CN104785150B - 用于强力混合机的搅拌桨装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于强力混合机的搅拌桨装置，包括搅拌轴和连接于搅拌轴上的一个以上的桨叶，所述桨叶的内腔中具有气体介质，在所述桨叶的端部开设有供气体介质喷出的微孔。本发明具有结构简单紧凑、成本低廉、能够提高搅拌桨的寿命、提升搅拌效果等优点。

Description

用于强力混合机的搅拌桨装置

技术领域

本发明主要涉及到混合机领域，特指一种适用于强力混合机的防磨桨。

背景技术

在化工、冶金、建材等行业，产品原料基本上都是混合料，为确保产品性能和品质，混合料中各组分必需均匀混合。要确保这一目标，一般都采用混合能力较强的强力混合机。例如在氧化球团领域中对粉料进行均匀的混合机。以其为例，原料混合后各处物料粒度的均匀性、物料组分的稳定性，各处湿度、温度的一致性是影响球团矿质量的重要因素。因此，对混合料成分的均匀性和粒度组成的合理性都有较高的要求。

如图1所示，强力混合机成球原料从进料口进入强力混合机的混合桶201；进入混合桶201的混合料经高速旋转的搅拌桨202搅拌，搅拌桨202由驱动组件203来驱动，搅拌后的混合料经底部的排料口排出。由于搅拌桨202与物料的高强度磨擦，普通搅拌桨202的使用寿命不长，有的甚至只能使用一个星期，对生产造成严重的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、能够提高搅拌桨的使用寿命、提升搅拌效果的用于强力混合机的搅拌桨装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于强力混合机的搅拌桨装置，包括搅拌轴和连接于搅拌轴上的一个以上的桨叶，所述桨叶的内腔中具有气体介质，在所述桨叶的端部开设有供气体介质喷出的微孔。

作为本发明的进一步改进：

所述微孔的孔径在0.05mm～0.5mm之间。

所述微孔的排列方式可以是点阵形状或三角形排列形状。

所述微孔采用等孔径、等排距、等间距的布孔形式。

所述桨叶的内腔呈中空状形成桨叶内部气流通道，所述搅拌轴上沿着轴向方向开设有轴向通道，所述轴向通道的一端通过气滑环与外部气源相连通，所述轴向通道的另一端为盲端，侧部与桨叶对接处开设有侧向通气孔，所述侧向通气孔与桨叶通道连通。

所述搅拌轴与桨叶之间安装一密封装置；所述桨叶通过固定圆盘固定在搅拌轴上；所述固定圆盘为中部开设了正六边形通孔的圆形卡环。

所述桨叶的工作面上开设有喷孔。

所述喷孔的孔径为0.2mm～0.8mm。

所述桨叶中分隔成两个桨叶通道分别为微孔和喷孔进行供气。

所述桨叶和固定圆盘落在一托盘上，所述托盘通过连接件连接固定在搅拌轴上。

所述搅拌轴的上端设有一凸台，凸台下设有卡环，所述卡环上设有卡紧螺柱和调节螺母，通过调节螺母使卡紧螺柱紧紧抵在固定圆盘上，所述卡环紧贴在搅拌轴的凸台上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明的用于强力混合机的搅拌桨装置，结构简单紧凑、成本低廉、能够提高搅拌桨的寿命、提升搅拌效果，微孔中喷射出的气体由于离心力影响，射流弯曲，但按一定规律包围在旋转域周边，高压气体充满于桨叶与物料的中间，形成气垫。利用喷射的气体具有切割物料的特性，破坏物料本身的堆积体坚固程度，同时在桨叶周围形成一定压力保护层，从而保护桨叶的端部不被磨损，提高了其使用寿命。气体射入有渗透性及孔隙裂隙的粉料中，可以对物料有疏松作用，降低物料层的磨损；空气进入粉料中，气体会在粉料中停留一小段时间，可以增加粉料的浮力，则空气对粉料有一定效果的润滑作用，降低摩擦系数，减小磨损程度。

