一种椭圆齿轮传动变速搅拌装置及反应釜的制作方法

1.本发明属于搅拌装置技术领域，具体是涉及一种椭圆齿轮传动变速搅拌装置及反应釜。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.搅拌装置在工业生产中的应用极为广泛，随着工业科技的发展，工业生产对设备要求逐渐复杂化，现代的机械设备都面临更高的精度、更好的效果的要求，对于搅拌设备的发展来说，传统的搅拌器在工业应用上凸显出越来越多的问题，新型搅拌装置的研究研发已经迫在眉睫。通过混沌混合理论的研究，进行复杂流动路径的流体间会引发强烈对流，通过诱发混沌的方式，不需要借助机械装置，就能增强混合效果。
4.发明人发现，目前的搅拌装置中普遍采用液压变速和电机变速这两种方式。其中液压变速装置大体结构由液压泵和液压马达组合而成，是一种可以轻松实现无级变速的液压变速装置，优点是能够提供非常大动力，缺点是其变速不够稳定，还会发出噪音，引发震动。电机变速能够实现变速还有换向等一系列的操作，而且因为其方便、迅捷，是目前很主要的变速方法。但现在的电机也大都有效率低、耗电多、体积大、噪音大、容易损坏等一系列缺点。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种椭圆齿轮传动变速搅拌装置，该装置通过机械变速的方式，在第一转轴在转速不变的情况下，与之相连接的第二转轴能够自动实现变速。
6.本发明实施例提供了一种椭圆齿轮传动变速搅拌装置,包括固定架，固定架上设有n根能够同时转动的第一转轴，其中n≧2，所述n根第一转轴相互平行，且每根第一转轴上设有第一椭圆齿轮，在固定架上n根第一转轴所围成区域的中间位置设有第二转轴，第二转轴上固定连接有第二椭圆齿轮和搅拌器，第一椭圆齿轮与第二椭圆齿轮啮合，n个第一椭圆齿轮同时转动能够带动第二椭圆齿轮同步转动，且第二椭圆齿轮的转速能够呈现正弦变化。
7.进一步地，固定架上设有第三转轴，第三转轴分别通过传动机构与第一转轴相连接，第三转轴转动的同时能够通过所述传动机构带动所述n根第一转轴同时转动。
8.进一步地，所述传动机构为齿轮传动机构或链轮传动机构。
9.进一步地，所述搅拌器为搅拌浆或螺旋叶片。
10.进一步地，第一椭圆齿轮和第二椭圆齿轮的中心设有凹槽，且凹槽的深度不超过椭圆齿轮厚度的三分之一。
11.进一步地，所述固定架上均设有固定第一转轴、第二转轴以及第三转轴的通孔，第二转轴和第三转轴均设置在n根第一转轴的中间位置，所述传动机构设置在固定架的外部，
第一椭圆齿轮和第二椭圆齿轮设置在固定架内。
12.本发明实施例还提供了一种反应釜,该反应釜包括反应釜筒体，在所述反应筒筒体内安装有上述任一项所述一种椭圆齿轮传动搅拌装置。
13.进一步地，所述搅拌装置中的固定架安装在反应釜筒体的内壁上，且该装置中的驱动轴的顶部设置在反应釜筒体的外部，且顶部连接驱动件。
14.进一步地，反应釜筒体的外壁面上套装有夹套筒体，所述夹套筒体上设有冷却水进水管和冷却水出水管。
15.进一步地，反应筒筒体的顶部通过法兰连接反应釜端盖，所述反应釜端盖上设有进气管和进料管，反应筒筒体的底部设有出料管。
16.本发明的有益效果如下：
17.本发明通过在固定架上设置n根第一转轴，其中n根第一转轴所围成区域的中间位置设有第二转轴，第一转轴和第二转轴中间通过一对相互啮合的椭圆齿轮相连接，这样能够使得第一转轴在转速不变的情况下，能够通过椭圆齿轮带动第二转轴在转速上自动实现变化，且第二转轴在转速上呈现正弦变化，同时第二转轴上设有搅拌器，这样搅拌器搅拌的时候速度转折点也没有太大波动，第二转轴的变速旋转能够有效增强混沌，提高搅拌效果。
