CN101003024A - 高温能量球磨机 - Google Patents
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Abstract
一种高温能量球磨机，属于粉末的加工制造设备技术领域。包括电机、球磨罐、温度控制器、高温炉、调速器及传动机构，球磨罐内部置有若干磨球，高温炉置于底架上，高温炉内置有球磨罐，球磨罐外部置有球磨罐支架，球磨罐支架连杆通过传动机构与电机连接，电机又与调速器连接，热电偶穿过高温炉保温盖与外部的温度控制器连接，其传动机构为振动式或旋转式结构。本发明的优点是可以合成质量和性能好的材料，结构简单紧凑，振动或转动频率可连续调整，温度在室温至1000℃可连续调整，工作稳定可靠效率高，使用寿命长，不仅可以用于实验室，还适用于工业生产，可用于不同颗粒的磨细和不同陶瓷粉体在高温的机械合金化，金属和陶瓷的高温复合等。
Description
技术领域
本发明属于粉末的加工制造设备技术领域，特别涉及一种高温能量球磨机，是对颗粒物料进行高温能量球磨以及对不同材料粉体进行高温机械复合的设备。
背景技术
高能球磨机是利用球磨过程中诱发的低温化学反应制备性能优良的材料的设备。这种设备主要是用于制备那些采用熔炼的方法很难获得的特殊合金，反应体系主要是金属-金属、金属-氧化物混合体系。在研磨过程中粉末系统的活性达到足够高时，磨球与粉末颗粒互相碰撞的瞬间造成的接口温度升高诱发了此处的化学反应，反应产物将反应剂分开，反应速率取决于反应物在产物层内的扩散速率，由于球磨过程中粉末颗粒不断发生断裂，产生大量的新鲜表面，反应产物被带走，从而维持反应的连续进行，直至整个过程结束合成纳米复合材料。高能球磨方法的发明是材料科学领域的重要成果，极大地推动了材料科学的发展。目前高能球磨方法合成复合材料应用遍及世界材料的研究及生产领域，已经取得了非常重要的成果。但高能球磨机是在常温下运行，其反应动力来源于磨球与粉末颗粒互相碰撞的机械力，以及磨球与粉末颗粒互相碰撞的瞬间造成的接口温度升高诱发了此处的化学反应，主要适用于金属-金属、金属-氧化物混合体系。对于熔点比较高的陶瓷材料，固相反应温度比较高，因此用高能球磨方法合成复合陶瓷材料，因其反应动力小且温度低，很难合成质量和性能好的材料。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种高温能量球磨机。它是在高温炉中设置球磨罐，在其内部置放有磨球，使得球磨罐和其内部的磨球上下振动或旋转，通过调速器来调整振动或转动频率，通过温度控制器为高温炉提供连续可调温度，在高温环境中使用的设备。
本发明包括电机、球磨罐、温度控制器、高温炉、调速器及传动机构，球磨罐内部置有若干磨球，高温炉置于底架上，高温炉内置有球磨罐，球磨罐外部置有球磨罐支架，球磨罐支架连杆通过传动机构与电机连接，电机又与调速器连接，热电偶穿过高温炉保温盖与外部的温度控制器连接，其传动机构为振动式或旋转式结构。
本发明中传动机构为振动式时，其结构包括有凸轮、自动滑块、自动滑轨、关节轴承和连杆，自动滑轨置于底架支柱上，自动滑块安装在自动滑轨上，凸轮安装在电机输出轴上，自动滑块上部与球磨罐支架连杆连接，自动滑块下部通过关节轴承和连杆与凸轮连接；与其连接的电机为可调速电机。
其传动机构为旋转式结构时，是在电机输出轴上安装有对轮，对轮与球磨罐支架连杆连接；与其连接的电机为可调速刹车电机。
本发明的高温炉为电阻加热炉，包括保温盖、陶瓷管、加热体、保温层及保温底，在陶瓷管周围置有保温层，在陶瓷管与保温层之间设有加热体，在陶瓷管安装有支架连杆端安装有保温底，在另一端安装有保温盖。
本发明中球磨罐支架与球磨罐两者严密套合；球磨罐为刚玉球磨罐，球磨罐内部置有的磨球为刚玉球或氧化锆球。
本发明中电机带动传动机构运动，从而带动球磨罐支架内的球磨罐通过传动机构运动，使得球磨罐和其内部的磨球上下振动或转动，通过调速器来调整振动或转动频率，本发明中的高温炉通过温度控制器提供连续可调的温度。由于在高温下振动或转动球磨，机械能和热能同时提供了固相反应的动力，因而工作能力强。
本发明的优点是可以合成质量和性能好的材料，结构简单紧凑，振动或转动频率可连续调整，温度在室温至1000℃可连续调整，工作稳定可靠效率高，使用寿命长，不仅可以用于实验室，还适用于工业生产，可用于不同颗粒的磨细和不同陶瓷粉体在高温的机械合金化，金属和陶瓷的高温复合等。
附图说明
图1是本发明传动机构为振动式的结构示意图，
图2是本发明传动机构为旋转式的结构示意图；
图中1.底架支柱，2.提升架，3.压盖，4.热电偶，5.保温盖，6.陶瓷管，7.加热体，8.保温层，9.球磨罐，10.磨球，11.球磨罐支架，12.保温底，13.支架连杆，14.自动滑轨，15.自动滑块，16.关节轴承和连杆，17.凸轮，18.电机，19.温度控制器，20.调速器，21.底架，22.对轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
实施例1：为振动式高温能量球磨机，其结构如图1所示：包括电机18、球磨罐9、温度控制器19、高温炉、调速器20及传动机构，球磨罐9内部置有若干磨球10，高温炉置于底架21上，高温炉内置有球磨罐9，球磨罐9外部置有球磨罐支架11，球磨罐支架连杆13通过传动机构与电机18连接，电机18又与调速器20连接，热电偶4穿过高温炉保温盖5与外部的温度控制器19连接。
本例中的传动机构为振动式，包括有凸轮17、自动滑块15、自动滑轨14、关节轴承和连杆16，自动滑轨14置于底架支柱1上，自动滑块15安装在自动滑轨14上，凸轮17安装在电机18输出轴上，自动滑块15上部与球磨罐支架连杆13连接，自动滑块15下部通过关节轴承和连杆16与凸轮17连接。本例中电机18为可调速电机，其型号为190YN140-2BTE；球磨罐9为刚玉球磨罐，球磨罐支架11和球磨罐9严密套合；磨球10为刚玉球或者为氧化锆球，本例中选用刚玉球。
本例的高温炉为电阻加热炉，包括保温盖5、陶瓷管6、加热体7、保温层8及保温底12，在陶瓷管6周围置有保温层8，在陶瓷管6与保温层8之间设有加热体7，在陶瓷管6安装有支架连杆13的端部安装有保温底12，在另一端安装有保温盖5。
本发明在工作时，先将待磨的粉体置于刚玉球磨罐9内，将刚玉球按通常配比放入刚玉球磨罐9中，本例中配比为20∶1，压好刚玉球磨罐9的压盖3，上紧压盖3上的螺母，将其安装在提升架2上。开启调速电机18到待磨粉体所需的速度，调速电机18带动自动滑快15在自动滑轨14上以待磨粉体所需的频率上下滑动，即在调速电机的带动下，自动滑块带动连杆、支架、刚玉球磨罐及内部的刚玉球在自动滑轨上做周期的振动；使得刚玉球磨罐9和其内部的刚玉球上下振动，刚玉球磨罐9内的粉体和刚玉球同时振动，刚玉球与刚玉球、刚玉球与球磨罐9相互碰撞，从而达到使粉体磨细，或实现不同的陶瓷粉体的机械合金化及实现陶瓷与金属粉体的机械复合。本发明的振动频率可连续调整，温度在室温至1000℃可连续调整，工作稳定可靠效率高；同时刚玉球磨罐9外部高温和刚玉球同时作用更增加了固相反应的动力，合成的材料质量、性能好。
