本發(fā)明涉及一種攪拌器自動(dòng)改變旋轉(zhuǎn)位置的軸桿機(jī)構(gòu)，依靠傳動(dòng)裝置來改變攪拌器的位置，屬于裝置傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

攪拌裝置普遍應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、石油生產(chǎn)以及食品生產(chǎn)等工藝過程中，攪拌裝置的作用在于對(duì)兩種或者兩種以上的液相或者液相與固相的物料進(jìn)行混合。一般物料混合由轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶著攪拌器旋轉(zhuǎn)。大型攪拌裝置中的攪拌軸以軸承的方式固定在釜體內(nèi)部，攪拌器則安裝在軸的中下部，攪拌器的位置在軸上固定不變，這一設(shè)定就限制了攪拌的效率，攪拌器上下部分的液體的混合主要依靠液體的上下翻滾，單靠物料的翻滾在短時(shí)間內(nèi)無法達(dá)到均勻混合的目的，所以就限制了裝置的攪拌時(shí)效。

目前在攪拌裝置中對(duì)這一局限點(diǎn)的改進(jìn)，有兩種方式：一是選用大型的螺桿式和螺帶式的攪拌器，這種類型的攪拌器是按照攪拌軸為旋轉(zhuǎn)中心，以螺旋的方式旋繞而成的攪拌器，這種方式的空間占用率很大。針對(duì)高粘度、低流速的流體，攪拌的效果很好，而且這種攪拌器還能有效防止物料粘壁。雖然這種攪拌器能使釜內(nèi)物料同時(shí)達(dá)到攪拌作用，但是由于空間占用率和重量的原因，攪拌裝置的整體重量增大，可填裝的物料容積變小。

二是在旋轉(zhuǎn)軸上安裝多個(gè)攪拌器，這種方式把一個(gè)旋轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)改為多個(gè)旋轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)，在一定程度上提高了攪拌效率，但是按照這樣的安裝方式，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度要求很大，在旋轉(zhuǎn)軸上不同部位開安裝鍵槽，會(huì)降低旋轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度。而且安裝復(fù)雜，后期維修工作也很復(fù)雜。

這幾種安裝方式都沒有解決釜體內(nèi)物料由于局部攪拌物料引起的溫度不均問題，適合對(duì)溫差沒有嚴(yán)格要求的物料，但是對(duì)于溫度敏感的物料就不能使用普通攪拌裝置來攪拌混合，因?yàn)閱慰扛w夾套和盤管的保溫裝置解決不了高速攪拌產(chǎn)生的釜體內(nèi)溫度不均問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題，利用傳動(dòng)裝置，結(jié)合攪拌裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在普通攪拌裝置的基礎(chǔ)上，提出一種雙動(dòng)力輸出復(fù)合軸桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)攪拌器在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)能上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，提高攪拌效率，實(shí)現(xiàn)釜內(nèi)物料的溫度一致。

一種能實(shí)現(xiàn)攪拌器上下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的軸桿機(jī)構(gòu)，其特征在于：該機(jī)構(gòu)由齒輪組、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)上圓盤、絲桿、刮板、攪拌器、圓錐滾子軸承、旋轉(zhuǎn)下圓盤組成。所述齒輪組包括各絲桿上面安裝的齒輪和控制器內(nèi)的所有齒輪配合組成傳動(dòng)裝置的齒輪組；所述旋轉(zhuǎn)軸和所述旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤以焊接的方式連接在一起，能一起旋轉(zhuǎn)；所述絲桿用圓錐滾子軸承安裝在旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤上，并在高速旋轉(zhuǎn)下因扭矩作用產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，絲桿上段以鍵連接小齒輪；所述攪拌器主體安裝三根絲桿，攪拌器能在絲桿的自轉(zhuǎn)作用下自由上下運(yùn)動(dòng)并傳導(dǎo)溫度；所述刮板以螺釘?shù)姆绞焦潭ㄔ跀嚢杵鞯纳舷聝啥嗣?，在攪拌器的帶?dòng)下上下滑動(dòng)。

本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤、絲桿組成復(fù)合攪拌軸。旋轉(zhuǎn)軸的作用是連接在減速電機(jī)上，減速電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤焊接在一起，動(dòng)力由旋轉(zhuǎn)軸傳遞到旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤上，旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤上開設(shè)有三個(gè)孔，絲桿通過圓錐滾子軸承和旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤連接在一起，三根絲桿以120°的間隔角度安裝在旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤上；根據(jù)漿料粘度及所需攪拌速度需求的不同選用不同旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤開孔數(shù)量，如相對(duì)分布的兩個(gè)孔、以90°間隔角度均勻分布的四個(gè)孔、以72°為夾角均勻分布的五個(gè)孔或以60°為夾角均勻分布的六個(gè)孔等形式，以增加絲桿數(shù)量的形式來適應(yīng)更高的轉(zhuǎn)速要求，或以減少絲桿數(shù)量的形式降低成本并適應(yīng)更高的漿料粘度。

