一种摆线盘组件及摆线驱动式搅拌机构的制作方法

1.本实用新型涉及用于物料搅拌的传动技术，具体而言，涉及一种摆线盘组件及摆线驱动式搅拌机构。


背景技术：

2.摆线减速机，一种采用摆线针齿啮合传动方式的减速装置，一般为两个摆线盘、针及其外周的内齿盘相配合，实现旋转动力的固定轴线输入和输出，达到减速的目的，结构较为复杂，且现有的摆线盘多数为小尺寸设计，适用范围有限。
3.在采用畜禽的粪料为原料制造有机肥时，一般需要将粪料装入发酵罐进行发酵，并对发酵罐里的粪料进行搅拌使其深度发酵，目前大容量的粪料搅拌方式多数采用大功率电机或者液压直接驱动搅拌轴旋转的方式，搅拌能耗较高，对罐体和固定组件也有较高的强度要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种摆线盘组件及摆线驱动式搅拌机构，以解决上述的技术问题。
5.本实用新型提供一种摆线盘组件，包括摆线盘、固定齿盘和偏心轮，所述摆线盘位于所述固定齿盘内并与所述固定齿盘部分地啮合，所述偏心轮与电机连接并驱动摆线盘摆动；所述摆线盘齿顶轮廓线为圆弧，所述固定齿盘齿顶轮廓线以及齿底轮廓线均为圆弧，且固定齿盘齿顶轮廓线和齿底轮廓线圆弧相切。
6.为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述固定齿盘一个周期的齿轮廓线长度(相邻齿顶和齿底两段圆弧的总长度)除以所述摆线盘齿顶圆弧的直径等于一个标准参数π(圆周率)。
7.为了更好的实现本实用新型，进一步的，定义所述固定齿盘的齿数为 z1、所述摆线盘的齿数为z2，则z1-z2≥1。
8.为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述摆线盘一侧表面固定设置有一端盖，所述端盖与所述摆线盘形成一个截面为圆形的柱状腔体，所述偏心轮位于所述柱状腔体内，所述柱状腔体的直径大于所述偏心轮的直径。
9.为了更好的实现本实用新型，进一步的，定义所述柱状腔体具有第一环形边缘和第二环形边缘，所述第一环形边缘的内径大于所述第二环形边缘的内径，所述第二环形边缘外侧的径向和所述第一环形边缘之间的最大距离为l1，定义所述固定齿盘的齿根与齿顶的垂直距离为l2,且l1＝l2。
10.本实用新型还提供一种摆线驱动式搅拌机构，包括上述任意一项方案所述的摆线盘组件，还包括搅拌轴，所述搅拌轴一端与所述摆线盘另一侧表面固定连接，且搅拌轴轴线与摆线盘中心线共线，搅拌轴另一端连接于发酵罐底部。
11.为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述搅拌轴上设有多个搅拌桨，所述搅拌
桨具有倾斜设置的搅拌面。
12.为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述搅拌轴与发酵罐底部间通过金属底座配接，所述底座和所述搅拌轴的下端构造为球铰结构。
13.为了更好的实现本实用新型，进一步的，所述固定齿盘与发酵罐侧壁之间通过固定支架连接，所述电机通过安装架设置在偏心轮上方，电机转轴的轴线与偏心轮旋转中心重合。
14.本实用新型实施例的有益效果是：相比于现有的摆线减速机而言，本实用新型所提供的摆线盘组件仅需一个摆线盘和固定齿盘相配合即可实现摆线盘相对固定齿盘摆动并旋转，以达到减速的目的，同时本实用新型所提供的摆线盘组件可做到较大的尺寸，具有更大的减速比以及更广泛的应用场景。本技术还提供一种具有摆线盘组件的摆线驱动式搅拌机构，相比于现有的搅拌方式，降低了对驱动电机的功率要求，在搅拌轴旋转的同时还会跟随摆线盘摆动，使搅拌轴一边旋转一边进行小范围的上下搅动，实现立体搅动粪料增加搅拌的效果和降低搅拌轴旋转时所遇到的阻力。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为本实用新型实施例提供的摆线盘组件的结构示意图；
