CN101239336B - 一种等离子体辅助搅拌球磨装置 - Google Patents
一种等离子体辅助搅拌球磨装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101239336B CN101239336B CN2008100266870A CN200810026687A CN101239336B CN 101239336 B CN101239336 B CN 101239336B CN 2008100266870 A CN2008100266870 A CN 2008100266870A CN 200810026687 A CN200810026687 A CN 200810026687A CN 101239336 B CN101239336 B CN 101239336B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ball mill
- column
- plasma
- electrode axis
- ball
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003756 stirring Methods 0.000 title claims description 48
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 11
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 6
- 238000003701 mechanical milling Methods 0.000 description 4
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000000713 high-energy ball milling Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005551 mechanical alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明涉及高能球磨技术，具体是指一种等离子体辅助高能搅拌球磨装置。该装置是在现有搅拌球磨机的中心通过中间齿轮盖固定安装有与搅拌叶片轴同轴线的电极轴。所述搅拌叶片轴为圆柱筒开口式和分立柱式。本发明实现了将等离子体引入搅拌球磨机的目的，球磨速度加快，粒径分布比较窄，同时也有效地提高了球磨效率。克服了等离子体辅助高能振动式球磨机振动大，噪音大的不足。本发明装置结构简单，便于制造，方法易实现，能有效推动等离子体辅助高能球磨技术在微纳米大规模批量生产中应用和推广。
Description
技术领域
本发明涉及高能球磨技术，更具体的是指一种等离子体辅助搅拌球磨装置。
背景技术
搅拌球磨机是具有搅拌和分散作用的一种超细粉末球磨设备，其搅拌输入功率通过内置搅拌叶片的高速旋转直接作用在研磨介质以达到磨细物料的目的。搅拌叶片末端的线速度大约在3～5m/s左右，在搅拌叶片的搅动下，磨球与物料作多维循环运动和自转运动，由磨球重力以及螺旋回转产生的挤压力对物料进行摩擦、冲击、剪切作用，使物料被磨削和粉碎。由于综合了动量和冲量的作用能有效地对物料进行超细粉碎，使物料球磨后的细度可达亚微米级。而且，它的能耗绝大部分用于直接搅拌介质，而非虚耗于转动或震动笨重的磨筒，因此能耗比滚筒球磨机、振动球磨机低，在超细粉末加工中发挥着重要的作用。但是，普通搅拌球磨机主要依靠机械能使物料粉碎，能量输入密度较低。
专利号为ZL200510036231.9的中国专利公开了一种等离子体辅助高能球磨的方法，主要是对振动式球磨机进行改造，在球磨罐内加电极棒，从而实现球磨过程中电极与磨球之间电晕放电或辉光放电，把等离子体引入到球磨罐内部，将原球磨过程中单一的机械能与等离子体有机复合起来，加大对处理粉末的有效能量输入，对粉末进行复合处理，效率得到提高，球磨时间缩短。但这种振动式球磨机中磨球通过振动抛出，对电极棒冲击比较大。
