一种高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱的制作方法

1.本实用新型涉及一种传动齿轮箱，更具体地说，涉及一种高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱。


背景技术：

2.双螺杆挤出机具有强制挤出、高质量、适用范围广、寿命长、混炼塑化性能好等特点，被广泛应用于挤出制品的成型加工。双螺杆挤出机齿轮箱作为双螺杆挤出机传动系统的主要部件，需要承担减速和功率分配两种功能，不仅需要将电机转速降低到挤出机螺杆所需转速，而且还要将输入轴的功率平均分配到两根输出轴上。
3.现有双螺杆挤出机齿轮箱一般具有一根输入轴和两根输出轴，输入轴通过齿轮机构与其中一根输出轴传动连接，同时该输出轴通过中间轴的齿轮传动实现与另一根输出轴的传动。在螺杆挤出机工作时，两根输出轴会受到螺杆的反向作用力，由齿轮箱承受轴向力。由于上述传动结构关系和两根输出轴的中心距限制，两根输出轴需要一长一短设置，长输出轴承受轴向力的轴承一般设置在齿轮箱的后端，而短输出轴一般采用设置在齿轮箱中部的平面串联推力轴承来承受轴向力，并采用滚针轴承实现径向支承，由于短输出轴缺少轴向预紧作用而常常出现短输出轴轴向窜动现象，且容易导致平面串联推力轴承使用寿命降低；并且，由于短输出轴轴向窜动，容易引起的短输出轴和长输出轴两花键相位发生变化，使与之相连的挤出机的两螺杆卡死导致故障。
4.另外，双螺杆挤出机齿轮箱在使用过程中经常需要进行拆装维护，而现有双螺杆挤出机齿轮箱在拆装时需要拆除多段箱体结构，拆装操作繁琐。并且，传统双螺杆挤出机齿轮箱大多采用的是国外引进技术，由于材料及生产工艺的差别，导致国产双螺杆挤出机齿轮箱的传动稳定性和可靠性较差。


技术实现要素：

5.1.实用新型要解决的技术问题
6.本实用新型的目的在于克服现有双螺杆挤出机齿轮箱存在的上述不足，提供一种高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，采用本实用新型的技术方案，利用弹簧向短输出轴的平面串联推力轴承施加弹性作用力，能够防止短输出轴轴向窜动，提高平面串联推力轴承运行稳定性和使用寿命，并且能够防止由于短输出轴轴向窜动而引起两根输出轴花键相位发生变化，避免挤出机的两螺杆卡死导致故障，进而提高了同向平行双螺杆挤出机齿轮箱的输出扭矩和工作稳定性。并且，在箱体后端利用整体后盖板设计，配合长输出轴后端轴承座可拆式连接结构和分段式中间轴设计，方便了齿轮箱的拆装维修，降低了生产和维修成本。
7.2.技术方案
8.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
9.本实用新型的一种高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，包括箱体，所述箱体内
具有高速轴、a输出轴、b输出轴和中间轴，所述a输出轴为长轴，所述b输出轴为短轴，所述高速轴与a输出轴的后端采用齿轮传动，所述a输出轴的后端与中间轴的后端采用齿轮传动，所述中间轴的前端与b输出轴采用齿轮传动，所述a输出轴的后端设有调心推力滚子轴承，所述b输出轴的后端设有平面串联推力轴承，所述b输出轴远离平面串联推力轴承的一端设有平面轴承，所述箱体的前端设有套设在b输出轴外侧的弹簧座，所述弹簧座内设有向平面轴承施加向后弹性作用力的弹簧。
10.更进一步地，所述弹簧在弹簧座上均匀设有4～8个。
11.更进一步地，所述b输出轴的前后两端通过一对b轴滚针轴承支承在箱体内，位于b输出轴前端的b轴滚针轴承与平面轴承之间设有平面轴承压板。
12.更进一步地，所述箱体的后端设有后盖板，所述后盖板封闭箱体上的中间轴后安装孔和a输出轴后安装孔，所述高速轴的后端伸出后盖板，所述a输出轴的后端通过平键和螺丝固定安装有轴承座，所述调心推力滚子轴承安装于轴承座上，所述后盖板与调心推力滚子轴承之间设有大压板。
