CN107051329B - 一种用于混合造粒机的混合成球工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种造粒机中使用的混合、搅拌工具，特别涉及一种混合造粒机的混合成球工具，其包括转子轴、齿形搓球盘，所述转子轴一端连接有齿形搓球盘，另一端设有与所述混合造粒机的搅拌轴相连的连接端，在所述齿形搓球盘的两平面上还设置有联动搓球头。使用本发明的混合成球工具，可实现物料混合、造粒的一体化，且生产效率高、成球质量好、成球颗粒的破碎率低。

Description

一种用于混合造粒机的混合成球工具

技术领域

本发明涉及一种造粒机中使用的混合、搅拌工具，特别涉及一种混合造粒机的混合成球工具。

背景技术

造粒机是一种可将物料制造成特定形状的成型机械，广泛应用于化工、石化、制药、食品、建材、矿冶、环保、印染、陶瓷、橡胶、塑料等领域。在许多应用场合，例如化肥、医药等领域，需要将几种不同的物料先进行混合，然后再制作成颗粒。

现有技术中，通常采用专用的混合机将不同的物料进行混合，采用专用的制粒机将混合后的物料制成颗粒。但是，由于从混合到制粒采用不同的设备会使得生产效率降低，且多设备的生产模式使得设备占地面积增加、生产的能耗也加大。另外，虽然采用传统的混合搅拌叶片也能具有部分成球的作用，但是，现有技术中采用的混合搅拌叶片由于其叶片较薄且叶片的边通常为直边，导致成球率差、效率低且成球后的物料颗粒的破碎率较大，因而其使用有局限性。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种旨在实现物料混合及颗粒制作一体化生产的混合造粒机，并针对该混合造粒机提出了一种成球率高、破碎率低的混合成球工具。所述的混合造粒机包括用于放置混合料的筒体、用于使混合料在筒体内进行回转及混合的回转刮板、混合成球工具以及连接所述混合成球工具的可回转的搅拌轴。

混合成球工具的具体技术方案如下：

一种用于混合造粒机的混合成球工具，包括转子轴、齿形搓球盘，所述转子轴一端连接有齿形搓球盘，另一端设有可与所述混合造粒机的搅拌轴相连的连接端，在所述齿形搓球盘的两平面上还设置有联动搓球头。

为了降低成球颗粒表面粗糙度，可以将联动搓球头设计成可以相对于自身轴线自由回转式样的。例如，联动搓球头可以通过滚动轴承安装在齿形搓球盘的孔中，以实现自由回转。工作时，联动搓球头与物料的摩擦成为滚动摩擦，形成滚动挤压效应，减少了摩擦阻力，降低了成球颗粒的粗糙度。

本技术方案中，在齿形搓球盘的两平面上设置有联动搓球头，使得在工作时齿形搓球盘及联动搓球头能同时参与到搓球运动中，有效地提高了物料混合的均匀性和成球的效率。所述齿形搓球盘的两面包括上面和下面，所述联动搓球头包括上联动搓球柱和下联动搓球柱，所述上联动搓球柱设置在齿形搓球盘的上面，下联动搓球柱设置在齿形搓球盘的下面。

工作时，放置于混合造粒机中的混合料在回转刮板的带动下，在筒体内形成回转运动，因物料各处速度不一样从而实现物料的混合搅拌，同时齿形搓球盘则在搅拌轴的带动下进行回转，其回转方向为与筒体内的物料回转方向相反，从而相对形成搓球运动，其成球颗粒的大小可由回转刮板、齿形搓球盘的回转速度及工作时间来控制。

作为优选方案，齿形搓球盘的齿数不少于两个且沿圆周方向均布，并且所述齿的齿形面为圆弧面。由于参与搓球运动的搓球面为齿的圆弧面，从而较大幅度降低了成球颗粒的破碎率。

另外，上联动搓球柱、下联动搓球柱设计为棒形或柱形，因而同样具有降低破碎率的作用。

具体上联动搓球柱、下联动搓球柱的位置，是设置在齿形搓球盘的齿顶部，且所述上联动搓球柱、下联动搓球柱的轴线与齿形搓球盘的回转中心线平行。

通常，齿形搓球盘上的齿为沿圆周方向均布的齿，且每个齿形状大小相同。

作为进一步的改进，上述均布的齿的齿数可设计为4个以上且为偶数个，所述齿按照其齿长划分为长齿和短齿，且在圆周方向上按照长齿—短齿的排列顺序交叉分布。这样的好处是能使得物料的混合及成球更均匀，另外长短齿的设置也有利于降低齿形搓球盘在一定转速频率范围内的振动，提高机器运转的平稳性。

