固定在所述主体支撑(5)底板的侧板,包括:弧形夹具、韧性套、固定架、气缸;所述气缸固定在所述主体支撑(5)的底板的侧边,所述气缸通过所述固定架与所述弧形夹具连接,所述韧性套为柔性材料,套在所述弧形夹具上,防止弧形夹具的弧面与料桶的弧面尺寸不合而破坏料桶形状,通过所述韧性套实现对不同尺寸型号的料桶的定位;所述夹持装置有一对,料桶放到指定位置后,所述气缸推动所述弧形夹具运动,将所述料桶进行固定,防止混合过程中力过大使料桶的位置发生移动;混合完毕后所述气缸带动所述弧形夹具后退,料桶取下;所述转轴系统(2)包括:转轴(21)、转轴固定套(22)、连接盘(23)、止推轴承(24)、对顶螺母(25);所述转轴(21)为阶梯状结构,所述转轴(21)包括上转轴(211)、下转轴(212)、电磁离合器(213);所述上转轴(211)为阶梯状实心圆柱结构,上端开有花键槽,与旋转装置(3)的带轮套的花键连接,中间开有螺纹,与所述转轴固定套(22)通过所述止推轴承(24)连接,并通过所述对顶螺母(25)进行轴向固定,实现所述转轴(21)与所述转轴固定套(22)的固定连接,所述上转轴(211)的下端穿过所述下转轴(212)与所述行星轮搅拌装置(6)的框架式混合轮(65)通过轴承支撑连接,所述上转轴(211)的轴过渡处连接所述电磁离合器(213)的半离合器;所述下转轴(212)为空心圆柱结构,所述下转轴(212)上端连接所述电磁离合器(213)的半离合器,所述下转轴(212)的下端与所述行星轮搅拌装置(6)的齿圈(61)连接;工作过程中,物料黏性过高,大面积混合时阻力矩较大,造成所述旋转装置(3)的变频电机(35)启动力矩过大而发生烧坏现象,为避免变频电机(35)破坏,将所述转轴(21)做成两体结构,并通过所述电磁离合器(213)连接,刚启动时,所述电磁离合器(213)断开,所述旋转装置(3)带动所述上转轴(211)旋转,从而带动行星轮搅拌装置(6)的小叶轮(66)转动,将黏性物料进行混合,在混合一段时间使物料具有一定的角速度后阻力矩减小,此时再将所述电磁离合器(213)吸合,所述上转轴(211)与所述下转轴(212)连为一体,在所述旋转装置(3)的带动下,所述行星轮搅拌装置(6)的框架式混合轮(65)和小叶轮(66)同时发生转动,起到高效混合的效果,同时避免启动力矩过大使电机烧坏现象;所述转轴固定套(22)为空心圆柱结构,侧壁上对称开有四个螺纹孔,用来与所述升降装置(1)的连接板(17)固定连接,所述转轴固定套(22)的内壁上方开有所述止推轴承(24)安装孔,所述转轴固定套(22)的下方通过螺栓连接所述连接盘(23);所述连接盘(23)为圆形结构,中间开有圆孔,使所述转轴(21)穿过,所述连接盘(23)的外缘和内缘上均开有凹槽,用来安装密封毡圈,内缘的密封毡圈与所述转轴(21)接触,外缘的密封毡圈与所述转轴支撑装置(4)的转轴导向套(43)接触,避免摩擦磨损;所述转轴支撑装置(4)包括:固定式槽型框架(41)、限位板(42)、转轴导向套(43)、定位挡圈(44);所述固定式槽型框架(41)有两件,采用高强度结构钢制成,所述固定式槽型框架(41)的上端通过螺栓对称安装在所述升降装置(1)的立式电机安装板(12)下方,所述固定式槽型框架(41)的上端通过螺栓固定在所述转轴导向套(43)上;所述限位板(42)为矩形结构,中间开有阶梯圆孔,所述限位板(42)的两端开有螺纹分别与两件所述固定式槽型框架(41)连接,所述限位板(42)的中心圆孔安有轴承,与所述升降装置(1)的滚珠丝杠(13)连接,也对丝母(14)起到限位保护作用;所述转轴导向套(43)为空心圆柱结构,所述转轴导向套(43)的侧壁上开有一对称的矩形导向槽,实现所述升降装置(1)的L型可动框架(16)带动所述转轴系统(2)的转轴固定套(22)通过矩形导向槽在所述转轴导向套(43)内上升和下降,最终实现转轴(21)的上升和下降;所述转轴导向套(43)的上方开有螺纹孔,与所述旋转装置(3)的带轮套(33)连接;所述转轴导向套(43)的下方也开有螺纹孔,与定位挡圈(44)固定连接,实现对所述转轴系统(2)的限位保护。