絲桿以圓錐滾子軸承垂直安裝在旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤上，每根絲桿不僅能隨著旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤繞圓盤法線旋轉(zhuǎn)，還能夠自轉(zhuǎn)；復(fù)合攪拌軸通過聯(lián)軸器與減速電機(jī)的輸出軸連接，在旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，三根絲桿都會(huì)受到扭矩的作用，繞著旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤的法線旋轉(zhuǎn)，避免了添加額外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或動(dòng)力源的傳統(tǒng)解決方案，以減少機(jī)械結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)一步增加了可靠性及穩(wěn)定性，且多根繞旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤法線旋轉(zhuǎn)的絲桿同樣能視為攪拌槳，進(jìn)一步加速了漿料的攪拌速度。攪拌器中間圓盤部分設(shè)置三個(gè)螺紋孔，螺紋與絲桿精密配合，絲桿和攪拌器不采用任何裝置固定。

利用絲桿的工作特性——絲桿旋轉(zhuǎn)一圈，攪拌器的位置上升或者下降一個(gè)螺距，工作初始時(shí)，設(shè)定攪拌器的位置，根據(jù)攪拌器離絲桿頂端和底端的距離來設(shè)定絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，通過電機(jī)正反轉(zhuǎn)往復(fù)改變絲桿的旋轉(zhuǎn)方向就能實(shí)現(xiàn)攪拌器的往復(fù)上下運(yùn)動(dòng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明軸桿機(jī)構(gòu)的裝配圖

圖2為本發(fā)明軸桿機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤示意圖

圖3為本發(fā)明軸桿機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤俯視圖示意圖

圖4為本發(fā)明軸桿機(jī)構(gòu)的攪拌器圖

圖5為本發(fā)明軸桿機(jī)構(gòu)的攪拌器俯視圖

圖中：1、控制器；2、齒輪；3、攪拌軸；4、旋轉(zhuǎn)上圓盤；5、絲桿；6、攪拌器中間體；7、葉片；8、圓錐滾子軸承；9、旋轉(zhuǎn)下圓盤。

具體實(shí)施方案

結(jié)下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

如圖1所示，本發(fā)明由控制器1、齒輪組2、旋轉(zhuǎn)軸3、旋轉(zhuǎn)上圓盤4、旋轉(zhuǎn)下圓盤9、絲桿5、刮板6、攪拌器7、圓錐滾子軸承8組成。

所述控制器1根據(jù)釜體內(nèi)部溫度差來控制絲桿的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向；齒輪組2傳遞動(dòng)力；旋轉(zhuǎn)軸3由聯(lián)軸器連接在減速電機(jī)的輸出軸上，軸的兩端安裝圓錐滾子軸承，固定在釜體內(nèi)部；

如圖2所示旋轉(zhuǎn)上圓盤4與旋轉(zhuǎn)軸3安裝在一起，焊接連接。

如圖3所示旋轉(zhuǎn)上圓盤為三孔樣式；絲桿5為攪拌器7提供直線運(yùn)動(dòng)，絲桿5用圓錐滾子軸承安裝在旋轉(zhuǎn)上圓盤4中，刮板6為兩件，分別安裝在攪拌器7的上下邊沿上，它與絲桿5采用過盈配合安裝在一起，刮板隨著攪拌器7上下運(yùn)動(dòng)刮取粘黏在絲桿5上的物料；攪拌器7圓盤中間均勻布置三個(gè)螺紋孔，配合絲桿的運(yùn)行；旋轉(zhuǎn)下圓盤9和旋轉(zhuǎn)上圓盤4在位置和安裝形式不一樣，但是其結(jié)構(gòu)完全一樣。

如圖4所示為攪拌器的結(jié)構(gòu)，攪拌器7與絲桿5以螺紋配合的方式裝配在一起。

如圖5所示為攪拌器的俯視結(jié)構(gòu)圖，攪拌器7主體上均勻布置三個(gè)螺紋孔。攪拌器選用六葉直葉圓盤渦輪式。

該裝置在實(shí)際應(yīng)用中的原理：

如圖1裝配圖所示，復(fù)合軸安裝在攪拌釜內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)軸3上下兩端用軸承安裝在釜體內(nèi)，減速電機(jī)輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸3用聯(lián)軸器連接，電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸3、旋轉(zhuǎn)上圓盤4、旋轉(zhuǎn)下圓盤9旋轉(zhuǎn)，絲桿5則隨著旋轉(zhuǎn)上圓盤4、旋轉(zhuǎn)下圓盤9一起繞兩個(gè)圓盤的法線旋轉(zhuǎn)為攪拌器7提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。減速電機(jī)的輸出軸同樣和控制器1的輸入軸相連，通過控制器的信號(hào)能實(shí)現(xiàn)齒輪組的正向或者反向旋轉(zhuǎn)，齒輪組的旋轉(zhuǎn)方向決定絲桿的旋轉(zhuǎn)方向，通過精確輸出可以實(shí)現(xiàn)攪拌器的精準(zhǔn)定位——絲桿旋轉(zhuǎn)一圈，攪拌器上升或者下降一個(gè)螺距，通過對(duì)絲桿旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的控制，能控制攪拌器在釜內(nèi)的運(yùn)行軌跡。

