CN104258958A - 一种多级旋风涡流研磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多级旋风涡流研磨机，该多级旋风涡流研磨机整体包括驱动装置、传动装置、多级旋风涡流磨装置和出料装置，多级旋风涡流磨装置由一级转子(9)、二级转子(10)、三级转子(11)和研磨腔构成，三级转子分别具有直径大小呈阶梯变化的三个磨盘，三级转子的各个磨盘组成有间距的、同轴向的三盘逆向旋转转盘结构，使得物料能够经三盘逆向旋转加速后被更好地剥离粉碎。

Description

一种多级旋风涡流研磨机

技术领域

本发明属于机械制造设计领域的粉碎机械领域，具体涉及一种用于小麦糊粉层内容物加工的利用多级旋风涡流对固体进行研磨的机械设备。

背景技术

微粉碎技术是适应现代化工、电子、生物以及其它一些新材料、新工艺对原材料的粒度有要求的一项粉碎工艺技术，微粉碎的方法主要是机械粉碎，包括高速机械冲击磨、气流磨、搅拌磨、球磨机、辊压磨等粉碎设备，目前所用的设备普遍存在着能耗高、产量低、污染物料等缺陷，微粉产品在我国有着广阔的市场，故进一步开发微粉碎加工设备很有必要。

目前国内外大多采用气流磨、冲击磨等粉碎设备，但是这些粉碎设备，存在一些问题，比如设备制造成本高，一次性投资大，能耗高，粉体加工成本太大，处理能力也较小，粉碎的粒度太大，并且容易出现过磨现象。

2013年申请的中国专利ZL201310278358.6中提及一种新型风力涡流剪切磨，它包括机座、电动机、联轴器、轴承座、筒体、转子。所述的电动机安装于机座上，电动机输出轴通过联轴器与转子相联，所述的转子由不同直径的圆盘组成，通过键呈阶梯状安装于轴上，其圆盘的直径是逐渐增大的，圆盘两侧分别有固定环固定，所述的刀片通过螺栓径向安装于圆盘四周；所述的耐磨衬板通过螺栓安装于筒体的内壁上；筒体两侧分别有入料口、出料口，出料口上部有调节板可控制流量，提高了粉碎的效率。

然而，现有技术中的粉碎装置粉碎的物料不均匀、且在研磨过程中有金属废料产生，难以保证物料的食用安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种多级旋风涡流研磨机，能够保证将小麦糊粉层内容物的研磨加工达到最佳工艺效果，同时还具有降低能耗、粉碎粒度小、保证产品营养品质达到最优等特点。

根据本发明所述的一种多级旋风涡流研磨机，其特征在于该多级旋风涡流研磨机整体包括驱动装置、传动装置、多级旋风涡流磨装置和出料装置。

所述驱动装置为多级旋风涡流研磨机提供驱动动力，由安装在机座上的电动机和进料变频器构成，进料变频器根据物料状态、旋风涡流磨的工作状态调节频率，进而通过进料变频器的频率变化调节电动机的转速；

所述传动装置的组成方式为，电动机依次通过动力输出轴、联轴器和主轴传动部件将驱动动力传递至多级旋风涡流磨装置；

所述多级旋风涡流磨装置由一级转子、二级转子、三级转子和研磨腔构成，各级转子分别具有直径大小呈阶梯变化的磨盘，各级转子的磨盘的组成是有间距的、同轴向的三盘逆向旋转结构，使得物料能够经三盘逆向旋转加速后被剥离粉碎；

所述出料装置包括出料口和负压抽风机，与出料口一体的盖子使得研磨腔可形成研磨空间容积，在运转过程中形成气流和负压抽风机的双重作用下，被研磨的物料在带导向的喇叭形管道的出料口进行收集处理。

根据本发明所述的多级旋风涡流研磨机，所述的多级旋风涡流磨装置具有粉碎装置，所述粉碎装置包括磨机、磨盘和研磨腔，磨机具有直径大小呈阶梯变化的三级磨盘，一级磨盘、二级磨盘、三级磨盘构成所述的三级磨盘，三级磨盘圆周共均匀分布36片转子叶片，相邻两级转盘之间转子叶片数目差为4片。

根据本发明所述的多级旋风涡流研磨机，所述的多级旋风涡流磨装置的三级转子结构构成阶梯研磨腔结构，使得多级旋风涡流磨装置形成分离的、顺序破碎的三个破碎区结构，被粉碎物料经第1破碎区、第2破碎区和第3破碎区的逐腔多段冲击、打击、劈碎相结合，提高破碎效能。

