CN108745029A - 刚柔相具组合式搅拌装置 - Google Patents

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蔺锡柱
张玉兰
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/192—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with dissimilar elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/17—Stirrers with additional elements mounted on the stirrer, for purposes other than mixing
    • B01F27/172—Stirrers with additional elements mounted on the stirrer, for purposes other than mixing for cutting, e.g. with knives

Abstract

本发明公开了一种刚柔相具组合式搅拌装置，属于搅拌机械；旨在提供一种混合效果好、搅拌效率高的搅拌装置。它包括搅拌轴和搅拌头；搅拌轴穿过空芯轴（7）并安装在其中的转轴（8）共同构成，搅拌头由刚性搅拌头和柔性搅拌头共同构成；所述刚性搅拌头由固定于空芯轴（7）上的盘形夹具（6）、由该盘形夹具夹紧的多块刚性叶片（3）构成，各刚性叶片（3）上分布有若干通孔；所述柔性搅拌头由均匀分布于转轴（8）下半段的多根圆弧形柔性搅拌条（5）共同构成。本发明结构简单、操作方便、搅拌效率高、混合效果好；是一种可广泛用于化工、冶金、医药、食品加工等行业的搅拌装置。

Description

刚柔相具组合式搅拌装置
技术领域
本发明涉及一种物料搅拌混合装置，尤其涉及一种刚柔相具组合式搅拌装置；属于搅拌机械。
背景技术
搅拌装置是物料混匀、反应充分所需要的重要设备，是化工、冶金、医药、食品加工等行业相关工艺流程的核心设备。搅拌桨作为搅拌装置的核心部件，主要是为物料提供一定的驱动力并形成流场，进而使物料混合均匀。
传统搅拌桨的叶片多为刚性材料，由电机带动其旋转。由于刚性叶片主要依靠剪切作用实现物料混合，因此在搅拌池内容易形成两种不同的区域：混合区和隔离区。混合过程中，搅拌池的边缘区域和远离叶片的区域容易出现隔离区，导致流体混合不均匀。为此，通常采增大转速的方式来提高物料的混合均匀性；但过度搅拌会使流体作圆周运动，从而出现搅拌“死区”，导致搅拌不均匀。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种混合效果好、搅拌效率高的刚柔相具组合式搅拌装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包括搅拌轴和固定在其上的搅拌头；所述搅拌轴由空芯轴、穿过该空芯轴并安装在其中的转轴共同构成，所述搅拌头由固定于空芯轴上的刚性搅拌头以及固定于转轴下半段的柔性搅拌头共同构成；其中，所述刚性搅拌头由固定于空芯轴上的至少一个盘形夹具，以空芯轴轴线为中心沿该空芯轴母线方向均匀分布、并由该盘形夹具夹紧固定的多块刚性叶片构成，各刚性叶片上分布有若干通孔；所述柔性搅拌头由以转轴轴线为中心沿该转轴母线方向均匀分布于转轴下半段的多根圆弧形柔性搅拌条共同构成。
相邻刚性叶片上的所述通孔之间按错位方式布置；各刚性叶片上的通孔孔隙率为10～25%；各刚性叶片上的通孔与空芯轴轴线的最小距离为该空芯轴外径的2～3倍；柔性搅拌头为可拆卸式结构，它由与转轴连接的轴套、以该轴套轴线为中心并沿该轴套母线方向均匀分布的若干柔性搅拌条构成；空芯轴与第二传动装置连接，转轴与第一传动装置连接。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，因此具有以下优点：
1）在传统结构的基础上增加了呈灯笼状结构的柔性搅拌头，因此在流场中可形成明显不同于刚性叶片的涡流，使得流场结构不稳定性增加，进而强化流体的混沌混合作用。
2）由于在刚性叶片上增加了若干通孔，因此既可有效减小液体阻力、又能在高速旋转运动过程中形成若干高速射流，进而增加搅拌液的速度梯度、提高液体流动程度，增强混合效果。
3）由于同时采用了由高速电机带动的刚性搅拌头以及由低速电机带动的柔性搅拌头，因此不仅可利用刚性搅拌头的叶片对液体进行切割搅拌，而且还能通过柔性搅拌头对液体进行搅动和向上翻滚，进而提高物料混合效率以及混合效果。
本发明具有结构简单、使用方便、搅拌效率高、混合效果好等优点，可广泛用于化工、冶金、医药、食品加工等行业。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明结构示意图；
图3是本发明刚性搅拌头的立体结构示意图。
图中：第一传动装置1、第二传动装置2、刚性叶片3、轴套4、柔性搅拌条5、盘形夹具6、空芯轴7、转轴8。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明。
如图1～3所示：搅拌轴由空芯轴7、穿过该空芯轴并通过轴承（图中未标示出）支承于该空芯轴中的转轴8共同构成，该转轴的上端从空芯轴7的上端口向上伸出、该该转轴的下端从空芯轴7的下端口向下伸出。搅拌头由固定于空芯轴7上的刚性搅拌头以及固定于转轴8下半段的柔性搅拌头共同构成；其中：
所述刚性搅拌头由固定于空芯轴7外表面的至少一个盘形夹具6，以空芯轴7轴线为中心沿该空芯轴母线方向均匀分布、并由该盘形夹具夹紧固定的多块刚性叶片3构成，各刚性叶片3上分布有若干通孔（图中未标示出）。
所述柔性搅拌头呈灯笼状或打蛋器状结构，即：由以转轴8轴线为中心、沿该转轴母线方向均匀分布于转轴8下半段的多根圆弧形柔性搅拌条5共同构成。
为了进一步改善搅拌混合效果，相邻刚性叶片3上的所述通孔之间按错位方式布置。
为了保证刚性叶片3具备足够的强度，各刚性叶片3上的通孔孔隙率为10～25%。
为了进一步改善搅拌混合效果、提高搅拌效率，同时还要兼顾避免液体形成“死间”；各刚性叶片3上的通孔与空芯轴7轴线的最小距离为空芯轴外径的2～3倍。
为了便于制造、安装和更换柔性搅拌头，柔性搅拌头采用可拆卸式结构：由与转轴8花键连接（图中未示出）并通过螺钉（图中未示出）锁紧的轴套4、以该轴套轴线为中心并沿该轴套母线方向均匀分布的若干柔性搅拌条5构成。
为了使用方便，空芯轴7通过第二传动装置2（如皮带盘、链轮、齿轮等）与高速电机（图中未示出）连接，转轴8通过第一传动装置1（如皮带盘、链轮、齿轮等）与低速电机（图中未示出）连接。
上述实施例中的柔性搅拌条5由四氟乙烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶、钢丝等柔软材料制成。上述实施例中的盘形夹具6为比较成熟的结构，故本实施例不再赘述。

