结合齿机构及应用该结合齿机构的抬头式双动和面机的制作方法

本实用新型涉及食品加工机械技术领域，特别是涉及结合齿机构及应用该结合齿机构的抬头式双动和面机。

背景技术：

目前，双动和面机在食品搅拌加工行业已经广泛使用。双动和面机的工作原理是在和面钩以较高的速度作搅拌运动的同时，装载面粉和水的料桶也以一定的速度配合转动，所以这种和面机称作双动和面机。按料桶的拆装方式分类，双动和面机可分为固定式和抬头式。

固定式双动和面机的料桶是固定的，用户不能对料桶进行拆、装；固定式双动和面机在和面工作完成后，用户需要从桶将面团取出，但操作十分不便；而且只有将面团取出后才能进行下一次和面作业，且对料桶进行清洁也很麻烦。

抬头式双动和面机的料桶可以很方便地取出面团，并能很好地对料桶内部进行清洁；在取出料桶后，用户也能立即装上另外一个料桶进行下一次作业，工作效率成倍提高。当上机体与下机体要结合时，上机体结合轴通过上结合齿与下结合齿的导向作用与下机体结合轴连接在一起；当搅拌面团时，下主机主轴通过下结合齿带动上结合齿，使上主机主轴能够转动，从而带动搅拌杆转动。我们称使下主机主轴与上主机主轴产生导向作用和机械传动的机构为结合齿机构。

目前，使用较多的结合齿机构是上下两个结合齿形状完全相同机构，其中又有把结合齿头部造成平面和球面两种类型。平面头部的结合齿的缺点是在某个特定的角度中上下结合齿会产生卡齿，使操作不方便；球面头部的结合齿缺点是需要使用数控机床加工或者铸造，生产成本高。另外，由于加工精度问题，安装时难以保证上主机主轴与下主机主轴的同心度从而产生较大的噪音。

技术实现要素：

基于此，本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供结合齿机构。

本实用新型的结合齿机构，包括下主轴、上主轴、可相互结合的下结合齿和上结合齿；所述下主轴和上主轴同轴设置；所述下结合齿包括底座；所述底座固定在所述下主轴上；所述底座的上端面绕其周向均匀等分地设有若干凸台，相邻的凸台之间形成齿槽；所述上结合齿包括至少一个啮合齿；各啮合齿绕所述上主轴周向均布且径向地设置在所述上主轴的一端上；所述各啮合齿可插入到所述结合齿的对应齿槽中。

本实用新型所述的结合齿机构，通过将啮合齿插入到任意齿槽中，实现了上主轴和下主轴的同步转动；该结合齿机构的导向和传动操作简单，结合方式耐用、不卡齿、安全可靠、制造成本低，十分适合用于抬头式双动和面机结合齿的导向和传动；该结合齿机构的制作非常简单，成本低，安装容易而且精度高噪音比较小。

进一步地，所述底座的上端面的中心位置设有定位孔，所述上主轴的一端端面上设有可插入定位孔内的定位头；所述定位孔和定位头的直径均小于上主轴的直径。

采用上述进一步方案的有益效果是，当上结合齿和下结合齿结合后，定位头可插入到定位孔内，使定位头代替啮合齿承受轴向的力，避免了啮合齿同时受径向和轴向的力，提高啮合齿的寿命；而且，通过设置定位头和定位孔解决了“由于加工精度问题导致安装时难以保证上主轴与下主轴的同心度从而产生较大的噪音”的问题。

进一步地，还包括导向轴；所述上主轴的一端上垂直其轴线设有轴孔；所述导向轴固定在所述轴孔上，所述导向轴的轴线与所述上主轴的轴线相交并垂直，且导向轴的两端外露，充当两个啮合齿；所述导向轴的两端可插入到所述结合齿任意中心对称的两个齿槽中。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过将导向轴的两端充当位于同一直线上并对称分布的两个啮合齿，可同时卡入到结合齿对称的两个齿槽中；通过下结合齿的凸台带动导向轴转动，其受力均匀，使传动更稳定。

进一步地，所述导向轴的两端外露部分分别套设有可转动的轴套；导向轴的两端分别设有用于限定轴套位置的弹性轴用挡圈。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置轴套，可提高导向轴的寿命；同时可使导向轴更顺畅地插入齿槽内。

