CN100396381C - 珠磨机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种珠磨机的冷却装置，包括：传动轴，传动轴一端由一动力源驱动转动，传动轴的轴内设有一入水道及一出水道，搅拌器心轴，其锁固连结于传动轴的另一端，该心轴内直接轴向间隔开设数个直向水道，各直向水道两端分别以横向水道连通至邻侧的直向水道，在本体的两端分别锁固端盖，而使所述的直向水道及横向水道形成封闭的栅栏式连续水道，该连续水道有一入水端口连接传动轴的入水道，该连续水道还设有一出水端口连接传动轴的出水道。该搅拌器心轴的外周缘上凸设有复数个搅拌柱，以利搅动原料粒子和研磨介质。不仅易于加工制作便于维修，且可使冷、热管路不会重叠，从而大幅提高冷却效果，进而提升产品品质及生产效率。

Description

珠磨机的冷却装置

技术领域

本发明涉及一种利用栅栏式连续水道的冷却回路，以使冷、热管路不会重叠，从而大幅提高冷却效果的珠磨机的冷却装置。

背景技术

珠磨机是以搅拌器旋转所产生的动能驱使原料粒子和高硬度的研磨介质产生高能量密度的撞击及剪切力，而将原料粒子微细化，并透过间隙或筛网结构的分离装置，将研磨后的微粒与研磨介质分离，使得研磨介质继续在研磨槽中进行原料粒子微细化制程，而研磨后的微粒则集中收集以进行下一阶段制程或最终成品包装；由于珠磨机搅拌器和原料粒子与研磨介质间产生高能量密度交互作用，因此在制程中伴随着高热量产生，而高热量的产生会造成对温度敏感的微粒或分散液成分发生变化，进而影响产品品质；由于搅拌器旋转带动研磨介质运动，不仅研磨介质撞击研磨槽体，而使研磨槽体造成高热，且研磨介质亦会撞击搅拌器，造成搅拌器的高热现象，但是传统珠磨机温升抑制方式是在研磨槽上设计冷却水套，从研磨槽外带走热量以降低腔体的温度，但是对于搅拌器的高发热量却无法有效移除，造成温升抑制效果有限，使得微粒性质容易受到制程温度上升而发生变化。

因此，为了提升珠磨机的冷却效率，搅拌器的轴心冷却装置已成为主要散热技术，其不仅可增加冷却面积，更可以针对主要发热源的搅拌器进行最有效率的热量移除；请参阅图1所示的美国专利US4,174,074，其于传动轴1中央开设一出水道11及于出水道11环侧圈绕开设一入水道12，搅拌器的心轴2中央则以一水道21连通至传动轴的出水道11，另一套设于搅拌器心轴2外部的外套座3，其内开设有螺旋状的水道31，该水道31的入水端连接于传动轴的入水道12，水道31底端的出水端则连接于心轴的水道21，进而形成一冷却回路，以将搅拌器心轴2的热量移除；但是该装置具有以下缺点：

1、在操作转动时，由于心轴2必须带动外套座3作高速旋转，而该多层结构的设计，不仅加工精度要求较高，且不易控制动平衡，而较易产生摇晃的情形。

2、在传动轴之出水道11环侧圈绕开设入水道12，使得入、出水极易产生冷热交换的情形，而提高入水道12的水温，此即影响冷却水的吸热能量，而降低散热效果。

3、在搅拌器心轴2的中央设有供出水的水道21，该水道21的环侧又圈绕包覆由外套座3构成的入水水道31，使得入水水道31极易与出水的水道21因重叠产生冷热交换的情形，而影响冷却水的吸热能量，进而降低散热效果。

4、传动轴1之入、出水道12、11端口为一可转动状态，而其与外部连接的固定式接头系以油封衔接，于长期转动下，挠性的油封易造成磨耗变形而泄漏，且转速无法过高。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种珠磨机的冷却装置，于传动轴的轴端以旋转接头作为冷却水入水口，而使冷却水可由传动轴通入搅拌器心轴的冷却水道，其中，该搅拌器心轴的冷却水道直接于心轴环侧上，轴向间隔开设数个水道，各水道两端并个别连通至邻侧的水道，而形成栅栏式的连续水道，以利于将心轴的高热带出至传动轴的出水道，并由机械轴封所开设的出水口排出；藉此，直接于搅拌器心轴上开设冷却水道，其单层结构的设计，不仅易于加工制作，且易于控制动平衡状态，而可提高传动轴的转速。

本发明的另一目的是提供一种珠磨机的冷却装置，于传动轴的轴端以旋转接头作为冷却水入水口，而使冷却水可由传动轴通入搅拌器心轴的冷却水道，其中，该搅拌器心轴的冷却水道直接于心轴环侧上，轴向间隔开设数个水道，各水道两端分别连通至邻侧的水道，而形成栅栏式的连续水道，以利于将心轴的高热带出至传动轴的出水道，并由机械轴封所开设的出水口排出；藉此，搅拌器心轴的冷却水道利用栅栏式的连续水道设计，不仅易于加工制作便于维修，且可使入、出水道间不会有包覆重叠的情形，而大幅提高冷却效果，进而达到提升产品品质及生产效率之目的。

