CN103768973A - 自清式双螺带差速混合机 - Google Patents

Abstract

一种自清式双螺带差速混合机，进、出料口分别设在U型机壳的二端，主轴通过左、右轴承座分别固定在机壳的左、右侧板上，由二个电机分别驱动内外螺带，在主轴上设有多个支撑杆，内螺带通过支撑杆固定在主轴上，由电机驱动；外螺带是固定在连接驱动盘的多根连接杆外周上；驱动盘安装在左、右轴承座外圈，为带安装孔的驱动盘和从动盘，安装孔周向均布在驱动盘和从动盘上，数量相同，连接杆一端固定在驱动盘安装孔上，另一端固定在从动盘安装孔上，使多个连接杆平行设在主轴外侧，另一电机带动驱动盘使外螺带转动；外螺带贴近U型机壳内壁的下部。混合物料时，内、外螺带旋转方向相反且差速可调；出料时内外螺带旋转方向相同以加快出料速度。

Description

自清式双螺带差速混合机

技术领域

本发明涉及一种差速混合机，尤其是一种自清洁型的自清式双螺带差速混合机。

背景技术

差速混合机或称为差速捏合机是利用机械力、剪切力等，将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械设备。在混合的过程中，机械混合机的运动部件在旋转时会对物料产生剪切作用，物料在流经容器内壁和安装在容器内的各种固定构件时，受到剪切作用，这些剪切作用引起许多局部涡流，使物料均匀扩散，增加物料接触表面积，加速物料的物理混合。对于密度、成分不同、互不相溶的物料，搅拌产生的剪切作用和强烈的湍动将高密度的物料撕碎成小颗粒，并使其均匀地分散到低密度物料中。

常用的混合机主要应用于气体、低粘度液体、中高粘度液体、膏状物、粉状和粒状固体等物料间的混合。其中，卧式双螺带混合机尤其适用于中高粘度液体、膏状物、粉状和粒状固体等物料间的混合。

卧式双轴全相自清洁型搅拌捏合机是一种集粉碎、搅拌、捏合、自清理、输送于一体，并连续化生产作业的混合设备，包括搅拌主轴和清洁轴。

传统卧式双螺带混合机包括进料口、出料口，U型容器，传动主轴及固定在传动主轴上的内外螺带，内螺带与外螺带的螺旋方向相反。主轴转动时，物料在外螺带的带动下自进料侧向出料侧运动；物料在内螺带的带动下自出料侧向进料侧运动，产生相对运动，形成一个低动力高效的混合环境。同时，物料整体随外螺带运动，起到自输送的效果。

传统卧式双螺带混合机外螺带与容器内壁之间存在间隙，一般为4毫米～10毫米，可以通过摩擦力带动全部物料参加混合。但由于不同物料的摩擦系数不一样，因此会使各种组分的物料参加混合的时间不一样，造成混合的不均匀性；同时由于间隙的存在，容器内壁上会有物料的淤积，当改变物料上，如不清洗会有上次淤积的混合物料混入，影响产品质量，所以清洗维修的次数增加，极大地影响了卧式螺带混合机的使用。

通常，对于内壁上的淤积物料，一般会在设计中将外螺带与容器内壁之间的间隙设计的极小，或者在主轴上加装刮刀，通过外螺带或刮刀将淤积物料刮除达到自清洁的效果。

然而，内、外螺带螺旋方向相反，外径不同，在主轴转动时，因为搅动物料，对主轴分别产生不相等的扭力，使主轴发生轻微的径向振动，导致外螺带或刮刀与容器内壁碰撞、刮擦，加速了混合机的磨损，减小了其使用寿命。

进而产生了卧式双轴混合机，通过两根并列的传动轴带动桨叶或螺带相向旋转，由于单根传动轴的受力均匀，径向振动幅度极小，有效地避免了螺带或刮刀与容器内壁碰撞、刮擦。

传统卧式双螺带混合机可以通过改变内外螺带之间的螺距之比，针对物料间的物理性质，改变内、外螺带带动物料的对流速度，形成差速，促进剪切和破碎的效果，提高混合效率。然而，传统卧式螺带混合机电机频率、功率固定，内、外螺带之间的螺距之比无法轻易改变，且由于不同种类物料在摩擦系数，硬度，粘度的不同，固定频率的混合速率不能将不同种类的物料最好地混合，降低了混合质量，制约了其使用范围。

