專利名稱：往復式單螺桿擠出機傳動機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實現(xiàn)各類高分子材料共混改性、母料填充的往復式單螺桿擠出機，尤其是一種往復式單螺桿擠出機傳動機構的改進，屬于橡塑機械技術領域。
背景技術：
瑞士BUSS公司出產(chǎn)的往復式單螺桿擠出機是目前使用較多的塑料共混改性用機械。此機特點為輸送物料的螺牙每圈被切成三段，展開呈現(xiàn)非對稱的四棱形，另外，筒體中裝有三排靜止的銷釘，當螺桿每旋轉(zhuǎn)一周，同時又進行一次往復運動，棱塊與銷釘?shù)南嗷ミ\動使得物料被充分的混煉、良好的混合、溫和的剪切，這樣可以使易降解樹脂、以及高粘性材料的改性共混的難題得到根本解決。
為了實現(xiàn)螺桿既旋轉(zhuǎn)又往復的復合運動，該機的傳動結(jié)構如


圖1所示，電機9主軸的轉(zhuǎn)動傳動相互嚙合的齒輪8和7、與齒輪7同軸固連的齒輪6、與齒輪5同軸固連的內(nèi)齒輪4帶動含組合螺塊的芯軸1轉(zhuǎn)動。該芯軸1與安裝在機架上的兩支承軸承構成偏擺機構，兩支承軸承之間的偏擺軸與一端鉸支在球頭支承3的搖擺軸2構成滑移副銜接，芯軸1與搖擺軸2的軸線見呈現(xiàn)一定的交角。這樣，當電機9啟動后，螺塊與芯軸1組成的螺桿在三級齒輪傳動的帶動下連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時又在搖擺軸2的約束下往復運動。
然而，該機的傳動機構系升降速度等同的往復運動，制造精度高，機構受力狀態(tài)不理想，并且占據(jù)較大空間。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于通過改進設計，提出一種可以實現(xiàn)快回往復運動、并且結(jié)構緊湊的往復式單螺桿擠出機傳動機構。從而進一步提高機器的共混改性性能。
為了達到以上目的，本實用新型的往復式單螺桿擠出機傳動機構包括電機、支承在軸承上的螺桿，所述電機通過齒輪傳動與螺桿銜接，其中所述螺桿與同軸齒輪周向約束、軸向構成滑移副，所述螺桿的一端固連主動行星輪，該主動行星輪與周向約束、軸向可滑移的固定輪共同與支承在圓柱凸輪內(nèi)的行星輪嚙合，構成行星輪系，所述圓柱凸輪空套在所述螺桿的軸上，與該軸形成軸向約束，所述圓柱凸輪外圓表面的曲線凹槽與安裝在機架上的凸輪滾子嚙合。
這樣，當電機主軸的轉(zhuǎn)動通過齒輪傳動帶動螺桿軸旋轉(zhuǎn)的同時，螺桿將通過行星輪系帶動空套在螺桿軸上的圓柱凸輪轉(zhuǎn)動，結(jié)果在安裝于機架上的凸輪滾子和圓柱表面曲線凹槽的作用下，圓柱凸輪一邊轉(zhuǎn)動，一邊軸向往復運動。該往復運動通過行星輪系的牽帶作用，使螺桿也隨之一邊旋轉(zhuǎn)，一邊沿軸向往復運動。
由于本實用新型采用了圓柱凸輪套裝在螺桿軸上以及行星輪支承在圓柱凸輪內(nèi)的設計方案，因此結(jié)構緊湊。此外，只要合理設計圓柱凸輪的曲線凹槽，便很容易實現(xiàn)快回的往復運動，從而有利于物料的分散，提高機器的共混改性性能。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1為現(xiàn)有往復式單螺桿擠出機傳動機構的機構簡圖。
圖2為本實用新型一個實施例的機構簡圖。
具體實施方式
實施例一本實施例的往復式單螺桿擠出機傳動機構如圖2所示，電機9的主軸通過兩級齒輪傳動8、7和6、4與支承在軸承上的螺桿1銜接。該螺桿1與帶動其轉(zhuǎn)動的同軸齒輪4通過滾動花鍵5周向形成約束、軸向構成滑移副。螺桿1的一端固連主動行星輪10，該主動行星輪10與固定輪13共同與支承在圓柱凸輪18內(nèi)的兩對稱行星輪11、12嚙合，構成行星輪系。固定輪13的一端通過固定在機架上的止轉(zhuǎn)軸14形成周向約束、軸向可滑移的銜接關系。圓柱凸輪18的兩端分別空套在螺桿1和固定輪13的軸上，一端通過軸承組16與螺桿軸1形成軸向約束。圓柱凸輪18的外圓表面制有快回特性的非對稱往復運動曲線凹槽，與安裝在機架上的兩對稱凸輪滾子15徑向嚙合。
