CN104353612B - 一种分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机，包括分级轮，该分级轮包括与主轴固定的叶片上端板和叶片下端板，在叶片上端板和叶片下端板之间设有至少两个可沿叶片上端板径向伸缩的叶片，与伸缩调节机构传动连接的叶片两端与叶片上端板和叶片下端板上固定孔配合，在固定孔内设有弹簧。由于分级轮高速旋转下在，粗颗粒分布在工作腔外围，经出料口排出；细颗粒受分布在工作腔内部，经分级机主轴中心孔和变频电机通孔形成的出料通道排出。上述分级轮叶片转动半径可调，使得本发明具有分级粒径小，效率高、工作压力低等优点。可通过改变变频电机转速和分级轮叶片伸缩量两种方法实现对不同的粒径进行分级，在材料制备领域中具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及材料研磨技术领域，特别涉及一种分级轮叶片可以伸缩调节的离心式分级机。
背景技术
在实际生产中，经常会遇到按照不同的粒度区间将粉体分离、将混合在粉体中的不同成分的物质分离以及将固体颗粒从液体或气体中分离出来。分级就是根据不同粒度、形状、密度的物料在液体或是气体介质中运动的差异来实现颗粒粗细粉的分离。分级一般分为粒度分级和形状分级，由于颗粒形状具有复杂多样性，应用形状进行分级设备较少，同时形状分级耗费人力物力较大，因此，实际生产中颗粒粒度分级应用较广。粒度分级是指不同粒度颗粒在介质中，受到一种或是多种力场的作用，而产生不同的运动轨迹，从而彼此分离出来，进入到各自的收集装置中。超细粉体因为具有大的比表面积和较高的表面活性以及独特的磁性、电性等优点而被广泛应用在工业生产和实验研究中。机械粉碎是超细粉体制备的重要方法之一，但如何通过分级技术从粉体物质中分离出超细粉体，已经成为超细粉体制备的难点和研究热点。
粉体分级技术中的核心是分级设备。分级设备一般根据粉体颗粒所处的流体介质不同，分级可分为：干法分级(介质为空气)、湿法分级(介质为水或是其他液体)和超临界分级。干法分级根据分级原理可分为重力式、惯性式和离心式等，常见的有锥形离心气流分级机、MS叶轮分级机、ATP型分级机、惯性分级机、KSF型新型超细分级机、LHB型涡轮式超细分级机、DS型分级机、ACUCUT型分级机、O-Sepa分级机等。湿法分级根据分级原理可分为依靠重 力进行分级的重力沉降式分级机和依靠离心力进行分级的离心式水力分级机。常见的重力沉降式分级机有机械分级机、圆锥分级机、箱式和槽式水力分级机、重力-湿式分级机和错流式分级机等。离心式水力分级机分为水力旋流器和离心分级机。常见的离心分级机有卧式螺旋离心分级机、叶轮式水力分级机、TUclausthal式离心分级机、固定碗式(solid-bowl)离心分级机和碟式离心分级机等。相比于干法分级设备，湿法分级为超细粉的精确分级提供可能性，能够解决超细粉分级最难以解决的问题--分散。并且从制备的产品的粒度上来说，由于干法超细粉制备系统受粉磨极限的影响较大，难以得到1μm以下的颗粒，湿法粉碎及分级易于得到1μm以下的颗粒。不同类型的离心分级机虽然有各自的优点，但存在一些共同不足，如只能通过改变变频电机转速实现不同的分级粒径；电机主轴通常通过皮带轮与分级机主轴连接，转速不能太高，不能形成强有力的离心力场，从而导致分级粒径较大(微米量级)；而且出料经常阻塞，导致分级效率低。
发明内容
本发明的主要解决的技术问题是提供一种分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机。该分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机时仅能通过单一的电机转速来实现对不同分级粒径进行分级，通过改变分级轮叶片倾角或/和电机转速来实现不同粒径的分级，降低分级时壳体内的压力，效率高、结构紧凑、出料不易堵塞和易维护。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下一种分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机来实现，该离心式分级机包括壳体和一端与电机传动连接的主轴，该主轴另一端位于壳体内并贯穿地与分级轮固定，所述壳体设有进料口和出料口，所述分级轮包括与主轴固定且并行设置的叶片上端板和叶片下端板，在叶片上端板和叶片下端板之间设有至少两个可沿叶片上端板或叶片下端板径向伸缩的叶片，所述叶片两端与叶片上端板和叶片下端板上固定孔配合，在该固定孔内 设有使叶片处于被挤压状态的弹簧，该叶片与伸缩调节机构传动连接。