通過兩個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力輸出能同時(shí)實(shí)現(xiàn)攪拌器的旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)。攪拌器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源是減速電機(jī)，速度不發(fā)生改變；直線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源是控制器的輸出軸，控制器可以改變旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向，所以攪拌器的直線運(yùn)動(dòng)的速度和方向都是可控的。

技術(shù)特征：

1.一種能實(shí)現(xiàn)攪拌器上下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的軸桿機(jī)構(gòu)，其特征在于：該機(jī)構(gòu)由齒輪組、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)上圓盤、絲桿、刮板、攪拌器、圓錐滾子軸承、旋轉(zhuǎn)下圓盤組成。所述齒輪組包括各絲桿上面安裝的齒輪和控制器內(nèi)的所有齒輪配合組成傳動(dòng)裝置齒輪組；所述旋轉(zhuǎn)軸和所述旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤以焊接的方式連接在一起，能一起旋轉(zhuǎn)；所述絲桿用圓錐滾子軸承安裝在旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤上，并在高速旋轉(zhuǎn)下因扭矩作用產(chǎn)生自傳，絲桿上段以鍵連接小齒輪；所述攪拌器主體安裝三根絲桿，攪拌器能在絲桿的自轉(zhuǎn)作用下自由上下運(yùn)動(dòng)并傳導(dǎo)溫度；所述刮板以螺釘?shù)姆绞焦潭ㄔ跀嚢杵鞯纳舷聝啥嗣妫跀嚢杵鞯膸?dòng)下上下滑動(dòng)；旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤、絲桿組成復(fù)合攪拌軸；旋轉(zhuǎn)軸的作用是連接在減速電機(jī)上，減速電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤焊接在一起，動(dòng)力由旋轉(zhuǎn)軸傳遞到旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤上，旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤上開設(shè)有三個(gè)孔，絲桿通過圓錐滾子軸承和旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤連接在一起，三根絲桿以120°的間隔角度安裝在旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能實(shí)現(xiàn)攪拌器上下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的軸桿機(jī)構(gòu)，其特征在于：根據(jù)漿料粘度及所需攪拌速度需求的不同選用不同旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤開孔數(shù)量，如相對(duì)分布的兩個(gè)孔、以90°間隔角度均勻分布的四個(gè)孔、以72°為夾角均勻分布的五個(gè)孔或以60°為夾角均勻分布的六個(gè)孔等形式，并同時(shí)以增加絲桿數(shù)量的形式來適應(yīng)更高的轉(zhuǎn)速要求，或以減少絲桿數(shù)量的形式降低成本并適應(yīng)更高的漿料粘度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能實(shí)現(xiàn)攪拌器上下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的軸桿機(jī)構(gòu)，其特征在于：攪拌器中間圓盤部分設(shè)置三個(gè)螺紋孔，螺紋與絲桿精密配合，絲桿和攪拌器不采用任何裝置固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能實(shí)現(xiàn)攪拌器上下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的軸桿機(jī)構(gòu)，其特征在于：絲桿以圓錐滾子軸承垂直安裝在旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤上，每根絲桿不僅能隨著旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤繞圓盤法線旋轉(zhuǎn)，還能夠自轉(zhuǎn)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種能實(shí)現(xiàn)攪拌器上下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的軸桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括齒輪組、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)上圓盤、絲桿、刮板、攪拌器、圓錐滾子軸承、旋轉(zhuǎn)下圓盤等。所述齒輪組采用鍵連接的方式連接在各軸及絲桿上；所述旋轉(zhuǎn)上圓盤、旋轉(zhuǎn)下圓盤和旋轉(zhuǎn)軸以焊接的方式連接在一起；絲桿與攪拌器利用螺紋裝配到一起，絲桿以軸承的方式安裝在旋轉(zhuǎn)上下圓盤上；刮板則采用螺釘固定在攪拌器上下端面；這樣的安裝布置能實(shí)現(xiàn)攪拌器在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，能上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力傳遞平穩(wěn)，整體安裝簡(jiǎn)單。

技術(shù)研發(fā)人員：劉勇;楊華波

受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京化工大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2021.06.17

技術(shù)公布日：2021.08.10