卧式双轴混合机则可以通过改变两根传动轴的转速，形成差速。同时，使用变频电机，可以方便地调整两根传动轴之间的转速比，适用于更多不同种类物料间的混合。

卧式双轴混合机相较于传统卧式双螺带混合机有着上述优点，然而其也有着如相同容积下占地面积更大，双筒设计更易产生混合死角，双轴和双筒容器设计大大提升成本，降低混合效率等缺点，无法完全取代传统卧式双螺带混合机在市场上的地位。

基于上述现有技术的局限性，有必要提出一种新型卧式双螺带混合机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种自清式双螺带差速混合机，即保留了传统卧式双螺带混合机占地面积小，混合死角率低，成本低的优点；有效避免自清洁式外螺带与容器内壁碰撞、刮擦；又可以方便地调整内、外螺带之间的差速。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种自清式双螺带差速混合机，包括U型机壳、设在U型机壳内的由电机驱动的主轴、内螺带和外螺带，特点是由二个电机分别驱动外螺带和内螺带，且外螺带（6）和内螺带（7）装配后同轴，其中，

所述的主轴通过左、右轴承座 分别固定在U型机壳 的左、右侧板上，在所述的主轴上设有多个支撑杆，所述的内螺带通过支撑杆固定在主轴上，由电机二驱动；

所述的外螺带是固定在连接驱动盘的多根连接杆上；驱动盘安装在左、右轴承座外圈，为带安装孔的驱动盘和从动盘，安装孔周向均布在驱动盘和从动盘上，数量相同，位置对应，多个连接杆一端固定在驱动盘安装孔上，另一端固定在从动盘安装孔上，使多个连接杆平行设在主轴外侧，沿周向均距分布，外螺带固定在连接杆外周，电机一带动驱动盘使外螺带转动；外螺带贴近U型机壳内壁的下部。混合物料时，内、外螺带旋转方向相反且差速可调；出料时内外螺带旋转方向相同以加快出料速度。

本发明不但保留了传统卧式双螺带混合机占地面积小，混合死角率低，成本低的优点；而且有效避免自清洁式外螺带与容器内壁碰撞、刮擦，不易淤积混料。

为适用于不同物料特性，以方便地调整内、外螺带之间的差速，所述的电机一和/或电机二为变频电机。

在上述方案基础上，所述的U型机壳由U型壁、左、右侧板和顶盖构成，进料口和出料口分别设在所述U型机壳的二端，所述的进料口设在顶盖上，所述的出料口设在U型壁的底部，分别设在U型机壳的二端。

为节省设备空间，所述的电机一通过带轮带动驱动盘转动，从而驱动固定在连接杆上的外螺带旋转。

具体的，所述的驱动盘上设有四个驱动盘安装孔，与轮盘轴向套接方向设有键槽，通过键槽与平键配合实现轮盘与驱动盘的轴向定位。

当所述的电机为变频电机时，所述的主轴固定于从动盘的一端与变频电机直连，变频电机驱动主轴转动，从而驱动固定在多个支撑杆上的内螺带旋转。

具体的，所述的多个支撑杆螺旋排布在主轴上，支撑杆与内螺带内侧连接固定。

所述的外螺带与U型壁内壁的间隙为0.5～1mm，由于间隙极小，不易淤积物料。

在上述方案基础上，所述的左、右侧板上设有喷嘴口，与回转式压缩空气配合成为回转式压缩空气喷嘴。可对混合机死角的微量残余料进行翻腾以达到清理效果。

本发明的优点在于：具有混合时间快、物料混合均匀度高、操作简单等优点。本发明结构简单、制作成本，低占地面积小，混合死角率低；具有自清洁和自输送效果，提升生产效率和产品质量；有效避免自清洁式外螺带与容器内壁碰撞、刮擦，延长使用寿命；使用变频电机可以方便地调整内外螺带之间的差速，适应市场多样化需求。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明A-A剖视图；

