本發(fā)明涉及一種振動(dòng)式多軸螺旋攪拌機(jī)，適用于化工、冶金、食品、醫(yī)療等方面的物料攪拌、破碎。

背景技術(shù)：

攪拌機(jī)是進(jìn)行物料攪拌的直接設(shè)備，其功能是把配好的物料拌成均勻且符合質(zhì)量要求的混合物，按照工作原理可分為自落式攪拌機(jī)和強(qiáng)制式攪拌機(jī)兩大類。自落式攪拌機(jī)就是把混合料放在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的攪拌鼓內(nèi)，隨著攪拌鼓的旋轉(zhuǎn)，鼓內(nèi)的葉片把混合料提升到一定的高度，然后靠自重自由撒落下來，從而使各部分物料的相互位置不斷進(jìn)行重新分布而得到均勻拌和。這種攪拌機(jī)功率消耗和易損件的磨損均較小，但拌和強(qiáng)度不夠劇烈。強(qiáng)制式攪拌機(jī)是借助旋轉(zhuǎn)的攪拌裝置對(duì)物料進(jìn)行剪切、擠壓、翻滾和拋出等強(qiáng)制拌和作用，使物料在劇烈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中得到均勻攪拌。這種攪拌機(jī)對(duì)物料的作用強(qiáng)烈，拌和質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，但磨損和功耗大。

目前，在攪拌機(jī)械中臥軸攪拌機(jī)是一種廣泛使用的強(qiáng)制式攪拌設(shè)備?，F(xiàn)存的攪拌裝置工作時(shí)靠近攪拌筒中心部分的速度低，筒壁處的速度高，使得拌筒內(nèi)不同環(huán)形帶的均勻性存在差異，進(jìn)而導(dǎo)致攪拌筒中心部位成為攪拌低效率區(qū)域，低效區(qū)內(nèi)混合料流動(dòng)性差，易與攪拌軸粘附，產(chǎn)生抱軸現(xiàn)象。目前已有針對(duì)這一問題的研究：如專利cn201110350970.0提出的一種聯(lián)軸器同步式雙臥軸振動(dòng)攪拌機(jī)以及專利cn201520294130.0提出的一種強(qiáng)制式振動(dòng)攪拌機(jī)，均采用空心攪拌軸與振動(dòng)軸相嵌套的方式實(shí)現(xiàn)振動(dòng)，研究所提到的方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且振動(dòng)過程中攪拌軸對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的損傷較為嚴(yán)重，可靠性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，提供一種振動(dòng)式多軸旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)，提高現(xiàn)有臥軸攪拌機(jī)的攪拌效率并減小振動(dòng)過程中攪拌軸對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的損傷。

技術(shù)方案：一種振動(dòng)式多軸旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)，其特征在于：包括攪拌筒、彈性支撐、支承底座、三根主攪拌軸、兩根從攪拌軸、攪拌軸支承座、激振裝置以及多軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；

所述攪拌筒通過對(duì)稱設(shè)置在兩側(cè)的若干組彈性支撐水平設(shè)置在所述支承底座上；所述攪拌筒上間隔套接若干限位套筒，所述限位套筒固定在所述支承底座上；所述限位套筒與所述攪拌筒之間留有間隙，間隙大于彈性支撐的最大壓縮量；限位套筒內(nèi)側(cè)設(shè)有彈性墊片，彈性墊片與攪拌筒間仍留有間隙，且間隙小于彈性支撐的最大壓縮量；

所述三根主攪拌軸均水平置于所述攪拌筒內(nèi)并位于攪拌筒的中軸面上，每根攪拌軸通過設(shè)置在所述攪拌筒兩端面的攪拌軸支承座固定，所述攪拌筒與攪拌軸支承座之間通過波紋管密封；所述中間主攪拌軸旋轉(zhuǎn)方向與兩側(cè)主攪拌軸旋轉(zhuǎn)方向相反；中間主攪拌軸與兩側(cè)攪拌軸之間下方的未包絡(luò)區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置一根從攪拌軸，所述從攪拌軸旋向與中間主攪拌軸旋向相同，轉(zhuǎn)速為兩側(cè)主攪拌軸轉(zhuǎn)速的4倍；從攪拌軸的葉片直徑小于兩側(cè)主攪拌軸葉片，且與中間主攪拌軸葉片和兩側(cè)主攪拌軸葉片的間距為待攪拌物料最大粒度直徑的1～2倍；