如果将等离子体辅助技术引入搅拌球磨机，即能克服搅拌球磨机的缺点又能避免引入了等离子体辅助技术的振动式球磨机对电极棒冲击大的不足，达到强化球磨过程，使被磨物料更细、球磨效率更高，球磨时间更短的目的。但是，由于搅拌球磨机有中心搅拌叶片轴和搅拌叶片，电极轴的引入面临搅拌叶片轴与电极轴占据同一轴线而相互干扰的难点问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足之处，通过对搅拌球磨机的结构上改进，提供一种等离子体辅助搅拌球磨的装置。
本发明的技术方案如下：
一种等离子体辅助搅拌球磨装置，其特征在于：该装置是在传统搅拌球磨机基础上改造而成，具体是指在搅拌球磨机的中心通过中间齿轮盖固定安装有与搅拌叶片轴同轴线的电极轴，电极轴套装在空心的搅拌叶片轴内，并保持两者相对转动；电极轴接电源的正极，底座接电源的负极，并接地。
该装置是通过如下三个步骤将其装配成一体的，步骤一：电极轴固定安装在中间齿轮盖上，与开口式表层绝缘搅拌叶片轴同轴线，搅拌叶片轴通过绝缘的电极轴轴承与电极轴活动套装，并用电极轴密封组密封；搅拌叶片和搅拌轴齿轮固定装配在搅拌叶片轴上，将其装配成一体，并通过绝缘的搅拌轴轴承与罐盖活动连接，搅拌驱动电机固定装配在中间齿轮盖上，电机轴齿轮固定装配在搅拌驱动电机上，与安装在罐盖上的中间齿轮和搅拌轴齿轮啮合，中间齿轮盖固定装配在罐盖上，并在罐盖上安装有进气管和出气管，形成罐盖装配体；步骤二：升降驱动电机和升降齿轮盖固定安装在升降架上，升降架与立柱套装，并保证升降齿轮与立柱上的齿条啮合，升降齿轮固定安装在升降驱动电机上，形成立柱升降装配体；步骤三：将装有进水管和排水管的球磨罐体置放于底座上，罐盖装配体通过密封螺栓组及其密封圈与球磨罐体紧密连接；立柱升降装配体中的立柱固定安装底座上，升降架固定安装在罐盖上。
所述搅拌叶片轴为圆柱筒开口式，搅拌叶片轴为圆柱筒结构，圆柱筒上开设有便于电极轴与外界粉末接触的若干孔，叶片均匀分布且固定安装在孔与孔之间和圆柱筒下边缘的筒壁上。
所述搅拌叶片轴为分立柱式，分立柱式搅拌叶片轴是由轴柄、立柱和连接环组成，与搅拌轴齿轮固定装配的轴柄和至少2根均匀分布的立柱固定连接，立柱之间由至少2个连接环相连接，叶片均匀分布且固定安装在立柱上。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明合理解决了电极轴在球磨罐体内的装配问题，使其和搅拌轴互不干扰，实现了将等离子体引入搅拌球磨机的目的，与现有的搅拌球磨机相比，能量密度输入高，物料球磨极限粒度更细、球磨效率高。
(2)搅拌叶片绕电极轴相对转动，其内部磨球对电极轴冲击相对较小，克服了等离子体辅助高能振动式球磨机对电极轴冲击较大的不足，有利于球磨安全；并满足了为球磨罐内物料提供等离子体能量的要求，有利于不同成分的粉末相互扩散，促进机械合金化进程。
(3)本发明结构合理，装配巧妙，便于加工制造，方法容易实现，能有效推动等离子体辅助高能球磨技术在微纳米大规模批量生产中应用和推广。
附图说明
图1为等离子体辅助搅拌球磨装置的结构示意图；
图2为圆柱筒开口式搅拌叶片轴部件的结构示意图；
图3为分立柱式搅拌叶片轴部件的结构示意图；
图4为等离子体辅助搅拌球磨装置的电极轴和搅拌叶片轴装配示意图；
图5为等离子体辅助搅拌球磨装置的升降装配体升起后的示意图。
具体实施方式
通过如下实施例及附图对本发明作进一步的详细描述，但发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1和图4、5所示，等离子体辅助搅拌球磨装置由球磨罐体1、进水管2、搅拌叶片3、进气管4、搅拌轴齿轮5、罐盖6、电机轴齿轮7、搅拌驱动电机8、中间齿轮9、中间齿轮盖10、电极轴11、立柱12、升降齿轮13、升降驱动电机14、升降齿轮盖15、升降架16、密封螺栓组17、出气管18、排水管19、底座20、电源21、搅拌叶片轴22、搅拌轴轴承23、电极轴密封组24、电极轴轴承25、搅拌轴密封26组成。它们是通过如下三个步骤将其装配成一体的，步骤一：电极轴11固定安装在中间齿轮盖10上，与开口式表层绝缘搅拌叶片轴22同轴线，搅拌叶片轴22通过绝缘的电极轴轴承25与电极轴11活动套装，并用电极轴密封组24密封；如图2所示，搅拌叶片轴22是圆柱筒开口式的，空心的搅拌叶片轴22的圆柱筒壁面上开有便于电极轴11与外界粉末接触的长方形孔，为便于搅拌叶片3和安装，本实施例开了两个大的长方形孔，四个相对小的长方形孔，四个搅拌叶片3均匀分布固定装配在搅拌叶片轴22上，其中两个搅拌叶片3安装在两个小长方形之间筒壁上，另外两个安装在搅拌叶片轴22下边缘上，搅拌轴齿轮5固定装配在搅拌叶片轴22上，将其装配成一体，搅拌叶片轴22通过搅拌轴密封26与罐盖密封，并通过绝缘的搅拌轴轴承23与罐盖6活动连接，这时搅拌叶片3可相对电极轴11旋转。