进一下地说，至少两个可伸缩的叶片均匀分布在叶片上端板和叶片下端板之间。
进一下地说，所述伸缩调节机构包括套设于主轴的调节凸轮，该调节凸轮内侧设有与主轴上的齿轮配合的内齿，外侧设有与叶片数量相同且间隔分布的凸部和凹部，在所述主轴上设有与调节杆传动配合的套筒，该套筒上的顶杆贯穿于叶片下端板与调节凸轮配合，在所述调节凸轮与叶片上端板之间的主轴上套有弹簧；调节时调节凸轮与主轴上的齿轮分离，调节凸轮使叶片沿主轴的径向向外移动，叶片与调节凸轮的凸部紧密接触；正常状态，弹簧使叶片内侧与调节凸轮的凹部紧密接触。
进一步说，所述盖板与外壳，外壳与内壳接触处分别设有密封圈，盖板与主轴接触位置设有密封件，所述调节杆与外壳之间设手柄密封件。
进一步说，所述顶杆为至少两个，且均匀分布于所述套筒的端面。
进一步说，所述主轴下端部设有与下叶片下端板配合的挡部。
进一步说，所述壳体包括外壳、内壳和盖板，其中外壳与内壳之间设有冷却液的空隙，在外壳上设有供冷却液进出的进水口和出水口。
进一步说，位于分级轮内至外壳外侧的主轴设有作为出料通道的中心孔，位于分级轮内的中心孔与连通分级轮的径向通孔连通。
进一步说，位于径向通孔的主轴外侧设有环形槽。
本发明离心式分级机，包括壳体和一端与电机传动连接的主轴，该主轴另一端位于壳体内并贯穿地与分级轮固定，所述壳体设有进料口和出料口，所述分级轮包括与主轴固定且并行设置的叶片上端板和叶片下端板，在叶片上端板和叶片下端板之间设有至少两个可沿叶片上端板或叶片下端板径向伸缩的叶片，所述叶片两端与叶片上端板和叶片下端板上固定孔配合，在该固定孔内设有使叶片处于被挤压状态的弹簧，该叶片与伸缩调节机构传动连接。当原料从 进料口进入到壳体内，通过电机使分级轮高速旋，在壳体内形成强有力的离心力场，原料中粗颗粒受离心力作用较大，运动到壳体边缘，并经出料口排出；原料中细颗粒受离心力作用较小，运动到分级轮内部，经主轴上的通孔和中心孔另一料出口排出。与现有通过转速来进行分级相比，通过调节凸轮与主轴上的齿轮分离，调节凸轮使叶片沿主轴的径向向外移动，使叶片转动的半径大小可调，进而改变分级轮在高速旋转时在工作腔液体中形成的离心力场的强弱。可以在不改变电机转速的情况下，通过改变分级轮叶片的转动半径大小也能实现对不同分级粒径进行分级，降低分离相同粒径时的能量输入。同时分级轮叶片倾角可调节与通过转速分级结合可以以更少的能量输入实现对不同粒径进行分离，降低分级时壳体内的压力，效率高、出料不易堵塞和易维护，在工业自动化领域和材料制备领域中具有广泛的应用前景。
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介绍，显而易见地，而描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机实施例沿主轴剖面结构示意图。
图2为分级轮沿与主轴垂直向剖视示意图。
图3为分级轮轴向结构示意图。
图4为分级轮另一角度结构示意图。
图5为分级机另一种实施例结构示意图。
下面结合实施例，并参照附图，对本发明目的的实现、功能特点及优点作进一步说明。
具体实施方式
本发明分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机，当原料从进料口进入到工作腔内，由于分级轮高速旋转下在工作腔内形成强有力的离心力场，原料中粗颗粒受离心力作用较大，运动到工作腔外围，经粗料出口排出；原料中细颗粒受离心力作用较小，运动到工作腔内部，经分级机主轴中心孔和变频电机通孔由细料出口排出。特别的，可通过改变电机转速和改变叶片伸缩量两种方法实现不同的分级粒径。