電機9啟動后，通過兩級齒輪8、7和6、4以及滾動花鍵5帶動螺桿軸1和主動行星輪10旋轉(zhuǎn)。由于固定輪13受到止轉(zhuǎn)軸14的約束，只能軸向移動而不能轉(zhuǎn)動，因此使得行星輪系中的行星輪11、12既作自轉(zhuǎn)又作公轉(zhuǎn)，從而帶動圓柱凸輪18以螺桿軸1的1/2轉(zhuǎn)速作同向旋轉(zhuǎn)。
因為圓柱凸輪18的軸向受到兩徑向嚙合凸輪滾子15的約束，因此在旋轉(zhuǎn)的同時，還按凸輪曲線設定的規(guī)律往復運動。又因圓柱凸輪18與螺桿軸1軸向有約束關系，而螺桿軸1與滾動花鍵5軸向為滑移副關系，因此圓柱凸輪18的往復運動也拖動螺桿軸1往復運動。其往復運動的規(guī)律由曲線特性決定，由于其升曲線所占圓周角大、降曲線所占圓周角小，因此升程為慢速、降程為快速。
實驗證明，本實施例的往復式單螺桿擠出機傳動機構具有以下顯著優(yōu)點1、具有快回特性的往復運動使得存在于筒體和螺桿螺塊之間的物流由有序運動變成無序運動，因此一方面，有利于物料的分散，改善分布效果，提高了機器的共混改性性能；另一方面，可使螺塊上間斷螺牙開口的圓周角相對減小15％左右，有利于減小回流量，提高物料輸送效率。
2、行星輪系的巧妙應用不僅使機構的結(jié)構緊湊，體積縮小了近50％，而且大大改善了機構的受力狀況，增強了機構的強度和剛度；同時由于圓柱凸輪的轉(zhuǎn)速僅為螺桿軸的1/2，因此轉(zhuǎn)動慣量小，減小了振動。
3、新穎的滾動花鍵設置變滑動摩擦為滾動摩擦，加上作用力的合理對稱分布，使得本實施例機構的傳動效率明顯提高。
4、制造工藝性好，生產(chǎn)成本較低。
除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種往復式單螺桿擠出機傳動機構，包括電機(9)、支承在軸承上的螺桿(1)，所述電機(9)通過齒輪傳動與螺桿(1)銜接，其特征在于所述螺桿(1)與同軸齒輪(4)周向約束、軸向構成滑移副，所述螺桿(1)的一端固連主動行星輪(10)，該主動行星輪(10)與周向約束、軸向可滑移的固定輪(13)共同與支承在圓柱凸輪(18)內(nèi)的行星輪(11、12)嚙合，構成行星輪系，所述圓柱凸輪(18)空套在所述螺桿(1)的軸上，與該軸形成軸向約束，所述圓柱凸輪(18)外圓表面的曲線凹槽與安裝在機架上的凸輪滾子(15)嚙合。
2.根據(jù)權利要求1所述往復式單螺桿擠出機傳動機構，其特征在于所述該螺桿(1)與帶動其轉(zhuǎn)動的同軸齒輪(4)通過滾動花鍵(5)周向形成約束、軸向構成滑移副。
3.根據(jù)權利要求2所述往復式單螺桿擠出機傳動機構，其特征在于所述固定輪(13)的一端通過固定在機架上的止轉(zhuǎn)軸(14)形成周向約束、軸向可滑移的銜接關系。
4.根據(jù)權利要求2或3所述往復式單螺桿擠出機傳動機構，其特征在于所述圓柱凸輪(18)的兩端分別空套在螺桿(1)和固定輪(13)的軸上，一端通過軸承組(16)與螺桿軸(1)形成軸向約束。
5.根據(jù)權利要求2或3所述往復式單螺桿擠出機傳動機構，其特征在于所述圓柱凸輪(18)的外圓表面制有快回特性的非對稱往復運動曲線凹槽，與安裝在機架上的兩對稱凸輪滾子(15)徑向嚙合。
專利摘要本實用新型涉及一種往復式單螺桿擠出機傳動機構，屬于橡塑機械技術領域。該機構包括電機、支承在軸承上的螺桿，所述電機通過齒輪傳動與螺桿銜接，其中所述螺桿與帶動其轉(zhuǎn)動的同軸齒輪周向約束、軸向構成滑移副，所述螺桿的一端固連主動行星輪，該主動行星輪與周向約束、軸向可滑移的固定輪共同與支承在圓柱凸輪內(nèi)的行星輪嚙合，構成行星輪系，所述圓柱凸輪空套在所述螺桿的軸上，與該軸形成軸向約束，所述圓柱凸輪外圓表面的曲線凹槽與安裝在機架上的凸輪滾子嚙合。本實用新型結(jié)構緊湊，有利于物料的分散，進一步改善了物料的分布效果，提高了機器的共混改性性能。
文檔編號B29C47/38GK2628253SQ0325989
公開日2004年7月28日 申請日期2003年7月29日 優(yōu)先權日2003年7月29日
發(fā)明者楊耀慈, 劉光知 申請人:南京科亞實業(yè)有限公司