CN103285765A - 一种双行星混合机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双行星混合机，包括料缸容器、动力混合结构和高速分散结构，动力混合结构设置混合主轴、分散主轴和测温杆轴，动力混合结构还设置搅拌电机、分散电机、搅拌机构和行星机构，行星机构联接在混合主轴上，高速分散结构设置分散杆轴和乳化杆轴，分散杆轴和乳化杆轴联接分散主轴，并由分散主轴提供动力及控制，料缸容器设置用于冷却的盘管和导流板，适用于制备以丙酮类物质为溶剂的磷酸铁锂蓄电池，有效抵抗丙酮类物质的腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及磷酸铁锂蓄电池的制备装置，尤其涉及一种双行星混合机。
背景技术
磷酸铁锂蓄电池是一种动力电池，可适用于动力汽车、动力列车、动力自行车、高尔夫球车等，磷酸铁锂蓄电池具有高能量、高功率、高能量密度，还适合在高倍率部分荷电状态下的循环使用，工作适应温度范围宽，使用寿命可长达5～10年。
双行星混合机制备磷酸铁锂蓄电池是优选设备，但是制备磷酸铁锂蓄电池电极材料的性质特殊，溶剂只能使用丙酮类溶剂，而丙酮类溶剂对温度敏感、易挥发、有爆炸的倾向，现有技术的双行星混合机无法解决丙酮类溶剂的特性，导致制备的磷酸铁锂蓄电池质量低。
因此研究一种能保证在制备磷酸铁锂蓄电池的过程中，丙酮类溶剂不容易产生变化的机器，是本技术领域人员急需解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种双行星混合机，适用于制备丙酮类物质，有效抵抗丙酮类物质的腐蚀性。
本发明公开一种双行星混合机，包括料缸容器、动力混合结构和高速分散结构，
所述动力混合结构设置混合主轴、分散主轴和测温杆轴，所述测温杆轴设置在所述分散主轴的空腔内部，所述分散主轴设置在所述混合主轴的空腔内部，所述混合主轴、所述分散主轴和所述测温杆轴为同轴设置；
所述动力混合结构还设置用于为混合主轴提供动能的搅拌电机和用于为分散主轴提供动能的分散电机；
所述动力混合结构还设置搅拌机构和用于实现搅拌功能的行星机构，所述行星机构联接在所述混合主轴上，所述行星机构联接并驱动所述搅拌结构；
所述高速分散结构设置分散杆轴和乳化杆轴，所述分散杆轴和所述乳化杆轴分别联接所述分散主轴，所述分散杆轴和所述乳化杆轴均由所述分散主轴提供动力及控制；
所述料缸容器设置用于冷却的盘管和导流板。
优选地，所述盘管设置在所述料缸容器的缸体四周和缸体底部，所述导流管设置在所述料缸容器的缸体底部，所述盘管和所述导流管在所述缸体底部呈间隔排列。
优选地，所述混合主轴、所述分散主轴和所述测温杆轴的外侧均设有机械密封层。
优选地，所述机械密封层为合金机械密封层。
优选地，所述混合主轴、所述分散主轴和所述测温杆轴均为真空结构。
优选地，所述测温杆轴设置至少一个测温探头。
优选地，所述搅拌结构为搅拌桨。
优选地，所述搅拌桨为多套呈90°螺旋角的麻花桨。
优选地，所述行星机构包括齿轮机构、行星架和行星轴，所述行星架通过所述齿轮机构的主齿轮固定联接在所述混合主轴上，所述行星轴通过轴承安装在所述行星架上。
优选地，所述齿轮机构为行星斜齿轮机构。
优选地，所述行星架通过齿轮机构的主齿轮固定联接在混合主轴上，所述行星架随所述混合主轴作公转运动，所述齿轮机构驱动所述行星轴作自转运动。
优选地，所述分散主轴通过两条同步带传动机构联接所述分散杆轴和所述乳化杆轴，所述分散杆轴和乳化杆轴随所述分散主轴作公转运动，设置在所述分散杆轴的桨叶和所述乳化杆轴的桨叶作自转运动。
