CN102861527B - 一种行星磁力搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种行星磁力搅拌装置，包括驱动部件、行星机构、驱动转子、物料容器、下搅拌桨叶、桨叶轴、桨叶轴支架、上搅拌桨叶，驱动部件位于行星机构下方并驱动行星机构做行星转动，驱动转子位于行星机构上方与行星机构伸出轴联接，物料容器处于驱动转子上方与驱动转子间有一定间隙，驱动转子上固定了一个环形磁铁，下搅拌桨叶、桨叶轴、桨叶轴支架、上搅拌桨叶组合为搅拌组件置于物料容器内，其中下搅拌桨叶安装于桨叶轴下端并用定位销固定，下搅拌桨叶内有条型磁铁，上桨叶安装于桨叶轴的上端并用定位销固定，桨叶轴与桨叶轴支架间隙配合。本发明行星磁力搅拌装置利用非接触式磁力传动，解决了搅拌过程泄露、连接密封难及安装清理难等问题。

Description

一种行星磁力搅拌装置

技术领域

本发明涉及一种利用磁力驱动的搅拌装置，属于机械混合领域。

背景技术

搅拌装置是使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。搅拌器的类型、尺寸及转速，对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。目前在工业及实验室中常用到各种类型的搅拌器，根据物料的粘度等参数选择合适的搅拌器能够实现较好的加工或实验效果。但是目前应用中常用的搅拌装置是驱动装置通过机械传动方法带动旋转轴转动，旋转轴上的搅拌叶片实现对物料的搅拌，这种搅拌结构简单、成本低、转矩大，但是由于驱动装置与搅拌桨叶机械传动联接，所以对搅拌过程中的密封产生一定的影响，同时由于转子安装于旋转轴上使得转子的拆卸和清理也比较麻烦，长期使用后物料容易在转子或其他连接密封等处产生积料，对后期的混合搅拌产生了一定的影响，存在着诸多不便之处。相比上述搅拌装置，目前也常采用一种磁力搅拌器来对物料进行搅拌，这种搅拌器通过磁力驱动搅拌桨叶对物料进行搅拌，避免上述常规搅拌器存在密封、清理、安装等问题。但普通的磁力搅拌在物料量较大时受到限制，搅拌效果受到影响，因此改进磁力搅拌器的搅拌效果并将磁力搅拌用于大容量物料的搅拌中具有非常大的意义。

发明内容

本发明提出了一种行星磁力搅拌装置，该装置中驱动部件驱动行星机构转动带动永磁铁做行星转动，永磁铁通过磁力吸引作用带动搅拌桨叶转动实现对物料的搅拌混合。搅拌桨叶同时使用多种桨叶，并通过控制电路控制桨叶上下浮动，同时与行星机构结合实现了多重搅拌效果的结合，达到比较好的搅拌效果，使物料分散混合更加均匀。行星磁力搅拌装置利用非接触式磁力传动，解决了搅拌过程泄露、连接密封难及安装清理难等问题，同时也改善了普通磁力搅拌对大容量物料搅拌效果差的问题，发挥了磁力搅拌的优势，实现了特殊要求条件下对物料的高效搅拌和对大容量物料的磁力搅拌。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种行星磁力搅拌装置，该装置主要包括：驱动部件、行星机构、驱动转子、物料容器、下搅拌桨叶、桨叶轴、桨叶轴支架、上搅拌桨叶。其中驱动部件位于行星机构下方并驱动行星机构做行星转动，驱动转子位于行星机构上方与行星机构伸出轴联接，物料容器处于驱动转子上方与驱动转子间有一定间隙，下搅拌桨叶、桨叶轴、桨叶轴支架、上搅拌桨叶组合为搅拌组件置于物料容器内，其中下搅拌桨叶安装于桨叶轴下端并用定位销固定，下搅拌桨叶内有条型磁铁，上桨叶安装于桨叶轴的上端并用定位销固定，桨叶轴与桨叶轴支架间隙配合连接且可以相对转动，桨叶轴支撑架使桨叶轴与物料容器底板垂直并保证了搅拌桨叶不会互相干扰。