攪拌機(jī)的進(jìn)料口位于攪拌筒一端的頂部，攪拌機(jī)的出料口位于攪拌筒另一端的底部，所述激振裝置的振動(dòng)臺(tái)面固定在所述攪拌筒的頂部，振動(dòng)臺(tái)面的中心到所述進(jìn)料口的距離為到所述出料口距離的1/2～2/3；所述多軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述攪拌筒的一端。

進(jìn)一步的，所述主攪拌軸上設(shè)有螺旋攪拌葉片，所述螺旋攪拌葉片為滿面式正螺旋面且橫截面形狀為三角形，位于中間的主攪拌軸葉片與兩側(cè)的主攪拌軸葉片的直徑比為1.1～1.3:1，螺距比為1:1.5～2.5，相鄰螺旋葉片的間距為待攪拌物料最大粒度直徑的1～2倍；從攪拌軸的葉片直徑小于兩側(cè)主攪拌軸葉片的1/4直徑，螺距與兩側(cè)主攪拌軸葉片相同。

進(jìn)一步的，所述彈性支撐包括彈簧、行程柱、導(dǎo)向套、彈性蓄能器、底座、緊固鋼圈、液壓油、密封圈；

所述的導(dǎo)向套呈注射針筒型，其筒體頂部設(shè)有端盤，其筒體底部設(shè)有前嘴，前嘴端頭設(shè)有5～10mm的突起臺(tái)階；彈簧穿過行程柱的柱體并設(shè)置于行程柱的端盤與導(dǎo)向套的端盤之間，所述行程柱的柱體的下部位于導(dǎo)向套的筒體內(nèi)腔中，位于所述導(dǎo)向套內(nèi)的柱體端頭安裝有2～3組密封圈；

彈性蓄能器套在所述前嘴外圈，通過多層緊固鋼圈扎緊，所述導(dǎo)向套通過其端頭的螺紋與底座固定連接；所述的液壓油充滿于筒體、前嘴和彈性蓄能器內(nèi)，自由狀態(tài)下筒體內(nèi)液壓油高度等于筒體內(nèi)柱體的長(zhǎng)度；所述的底座通過其端頭法蘭固定安裝于所述支承底座上。

進(jìn)一步的，所述攪拌軸通過軸承與所述攪拌軸支承座連接，所述軸承的外圈和內(nèi)圈分別與攪拌軸支承座和攪拌軸過盈配合。

進(jìn)一步的，所述攪拌筒的頂部上表面為水平面，攪拌筒的底部下表面為弧面；所述進(jìn)料口為兩個(gè)方形的進(jìn)料口，位于所述攪拌筒左端的頂部上表面并沿?cái)嚢柰仓行妮S線對(duì)稱分布；所述出料口為方形，并位于所述攪拌筒右端的底部下表面，方形出料口的面積等于兩個(gè)方形進(jìn)料口的面積和。

進(jìn)一步的，所述多軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速箱、支承塊；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速箱之間通過聯(lián)軸器連接；每根主攪拌軸和從攪拌軸端部均通鍵連接的方式固定有傳動(dòng)齒輪；所述三根主攪拌軸上位于中間位置的為主動(dòng)齒輪，其兩側(cè)為兩從動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪同時(shí)與兩個(gè)從動(dòng)齒輪嚙合；所述從攪拌軸上的傳動(dòng)齒輪分別與相連的兩側(cè)主攪拌軸上的傳動(dòng)齒輪嚙合，所述從攪拌軸上的傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)為所述主攪拌軸上的傳動(dòng)齒輪齒數(shù)的1/4；所述主攪拌軸上位于中間位置的主動(dòng)齒輪通過聯(lián)軸器連接所述減速箱的輸出軸；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速箱固定安裝在支承塊上。