优选地，料缸容器中的温度保持在30～50°之间。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本双行星动力混合机设置料缸容器、动力混合结构和高速分散结构，其中动力混合结构的混合主轴、分散主轴和测温杆轴呈同轴不接触结构，使得各轴不受相互影响，保证正常运作，达到高效稳定；将分散杆轴和乳化杆轴分开设置，针对物料分别进行分散和乳化，提高效率，保证物料稳定性；设置了盘管和导流板可以有效地通入冷却水借以达到控制搅拌温度的目的，对丙酮类溶剂的有效冷却，避免丙酮类溶剂在高温下发生异常，使用盘管可以实现循环水冷却，减少浪费。
进一步地，由于混合主轴、分散主轴和测温杆轴为中空结构且真空，对其设有密封层，有效抵抗丙酮类物质的腐蚀性。
再进一步地，设置了测温探头，使得混合机中的温度均在可监测和可控制范围内。
更进一步地，采用行星斜齿轮机构使得高速搅拌时更加平稳。
附图说明
图1为本发明双行星混合机的结构示意图；
图2为本发明双行星混合机的动力混合结构的结构示意图；
图3为本发明双行星混合机的料缸容器的结构示意图；
图4为本发明双行星混合机的侧视图；
图5为本发明双行星混合机的另一侧视图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种双行星混合机，用于高效稳定地制备以丙酮类物质作溶剂的磷酸铁锂蓄电池。
图1为本发明双行星混合机的结构示意图，图2为本发明双行星混合机的动力混合结构的结构示意图。
请参阅图1，双行星动力混合机设置料缸容器3、动力混合结构1和高速分散结构2。
本实施例中，动力混合结构1设置三个传动系统：混合主轴101、分散主轴102和测温杆轴103。其中，混合主轴101、分散主轴102和测温杆轴103为真空结构，两端固定在混合机上，测温杆轴103设置在分散主轴102的空腔内部，分散主轴102设置在混合主轴101的空腔内部，也就是混合主轴101设置在外层、分散主轴102设置在中层、测温杆轴103设置在最内层；同时，混合主轴101、分散主轴102和测温杆轴103为同轴设置，因此三者形成各自中空且不连接状态。
混合主轴101用于实现主搅拌功能，分散主轴102用于实现平稳的乳化功能和分散功能，测温杆轴103用于检测温度。
混合主轴101、分散主轴102和测温杆轴103的外侧均设有机械密封层，该机械密封层为合金机械密封层，在合金机械密封层上添加了软密封层和静密封层，有效确保真空度，密封性能比不设置机械密封层提高了30%，适合搅拌高真空物料，尤其适合搅拌具有腐蚀性的丙酮类物质，对混合机起到高度的保护。
动力混合结构1设置了搅拌电机105和分散电机104，搅拌电机105和分散电机104分别用于为混合机的不同传动系统提供不同的动能。其中搅拌电机105可以设置在混合主轴101的中部，通过链条传动带连接，混合主轴101由搅拌电机105带动运作，为搅拌功能提供动力；分散电机104设置在混合主轴101的中上部，通过皮带传动带连接，分散主轴102由分散电机104带动运作，为乳化功能和分散功能提供动力。
动力混合机构1在其下端设置了搅拌机构107和行星机构106，行星机构106联接在混合主轴101上，行星机构106用于实现搅拌功能。行星机构106包括齿轮机构1061、行星架1062和行星轴1063：该行星架1062通过齿轮机构1061的主齿轮固定联接在混合主轴101上，当搅拌电机105驱动混合主轴101运动时，行星架1062随混合主轴101作公转运动；行星轴1063设有2条，2条行星轴1063分别通过轴承安装在行星架1062上且对称分部在混合主轴101的两侧；齿轮机构1061优选为行星斜齿轮机构，行星斜齿轮机构联接在行星轴1063上，行星斜齿轮机构与其主齿轮啮合。采用该斜齿轮使得高速搅拌时更加平稳。
当行星架1062驱动行星轴1063作公转运动时，齿轮机构1061驱动行星轴1063作自转运动。
其中从行星架1062及齿轮机构1061以下到料缸容器上沿可以设置密封罩，在密封罩上可以设置投料口、观察口、抽真空口以及压力表位接口。