搅拌驱动电机8固定装配在中间齿轮盖10上，电机轴齿轮7固定装配在搅拌驱动电机8上，并与安装在罐盖6上的中间齿轮9啮合，中间齿轮9与搅拌轴齿轮5啮合，中间齿轮盖10固定装配在罐盖6上，并在罐盖6上安装有进气管4和出气管18，形成罐盖装配体。步骤二：升降驱动电机14和升降齿轮盖15固定安装在升降架16上，升降架16与立柱12套装，并保证升降齿轮13与立柱12上的齿条啮合，升降齿轮13固定安装在升降驱动电机14上，形成立柱升降装配体；步骤三：将装有进水管2和排水管19的球磨罐体1置放于底座20上，罐盖装配体通过密封螺栓组17及其密封圈与球磨罐体1紧密连接；立柱升降装配体中的立柱12固定安装在底座20上，升降架16固定安装在罐盖6上。电极轴11接电源21的正极，底座20接电源的负极，并接地。
本发明的工作过程如下：
首先打开密封螺栓组17，启动升降驱动电机14，将罐盖6打开，呈现图5所示状态，清洗球磨罐体1内部，将磨球和待磨材料装入球磨罐体1内部，再开启升降驱动电机14降下罐盖6，用密封螺栓组17密闭球磨罐体1，然后通过出气管18将球磨罐体1内抽成真空，通过进气管4充入放电气体介质氩气或氮或氨，根据球磨罐体1内部的真空度和介质的情况调整电源的频率和电压，将搅拌驱动电机8的转速调整到需要的转速，开动等离子体电源21和搅拌驱动电机8，使等离子体辅助高能搅拌球磨机处于运行状态，固定在中心位置的电极轴11带高压的正电，底座20连电源的负极并接地。搅拌叶片3随搅拌叶片轴22绕电极轴11相对转动；球磨罐体1内装有磨球，球磨罐体1与磨球均为导电材料，当搅拌叶片3及搅拌叶片轴22在搅拌驱动电机8以一定速度旋转时，搅动磨球多维运动，磨球与电极轴11相隔适当距离时，电极与磨球间发生电晕放电和辉光放电等离子体，耦合机械能与等离子体高能球磨粉末。同时，通过球磨罐外壁的夹层水套对球磨罐进行冷却。
这样将等离子体引入到球磨罐内部，等离子体具有高能高活性的气氛，产生大量处于激发态的微观粒子，进而产生热、激发能、电离能、光能、超声波效应，这样将原来的单纯机械能球磨过程变为机械能与等离子体结合的球磨过程，加大了对所磨粉末的有效能量输入，球磨罐内部的待磨材料在磨球机械能和等离子体产生附加的热源、光能、激发能、电离能等的综合作用下快速被磨细，从而强化了球磨效果。
实施例2
如图3所示，本等离子体辅助搅拌球磨装置的搅拌叶片轴22是分立柱式的，由轴柄27、立柱28和连接环29组成，与搅拌轴齿轮5固定装配的轴柄27和2根均布的立柱28固定连接，立柱28之间由2个连接环29相连接，叶片3均匀分布且固定安装在立柱28上。
其它装配及工作过程同实施例1。
Claims (4)
1.一种等离子体辅助搅拌球磨装置，其特征在于：该装置是在传统搅拌球磨机基础上改造而成，具体是指在搅拌球磨机的中心通过中间齿轮盖(10)固定安装有与搅拌叶片轴(22)同轴线的电极轴(11)，电极轴(11)套装在空心的搅拌叶片轴(22)内，并保持两者相对转动；电极轴(11)接电源(21)的正极，底座(20)接电源的负极，并接地。
2.根据权利要求1所述的一种等离子体辅助搅拌球磨装置，其特征在于：该装置是通过如下三个步骤将其装配成一体的，步骤一：电极轴(11)固定安装在中间齿轮盖(10)上，与开口式表层绝缘搅拌叶片轴(22)同轴线，搅拌叶片轴(22)通过绝缘的电极轴轴承(25)与电极轴(11)活动套装，并用电极轴密封组(24)密封；搅拌叶片(3)和搅拌轴齿轮(5)固定装配在搅拌叶片轴(22)上，将其装配成一体，并通过绝缘的搅拌轴轴承(23)与罐盖(6)活动连接，搅拌驱动电机(8)固定装配在中间齿轮盖(10)上，电机轴齿轮(7)固定装配在搅拌驱动电机(8)上，并与安装在罐盖(6)上的中间齿轮(9)啮合，中间齿轮(9)与搅拌轴齿轮(5)啮合，中间齿轮盖(10)固定装配在罐盖(6)上，并在罐盖(6)上安装有进气管(4)和出气管(18)，形成罐盖装配体；步骤二：升降驱动电机(14)和升降齿轮盖(15)固定安装在升降架(16)上，升降架(16)与立柱(12)套装，并保证升降齿轮(13)与立柱(12)上的齿条啮合，升降齿轮(13)固定安装在升降驱动电机(14)上，形成立柱升降装配体；步骤三：将装有进水管(2)和排水管(19)的球磨罐体(1)置放于底座(20)上，罐盖装配体通过密封螺栓组(17)及其密封圈与球磨罐体(1)紧密连接；立柱升降装配体中的立柱(12)固定安装底座(20)上，升降架(16)固定安装在罐盖(6)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种等离子体辅助搅拌球磨装置，其特征在于：所述搅拌叶片轴(22)为圆柱筒开口式，搅拌叶片轴(22)为圆柱筒结构，圆柱筒上开设有便于电极轴(11)与外界粉末接触的若干孔，叶片(3)均匀分布且固定安装在孔与孔之间和圆柱筒下边缘的筒壁上。
