单螺杆挤出机齿轮箱的螺杆轴和空心花键轴的连接结构制造技术

本发明专利技术涉及传动装置技术领域，公开了单螺杆挤出机齿轮箱的螺杆轴和空心花键轴的连接结构，空心花键轴从首端到尾端依次设有首端定心孔、内花键段和尾端定心孔，螺杆轴从末端到输出端依次设有台肩、末端定心颈、外花键段、输出端定心颈和外螺纹段，台肩抵着尾端时，末端定心颈和尾端定心孔相对，内花键段和外花键段花键配合，输出端定心颈和首端定心孔相对且它们之间设有定心套，螺杆轴插入空心花键轴时，末端定心颈和尾端定心孔由间隙配合过渡到过盈配合，定心套连接到螺杆轴上时，和首端定心孔、输出端定心颈形成的两个配合都是由间隙配合过渡到过盈配合；外螺纹段上螺纹配合有用于抵着空心花键轴首端的圆螺母。抵着空心花键轴首端的圆螺母。抵着空心花键轴首端的圆螺母。

【技术实现步骤摘要】
单螺杆挤出机齿轮箱的螺杆轴和空心花键轴的连接结构


[0001]本专利技术涉及传动装置
，更具体地是涉及单螺杆挤出机齿轮箱的螺杆轴和空心花键轴的连接结构。

技术介绍

[0002]单螺杆挤出机具有技术成熟、结构简单、制造容易、生产效率高、价格较低等优势，所以在石化、塑料等领域中被广泛使用。推力螺旋是单螺杆挤出机的核心零部件之一，推力螺旋由单螺杆挤出机的齿轮箱带动旋转。此种齿轮箱的输出轴由于工艺结构、安装拆卸等因素，通常为空心输出轴，由于其内部设置有内花键，所以也称空心花键轴。空心花键轴内穿设螺杆轴，且空心花键轴和螺杆轴通过花键配合，推力螺旋连接在螺杆轴的输出端，或者推力螺旋和螺杆轴为一体加工成型。例如申请号为201610246106.9，名称为单螺杆挤出机主齿轮箱总成及其应用的中国专利技术专利就记载有空心输出轴、定位颈（相当于螺杆轴）和推力螺旋。从该专利的内容中可以看出，挤出机最终是通过螺杆轴和推力螺旋的转动来提供大且均匀的动力，所以要求螺杆轴和推力螺旋具有很高的强度，能够传递很大的扭矩，具备良好的可靠性。由于螺杆轴和推力螺旋加在一起的总长度一般在5米左右，属于典型的大长轴，所以对螺杆轴和推力螺旋的定心精度和自动定心性能要求较高，从结构上看，螺杆轴和推力螺旋的定心精度和自动定心性能主要取决于空心输出轴和螺杆轴之间的定心精度和自动定心性能。
[0003]空心输出轴和螺杆轴主要通过花键配合传递扭矩，由于加工装配精度等原因，花键配合会有一定间隙，为了消除花键配合的间隙，如前述现有专利中的方案，在定位颈上设置了两个定心用的轴颈25，与之对应的是，在空心输出轴中设置了两个定位孔24。但是该专利中的空心输出轴的内花键20位于其末端，相对应地，外花键19也位于定位颈的末端，也就是说外花键距离定位颈的输出端（与末端相对的一端）较远，即外花键距离推力螺旋较远，不利于扭矩的传递，也容易导致外花键和推力螺旋之间的部分产生较大变形。
[0004]另外，前述专利中的两个定位孔24和两个轴颈25在此结构下，通常都只能采用间隙配合，但是如果采用的间隙较大，定心作用就较差，容易产生较大偏载，也无法对花键配合起到辅助传递扭矩的作用，如果采用的间隙较小，安装拆卸则耗时费力。
[0005]对于这种大型设备的齿轮箱而言，需要采用吊装设备来辅助完成组装拆卸等工作，本身就比较耗时费力。前述专利中的空心输出轴和定位颈在组装时，需要将定位颈吊起，然后将定位颈的输出端从空心输出轴的末端（即尾端）插入，从空心输出轴的另一端（即首端）穿出，在此过程中，需要同时完成两个轴颈25和两个定位孔24的间隙配合，还要同时完成外花键19和内花键20的配合。简单来说，就是在两个零件进行套接装配时，需要同时完成三个同轴且精度较高的插接配合，这样的结构在一定程度上违背了装配规律，即使采用的间隙适当，因为有形位误差的存在，实现起来也会相当耗时费力。

