专利名称：带有偏心调节机构的三维混合机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三维运动混合机。广泛应用于制药、食品、精细化工等行业对各种物料的混合。
三维运动混合机具有独特的结构。它不同于传统的回转式或搅拌式。其混合筒在转轴和两万向摇臂的作用下在立体三维空间同时完成平移、转动、摇滚和上下颠覆运动。物料在混合筒内处于旋转-平移-颠落状态，使其由集聚到分散并且相互掺杂，克服离心力的影响，不同密度的物料不会产生偏析现象，保证了物料的混合均匀度。该机由机架、驱动系统、万向摇臂铰链机构、混合筒和电气控制系统等组成。
三维运动混合机关键问题是对主、从传动两轴间的中心距要求很严，理论上讲不应有任何误差，不然的话，轻则引起运转不平稳，严重的会产生卡死现象。因此对两轴的机械加工及安装、对万向摇臂铰轴机构的“Y”型叉尺寸公差精度等级要求、筒体的圆度及与“Y”型叉的装配要求很高。即使通过精密加工、高刚度的机架和精确的校正装配等手段来保证其严格的几何尺寸关系，以求得运行平稳，但从本设备的运行特性、使用设备的长期性、生产中的复杂性及各种材料的不同热膨胀系数来看，是很难长期保证其固定的几何尺寸。因此，不少生产厂家将从动轴部分作成可以来回平移滑动，实现柔性调节，以补偿机械加工、安装装配中的误差，保证两轴间的几何尺寸。实践证明了这种方法基本上是可行的，在运转中它确实起到了补偿各部位的几何尺寸误差的作用，使运转平稳得多。目前所见的滑动块调节机构，由于单面受力及磨擦角的缘故，滑动块的长宽比例有一定的要求，因此滑动块机构体积较大，对零部件的材料及加工精度要求也较高。另外由于在运动过程中有一定的磨擦力而须配备润滑装置，该润滑装置与外界难以隔绝密封，而在洁净区内不可能频繁加油，更不允许有润滑油的泄漏现象。所以往往因加工、安装精度、润滑及运动的特殊性等原因达不到预期结果。假使使用滚动导轨块结构，情况也许要好得多，但同样存在制造精度问题且成本费用过高而难以接受。目前，市场上仍有不少的三维到运动混合机未有调节装置，这类设备在运转的平稳性、噪声、使用寿命等方面不能说是没有问题的。
本实用新型的目的在于克服以上不足之处，提供一种新型的带有偏心调节机构的三维混合机，该机构应具有结构小、阻力小、全密封、反应灵敏、运行可靠等特点。
本实用新型的目的是这样实现的一种带有偏心调节机构的三维混合机，包括底座、左、右两立式支架、混合筒、万向摇臂铰链机构、主、从传动轴、电机减速器传动系统和电气控制系统，混合筒置于左、右两支架中间，混合筒筒体外圆两端分别与万向摇臂铰链机构相连，万向摇臂铰链机构分别与紧固在主传动轴和从动轴上的轴法兰连接，两传动轴分别安装在左、右支架上，电机减速器传动系统与主传动轴相连，其特点是从动轴上安装有一偏心调节机构，偏心调节机构通过轴法兰与万向摇臂铰链机构相连接。
上述偏心调节机构为安装在从动轴上的圆锥滚子轴承及转动法兰，转动法兰与轴法兰相连接。轴承也可采用平面推力轴承和向心球轴承的组合。
与现有三维混合机相比，由于本实用新型在从动轴与万向摇臂铰链机构的连结处设计成独特的柔性调节结构，当主、从动轴线中心距在运转中发生一定的偏差，则该调节机构将转过一定的角度以补偿主、从动轴中心距之偏差。该调节机构，结构小，全密封，反应灵敏，使得混合筒运转极其灵活，运转过程长期保持平稳，运行无振动，从而提高了各个构件的使用寿命，有效地降低了工作噪声。且机构结构简单，全密封。
图1为本实用新型的总体结构示意图。