2.本发明的用于强力混合机的搅拌桨装置，进一步在桨叶的工作面（迎风面）上开设有喷孔，形成一层气膜，保护其表面不被磨损，提高其使用寿命。

附图说明

图1是强力混合机的结构示意图。

图2是本发明在具体应用时的结构示意图。

图3是本发明中桨叶的结构示意图。

图4是本发明中桨叶端面的放大结构示意图。

图5是本发明具体实施例中工作面上开设喷孔的结构示意图。

图6是本发明具体实施例中具有两个桨叶通道的结构示意图。

图7是本发明具体实施例中桨叶安装固定的结构示意图。

图8是本发明具体实施例中微孔喷射形成气垫的原理示意图。

图9是本发明具体实施例中混合机工作原理示意图。

图10是本发明具体实施例中工作时形成气垫的原理示意图。

图11是本发明中固定圆盘的结构示意图。

图12是本发明中固定圆盘的俯视结构示意图。

图13是本发明桨叶及固定圆盘上端固定安装示意图。

图14是本发明桨叶及固定圆盘下端固定安装示意图。

图例说明：

1、进气管进口；2、进气管通道；3、气滑环；4、皮带轮；5、皮带；6、电机；7、固定圆盘；8、桨叶；9、微孔；10、桨叶通道；11、密封装置；12、桨轴侧向通气孔；13、搅拌轴；14、轴向通道；15、正六边形通孔；16、沟槽；19、喷孔；20、富气层；21、气垫；22、卡环；23、卡紧螺柱；24、调节螺母；25、外罩；26、托盘；27、螺栓孔；28、凸台；201、混合桶；202、搅拌桨；203、驱动组件；301、桨叶销孔；302、桨叶迎料面。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图2、图3和图4所示，本发明的用于强力混合机的搅拌桨装置，包括搅拌轴13和连接于搅拌轴13上的一个以上的桨叶8，桨叶8包括桨叶销孔301和桨叶迎料面302，桨叶8的内腔中具有气体介质，在桨叶8的端部开设有供气体介质喷出的微孔9。这样，就能在桨叶8上的重磨损区域形成气垫21，利用气垫21将桨叶8上叶面与物料相互隔开，防止桨叶8与物料直接接触，从而降低桨叶8的磨损，提高桨叶8的使用寿命，提高设备整体的生产作业率。

作为较佳的实施例，微孔9的孔径在0.05mm～0.5mm之间，以便在端部形成高压射流。

在具体实施例中，桨叶8的端部微孔9的排列方式可以是点阵形状、三角形排列形状等；并可以采用“三等”方式布孔，即等孔径、等排距、等间距的布孔形式。如图8所示两孔之间气膜压力分布，从微孔9喷出的高压气体会形成气垫21，气膜厚度在孔周围越厚，两孔中间最薄。则可知如果孔距越大，则中间压力越小，气膜的稳定性差。所以设计孔距的值不宜太大。孔距a越小，气膜重叠部分越多，气膜均匀稳定越好，但孔的布置过密，加工会更难，且气压过于集中，又对气膜的均匀稳定性又会产生不利的影响。

在本实施例中，参见图4，箭头表示气流方向和旋转方向，桨叶8的内腔呈中空状形成桨叶通道10，搅拌轴13上沿着轴向方向开设有轴向通道14，轴向通道14的一端通过气滑环3与外部气源相连通，轴向通道14的另一端经搅拌轴13上的桨轴侧向通气孔12与桨叶通道10连通，这样就能将外部气源送来的气体送入每个桨叶8中后，再从微孔9中喷出。

本实施例中，在进气管通道2处设置气滑环3，外部气源的压缩空气通过气滑环3从搅拌轴13的顶部进入，经内部轴向通道14输送至桨叶8。气滑环3负责为高速旋转的搅拌轴13连通，连接高速旋转的搅拌轴13与静止不动的进气管。气流流动方向如图中箭头所示，压缩空气从气滑环3的进气管进口1接入，空气通过气滑环3的进气管通道2进入到搅拌轴13的轴向通道14，气流沿着轴向通道14向轴下端流动，从桨轴侧向通气孔12流入桨叶通道10，进入桨叶通道10的气体从桨叶8端部微孔9射出。从微孔9射出的高压气体在桨叶8附近形成气膜，使桨叶8的表面不与外界粉料直接接触，降低桨叶8的磨损，提高桨叶8的使用寿命。整个装置的静、动设备由气滑环3连接。静的设备为进气管通道2，进气管通道2一端固定在混合桶201外的某一位置，另一端从进气管进口1接入进气管通道2；动的设备为旋转的搅拌轴13，搅拌轴13是由电机6通过皮带5带动驱动皮带轮4旋转，从而让桨叶8在混合桶201的物料中高速旋转。

为防止桨轴侧向通气孔12漏气，参见图7，则在搅拌轴13与桨叶8之间安装一密封装置11。桨叶8通过固定圆盘7固定在搅拌轴13上。固定圆盘7为中部开设了正六边形通孔15的圆形卡环，正六边形通孔15的中心与圆盘中心重合，搅拌轴13横截面为正六边形，固定圆盘7的正六边形通孔15截面边长与搅拌轴13的边长一致，固定圆盘7套在搅拌轴13上；参见图11和图12，在固定圆盘7的对称两侧开设了用于固定桨叶8的两条沟槽16，沟槽16的深度与桨叶8的厚度一致，宽度与桨叶8宽度一致，沟槽16的中心线与一组相互对称的正六边形对边中心连线平等。

为固定桨叶8和固定圆盘7的上下平动，参见图14，搅拌桨202下端设有托盘26，并在搅拌轴13下端部和托盘26上开有一圈相对应的螺栓孔27，托盘26通过螺栓连接固定在搅拌轴13上，桨叶8和固定圆盘7落在托盘26上；搅拌桨202上端的固定圆盘7上设有锁紧装置，参见图13，均安装于一外罩25中，搅拌轴13上端有一凸台28，凸台28下设有卡环22，卡环22内径小于搅拌轴13凸台28的外直径，卡环22上开有一圈通孔，通孔装有卡紧螺柱23和调节螺母24，通过调节螺母24使卡紧螺柱23的下端紧紧抵在固定圆盘7的上表面、卡环22则固定在搅拌轴13的凸台28上，从而使桨叶8和固定圆盘7上下得到固定。

使用时，先将卡环22从搅拌轴13的下端进入套于搅拌轴13上并紧贴凸台28，再将卡紧螺柱23和调节螺母24安装在卡环22上，然后将固定圆盘7从搅拌轴13的下端套入，上表面紧紧抵住卡紧螺柱23，再将桨叶8安装在固定圆盘7的沟槽16里；然后将固定圆盘7和桨叶8组件逐一从搅拌轴13下端套入，安装于搅拌轴13上；装上托盘26，用螺栓固定；最后调整调节螺母24将整个桨叶8和固定圆盘7卡紧。

作为较佳的实施例，参见图5，进一步在桨叶8的工作面（迎料面）上开设有喷孔19，该喷孔19的孔径可以为0.2mm～0.8mm之间，其原因是只需要形成一层气膜，保护其表面不被磨损，提高其使用寿命。

作为较佳的实施例，参见图6，由于微孔9和喷孔19对于气体压强要求不同，所以可以进一步在桨叶8中分隔成两个桨叶通道10，分别为微孔9和喷孔19进行供气。

当搅拌桨202旋转时，高压空气射流从桨叶8末端的微孔9中喷出，切割物料，使桨叶8末端与物料隔离，形成空腔。即当气体射流时，由于射流的动力作用在混合物与桨叶8的端部间形成的无混合物的空气空间，也就是说可形成均匀稳定的气膜，如图8所示。形成气膜时，从微孔9射出的气体压强P₃大于微孔9附近的物料压强P₁，且气膜内的压强随离微孔9的距离增大而逐渐减小，即气膜中与物料分界处压强P₂最小。各压强之间的关系如下：气膜的边界处有P₁=P₂，气膜内的压差P₀=P₃-P₂=P₃-P_1；设微孔9的阻尼系数阻尼系数ε的经验值为0.8左右；则P₃=(1+ε)P₁或

如图9和图10所示，当搅拌轴13在混合桶201内高速旋转时，桨叶8与混合桶201的旋转方向相反。如图10所示，当搅拌轴13高速旋转时，微孔9中喷射出的气体由于离心力影响，射流弯曲，但按一定规律包围在旋转域周边，高压气体充满于桨叶8与物料的中间，形成气垫21。由于桨叶8在混合桶201内高速旋转，桨叶8端部接触的物料始终是最没有被混合的，物料堆积较多的部位，桨叶8端部线速度也是最大的，所以桨叶8端部的磨损最严重。所以本发明通过在桨叶8端部开微孔9，通入高压气体，形成射流。利用喷射的气体具有切割物料的特性，破坏物料本身的堆积，同时在桨叶8周围形成一定压力保护层（富气层20），从而保护桨叶8的端部不被磨损，提高了其使用寿命。气体射入有渗透性及孔隙裂隙的粉料中，可以对物料有疏松作用，降低物料层的磨损；空气进入粉料中，气体会在粉料中停留一小段时间，可以增加粉料的浮力，则空气对粉料有一定效果的润滑作用，降低摩擦系数，减小磨损程度。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于强力混合机的搅拌桨装置，包括搅拌轴（13）和连接于搅拌轴（13）上的一个以上的桨叶（8），其特征在于，所述桨叶（8）的内腔中具有气体介质，在所述桨叶（8）的端部开设有供气体介质喷出的微孔（9），微孔（9）中喷射出的气体在桨叶（8）与物料之间形成气垫，所述微孔（9）的孔径在0.05mm～0.5mm之间；所述桨叶（8）的工作面上开设有喷孔（19），所述喷孔（19）的孔径为0.2mm～0.8mm。

2.根据权利要求1所述的用于强力混合机的搅拌桨装置，其特征在于，所述微孔（9）的排列方式是点阵形状或三角形排列形状。

3.根据权利要求1所述的用于强力混合机的搅拌桨装置，其特征在于，所述微孔（9）采用等孔径、等排距、等间距的布孔形式。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的用于强力混合机的搅拌桨装置，其特征在于，所述桨叶（8）的内腔呈中空状形成桨叶通道（10），所述搅拌轴（13）上沿着轴向方向开设有轴向通道（14），所述轴向通道（14）的一端通过气滑环（3）与外部气源相连通，所述轴向通道（14）的另一端为盲端，侧部开有侧向通气孔（12），所述侧向通气孔（12）与桨叶通道（10）连通。

5.根据权利要求4所述的用于强力混合机的搅拌桨装置，其特征在于，所述搅拌轴（13）与桨叶（8）之间安装一密封装置（11）；所述桨叶（8）通过固定圆盘（7）固定在搅拌轴（13）上；所述固定圆盘（7）为中部开设正六边形通孔(15)的圆形卡环，所述正六边形通孔(15)与搅拌轴（13）的横截面相适配。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的用于强力混合机的搅拌桨装置，其特征在于，所述桨叶（8）中分隔成两个桨叶通道（10）分别为微孔（9）和喷孔（19）进行供气。

7.根据权利要求5所述的用于强力混合机的搅拌桨装置，其特征在于，所述桨叶（8）和固定圆盘（7）落在一托盘（26）上，所述托盘（26）通过连接件连接固定在搅拌轴（13）上。

8.根据权利要求5所述的用于强力混合机的搅拌桨装置，其特征在于，所述搅拌轴（13）的上端设有一凸台（28），所述凸台（28）的下端设有卡环（22），所述卡环（22）上设有卡紧螺柱（23）和调节螺母（24），通过调节螺母（24）使卡紧螺柱（23）紧紧抵在固定圆盘（7）上，所述卡环（22）紧贴在搅拌轴（13）的凸台（28）上。