本发明一种行星磁力搅拌装置，装置中驱动部件驱动通过机械传动使行星机构运转，行星机构中有多个伸出轴，每个伸出轴上安装一个驱动转子，驱动部件则通过行星机构带动多个驱动转子做行星转动。驱动转子上固定了一个环形磁铁，物料容器内的下搅拌桨叶的桨叶内有条形磁铁，在磁力的作用下驱动转子带动下搅拌桨叶和上搅拌桨叶行星转动，实现对物料的均匀搅拌。装置中上搅拌桨叶和下搅拌桨叶分别采用旋桨桨叶和平桨桨叶，旋桨桨叶使物料轴向流动，平桨桨叶使物料周向流动，实现了搅拌桨叶周围物料的全方位物料交换，搅拌桨叶的行星转动对物料容器内的物料整体有搅拌作用，使整个物料容器范围内有物料交换作用，进而使得物料混合更加均匀。同时上搅拌桨叶为旋将桨叶，转动时会受到物料的轴向作用力，通过控制桨叶的转向和转速可以控制轴向作用力方向和大小，当搅拌组件总体所受合力向上时搅拌组件上升，当合力向下时搅拌组件下降，搅拌时能够实现搅拌桨叶的上下浮动，对物料容器内的物料均匀性有了更好的改善效果。行星磁力搅拌装置对物料容器内的物料达到了四种搅拌作用的结合，即两种搅拌桨叶的两种搅拌作用、搅拌组件上下浮动的搅拌作用、行星搅拌作用四种搅拌作用的结合，能够实现更加均匀的混合搅拌。

本发明一种行星磁力搅拌装置,上搅拌桨叶和下搅拌桨叶之间增设中间搅拌桨叶，中间搅拌桨叶安装在桨叶轴中部，中间搅拌桨叶采用平桨桨叶，上搅拌桨叶和下搅拌桨叶都采用旋桨桨叶，上搅拌桨叶的旋桨桨叶与下搅拌桨叶的旋桨桨叶的旋向相反。这样，上搅拌桨叶和下搅拌桨叶使物料沿其轴向上下或下上翻转，由于合力的作用使搅拌桨叶不会上下浮动，正常工作时上搅拌桨叶和下搅拌桨叶使物料向中间搅拌桨叶移动，中间搅拌桨叶使物料受到沿物料容器周向的混合，因而整体混合更加均匀。

本发明一种行星磁力搅拌装置可以使用一个驱动动力元件，也可以使用多个，当使用一个驱动动力元件时实现驱动转子同向同速转动，且搅拌转子公转和自转转速比不变；当使用多个驱动动力元件时容易实现不同转速和不同转向的转动，通过控制电路可以实现多种不同的搅拌方式。同时搅拌桨叶在物料容器内的分布可以采用对称布置，也可以采用非对称布置，即每个驱动转子距行星机构转动轴心的距离不同，行星转动时能够增大搅拌时桨叶对物料的作用范围，实现物料容器内的全方位搅拌，对物料的分散具有更好的效果。

本发明一种行星磁力搅拌装置为使搅拌组件行星运动更加平稳，可以在物料容器上增设桨叶轴环形运动轨道，轨道设置方式有以下三种，即单独在物料容器底板上设置桨叶轴环形运动轨道、物料容器盖上单独设置桨叶轴环形运动轨道、物料容器底板和物料容器上盖上都设置桨叶轴环形运动轨道，三种设置方式中优选在物料容器上盖上设置桨叶轴环形运动轨道，因为这样避免环形轨道内积存物料而增加清理难度和对物料均匀性产生影响。

本发明一种行星磁力搅拌装置，物料容器侧壁内有加热器和冷却液管道，可以根据使用需求对物料容器进行加热冷却，实现物料的温度控制，满足搅拌时物料的性能要求。

由以上技术方案可知，本发明一种行星磁力搅拌装置与现有常规搅拌装置和普通磁力搅拌装置相比，改善了常规搅拌装置安装、密封、清洁等问题，同时又大大改善了普通磁力搅拌装置在搅拌大容量物料时的搅拌效果，实现了常规搅拌和磁力搅拌优点的结合，是一种非常优异的的搅拌装置。