13.更进一步地，所述中间轴包括第一过桥轴、第二过桥轴和花键套，所述第一过桥轴和第二过桥轴通过花键套同轴连接，所述第一过桥轴的前后两端通过一对第一过桥轴轴承安装在箱体内，所述第二过桥轴的前后两端通过一对第二过桥轴轴承安装在箱体内。
14.更进一步地，所述第一过桥轴轴承和第二过桥轴轴承均为圆锥滚子轴承或调心滚子轴承。
15.更进一步地，所述高速轴的前后两端通过一对高速轴轴承安装在箱体内，所述高速轴轴承为圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承或调心滚子轴承，所述高速轴与箱体之间还设有深沟球轴承。
16.更进一步地，靠箱体外侧的高速轴轴承与箱体之间还设有第一调整圈，靠箱体外侧的第一过桥轴轴承与箱体之间还设有第二调整圈，靠箱体外侧的第二过桥轴轴承与箱体之间还设有第三调整圈。
17.更进一步地，所述a输出轴的后端通过一对a轴轴承安装在箱体内，所述a轴轴承为圆柱滚子轴承或调心滚子轴承；所述箱体的前端设有油封座，所述弹簧座由油封座限位在箱体上，所述a输出轴和b输出轴的前端分别穿过油封座，所述a输出轴的前端与油封座之间还设有a轴滚针轴承。
18.更进一步地，所述a输出轴的后端同轴设有传动大齿轮和a轴传动小齿轮，所述传动大齿轮与高速轴上的高速轴齿轮相啮合，所述a轴传动小齿轮与第二过桥轴上的第一传动齿轮相啮合；所述第一过桥轴上设有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与b输出轴上的b轴传动小齿轮相啮合。
19.3.有益效果
20.采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
21.(1)本实用新型的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，其a输出轴的后端设有调心推力滚子轴承，b输出轴的后端设有平面串联推力轴承，b输出轴远离平面串联推力轴承的一端设有平面轴承，箱体的前端设有套设在b输出轴外侧的弹簧座，弹簧座内设有向平面轴承施加向后弹性作用力的弹簧，利用弹簧向短输出轴的平面串联推力轴承施加弹性作用力，能够防止短输出轴轴向窜动，提高平面串联推力轴承运行稳定性和使用寿命，并且能够
防止由于短输出轴轴向窜动而引起两根输出轴花键相位发生变化，避免挤出机的两螺杆卡死导致故障，进而提高了同向平行双螺杆挤出机齿轮箱的输出扭矩和工作稳定性；
22.(2)本实用新型的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，其弹簧在弹簧座上均匀设有4～8个，利用多个弹簧均匀分布，能够保证短输出轴和平面串联推力轴承受力平稳，进一步提高了输出轴的工作稳定性和轴承的使用寿命；
23.(3)本实用新型的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，其b输出轴的前后两端通过一对b轴滚针轴承支承在箱体内，位于b输出轴前端的b轴滚针轴承与平面轴承之间设有平面轴承压板，利用滚针轴承支撑短输出轴，结构紧凑，能够保证两根输出轴之间的中心距，并且能够有效提高b输出轴的稳定性，减小径向跳动；
24.(4)本实用新型的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，其箱体的后端设有后盖板，后盖板封闭箱体上的中间轴后安装孔和a输出轴后安装孔，高速轴的后端伸出后盖板，a输出轴的后端通过平键和螺丝固定安装有轴承座，利用整体后盖板设计，配合长输出轴后端轴承座可拆式连接结构，方便了齿轮箱的拆装维修，降低了生产和维修成本；
