一种立式液固离心机用行星齿轮差速器及立式液固离心机的制作方法

本实用新型涉及分离机技术领域，具体涉及一种行星齿轮差速器及采用该行星齿轮差速器的立式液固离心机。

背景技术：

分离机是利用混合液中具有不同密度且互不相溶的轻、重液和固相，在离心力场中获得不同的沉降速度的原理，达到分离分层或使液体中固体颗粒沉降的目的。它主要用于化工、选矿、石油、制药、食品等行业，以及有恶臭气味的污水处理等需要对含固悬浮液进行沉降分离的场合。

现有的螺旋卸料沉降分离机，主要是由转鼓、螺旋推料器、差速器、进料管以及传动装置等组成。分离机在进行浓缩、脱水、分离、澄清、净化及固体分级的工作过程中，物料从进料管进入螺旋推料器内部，再从螺旋推料器出料口进入转鼓进行离心分离，物料受离心力场的作用向转鼓内壁移动，同时差速器的存在能够使转鼓和螺旋推料器以一定的差速相对运动，当物料在转鼓内壁积累到一定量后，便会被螺旋推料器刮出，逐渐向排固口排出。

目前分离机的差速器主要有摆线差速器、行星差速器以及液压差速器三种。其中，摆线差速器结构紧凑，安装方便，但是输出扭矩较小；行星差速器扭矩输出大，但是相对结构较大；液压差速器体积较小，输出扭矩可以达到行星差速器的水平，但是制造成本和精度较高，价格昂贵。

在分离机应用领域，对于难以分离或粘度较大的物料，则需要分离机的差速器具有较大的扭矩。摆线差速器可提供的扭矩过小、液压差速器造价较高难以普遍推广，行星齿轮差速器输出扭矩大，但目前差速器的加工形式一般采用行星齿架与行星齿轮轴整体式加工，加工难度大，加工费用高，而且在一些分离难度大的应用领域，还需要采用多级行星齿轮差速器采用满足离心机所需的输出扭矩，由此进一步增加了采用行星齿轮差速器分离机的成本。此外，差速器的整体式加工方式还会导致分离机后续使用过程中的维修或部件替换成本较高。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种采用分体式行星齿轮结构的行星齿轮差速器和采用该行星齿轮差速器的一种立式液固离心机，可极大减少行星齿轮差速器的加工难度和费用，减少液固离心机的整机成本和维护费用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：提出了一种立式液固离心机用行星齿轮差速器，包括外齿圈、行星齿架、行星齿轮及太阳轮，行星齿轮安装于行星齿架上，行星齿轮与外齿圈及太阳轮啮合，所述行星齿架由上法兰盘和下法兰盘组成，上法兰盘下部开设有圆形凹槽，下法兰盘上部对应于上法兰盘的圆形凹槽处设置有等宽的圆形凹槽，所述行星齿轮通过轴承安装于行星齿轮轴上，所述行星齿轮轴的上、下端部分别位于上法兰盘的圆形凹槽和下法兰盘的圆形凹槽内，所述行星齿轮轴与所述行星齿架固定连接，所述太阳轮采用中空结构。

所述上法兰盘上的圆形凹槽的为6-15mm，所述下法兰盘上的圆形凹槽的深度为8-20mm。

所述行星齿架上安装有3或4个行星齿轮。

所述行星齿轮与太阳轮的分度圆直径及模数均相同。

所述上、下法兰盘与行星齿轮之间设置有隔离圈。

提出了一种采用上述行星齿轮差速器的立式液固离心机，包括主电机、辅电机、螺旋推料器、转鼓、加料管及行星齿轮差速器，所述行星齿轮差速器设置在离心机的顶部，所述加料管经太阳轮的中空结构中贯穿至螺旋推料器的出料口处。

提出了另一种采用上述行星齿轮差速器的立式液固离心机，包括主电机、辅电机、螺旋推料器、转鼓及加料管，还包括多级行星齿轮差速器，所述多级行星齿轮差速器中的每一级行星齿轮差速器均为前述的行星齿轮差速器，所述多级行星齿轮差速器设置在离心机的顶部，所述加料管经太阳轮的中空结构中贯穿至螺旋推料器的出料口处。

所述多级行星齿轮差速器由3 ~5级行星齿轮差速器组成，各级行星齿轮差速器同轴安装，第一级行星齿轮差速器的太阳轮为多级行星齿轮差速器的输入轴，相邻上一级行星齿轮差速器的行星齿架与相邻下一级行星齿轮差速器的太阳轮连接，最后一级行星齿轮差速器的行星齿架为多级行星齿轮差速器的输出轴。

所述主电机与多级行星齿轮差速器的外齿圈连接，多级行星齿轮差速器的外齿圈与转鼓连接；所述辅电机与多级行星齿轮差速器的输入轴连接，多级行星齿轮差速器的输出轴与螺旋推料器连接。