图3为本发明驱动盘2零件图；

图4为图3之B-B剖视图；

图5为图4之C-C剖视图；

图6为本发明从动盘3零件图；

图7为图6之D-D剖视图。

图中标号说明：

1——U型机壳； 

11——U型壁；                  12——顶盖；

131、132——左、右侧板；

1311、1321——左、右侧板喷嘴口；

14——进料口；                 15——出料口；

16——支撑架；

2——驱动盘；

21——驱动盘安装孔；         22——键槽；

3——从动盘；                31——从动盘安装孔；   

4——连接杆；

5——主轴；                    51——支撑杆；

6——外螺带；                  7——内螺带；

8——电机一；                  81——平键；

9——电机二；                  91、92——左、右轴承座； 

10——带轮。

具体实施方式

请参阅图1为本发明结构示意图，图2为本发明A-A剖视图，图3为本发明驱动盘2零件图，图4为图3之B-B剖视图，图5为图4之C-C剖视图，图6为本发明从动盘3零件图和图7为图6之D-D剖视图。

如图1所示，一种自清式双螺带差速混合机，包括U型机壳1、设在U型机壳1内的由电机驱动的主轴5、内螺带7和外螺带6，其中：

所述的U型机壳1由U型壁11、左、右侧板131、132和顶盖12构成，进料口14和出料口15分别设在所述U型机壳1的二端，所述的进料口14设在顶盖12上，所述的出料口15设在U型壁11的底部，分别设在U型机壳1的二端；

所述的主轴5通过左、右轴承座91、92分别固定在所述的左、右侧板131、132上，由电机二9驱动，在所述主轴5上设有多个支撑杆，内螺带7通过支撑杆固定在主轴5上；

在所述的左、右轴承座91、92外圈分别安装有带安装孔的驱动盘2和从动盘3，安装孔周向均布在驱动盘2和从动盘3上，多个连接杆一端固定在驱动盘安装孔上，另一端固定在从动盘安装孔上，使多个连接杆平行设在主轴外侧，沿周向等间距分布，外螺带6固定在连接杆外周，驱动盘2由电机一8驱动带动外螺带6转动；

图2所示，所述的U型壁11截面是下部为半圆的敞口U型，U型壁11的二端由左右侧板131、132封口，顶部盖上顶盖12，所述的外螺带6贴近U型壁11内壁的下部，间隙极小，如图2所示，所述的外螺带6与U型壁11内壁下部的间隙L为0.5～1mm，所述的外螺带6与内螺带7螺旋方向相反且装配后同轴。

如图3和图4所示，驱动盘2上设有四个驱动盘安装孔21，图4所示，所述的驱动盘2后端有键槽22，如图4和图5所示，通过键槽22和平键81配合实现轮盘10与驱动盘2的轴向定位。电机8通过带传动驱动带轮10转动，带轮10通过平键81传动带动驱动盘2转动； 

如图6和图7所示，所述的从动盘3上设有四个从动盘安装孔31，数量与驱动盘安装孔21相同，且位置对应。对应的驱动盘安装孔21和从动盘安装孔31之间连接固定有相同数量的连接杆4，即：每对安装孔对应固定一个连接杆4，故在四个连接杆外圈固定外螺带6。

工作原理是：由电机一8通过带轮10带动驱动盘2转动，带轮10通过平键81与驱动盘2连接，从而驱动固定在连接杆上的外螺带6旋转，外螺带6在旋转时起到自输送效果；

电机二9为变频电机，所述的主轴5固定于从动盘3的一端与变频电机直连，变频电机驱动主轴5转动，从而驱动固定在多个支撑杆51上的内螺带7旋转，通过调节变频电机保证混合不同物料时，有合适的外螺带6与内螺带6差速。其中，所述的变频电机9为频率、正反转、功率均可调的交流电机。

如图1所示，在主轴5上螺旋排布多个支撑杆51，支撑杆51与内螺带7内侧连接固定。

所述的主轴5两端通过轴承支撑分别固定在驱动盘2和从动盘3内，主轴5上固定有螺旋排布的若干支撑杆51，支撑杆51与内螺带7内侧连接固定；

即：所述的驱动盘2和从动盘3分别通过左、右轴承座91、92支撑固定在U型机壳1的左右侧壁131、132上。

如图1，本实施例的左、右侧板131、132上设有喷嘴口，可与回转式压缩空气配合成为回转式压缩空气喷嘴。可对混合机死角的微量残余料进行翻腾以达到清理效果。

本发明的U型机壳1结构与传统卧式双螺带混合机相似，占地面积小，混合死角率低，制造成本低。

外螺带6与U型机壳1内壁间隙极小，可以起到自清洁效果；连接杆4仅带动外螺带6旋转，保证了连接杆4受力均匀，减小径向振动幅度；同时，至少3根连杆4相比单根传动杆，不仅具有分散受力的效果，还强化径向限位作用，极大地减少外螺带6在径向振动的幅度，有效避免外螺带6与容器内壁碰撞、刮擦。