25.(5)本实用新型的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，其中间轴包括第一过桥轴、第二过桥轴和花键套，中间轴采用分段设计，安装和拆卸方便，便于维修，同时也提高了轴承的使用寿命；
26.(6)本实用新型的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，其靠箱体外侧的高速轴轴承与箱体之间还设有第一调整圈，靠箱体外侧的第一过桥轴轴承与箱体之间还设有第二调整圈，靠箱体外侧的第二过桥轴轴承与箱体之间还设有第三调整圈，能够调整轴的轴向间隙，防止各轴发生轴向窜动，提高了传动稳定性；
27.(7)本实用新型的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，其a输出轴的后端通过一对a轴轴承安装在箱体内，a输出轴的前端与油封座之间还设有a轴滚针轴承，a轴轴承为圆柱滚子轴承或调心滚子轴承，中间轴的过桥轴轴承均为圆锥滚子轴承或调心滚子轴承，高速轴轴承为圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承或调心滚子轴承，通过上述轴承的合理设置，进一步提高了齿轮箱的工作可靠性和使用寿命；
28.(8)本实用新型的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，其高速轴与箱体之间还设有深沟球轴承，提高了高速轴的转动稳定性，减小了径向跳动，也提高了高速轴上的各个轴承的使用寿命。
附图说明
29.图1为本实用新型的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱的内部传动结构示意图；
30.图2为图1中k处的局部放大结构示意图。
31.示意图中的标号说明：
32.1、箱体；2、后盖板；3、传动大齿轮；4、第一定位环；5、a轴轴承；6、轴承座；7、平键；8、螺丝；9、大压板；10、调心推力滚子轴承；11、高速轴；12、第一调整圈；13、高速轴轴承；14、挡油环；15、第二定位环；16、深沟球轴承；17、高速轴齿轮；18、a轴传动小齿轮；19、润滑冷却系统；20、调整垫；21、推力轴承压板；22、平面串联推力轴承；23、b轴传动小齿轮；24、a轴滚针轴承挡圈；25、a轴滚针轴承；26、油封座；27、a输出轴；28、b输出轴；29、弹簧；30、弹簧座；
31、平面轴承；32、平面轴承压板；33、b轴滚针轴承；34、b轴滚针轴承挡圈；35、密封盖；36、第二调整圈；37、第一过桥轴轴承；38、第一过桥轴；39、第二传动齿轮；40、第三定位环；41、轴承挡圈；42、轴用卡簧；43、花键套；44、第二过桥轴轴承；45、第一传动齿轮；46、第二过桥轴；47、隔套；48、第三调整圈。
具体实施方式
33.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
34.[实施例]
[0035]
结合图1和图2所示，本实施例的一种高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，包括箱体1，箱体1可采用上下或左右对半拼装结构，且沿轴向可采用分段箱体设计，如可以是一段、两段或三段箱体结构，箱体1可采用铸造工艺制作；箱体1内具有高速轴11、a输出轴27、b输出轴28和中间轴，高速轴11用于与动力装置连接，作为齿轮箱的输入轴，a输出轴27为长轴，b输出轴28为短轴，a输出轴27和b输出轴用于与挤出机的螺杆连接；高速轴11与a输出轴27的后端采用齿轮传动，a输出轴27的后端与中间轴的后端采用齿轮传动，中间轴的前端与b输出轴28采用齿轮传动，高速轴11直接通过齿轮带动a输出轴27旋转，a输出轴27通过齿轮带动中间轴旋转，中间轴再通过齿轮带动b输出轴28旋转，一般来说，a输出轴27与b输出轴28的旋转方向相同，且转速相同，通过齿轮传动比设计，能够实现高速轴11输入的转速和扭矩的减速增扭，并将输出功率平均分配给a输出轴27和b输出轴28。