CN103223318A - 一种大型催化剂粉体捏和机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型催化剂粉体捏和机，包括底座、设置于底座上的左支架、右支架以及与电路控制系统连接的驱动机构，所述左支架及右支架上设置有受驱动机构驱动的捏和机构，所述捏和机构包括有可翻转的料斗、相互平行地设置在料斗内的主动曲轴及被动曲轴，所述主动曲轴及被动曲轴的右端分别设置有主动曲轴齿轮及被动曲轴齿轮。本发明通过设置一对速比为1∶2的特殊形状的曲轴在载有催化剂粉体、水分和助剂等物料的腔体内相对转动，使催化剂充分混合，有效确保后续挤条的顺利挤出以及保证成品的表面致密、均匀、光滑。

Description

一种大型催化剂粉体捏和机

技术领域

本发明涉及粉体捏和机械领域，尤其涉及一种大型催化剂粉体捏和机。

背景技术

随着炼油、石油化工、精细化工的快速发展以及国内国际市场竞争的加剧，对催化剂的产品质量提出了更高的要求。混合和捏和是固体催化剂挤条成型中的重要过程，是保证生产高性能催化剂的关键。捏和机的作用是将催化剂粉体、水分和适量的助剂充分混和、捏和成塑性较好湿料团，以确保后续挤条的顺利挤出以及保证成品的表面致密、均匀、光滑。目前国内催化剂厂家使用的捏和机基本上并不是针对催化剂研发而设计的，所以捏和效果不太理想，对于一些较硬的催化剂根本就不能捏和，而且质量不稳定，故障率高、维修成本大。因此，开发专门针对催化剂生产使用的大型催化剂捏和机具有十分重要的意义。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

本发明的目的是提供一种结构简单、捏和效果好、稳定可靠且便于维护的大型催化剂粉体捏和机。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大型催化剂粉体捏和机，包括底座、设置于底座上的左支架、右支架以及与电路控制系统连接的驱动机构，所述左支架及右支架上设置有受驱动机构驱动的捏和机构，所述捏机构包括有可翻转的料斗、相互平行地设置在料斗内的主动曲轴及被动曲轴，所述主动曲轴及被动曲轴的右端分别设置有主动曲轴齿轮及被动曲轴齿轮，所述主动曲轴及被动曲轴均包括位于中间的曲拐部分及设置于两端的转轴，所述转轴上均设置有轴承，所述曲拐部分由2个形状相同、横截面呈曲边三角形的锥形螺旋体组成，且曲边三角形朝旋转方向的一边向外凹，背向旋转方向的一边向内凹，所述曲拐部分距料斗内壁的距离连续变化；

所述料斗的两侧固定设置有用于安装轴承的轴承座，所述轴承座受左支架及右支架所支撑；

所述驱动机构包括与主电机连接的第二减速机，所述第二减速机的输出端设置有分别与主动曲轴驱动齿轮和被动曲轴驱动齿轮相啮合的驱动齿轮；

所述电路控制系统包括可调节主电机转速的变频器。

进一步地，所述左支架的侧面还设置有用以驱动料斗翻转和复位的出料装置，该出料装置包括与第一减速机连接的翻转电机，第一减速机的输出端通过链条传动副驱动固定在左支架侧面的蜗杆，所述蜗杆与固定在料斗上的蜗轮相啮合。

进一步地，所述第一减速机及第二减速机均为摆线针轮减速机。

进一步地，所述翻转电机为制动电机。

进一步地，所述电路控制系统还包括用以限制料斗的翻转及复位行程的行程开关。

进一步地，所述主动曲轴驱动齿轮与被动曲轴驱动齿轮的传动比为2∶1。

进一步地，所述曲拐部分中间设置有用以减轻自重的空心部。

进一步地，所述料斗为双U形结构，且该料斗包括紧密贴合的料斗内层及料斗外层，所述料斗内层材料为不锈钢。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置一对速比为1∶2的特殊形状的曲轴在载有催化剂粉体、水分和助剂等物料的腔体内相对转动，由于两曲轴之间、曲轴与腔体内壁之间存在速度梯度，同时物料的体积和形状在曲轴与内腔的间隙内不断变化，对物料进行均匀混和和捏和，捏和成塑性较好湿料团，以确保后续挤条的顺利挤出以及保证成品的表面致密、均匀、光滑；且捏和作用能提高物料的均匀性及改善物料的某些物理性能，同时发生一定的化学反应，有效确保后续挤条的顺利挤出以及保证成品的表面致密、均匀、光滑。