附图说明

图1是本发明一种行星磁力搅拌装置的主视图的示意图。

图2是图1俯视图的示意图。

图3是本发明一种行星磁力搅拌装置使用多个驱动动力元件的装置主视图的示意图。

图4是本发明一种行星磁力搅拌装置物料容器内搅拌桨叶采用椭圆分布时物料容器俯视图的示意图。

图5是本发明一种行星磁力搅拌装置驱动转子俯视图示意图。

图6是本发明一种行星磁力搅拌装置的下搅拌桨叶、桨叶轴、上搅拌桨叶装配在一起的机构示意图。

图7是本发明一种行星磁力搅拌装置的行星机构使用1个驱动动力元件时的机构运动简图示意图。

图8是本发明一种行星磁力搅拌装置的行星机构使用2个驱动动力元件时的机构运动简图示意图。

图9是本发明一种行星磁力搅拌装置的行星机构使用多个驱动动力元件时的机构运动简图示意图。

图中：1-驱动部件，2-行星机构，3-驱动转子，4-物料容器，5-下搅拌桨叶，6-桨叶轴，7-桨叶轴支架，8-上搅拌桨叶，9-环形磁铁，10-条形磁铁。

具体实施方式

本发明提出一种行星磁力搅拌装置，如图1和图2所示，该装置主要包括：驱动部件1、行星机构2、驱动转子3、物料容器4、下搅拌桨叶5、桨叶轴6、桨叶轴支架7和上搅拌桨叶8。其中驱动部件1位于行星机构2下方并驱动行星机构2做行星转动，驱动转子3位于行星机构2上方与行星机构2的伸出轴联接，物料容器4位于驱动转子3上方与驱动转子3间有一定间隙，下搅拌桨叶5、桨叶轴6、桨叶轴支架7、上搅拌桨叶8置于物料容器4内并组装成搅拌组件发挥搅拌作用，其中下搅拌桨叶5安装于桨叶轴6下端并用定位销固定，下搅拌桨叶5内有条型磁铁10，上搅拌桨叶8安装于桨叶轴6的上端并用定位销固定，桨叶轴6与桨叶轴支架7间隙配合可以相对转动，桨叶轴支撑架7使桨叶轴6与物料容器4底板垂直并保证了各桨叶不会互相干扰。

本发明一种行星磁力搅拌装置，装置中驱动部件1通过机械传动驱动行星机构2运转，行星机构2中有多个伸出轴，每个伸出轴上安装一个驱动转子3，驱动部件1则通过行星机构2带动驱动转子3做行星转动。驱动转子3上有一个环形磁铁9，下搅拌桨叶5的桨叶内有条形磁铁10，如图5所示，在磁力的作用下驱动转子3带动下搅拌桨叶5和上搅拌桨叶8行星转动，实现对物料的均匀搅拌。装置中上搅拌桨叶8和下搅拌桨叶5分别采用旋桨桨叶和平桨桨叶，旋桨桨叶使物料沿桨叶轴6轴向流动，平桨桨叶使物料周向流动，使桨叶周围物料全方位物料交换，搅拌组件可以视作一个桨叶对物料容器4内的物料整体有搅拌作用，使物料容器4内有物料整体有交换作用，进而使得物料混合更加均匀。同时上搅拌桨叶8为旋将桨叶，转动时会受到物料的轴向作用力，通过控制桨叶的转向和转速可以控制轴向作用力方向和大小，当搅拌组件总体所受合力向上时搅拌组件上升，当合力向下时搅拌组件下降，搅拌时使搅拌桨叶上下浮动，对物料容器4内的物料均匀性有了更好的改善效果。行星磁力搅拌装置对物料容器4内的物料达到了四种搅拌作用的结合，即两种搅拌桨叶的两种搅拌作用、搅拌组件上下浮动的搅拌作用、行星搅拌作用四种搅拌作用的结合，能够实现更加均匀的混合搅拌。