a输出轴27的后端设有调心推力滚子轴承10，调心推力滚子轴承10承担a输出轴27受到的轴向力；b输出轴28的后端设有平面串联推力轴承22，平面串联推力轴承22承担b输出轴28受到的轴向力。由于a输出轴27和b输出轴28之间的中心距限制，且为保证轴的强度，导致b输出轴28无法像a输出轴27那样采用调心推力滚子轴承来承担轴向力，进而导致b输出轴28缺少轴向预紧作用。参照图1和图2所示，为了防止b输出轴28出现轴向窜动，在b输出轴28远离平面串联推力轴承22的一端设有平面轴承31，箱体1的前端设有套设在b输出轴28外侧的弹簧座30，弹簧座30内设有向平面轴承31施加向后弹性作用力的弹簧29。将弹簧29设于平面串联推力轴承22的相反侧，弹簧29的弹性力能够经过b输出轴28向后传递至平面串联推力轴承22，这样，不论b输出轴28是否受到螺杆的轴向力，b输出轴28均不会轴向窜动，提高了b输出轴28和平面串联推力轴承22运行稳定性和轴承的使用寿命，并且能够防止由于短输出轴轴向窜动而引起两根输出轴花键相位发生变化，避免挤出机的两螺杆卡死导致故障。另外，在平面串联推力轴承22的后端还设有推力轴承压板21，用于均匀承受平面串联推力轴承22的轴向推力，调整b输出轴28的轴向间隙。
[0036]
在本实施例中，弹簧29在弹簧座30上均匀设有4～8个，弹簧29的具体数量可根据b输出轴28的轴径确定，一般优选设置6个弹簧29。具体地，可在弹簧座30的一侧端面上均匀设置与所安装弹簧数量相对应的弹簧安装孔，将各个弹簧29安装于弹簧安装孔内，使弹簧的伸出端抵在平面轴承31的一侧端面上，保证了弹簧29工作稳定，进而能够保证短输出轴和平面串联推力轴承受力平稳，进一步提高了输出轴的工作稳定性和轴承的使用寿命。
[0037]
在本实施例中，b输出轴28的前后两端通过一对b轴滚针轴承33支承在箱体1内，位于b输出轴28前端的b轴滚针轴承33与平面轴承31之间设有平面轴承压板32，利用滚针轴承支撑短输出轴，结构紧凑，能够保证两根输出轴之间的中心距，并且能够有效提高b输出轴
的稳定性，减小径向跳动。b轴滚针轴承33采用安装在箱体1内的b轴滚针轴承挡圈34定位。
[0038]
接图1所示，为了方便齿轮箱的拆装维护，在本实施例中，箱体1的后端设有后盖板2，后盖板2封闭箱体1上的中间轴后安装孔和a输出轴后安装孔，高速轴11的后端伸出后盖板2。采用整体后盖板设计，在拆卸后盖板2后即可露出高速轴11、a输出轴和中间轴，便于拆装维护。进一步地，a输出轴27的后端通过平键7和螺丝8固定安装有轴承座6，平键7能够保证a输出轴27与轴承座6同步转动，调心推力滚子轴承10安装于轴承座6上，后盖板2与调心推力滚子轴承10之间设有大压板9。采用长输出轴后端轴承座可拆式连接结构，能够方便地拆装a输出轴及其轴承。
[0039]
另外，在本实施例中，中间轴采用分段设计，即中间轴包括第一过桥轴38、第二过桥轴46和花键套43，第一过桥轴38和第二过桥轴46通过花键套43同轴连接，第一过桥轴38的前后两端通过一对第一过桥轴轴承37安装在箱体1内，第二过桥轴46的前后两端通过一对第二过桥轴轴承44安装在箱体1内。采用分段中间轴设计，安装和拆卸方便，便于维修，同时也提高了轴承的使用寿命。上述的第一过桥轴轴承37和第二过桥轴轴承44均优选采用圆锥滚子轴承或调心滚子轴承，提高了中间轴的工作稳定性。
[0040]
