CN106076143A - 一种带振动的多功能搅拌装置及其搅拌方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带振动的多功能搅拌装置及其搅拌方法，包括混料仓、驱动组件和搅拌组件，搅拌组件安装于混料仓内，驱动组件为搅拌组件提供动力，混料仓呈球形，驱动组件包括电机Ⅰ和电机Ⅱ，搅拌组件包括搅拌轴Ⅰ、搅拌轴Ⅱ、搅拌叶Ⅰ和搅拌叶Ⅱ，电机Ⅰ驱动搅拌轴Ⅰ，电机Ⅱ驱动搅拌轴Ⅱ，混料仓上设有喷雾嘴和喷气嘴，混料仓的外壁上另设有周期性摆锤，周期性摆锤、喷雾嘴和喷气嘴均与控制器连接。与现有技术相比，本发明的有益效果是：电机Ⅰ和电机Ⅱ可以同时正转或同时反转，也可以一个正传，另一个反转，还可以一个转，另一个不转，可以满足各种混合要求，使搅拌的更加充分，达到更好的搅拌效果。

Description

一种带振动的多功能搅拌装置及其搅拌方法

技术领域

本发明涉及一种带振动的多功能搅拌装置及其搅拌方法。

背景技术

搅拌装置一般包括电动机，以及电动机连接的旋转杆，还有设置在旋转杆上的搅拌桨叶组成，搅拌装置作用是使液体、气体介质强迫对流均匀混合的设备，目前工业上运用的大多数搅拌装置都是结构单一，且搅拌密度较大液体介质时，搅拌效果不好，且搅拌装置零部件的使用寿命较短。

搅拌的目的：液-液混合、气-液混合和固-液混合。搅拌的影响因素有如下几种：

1）搅拌器的类型、尺寸及转速对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。

2）不同介质黏度的搅拌粘度是指流体对流动的阻抗能力，称为动力粘度。流体在流动时，分为层流、过渡流、湍流三种状态，而决定这三种状态的主要因素即流体的粘度。

3）搅拌的内部构件特别是叶轮、导流筒、挡板等也是影响搅拌的重要因素。

其他

搅拌槽内液体的运动，从尺度上分为总体流动和湍流脉动。总体流动的流量称为循环量，加大循环量有利于提高宏观混合的调匀度(见混合程度)。湍流脉动的强度与流体离开搅拌器时的速度有关，加强湍流脉动有利于减小分隔尺度与分隔强度。不同的过程对这两种流动有不同的要求。液滴、气泡的分散，需要强烈的湍流脉动；固体颗粒的均匀悬浮，有赖于总体流动。搅拌时能量在这两种流动上的分配，是搅拌器设计中的重要问题。

在搅拌混合物时，两相的密度差、粘度及界面张力对搅拌操作有很大影响。密度差和界面张力越小，物系越易于达到稳定的分散；粘度越大越不利于形成良好的循环流动和足够的湍流脉动，并消耗较大的搅拌功率。

搅拌槽内流体的运动是复杂的单相流或多相流。非牛顿流体的搅拌，在流动状态和功率消耗方面都有一些特殊的规律。搅拌槽内流体流动参数的测量，搅拌功率的预计，以及搅拌装置的放大方法等，都是搅拌理论研究和工程应用中的重要课题。

粘度是指流体对流动的阻抗能力，其定义为：液体以1cm/s的速度流动时，在每1cm2平面上所需剪应力的大小，称为动力粘度，以Pa·s为单位。粘度是流体的一种属性。流体在管路中流动时，有层流、过渡流、湍流三种状态，搅拌设备中同样也存在这三种流动状态，而决定这些状态的主要参数之一就是流体的粘度。在搅拌过程中，一般认为粘度小于5Pa/s的为低粘度流体，例如水、蓖麻油、饴糖、果酱、蜂蜜、润滑油重油、低粘乳液等；5-50Pa/s的为中粘度流体，例如油墨、牙膏等；50-500Pa/s的为高粘度流体，例如口香糖、增塑溶胶、固体燃料等；大于500Pa/s的为特高粘流体例如：橡胶混合物、塑料熔体、有机硅等。对于低粘度介质，用小直径的高转速的搅拌器就能带动周围的流体循环，并至远处。而高粘度介质的流体则不然，需直接用搅拌器来推动。适用于低粘和中粘流体的叶轮有桨式、开启涡轮式、推进式、长薄叶螺旋桨式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG式等。适用于高粘和特高粘流体的叶轮有螺带式叶轮、螺杆式、锚式、框式、螺旋桨式等。有的流体粘度随反应进行而变化，就需要用能适合宽粘度领域的叶轮，如泛能式叶轮等。