图2为本实用新型的偏心调节机构(I放大)示意图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述如
图1，本实用新型为一种带有偏心调节机构的三维混合筒。由机架、驱动系统、万向摇臂铰链机构、混合筒和电气控制系统等组成。
机架包括底座1、两个立式支架3、17、包面板外罩壳8等。底座是整个设备的基础，具有足够的刚度和重量，以防运转过程中产生振动甚至倾倒，因此采用型钢制成框架，上面覆盖较厚钢板焊接制成。支架同样采用钢结构且具有足够的刚度，两支架安装以底座中心线为基准，左右对称，支架下底板与底座间螺栓紧固联接。另外用称作减速器安装底板的刚性梁将两支架桥接起来，将其连成一整体，主要是为了改善部件间的受力情况，同时减速器安装于刚性梁上靠近主传动轴一侧，这样就缩小了减速器与主传动轴间的距离，为应用齿轮传动创造了条件。支架上端面分别安装主、从动轴的轴承座4、15。在驱动系统安装完成以后，包面板外罩8将底座、支架、驱动系统等围成密闭的箱体，包面板采用光洁不锈钢板制成，完全符合在洁净区使用的设备要求。
驱动系统主要由电机2、减速器16、皮带、带轮、传动齿轮组18、传动轴6、14等组成。电机采用变频调速制动三相异步电动机。电机带有电磁制动器，当电机接入电源时，电磁制动器的制动盘与电机的端盖脱开，电机转动；当切断电源时，制动器的制动盘与电机的端盖接触，并在压紧弹簧的作用下产生一定的磨擦力矩，电机立即停止转动。减速器选用摆线针轮减速器。电机与减速器间采用三角皮带传动；减速器与主传动轴间采用齿轮传动。
万向摇臂铰链机构11、13作成“Y”形单叉结构，共2件。其叉口通过安装在混合筒上的连接轴、双列向心推球轴承与混合筒连接，混合筒12置于空间位置呈现相互垂直的两叉中间；摇臂的单端由圆柱短轴、一对向心推力球轴承分别与紧固在主传动轴14和从动轴上6的轴法兰10连接。从动轴6上安装圆锥滚子轴承5和转动法兰7，转动法兰7与轴法兰相10连接。两传动轴6、14分别安装在左、右3、17支架上，轴心线保持平行，轴心距不超过规定的公差范围。
摇臂采用全不锈钢制作，臂部与肩部用钢板压制成型，空心结构，其结果，既保证了有足够的强度，也减轻了重量并具有一定的弹性，合理的弹性可以使混合筒运转时柔和、平滑。叉端部及单端部的轴承座为不锈钢铸件经固溶处理后与臂和肩焊接。
混合筒采用优质不锈钢板制作，由筒体、正圆锥台加料端和偏圆锥台出料端组成。筒体为圆柱状，由3-5毫米厚的优质镜面不锈钢板卷制而成。筒体外圆的两端分别焊有2-3倍筒体壁厚的加强圈，每个加强圈上装焊摇臂叉连接轴座的一对弧形贴板，一对贴板间的中心连结线与另一对的连线在空间垂直布置，其垂直距离有很严格的要求，弧形贴板上有与连接轴座的安装螺孔。加料端为平截面正圆锥台体，加料口有少许直段并带有法兰圈、快速装拆式封盖及其紧固件。出料端为偏心锥台体，出料口安有不锈钢蝶阀。偏心锥体在提高混合效果和同时也方便出料。
控制系统中安有数字式时间继电器、变频器。用户可以任意设定混料时间后，到时机器将自动关机。
如图2，图2为偏心调节机构构成示意图，图中6为从动轴，5为从动轴安装用滚动轴承，4为轴承座，8为机架外罩壳板，7为转动法兰，9为一对能承受轴向和径向力的圆锥滚子轴承，19为圆锥滚子轴承安装衬套，20为轴承内圈压盖，21为轴承外圈压紧法兰，22为螺钉，10为与转动法兰相连的轴法兰，23为“Y”形叉的单端，24为螺栓。轴承也可采用平面轴承和向心球轴承的配合。
以上调节机构变平动为转动，充分利用了滚动轴承的磨擦系数小、承载能力大、密封性能好、维护保养方便、寿命长等特点。