进一步地，各凸台的一侧设有供导向轴滑移的斜面。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过在凸台设置斜面，在导向轴插入到齿槽内时，轴套会绕导向轴转动起来，导向轴也绕其轴向转动起来并滑进下结合齿齿槽中，从而顺利地把上结合齿与下结合齿结合在一起。

进一步地，所述斜面为直径与导向轴直径相同的弧形面。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过将斜面设置成与导向轴对应的弧形面，可使导向轴更顺畅地滑入齿槽中，且可使弧形面与导向轴贴合，合理利用齿槽的空间。

进一步地，所述下结合齿还包括若干球面导柱；各球面导柱分别设置在对应的凸台上。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置球面导柱，当导向轴和球面导柱接触时，无论任何角度都可使导向轴顺利插入到齿槽内。

进一步地，各凸台上设有安装孔；所述球面导柱的下方设有安装柱；各球面导柱通过安装柱和安装孔的配合插设在对应的凸台上。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过将球面导柱和凸台独立加工，有利于降低结合齿的加工难度，进而降低成本。

本实用新型还提供应用该结合齿机构的抬头式双动和面机，包括下机体、上机体和动力缸；所述下机体上转动设有料桶；所述下机体内还设有驱动机构，所述驱动机构的一输出端可驱动料桶转动；所述驱动机构的另一输出端为所述下主轴；所述上机体铰接在所述下机体上；所述上机体上设有可通过转动上机体而放置入料桶内的搅拌机构；所述上机体内还设有从动机构，所述从动机构的输入端为所述上主轴；所述从动机构的输出端与所述搅拌机构的输入端连接；所述动力缸的两端分别与上机体和下机体铰接，用于带动上机体转动。

本实用新型所述的应用该结合齿机构的抬头式双动和面机，通过动力缸可带动上机体转动，进而可实现上结合齿和下结合齿的结合或分离，当上结合齿和结合齿结合后，驱动机构可带动料桶转动，同时可依次驱动下结合齿、上结合齿、从动机构和搅拌机构；通过结合齿机构使上机体和下机体可有效快速地啮合和分离，大大提高了上机体和下机体的传动稳定性，并避免了现有的摩擦传动的容易磨损的问题。

进一步地，所述料桶的下端设有料桶转轴；所述料桶转轴转动设置在下机体上；所述驱动机构还包括电机和第一链轮组；所述电机的输出轴通过第一链轮组与所述料桶转轴连接；所述电机的输出轴还与所述下主轴连接；所述下主轴通过隔套转动设置在下机体内；

所述从动机构还包括第二链轮组；所述搅拌机构包括面钩，所述面钩的上端转动设置在所述上机体上；所述第二链轮组的输出端与所述面钩的上端连接。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型的结合齿机构的组合结构示意图；

图2为本实用新型的结合齿机构的剖面结构示意图；

图3为本实用新型的上主轴和导向轴的零件爆炸示意图；

图4为本实用新型的下结合齿的结构爆炸示意图；

图5为本实用新型的抬头式双动和面机的抬头时的剖面结构示意图；

图6为本实用新型的抬头式双动和面机的结合时的剖面结构示意图。

图中：10、下机体；11、料桶；111、料桶转轴；121、下主轴；1211、定位头；122、电机；123、第一链轮组；13、隔套；20、上机体；21、面钩；221、上主轴；2211、轴孔；222、第二链轮组；30、动力缸；40、下结合齿；41、底座；411、凸台；4111、弧形面；4112、安装孔；412、齿槽；413、定位孔；42、球面导柱；421、安装柱；51、导向轴；52、轴套；53、弹性轴用挡圈；60、锁扣。

具体实施方式

请参阅图1至图6，本实施例的应用结合齿机构的抬头式双动和面机，包括结合齿机构、下机体10、上机体20、动力缸30和锁扣60；所述动力缸30优选为气弹簧，当上机体20和下机体10结合时，所述气弹簧处于压缩状态，此时所述锁扣60用于锁紧上机体20和下机体10，避免气弹簧张开。