17.图2为图1的部分结构剖视图；
18.图3为图1的另一种视角的剖视图；
19.图4为实施例中固定齿盘和摆线盘的部分结构示意图；
20.图5为实施例中摆线盘和固定齿盘的部分齿轮廓示意图；
21.图6为实施例的摆线驱动式搅拌机构安装示意图；
22.图7为实施例的搅拌轴结构示意图；
23.图8为实施例的搅拌轴与底座配合的球铰结构示意图；
24.图9为实施例的电机的安装结构示意图。
25.图标：1-摆线盘；11-电机；111-减速器；12-安装架；2-固定齿盘；21-固定支架；3-偏心轮；31-异形孔；4-端盖；41-柱状腔体；5-搅拌轴； 51-半球体；52-搅拌桨；521-搅拌面；6-底座；61-半球形腔体；7-发酵罐。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的
实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
28.如图1-图5所示，本实用新型实施例提供一种摆线盘组件，包括摆线盘1、固定齿盘2和偏心轮3。
29.其中，摆线盘1外侧及固定齿盘2内侧均设置有可相啮合的齿，摆线盘1设置于固定齿盘2内并与所述固定齿盘2部分地啮合，偏心轮3与电机11的转轴连接，由电机11带动偏心轮3绕旋转中心转动，偏心轮3转动时驱动摆线盘1摆动，由于摆线盘1与偏心轮3之间有一部分齿相啮合，在摆线盘1摆动时会与固定齿盘2发生相对旋转，当固定齿盘2静止不动时摆线盘1即出现转动。
30.摆线盘1齿顶轮廓线为圆弧，摆线盘1齿底的轮廓可不做约束，只需其范围超出啮合时的固定齿盘2区域不会产生干涉即可。固定齿盘2齿顶轮廓线以及齿底轮廓线均为圆弧，且固定齿盘2齿顶轮廓线和齿底轮廓线圆弧相切，在旋转时摆线盘1的齿顶会沿固定齿盘2轮廓表面移动，从而产生旋转。
31.偏心轮3与电机11之间可以采用异形孔31和对应的异形轴相配合，将电机11的动力传递到偏心轮3上。
32.通过上述技术方案，驱动摆线盘1摆动可以采用小功率电机11，使摆线盘1盘在摆动的同时缓速转动，可以达到很好的减速效果，且由于摆线盘1与固定齿盘2之间的配合结构简单，可以将摆线盘组件做到较大的尺寸从而拥有更大的减速比和更广的应用场景。
33.如图5所示，进一步的，固定齿盘2一个周期的齿轮廓线长度(齿顶、齿底两段圆弧的总长度)除以所述摆线盘1齿顶圆弧的直径等于一个标准参数π。图5所示的s3为摆线盘1齿顶圆弧的完整轮廓，s4中两段反向圆弧为固定齿盘2一个周期的齿轮廓。当固定齿盘2一个周期的齿轮廓线长度除以摆线盘1齿顶圆弧的直径等于π时，摆线盘1部分齿能够与固定齿盘2相啮合且不会发生干涉。
34.进一步的，定义所述固定齿盘2的齿数为z1、所述摆线盘1的齿数为 z2，则z1-z2≥1。由于固定齿盘2的齿数大于摆线盘1的齿数，使得摆线盘1相对于固定齿盘2摆动时，二者并未完全地啮合在一起，摆线盘1在偏心轮3的推动下其齿顶不断地从固定齿盘2的齿底移动到齿顶，再移动到齿底，依次进行循环，摆线盘1自身也持续的进行转动，相应的其减速比为z2：1。
35.如图1-4所示，进一步的，摆线盘1一侧表面固定设置有一端盖4，端盖4与摆线盘1之间的固定设置可通过螺栓、焊接等固定方式完成，所述端盖4与所述摆线盘1形成一个截面为圆形的柱状腔体41，所述偏心轮3 位于所述柱状腔体41内，所述柱状腔体41的直径大于所述偏心轮3的轮廓，小于偏心轮3的最大旋转直径。偏心轮3转动时离旋转中心最远处的表面推动柱状腔体41的侧壁，使摆线盘1相应的的发生偏移。