技术实现思路

[0006]本专利技术为克服上述现有技术中的不足，提供了一种单螺杆挤出机齿轮箱的螺杆轴和空心花键轴的连接结构。
[0007]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的。
[0008]单螺杆挤出机齿轮箱的螺杆轴和空心花键轴的连接结构，包括螺杆轴和套在螺杆轴外侧的空心花键轴，空心花键轴的首端处设有首端定心孔，空心花键轴的尾端处设有尾端定心孔，首端定心孔和尾端定心孔之间设有内花键段，螺杆轴的两端分别为输出端和末端，螺杆轴上靠近末端处设有用于抵着空心花键轴的尾端端面的台肩，螺杆轴上还设有末端定心颈、外花键段、输出端定心颈和外螺纹段，台肩抵着尾端端面时，末端定心颈和尾端定心孔相对，外花键段和内花键段花键配合，输出端定心颈和首端定心孔相对，外螺纹段和输出端均外漏于空心花键轴的首端，输出端定心颈和首端定心孔之间设有定心套；螺杆轴从尾端朝着首端方向插入空心花键轴时，末端定心颈和尾端定心孔由间隙配合过渡到过盈配合；定心套从输出端朝着末端方向套接到螺杆轴上时，定心套和输出端定心颈由间隙配合过渡到过盈配合，定心套和首端定心孔也由间隙配合过渡到过盈配合；外螺纹段上螺纹配合有用于抵着定心套的端面和空心花键轴的首端端面的圆螺母。
[0009]本方案中空心花键轴内的定心孔都是和空心花键轴同轴的孔，用于使插入空心花键轴中的轴类零件和空心花键轴保持同轴。本方案中螺杆轴上的定心颈都是和螺杆轴同轴的轴颈段，用于使套在螺杆轴上的套类零件和螺杆轴保持同轴。和现有技术中的方案类似，本方案中的螺杆轴和空心花键轴在装配时，也是将螺杆轴的输出端从空心花键轴的尾端插入，然后从空心花键轴的首端穿出，所以通常来讲螺杆轴上各段的外径从螺杆轴的末端向输出端依次减小，以满足装配要求。螺杆轴的输出端用于连接推力螺旋，如果螺杆轴和推力螺旋是一体加工成型的，则推力螺旋的外径要小于或等于圆螺母的内径，同时要小于输出端定心颈的外径，如果螺杆轴和推力螺旋是分体式的，即可以在螺杆轴和空心花键轴组装之后再安装推力螺旋，则推力螺旋的外径受到的限制较小，可以根据所需推力进行设计，例如可以大于输出端定心颈的外径。
[0010]本方案中的螺杆轴和空心花键轴在装配时，螺杆轴的外花键段和空心花键轴的内花键段对正逐渐进入配合，此时螺杆轴的末端定心颈和空心花键轴的尾端定心孔为间隙配合，继续插入至螺杆轴的台肩抵到空心花键轴的尾端端面时，螺杆轴的末端定心颈和空心花键轴的尾端定心孔过渡至过盈配合。然后再将定心套插入空心花键轴的首端定心孔同时也就套接到螺杆轴的输出端定心颈上，首端定心孔、定心套和输出端定心颈三者之间会形成两个配合：首端定心孔的内侧面和定心套的外侧面之间的配合、定心套的内侧面和输出端定心颈的外侧面之间的配合，这两个配合都是由间隙配合过渡到过盈配合的复合式配合。由间隙配合过渡到过盈配合的复合式配合通常是采用一个圆锥面和一个圆柱面的形式，或者采用两个锥面的形式实现。简单来讲，本方案中的螺杆轴和空心花键轴在装配时，将需要同时完成的三个同轴插接配合变成两组先后完成的四个同轴配合，而且每组的两个同轴配合中至少有一个是由间隙配合过渡到过盈配合。对于这种需要采用吊装设备才能辅助完成组装拆卸的零部件而言，本方案极大地降低了组装难度，拆卸时对应的位置则是由过盈配合过渡到间隙配合，相对而言，也比较容易。而且花键配合具有自动定心性，定心孔、定心颈、定心套之间由间隙配合过渡到过盈配合时也具有自动定心性，所以本方案具有很
好的自动定心性，定心精度较高，确保齿轮箱的输出性能，延长使用寿命，有效地解决了自动定心问题，起到防扭防偏载作用，同时兼顾解决安装问题，更符合装配规律。另外，对于螺杆轴而言，外花键段位于末端定心颈和输出端定心颈之间，相对于现有技术而言，更靠近推力螺旋，更有利于扭矩的传递。此外，最终外花键段和内花键段的配合是位于两处过盈配合之间，两处过盈配合可以对花键配合起到辅助传递扭矩的作用。本方案的设计构思不仅适用于挤出机中的螺杆轴和空心花键轴，也适用于其它类似的大长轴结构。
[0011]类似于
技术介绍
中的专利方案，挤出机的齿轮箱的输出扭矩由输出大齿轮传递给空心输出轴，然后由空心输出轴的内花键传递给外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.单螺杆挤出机齿轮箱的螺杆轴和空心花键轴的连接结构，包括螺杆轴和套在螺杆轴外侧的空心花键轴，其特征在于，空心花键轴的首端处设有首端定心孔，空心花键轴的尾端处设有尾端定心孔，首端定心孔和尾端定心孔之间设有内花键段，螺杆轴的两端分别为输出端和末端，螺杆轴上靠近末端处设有用于抵着空心花键轴的尾端端面的台肩，螺杆轴上还设有末端定心颈、外花键段、输出端定心颈和外螺纹段，台肩抵着尾端端面时，末端定心颈和尾端定心孔相对，外花键段和内花键段花键配合，输出端定心颈和首端定心孔相对，外螺纹段和输出端均外漏于空心花键轴的首端，输出端定心颈和首端定心孔之间设有定心套；螺杆轴从尾端朝着首端方向插入空心花键轴时，末端定心颈和尾端定心孔由间隙配合过渡到过盈配合；定心套从输出端朝着末端方向套接到螺杆轴上时，定心套和输出端定心颈由间隙配合过渡到过盈配合，定心套和首端定心孔也由间隙配合过渡到过盈配合；外螺纹段上螺纹配合有用于抵着定心套的端面和空心花键轴的首端端面的圆螺母。2.根据权利要求1所述的单螺杆挤出机齿轮箱的螺杆轴和空心花键轴的连接结构，其特征在于，所述的空心花键轴的外侧设有用于套接齿轮的连接轴颈，连接轴颈和螺杆轴的外花键段在轴向上交错或相对。3.根据权利要求1所述的单螺杆挤出机齿轮箱的螺杆轴和空心花键轴的连接结构，其特征在于，所述的螺杆轴上套有圆环状的压盖和止动垫圈，压盖和止动垫圈布...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱国，邵广军，许建忠，康少博，李亚康，邢鹤琛，
申请(专利权)人：郑州机械研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：