如公开号为CN103100345A公开日为2013年5月15的发明专利，该搅拌器包括第一叶片和一端连接减半器动力输出端的搅拌轴，第一叶片的中部与搅拌轴的另一端固定联接，还包括第二叶片、套接在搅拌轴上沿搅拌轴滑动的套筒和固定在搅拌轴上的电机，电机的输出端连接有用于推拉套筒的伸缩杆，第二叶片的一端与第一叶片的端点铰接，第二叶片的另一端与套筒之间铰接有调节杆；此专利可以调节搅拌位置，使得液体搅拌均匀，但是其叶片较短，达不到较好的搅拌，其次，第二叶片数量也较多，搅拌的阻力加大，增加了成本。

公开文本CN104014268，公布日为2014年9月3日的专利，提出了一种搅拌器，包括通过旋转杆与电机连接的桨叶，所述旋转杆的下端与一支撑座相抵接，支撑座上有底座，底座上端设置有竖直于水平面的支撑杆，支撑杆的上部外壁设置有螺纹，螺纹上套装有调整所述支撑杆高度的螺母，搅拌器在旋转时，无松动，无摇摆，且桨叶不会脱落等优点，但是桨叶设计太单一，搅拌液体时搅拌力缺乏，此专利在追求重量轻移动方便的时候，使得搅拌的效果也大大降低。

因此，针对现有公开的技术以及实际应用，本专利旨在提出一种克服现有结构设计搅拌效果不理想，搅拌时间长，能耗大的新技术方案。

发明内容

本发明需要解决的问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种带振动的多功能搅拌装置及其搅拌方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种带振动的多功能搅拌装置，包括混料仓、驱动组件和搅拌组件，搅拌组件安装于混料仓内，驱动组件为搅拌组件提供动力，混料仓呈球形，驱动组件包括电机Ⅰ和电机Ⅱ，搅拌组件包括搅拌轴Ⅰ、搅拌轴Ⅱ、搅拌叶Ⅰ和搅拌叶Ⅱ，搅拌轴Ⅰ和搅拌轴Ⅱ相对安装在混料仓内，且两者的轴向均与混料仓的直径重合，电机Ⅰ驱动搅拌轴Ⅰ，电机Ⅱ驱动搅拌轴Ⅱ，搅拌叶Ⅰ和搅拌叶Ⅱ均呈圆环形，搅拌叶Ⅰ安装在搅拌轴Ⅰ的自由端，搅拌叶Ⅱ安装在搅拌轴Ⅱ的自由端，搅拌叶Ⅰ上与搅拌轴Ⅱ干涉处设有轴孔，搅拌轴Ⅱ贯穿轴孔，混料仓、搅拌叶Ⅰ和搅拌叶Ⅱ的圆心重合，且混料仓的直径大于搅拌叶Ⅰ的外径，搅拌叶Ⅰ的内径大于搅拌叶Ⅱ的外径，另设控制器分别控制电机Ⅰ和电机Ⅱ正转或反转，混料仓的上圆面上至少设有1个用于喷洒液体原料的喷雾嘴，混料仓的下圆面上至少设有1个用于吹气的喷气嘴，混料仓的外壁上另设有周期性摆锤，周期性摆锤、喷雾嘴和喷气嘴均与控制器连接。