附图说明
18.图1为本实施例1提供的椭圆齿轮传动变速搅拌装置的整体结构图；
19.图2为本实施例1提供的椭圆齿轮传动变速搅拌装置中椭圆齿轮的结构图；
20.图3为本实施例1提供的椭圆齿轮传动变速搅拌装置中固定架的结构图；
21.图4为本发明实施例1三阶椭圆齿轮副仿真转速图；
22.图5为本发明实施例1三阶椭圆齿轮副从动轮理论转速图；
23.图6为本实施例1提供的椭圆齿轮传动变速搅拌装置中固定架的结构图；
24.图中：1、固定架，101、第一层连接板，102、第二层连接板，103、第三层连接板，104、固定孔，2、第一转轴，3、第二转轴、4、第一椭圆齿轮，5、第二椭圆齿轮，6、搅拌器、7、第三转轴，8驱动齿轮、9从动齿轮、10、反应筒筒体、11、夹套筒体、12、反应釜上封、13、进料管、14、进气管、15、出料管、16、冷却水进水管、17、冷却水出水管、18、电机架、19、驱动电机、20、减速器。
具体实施方式
25.实施例一：
26.如图1所示，本实施例提供了一种椭圆齿轮传动变速搅拌装置，该装置主要包括一个固定架1以及设置在固定架的两个第一转轴2，在固定架这两个第一转轴2的中间位置设有第二转轴3，其中第一转轴2与第二转轴3相互平行，第一转轴2的底部的连接有一个三阶的第一椭圆齿轮4，第二转轴的顶部也安装有一个三阶的第二椭圆齿轮5，第一椭圆齿轮与第二椭圆齿轮能够啮合，这样通过第一转轴2的转动从而带动第二转轴3的转动，所述第二转轴3的底部还连接有搅拌器6。
27.在本实施例中固定架的顶部设有第三转轴7，第三转轴7与第二转轴3相平行，第三转轴7设置在两个第一转轴2的中间，且第三转轴7通过传动机构与两侧的第一转轴2相连
接，通过驱动第三转轴7转动可以带动这两个第一转轴2同时转动，进而带动第二转轴3转动。
28.所以本实例提供的椭圆齿轮传动变速搅拌装置通过驱动两个第一转轴2同时转动，然后通过第一转轴2底部的第一椭圆齿轮4与第二椭圆齿轮5啮合传动，实现第二转轴3上搅拌浆的变速转动，其中第二转轴3的转速能够实现正弦变化，并且在第三转轴7速度不变的情况下，第二转轴3的转速一直在变换，且速度的转折点也没有太大的拨动，这样第二转轴3上搅拌桨的变速旋转能够有效增强混沌，提高搅拌效果。
29.为了提交搅拌效果，本发明中的第二转轴3上的搅拌器不仅仅限于本实施例中的搅拌浆，也可以是螺旋搅拌叶片等。
30.具体地，本实施例中的第三转轴7通过传动机构分别与两根第一转轴2相连接，所述传送机构可以齿轮传动机构，比如如图1所示，其中第三转轴7的底部连接有驱动齿轮8，在第一转轴2的顶部连接有从动齿轮9，驱动齿轮8与从动齿轮9啮合，这样通过齿轮传动能够带动第一转轴2的转动。
31.本实施例中上述齿轮传动机构也可以替换成链条传动机构，通过链条传动机构控制两个第一转轴2同时转动。
32.当然，本实施例中的第三转轴7也可以省略，每个第一转轴的顶部分别连接一个驱动机构，通过这些驱动结构同时驱动第一转轴转动，但是这种控制比较复杂，控制精度比较高，因为需要保证这两根第一转轴同时转动。
33.所以，本实施例中的第三转轴上的传动齿轮通过与第一转轴上端的啮合小齿轮啮合，将转矩传递给第一转轴，第一转轴的转速提高，并通过下端连接的第一椭圆齿轮与第二转轴上连接的第二椭圆齿轮啮合，将转矩最终传递给第二转轴，第二转轴转速相比第三转轴进一步提升。
34.如图1
‑
图2所示，本实施例中第一椭圆齿轮4和第二椭圆齿轮5结构都相同，优选地，第一椭圆齿轮4和第二椭圆齿轮5均为三阶的椭圆齿轮，也就说有个三个对角，这样能够在第二转轴在转速呈正弦变化的基础上，变化平稳流畅，第二转轴的转速整体呈现出一个平滑的正弦变换，且在速度转折点也没有太大的拨动，参见图4和图5。