4.根据权利要求1或2所述的一种等离子体辅助搅拌球磨装置，其特征在于：所述搅拌叶片轴(22)为分立柱式，分立柱式搅拌叶片轴是由轴柄(27)、立柱(28)和连接环(29)组成，与搅拌轴齿轮(5)固定装配的轴柄(27)和至少2根均匀分布的立柱(28)固定连接，立柱(28)之间由至少2个连接环(29)相连接，叶片(3)均匀分布且固定安装在立柱(28)上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008100266870A CN101239336B (zh) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | 一种等离子体辅助搅拌球磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008100266870A CN101239336B (zh) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | 一种等离子体辅助搅拌球磨装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101239336A CN101239336A (zh) | 2008-08-13 |
| CN101239336B true CN101239336B (zh) | 2011-04-27 |
Family
ID=39931330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008100266870A Expired - Fee Related CN101239336B (zh) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | 一种等离子体辅助搅拌球磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101239336B (zh) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102369061B (zh) * | 2009-01-28 | 2014-01-29 | 雷特希有限责任公司 | 带有用于待供给以介质的磨杯的旋转执行部的实验室研磨机 |
| CN103055754B (zh) * | 2013-01-15 | 2015-06-03 | 合肥华升泵阀股份有限公司 | 一种空心式轮毂 |
| WO2016101187A1 (zh) * | 2014-12-24 | 2016-06-30 | 华南理工大学 | 冷场等离子体放电辅助高能球磨粉体的应用方法及装置 |
| CN105233941B (zh) * | 2015-11-11 | 2017-07-28 | 衢州妙凯节能科技有限公司 | 一种掘钻喷气搅拌装置 |
| CN106216077B (zh) * | 2016-07-28 | 2018-09-28 | 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 | 一种磨机智能自动调速系统磨机内能量分布的检测方法 |
| CN106179633B (zh) * | 2016-07-28 | 2018-06-26 | 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 | 一种磨机智能自动调速系统的调整方法 |
| CN107377104B (zh) * | 2017-08-10 | 2023-05-26 | 贵州理工学院 | 一种高性能纳米粉体材料的制备方法及装置 |