Claims (6)

1.一种刚柔相具组合式搅拌装置，包括搅拌轴和固定在其上的搅拌头；其特征在于：所述搅拌轴由空芯轴（7）、穿过该空芯轴并安装在其中的转轴（8）共同构成，所述搅拌头由固定于空芯轴（7）上的刚性搅拌头、固定于转轴（8）下半段的柔性搅拌头共同构成；其中：
所述刚性搅拌头由固定于空芯轴（7）上的至少一个盘形夹具（6），以空芯轴（7）轴线为中心沿该空芯轴母线方向均匀分布、并由该盘形夹具夹紧固定的多块刚性叶片（3）构成，各刚性叶片（3）上分布有若干通孔；
所述柔性搅拌头由以转轴（8）轴线为中心沿该转轴母线方向均匀分布于转轴（8）下半段的多根圆弧形柔性搅拌条（5）共同构成。
2.根据权利要求1所述的刚柔相具组合式搅拌装置，其特征在于：相邻刚性叶片（3）上的所述通孔之间按错位方式布置。
3.根据权利要求1所述的刚柔相具组合式搅拌装置，其特征在于：各刚性叶片（3）上的通孔孔隙率为10～25% 。
4.根据权利要求1所述的刚柔相具组合式搅拌装置，其特征在于：各刚性叶片（3）上的通孔与空芯轴（7）轴线的最小距离为该空芯轴外径的2～3倍。
5.根据权利要求1所述的刚柔相具组合式搅拌装置，其特征在于：柔性搅拌头为可拆卸式结构，它由与转轴（8）连接的轴套（4）、以该轴套轴线为中心并沿该轴套母线方向均匀分布的若干柔性搅拌条（5）构成。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的刚柔相具组合式搅拌装置，其特征在于：空芯轴（7）与第二传动装置（2）连接，转轴（8）与第一传动装置（1）连接。
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