偏心调节原理是主动轴轴心线为Y-Y；从动轴轴心线为X-X，Y-Y与X-X平行且在同一水平面内，距离为a，a是常量。从动轴轴端轴心线X′-X′，X-X与X′-X′平行，间距为c，c＝4-5mm(这与混合机的容量有关)即谓偏心距。X′-X′轴上安装圆锥滚子轴承及转动法兰，转动法兰与“Y”形摇臂的单端相连接，因此，实际上的运转中心不是X-X而是X′-X′。改变后的主、从动轴中心线以仍然保持平行但不在同一水平面内，不过这不要紧，因为两轴的中心距大而偏心距小，其比值只有0.004，所引起的偏角不会超出0.2°，对混合设备来说没有丝毫的影响，完全可以忽略不计。a是实际中心距，其值等于a±csinθ。θ角在一定范围内变化，a′值随之改变(最大值为a+c；最小值为a-c。当θ＝0；假设a＝1000；c＝5时，a′＝1000.0125，因此a′≈a)。θ变化量的大小决定于设备各零部件的刚度、加工精度、安装精度及操作装载量等都有关。当误差产生时，X′-X′在外力的作用下以X-X为中心，c为半径摆动一定角度θ，a′即设备当前运行的实际中心距。值得提出的是c值的确定，c值过小，外力产生的力矩将小于X-X轴与滚动轴承间的磨擦力矩而不能使X′-X′轴摆动；c值过大的话，Y-Y轴与X-X轴的平面与水平面的交角可能变大。。综合几方面的因素，c值取4-5毫米。
权利要求1.一种带有偏心调节机构的三维混合机，包括底座(1)、左、右两立式支架(3)、(17)、二万向摇臂铰链机构(11、13)、混合筒(12)、主、从传动轴(14)、(6)、电机减速器传动系统(2、16)和电气控制系统，混合筒(12)置于左、右两支架(3)、(17)中间，混合筒(12)筒体外圆两端分别与二万向摇臂铰链机构(11、13)相连，二万向摇臂铰链机构(11、13)分别与紧固在主传动轴(14)和从动轴(6)上的轴法兰(10)连接，两传动轴(6)、(14)分别安装在左、右支架(3)、(17)上，电机减速器传动系统(2、16)与主传动轴(14)相连，其特征是从动轴(6)上安装有一偏心调节机构，偏心调节机构通过轴法兰(10)与万向摇臂铰链机构(11)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有偏心调节机构的三维混合机，其特征在于偏心调节机构为安装在从动轴(6)上的轴承(9)及转动法兰(7)，转动法兰(7)与轴法兰(10)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种带有偏心调节机构的三维混合机，其特征在于轴承(9)采用圆锥滚子轴承。
4.根据权利要求2所述的一种带有偏心调节机构的三维混合机，其特征在于轴承(9)采用平面推力轴承和向心球轴承的组合。
专利摘要本实用新型涉及一种带有偏心调节机构的三维混合机。由底座1、左、右两立式支架3、17、二万向摇臂铰链机构11、13、混合筒12、主、从传动轴14、6、电机减速器传动系统2、16和电气控制系统组成。混合筒置于左、右两支架之间,两传动轴分别安装在左、右支架上,混合筒通过万向摇臂铰链机构与两传动轴相连,其特点是从动轴上安装有轴承9及转动法兰7,转动法兰与轴法兰10相连接,轴法兰与万向摇臂铰链机构相连接。该机具有结构小、阻力小、全密封、反应灵敏、运行可靠等特点。
文档编号B01F11/00GK2499116SQ0126255
公开日2002年7月10日 申请日期2001年9月3日 优先权日2001年9月3日
发明者潘小生 申请人:江苏瑰宝集团有限公司