| CN109718923A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | 北方奥钛纳米技术有限公司 | 超声波研磨装置 |
| CN108212434B (zh) * | 2017-12-15 | 2020-05-22 | 华南理工大学 | 一种等离子体辅助气流磨装置 |
| CN112371270A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-02-19 | 深圳市科力纳米工程设备有限公司 | 一种基于复合研磨场的球磨系统及方法 |
| CN112548089B (zh) * | 2020-11-04 | 2022-03-29 | 华南理工大学 | 一种放电等离子改性方法在处理雾化法制备的球形/类球形金属粉末中的应用 |
| CN112452507A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-09 | 华南理工大学 | 一种连续低温等离子体粉末处理和球磨生产装置及其方法 |
| CN112500164B (zh) * | 2020-12-14 | 2022-05-27 | 深圳先进电子材料国际创新研究院 | 一种碲化铋热电材料及其制备方法 |
| CN112563126B (zh) * | 2020-12-28 | 2023-07-25 | 苏州爱特维电子科技有限公司 | 一种等离子体辅助粉末碳材料均匀掺杂杂原子的装置 |
-
2008
- 2008-03-07 CN CN2008100266870A patent/CN101239336B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101239336A (zh) | 2008-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101239336B (zh) | 一种等离子体辅助搅拌球磨装置 | |
| CN101239334B (zh) | 一种等离子体辅助高能滚筒球磨装置 | |
| CN2785709Y (zh) | 公转、自转均可调速的行星球磨机 | |
| CN103752388B (zh) | 环保节能型涡流粉碎机 | |
| CN201543461U (zh) | 高速超微粉碎机 | |
| CN201055800Y (zh) | 双转盘对撞式粉碎机 | |
| CN202570270U (zh) | 可变比高能行星磨 | |
| CN2696713Y (zh) | 多管行星磨机 | |
| CN101239335B (zh) | 一种等离子体辅助高能行星球磨装置 | |
| CN210411881U (zh) | 一种钕铁硼废料回收用粉碎机构 | |
| CN203711108U (zh) | 环保节能型涡流粉碎机 | |
| CN202174485U (zh) | 一种铜导电棒的抛光装置 | |
| CN203540603U (zh) | 一种圆锥破碎机的偏心装置 | |
| CN206996730U (zh) | 一种实验室微波辅助球磨机 | |
| CN105689053B (zh) | 一种用于单晶炉的原料粉碎装置 | |
| CN205731469U (zh) | 一种导电导热的碳纳米管浆料制备用水冷球磨筒体 | |
| CN103752387A (zh) | 环保节能型涡流粉碎机的磨粉结构 | |
| CN211937132U (zh) | 一种建筑废料的处理设备 | |
| CN87216245U (zh) | 制备超细粉体的行星振动磨机 | |
| CN200954450Y (zh) | 双轴锤式破碎机 | |
| CN207722888U (zh) | 一种贝壳水漆行星环隙磨装置 | |
| CN206970221U (zh) | 一种用于机械剥离制备石墨烯的电磁动态振动磨 | |
| CN206743126U (zh) | 一种圆盘式压电发电装置 | |
| CN106423418A (zh) | 旋转碾压式石英砂矿石破碎装置 | |
| CN207307971U (zh) | 湿法破碎机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110427 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |