本發明涉及金屬熔煉技術，尤其涉及一種熔煉催化劑攪拌裝置。

背景技術：

高爐冶煉過程就是含鐵爐料和燃料在高爐內經過一系列物理化學反應后完成鐵的還原和熔化的過程。影響高爐生產、消耗的影響因素很多，包括入爐料的質量，燃料的質量及設備因素等。在設備、原燃料質量基本穩定的情況下，高爐操作中最重要的兩個關鍵環節是：煤氣流的分布合理，穩定流暢。高爐冶煉是煤氣流上升和爐料下降的逆向運動中進行各種物理化學反應。煤氣流分布狀況及通暢對爐料均勻下降，熱效率的提高，冶煉進程的充分進行起著決定性的作用。爐缸工作良好。爐缸是冶煉過程中所需還原煤氣和熱量的發源地。煤氣在爐缸的初始分布狀態，不僅決定爐缸截面的溫度分布和熱量分布，而且對整個高爐沿其高度及截面的氣流分布和溫度分布起決定性作用。爐缸還是冶煉過程的收尾區域，只有爐缸均勻活躍，工作狀況良好才能確保冶煉過程的正常進行、渣鐵排放順利。而影響煤氣流和爐缸活躍這兩個關鍵環節的關鍵部位是在冶煉過程中形成的軟熔帶和滴落帶。在軟熔帶如果存在部分燒結礦在高溫區域提前軟化及存在部分低溫還原粉及粉焦沫，直接影響軟熔帶的煤氣透氣性及煤氣分布形狀，影響爐缸活躍，高爐順行。在滴落帶如果存在部分粉焦和軟溶的礦石粉粘結在一起，粘稠度增大，滯留熔融物增多，使煤氣阻力增大，阻礙煤氣流通過，使邊緣氣流增強，從而破壞煤氣流形狀，影響冶煉順行。熔煉催化劑針對軟熔帶和滴落帶這些影響高爐順行的癥節，通過提高溶劑的三元堿度，避免高溫區域的提前軟化現象，提高煤氣流的透氣性，促使礦石軟化溫度提高，軟化區間變窄，軟熔帶位置降低，使初渣溫度升高，減少煤氣流堵塞現象；同時催化渣中sio2結渣化學反應速度及降低結渣熔點，在滴落帶使渣鐵分離速度加快，降低滴落渣鐵粘度，避免了阻礙煤氣流上升，從而達到活躍爐缸，充分發揮燃料熱效能，保持高爐穩定順行的目的。這種催化劑與其他助劑混合使用，在使用之前需要進行攪拌，以達到性能均勻、便于與熔煉材料混合的目的。現有的攪拌裝置攪拌過程較為單一，不能根據催化劑的物理狀態以及熔煉工藝的要求而變化。因此，有必要對這種攪拌裝置進行結構優化，以克服上述缺陷。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種熔煉催化劑攪拌裝置，可根據不同需要改變傳動比，適應不同工藝要求。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是，

一種熔煉催化劑攪拌裝置，包括機殼、料斗、驅動電機以及攪拌刀，驅動電機位于機殼中，攪拌刀位于料斗中，驅動電機與攪拌刀相連，由驅動電機帶動攪拌刀在料斗中運行，還包括變速箱與換擋機構，變速箱設于驅動電機與攪拌刀之間，驅動電機通過變速箱帶動攪拌刀運行，換擋機構與變速箱相連，通過換擋機構調整變速箱的傳動比；

變速箱包括殼體，該殼體內側具有固定齒圈，殼體中設有行星架、行星輪、太陽輪以及滑動齒圈，行星輪設于行星架上，太陽輪上具有一級齒輪、二級齒輪，一級齒輪與行星輪適配，二級齒輪與滑動齒圈的內齒適配，滑動齒圈的外齒與殼體的固定齒圈適配；

換擋機構包括換擋撥叉與換擋臂，換擋撥叉設于殼體內，并且可在殼體中軸向移動，換擋撥叉上具有凸塊，換擋臂中具有導向槽，凸塊伸入導向槽中，使換擋臂帶動換擋撥叉移動，換擋撥叉與滑動齒圈分別設有卡接結構，由換擋撥叉帶動滑動齒圈移動，使滑動齒圈的內齒與太陽輪的二級齒輪嚙合，或者使滑動齒圈的外齒與殼體的固定齒圈嚙合；

在本發明的一個實施例中，太陽輪與驅動電機同軸連接，由驅動電機的動力輸出軸帶動太陽輪轉動；

在本發明的另一個實施例中，太陽輪上具有同步帶輪，同步帶輪與驅動電機之間設有傳動皮帶或傳動齒輪，驅動電機通過傳動皮帶或傳動齒輪帶動太陽輪轉動；

換擋機構還包括檔位檢測開關，換擋臂末端與檔位檢測開關接觸，檔位檢測開關與控制器相連，由檔位檢測開關向控制器輸送換擋臂的檔位信息。

本發明的優點在于，為實現攪拌刀可以在每分鐘幾十到上萬轉的轉速區間內工作，該攪拌裝置在電機和工作端之間設置一傳動比可變的變速箱，在用戶選擇不同的功能時，控制電路會根據程序設定自動切換到合適的檔位，從而得到最佳的動力輸出。例如：在需要高轉速攪拌時，變速箱切換到低傳動比的檔位，得到較高的轉速；在需要低速大扭矩工作時，變速箱切換到高傳動比檔位，降低輸出轉速的同時提高輸出扭力。在切換傳動比時，不需要更換任何附件。在太陽輪做主動輪、內齒圈固定、行星架輸出時，變速箱處于大傳動比狀態；在太陽輪、內齒圈、行星架三者固定為一體時，變速箱切換為小傳動比狀態。