搅拌叶Ⅰ与搅拌叶Ⅱ之间的间隙大于10cm。

搅拌叶Ⅰ的宽度为5cm-15cm。

搅拌叶Ⅱ的宽度为5cm-10cm。

搅拌轴与搅拌叶均由不锈钢材料制成。

轴孔的内径大于搅拌轴Ⅱ的直径，且搅拌轴Ⅱ上与轴孔的对应处套接有轴承Ⅱ，轴孔套接于轴承Ⅱ上。

搅拌装置的搅拌方法，包括以下步骤；

第一步、将原料放入混料仓中；

第二部、同时正转搅拌，控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ同时正转；

第三步、同时反转搅拌，控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ同时反转；

第四步、正、反转同时搅拌，控制器控制电机Ⅰ正转，电机Ⅱ反转或控制器控制电机Ⅰ反转，电机Ⅱ正转；

第五步、单轴正转搅拌，控制器控制电机Ⅰ正转，电机Ⅱ停止或控制器控制电机Ⅰ正转，电机Ⅱ停止；

第六步、单轴反转搅拌，控制器控制电机Ⅰ反转，电机Ⅱ停止或控制器控制电机Ⅰ停止，电机Ⅱ反转；

第七步、控制器间歇打开喷雾嘴喷洒液体原料或/和间歇打开喷气嘴进行吹气。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）电机Ⅰ驱动搅拌轴Ⅰ，搅拌轴Ⅰ带动搅拌叶Ⅰ，电机Ⅱ驱动搅拌轴Ⅱ，搅拌轴Ⅱ带动搅拌叶Ⅱ，电机Ⅰ和电机Ⅱ可以同时正转或同时反转，也可以一个正传，另一个反转，还可以一个转，另一个不转，可以满足各种混合要求，使搅拌的更加充分，达到更好的搅拌效果。

（2）搅拌叶Ⅰ上与搅拌轴Ⅱ干涉处设有轴孔，可以避免干涉，相互独立工作。

（3）搅拌轴Ⅱ上与轴孔的对应处套接有轴承Ⅱ，轴孔套接于轴承Ⅱ上，即避免了干涉，搅拌轴Ⅱ又对搅拌叶Ⅰ提供了支撑，因为搅拌叶Ⅰ的直径比较大，所以阻力较大时容易损坏，搅拌轴Ⅱ提供了支撑，可以避免其损坏，延长其使用寿命。

（4）喷雾嘴与控制器连接，喷雾嘴用于喷洒液体原料，通过控制器控制器间歇打开喷雾嘴，配合正、反转搅拌，可以使液体原料更加均匀的与其他原料混合，特别适用于添加量小的液体原料。

（5）混料仓的外壁上另设有周期性摆锤，周期性摆锤、喷雾嘴和喷气嘴均与控制器连接，喷气嘴用于向混料仓内吹气，通过控制器控制器间歇打开喷气嘴，可以有效防止液体原料中比重比较大的原料沉底，使得各种液相原料混合均匀，周期性摆锤可以敲打混料仓的外壁，防止原料粘附在混料仓内壁上，利于搅拌和排出。