附图说明

图1为本发明实施例的主视示意图；

图2为本发明实施例的俯视示意图；

图3为本发明实施例的出料结构示意图；

图4为本发明实施例的曲轴结构示意图；

图5为曲轴的左视示意图；

图6为图4中A-A剖视示意图；

图7为图4中B-B剖视示意图；

图8为图4中C-C剖视示意图；

图9为本发明实施例的料斗结构示意图。

图中所示为：1-第一减速机；2-链条传动副；3-左支架；4-蜗杆；5-涡轮；6-被动曲轴；7-主动曲轴；8-料斗；9-被动曲轴驱动齿轮；10-右支架；11-驱动齿轮；12-第二减速机；13-底座；14-主电机；15-主动曲轴驱动齿轮；16-轴承；17-推力轴承；18-翻转电机；19-转轴；20-曲拐部分；21-销钉；22-空心部；23-料斗内层；24-料斗外层25-轴承座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

需要说明的是，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1、图2所示，一种大型催化剂粉体捏和机，包括底座13、设置于底座13上的左支架3、右支架10以及与电路控制系统连接的驱动机构，所述左支架3及右支架10上设置有受驱动机构驱动的捏和机构，所述捏2机构包括有可翻转的料斗8、相互平行地设置在料斗8内的主动曲轴7及被动曲轴6，所述主动曲轴7及被动曲轴6的右端分别设置有主动曲轴齿轮15及被动曲轴齿轮9，所述主动曲轴7及被动曲轴6均包括位于中间的曲拐部分20及设置于两端的转轴19，所述转轴19上均设置有轴承16，如调心轴承，所述曲拐部分20由2个形状相同、横截面呈曲边三角形的锥形螺旋体组成，且曲边三角形朝旋转方向的一边向外凹，背向旋转方向的一边向内凹，所述曲拐部分20距料斗8内壁的距离连续变化；

同时，为减轻曲轴的自重及节约材料，所述曲拐部分20中间设置有用以减轻自重的空心部22。

因为催化剂有强烈的腐蚀性，因此，生产过程中，曲轴与物料接触的曲拐部分20采用抗腐蚀性能良好的纯不锈钢1Cr18Ni9Ti，同时，为了提高曲轴的强度和刚度，设置于曲轴两端的转轴19采用综合性能良好的合金结构40Cr，这样的组合用材同时满足曲轴的耐腐蚀、强度、刚度等使用要求。结构简图如图4至图8所示。曲轴的曲拐部份20在旋转方向的一面为外凸形，而背面则为内凹形，从而增大与物料的接触面积，提高搅拌效果。曲拐部分20与料斗8内壁形成的连续变化的间隙，使物料表面在其间不断受到挤压和搅拌，同时也使团状物料压碎。另外，由于曲拐部分20表面各点与转轴19的轴线距离不同，随着曲拐部分20的转动形成一个速度梯度，使物料受到强烈的剪切，主动曲轴7和被动曲轴6采用较大的1∶2定比传动，使两曲轴存在一个转速差，再加上曲拐部分20表面各点因与轴线距离不等所形成的两曲拐部分20表面的线速度之比不断变化，使两曲轴产生的挤压、剪切和翻捣作用更明显，更有利于把物料均匀捏和。转轴19与曲拐部份20上相匹配的孔采用过盈配合，并用销钉21紧入焊平，然后与曲拐部分20焊牢。这样制成一条使用“复合材料”、符合工艺要求的曲轴。

所述料斗8的两侧固定设置有用于安装轴承16的轴承座25，所述轴承座25受左支架3及右支架10所支撑；

所述驱动机构包括与主电机14连接的第二减速机12，所述第二减速机12的输出端设置有分别与主动曲轴驱动齿轮15和被动曲轴驱动齿轮9相啮合的驱动齿轮11；

所述电路控制系统包括可调节主电机14转速的变频器，用以调节主电机14的转速。

进一步地，所述左支架3的侧面还设置有用以驱动料斗8翻转和复位的出料装置，该出料装置包括与第一减速机1连接的翻转电机18，第一减速机1的输出端通过链条传动副2驱动固定在左支架3侧面的蜗杆4，所述蜗杆4与固定在料斗8上的蜗轮5相啮合。

如图3所示，蜗杆4两端设置有推力轴承17，蜗轮5直接用螺栓固定在料斗8上，当开启翻转电机18时，蜗杆4驱动蜗轮5可使整个料斗8绕主动曲轴7向前翻转或向后复位，其复位、出料位置分别由两个行程开关来控制，而且蜗轮蜗杆具有自锁功能(在翻转过程中非常重要)。该系统工作时平稳，无震动，无噪音。

