本實(shí)用新型涉及雙螺桿擠出設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于雙螺桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置。

背景技術(shù)：

雙螺桿擠出設(shè)備憑借其良好的混合性能和加工性能，已廣泛應(yīng)用于食品、藥品、聚合物加工等行業(yè)。根據(jù)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向劃分，雙螺桿擠出機(jī)主要分為同向雙螺桿擠出機(jī)和異向雙螺桿擠出機(jī)。目前，無論同向或者異向雙螺桿擠出生產(chǎn)線，多為左右螺桿轉(zhuǎn)速比固定，只可通過更換螺桿組合適用于不同材料的加工與制備，因此，這類設(shè)備具備一定的使用局限性，急需尋求一種新型的方法解決。

另外，雙螺桿擠出裝置實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速比切換的關(guān)鍵在于提供不同轉(zhuǎn)速比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，配合一定的螺桿構(gòu)型即可完成?，F(xiàn)有雙螺桿擠出設(shè)備常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸速度比固定不變，但根據(jù)加工對(duì)象需要切換不同構(gòu)型，不同速比的螺桿，如果要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速比的切換，需要更換全部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，增加了制造周期和生產(chǎn)成本，因此，有必要對(duì)其傳動(dòng)裝置進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于雙螺桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)在不更換雙螺桿機(jī)構(gòu)的前提下，根據(jù)物料的需要改變螺桿機(jī)構(gòu)中兩個(gè)螺桿的轉(zhuǎn)速比，縮短生產(chǎn)周期并降低設(shè)備成本。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種用于雙螺桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置，設(shè)于雙螺桿機(jī)構(gòu)與螺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間，轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置包括輸入軸、第一輸出軸、第二輸出軸、輔助轉(zhuǎn)軸、第一齒輪組、第二齒輪組、第三齒輪組和第四齒輪組，輸入軸與第一輸出軸之間通過第一齒輪組連接，第一輸出軸與輔助轉(zhuǎn)軸之間通過第二齒輪組和第三齒輪組連接，輔助轉(zhuǎn)軸與第二輸出軸之間通過第四齒輪組連接；第二齒輪組與第三齒輪組的傳動(dòng)比不同，且第二齒輪組與第三齒輪組之間設(shè)有切換機(jī)構(gòu)；輸入軸的輸入端與螺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，第一輸出軸和第二輸出軸的輸出端分別與雙螺桿機(jī)構(gòu)連接。其中，通過切換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第二齒輪組或第三齒輪組的狀態(tài)切換，使其處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)或傳動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)由第一齒輪組、第二齒輪組、第四齒輪組組成的第一種傳動(dòng)模式或由第一齒輪組、第三齒輪組、第四齒輪組組成的第二種傳動(dòng)模式，由于第二齒輪組與第三齒輪組的傳動(dòng)比不同，因此，雙螺桿機(jī)構(gòu)中兩個(gè)螺桿的最終轉(zhuǎn)速比也不同，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速比的改變。

所述切換機(jī)構(gòu)包括變速推桿、止向環(huán)、第一同步器、第二同步器和限位組件，第一同步器、止向環(huán)和第二同步器同軸設(shè)于輔助轉(zhuǎn)軸上，止向環(huán)設(shè)于第一同步器與第二同步器之間，止向環(huán)上設(shè)置變速推桿，變速推桿上設(shè)有限位組件；第二齒輪組處于傳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，第一同步器與第二齒輪組連接，第三齒輪組處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；第三齒輪組處于傳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，第二同步器與第三齒輪組連接，第二齒輪組處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。使用時(shí)，止向環(huán)兩側(cè)分別嵌于第一同步器和第二同步器內(nèi)，當(dāng)?shù)诙X輪組需要進(jìn)入傳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，撥動(dòng)變速推桿，使第一同步器嵌入第二齒輪組中設(shè)于輔助轉(zhuǎn)軸上的齒輪內(nèi)，帶動(dòng)第二齒輪組隨著輔助轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入傳動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)第三齒輪組處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)?shù)谌X輪組需要進(jìn)入傳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，撥動(dòng)變速推桿，使第二同步器嵌入第三齒輪組中設(shè)于輔助轉(zhuǎn)軸上的齒輪內(nèi)，帶動(dòng)第三齒輪組隨著輔助轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入傳動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)第二齒輪組處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；變速推桿被撥動(dòng)后，通過限位組件限制其產(chǎn)生往復(fù)晃動(dòng)，避免第一同步器脫離第二齒輪組或第二同步器脫離第三齒輪組。

所述限位組件包括T型固定塊、彈簧拉桿和限位桿，T型固定塊中部帶有空腔，彈簧拉桿和限位桿分別設(shè)于空腔的兩端，空腔內(nèi)設(shè)有彈簧，彈簧拉桿和限位桿之間通過彈簧連接，限位桿的末端與變速推桿的側(cè)面相接觸。使用時(shí)，限位組件的默認(rèn)狀態(tài)為限位桿伸出擋住變速推桿側(cè)面，當(dāng)需要撥動(dòng)變速推桿時(shí)，拉動(dòng)彈簧拉桿，彈簧拉桿通過彈簧帶動(dòng)限位桿后退，從而使變速推桿可以撥動(dòng)。

所述變速推桿包括相連接的手柄段和固定段，固定段呈半圓環(huán)的形狀，手柄段與半圓環(huán)的中部連接，半圓環(huán)的兩端與止向環(huán)連接。

所述轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置還包括箱體，輸入軸、第一輸出軸、第二輸出軸、輔助轉(zhuǎn)軸、第一齒輪組、第二齒輪組、第三齒輪組、第四齒輪組和切換機(jī)構(gòu)均設(shè)于箱體內(nèi)，輸入軸的輸入端、第一輸出軸的輸出端和第二輸出軸的輸出端分別伸出箱體外。

所述切換機(jī)構(gòu)還包括固定桿，固定桿與變速推桿相垂直設(shè)置，變速推桿中部與固定桿鉸接，固定桿的兩端分別固定于箱體上。

上述轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置的各個(gè)齒輪中，第二齒輪組和第三齒輪組中設(shè)于輔助轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)齒輪非固定于軸承上，從而可實(shí)現(xiàn)通過切換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)或傳動(dòng)狀態(tài)，其他齒輪均是通過軸承固定于相應(yīng)的轉(zhuǎn)軸(即輸入軸、輸出軸或輔助轉(zhuǎn)軸)上。

作為一種優(yōu)選方案，所述第一齒輪組的傳動(dòng)比為3:1，第四齒輪組的傳動(dòng)比為1:3。

作為一種優(yōu)選方案，所述第二齒輪組的傳動(dòng)比為3:1。

作為一種優(yōu)選方案，所述第三齒輪組的傳動(dòng)比為6:1。

上述各齒輪組中，傳動(dòng)比均為主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速之比。

本實(shí)用新型通過上述裝置可實(shí)現(xiàn)一種用于雙螺桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)方法，具體為：在雙螺桿機(jī)構(gòu)的使用過程中，第一齒輪組和第四齒輪組始終處于傳動(dòng)狀態(tài)，第二齒輪組和第三齒輪組在切換機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，其中一組處于傳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，則另一組處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；通過對(duì)第二齒輪組和第三齒輪組設(shè)置不同的傳動(dòng)比，從而改變雙螺桿機(jī)構(gòu)中兩個(gè)螺桿的轉(zhuǎn)速比。

上述轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置中，各齒輪組的傳動(dòng)比可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整更換，從而實(shí)現(xiàn)雙螺桿機(jī)構(gòu)的多種轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速比調(diào)節(jié)；同時(shí)還可以更多不同傳動(dòng)比的齒輪組及切換機(jī)構(gòu)，通過切換機(jī)構(gòu)選擇符合實(shí)際需要的齒輪組進(jìn)行傳動(dòng)，從而改變第一輸出軸與第二輸出軸的轉(zhuǎn)速比，進(jìn)而改變雙螺桿機(jī)構(gòu)中兩個(gè)螺桿的轉(zhuǎn)速比。

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

本轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置及方法是針對(duì)雙螺桿擠出設(shè)備而設(shè)計(jì)的，其原理簡(jiǎn)單，但可實(shí)現(xiàn)在不更換雙螺桿機(jī)構(gòu)的前提下，根據(jù)物料的需要改變螺桿機(jī)構(gòu)中兩個(gè)螺桿的轉(zhuǎn)速比，縮短生產(chǎn)周期并降低設(shè)備成本。該裝置具有廣泛的適用性和加工性能，可廣泛用于高分子聚合物或合金材料的制備、反應(yīng)擠出、功能材料制備等。

附圖說明

圖1為本轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置應(yīng)用于雙螺桿機(jī)構(gòu)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(該圖中未顯示箱體的頂板)。

圖3為本轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖2的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4中去除箱體各側(cè)板后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為切換機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圖6的A方向視圖。