附圖說明

圖1是本發明提出的攪拌裝置實施例之一的結構示意圖；

圖2是該攪拌裝置實施例之二的結構示意圖；

圖3是變速箱的分解結構示意圖；

圖4是換擋機構的結構示意圖；

圖5是變速箱的工作原理圖，其中a圖為低速擋狀態，b圖為高速擋狀態；

圖6是低速擋下變速箱的狀態示意圖；

圖7是高速擋下變速箱的狀態示意圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合圖示與具體實施例，進一步闡述本發明。

如圖1、圖2所示，本發明提出的攪拌裝置包括機殼1、料斗2、驅動電機3以及攪拌刀4，驅動電機位于機殼中，攪拌刀位于料斗中，驅動電機與攪拌刀相連，由驅動電機帶動攪拌刀在料斗中運行，還包括變速箱5與換擋機構6，變速箱設于驅動電機與攪拌刀之間，驅動電機通過變速箱帶動攪拌刀運行，換擋機構與變速箱相連，通過換擋機構調整變速箱的傳動比；如圖3，變速箱包括殼體7，該殼體內側具有固定齒圈8，殼體中設有行星架9、行星輪10、太陽輪11以及滑動齒圈12，行星輪設于行星架上，太陽輪上具有一級齒輪13、二級齒輪14，一級齒輪與行星輪適配，二級齒輪與滑動齒圈的內齒適配，滑動齒圈的外齒與殼體的固定齒圈適配；如圖4，換擋機構包括換擋撥叉15與換擋臂16，換擋撥叉設于殼體內，并且可在殼體中軸向移動，換擋撥叉上具有凸塊17，換擋臂中具有導向槽18，凸塊伸入導向槽中，使換擋臂帶動換擋撥叉移動，換擋撥叉與滑動齒圈分別設有卡接結構，由換擋撥叉帶動滑動齒圈移動，使滑動齒圈的內齒與太陽輪的二級齒輪嚙合，或者使滑動齒圈的外齒與殼體的固定齒圈嚙合；換擋機構還包括檔位檢測開關19，換擋臂末端與檔位檢測開關接觸，檔位檢測開關與控制器相連，由檔位檢測開關向控制器輸送換擋臂的檔位信息；在圖1所示的實施例中，太陽輪與驅動電機同軸連接，由驅動電機的動力輸出軸帶動太陽輪轉動；在圖2所示的實施例中，太陽輪上具有同步帶輪，同步帶輪與驅動電機之間設有傳動皮帶或傳動齒輪，驅動電機通過傳動皮帶或傳動齒輪帶動太陽輪轉動；如圖5，圖中a/a'為太陽輪，b為行星輪，c/c'為滑動齒圈，d為固定齒圈，h為行星架，太陽輪是一個雙聯齒輪，作為變速箱的輸入端，行星架作為輸出端，滑動齒圈可以在換擋機構的作用下軸向滑動；a圖中，在低速檔時，滑動齒圈處在右側，其外齒c'和固定齒圈d嚙合，固定齒圈d和齒輪箱外殼是一體的，所以滑動齒圈被固定齒圈鎖住，此時的傳動模式是太陽輪做主動輪、滑動齒圈固定、行星架輸出，變速箱處于減速輸出，即大傳動比狀態；b圖中，在高速檔時，滑動齒圈處在左側，其外齒c'與固定齒圈d脫離，滑動齒圈的內齒c在與行星輪嚙合同時還和雙聯太陽輪上的二級齒輪a'嚙合，此時太陽輪、滑動齒圈、行星架三者被固定為一體，無法產生相對轉動，變速箱的傳動比為1，即小傳動比狀態。該變速箱采用的太陽輪為雙聯齒輪，并且底部帶一皮帶輪，根據工藝的不同，可以將雙聯齒輪和皮帶輪做成一體或者做成單獨零件再裝配到一起。一級齒輪是行星齒輪機構中的太陽輪，二級齒輪用于在高速檔時將大齒圈周向鎖定，使其只能和太陽輪同步轉動。如圖3中，滑動齒圈外圍有一圈凸緣20，與之配合的換擋撥叉上有一凹槽21。滑動齒圈在換擋撥叉的驅動下可以軸向移動，換擋撥叉只對滑動齒圈的軸向運動有約束，不影響齒圈轉動。換擋撥叉固定在齒輪箱外殼上，并且只能做軸向移動。如圖6，低速檔時，齒圈往遠離太陽輪的方向移動，其內齒只和行星輪嚙合，外齒和齒輪箱外殼上的內齒嚙合，齒圈的軸向和徑向都是被固定無法運動。如圖7，高速檔時，齒圈往靠近太陽輪的方向移動，其外齒和齒輪箱外殼上的內齒脫離，內齒在與行星輪嚙合的同時，還和太陽輪的其中一級齒輪嚙合，此時滑動齒圈將太陽輪和行星輪鎖定為一體，三者只能作為一個整體同步轉動。換擋臂與換擋撥叉配合處設有導向槽，在換擋過程中，換擋臂的橫向移動可以帶動換擋撥叉縱向運動，從而使滑動齒圈移動完成換擋；換擋臂的移動會觸動檔位檢測開關。檔位開關用于向控制器提供齒輪箱所處檔位的狀態，同時在換擋過程中向控制器提供換擋完成的信號。換擋臂由換擋電機驅動，換擋電機是一個自身帶有減速箱的直流電機，輸出端是螺桿，螺桿于換擋臂內部的螺母配合，可以通過控制器改變換擋電機的轉向從而實現高低檔的切換。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。