(6)该带振动的多功能搅拌装置既适用于粉状原料也适用于液体原料。

附图说明

图1是本发明的带振动的多功能搅拌装置及的结构示意图；

其中，1-混料仓，2-电机Ⅰ，3-电机Ⅱ，4-搅拌轴Ⅰ，5-搅拌轴Ⅱ，6-搅拌叶Ⅰ，7-搅拌叶Ⅱ，8-轴承Ⅱ，9-喷雾嘴，10-喷气嘴，11-周期性摆锤。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种带振动的多功能搅拌装置，包括混料仓、驱动组件和搅拌组件，搅拌组件安装于混料仓内，驱动组件为搅拌组件提供动力，混料仓呈球形，驱动组件包括电机Ⅰ和电机Ⅱ，搅拌组件包括搅拌轴Ⅰ、搅拌轴Ⅱ、搅拌叶Ⅰ和搅拌叶Ⅱ，搅拌轴Ⅰ和搅拌轴Ⅱ相对安装在混料仓内，且两者的轴向均与混料仓的直径重合，电机Ⅰ驱动搅拌轴Ⅰ，电机Ⅱ驱动搅拌轴Ⅱ，搅拌叶Ⅰ和搅拌叶Ⅱ均呈圆环形，搅拌叶Ⅰ安装在搅拌轴Ⅰ的自由端，搅拌叶Ⅱ安装在搅拌轴Ⅱ的自由端，搅拌叶Ⅰ上与搅拌轴Ⅱ干涉处设有轴孔，搅拌轴Ⅱ贯穿轴孔，混料仓、搅拌叶Ⅰ和搅拌叶Ⅱ的圆心重合，且混料仓的直径大于搅拌叶Ⅰ的外径，搅拌叶Ⅰ的内径大于搅拌叶Ⅱ的外径，另设控制器分别控制电机Ⅰ和电机Ⅱ正转或反转，混料仓的上圆面上至少设有1个用于喷洒液体原料的喷雾嘴，混料仓的下圆面上至少设有1个用于吹气的喷气嘴，混料仓的外壁上另设有周期性摆锤，周期性摆锤、喷雾嘴和喷气嘴均与控制器连接。

搅拌叶Ⅰ与搅拌叶Ⅱ之间的间隙大于10cm。

搅拌叶Ⅰ的宽度为5cm-15cm。

搅拌叶Ⅱ的宽度为5cm-10cm。

搅拌轴与搅拌叶均由不锈钢材料制成。

轴孔的内径大于搅拌轴Ⅱ的直径，且搅拌轴Ⅱ上与轴孔的对应处套接有轴承Ⅱ，轴孔套接于轴承Ⅱ上。

带振动的多功能搅拌装置的搅拌方法，包括以下步骤；

第一步、将原料放入混料仓中；

第二部、同时正转搅拌，控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ同时正转；

第三步、同时反转搅拌，控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ同时反转；

第四步、正、反转同时搅拌，控制器控制电机Ⅰ正转，电机Ⅱ反转或控制器控制电机Ⅰ反转，电机Ⅱ正转；

第五步、单轴正转搅拌，控制器控制电机Ⅰ正转，电机Ⅱ停止或控制器控制电机Ⅰ正转，电机Ⅱ停止；

第六步、单轴反转搅拌，控制器控制电机Ⅰ反转，电机Ⅱ停止或控制器控制电机Ⅰ停止，电机Ⅱ反转；

第七步、控制器间歇打开喷雾嘴喷洒液体原料或/和间歇打开喷气嘴进行吹气。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）电机Ⅰ驱动搅拌轴Ⅰ，搅拌轴Ⅰ带动搅拌叶Ⅰ，电机Ⅱ驱动搅拌轴Ⅱ，搅拌轴Ⅱ带动搅拌叶Ⅱ，电机Ⅰ和电机Ⅱ可以同时正转或同时反转，也可以一个正传，另一个反转，还可以一个转，另一个不转，可以满足各种混合要求，使搅拌的更加充分，达到更好的搅拌效果。

（2）搅拌叶Ⅰ上与搅拌轴Ⅱ干涉处设有轴孔，可以避免干涉，相互独立工作。

（3）搅拌轴Ⅱ上与轴孔的对应处套接有轴承Ⅱ，轴孔套接于轴承Ⅱ上，即避免了干涉，搅拌轴Ⅱ又对搅拌叶Ⅰ提供了支撑，因为搅拌叶Ⅰ的直径比较大，所以阻力较大时容易损坏，搅拌轴Ⅱ提供了支撑，可以避免其损坏，延长其使用寿命。

（4）喷雾嘴与控制器连接，喷雾嘴用于喷洒液体原料，通过控制器控制器间歇打开喷雾嘴，配合正、反转搅拌，可以使液体原料更加均匀的与其他原料混合，特别适用于添加量小的液体原料。

