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Title:
CONTINUOUS-PRODUCTION HORIZONTAL PLANETARY BALL MILL HAVING SEPARATE REVOLUTION AND ROTATION DRIVE MECHANISMS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/155825
Kind Code:
A1
Abstract:
A continuous-production horizontal planetary ball mill having separate revolution and rotation drive mechanisms comprises a main shaft (9), a revolving plate (20), and a plurality of rotating planetary grinding drums (12) provided on said revolving plate. A revolution-driving gear (5) and a rotation-driving gear (7) are provided on the main shaft. The revolution-driving gear drives a revolution-driven gear (2) by means of a speed gear and transition gear (10, 11) mechanism in order to achieve revolution. The rotation-driving gear directly drives each rotation-driven gear (4) in order to achieve rotation. Alternatively, a dual-output shaft reduction gear (21) is used, wherein one output shaft drives the main shaft in order to achieve rotation and the other output shaft is provided with a revolution-driving gear that directly drives the revolution-driven gear in order to achieve revolution. Revolution and rotation in the mill occur in opposite directions. As the rotation-driving gear directly drives each rotation-driven gear, the contact stress between engaging gears is reduced by 40-50% on average, thereby reducing the wear and tear of the gears, significantly extending the service life of the gears, and enhancing the stability with which the machine operates. The inverse relationship between the revolution and the rotation in the mill increases the crushing force and enhances the grinding performance of the machine.

Inventors:
YE XUCHU (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/075494
Publication Date:
November 22, 2012
Filing Date:
May 15, 2012
Export Citation:
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Assignee:
UNIV NANJING (CN)
YE XUCHU (CN)
International Classes:
B02C17/08
Foreign References:
CN102151595A2011-08-17
CN87216245U1988-10-05
CN2673500Y2005-01-26
GB746716A1956-03-21
US6334583B12002-01-01
CN102172548A2011-09-07
CN1990111A2007-07-04
CN1846858A2006-10-18
Attorney, Agent or Firm:
JIANGSU SUNDY LAW FIRM (CN)
江苏圣典律师事务所 (CN)
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Claims:
权利要求

1. 一种公转自转分开驱动的连续化生产卧式行星球磨机, 包括主轴、 公转盘以 及安装在公转盘上的多个自转行星磨筒,其特征是: 公转盘采用轴承装配在主轴 上, 公转盘上设公转从动齿轮; 主轴上设有公转主动齿轮和自转主动齿轮; 公转 主动齿轮与一个变速齿轮啮合, 公转从动齿轮与一个过渡齿轮啮合, 变速齿轮与 过渡齿轮同轴; 各自转行星磨筒均设有自转从动齿轮, 自转主动齿轮与各自转从 动齿轮啮合。

2. 一种公转自转分开驱动的连续化生产卧式行星球磨机, 包括双输出轴减速器、 主轴、 公转盘以及安装在公转盘上的多个自转行星磨筒, 其特征是: 公转盘采用 轴承装配在主轴上, 公转盘上设公转从动齿轮; 主轴上设有自转主动齿轮; 各自 转行星磨筒均设有自转从动齿轮, 自转主动齿轮与各自转从动齿轮啮合; 双输出 轴减速器的一个输出轴与主轴连接, 另一输出轴上安装公转主动齿轮, 公转主动 齿轮与公转从动齿轮啮合。

3. 根据权利要求 1或 2所述的一种公转自转分开驱动的连续化生产卧式行星球 磨机, 其特征是: 所述各自转行星磨筒的筒体的有效内径 (D) 与各自转行星磨 筒公转半径 (R) 的比值 (D/R) 为 0.2-1.8, 各自转行星磨筒的自转与公转盘公 转的转速比 (Ng/ N^) 为: 0.6-3.6。