实施例2：为旋转式高温能量球磨机，其结构如图2所示：包括电机18、球磨罐9、温度控制器19、高温炉、调速器20及传动机构，球磨罐9内部置有若干磨球10，高温炉置于底架21上，高温炉内置有球磨罐9，球磨罐9外部置有球磨罐支架11，球磨罐支架连杆13通过传动机构与电机18连接，电机18又与调速器20连接，热电偶4穿过高温炉保温盖5与外部的温度控制器19连接。
本例中传动机构为旋转式结构，是在电机18输出轴上安装有对轮22，对轮22与球磨罐支架连杆13连接。电机18为可调速刹车电机，其型号为YEJ；球磨罐9为刚玉球磨罐，球磨罐支架11和球磨罐9严密套合；磨球10为刚玉球或者为氧化锆球，本例中选用氧化锆球。
本例的高温炉为电阻丝加热炉，包括保温盖5、陶瓷管6、加热体7、保温层8及保温底12，在陶瓷管6周围置有保温层8，在陶瓷管6与保温层8之间设有加热体7，在陶瓷管6安装有支架连杆13的端部安装有保温底12，在另一端安装有保温盖5。
本发明在工作时先将待磨的粉体置于球磨罐9内，将氧化锆球按通常配比放入球磨罐g中，本例中配比为20∶1，压好刚玉球磨罐9的压盖3，上紧压盖3上的螺母，将其安装在提升架2上。开启可调速刹车电机18待磨粉体所需的转速，则带动对轮14、支架连杆13和球磨罐支架11进行正反方向的转动，使得球磨罐9和其内部的氧化锆球正反方向转动，球磨罐9内的粉体和磨球同时旋转，氧化锆球与氧化锆球、氧化锆球与球磨罐相互碰撞和研磨，从而达到使粉体磨细，或实现不同的陶瓷粉体的机械合金化及实现陶瓷与金属粉体的机械复合。同时球磨罐外部高温和球磨同时作用更增加了固相反应的动力，工作能力强。
Claims (6)
1、一种高温能量球磨机，包括电机、球磨罐、温度控制器，球磨罐内部置有若干磨球，其特征在于还包括高温炉、调速器及传动机构，高温炉置于底架上，高温炉内置有球磨罐，球磨罐外部置有球磨罐支架，球磨罐支架连杆通过传动机构与电机连接，电机又与调速器连接，热电偶穿过高温炉保温盖与外部的温度控制器连接，其传动机构为振动式或旋转式结构。
2、根据权利要求1所述的高温能量球磨机，其特征在于所述的传动机构为振动式，其结构包括有凸轮、自动滑块、自动滑轨、关节轴承和连杆，自动滑轨置于底架支柱上，自动滑块安装在自动滑轨上，凸轮安装在电机输出轴上，自动滑块上部与球磨罐支架连杆连接，自动滑块下部通过关节轴承和连杆与凸轮连接；与其连接的电机为可调速电机。
3、根据权利要求1所述的高温能量球磨机，其特征在于所述的传动机构为旋转式结构，是在电机输出轴上安装有对轮，对轮与球磨罐支架连杆连接；与其连接的电机为可调速刹车电机。
4、根据权利要求1所述的高温能量球磨机，其特征在于所述的高温炉为电阻加热炉，包括保温盖、陶瓷管、加热体、保温层及保温底，在陶瓷管周围置有保温层，在陶瓷管与保温层之间设有加热体，在陶瓷管安装有支架连杆的端部安装有保温底，在另一端安装有保温盖。
5、根据权利要求1所述的高温能量球磨机，其特征在于所述的球磨罐支架与球磨罐两者严密套合。
6、根据权利要求1所述的高温能量球磨机，其特征在于所述的球磨罐为刚玉球磨罐，球磨罐内部置有的磨球为刚玉球或氧化锆球。
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