所述主电机和辅电机均与变频器连接，所述变频器与PLC控制器电连接。

本实用新型提出的行星齿轮差速器具有以下有益效果：

（1）行星齿轮差速器分体式设计，降低加工制造成本60%以上；

（2）行星齿轮差速器分体式设计，可以使设备维修维护，更换零件时降低成本；

（3）行星齿轮差速器用于立式离心机，不增加差速器的占地空间，同时又能提供超大扭矩。

（4）行星差速器的行星齿轮和太阳轮采用相同分度圆直径、相同模数以及相同的其它所有设计参数，以确保差速器结构紧凑并且提供超大扭矩，同时保证最大的进料管直径。

本实用新型采用上述行星齿轮差速器的立式液固离心机具有以下有益效果：

（1）降低了立式离心机的生产及维护成本，特别是降低了为了分离粘度较大物料而采用多级行星齿轮差速器的立式离心机的生产及维护成本；

（2）行星差速器安装在分离机顶部，加料管从分离机的顶部穿过空心的太阳轮，直至螺旋推料器的出料口，可以完全不占用操作空间，同时提供比普通卧式分离机高4-5倍的传动比，从而实现超大扭矩；

（3）立式离心机采用PLC控制器经两台变频器分别驱动主电机和辅电机，并采用多级行星齿轮差速器，精确控制螺旋推料器和转鼓之间的差速0～10RPM，并提供1：64～1：1024的传动比，可以用于分离粘度较大（大于1.2 N▪s/m2）或难以分离的物料。

（4）待分离料从分离机顶部进料口加入，固相出料从分离机底部落下，全程连续化，中间不需要停机装料、卸料。

附图说明

图1为本实用新型中行星齿轮差速器的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型中采用多级行星齿轮差速器的立式离心机的结构示意图；

图中：1-上法兰盘，2-隔离圈，3-轴承，4-行星齿轮，5-螺钉，6-下法兰盘，7-太阳轮，8-外齿圈，9-行星齿架，10-加料管，11-电机和皮带组，12-多级行星齿轮差速器，13-传动机构，14-机壳，15-螺旋推料器，16-转鼓，17-底架支撑，18-行星齿轮轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

实施例1：

如图1、2所示的一种立式液固离心机用行星齿轮差速器，包括外齿圈8、行星齿架9、行星齿轮4及太阳轮7，行星齿轮4与外齿圈8及太阳轮7啮合，行星齿架9由上法兰盘1和下法兰盘6组成，上法兰盘1下部加工有4个圆形凹槽，凹槽深度为6~15mm，下法兰盘6上部对应于上法兰盘的圆形凹槽处加工有数量相等且等宽的圆形凹槽，凹槽深度为8~20mm。行星齿轮轴18安装在行星齿架上、下法兰盘之间，行星齿轮轴18的上、下端部分别位于上法兰盘的圆形凹槽和下法兰盘的圆形凹槽内。行星齿轮4中间安装有双轴承，轴承3安装在行星齿轮轴18上，行星齿轮轴18通过螺钉5固定在行星齿架上。上、下法兰盘与行星齿轮之间设置有隔离圈2。行星齿轮差速器的太阳轮7采用中空结构。本实用新型的行星齿轮差速器用于组成多级行星齿轮差速器时，在行星齿架9的下法兰盘6下端加工或安装下一级的太阳轮，该太阳轮与下法兰盘6一体式加工或花键连接装配，以实现多级行星齿轮差速器每相邻两级的之间的连接。行星齿轮差速器的外齿圈8采用一体式设计。

实施例2：

本实用新型提出一种立式液固离心机，其顶部安装有多级行星齿轮差速器12，多级行星齿轮差速器中的各级行星齿轮差速器同轴安装，第一级行星齿轮差速器的太阳轮为多级行星齿轮差速器的输入轴，相邻上一级行星齿轮差速器的行星齿架与相邻下一级行星齿轮差速器的太阳轮一体加工或花键传动连接，最后一级行星齿轮差速器的行星齿架为多级行星齿轮差速器的输出轴。多级行星齿轮差速器由3级~5级的行星齿轮差速器组构成，传动比可达 1：64~1：1024。

如图3所示，本实施例中的多级行星齿轮差速器由4级的行星齿轮组构成，传动比可达1:256，多级行星差速器12的每一级太阳轮均中空设计，加料管10从分离机顶部穿过太阳轮，直到螺旋推料器出料口。立式液固离心机的主电机驱动转鼓16和多级行星齿轮差速器12的外齿圈，辅电机驱动多级行星齿轮差速器第1级的太阳轮，动力输出从多级行星齿轮差速器最后1级行星齿架传出，最后1级行星架通过传动机构13连接螺旋推料器15，使螺旋推料器15具有超大的扭矩，以分离难以分离或粘度较大的物料。主电机和辅电机分别由两台变频器控制，通过PLC精准控制通过变频器分别驱动主电机和辅电机，使螺旋推料器和转鼓之间形成0~10RPM的差速，可无级调整转鼓与16与螺旋推料器15之间的差速。

优选地，多级行星差速器中的行星齿轮和太阳轮采用相同分度圆直径、相同模数以及相同的其它所有设计参数，以确保差速器结构紧凑并且提供超大扭矩，同时保证最大的进料管直径。

以上所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。