考虑到下联动搓球柱距离筒体底部的间隙较小，为降低摩擦，有效减少搓球柱与物料的粘合，提高下联动搓球柱的寿命，下联动搓球柱的材料优先为超高分子聚乙烯材料。

作为混合成球工具的转子轴，其与搅拌轴相连的连接端为圆柱面，并在所述圆柱面上设有键槽。这样的结构比较适用于中小型的混合造粒机，且有利于混合成球工具的快速更换。

作为另一种可选的转子轴与搅拌轴的连接结构，所转子轴与搅拌轴相连的连接端可设计为法兰连接，其优点是刚性较好，适用于中大型的混合造粒机。

为了提高混合成球工具运转的平稳性，较少机器的振动和噪音，转子轴可采用整体式空心轴结构，同时转子轴与搅拌轴的连接处的配合可采用无间隙的圆锥面配合，圆锥面的锥度可以设置为莫氏锥度或 1：20的自锁型锥度，也可以设置为7：24的标准锥度。转子轴的材料可采用高刚性的材料如高速钢。另外，混合成球工具在制造时进行整体动平衡。

作为一种改进，在混合成球工具的转子轴上可以组合安装了多个齿形搓球盘，以进一步提高工作效率。

本发明的有益效果是：

第一，混合成球工具的齿形搓球盘的两平面上均设置有联动搓球头，提高了物料混合的均匀性和成球的效率，且下联动搓球柱的设置有效减少了底部余料的累积。

第二，齿形搓球盘的搓球面为圆弧面，且联动搓球头为的柱形，克服了传统混合搅拌工具中搅拌头为较锋利的叶片、其容易导致较高破碎率的弊端。同时，设置于靠近筒体底部的下联动搓球柱也有效地减少了混合料在筒体的积累，使得筒体底部的物料也能充分成球。

第三，齿形搓球盘的齿采用交叉分布的长齿-短齿，有利于提高物料混合的均匀性，同时提高了一定频率范围内混合搅拌工具运转的平稳性。

第四，混合成球工具的转子轴采用无间隙的圆锥面配合，可提高安装的同心度，改善了混合成球工具运转的动态平衡性能。同时转子轴采用整体空心结构，并使用高刚性的材料，使得混合成球工具及混合造粒机的抗振性能有了较大提高，从而有效减少了机器的噪音。

第五，联动搓球头通过滚动轴承安装在齿形搓球盘的孔中而实现自由回转，使得联动搓球头与物料的摩擦成为滚动摩擦，形成滚动挤压效应，因而减少了搓球运动时联动搓球头相对于物料的摩擦阻力，从而降低了成球颗粒的表面粗糙度。

附图说明

图1是一种混合造粒机的混合成球工具的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是图2中，齿形搓球盘的变化设计的结构示意图；

图4是带有多个齿形搓球盘的混合成球工具的结构示意图；

图5是混合成球工具与混合造粒机的搅拌轴相连的连接端为圆柱面的结构示意图；

图6是混合成球工具与混合造粒机的搅拌轴相连的连接端为圆锥面的结构示意图；

图7是混合成球工具在一种混合造粒机中的应用原理示意图；

图8为可自由回转式的上联动搓球柱的结构示意图。

图中：100、筒体，101、搅拌轴，107、可回转箱体，108、回转刮板，200、混合成球工具，201、转子轴，201-1、转子轴上的圆柱面，201-2、转子轴上的键槽，201-3、转子轴上的法兰，201-4、转子轴上的圆锥面，202、齿形搓球盘，202-1齿形搓球盘上齿的圆弧面， 202-2齿形搓球盘的齿顶部，202-3、长齿，202-4、短齿，203、上联动搓球柱，204、下联动搓球柱，205、挡圈，206、下封板，207、上封板，208、密封圈，209、滚动轴承。

具体实施方式

下面，结合实施例，对本发明作进一步的说明。

如图1至7所示为一种混合造粒机的混合成球工具，包括转子轴 201、齿形搓球盘202，所述转子轴201一端连接有齿形搓球盘202，另一端设有可与所述混合造粒机的搅拌轴101相连的连接端，在所述齿形搓球盘202的两平面上还设置有联动搓球头。

上述实施例中，齿形搓球盘202的齿数不少于两个且沿圆周方向均布，所述齿的齿形面为圆弧面202-1。

其中，齿形搓球盘202的两面包括上面和下面，联动搓球头包括上联动搓球柱203和下联动搓球柱204，所述上联动搓球柱203设置在齿形搓球盘的上面，下联动搓球柱204设置在齿形搓球盘的下面。

上述上联动搓球柱203、下联动搓球柱204设置在齿形搓球盘202 的齿顶部202-2，且所述上联动搓球柱203、下联动搓球柱204的轴线与齿形搓球盘202的回转中心线平行。

本实施例中，齿形搓球盘上均布的齿的齿数为4个以上且为偶数个，所述齿按照其齿长划分为长齿202-3和短齿202-4，且在圆周方向上按照长齿—短齿的排列顺序交叉分布。