在本实施例中，高速轴11的前后两端通过一对高速轴轴承13安装在箱体1内，高速轴轴承13为圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承或调心滚子轴承，高速轴11与箱体1之间还设有深沟球轴承16，深沟球轴承16与对应的高速轴轴承13(靠近箱体1后侧)之间还依次设有挡油环14和第二定位环15。深沟球轴承16能够提高高速轴11的转动稳定性，减小径向跳动，也提高了高速轴11上的各个轴承的使用寿命。为了保证各轴及轴承的稳定性，靠箱体1外侧的高速轴轴承13与箱体1之间还设有第一调整圈12，靠箱体1外侧的第一过桥轴轴承37与箱体1之间还设有第二调整圈36，靠箱体1外侧的第二过桥轴轴承44与箱体1之间还设有第三调整圈48，调整圈能够调整轴的轴向间隙，防止各轴发生轴向窜动，提高了传动稳定性。上述的第一过桥轴38由箱体1的前端安装，第二过桥轴46由箱体1的后端安装，在箱体1前端用于安装第一过桥轴38的安装孔上还设有密封盖35。
[0041]
在本实施例中，a输出轴27的后端通过一对a轴轴承5安装在箱体1内，a轴轴承5为圆柱滚子轴承或调心滚子轴承；箱体1的前端设有油封座26，弹簧座30由油封座26限位在箱体1上，a输出轴27和b输出轴28的前端分别穿过油封座26，a输出轴27的前端与油封座26之间还设有a轴滚针轴承25，a轴滚针轴承25通过设于油封座26与箱体1前端面之间的a轴滚针轴承挡圈24限位。油封座26与a输出轴27和b输出轴28之间还设有油封，防止出现漏油现象。另外，在高速轴11与后盖板2之间也设有油封。
[0042]
参照图1所示，本实施例的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，其a输出轴27的后端同轴设有传动大齿轮3和a轴传动小齿轮18，a轴传动小齿轮18可一体成型在a输出轴27上，传动大齿轮3可采用平键安装在a输出轴27的后端，在传动大齿轮3与相应侧的a轴轴承5之间还设有第一定位环4，在另一侧的a轴轴承5与箱体1之间还设有用于调整a输出轴27轴向间隙的调整垫20。传动大齿轮3与高速轴11上的高速轴齿轮17相啮合，高速轴齿轮17可一体成型在高速轴11上。a轴传动小齿轮18与第二过桥轴46上的第一传动齿轮45相啮合，第一传动齿轮45可采用平键安装在第二过桥轴46上，第一传动齿轮45的前侧端面与第二过桥轴46上的轴肩定位配合，后侧端面通过设于第一传动齿轮45与靠近箱体1后端的第二过桥轴轴承44之间的隔套47限位；第一过桥轴38上设有第二传动齿轮39，第二传动齿轮39与b输出
轴28上的b轴传动小齿轮23相啮合，第二传动齿轮39可采用平键安装在第一过桥轴38上，b轴传动小齿轮23可一体成型在b输出轴28的后部，第二传动齿轮39的前侧端面与第一过桥轴38上的轴肩定位配合，后侧端面通过设于第二传动齿轮39与靠近箱体1后端的第一过桥轴轴承37之间的第三定位环40限位。靠近箱体1后端的第一过桥轴轴承37的外圈采用轴承挡圈41限位，内圈采用轴用卡簧42限位。
[0043]
本实施例的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，在箱体1上还设有润滑冷却系统19，该润滑冷却系统19可采用油泵实现齿轮箱内各个轴承的润滑与冷却，提高轴承的使用寿命。该润滑冷却系统19为现有技术，对于其具体结构原理在此不再展开说明。
[0044]
本实用新型的高扭矩同向平行双螺杆挤出机齿轮箱，利用弹簧向短输出轴的平面串联推力轴承施加弹性作用力，能够防止短输出轴轴向窜动，提高平面串联推力轴承运行稳定性和使用寿命，并且能够防止由于短输出轴轴向窜动而引起两根输出轴花键相位发生变化，避免挤出机的两螺杆卡死导致故障，进而提高了同向平行双螺杆挤出机齿轮箱的输出扭矩和工作稳定性。并且，在箱体后端利用整体后盖板设计，配合长输出轴后端轴承座可拆式连接结构和分段式中间轴设计，方便了齿轮箱的拆装维修，降低了生产和维修成本。
[0045]
以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。