上述叶片可伸缩调节离心式分级机原理性区别及结构特点，使得本发明不但具有结构紧凑、工作可靠、易维护等优点，而且具有分级粒度小，效率高、出料不易堵塞、工作压力低等优点。特别的，可通过改变电机转速和叶片伸缩量两种方法实现不同的分级粒径，在工业自动化领域和材料领域中具有广泛的应用前景。下面结合附图对本发明的具体原理、具体结构和工作过程作进一步的说明。
如图1-图4所示，本发明提供一种分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机实施例。
该分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机包括壳体和一端与变频电机14传动连接的主轴18，该主轴18另一端位于壳体内并贯穿地与分级轮固定，所述壳体设有进料口4和出料口20，所述分级轮包括与主轴18固定的叶片上端板9和叶片下端板6，在叶片上端板9和叶片下端板6之间设有至少两个可沿叶片上端板或叶片下端板径向伸缩的叶片26，所述叶片26两端与叶片上端板9和叶片下端板6上固定孔配合，在该固定孔内设有使叶片26处于被挤压状态的弹簧22，该叶片26与伸缩调节机构传动连接，所述叶片上端板9和叶片下端板6之间平行设置，在轴向上通过卡环20进行固定，在径向上采用键方式进行固定。
具体地说，所述电机14采用变频电机，该电机转轴17为中空结构，其通过联轴器13与主轴18连通且传动连接，所述主轴16通过轴承12与盖板10 连接固定，在轴承12与盖板10之间可以设有主轴密封件11。所述壳体包括外壳2、内壳3和盖板10形成密闭的空腔，其中外壳2与内壳3之间设有冷却液的空隙，在外壳2上设有供冷却液进出的进水口29和出水口7，通过该空隙、进水口29和出水口7可以使得冷却液将分级时内壳3热量散出，降低其工作时的温度。
位于分级轮内至盖板10外侧的主轴18设有作为细料的出料通道一部分的中心孔15，位于分级轮内的中心孔15与连通分级轮的径向通孔30连通，便于分级的物料能通过主轴18的中心孔15进行出料。在位于径向通孔30的主轴18外侧设有环形槽(附图未标示)，该环形槽便于分级的物料更好地进入中心孔15，进而实现快速出料。
所述伸缩调节机构包括：套设于主轴18的调节凸轮24，该调节凸轮24内侧设有与主轴18上的齿轮配合的内齿，外侧设有与叶片2数量相同且间隔分布的凸部241和凹部242，在所述主轴18上设有与调节杆28传动配合的套筒5，该套筒5设有顶杆29，该顶杆29贯穿于叶片下端板6与调节凸轮24配合，即在所述叶片下端板6上设有让顶杆29通过的通孔61，在所述调节凸轮24与叶片上端板9之间的主轴18上套有弹簧21；正常状态，与叶片配合的弹簧22使叶片26内侧与调节凸轮24的凹部242紧密接触，调节凸轮24上的内齿与主轴18处于啮合状态；调节时，调节杆28将套筒5向上移动，套在主轴18的套筒5通过两个顶杆29将位于上叶片下端板6另一侧的调节凸轮24向上移动，使调节凸轮24与主轴18上的齿轮分离，再将调节杆28转动一定角度，使调节凸轮24的位于也转动一定角度，此时叶片26与调节凸轮24之前的接触点从凹部242移动到凸部241，使得主轴18的径向向外移动，使其叶片26转动的半径变大。在主轴18转动带动分级时，调节凸轮24与分级轮同步随主轴18一起转动。
调节完成后，在处于被压缩状态的弹簧22作用下，使调节凸轮24向叶片下盖板6方向移动，当调节杆28完全撤离后，最终实现与主轴18之前的啮合，
调节凸轮24与叶片26之前的接触位置相对固定，不发生移动，更好地对分级进行控制。
当原料从进料口4进入到壳体内，通过变频电机14使分级轮高速旋，在壳体内形成强有力的离心力场，原料中粗颗粒受离心力作用较大，运动到壳体边缘，并经出料口20排出；原料中细颗粒受离心力作用较小，运动到分级轮内部，经主轴18上的径向通孔30和中心孔15构成的出料通道排出。与现有通过转速来进行分级相比，通过调节凸轮24的内齿与主轴18上的齿轮分离，后对叶片26的转动的半径进行调节，高速旋转时可在腔液体中形成强有力的离心力场，可以在不增加转速的情况下，通过改变分级轮叶片的倾角也能实现对不同分级粒径进行分级，降低分离相同粒径时的能量输入。同时通过转速分级结合可以以更少的能量输入实现对不同粒径进行分离，降低分级时壳体内的压力，效率高、出料不易堵塞和易维护，在工业自动化领域和材料制备领域中具有广泛的应用前景。
