一种盘式振动搅拌机

1.本发明属于搅拌机技术领域，特别涉及一种盘式振动搅拌机。


背景技术：

2.目前国内的振动搅拌机有激振器外置式和激振器内置式，激振器外置式搅拌机主要有旋振式振动搅拌机和连续式振动搅拌机，激振器内置式搅拌机主要有双立轴振动搅拌机和双卧轴振动搅拌机，目前较为完善的、主流使用的是双卧轴振动搅拌机。
3.现有技术的缺陷和不足：
4.混凝土振动搅拌设备在实际使用过程中，仍然存在着一些问题。对于双卧轴振动搅拌机，搅拌线速度和振动强度无法进一步加大，对高强度混凝土性能提升不明显，设备适用性有限，且易出现轴承发热和轴端密封失效等现象。除轴端密封问题，由于双端分别独立输入搅拌动力以及激振动力，总共需要四个电机，导致整个双卧轴振动搅拌机的整体质量增大很多，外形尺寸也比市场上同等规格的普通搅拌机要大，大大提高了双卧轴振动搅拌机的成本。
5.与双卧轴振动搅拌设备相比，双立轴振动搅拌设备可以具有更大的搅拌线速度和振动强度，对混凝土有更好的适用性，然而由于目前搅拌机构和激振器的独立悬置，导致其刚度不够；加上独立的等幅激振器的外径受空间结构的限制，尺寸不宜过大，导致振动影响有限，而且沿着径向方向逐渐减弱。由于搅拌线速度高，在离心力的作用下，导致物料有向筒壁方向流动的趋势，使得激振器附近物料较少，存在激振能量损失，导致振动能量利用率较低。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种盘式振动搅拌机，以解决上述问题。
7.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
8.一种盘式振动搅拌机，包括支撑架、传动结构、搅拌筒体、搅拌机构、驱动电机和轴承；搅拌筒体通过轴承安装在支撑架上，驱动电机设置在搅拌筒体的外壁上；传动结构设置在搅拌筒体的底部，搅拌机构设置在搅拌筒体内，且传动结构的输出端连接搅拌机构；驱动电机输出端连接传动结构。
9.进一步的，传动结构包括固定内齿圈、下壳体、上壳体、轴承盖、传动轴、深沟球轴承、偏心轴套、单列圆柱滚子轴承、下行星轮和上行星轮；传动轴上安装有偏心轴套，端部安装有深沟球轴承，两个单列圆柱滚子轴承安装在偏心轴套上，下壳体和上壳体之间设置有固定内齿圈，且通过螺栓连接形成壳体；两个单列圆柱滚子轴承上分别设置上行星轮和下行星轮，上行星轮和下行星轮均绕固定内齿圈行星转动；上壳体与搅拌筒体相连。
10.进一步的，深沟球轴承上设置有深沟球轴承盖。
11.进一步的，上下行星轮通过鼓形齿式联轴器连接搅拌机构。
12.进一步的，传动轴上还设置有带轮，驱动电机通过传动带连接带轮。
13.进一步的，搅拌机构包括搅拌轴、内筒、搅拌臂和调心滚子轴承；调心滚子轴承设置在内筒内，搅拌轴穿过内筒设置，且与调心滚子轴承连接；搅拌臂安装在搅拌轴顶部。
14.进一步的，内筒顶部设置有轴承盖，轴承盖内设置有密封圈；搅拌轴与鼓形齿式联轴器连接。
15.进一步的，搅拌臂包括短搅拌臂和长搅拌臂；长搅拌臂与搅拌轴连接，短搅拌臂与长搅拌臂连接。
16.进一步的，轴承为带立式座轴承。
17.与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
18.本发明传动装置中运用了少齿差行星齿轮传动，少齿差行星传动是指上下行星轮的齿数与固定内齿圈的齿数不相同，所以转动时会发生振动将工作时的振动源，由传统的偏心轴转动改为少齿差行星齿轮的公转运动，使得所有搅拌叶片都成为振动源，解决了搅拌机振动利用率低以及刚度不足的问题。
19.本发明通过鼓齿联轴器将搅拌机构与行星轮连接，将行星轮的自转和绕内齿轮的公转运动同时输出给搅拌机构，转化为搅拌机构的搅拌运动和振动，达到了单一输入、复合输出的目的，使得整个设计仅需要一个驱动电机。使得本发明与其他搅拌机相比，结构更为简化，并且由于振动和搅拌过程均由一个驱动电机驱动，因此成本相较其他振动搅拌机更低。
