[发明专利]单螺杆挤出机齿轮箱的螺杆轴和空心花键轴的连接结构

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及传动装置技术领域，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。

背景技术

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发明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。

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。

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的。