根据本发明所述的多级旋风涡流研磨机，所述的多级旋风涡流磨装置的三级转子结构的三个磨盘的直径梯度差为100mm。

根据本发明所述的多级旋风涡流研磨机，所述三个磨盘的直径范围依次为300-500mm、400-600mm和500-700mm。

根据本发明所述的多级旋风涡流研磨机，研磨腔内磨壁和转子叶片均采用耐磨陶瓷制成。

根据本发明所述的多级旋风涡流研磨机，所述的研磨腔内磨壁形状为耳廓形齿形结构。

根据本发明所述的多级旋风涡流研磨机，所述的多级旋风涡流磨装置具有气流粉碎机。

根据本发明所述的多级旋风涡流研磨机，所述的流粉碎机为相向排列的高压进气喷嘴，经过净化和干燥的压缩空气从其喷嘴喷出，形成超声速气流，物料在高速气流焦点中心发生碰撞、揉搓，从而被更好地粉碎。

根据本发明所述的多级旋风涡流研磨机，其用途用于研磨制造小麦糊粉层内容物。

使用本发明的多级旋风涡流研磨机，物料碰撞速度接近气流磨的水平，较大的冲击能量加剧了细胞壁的破碎及机械活化的速度，较高的碰撞速度也增加了植物细胞相互碰撞的几率，更有利于物料的破碎，使得设备的破碎效能显著地提高的同时可达到加工产品的工艺最佳化，保证产品营养品质到达最优。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本发明所述的一种多级旋风涡流研磨机的整体示意图。

图2为本发明所述的多级旋风涡流研磨装置的示意图。

图中：1-机座，2-电动机，3-联轴器，4-主动传动部件，5-加强板，6-入料口，7-定子，8-盖子，9-一级转子，10-二级转子，11-三级转子，12-出料口。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种多级旋风涡流研磨机，能够保证将小麦糊粉层内容物的研磨加工达到最佳工艺效果，同时还具有降低能耗、粉碎粒度小、保证产品营养品质到达最优等特点。

下文将结合说明书附图，对多级旋风涡流研磨机的实施例中涉及的技术方案进行清楚、完整的描述和说明。需要指出的是，说明书中所描述的实施例仅仅是本发明的其中一部分实施方式，而不是所有的实施例。

如图1所示能够实现自动化控制的一种多级旋风涡流研磨机，其具有通过触摸显示屏进行整体控制的自动化设备，通过所述的自动化设备能够实现机电一体化控制，当然也可根据需要，通过人工改变涡轮转速或调节系统风量以达到调节研磨细度的目的。

所述多级旋风涡流研磨机整体包括驱动装置，所述驱动装置由电动机(2)和进料变频器等构成，所述的电动机(2)安装在机座(1)上，为研磨机提供驱动动力，电动机的转速可通过进料变频器任意调节。所述进料变频器控制范围为10-50HZ，根据物料状态、旋风涡流磨的工作状态调节进料变频器频率，通过进料变频器控制绞龙转速，进而控制进入旋风涡流磨的进料速度，保证进料稳定，分离效果达到最优。

进一步地，所述多级旋风涡流研磨机整体还包括传动装置，所述传动装置的组成方式为，电动机(2)依次通过动力输出轴、联轴器(3)和主轴传动部件(4)(也称轴承座)将驱动动力传递至多级旋风涡流磨装置。

进一步地，所述多级旋风涡流研磨机整体还包括多级旋风涡流磨装置，所述多级旋风涡流磨装置由一级转子(9)、二级转子(10)、三级转子(11)和研磨腔构成。所述的一级转子(9)、二级转子(10)、三级转子(11)分别具有直径大小阶梯设计的分三个磨盘，三级转子的间距为1-3mm，优选为2mm。其中，三个磨盘的直径梯度差为100mm，优选地从小到大各级直径的范围依次分别为300-500mm、400-600mm和500-700mm。更加优选地，三个磨盘直径分别为450mm、550mm、650mm。

进一步地，所述多级旋风涡流磨装置的核心部分是粉碎装置,该粉碎装置主要包括磨机、磨盘和研磨腔。磨机具有与所述的一级转子(9)、二级转子(10)、三级转子(11)共有呈阶梯设计的三级磨盘，三级磨盘圆周均匀分布的36片转子叶片，一级磨盘、二级磨盘、三级磨盘构成三磨盘的转子叶片数目差为4片。具体地，其中一级磨盘具有16片转子叶片，二级磨盘具有12片转子叶片，三级磨盘具有8片转子叶片。某些情形下，各个磨盘可根据实际需要，增加或减少转子叶片，转子叶片的材质可采用耐磨陶瓷制成。所述各个转子叶片为高速冲击型转子叶片,物料在强离心场中获得很大的动力加速度,在冲击力、碰撞力、剪切力和摩擦力等多种粉碎机理的联合作用下被剥离粉碎。为了提高研磨物料的粉碎效率,在腔体内增加磨壁。磨壁的作用是物料颗粒受到转子叶片的冲击粉碎加速后,在与磨壁的碰撞作用下,使物料再次受到粉碎。针对磨壁结构形式对粉碎效果的显著影响,将磨壁做成耳廓形的特殊齿形。