本发明的又一目的是提供一种珠磨机的冷却装置，于传动轴的轴端以旋转接头作为冷却水入水口，而传动轴的外侧则以机械轴封衔接出水道；藉此，利用旋转接头及机械轴封与传动轴作刚性的接触，不仅耐磨耗且可增加传动轴的转速。

为了便于进一步理解发明，下面结合附图以具体实例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是US4,174,074的冷却装置的示意图；

图2是本发明珠磨机的配置示意图；

图3是图2的A-A剖面图；

图4是本发明搅拌器心轴的示意图；

图5是本发明搅拌器心轴的冷却水道的示意图。

附图标记说明：1传动轴；11出水道；12入水道；2心轴；21水道；3外套座；31水道；4马达；5皮带轮组；6珠磨机；61传动轴；611入水道；612出水道；62回转接头；63心轴；631本体；6311搅拌柱；6312直向水道；6313横向水道；632端盖；633端盖；64研磨槽筒；641进料口；642出料口；65研磨腔体；66筛网结构；67双面机械轴封；671出水口。

具体实施方式

请参阅图2、图3，本发明的马达4通过皮带轮组5将动力传动至珠磨机6的传动轴61，而使传动轴61转动，传动轴61内开设有冷却水的入水道611及出水道612，另传动轴61一端连接回转接头62(该回转接头62相同于传统的综合加工机主轴用的回转接头，故在此不予赘述)，而使冷却水可经由回转接头62进入传动轴61入水道611的入口端，传动轴61的另一端则锁固连接一搅拌器心轴63，该搅拌器心轴63与研磨槽筒64间形成一研磨腔体65，而原料粒子和高硬度的研磨介质可由研磨槽筒64上的进料口641置入研磨腔体65内，以将原料粒子微细化，并通过筛网结构66将研磨后的微粒与研磨介质分离，使得研磨介质继续在研磨槽中进行原料粒子微细化制程，而研磨后的微粒则由出料口642集中收集，以进行下一阶段制程或最终成品包装。

请参阅图3、图4、图5所示的本发明的搅拌器心轴63，其本体631的外周缘上凸设有数个搅拌柱6311，以利搅动原料粒子和研磨介质，其中，本体631内直接轴向间隔开设数个直向水道6312，各直向水道6312两端分别以横向水道6313连通至邻侧的直向水道6312，再于本体631的两端分别锁固有端盖632、633，而使本体631内的直向水道6312及横向水道6313形成封闭的栅栏式连续水道，该连续水道有一入水端口连接传动轴61的入水道611及一出水端口连接传动轴61的出水道612，传动轴61出水道612的出口端连通至一套设于传动轴61外环的双面机械轴封67，并由双面机械轴封67所开设的出水口671排出，进而形成冷却回路；本发明由于在搅拌器心轴63上直接开设冷却水道，因此为一单层的结构，不仅易于加工制作，且可靠度高，易于控制动平衡状态，而其栅栏式连续水道的设计，于维修时可藉由拆开端盖632、633，即可进行维修清理，更重要的是，栅栏式连续水道的设计，可使横、直水道6313、6312间不会有包覆重叠的情形，此即可降低在水道间产生冷热交换的情形，而大幅提高冷却效果，进而达到提升产品品质及生产效率；此外，传动轴61一端连接回转接头62，以使冷却水进入传动轴61的入水道611，而不需使用挠性的油封，不仅可确保不会泄漏，且可增加传动轴61的转速，而传动轴61的出水道612连通至双面机械轴封67，亦可利用其耐磨耗的特性，确保传动轴61在高转速的状态下进行冷却循环作业。

Claims (3)

1.一种珠磨机的冷却装置，包括：

传动轴，其一端由一动力源驱动转动，传动轴内设有一入水道及一出水道；

搅拌器心轴，其锁固连结于传动轴的另一端，其特征在于：

该心轴本体内直接轴向间隔开设数个直向水道，各直向水道两端分别以横向水道连通至邻侧的直向水道，在心轴本体的两端分别锁固有端盖，而使所述的直向水道及横向水道形成封闭的栅栏式连续水道，该连续水道有一入水端口连接传动轴的入水道，该连续水道还设有一出水端口连接传动轴的出水道。

2.依权利要求1所述的珠磨机的冷却装置，其特征在于：该搅拌器心轴的外周缘上凸设有数个搅拌柱，以利搅动原料粒子和研磨介质。

3.依权利要求1所述的珠磨机的冷却装置，其特征在于：出水道的出口端连通至套设于传动轴环侧的双面机械轴封；所述的双面机械轴封具有出水口与传动轴出水道的出口端相连通。

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