2.如权利要求1所述的一种框架式黏性物料自动混合搅拌装置,其特征在于:所述升降装置(1)包括:立式电机(11)、立式电机安装板(12)、滚珠丝杠(13)、丝母(14)、丝母安装板(15)、L型可动框架(16)、连接板(17);所述立式电机(11)通过螺栓固定安装在所述立式电机安装板(12)上,所述立式电机采用伺服电机,通过控制系统精确控制所述滚珠丝杠(13)的转速,从而实现所述丝母(14)的位置精确控制;立式电机安装板(12)上开有所述立式电机(11)的主轴安装孔及连接螺纹孔;所述滚珠丝杠(13)通过呈120度布置的两套楔键与所述立式电机(11)的主轴连接,在所述滚珠丝杠(13)承受向下的轴向力时,两套楔键楔紧在所述立式电机(11)和所述滚珠丝杠(13)的键槽内,既完成转矩的传递,又实现对所述滚珠丝杠(13)的轴向固定;所述丝母(14)与所述滚珠丝杠(13)配合,所述丝母(14)通过螺栓固定安装在所述丝母安装板(15)上,所述丝母安装板(15)为矩形钢板,中间固定所述丝母(14)两端固定所述L型可动框架(16);所述L型可动框架(16)有两件,对称安装在所述丝母安装板(15)的两端底部,所述L型可动框架(16)采用高强度结构钢,侧壁开有减重孔,所述L型可动框架(16)为长条结构,便于所述旋转装置(3)的V带穿过,且不干涉;所述连接板(17)有两件,为矩形结构,所述连接板(17)上开有两个上下对称的沉头孔,所述连接板(17)的上方与所述L型可动框架(16)焊接成一体,成凹型结构;所述立式电机(11)驱动所述滚珠丝杠(13)旋转带动所述丝母(14)上下升降,从而带动两对所述L型可动框架(16)和所述连接板(17)实现上下升降。

3.如权利要求1所述的一种框架式黏性物料自动混合搅拌装置,其特征在于:所述旋转装置(3)包括:大带轮盖板(31)、大带轮(32)、带轮套(33)、小带轮(34)、变频电机(35)、V带(36);所述变频电机(35)立式使用,卧装在所述主体支撑(5)的侧壁上,所述变频电机(35)配有变频器,实现转速的实时调节;所述小带轮(34)通过普通平键与所述变频电机(35)连接;所述小带轮(34)与所述大带轮(32)的轮槽有两个,通过两条所述V带(36)绕过所述L型可动框架(16)连接,并实现大承载力的传递;所述大带轮(32)的上端均匀开有一圈螺纹孔和两个对称的沉头孔,螺钉通过螺纹孔与所述大带轮盖板(31)固定连接,螺栓通过沉头孔将所述大带轮(32)与所述带轮套(33)固定连接,所述带轮套(33)为空心圆形阶梯凸台结构,凸出的空心圆柱的内侧才有花键槽,凸出的空心圆柱的外侧通过一对角接触球轴承与所述大带轮(32)连接,凸出的空心圆柱的外侧开有凹槽和台阶实现对角接触球轴承的内圈进行轴向定位;所述大带轮盖板(31)为空心圆盘结构,开有定位凸缘,中心圆便于转轴(21)穿过,定位凸缘对角接触球轴承的外圈进行轴向定位,所述带轮套(33)的最后一阶的圆盘上开有沉头孔,与所述转轴支撑装置(4)的转轴导向套(43)的上端连接。

4.如权利要求1所述的一种框架式黏性物料自动混合搅拌装置,其特征在于:所述主体支撑(5)包括:侧壁(51)、把手(52)、顶板、底板、可移动滚轮(53);所述顶板与所述侧壁(51),所述侧壁(51)与所述底板焊接在一起,所述把手(52)焊接在所述侧壁(51)的外侧;所述可移动滚轮(53)固定在所述底板的下方,所述可移动滚轮(53)带有自锁,在整个装置移动到工作地点后,所述可移动滚轮(53)进行自锁,提高工作的稳定性。

5.如权利要求1所述的一种框架式黏性物料自动混合搅拌装置,其特征在于:所述行星轮搅拌装置(6)包括:齿圈(61)、行星轮(62)、太阳轮(63)、行星轮架、行星轮轴(64)、框架式混合轮(65)、小叶轮(66)、电磁离合器II(67);所述齿圈(61)的空心轴与所述转轴系统(2)的下转轴(212)固定连接,所述行星轮(62)有三套,分别通过所述行星轮轴(64)安装在所述行星轮架上,并与所述齿圈(61)和所述太阳轮(63)啮合,所述齿圈(61)、所述行星轮(62)、所述太阳轮(63)均采用40Cr进行渗碳淬火处理,提高齿面硬度;所述太阳轮(63)的主轴与所述转轴系统(2)的上转轴(211)通过柱销轴固定连接,所述齿圈(61)的下方固定所述电磁离合器II(67)的半离合器,所述框架式混合轮(65)的上方固定所述电磁离合器II(67)的另一半离合器,所述框架式混合轮(65)采用高强度结构钢焊接而成,呈三足鼎立结构,提高稳定性,所述框架式混合轮(65)的侧边呈扁平结构,增大与物料的接触面积,提高混合效率;

所述框架式混合轮(65)的中心与所述太阳轮(63)的主轴通过轴承连接,并进行轴向定位;

所述小叶轮(66)有六套,采用三叶片结构,叶片为扁平结构,两两分别固定在所述行星轮轴(64)上;当所述电磁离合器II(67)未吸合时,所述转轴系统(2)的上转轴(211)旋转带动所述太阳轮(63)的主轴旋转,从而实现所述行星轮(62)绕所述太阳轮(63)发生转动,所述行星轮(62)通过所述行星轮轴(64)实现六套所述小叶轮(66)的转动;当所述转轴系统(2)的下转轴(212)旋转带动所述齿圈(61)旋转,此时所述电磁离合器II(67)处于吸合状态,所述框架式混合轮(65)通过所述太阳轮(63)的柱销轴向上移动,所述太阳轮(63)旋转动力消失处于从动状态,所述齿圈(61)的旋转,同时带动所述行星轮(62)转动,实现所述框架式混合轮(65)和所述小叶轮(66)的同时旋转,提高混合效率,降低初始大面积混合时阻力矩。

6.如权利要求1所述的,其特征在于:还包括一控制装置,所述控制装置用来调节电机转速,从而实现的转速可调、上下升降距离的可调,所述控制装置控制电机的转速,收集电机信息、传感器信息,计算并控制运行,实现工作过程中的控制、记录及显示。