具体地，如图2所示，所述的一级转子(9)、二级转子(10)、三级转子(11)对应一级磨盘、二级磨盘、三级磨盘，各级转子(磨盘)组成的有间距的、同轴向的三盘逆向旋转的转盘结构，使得物料经三盘逆向旋转加速后的碰撞速度高达3000转/分钟，其碰撞速度接近气流磨的水平，较大的冲击能量加剧了细胞壁的破碎及机械活化的速度，较高的碰撞速度也增加了植物细胞相互碰撞的几率，更有利于物料的破碎，使得设备的破碎效能显著地提高。

进一步具体地，所述的多级旋风涡流磨装置的三级转子结构构成特殊的阶梯研磨腔结构，使得多级旋风涡流磨装置形成分离的、顺序破碎的三个破碎区结构。独特的阶梯研磨腔使得物料在腔内得以较快地提速，进而在相向对撞中产生巨大的破碎能量，并形成设备的第1破碎区；阶梯腔内侧密集锤头的高速冲击，形成设备的第2破碎区和第3破碎区，使得粉体破碎进一步细化。物料经第1破碎区、第2破碎区和第3破碎区的逐腔多段冲击、打击、劈碎相结合，提高了破碎效能。这是其他冲击磨如钉盘磨、横流磨、搅拌磨等所不具备的。这是因为所述的多级旋风涡流磨装置在采用第1破碎区、第2破碎区和第3破碎区合理的破碎顺序后，在转盘的第1破碎区大颗粒物料相互碰撞，碰撞速度能够大于100m/s。粉碎后的物料在负压气流的带动下从转盘的第1破碎区进入第2破碎区和第3破碎区，再对细化后的物料进行冲击。在第2破碎区和第3破碎区的物料受多层冲击元件的逐层剧烈打击，植物的细胞被进一步破碎。这种破碎顺序更有利于延长冲击元件、耐磨件的使用寿命。经过相关权威检验部门的相关数据证明，在同样工艺条件下，该机单位产量的功耗与气流磨、横流磨等相比可以节能50％以上。

进一步地，所述的多级旋风涡流磨装置的定子(7)上还具有气流粉碎机，所述气流粉碎机的粉碎室四周一般都设有相向排列的特殊高压进气喷嘴，经过净化和干燥的压缩空气自喷嘴射出，形成超声速气流，物料在高速气流焦点中心发生碰撞，瞬间内被粉碎。经粉碎的粒子随气流上升至分级室，合格的粒子随气流进入旋风分离器，最终获得所需产品，尾气进入除尘器排出。在分级室内设置的涡轮式分级系统，可获得数微米甚至更微细的粉体。当粉碎室内被粉碎的物料受上升气流的推动时，在涡轮旋转断面边缘处的同一颗粒将受到离心力场两种不同力的作用(即由涡轮旋转而产生的离心惯性力和气流阻力)。当颗粒较大时，所受离心力大于阻力，大颗粒沿涡轮切线方向飞向分级室器壁，然后返回粉碎室重新被粉碎。当颗粒较小时，此时离心力小于阻力，小颗粒随上升气流进入涡轮内部，经旋风分离器收集为合格产品。本申请中所述的装置正是结合了涡轮粉碎机和气流粉碎机的原理，同时又克服了气流粉碎机存在的不足(完全粉碎)，使设备从立式改为卧式，即可以根据物料各组分特性，在部分粉碎后，形成混合物被高压引风机输送至下一分离环节，在此处，高压引风机不但起到输送的作用，其风量、风压对最终产品的组分及占整个物料的比例，都起着重要作用。经过大量实验数据证明，风机风量、风压及设备转速三者决定着产品质量，而本申请中的装置能够很好地对所述三者很好地协调。

进一步地，所述多级旋风涡流研磨机整体的驱动装置通过螺栓固定连接至机座(1)的上部，多级旋风涡流磨装置通过磨腔基座固定连接至机座(1)，通过联轴器与驱动装置相连，以保证整机在运转时的平衡、稳定。研磨腔外具有供物料进入的入料口(6)与供物料出的出料口(12)。当所述的多级旋风涡流磨装置工作时，能够对植物细胞壁进行不断地搓揉剥离与剪切粉碎使植物的初生细胞壁和次生细胞壁有效分离，粉碎分离后的物料通过出料口(12)由负压抽风机抽出进行收集，与出料口一体的盖子(8)使得研磨腔可形成一定的空间容积，以便于在运转过程中形成气流，同时也保护所述的多级旋风涡流磨装置，防止灰尘等杂质的进入。