35.本发明第一椭圆齿轮和第二椭圆齿轮也可以采用二阶的椭圆齿轮，采用二阶的椭圆齿轮第二转轴在速度转折点变换的比较平缓，效果不如三阶的椭圆齿轮，如果采用四阶的椭圆齿轮，第二转轴上的第二椭圆齿轮也是四阶，这样第二转轴的速度变化的有点大，所以针对不同搅拌混合工艺调节条件，可以旋转不同的椭圆齿轮的阶数或者尺寸的改变，从而得到合适的速度曲线，以此来提升搅拌混合的效果。
36.进一步地，如图3所示，本实施例中的固定架主要为一个矩形框架，在该矩形框架内部设有三层连接板，分别为第一层连接板101、第二层连接板102以及第三层连接板103，其中这三层连接板上均设有固定第一转轴、第二转轴以及第三转轴的固定孔104，其中第一转轴固定孔设置在这三层连接板的两端，第二转轴固定孔和第三转轴固定孔设置在这三层连接板的中间位置，并且第三转轴与第一转轴之间相连接的传动机构设置在固定架的顶部，第二转轴与第一转轴相之间相连接的椭圆齿轮设置在固定架的内部。
37.当然，本发明的中的固定架也可以是一个圆柱型框架，或者说，第一转轴也可以是两根以上，三根或者四根等，当多于2根的时候，第一转轴呈圆周分布，那么第二转轴设置在
第一转轴所围成的区域的中间位置上，其中第一转轴的数量越多，那么与第二椭圆齿轮啮合的第一椭圆齿轮就越多，第二转轴转动就更平稳，传动效果就越好，同样的每个第一转轴的底部分别连接一个第一椭圆齿轮，这些第一椭圆齿轮分别与第二转轴上的第二转轴分别啮合，这样通过周围的第一椭圆齿轮同时转动从而带动中间的第二椭圆齿轮同步转动。
38.进一步地，本实施例中的第一椭圆齿轮和第二椭圆的中间位置进行开槽优化处理，也就是说第一椭圆齿轮和第二椭圆齿轮的中间设有一个凹槽41，该凹槽41的深度不能超过椭圆齿轮厚度的三分之一，这样椭圆齿轮通过去除部分质量，减少转动惯量，来减小惯性力对变速器带来的影响。
39.实施例二：
40.如图6所示，本发明实施例还公开了一种反应釜，该反应釜设有反应釜筒体10，上述实施例公开的椭圆齿轮传动变速搅拌装置固定在反应筒筒体10的内壁上。
41.如图4所示，本实施例中反应釜筒体10的外部设有夹套筒体11，该夹套筒体11与反应釜筒体10焊接在一起，
42.进一步地，所述反应釜筒体10的顶部通过法兰连接一个反应釜上封12，所述反应釜上封头12上设有进料管13和进气管14，同时反应釜筒体10的底部设有出料管15，这样工作人员能够通过反应釜筒体10上加入待搅拌的物料，当搅拌好的物料能够通过出料管15排出。
43.本实施例中所述夹套筒体11的上部设有冷却水进水管16和冷却水出水管17，通过该夹套筒体11内流动冷却水，可以对筒体的外壁进行降温，同时所述进料管、出料管和进气管以及冷却水进管、冷却水出管上均安装有阀门，用于控制相应管道的导通和闭合。
44.进一步地，本实施例中的反应釜上封12的顶部通过法兰连接一个电机架18，所述电机架18上设有驱动电机19和减速器20，所述驱动电机19与减速器20相连接，减速器20的输出轴通过联轴器与变速搅拌装置中的第三转轴7相连接，这样通过驱动电机19可以带动内部搅拌装置中的搅拌器进行转动从而实现对筒体内的物料进行搅拌，具体地，本实施例中的驱动电机采用y型异步电机与二级摆线针轮减速器，y型异步电机与二级摆线针轮减速器固定在筒体上方的机架上。
45.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
46.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。