本实施例中，下联动搓球柱204材料为超高分子聚乙烯。

图5中，转子轴201与搅拌轴101相连的连接端为圆柱面201-1，在所述圆柱面201-1上设有键槽201-2。

图1及图4中，转子轴201与搅拌轴101相连的连接端为法兰 201-3，法兰上设有螺栓孔。

图6中，转子轴201为整体式空心轴，所述转子轴的材料为高速钢，所述转子轴201与搅拌轴101的连接处的配合为圆锥面201-4配合。

如图4至6中，混合成球工具的转子轴上组合安装了多个齿形搓球盘。

图7中，回转刮板108及混合成球工具200安装在可回转箱体107 上，可回转箱体107旋转时，回转刮板108带动筒体100中的物料作周向的回转搅拌运动，混合成球工具200则在可回转箱体的带动下作整体的周向运动，与此同时，混合成球工具200的转子轴201本身也在作旋转运动，带动齿形搓球盘202旋转。当可回转箱体作高速运动时，筒体内物料运动的主要为物料的混合运动；当可回转箱体作低速运动时且齿形搓球盘202作较高速旋转时，齿形搓球盘202上圆弧面202-1、联动搓球头(包括上联动搓球柱203、下联动搓球柱204)上的圆柱面形成相对于物料的搓球运动，混合后的物料被搓成球形颗粒。

本实施例中的回转刮板做成L形的回转刮板。

上联动搓球柱203、下联动搓球柱204与齿形搓球盘202的连接，可以是采用孔轴过盈配合，也可采用螺纹连接。

本实施例中的上联动搓球柱、下联动搓球柱的形状为圆柱形。作为改进，上联动搓球柱、下联动搓球柱的形状也可以设计成特定形状的。例如，为了使得搓球的方向有所变化，联动搓球柱、下联动搓球柱可设计成圆锥棒形状或其他特殊形状的。

为了降低成球颗粒表面粗糙度，还可以将联动搓球头(包括上联动搓球柱203、下联动搓球柱204)设计成可以相对于自身轴线自由回转式样的。图8即为一种可自由回转式的上联动搓球柱的结构示意图。图中，上联动搓球柱203通过滚动轴承209安装在齿形搓球盘的孔中，并用挡圈205轴向固定，并用下封板206、上封板207、密封圈208 将滚动轴承209封住。由于上联动搓球柱203是可回转的，因而减少了搓球运动时上联动搓球柱相对于物料的摩擦阻力，形成滚动挤压效应，从而降低了成球颗粒的粗糙度。同样，下联动搓球柱204也可设计成通过滚动轴承209自由回转的结构。

另外需要指出的是，对于有特殊需求的场合，例如要求成球颗粒表面比较粗糙的情况，可以将齿形搓球盘的齿的圆弧面及联动搓球头的圆柱面制作成粗糙的毛面。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于混合造粒机的混合成球工具，所述的混合造粒机包括用于放置混合料的筒体、用于使混合料在筒体内进行回转及混合的回转刮板、混合成球工具及连接所述混合成球工具的可回转的搅拌轴，所述混合成球工具包括转子轴、齿形搓球盘，所述转子轴一端连接有齿形搓球盘，另一端设有用于连接所述混合造粒机的搅拌轴相连的连接端，其特征是：在所述齿形搓球盘的两面均设置有联动搓球头；

其中，所述齿形搓球盘的两面包括上面和下面，所述联动搓球头包括上联动搓球柱和下联动搓球柱，所述上联动搓球柱设置在齿形搓球盘的上面，下联动搓球柱设置在齿形搓球盘的下面；所述上联动搓球柱、下联动搓球柱设置在齿形搓球盘的齿顶部，且所述上联动搓球柱、下联动搓球柱的轴线与齿形搓球盘的回转中心线平行；所述联动搓球头通过滚动轴承安装在齿形搓球盘上。

2.根据权利要求1所述的一种用于混合造粒机的混合成球工具，其特征是：所述齿形搓球盘的齿数不少于两个且沿圆周方向均布，所述齿的齿形面为圆弧面。

3.根据权利要求2所述的一种用于混合造粒机的混合成球工具，其特征是：所述均布的齿的齿数为4个以上且为偶数个，所述齿按照其齿长划分为长齿和短齿，且在圆周方向上按照长齿—短齿的排列顺序交叉分布。

4.根据权利要求1所述的一种用于混合造粒机的混合成球工具，其特征是：所述下联动搓球柱材料为超高分子聚乙烯。

5.根据权利要求1所述的一种用于混合造粒机的混合成球工具，其特征是：所述转子轴与搅拌轴相连的连接端为圆柱面或法兰，在所述圆柱面上设有键槽，在所述法兰上设有螺栓孔。

6.根据权利要求1所述的一种用于混合造粒机的混合成球工具，其特征是：所述转子轴为整体式空心轴，所述转子轴的材料为高速钢，所述转子轴与搅拌轴的连接处的配合为圆锥面配合。

7.根据权利要求1所述的一种用于混合造粒机的混合成球工具，其特征是：所述转子轴上组合安装有两个以上齿形搓球盘。

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