搅拌设备的立体分散结构的制作方法

本实用新型涉及一种主要用于将锂电池材料混合的搅拌设备，特别是一种搅拌设备的立体分散结构。

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。该机器的分散轴上分散盘位于固定的高度位置工作，所以导致不在分散盘高度位置处的物料分散效果较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种结构合理，分散效果好的搅拌设备的立体分散结构。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种搅拌设备的立体分散结构，包括机体和控制电路，机体上设有分散机构、分散驱动装置和升降驱动机构，分散机构转动及上下运动设置在机体上、并分别与分散驱动装置和升降驱动机构传动连接；分散驱动装置和升降驱动机构分别与控制电路电性连接；其特征在于：所述升降驱动机构包括升降驱动伺服电机和升降传动副，升降驱动伺服电机通过升降传动副与分散机构传动连接。伺服电机具有精度高、寿命长等优点，适合连续正反转运动及精度高的场合使用。

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，所述机体包括机架和支承组件，支承组件转动设置在机架上，分散驱动装置设置在机架上、并与分散机构传动连接，分散机构包括中心轴、分散盘和分散轴，中心轴转动设置在支承组件的旋转中心上、并与分散轴传动连接，分散轴上下运动设置在支承组件上，分散轴下端伸至支承组件下方、并与分散盘连接，升降驱动机构设置在支承组件上。

作为进一步的方案，所述分散轴设有两根以上、并围绕中心轴分布；所述升降传动副为丝杠传动副或齿轮齿条传动副。优选是丝杠传动副。

作为进一步的方案，所述支承组件为防护罩，防护罩包括上盖板、护套、下盖板和轴承座；上盖板和下盖板分别连接在护套上下两端，护套呈圆筒状，轴承座设置在下盖板上；中心轴上端与机架转动配合、并与分散驱动装置传动连接，中心轴下端依次穿过上盖板和下盖板；所述升降驱动机构设置在护套内，升降驱动机构的升降驱动伺服电机与下盖板连接。

作为进一步的方案，所述下盖板上对应分散轴设有轴承座，所述分散机构还包括分散原动齿轮、传动套筒和分散被动齿轮，分散原动齿轮设置在中心轴外，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。

作为进一步的方案，所述分散轴表面沿其轴线方向设有直线导向筋，传动套筒内壁沿传动套筒轴线方向设有直线导向凹槽，直线导向筋与直线导向凹槽直线滑动配合。

作为进一步的方案，所述中心轴为中空轴，升降驱动伺服电机的连接导线经中空轴引出至机架上。

作为进一步的方案，所述分散驱动装置包括分散电机和第二电机架，第二电机架设置在机架上，分散电机设置在第二电机架上，分散电机与中心轴传动连接。

本实用新型的有益效果如下：

（1）此款搅拌设备的立体分散结构的分散轴可以同时旋转和升降运动，从而对分散物料加工的区域扩大；而且，控制分散轴升降运动是由伺服电机驱动的，其升降的距离可以准确控制；另外，在不需要使用分散盘时，分散轴可以收起，以免影响其它操作，同时也对分散轴和分散盘带来一定的保护，提高其使用寿命。

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为分散驱动伺服电机、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为升降驱动伺服电机、68为联动板、69为丝杠传动副；

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，一种搅拌设备的立体分散结构，包括机体和控制电路，机体上设有分散机构、分散驱动装置和升降驱动机构，分散机构转动及上下运动设置在机体上、并分别与分散驱动装置和升降驱动机构传动连接；分散驱动装置和升降驱动机构分别与控制电路电性连接；所述升降驱动机构包括升降驱动伺服电机67和升降传动副，升降驱动伺服电机67通过升降传动副与分散机构传动连接。

所述机体包括机架和支承组件，支承组件转动设置在机架上，分散驱动装置设置在机架上、并与分散机构传动连接，分散机构包括中心轴、分散盘6和分散轴61，中心轴转动设置在支承组件的旋转中心上、并与分散轴61传动连接，分散轴61上下运动设置在支承组件上，分散轴61下端伸至支承组件下方、并与分散盘6连接，升降驱动机构设置在支承组件上。

所述分散轴61设有两根以上、并围绕中心轴分布；所述升降传动副为丝杠传动副69。各分散轴61上端通过联动板68连接，联动板68通过丝杠传动副69与升降驱动伺服电机67传动连接。

所述支承组件为防护罩9，防护罩9包括上盖板91、护套92、下盖板93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，轴承座95设置在下盖板93上；中心轴上端与机架转动配合、并与分散驱动装置传动连接，中心轴下端依次穿过上盖板91和下盖板93；所述升降驱动机构设置在护套92内，升降驱动机构的升降驱动伺服电机67与下盖板93连接。

所述下盖板93上对应分散轴61设有轴承座95，所述分散机构还包括分散原动齿轮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，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。

所述分散机构还包括分散传动链条33和分散被动链轮34，分散驱动伺服电机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。

所述中心轴为中空轴35，升降驱动伺服电机67的连接导线经中空轴35引出至机架上。

所述分散驱动装置包括分散电机和第二电机架31，第二电机架31设置在机架上，分散电机设置在第二电机架31上，分散电机与中心轴传动连接。所述分散电机为分散驱动伺服电机3，分散驱动装置还包括用于控制分散驱动伺服电机3的分散驱动伺服电机3的分散伺服控制系统。

一种搅拌设备的立体分散工艺，当分散驱动装置带动分散机构旋转而分散被加工的物料时，升降驱动机构的升降驱动伺服电机做正反转运动，带动分散机构上下往复运动，实现对更大范围的物料进行分散加工。

分散机构的分散盘位于被加工的物料高度范围内运动。避免分散盘离开被加工的物料后旋转，而将分散盘上的物料甩到其它位置。

作为更具体的方案，机架为龙门架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、固定套4和所述防护罩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还包括同步齿轮94，同步齿轮94转动设置在上盖板91，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，视实际应用而定。

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。

所述横梁11上还设有搅拌机构，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（所述第二电机架31设置在横梁11上与相对第一电机架21相对的一端），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。

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，同时启动分散驱动伺服电机3，使分散轴61下降，分散盘6落入至物料内，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；同时，在分散盘6旋转过程中，通过控制电路控制升降驱动伺服电机67做正反转运动，带动分散机构的分散轴61上下往复运动、并且保证分散盘6位于被加工的物料高度范围内运动。分散盘6旋转过程中，结合分散驱动伺服电机3工作时的参数变化来判断被加工的物料是否充分分散，所述参数为与分散驱动伺服电机3工作时扭力输出有关的参数。当分散伺服控制系统检测到分散驱动伺服电机3的工作参数落入设定范围、并且持续一定时间后，则控制分散驱动伺服电机3停止工作，升降驱动伺服电机67带动分散盘6及分散轴61往上升起。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）。