本实施例中，所述盖板10与外壳2，外壳2与内壳3接触处分别设有密封圈8，盖板10与主轴18之间设有轴承12，在轴承12与盖板10设有机械密封件11，所述调节杆28与外壳2之间设手柄密封件1，其中调节杆28与外壳2之间设手柄密封件1为机械密封件。
为了避免在操作过程中出现与主轴分离无法操作情况出现，在所述主轴18与叶片下端板6配合端设有挡部27。
所述顶杆29的数量不作特别要求，为了保证转动受力均匀，最好为至少两个，且均匀分布于所述套筒的端面。在所述主轴18下端部设有与下叶片26下端板配合的挡部27。所述电机可以是直接与主轴连接，也或是通过传动装置与主轴传动连接，实现分级轮转动。
如图5所示，本发明还提供一种由电机间接带动主轴转动的实施例，具体地说，变频电机14通过传动机构16，如传输带等与主轴18形成传动连接，其他分级部分的部件及结构不变，其工作原理和过程与上述实施例相同，不再 赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机，包括壳体和一端与电机传动连接的主轴，该主轴另一端位于壳体内并贯穿地与分级轮固定，所述壳体设有进料口和出料口，其特征在于：所述分级轮包括与主轴固定且并行设置的叶片上端板和叶片下端板，在叶片上端板和叶片下端板之间设有至少两个可沿叶片上端板或叶片下端板径向伸缩的叶片，所述叶片两端与叶片上端板和叶片下端板上固定孔配合，在该固定孔内设有使叶片处于被挤压状态的弹簧，该叶片与伸缩调节机构传动连接，所述伸缩调节机构包括套设于主轴的调节凸轮，该调节凸轮内侧设有与主轴上的齿轮配合的内齿，外侧设有与叶片数量相同且间隔分布的凸部和凹部，在所述主轴上设有与调节杆传动配合的套筒，该套筒上的顶杆贯穿于叶片下端板与调节凸轮配合，在所述调节凸轮与叶片上端板之间的主轴上套有弹簧；调节时调节凸轮与主轴上的齿轮分离，调节凸轮使叶片沿主轴的径向向外移动，叶片与调节凸轮的凸部紧密接触；正常状态，弹簧使叶片内侧与调节凸轮的凹部紧密接触。
2.根据权利要求1所述的分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机，其特征在于：至少两个可伸缩的叶片均匀分布在叶片上端板和叶片下端板之间。
3.根据权利要求1所述的分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机，其特征在于：所述壳体包括外壳、内壳和盖板，其中外壳与内壳之间设有冷却液的空隙，在外壳上设有供冷却液进出的进水口和出水口。
4.根据权利要求3所述的分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机，其特征在于：所述盖板与外壳、外壳与内壳接触处分别设有密封圈，盖板与主轴接触位置设有密封件，所述调节杆与外壳之间设手柄密封件。
5.根据权利要求1所述的分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机，其特征在于：所述顶杆至少两个，且均匀分布于所述套筒的端面。
6.根据权利要求1所述的分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机，其特征在于：所述主轴下端部设有与下叶片下端板配合的挡部。
7.根据权利要求1所述的分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机，其特征在于：位于分级轮内至外壳外侧的主轴设有作为出料通道的中心孔，位于分级轮内的中心孔与连通分级轮的径向通孔连通。
8.根据权利要求7所述的分级轮叶片可伸缩调节离心式分级机，其特征在于：位于径向通孔的主轴外侧设有环形槽。
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