搅拌机构107可以为搅拌桨，搅拌桨与行星机构106联接，搅拌桨可以固定在行星轴1063上，由行星机构106控制运动。由以上的运动原理可见，搅拌桨在作公转运动的同时也在进行自转运动，通过公转和自转的复合运动，可以达到最佳的搅拌效果。本实施例所提及的公转及自转转速大小可以由搅拌电机105及各级传动比决定，频率为变频且可调。
所称的搅拌桨可以设置为互换式结构，所称的互换式结构为装配不同的搅拌浆叶，优选为设置多套呈90°螺旋角的麻花桨，本实施例优选为2套，麻花桨可以按照互成垂直状装配，麻花浆整体呈顺时针形状并按顺时针公转转动，其自转成逆时针，由此可以确保搅拌无死角且无“爬坡”现象。该搅拌桨有效地处理黏度高的物料和固含量高的物体。
本实施例中的搅拌速度还可以根据使用需要变频连续调节，在进行复杂运动和受到强烈捏合的过程中，使得物料充分混合。
所称的测温杆轴103设置测温装置，测温装置设置多个测温探头，本实施例中，可以设置2个探头：其中一个用于检测各轴的温度状态，特别是混合主轴101和分散主轴102的温度状态；另一个测温探头108用于检测物料温度，可以设置在测温杆轴103的下端，直接与物料接触，这样使得测量更加准确，反应速度更快，有效减少误差。其中测温探头可以使用铂热电阻（PT100）测温传感器，误差可以减少到±0.5℃。
高速分散结构2设置分散杆轴201和乳化杆轴202，分散主轴102通过两条同步带传动机构203联接分散杆轴201和乳化杆轴202，分散杆轴201和乳化杆轴202分别设置在分散主轴102的左右两侧并通过对应的轴承安装于行星架1062上，分散杆轴201与行星轴1063、乳化杆轴202与行星轴1063在行星架上呈垂直排列。该动力由分散电机104提供至分散主轴102，再由分散主轴102通过同步带传动机构203控制分散杆轴201和乳化杆轴202运作。原理同搅拌机构的运动原理，分散杆轴201和乳化杆轴202进行公转，分别设置在分散杆轴201和乳化杆轴202上的桨叶进行自转，其中，分散杆轴201和乳化杆轴202的公转转速与行星轴1063相同，但分散杆轴201和乳化杆轴202的自转转速可以由分散电机104及各级传动决定，其分散速度和乳化速度为变频连续调节，使得进行复杂运动，受到强烈的剪切分散作用和乳化作用，使得物料得到充分的分散和乳化。
根据不同的工艺要求和不同的物料情形，所称的分散杆轴102连接分散桨，分散桨可以为高速分散齿盘或高速分散桨叶；所称的乳化杆轴202连接乳化桨，乳化桨可以优选为高速乳化头。以上所称的分散桨和乳化桨均为互换式结构，两者均通过高速旋转，形成高效的剪切分散和乳化，快速将固体成分的物料分散或乳化到溶剂物料中。
本实施例中的转速可以设置最高线性速度为25m/s，转矩增大。
请参阅图3、图4和图5，图3为本发明双行星混合机的料缸容器的结构示意图，图4为本发明双行星混合机的侧视图，图5为本发明双行星混合机的另一侧视图。
本实施例中，料缸容器3设置盘管302和导流板303，盘管302和导流板303均用于冷却料缸容器3中的物料。所称的盘管302设置在缸体四周及缸体底部，所称的导流板303设置在料缸容器3的底部，提供冷却的动能由设置在混合机下部的冷却电机301提供。
针对丙酮类物质的特殊性质，在料缸容器3上设置盘管302和导流板303，实现循环水冷却，同时在保持了料缸容器3的密封性下还能进行冷却作用；由于盘管302和导流板303设置在料缸容器3内，如需移动料缸容器3也不受影响。使料缸容器3中的温度可以保持在30～50°之间。在密封作用下，物料进行搅拌分散和乳化时，料缸容器3形成了一个密闭空间，使得物料挥发、澎化、雾化、震动、导电和导热等不良效果减少甚至消失，保证工艺的高效高质的实施。
同时由于混合主轴101、分散主轴102和测温杆轴103为中空结构且真空，可以更大程度上的实现冷却效果，从而进一步使得料缸容器3内的温度稳定；还设置了测温探头108，使得混合机中的温度均在可观察可控制范围内。