进一步具体地，出料口(12)为带导向的喇叭形管道，前宽后窄，有助于气流的加速。

进一步具体地，所述磨腔内磨壁采用耐磨陶瓷制成，耐磨性好，耐腐蚀，发热量小，且在研磨过程中无金属废料产生，保证物料的食用安全性。

经过多次试验证明，旋风涡流磨电流控制在27A-29A，转速控制在2800转/分钟，能够保证分离效果达到最佳，在磨体冷却装置的配合下，能够散逸磨机的热量，保证连续工作的同时防止物料纤维卷曲、糊化。

一般地，旋风涡流磨装置配合其配套搅拌装置、输送系统等共同使用，用于加工小麦糊粉层内容物，在保证自动操控的同时可达到加工产品的工艺最佳化，保证产品营养品质到达最优。

本发明以一典型实施例进行了说明，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不超出本发明范围及原理的情况下，还可对本发明进行显而易见的变化和修改，这些变化和修改也落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多级旋风涡流研磨机，其特征在于，该多级旋风涡流研磨机整体包括驱动装置、传动装置、多级旋风涡流磨装置和出料装置；

所述驱动装置为多级旋风涡流研磨机提供驱动动力，并由安装在机座(1)上的电动机(2)和进料变频器构成，进料变频器根据物料状态、旋风涡流磨的工作状态调节频率，进而通过进料变频器的频率变化调节电动机(2)的转速；

所述传动装置的组成方式为，电动机(2)依次通过动力输出轴、联轴器(3)和主轴传动部件(4)将驱动动力传递至多级旋风涡流磨装置；

所述多级旋风涡流磨装置由一级转子(9)、二级转子(10)、三级转子(11)和研磨腔构成，各级转子分别具有直径大小呈阶梯变化的磨盘，各级转子的磨盘的组成是有间距的、同轴向的三盘逆向旋转结构，使得物料能够经三盘逆向旋转加速后被剥离粉碎；

所述出料装置包括出料口(12)和负压抽风机，与出料口(12)一体的盖子(8)使得研磨腔可形成研磨空间容积，在运转过程中形成气流和负压抽风机的双重作用下，被研磨的物料在带导向的喇叭形管道的出料口(12)进行收集处理。

2.根据权利要求1所述的多级旋风涡流研磨机，所述的多级旋风涡流磨装置具有粉碎装置，所述粉碎装置包括磨机、磨盘和研磨腔，磨机具有直径大小呈阶梯变化的三级磨盘，一级磨盘、二级磨盘、三级磨盘构成所述的三级磨盘，三级磨盘圆周共均匀分布36片转子叶片，相邻两级转盘之间转子叶片数目差为4片。

3.根据权利要求2所述的多级旋风涡流研磨机，所述的多级旋风涡流磨装置的三级转子结构构成阶梯研磨腔结构，使得多级旋风涡流磨装置形成分离的、顺序破碎的三个破碎区结构，被粉碎物料经第1破碎区、第2破碎区和第3破碎区的逐腔多段冲击、打击、劈碎相结合，提高物料破碎效能。

4.根据权利要求3所述的多级旋风涡流研磨机，所述的多级旋风涡流磨装置的三级转子结构的三个磨盘的直径梯度差为100mm。

5.根据权利要求4所述的多级旋风涡流研磨机，所述三个磨盘的直径范围依次为300-500mm、400-600mm和500-700mm。

6.根据权利要求5所述的多级旋风涡流研磨机，研磨腔内磨壁和转子叶片均采用耐磨陶瓷制成。

7.根据权利要求6所述的多级旋风涡流研磨机，所述的研磨腔内磨壁形状为耳廓形的齿形结构。

8.根据权利要求1-7之一所述的多级旋风涡流研磨机，所述的多级旋风涡流磨装置具有气流粉碎机。

9.根据权利要求8所述的多级旋风涡流研磨机，所述的气流粉碎机具有相向排列的高压进气喷嘴，经过净化和干燥的压缩空气从该高压进气喷嘴喷出，形成超声速气流，物料在高速气流焦点中心发生碰撞和揉搓，从而被更好地粉碎。

10.一种根据权利要求1-9之一所述的多级旋风涡流研磨机，其用途用于研磨制造小麦糊粉层内容物。