有益效果：1.利用激振裝置帶動(dòng)攪拌筒進(jìn)行振動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)使物料混合更為均勻，尤其可防止?jié)裎锪显跀嚢柽^程中出現(xiàn)的粘連、結(jié)塊等現(xiàn)象。

2.攪拌筒端頭與攪拌軸支承底座端面間裝有波紋管，即保證了攪拌桶振動(dòng)位移的需要，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)攪拌筒的密封，同時(shí)還防止了攪拌筒與攪拌軸支承底座端面的碰撞摩擦。

3.攪拌筒底面為弧形，使物料更易下落、聚攏，可增加攪拌效果。中間攪拌軸及葉片形成的整體結(jié)構(gòu)直徑較大，可減小螺旋葉片與筒壁間隙，保證物料的攪拌質(zhì)量和軸向運(yùn)輸效果。

4.該攪拌機(jī)采用多軸形式，中間主攪拌軸與兩側(cè)主攪拌和從攪拌軸的葉片的在結(jié)構(gòu)、工作方式上都存在較大差別，使得物料在攪拌筒內(nèi)即進(jìn)行輸送方向運(yùn)動(dòng)還進(jìn)行逆方向運(yùn)動(dòng)，增加了物料在攪拌筒內(nèi)的混合時(shí)間和混合效果。

5.限位套筒形狀與攪拌筒形狀一致且略大于攪拌筒，使攪拌筒與限位套筒的接觸面積增大，不僅有效地限制了攪拌筒的振動(dòng)范圍，并且減小了接觸壓力。限位套筒內(nèi)部上下表面均裝有彈性墊片，減輕攪拌筒與限位套筒接觸時(shí)造成的損傷以及噪音。

6.進(jìn)料口數(shù)量為兩個(gè)且并排放置，可允許兩種及以上物料同時(shí)放入，可使物料攪拌更為均勻。出料口面積為兩進(jìn)料口面積之和，避免物料在攪拌筒內(nèi)的囤積或過早下落。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明多軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的端側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明的俯視圖；

圖4是彈性支撐的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。

如圖1、圖3所示的振動(dòng)式多軸旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)，包括攪拌筒7、彈性支撐6、支承底座22、三根主攪拌軸9、兩根從攪拌軸24、攪拌軸支承座3、激振裝置以及多軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。

攪拌筒7通過對(duì)稱設(shè)置在兩側(cè)的三組彈性支撐6水平設(shè)置在支承底座22上。攪拌筒7上間隔套接2個(gè)限位套筒8，限位套筒8固定在支承底座22上。限位套筒8與攪拌筒7之間留有間隙，該間隙大于彈性支撐6的最大壓縮量；限位套筒內(nèi)側(cè)設(shè)有彈性墊片14，彈性墊片14與攪拌筒7間仍留有間隙，且間隙小于彈性支撐6的最大壓縮量。

如圖2所示，三根主攪拌軸9均水平置于攪拌筒7內(nèi)并位于攪拌筒7的中軸面上，每根主攪拌軸9通過設(shè)置在攪拌筒7兩端面的攪拌軸支承座3固定，攪拌筒7與攪拌軸支承座3之間通過10cm長(zhǎng)的波紋管4密封。主攪拌軸9通過軸承2與攪拌軸支承座3連接，軸承2的外圈和內(nèi)圈分別與攪拌軸支承座3和主攪拌軸9過盈配合。

主攪拌軸9上設(shè)有螺旋攪拌葉片10，螺旋攪拌葉片10為滿面式正螺旋面且橫截面形狀為三角形，該結(jié)構(gòu)能使物料能夠獲得較大的離心力，從而向葉片外側(cè)運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)物料間的混合；位于中間的主攪拌軸9葉片與兩側(cè)的主攪拌軸9葉片的直徑比為1.1～1.3:1，該結(jié)構(gòu)使得兩側(cè)物料能夠借助重力向中間集中，但又不至于全部堆積于中間位置使得兩側(cè)葉片失去逆向輸送的作用；螺距比為1:1.5～2.5，該結(jié)構(gòu)使得兩側(cè)主攪拌軸9葉片雖然能夠逆向輸送物料，但其輸送效率遠(yuǎn)低于中間主攪拌軸9葉片的輸送效率，保證物料能夠順利從方形出料口21輸出。為了防止間隙過小導(dǎo)致的卡料和間隙過大導(dǎo)致的攪拌死，相鄰螺旋葉片的間距為待攪拌物料最大粒度直徑的1～2倍，從攪拌軸24的葉片直徑小于兩側(cè)主攪拌軸9葉片的1/4直徑，螺距與兩側(cè)主攪拌軸9葉片相同。

中間主攪拌軸9旋轉(zhuǎn)方向與兩側(cè)主攪拌軸9旋轉(zhuǎn)方向相反；為了減少攪拌筒7內(nèi)的攪拌死區(qū)，中間主攪拌軸9與兩側(cè)攪拌軸9之間下方的未包絡(luò)區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置一根從攪拌軸24，從攪拌軸24旋向與中間主攪拌軸9旋向相同，轉(zhuǎn)速為兩側(cè)主攪拌軸9轉(zhuǎn)速的4倍，在提升從攪拌軸24輸送效率的同時(shí)，增加了該處顆粒運(yùn)動(dòng)劇烈程度，促進(jìn)物料混合效果。從攪拌軸24的葉片直徑小于兩側(cè)主攪拌軸9葉片，且與中間主攪拌軸9葉片和兩側(cè)主攪拌軸9葉片的間距為待攪拌物料最大粒度直徑的1～2倍，使得從攪拌軸24既能盡可能提升作用范圍又不至于發(fā)生因間隙過小而導(dǎo)致的卡料現(xiàn)象，待攪拌物料的最大直徑一般不超過10mm。

攪拌筒7的頂部上表面為水平面，攪拌筒7的底部下表面為弧面，攪拌筒7左端的頂部上表面沿?cái)嚢柰?中心軸線對(duì)稱分布安裝有兩個(gè)方形進(jìn)料口5，攪拌筒7右端的底部下表面安裝有方形出料口21，方形出料口21的面積為兩個(gè)方形進(jìn)料口5的面積和。攪拌筒7的頂部中央位置設(shè)有激振裝置，激振裝置包括激振器11、激振電機(jī)13以及連接在激振器11和激振電機(jī)13之間的傳動(dòng)皮帶12，激振裝置的振動(dòng)臺(tái)面25固定在攪拌筒7的頂部，振動(dòng)臺(tái)面25的中心到進(jìn)料口5的距離為到出料口21距離的1/2～2/3，使得該攪拌機(jī)方形進(jìn)料口5位置處的振動(dòng)幅值小于方形出料口21位置處的幅值，更有力于物料的混合和輸出。

多軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述攪拌筒7的一端，多軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)19、減速箱17、支承塊20。每根主攪拌軸9和從攪拌軸24端部均通鍵連接的方式固定有傳動(dòng)齒輪15，23。三根主攪拌軸9上位于中間位置的為主動(dòng)齒輪，其兩側(cè)為兩從動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪同時(shí)與兩個(gè)從動(dòng)齒輪嚙合，中間主攪拌軸9旋轉(zhuǎn)方向與兩側(cè)主攪拌軸9旋轉(zhuǎn)方向相反，實(shí)現(xiàn)攪拌筒7兩側(cè)物料的逆向運(yùn)動(dòng)。從攪拌軸24上的傳動(dòng)齒輪23分別與相連的兩側(cè)主攪拌軸9上的傳動(dòng)齒輪15嚙合，從攪拌軸24上的傳動(dòng)齒輪23的齒數(shù)為所述主攪拌軸9上的傳動(dòng)齒輪15齒數(shù)的1/4。驅(qū)動(dòng)電機(jī)19和減速箱17之間通過聯(lián)軸器18連接，主攪拌軸9上位于中間位置的主動(dòng)齒輪通過聯(lián)軸器16連接所述減速箱17的輸出軸；驅(qū)動(dòng)電機(jī)19和減速箱16固定安裝在支承塊20上。

如圖4所示，彈性支撐6包括彈性支撐由彈簧6.1、行程柱6.2、導(dǎo)向套6.3、彈性蓄能器6.4、底座6.5、緊固鋼圈6.6、液壓油6.7、密封圈6.8。導(dǎo)向套6.3呈注射針筒型，其筒體6.3.2頂部設(shè)有端盤6.3.1，其筒體6.3.2底部設(shè)有前嘴6.3.3，前嘴6.3.3端頭設(shè)有5～10mm的突起臺(tái)階。彈簧6.1穿過行程柱6.2的柱體6.2.2并設(shè)置于行程柱6.2的端盤6.2.1與導(dǎo)向套6.3的端盤6.3.1之間，彈簧6.1內(nèi)徑略大于行程柱6.2的柱體6.2.2直徑，避免彈簧6.1與柱體6.2.2間的接觸摩擦；彈簧6.1外徑略小于行程柱6.2端盤6.2.1和導(dǎo)向套6.3端盤6.3.1直徑，使得彈簧6.1壓縮膨脹時(shí)直徑不會(huì)超出端盤6.2.1和端盤6.3.1的覆蓋范圍。行程柱6.2的柱體6.2.2的下部位于導(dǎo)向套6.3的筒體6.3.2內(nèi)腔中，柱體6.2.2長(zhǎng)度為彈簧6.1自由狀態(tài)下長(zhǎng)度的2倍。位于導(dǎo)向套6.3內(nèi)的柱體6.2.2端頭安裝有2～3組密封圈6.8，實(shí)現(xiàn)柱體6.2.2在筒體6.3.2內(nèi)的有效約束并將液壓油6.7封閉于筒體6.3.2內(nèi)。

彈性蓄能器6.4套在前嘴6.3.3外圈，通過多層緊固鋼圈6.6扎緊，導(dǎo)向套6.3通過其端頭的螺紋與底座6.5固定連接。筒體6.3.2內(nèi)腔深度為行程柱6.2柱體6.2.2長(zhǎng)度的1.5倍，使的筒體6.3.2內(nèi)能夠填充更多液壓油6.7，提升該液壓結(jié)構(gòu)的液壓彈簧性能，液壓油6.7充滿于筒體6.3.2、前嘴6.3.3和彈性蓄能器6.4內(nèi)，自由狀態(tài)下筒體6.3.2內(nèi)液壓油6.7高度等于筒體6.3.2內(nèi)柱體6.2.2的長(zhǎng)度，使的該結(jié)構(gòu)既能獲得較好的液壓彈簧效果又可以保障柱體6.2.2在筒體6.3.2內(nèi)的有效行程。彈性蓄能器6.4外徑為筒體6.3.2內(nèi)徑的2/3，使得彈性蓄能器6.4在底座6.5容腔內(nèi)有足夠的形變空間；底座6.5通過其端頭法蘭固定安裝于所述支承底座22上。該結(jié)構(gòu)不僅能夠有效緩沖攪拌筒7的振動(dòng)載荷，還能夠?qū)⒛芰窟M(jìn)行儲(chǔ)存并進(jìn)行釋放，實(shí)現(xiàn)行程柱6.2的自回彈，減少能量消耗。

工作時(shí)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)19提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)過減速箱17、聯(lián)軸器18、聯(lián)軸器16、傳動(dòng)齒輪15、傳動(dòng)齒輪23，帶動(dòng)五根攪拌軸持續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行物料攪拌；同時(shí)，由激振電機(jī)13提供振動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)皮帶12帶動(dòng)激振器11產(chǎn)生振動(dòng)，帶動(dòng)攪拌筒7進(jìn)行振動(dòng)。物料經(jīng)進(jìn)料口5進(jìn)入攪拌筒7，經(jīng)攪拌機(jī)構(gòu)連續(xù)攪拌輸送，于出料口21輸出。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。