具体的，所述结合齿机构包括同轴设置的下主轴121和上主轴221、可相互结合的下结合齿40和上结合齿；

具体的，所述下机体10上设有料桶11和驱动机构；所述料桶11的下端设有料桶11转轴，所述料桶11转轴转动设置在下机体10上；所述驱动机构包括电机122、第一链轮组123；所述电机122的输出轴通过第一链轮组123与所述料桶11转轴连接；所述电机122的输出轴还与所述下主轴121连接；所述下主轴121通过隔套13转动设置在下机体10内；

所述上机体20铰接在所述下机体10上；所述上机体20上设有可通过转动上机体20而放置入料桶11内的搅拌机构，该搅拌机构包括面钩21，所述面钩21的上端转动设置在所述上机体20上；所述上机体20内还设有从动机构，所述从动机构包括第二链轮组222，其输入端为所述上主轴221；所述第二链轮组222的输出端与所述面钩21的上端连接；

所述动力缸30的两端分别与上机体20和下机体10铰接，用于带动上机体20转动；

具体的，所述下结合齿40包括底座41和四个球面导柱42；所述底座41固定在所述下主轴121上；所述底座41的上端面绕其周向均匀等分地设有四个凸台411，相邻的凸台411之间形成齿槽412；各凸台411上设有安装孔4112，各球面导柱42的下方设有安装柱421，各球面导柱42通过安装柱421和安装孔4112的配合插设在对应的凸台411上；

具体的，所述上结合齿包括两个啮合齿，各啮合齿绕所述上主轴221周向均布且径向地设置在所述上主轴221的一端上，具体的，所述上主轴221的一端上垂直其轴线设有轴孔2211；所述导向轴51固定在所述轴孔2211上，所述导向轴51的轴线与所述上主轴221的轴线相交并垂直，且导向轴51的两端外露，充当两个啮合齿；所述导向轴51的两端可插入到所述结合齿任意中心对称的两个齿槽412中；所述导向轴51的两端外露部分分别套设有可转动的轴套52；导向轴51的两端分别设有用于限定轴套52位置的弹性轴用挡圈53；

具体的，各凸台411的一侧设有供导向轴51滑移的斜面，本实施例优选该斜面为直径与导向轴51直径相同的弧形面4111；

具体的，所述底座41的上端面的中心位置设有定位孔413，所述上主轴221的一端端面上设有可插入定位孔413内的定位头1211；所述定位孔413和定位头1211的直径均小于上主轴221的直径。

本实施例的工作过程：

当抬头式双动和面机需要工作时，可通过人力按压上机体20，进而使气弹簧压缩，进而使上机体20和下机体10结合，并通过锁扣60锁紧上机体20和下机体10；上机体20和下机体10的具体结合过程为：随着气弹簧的收缩，导向轴51的轴套52会接触到下结合齿40的球面导柱42，轴套52会转动并带动导向轴51旋转，从而使导向轴51能够沿弧形面4111逐渐滑入下结合齿40的齿槽412中，定位头1211也随之插入到定位孔413内，使上结合齿和下结合齿40顺利结合，同时所述面钩21也放置到料桶11内，通过锁扣60锁紧上机体20和下机体10，避免气弹簧张开。

当搅拌面团时，电机122通过第一链轮组123带动料桶11转动，同时电机122通过下主轴121以及下结合齿40带动导向轴51转动，进而使上主轴221旋转，进而通过第二链轮组222带动面钩21转动。

相对于现有技术，本实用新型通过结合齿机构使上机体和下机体可有效快速地啮合和分离，大大提高了上机体和下机体的传动稳定性，并避免了现有的摩擦传动的容易磨损的问题；该结合齿机构的导向和传动操作简单，安全可靠，制造成本低，十分适合用于抬头式双动和面机结合齿的导向和传动。

另外，当上结合齿和下结合齿结合后，定位头可插入到定位孔内，使定位头代替啮合齿承受轴向的力，避免了啮合齿同时受径向和轴向的力，提高啮合齿的寿命；通过选用气弹簧与锁扣结合，可降低气动缸的成本。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，例如气动缸选用液压缸，实现气动缸自动伸缩，这些都属于本实用新型的保护范围。

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