进一步地，所述第一减速机1及第二减速机12均为摆线针轮减速机，传动比高，体积小。

进一步地，所述翻转电机18为制动电机，当电机停止运转时，电机一端的摩擦片能锁定电机转轴。

进一步地，所述主动曲轴驱动齿轮15与被动曲轴驱动齿轮9的传动比为2∶1。

进一步地，所述料斗8为双U形结构，且该料斗包括紧密贴合的料斗内层23及料斗外层24，所述料斗内层23材料为不锈钢。

捏和室是捏和机的关键零件，它的设计和制造都要十分合理和严格的。因催化剂有强烈的腐蚀性，同时料斗的体积比较庞大，为节省贵重金属材料，料斗8的料斗外层24是用碳钢板焊接而成，而与物料接触的料斗内层23则铺焊一层防腐性能良好的不锈钢衬板。结构上采用左右组合式，由主体和左右封板通过螺栓和销子连接和固定，加工和装配都比较方便。主体和左右封板形成一个双U形的空腔，如图9所示。空腔应有一定的高度，其高度约为U形部分半径的1.2倍，以保证物料在空腔内翻转时不致外溢。

主电机14经第二减速机减速后，通过驱动齿轮11驱动一对速比为1∶2的齿轮付传给特殊形状的主动曲轴7和被动曲轴6在载有催化剂粉体、水分和助剂等物料的料斗8内相对转动，由于两曲轴之间、曲轴与腔体内壁之间存在速度梯度，同时物料的体积和形状在曲轴与内腔的间隙内不断变化，对物料进行均匀混和和捏和，捏和成塑性较好湿料团，以确保后续挤条的顺利挤出以及保证成品的表面致密、均匀、光滑。捏和作用能提高物料的均匀性及改善物料的某些物理性能，同时发生一定的化学反应。主动曲轴7和被动曲轴6转速的变化由变频器通过调频来控制。

完成捏和后，翻转电机18通过第一减速机1带动链条传动副2，继而驱动蜗杆4及蜗轮5，最后带动料斗8匀速翻转，由行程开关控制出料位置，自动刹停翻转电机18。

本发明系统中的其他技术特征和具体的实现方式可以与本发明方法中的相同，在此不予多加赘述。

显然，附图中描述位置关系的仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大型催化剂粉体捏和机，包括底座(13)、设置于底座(13)上的左支架(3)、右支架(10)以及与电路控制系统连接的驱动机构，所述左支架(3)及右支架(10)上设置有受驱动机构驱动的捏和机构，其特征在于： 

所述捏和机构包括有可翻转的料斗(8)、相互平行地设置在料斗(8)内的主动曲轴(7)及被动曲轴(6)，所述主动曲轴(7)及被动曲轴(6)的右端分别设置有主动曲轴齿轮(15)及被动曲轴齿轮(9)，所述主动曲轴(7)及被动曲轴(6)均包括位于中间的曲拐部分(20)及设置于两端的转轴(19)，所述转轴(19)上均设置有轴承(16)，所述曲拐部分(20)由2个形状相同、横截面呈曲边三角形的锥形螺旋体组成，且曲边三角形朝旋转方向的一边向外凹，背向旋转方向的一边向内凹，所述曲拐部分(20)距料斗(8)内壁的距离连续变化； 

所述料斗(8)的两侧固定设置有用于安装轴承(16)的轴承座(25)，所述轴承座(25)受左支架(3)及右支架(10)所支撑； 

所述驱动机构包括与主电机(14)连接的第二减速机(12)，所述第二减速机(12)的输出端设置有分别与主动曲轴驱动齿轮(15)和被动曲轴驱动齿轮(9)相啮合的驱动齿轮(11)； 

所述电路控制系统包括可调节主电机(14)转速的变频器。 

2.根据权利要求1所述的大型催化剂粉体捏和机，其特征在于：所述左支架(3)的侧面还设置有用以驱动料斗(8)翻转和复位的出料装置，该出料装置包括与第一减速机(1)连接的翻转电机(18)，第一减速机(1)的输出端通过链条传动副(2)驱动固定在左支架(3)侧面的蜗杆(4)，所述蜗杆(4)与固定在料斗(8)上的蜗轮(5)相啮合。 

3.根据权利要求2所述的大型催化剂粉体捏和机，其特征在于：所述第 一减速机(1)及第二减速机(12)均为摆线针轮减速机。 

4.根据权利要求2所述的大型催化剂粉体捏和机，其特征在于：所述翻转电机(18)为制动电机。 

5.根据权利要求2所述的大型催化剂粉体捏和机，其特征在于：所述电路控制系统还包括用以限制料斗(8)的翻转及复位行程的行程开关。 

6.根据权利要求1所述的大型催化剂粉体捏和机，其特征在于：所述主动曲轴驱动齿轮(15)与被动曲轴驱动齿轮(9)的传动比为2∶1。 

7.根据权利要求1所述的大型催化剂粉体捏和机，其特征在于：所述曲拐部分(20)中间设置有用以减轻自重的空心部(22)。 

8.根据权利要求1所述的大型催化剂粉体捏和机，其特征在于：所述料斗(8)为双U形结构，且该料斗包括紧密贴合的料斗内层(23)及料斗外层(24)，所述料斗内层(23)材料为不锈钢。 

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