本发明一种行星磁力搅拌装置可以使用一个驱动动力元件，也可以使用多个，当使用一个驱动动力元件时实现驱动转子3同向同速转动，且桨叶公转和自转转速比不变；当使用多个驱动动力元件时容易实现不同转速和不同转向的转动，通过控制电路可以实现多种不同的搅拌方式。如图3和图4所示，当使用多个驱动动力元件时搅拌组件在物料容器4内的分布可以采用对称布置，也可以采用非对称布置，即每个驱动转子3距行星机构2转动轴心的距离不同，行星机构2转动时能够增大搅拌桨叶对物料的作用范围，实现物料容器4内的全方位搅拌，改善对物料的混合效果。

本发明一种行星磁力搅拌装置为使搅拌组件行星转动更加平稳，可以在物料容器4上增设桨叶轴环形运动轨道，轨道设置方式有以下三种，即单独在物料容器4底板上设置桨叶轴环形运动轨道、物料容器4上盖上单独设置桨叶轴环形运动轨道、物料容器4底板和物料容器的上盖上都设置桨叶轴环形运动轨道，三种设置方式中优选在物料容器4的上盖上设置桨叶轴环形运动轨道，因为这样避免环形轨道内积存物料而增加清理难度和对物料均匀性产生影响。

本发明一种行星磁力搅拌装置可以根据使用需求对物料容器4进行加热冷却，将物料的温度控制所需的值，满足搅拌时物料的性能要求。

图7、图8、图9为行星机构2的机构运动简图，图7为使用一个驱动动力元件的机构运动简图，其伸出轴的公转速度与自转速度的比固定，调节转速时二者同时改变；图8为使用两个驱动动力元件的机构运动简图，该结构能实现伸出轴的公转速度、自转速度和转动方向的自由控制；图9为使用多个驱动动力元件的机构运动简图，该机构实现了伸出轴参数的自由控制。

Claims (8)

1.一种行星磁力搅拌装置，其特征在于：主要包括驱动部件、行星机构、驱动转子、物料容器、下搅拌桨叶、桨叶轴、桨叶轴支架、上搅拌桨叶，所述驱动部件位于行星机构下方并驱动行星机构做行星转动，驱动转子位于行星机构上方与行星机构伸出轴联接，物料容器处于驱动转子上方与驱动转子间有一定间隙，驱动转子上固定了一个环形磁铁，下搅拌桨叶、桨叶轴、桨叶轴支架、上搅拌桨叶组合为搅拌组件置于物料容器内，其中下搅拌桨叶安装于桨叶轴下端并用定位销固定，下搅拌桨叶内有条型磁铁，上搅拌桨叶安装于桨叶轴的上端并用定位销固定，桨叶轴与桨叶轴支架间隙配合连接且可以相对转动，桨叶轴支撑架使桨叶轴与物料容器底板垂直。

2.根据权利要求1所述的一种行星磁力搅拌装置，其特征在于：上搅拌桨叶和下搅拌桨叶分别采用旋桨桨叶和平桨桨叶。

3.根据权利要求1所述的一种行星磁力搅拌装置，其特征在于：上搅拌桨叶和下搅拌桨叶之间增设中间搅拌桨叶，中间搅拌桨叶安装在桨叶轴中部，中间搅拌桨叶采用平桨桨叶，上搅拌桨叶和下搅拌桨叶都采用旋桨桨叶，上搅拌桨叶的旋桨桨叶与下搅拌桨叶的旋桨桨叶的旋向相反。

4.根据权利要求1所述的一种行星磁力搅拌装置，其特征在于：搅拌组件在物料容器内的分布方式采用对称分布或非对称分布。

5.根据权利要求1所述的一种行星磁力搅拌装置，其特征在于：驱动部件通过机械传动使行星机构运转，行星机构中有多个伸出轴，每个伸出轴上安装一个驱动转子，驱动部件通过行星机构带动多个驱动转子做行星转动。

6.根据权利要求1所述的一种行星磁力搅拌装置，其特征在于：在物料容器上增设桨叶轴环形运动轨道。

7.根据权利要求1所述的一种行星磁力搅拌装置，其特征在于：在物料容器上设置有容器盖，在容器盖上设置桨叶轴环形运动轨道。

8.根据权利要求书1所述的一种行星磁力搅拌装置，其特征在于：物料容器侧壁内有加热器和冷却液管道。