圖8為圖6的B方向視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

本實(shí)施例一種用于雙螺桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置1，如圖1所示，設(shè)于雙螺桿機(jī)構(gòu)2與螺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)3之間，如圖2-5所示，轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置包括輸入軸4、第一輸出軸5、第二輸出軸6、輔助轉(zhuǎn)軸7、第一齒輪組8、第二齒輪組9、第三齒輪組10和第四齒輪組11，輸入軸與第一輸出軸之間通過第一齒輪組連接(即第一齒輪組中相嚙合的兩個(gè)齒輪分別設(shè)于輸入軸和第一輸出軸上)，第一輸出軸與輔助轉(zhuǎn)軸之間通過第二齒輪組和第三齒輪組連接(即第二齒輪組中相嚙合的兩個(gè)齒輪分別設(shè)于第一輸出軸和輔助轉(zhuǎn)軸上，第三齒輪組中相嚙合的兩個(gè)齒輪也分別設(shè)于第一輸出軸和輔助轉(zhuǎn)軸上)，輔助轉(zhuǎn)軸與第二輸出軸之間通過第四齒輪組連接(即第四齒輪組中相嚙合的兩個(gè)齒輪分別設(shè)于輔助轉(zhuǎn)軸和第二輸出軸上)；第二齒輪組與第三齒輪組的傳動(dòng)比不同，且第二齒輪組與第三齒輪組之間設(shè)有切換機(jī)構(gòu)12；輸入軸的輸入端與螺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，第一輸出軸和第二輸出軸的輸出端分別與雙螺桿機(jī)構(gòu)連接。其中，通過切換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第二齒輪組或第三齒輪組的狀態(tài)切換，使其處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)或傳動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)由第一齒輪組、第二齒輪組、第四齒輪組組成的第一種傳動(dòng)模式或由第一齒輪組、第三齒輪組、第四齒輪組組成的第二種傳動(dòng)模式，由于第二齒輪組與第三齒輪組的傳動(dòng)比不同，因此，雙螺桿機(jī)構(gòu)中兩個(gè)螺桿的最終轉(zhuǎn)速比也不同，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速比的改變。

如圖6-8所示，切換機(jī)構(gòu)包括變速推桿13、止向環(huán)14、第一同步器15、第二同步器16和限位組件17，第一同步器、止向環(huán)和第二同步器同軸設(shè)于輔助轉(zhuǎn)軸上，止向環(huán)設(shè)于第一同步器與第二同步器之間，止向環(huán)上設(shè)置變速推桿，變速推桿上設(shè)有限位組件；第二齒輪組處于傳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，第一同步器與第二齒輪組連接，第三齒輪組處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；第三齒輪組處于傳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，第二同步器與第三齒輪組連接，第二齒輪組處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。使用時(shí)，止向環(huán)兩側(cè)分別嵌于第一同步器和第二同步器內(nèi)，當(dāng)?shù)诙X輪組需要進(jìn)入傳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，撥動(dòng)變速推桿，使第一同步器嵌入第二齒輪組中設(shè)于輔助轉(zhuǎn)軸上的齒輪內(nèi)，帶動(dòng)第二齒輪組隨著輔助轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入傳動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)第三齒輪組處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)?shù)谌X輪組需要進(jìn)入傳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，撥動(dòng)變速推桿，使第二同步器嵌入第三齒輪組中設(shè)于輔助轉(zhuǎn)軸上的齒輪內(nèi)，帶動(dòng)第三齒輪組隨著輔助轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入傳動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)第二齒輪組處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；變速推桿被撥動(dòng)后，通過限位組件限制其產(chǎn)生往復(fù)晃動(dòng)，避免第一同步器脫離第二齒輪組或第二同步器脫離第三齒輪組。

如圖6所示，限位組件包括T型固定塊17-1、彈簧拉桿17-2和限位桿17-3，T型固定塊中部帶有空腔，彈簧拉桿和限位桿分別設(shè)于空腔的兩端，空腔內(nèi)設(shè)有彈簧，彈簧拉桿和限位桿之間通過彈簧連接，限位桿的末端與變速推桿的側(cè)面相接觸。使用時(shí)，限位組件的默認(rèn)狀態(tài)為限位桿伸出擋住變速推桿側(cè)面，當(dāng)需要撥動(dòng)變速推桿時(shí)，拉動(dòng)彈簧拉桿，彈簧拉桿通過彈簧帶動(dòng)限位桿后退，從而使變速推桿可以撥動(dòng)。

如圖7所示，變速推桿包括相連接的手柄段13-1和固定段13-2，固定段呈半圓環(huán)的形狀，手柄段與半圓環(huán)的中部連接，半圓環(huán)的兩端與止向環(huán)連接。