（5）混料仓的外壁上另设有周期性摆锤，周期性摆锤、喷雾嘴和喷气嘴均与控制器连接，喷气嘴用于向混料仓内吹气，通过控制器控制器间歇打开喷气嘴，可以有效防止液体原料中比重比较大的原料沉底，使得各种液相原料混合均匀，周期性摆锤可以敲打混料仓的外壁，防止原料粘附在混料仓内壁上，利于搅拌和排出。

(6)该带振动的多功能搅拌装置既适用于粉状原料也适用于液体原料。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种带振动的多功能搅拌装置，包括混料仓、驱动组件和搅拌组件，搅拌组件安装于混料仓内，驱动组件为搅拌组件提供动力，其特征在于：混料仓呈球形，驱动组件包括电机Ⅰ和电机Ⅱ，搅拌组件包括搅拌轴Ⅰ、搅拌轴Ⅱ、搅拌叶Ⅰ和搅拌叶Ⅱ，搅拌轴Ⅰ和搅拌轴Ⅱ相对安装在混料仓内，且两者的轴向均与混料仓的直径重合，电机Ⅰ驱动搅拌轴Ⅰ，电机Ⅱ驱动搅拌轴Ⅱ，搅拌叶Ⅰ和搅拌叶Ⅱ均呈圆环形，搅拌叶Ⅰ安装在搅拌轴Ⅰ的自由端，搅拌叶Ⅱ安装在搅拌轴Ⅱ的自由端，搅拌叶Ⅰ上与搅拌轴Ⅱ干涉处设有轴孔，搅拌轴Ⅱ贯穿轴孔，混料仓、搅拌叶Ⅰ和搅拌叶Ⅱ的圆心重合，且混料仓的直径大于搅拌叶Ⅰ的外径，搅拌叶Ⅰ的内径大于搅拌叶Ⅱ的外径，另设控制器分别控制电机Ⅰ和电机Ⅱ正转或反转，混料仓的上圆面上至少设有1个用于喷洒液体原料的喷雾嘴，混料仓的下圆面上至少设有1个用于吹气的喷气嘴，混料仓的外壁上另设有周期性摆锤，周期性摆锤、喷雾嘴和喷气嘴均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的带振动的多功能搅拌装置，其特征在于：搅拌叶Ⅰ与搅拌叶Ⅱ之间的间隙大于10cm。

3.根据权利要求1所述的带振动的多功能搅拌装置，其特征在于：搅拌叶Ⅰ的宽度为5cm-15cm。

4.根据权利要求1所述的带振动的多功能搅拌装置，其特征在于：搅拌叶Ⅱ的宽度为5cm-10cm。

5.根据权利要求1所述的带振动的多功能搅拌装置，其特征在于：搅拌轴与搅拌叶均由不锈钢材料制成。

6.根据权利要求1所述的带振动的多功能搅拌装置，其特征在于：轴孔的内径大于搅拌轴Ⅱ的直径，且搅拌轴Ⅱ上与轴孔的对应处套接有轴承Ⅱ，轴孔套接于轴承Ⅱ上。

7.根据权利要求1所述的带振动的多功能搅拌装置的搅拌方法，其特征在于：包括以下步骤；

第一步、将原料放入混料仓中；

第二部、同时正转搅拌，控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ同时正转；

第三步、同时反转搅拌，控制器控制电机Ⅰ和电机Ⅱ同时反转；

第四步、正、反转同时搅拌，控制器控制电机Ⅰ正转，电机Ⅱ反转或控制器控制电机Ⅰ反转，电机Ⅱ正转；

第五步、单轴正转搅拌，控制器控制电机Ⅰ正转，电机Ⅱ停止或控制器控制电机Ⅰ正转，电机Ⅱ停止；

第六步、单轴反转搅拌，控制器控制电机Ⅰ反转，电机Ⅱ停止或控制器控制电机Ⅰ停止，电机Ⅱ反转；

第七步、控制器间歇打开喷雾嘴喷洒液体原料或/和间歇打开喷气嘴进行吹气。