Description:
一种公转自转分开驱动的连续化生产卧式行星 球磨机

技术领域

本发明涉及一种球磨机, 具体说是一种连续化生产卧式行星球磨机。 背景技术

连续化生产卧式行星球磨机 (简称行星磨), 是将几个自转行星磨筒 (简称 磨筒)组装在一个公转盘上, 使磨筒既有公转又有自转。 与传统的球磨机的粉碎 过程相比, 钢球在磨筒内离心力场 (3〜20g 的重力加速度) 中受到比传统球磨 机大 3〜20倍的冲击力而粉碎物料。在行星磨中, 由于对物料的一次打击力大幅 度增加, 粉碎效率明显提高, 与普通球磨机相比, 节能 20〜35 %左右。 但是, 每个磨筒需要作空间的大回转运动, 这就使得行星磨的运动方式远比球磨机复 杂, 如何组织好各个磨筒的大回转运动(公转)及 各个磨筒自身的旋转运动(自 转), 就成为了连续化卧式行星球磨机设计的核心技 术。 中国发明专利 《一种大 型连续进出料行星球磨机》 (授权公告号 CN100371081C) 中公开了一种连续化 生产卧式行星球磨机, 为确保公转盘的公转方向与磨筒自转方向相反 , 其基本结 构是: 直接驱动公转盘, 同时通过固定在主轴上不能转动的中心齿轮和 固定在公 转盘上惰轮驱动磨筒齿轮转动实现磨筒的自传 , 这种动力传递方式, 要求中心齿 轮、惰轮和磨筒齿轮之间的相对位置关系要保 持稳定, 否则, 一个很微小的空间 位置变化就会影响三个齿轮之间的相互啮合, 产生磨齿, 甚至是崩齿, 还有可能 形成滑齿。但是,在实际工作中,每个磨筒需 要作空间的大回转运动, 中心齿轮、 惰轮和磨筒齿轮之间的相对位置发生微小的变 化是不可避免的, 因此, 这种行星 磨齿轮的磨损比较严重, 而且设备工作的性能的稳定性相对较差。 发明内容

本发明所要解决的技术问题, 在于克服现有技术存在的缺陷, 提供一种公转 自转分开驱动的连续化生产卧式行星球磨机, 公转自转分开驱动, 齿轮的表面接 触应力大幅度下降, 齿轮的工作稳定性更好, 使用更耐久。

本发明公转自转分开驱动的连续化生产卧式行 星球磨机 (技术方案一), 包 括主轴、 公转盘以及安装在公转盘上的多个自转行星磨 筒, 其特征是: 公转盘采 用轴承装配在主轴上, 公转盘上设公转从动齿轮; 主轴上设有公转主动齿轮和自 转主动齿轮; 公转主动齿轮与一个变速齿轮啮合, 公转从动齿轮与一个过渡齿轮 啮合, 变速齿轮与过渡齿轮同轴; 各自转行星磨筒均设有自转从动齿轮, 自转主 动齿轮与各自转从动齿轮啮合。

其工作过程是: 电动机通过减速器(变速箱)驱动主轴转动, 主轴上的公转 主动齿轮和自转主动齿轮同时转动。 公转主动齿轮通过变速齿轮首先实现变速, 然后通过过渡齿轮驱动公转从动齿轮与主轴同 向转动, 从而驱动公转盘转动, 带 动各个自转行星磨筒与主轴转动方向同向公转 。自转主动齿轮直接驱动各个自转 从动齿轮转动, 实现各个自转行星磨筒与主轴转动方向逆向自 转。 因此, 本发明 技术方案实现的是公转与自转逆向转动。

本发明实现发明目的的另一技术方案是:取消 上述技术方案中的主轴上的公 转主动齿轮以及变速齿轮和过渡齿轮,采用双 输出轴减速器, 一个输出轴驱动主 轴, 实现各个自转行星磨筒自传, 另一输出轴驱动公转从动齿轮实现公转。 具体 技术方案是: 公转自转分开驱动的连续化生产卧式行星球磨 机 (技术方案二), 包括双输出轴减速器、 主轴、 公转盘以及安装在公转盘上的多个自转行星磨 筒, 其特征是: 公转盘采用轴承装配在主轴上, 公转盘上设公转从动齿轮; 主轴上设 有自转主动齿轮; 各自转行星磨筒均设有自转从动齿轮, 自转主动齿轮与各自转 从动齿轮啮合; 双输出轴减速器的一个输出轴与主轴连接, 另一输出轴上安装公 转主动齿轮, 公转主动齿轮与公转从动齿轮啮合。

其工作过程是: 电动机驱动双输出轴减速器的两个输出轴逆向 转动。主轴通 过自转主动齿轮驱动和各个自传从动齿轮驱动 各个自转行星磨筒自转。公转主动 齿轮直接驱动公转从动齿轮, 从而实现公转盘公转。 公转与自转也是逆向转动。

上述两个技术方案中, 所述各自转行星磨筒的筒体的有效内径 (D) 与各自 转行星磨筒公转半径 (R) 的比值 (D/R) 为 0.2-1.8, 各自转行星磨筒的自转与 公转盘公转的转速比 (N g / N ) 为: 0.6-3.6。

本发明, 公转、 自转通过不同的动力传递机构分开驱动, 其有益效果是, 公 转、 自转分开驱动, 虽然传输轴的路线复杂了些, 但是, 各齿轮间的啮合过程简 化, 传动效率提高, 尤其公转、 自转实现分开驱动后, 各组齿轮需要传输的功率 均有所下降, 齿轮啮合处的表面接触应力较现有技术 (中国发明专利 CN100371081C)公开的齿轮传递方式降低 40-50%, 有效降低了齿轮的受力及磨 损, 大幅度提高了齿轮的使用寿命。 同时, 由于不采用惰轮, 降低了离心力的产 生源, 整机的振动、 噪音均有下降, 提高了机器运转的稳定性。 附图说明