20.本发明解决了双卧轴混凝土振动搅拌机的轴端密封问题和立轴振动搅拌机搅拌线速度高、激振能量损失的问题。
附图说明
21.图1是本发明的整体结构图。
22.图2是本发明的传动结构图。
23.图3是本发明的搅拌机构图。
24.其中：1-支撑架，2-传动结构，3-搅拌筒体，4-搅拌机构，5-驱动电机，6-轴承，7-带传动。21-上壳体，22-固定内齿圈，23-下壳体，24-深沟球轴承盖，25-带轮，26-传动轴，27-深沟球轴承，28-偏心轴套，29-单列圆柱滚子轴承，210-下行星轮，212-上行星轮，213-鼓形齿式联轴器内齿轮。41-长搅拌臂，42-短搅拌臂，43-内筒，45-搅拌轴，46调心滚子轴承，47-轴承盖，48-密封圈。
具体实施方式
25.以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
26.本发明是一种盘式振动搅拌机装置，其中包括支撑架1，传动结构2，搅拌筒体3，搅拌机构4，驱动电机5，带立式座轴承6。驱动电机5的输出通过带传动7将转动能量输入到传动结构2，经传动结构2后，通过搅拌机构4输出转动和振动。驱动电机5、带传动7、传动结构2、搅拌机构4和搅拌筒体3连成一个整体，安装在支撑架1上，中间依靠带立式座轴承6连接，使得整个装置在工作时可以通过带立式轴承座上的限位销固定位置，在工作结束后又可使搅拌筒体3绕轴承座转动以实现倾覆卸料。
27.图2是本发明的传动结构。驱动电机通过带传动将动力传递到传动轴26上，传动轴26上安装有偏心轴套28，端部安装有深沟球轴承27和轴承盖24，偏心轴套28上安装有两个单列圆柱滚子轴承，上行星轮212和下行星轮210均绕固定内齿圈22行星转动，固定内齿圈22、下壳体23和上壳体21通过螺栓进行连接，上壳体21与搅拌筒体相连。该传动方案中，驱动电机通过带传动将动力传递到传动轴上，再进行少齿差行星齿轮传动后，行星轮公转转速和方向与输入轴相同，自转转速为减速后的转速，方向与输入轴转动方向相反，通过鼓形齿式联轴器联轴器将搅拌轴和行星轮连接，将行星轮上的运动传递给搅拌轴，最终搅拌轴输出既有行星轮的自转作为搅拌动力源，又有行星轮的公转作为振动动力源。
28.本发明的搅拌机的搅拌形式主要是搅拌叶片对混凝土混合料进行剪切和使其产生对流作用，在本发明的搅拌机构中，搅拌轴45通过安装在搅拌内筒43的调心滚子轴承46支撑定位，搅拌过程中，搅拌轴45不仅本身在自转，还在绕着调心滚子轴承46运动，其运动如同一个锥状运动。
29.一种盘式振动搅拌机，驱动装置即为驱动电机，安装在搅拌筒体上。本发明的搅拌机传动形式为下传动，筒底与传动装置连接，传动装置的传动轴穿过搅拌筒体内筒与搅拌装置相连。
30.搅拌电机通过带传动将动力传递到传动轴上，再进行少齿差行星齿轮传动后，传动轴上的行星轮公转转速和方向与输入轴相同，自转转速为减速后的转速，方向与输入轴转动方向相反。通过鼓形齿式联轴器将搅拌轴与行星轮连接，最终实现搅拌轴输出既有行星轮的自转作为搅拌动力源，又有行星轮的公转作为振动动力源。
31.在此发明的搅拌机构中，搅拌轴通过安装在搅拌内筒的调心滚子轴承支撑定位，搅拌过程中，搅拌轴自转的同时绕着轴承运动，其运动如同锥状运动。搅拌叶片设计有合理的叶片安装角和叶片倾角，采用四臂四叶片的搅拌机构，由花键套、内外搅拌臂及对应的搅拌叶片组成。搅拌臂相位角为90
°
，分别设置一对内叶片和一对外叶片。
32.本发明的卸料方式为倾翻卸料方式。搅拌筒体、驱动装置、搅拌装置和传动装置为一个整体，通过带座轴承安装在支撑架上，工作时通过销连接固定在支撑架上，搅拌结束后翻转筒体进行出料。