内螺带7由变频电机9驱动，可以根据所需混合物料的实际要求方便地改变转速，与外螺带6形成所需要的差速，适应市场多样化的需求。

在上述方案的基础上，所述的U型容器1一端顶盖12顶部装有进料口14，另一端U型壁11底部装有出料口15，外螺带6在旋转时带动物料自进料口14向出料口15运动。

本实施例U型机壳1底部配有若干支撑架16，保证对设备的支撑。

Claims (9)

1.一种自清式双螺带差速混合机，包括U型机壳（1）、设在U型机壳（1）内的由电机驱动的主轴（5）、内螺带（7）和外螺带（6），其特征在于：由二个电机分别驱动外螺带（6）和内螺带（7），且外螺带（6）和内螺带（7）装配后同轴其中，

所述的主轴（5）通过左、右轴承座（91、92）分别固定在U型机壳（1）的左、右侧板（131、132）上，在所述的主轴（5）上设有多个支撑杆，所述的内螺带（7）通过支撑杆固定在主轴（5）上，由电机二（9）驱动；

所述的外螺带（6）是固定在连接驱动盘（2）的多根连接杆上；驱动盘（2）安装在左、右轴承座（91、92）外圈，为带安装孔的驱动盘（2）和从动盘（3），安装孔周向均布在驱动盘（2）和从动盘（2）上，数量相同，位置对应，多个连接杆一端固定在驱动盘安装孔上，另一端固定在从动盘安装孔上，使多个连接杆平行设在主轴（5）外侧，沿周向均距分布，外螺带（6）固定在连接杆外周，电机一（8）带动驱动盘（2）使外螺带（6）转动；外螺带（6）贴近U型机壳（1）内壁的下部。

2.根据权利要求1所述的自清式双螺带差速混合机，其特征在于：所述的电机一和/或电机二为变频电机。

3.根据权利要求1所述的自清式双螺带差速混合机，其特征在于：所述的U型机壳（1）由U型壁（11）、左、右侧板（131、132）和顶盖（12）构成，进料口（14）和出料口（15）分别设在所述U型机壳（1）的二端，所述的进料口（14）设在顶盖（12）上，所述的出料口（15）设在U型壁（11）的底部，分别设在U型机壳（1）的二端。

4.根据权利要求1或2所述的自清式双螺带差速混合机，其特征在于：所述的电机一（8）通过带轮（10）带动驱动盘（2）转动，从而驱动固定在连接杆上的外螺带（6）旋转。

5.根据权利要求4所述的自清式双螺带差速混合机，其特征在于：所述的驱动盘（2）上设有四个驱动盘安装孔，与轮盘（10）轴向套接方向设有键槽（22），通过键槽（22）与平键（81）配合实现轮盘（10）与驱动盘（2）的轴向定位。

6.根据权利要求1或2所述的自清式双螺带差速混合机，其特征在于：所述的电机二（9）为变频电机，所述的主轴（5）固定于从动盘（3）的一端与变频电机直连，变频电机驱动主轴（5）转动，从而驱动固定在多个支撑杆上的内螺带（7）旋转。

7.根据权利要求6所述的自清式双螺带差速混合机，其特征在于：所述的多个支撑杆螺旋排布在主轴（5）上，支撑杆与内螺带（7）内侧连接固定。

8.根据权利要求1所述的自清式双螺带差速混合机，其特征在于：所述的外螺带（6）与U型壁（11）内壁下部的间隙为0.5～1mm。

9.根据权利要求1所述的自清式双螺带差速混合机，其特征在于：所述的左、右侧板（131、132）上设有喷嘴口，与回转式压缩空气配合成为回转式压缩空气喷嘴。

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