本实施例中，料缸容器3还可以设置抽真空装置。在实施装配过程中，根据密封原则对混合机进行逐级配装实现机械密封，以保证密封效果。本混合机还适用于其他物料的混合工艺，此密闭空间可进行抽真空以及充氮气等工序处理，以满足不同物料的混合工艺要求。
本双行星动力混合机设置料缸容器、动力混合结构和高速分散结构，其中动力混合结构的混合主轴、分散主轴和测温杆轴呈同轴不接触结构，使得各轴不受相互影响，保证正常运作，达到高效稳定；将分散杆轴和乳化杆轴分开设置，针对物料分别进行分散和乳化，提高效率，保证物料稳定性；设置了盘管和导流板可以有效地通入冷却水借以达到控制搅拌温度的目的，对丙酮类溶剂的有效冷却，避免丙酮类溶剂在高温下发生异常，使用盘管可以实现循环水冷却，减少浪费。
进一步地，由于混合主轴、分散主轴和测温杆轴为中空结构且真空，对其设有密封层，有效抵抗丙酮类物质的腐蚀性。
再进一步地，设置了测温探头，使得混合机中的温度均在可监测和可控制范围内。
更进一步地，采用行星斜齿轮机构使得高速搅拌时更加平稳。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种双行星混合机，包括料缸容器、动力混合结构和高速分散结构，其特征在于，
所述动力混合结构设置混合主轴、分散主轴和测温杆轴，所述测温杆轴设置在所述分散主轴的空腔内部，所述分散主轴设置在所述混合主轴的空腔内部，所述混合主轴、所述分散主轴和所述测温杆轴为同轴设置；
所述动力混合结构还设置用于为混合主轴提供动能的搅拌电机和用于为分散主轴提供动能的分散电机；
所述动力混合结构还设置搅拌机构和用于实现搅拌功能的行星机构，所述行星机构联接在所述混合主轴上，所述行星机构联接并驱动所述搅拌结构；
所述高速分散结构设置分散杆轴和乳化杆轴，所述分散杆轴和所述乳化杆轴分别联接所述分散主轴，所述分散杆轴和所述乳化杆轴均由所述分散主轴提供动力及控制；
所述料缸容器设置用于冷却的盘管和导流板。
2.根据权利要求1所述的混合机，其特征在于，所述盘管设置在所述料缸容器的缸体四周和缸体底部，所述导流管设置在所述料缸容器的缸体底部，所述盘管和所述导流管在所述缸体底部呈间隔排列。
3.根据权利要求1所述的混合机，其特征在于，所述混合主轴、所述分散主轴和所述测温杆轴的外侧均设有机械密封层。
4.根据权利要求3所述的混合机，其特征在于，所述机械密封层为合金机械密封层。
5.根据权利要求1所述的混合机，其特征在于，所述混合主轴、所述分散主轴和所述测温杆轴均为真空结构。
6.根据权利要求1所述的混合机，其特征在于，所述测温杆轴设置至少一个测温探头。
7.根据权利要求1所述的混合机，其特征在于，所述搅拌结构为搅拌桨。
8.根据权利要求7所述的混合机，其特征在于，所述搅拌桨为多套呈90°螺旋角的麻花桨。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的混合机，其特征在于，所述行星机构包括齿轮机构、行星架和行星轴，所述行星架通过所述齿轮机构的主齿轮固定联接在所述混合主轴上，所述行星轴通过轴承安装在所述行星架上。
10.根据权利要求9所述的混合机，其特征在于，所述齿轮机构为行星斜齿轮机构。
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Denomination of invention: A double planet mixer Effective date of registration: 20200907 Granted publication date: 20160518 Pledgee: Guangdong Yaoda Financial Leasing Co., Ltd Pledgor: FOSHAN GOLDEN MILKY WAY INTELLIGENT EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2020980005745 |