技术特征：
1.一种盘式振动搅拌机，其特征在于，包括支撑架(1)、传动结构(2)、搅拌筒体(3)、搅拌机构(4)、驱动电机(5)和轴承(6)；搅拌筒体(3)通过轴承(6)安装在支撑架(1)上，驱动电机(5)设置在搅拌筒体(3)的外壁上；传动结构(2)设置在搅拌筒体(3)的底部，搅拌机构(4)设置在搅拌筒体(3)内，且传动结构(2)的输出端连接搅拌机构(4)；驱动电机(5)输出端连接传动结构(2)。2.根据权利要求1所述的一种盘式振动搅拌机，其特征在于，传动结构(2)包括固定内齿圈(22)、下壳体(23)、上壳体(21)、轴承盖(24)、传动轴(26)、深沟球轴承(27)、偏心轴套(28)、单列圆柱滚子轴承(29)、下行星轮(210)和上行星轮(212)；传动轴(6)上安装有偏心轴套(28)，端部安装有深沟球轴承(27)，两个单列圆柱滚子轴承(29)安装在偏心轴套(28)上，下壳体(23)和上壳体(21)之间设置有固定内齿圈(22)，且通过螺栓连接形成壳体；两个单列圆柱滚子轴承(29)上分别设置上行星轮(212)和下行星轮(210)，上行星轮(212)和下行星轮(210)均绕固定内齿圈(22)行星转动；上壳体(21)与搅拌筒体(3)相连。3.根据权利要求2所述的一种盘式振动搅拌机，其特征在于，深沟球轴承(27)上设置有深沟球轴承盖(24)。4.根据权利要求2所述的一种盘式振动搅拌机，其特征在于，上下行星轮通过鼓形齿式联轴器(213)连接搅拌机构(4)。5.根据权利要求4所述的一种盘式振动搅拌机，其特征在于，传动轴(26)上还设置有带轮(25)，驱动电机(5)通过传动带(7)连接带轮(25)。6.根据权利要求5所述的一种盘式振动搅拌机，其特征在于，搅拌机构(4)包括搅拌轴(45)、内筒(43)、搅拌臂和调心滚子轴承(46)；调心滚子轴承(46)设置在内筒(43)内，搅拌轴(45)穿过内筒(43)设置，且与调心滚子轴承(46)连接；搅拌臂安装在搅拌轴(45)顶部。7.根据权利要求6所述的一种盘式振动搅拌机，其特征在于，内筒(43)顶部设置有轴承盖(47)，轴承盖(47)内设置有密封圈(48)；搅拌轴(45)与鼓形齿式联轴器(213)连接。8.根据权利要求6所述的一种盘式振动搅拌机，其特征在于，搅拌臂包括短搅拌臂(42)和长搅拌臂(41)；长搅拌臂(41)与搅拌轴(45)连接，短搅拌臂(42)与长搅拌臂(42)连接。9.根据权利要求1所述的一种盘式振动搅拌机，其特征在于，轴承(6)为带立式座轴承。

技术总结
一种盘式振动搅拌机，包括支撑架、传动结构、搅拌筒体、搅拌机构、驱动电机和轴承；搅拌筒体通过轴承安装在支撑架上，驱动电机设置在搅拌筒体的外壁上；传动结构设置在搅拌筒体的底部，搅拌机构设置在搅拌筒体内，且传动结构的输出端连接搅拌机构；驱动电机输出端连接传动结构。本发明传动装置中运用了少齿差行星齿轮传动，将工作时的振动源由传统的偏心轴转动改为少齿差行星齿轮的公转运动，使得所有搅拌叶片都成为振动源，解决了搅拌机振动利用率低以及刚度不足的问题。以及刚度不足的问题。以及刚度不足的问题。


技术研发人员：赵悟 许发林 高爽
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8