36.如图4所示，进一步的，定义所述柱状腔体41具有第一环形边缘和第二环形边缘，第一环形边缘为偏心轮3旋转时离旋转中心最远处的偏心轮3 轮廓旋转时所形成的轨迹线，同样也是柱状腔体41在被偏心轮3推动时所产生的最大轨迹线，第二环形边缘为柱状腔体41的截面轮廓线，所述第一环形边缘的内径大于所述第二环形边缘的内径，所述第二环形边缘外侧的径向和所述第一环形边缘之间的最大距离为l1，定义所述固定齿盘2的齿根与齿顶的垂直距离为l2,且l1＝l2。
37.进一步的，定义摆线盘1的圆心到其齿顶的长度为l3，定义固定齿盘 2的圆心到其齿根的长度为l4，则l3等于或稍小于l4-l2/2。
38.摆线盘1在被偏心轮3推动产生摆动时偏心轮3所推动的距离与偏心轮3的齿所进入固定齿盘2的齿距离相同，从而保证了偏心轮3转动与摆线轮转动的同步性，同时也避免了转动过程中的干涉。
39.本技术还提供一种摆线驱动式搅拌机构，包括上述的任意方案所述的摆线盘组件，
40.如图6-图9所示，摆线驱动式搅拌机构还包括搅拌轴5，搅拌轴5一端与所述摆线盘1另一侧表面固定连接，且搅拌轴5轴线与摆线盘1中心线共线，搅拌轴5另一端连接于发酵罐7底部。换言之，搅拌轴5连接在发酵罐7的底部，摆线盘组件设置在发酵罐7上方，搅拌轴5垂直连接在摆线盘1端盖4对侧面的中间，当摆线盘1摆动和旋转时摆线盘1会带动搅拌轴5一起运动，使搅拌轴5对发酵罐7里的粪料进行搅拌。由于采用了摆线盘组件对电机11输出的动力进行减速，在经过摆线盘组件的较大减速比后，搅拌轴5的转动速度减慢，搅动力矩增大，使得搅拌轴5可以用小功率的电机11带动，即可完成搅拌工作，同时电机11转动所施加给罐体的反作用力减小，对罐体的强度要求也降低了，此时罐体的制作可采用低成本的材料代替。
41.如图7所示，进一步的，搅拌轴5上设有多个搅拌桨52，搅拌桨52沿搅拌轴5的轴线和周向阵列分布，对发酵罐7内多个位置进行旋转搅拌，搅拌桨52具有倾斜设置的搅拌面521，搅拌轴5旋转时与粪料之间的受力面倾斜设置，减小搅拌时搅拌桨52所受到的阻力，更有利于对粪料的搅拌。
42.如图7、图8所示，进一步的，搅拌轴5与发酵罐7底部间通过金属底座6配接，金属底座6设置于发酵罐7底部的中心，具有较高的强度，用以承载搅拌轴5和搅拌轴5上方连接的摆线盘1，底座6和所述搅拌轴5的下端构造为球铰结构，底座6具有一个半球形腔体61，而搅拌轴5的下端也构造为半球体51，由此，当摇轴设置在底座6内时，摇轴可以相对于底座6旋转和摇摆。配合摆线盘1的摆动和转动的运动方式，当摆线盘1在转动时搅拌轴5也跟随其一起旋转，而摆线盘1摆动时由于搅拌轴5底部采用球铰结构连接，所以搅拌轴5的轴线也会一端以底座6为支点，另一端跟随摆线盘1一起摆动，从而在搅拌时搅拌轴5对粪料进行竖直方向小范围的上下和旋转运动，两个方向同时对粪料进行立体搅拌，增加了搅拌的效果并减小了旋转所受到的阻力。
43.如图9所示，进一步的，固定齿盘2与发酵罐7侧壁之间通过固定支架21连接，固定支架21可以采用多横杆固定在发酵罐7的开口处(两个、三个或是四个横杆环形阵列)，再将固定齿盘2与横杆进行连接。电机11 通过安装架12设置在偏心轮3上方，电机11转轴的轴线与偏心轮3旋转中心重合，安装架12可设置在固定齿盘2上，与摆线盘1之间留有一定的间隙，避免干涉，为更好的将电机11进行安装和支撑，安装架12也可采用多个横杆整列的方式进行安装。在电机11的输出端还可设置减速器111，进一步的进行减速。
44.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。