如圖4所示，轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置還包括箱體18(該箱體由四個(gè)側(cè)板18-1、一個(gè)底板18-2及一個(gè)頂板(圖中未示出)組成，形成矩形的箱體結(jié)構(gòu))，輸入軸、第一輸出軸、第二輸出軸、輔助轉(zhuǎn)軸、第一齒輪組、第二齒輪組、第三齒輪組、第四齒輪組和切換機(jī)構(gòu)均設(shè)于箱體內(nèi)，輸入軸的輸入端、第一輸出軸的輸出端和第二輸出軸的輸出端分別伸出箱體外。切換機(jī)構(gòu)還包括固定桿19，固定桿與變速推桿相垂直設(shè)置，變速推桿中部與固定桿鉸接，固定桿的兩端分別固定于箱體上。

上述轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置的各個(gè)齒輪中，第二齒輪組和第三齒輪組中設(shè)于輔助轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)齒輪非固定于軸承上，從而可實(shí)現(xiàn)通過切換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)或傳動(dòng)狀態(tài)，其他齒輪均是通過軸承固定于相應(yīng)的轉(zhuǎn)軸(即輸入軸、輸出軸或輔助轉(zhuǎn)軸)上。

本實(shí)施例中，第一齒輪組的傳動(dòng)比為3:1，第四齒輪組的傳動(dòng)比為1:3，第二齒輪組的傳動(dòng)比為3:1，第三齒輪組的傳動(dòng)比為6:1。其中，各齒輪組的傳動(dòng)比均為該齒輪組中對(duì)應(yīng)的主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速之比。

本實(shí)施例通過上述裝置實(shí)現(xiàn)的用于雙螺桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)方法為：在雙螺桿機(jī)構(gòu)的使用過程中，第一齒輪組和第四齒輪組始終處于傳動(dòng)狀態(tài)，第二齒輪組和第三齒輪組在切換機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，其中一組處于傳動(dòng)狀態(tài)時(shí)，則另一組處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；通過對(duì)第二齒輪組和第三齒輪組設(shè)置不同的傳動(dòng)比，從而改變雙螺桿機(jī)構(gòu)中兩個(gè)螺桿的轉(zhuǎn)速比。具體如下：

變速推桿18處于圖2所示位置時(shí)，第二同步器上的鍵嵌入第三齒輪組中位于輔助轉(zhuǎn)軸的齒輪內(nèi)，此時(shí)第一齒輪組、第三齒輪組、第四齒輪組三對(duì)齒輪起傳動(dòng)作用，由于第四齒輪組的傳動(dòng)比為1:3，第三齒輪組的傳動(dòng)比為6:1，第一齒輪組的傳動(dòng)比3:1，所以第一輸出軸和第二輸出軸的轉(zhuǎn)速比為2：1，輸入軸連接螺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)，第一輸出軸連接快轉(zhuǎn)速螺桿，第二輸出軸連接慢轉(zhuǎn)速螺桿，匹配申請(qǐng)?zhí)枮?01110149868.4的同向旋轉(zhuǎn)非一致自潔多螺桿塑化排氣擠出裝置及方法中提到的轉(zhuǎn)速比為2:1的螺桿機(jī)構(gòu)即可組成非對(duì)稱擠出裝置。

將變速推桿推至另一側(cè)，T型固定塊中安裝的彈簧自動(dòng)回復(fù)后使得限位桿伸展，固定變速推桿，同時(shí)變速推桿帶動(dòng)止向環(huán)及第一同步器運(yùn)動(dòng)，第一同步器上的鍵嵌入到第二齒輪組中位于輔助轉(zhuǎn)軸的齒輪內(nèi)，此時(shí)，第四齒輪組、第二齒輪組、第一齒輪組三對(duì)齒輪傳動(dòng)，其中第四齒輪組的傳動(dòng)比為1:3，第二齒輪組的傳動(dòng)比為3:1，第一齒輪組的傳動(dòng)比為3:1，第一輸出軸和第二輸出軸的轉(zhuǎn)速比為1:1，配合轉(zhuǎn)速比為1:1的螺桿機(jī)構(gòu)，即可組成轉(zhuǎn)速比為1:1的擠出裝置。

上述方法中，通過改變變速推桿的位置，即便實(shí)現(xiàn)螺桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速比在1:1和1:2之間的切換，并且由試驗(yàn)證明，上述轉(zhuǎn)速比切換觸發(fā)裝置能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功效和目的，以上述轉(zhuǎn)速比1:1和轉(zhuǎn)速比1:2的實(shí)施例為啟示，還可以在不違背原理和實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，以不同的結(jié)構(gòu)和不同轉(zhuǎn)速比傳遞，實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速比的切換和變更。

如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；即凡依本實(shí)用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實(shí)用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。