图 1是本发明公转自转分开驱动的连续化生产卧 行星球磨机结构示意图。 图 2是图 1局部放大图 (技术方案一)。

图 3是图 1局部放大图 (技术方案二)。 具体实施方式

下面结合附图和实施例, 对本发明做进一步详细说明。 实施例 1 :

如图 1、 2所示, 以三个自转行星磨筒的结构参数为例, 公转自转分开驱动 的连续化生产卧式行星球磨机, 包括主轴 9、 公转盘 20 以及安装在公转盘上的 三个自转行星磨筒 12。轴上设公转从动齿轮 2; 主轴穿过公转盘, 公转盘采用轴 承装配在主轴上, 主轴由主轴轴承 1、 8定位。 主轴上设有公转主动齿轮 5和自 转主动齿轮 7, 公转主动齿轮位于公转盘之前 (以电动机动力来源方向为前), 自转主动齿轮位于公转盘之后; 公转主动齿轮 5与一个变速齿轮 10啮合, 公转 从动齿轮 2与一个过渡齿轮 11啮合, 变速齿轮 10与过渡齿轮 11同轴。 三个自 转行星磨筒均设有自转从动齿轮 4, 自转主动齿轮与各自转从动齿轮啮合。 电动 机通过减速器驱动主轴发生旋转运动。主轴上 的公转主动齿轮和自转主动齿轮同 时转动。公转主动齿轮通过变速齿轮首先实现 变速, 然后通过过渡齿轮驱动公转 从动齿轮与主轴同向转动, 从而驱动公转盘转动, 带动各个自转行星磨筒与主轴 转动方向同向公转。 自转主动齿轮直接驱动各个自转从动齿轮转动 , 实现各个自 转行星磨筒与主轴转动方向逆向自转。因此, 本发明技术方案实现的是公转与自 转逆向转动。根据自转行星磨筒筒体中心线相 对于主轴中心线的距离, 通过合理 的匹配齿轮的模数、 齿数, 可以任意的设计公转转速和自转转速(即自转 与公转 的旋转转速比例), 使之符合能量利用率达到最高的使用技术要求 。 各自转行星 磨筒筒体中心线与主轴中心线平行, 并能围绕主轴产生回转运动-公转, 其结构 参数: 自转行星磨筒筒体 (简称筒体) 的有效内径 D与自转行星磨筒公转半径 R 的比值(D/R)为 0.2-1.8范围内,齿轮传递系统形成的自转行星 筒(简称磨筒) 自转与公转盘公转的转速比 (N g / Ν, Λ 为: 0.6-3.6 之间。 设磨筒有效内径 D为 1000mm, 每个筒体的中心线离主轴中心线的回转半径 R为 1500 mm, 自转与公 转的转速比 1.38, 采用图 2 所示的齿轮动力传递方式。 设自转的实际转速为 HOrpm,公转转速为 79 rpm,磨筒自转方向与公转方向相反,则主轴转 速 189 rpm, 自转主动齿轮 7齿数为 73, 自转从动齿轮 4的齿数为 57, 组成公转转速的变速 与传动的齿轮组的齿数分别为: 公转主动齿轮 5为 36、变速齿轮 10为 74、 公转 从动齿轮 2为 55、 过渡齿轮 11为 55。 实施例 2:

与实施例 1基本相同,所不同的是, 取消实施例中的主轴上的公转主动齿轮 以及变速齿轮和过渡齿轮, 采用双输出轴减速器, 一个输出轴驱动主轴, 实现各 个自转行星磨筒自传,另一输出轴驱动公转从 动齿轮实现公转。具体技术方案是: 公转自转分开驱动的连续化生产卧式行星球磨 机, 包括双输出轴减速器 21、 主轴 9、 公转盘 20以及安装在公转盘上的多个自转行星磨筒 12。 公转盘采用轴 承装配在主轴上, 公转盘上设公转从动齿轮 2; 主轴 9穿过公转盘, 公转盘采用 轴承装配在主轴上。主轴上设有自转主动齿轮 7, 自转主动齿轮位于公转盘之后; 各自转行星磨筒均设有自转从动齿轮 4, 自转主动齿轮与各自转从动齿轮啮合; 双输出轴减速器 21的一个输出轴与主轴 9连接, 另一输出轴上安装公转主动齿 轮 11, 公转主动齿轮 11与公转从动齿轮 2啮合。

其工作过程是: 电动机驱动双输出轴减速器的两个输出轴逆向 转动。主轴通 过自转主动齿轮驱动和各个自传从动齿轮驱动 各个自转行星磨筒自转。公转主动 齿轮直接驱动公转从动齿轮, 从而实现公转盘公转。 公转与自转也是逆向转动。