CN108895791A - 粉体干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉体干燥系统，其中，包括：密封干燥炉，所述密封干燥炉的炉体上设置有真空泵接口；位于所述密封干燥炉外部的真空泵，所述真空泵通过所述真空泵接口与所述密封干燥炉的内部连通；用于盛放待干燥粉体的密封罐，所述密封罐位于所述密封干燥炉的腔体中，所述密封罐的罐体中安装有搅拌轮组件，所述搅拌轮组件包括位于所述罐体中的搅拌叶片；温度控制系统，所述温度控制系统包括测温装置和所述密封干燥炉内部的加热装置。该粉体干燥系统能够解决传统的锂电池粉体干燥生产工艺中对粉体的密封性差、温度均匀性不达标、缺乏温控的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及搅拌系统技术领域，尤其涉及一种粉体干燥系统。
背景技术
随着新能源汽车的日益普及，作为新能源汽车的核心部件之一，锂电池的生产工艺也亟需改善。在锂电池粉体干燥生产过程中，首先由于盛装容器结构限制，无法满足粉体对真空的要求，导致对粉体的密封性差，对干燥后的粉体性能有很大影响；其二，由于没有合适的混合系统，干燥后的粉体成份均匀性及温度均匀性不能完全满足产品性能；其三，干燥过程中没有进行有效温度控制，导致干燥后其温度均匀性达不到工艺要求，影响产品性能。
鉴于此，有必要提供一种新型的粉体干燥系统，以克服或至少缓解上述全部或部分缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种粉体干燥系统，旨在解决传统的锂电池粉体干燥生产工艺中对粉体的密封性差、温度均匀性不达标、缺乏温控的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种粉体干燥系统，其中，包括：
密封干燥炉，所述密封干燥炉的炉体上设置有真空泵接口；
位于所述密封干燥炉外部的真空泵，所述真空泵通过所述真空泵接口与所述密封干燥炉的内部连通；
用于盛放待干燥粉体的密封罐，所述密封罐位于所述密封干燥炉的腔体中，所述密封罐的罐体中安装有搅拌轮组件，所述搅拌轮组件包括位于所述罐体中的搅拌叶片；
温度控制系统，所述温度控制系统包括测温装置和所述密封干燥炉内部的加热装置，所述测温装置安装于所述密封干燥炉的炉体，并且密封地穿过所述炉体，所述测温装置与所述加热装置的温控系统信号连接。
优选地，所述真空泵为罗茨真空泵。
优选地，所述测温装置为测温热电偶。
优选地，所述粉体干燥系统包括安装于所述炉体的外壁面上的支撑台、密封座以及设置在所述支撑台上的驱动气缸，所述测温热电偶包括依次穿过所述密封座和炉体的测温杆部，所述测温杆部通过安装板与所述驱动气缸的活塞杆连接，以能够在所述驱动气缸的伸缩驱动下相对于所述密封干燥炉伸缩运动。
优选地，所述粉体干燥系统包括连接于所述安装板的底板，所述底板上设置有第一止挡块、第二止挡块，所述测温杆部上设置有第一止挡凸环和第二止挡凸环，所述测温杆部能够沿所述测温杆部的轴向运动地穿过所述第一止挡块、第二止挡块，所述第一止挡块、第一止挡凸环、第二止挡凸环和二止挡块依次间隔设置，所述第一止挡块与所述第一止挡凸环之间设置有第一限位弹簧，所述所述第二止挡块与所述第二止挡凸环之间设置有第二限位弹簧。
优选地，所述驱动气缸的缸体上设置有滑槽，所述底板可滑动地安装在所述滑槽上。
优选地，所述加热装置为微晶电热板或电磁感应线圈。
优选地，所述粉体干燥系统还包括传动轴组件，所述传动轴组件的一部分可升降地安装在所述密封干燥炉的外壁面上，所述传动轴组件包括密封地穿过所述密封干燥炉的炉体的上半轴；所述搅拌轮组件还包括密封地穿过所述罐体并与所述搅拌叶片传动连接的下半轴，所述下半轴能够与所述上半轴间隔或接触传动，所述上半轴能够在所述传动轴组件下降至预定位置时与所述下半轴接触传动，并且使所述下半轴驱动所述搅拌叶片绕所述下半轴的轴线旋转。
优选地，所述粉体干燥系统包括升降机构，所述传动轴组件的一部分通过所述升降机构可升降地安装在所述密封干燥炉的外壁面上，所述升降机构包括固定机架、活动机架、升降电机、直线导轨、齿条、齿轮，所述固定机架固定安装所述密封干燥炉的外壁面上，所述升降电机的壳体固定安装于所述固定机架，所述直线导轨设置在所述固定机架上，所述齿条设置在所述活动机架上，所述升降电机的输出轴通过所述齿轮与所述齿条传动连接并且所述活动机架与所述直线导轨配合安装，以能够在所述升降电机的输出轴旋转时使所述活动机架沿所述直线导轨相对于所述密封干燥炉的外壁面升降运动，所述传动轴组件的一部分安装于所述活动机架。
优选地，所述粉体干燥系统包括安装在活动机架上的传动电机以及连接于所述传动电机的输出轴的第一传动轮，所述传动轴组件还包括第二传动轮、第一传动轴、密封装置、导向杆、密封法兰、导向筒、安装座，所述第一传动轮与所述第二传动轮传动连接，所述安装座固定安装于所述密封干燥炉的外壁面，所述安装座、导向筒、密封法兰依次连接，所述导向杆的一端穿过所述密封法兰并且沿所述导向筒的轴向方向可移动地安装在所述导向筒中，所述导向杆的另一端连接所述密封装置，所述导向杆中形成轴通道以使所述第一传动轴依次穿过所述密封装置、轴通道与穿过所述轴通道的所述上半轴传动连接，所述密封装置安装在所述活动机架上，所述第二传动轮安装在所述第一传动轴上
本发明的技术方案中，由于具有真空泵、搅拌叶片和温度控制系统，所以可以保证密封罐中的粉体在干燥全过程中完全处于真空状态，而且能及时补充使用过程中的真空泄露，保证干燥过程对系统真空的要求，使得粉体含水量达到工艺要求，保护了环境，提高了产品性能和良品率。而且通过搅拌叶片可以保证粉体在干燥过程中充分搅拌，成份均匀一致。此外温度控制系统能够及时检测系统控温点温度值，保证系统不因过热而被损坏，保证粉体在干燥过程所应达到的温度值及均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例的粉体干燥系统的立体示意图；
图2为本发明实施例的测温热电偶处的示意图；
图3为本发明实施例的升降机构的部分示意图；
图4为本发明实施例的升降机构的部分示意图；
图5为本发明实施例的传动轴组件的立体示意图；
图6为为本发明实施例的搅拌轮组件的立体示意图；
图7为为本发明实施例的传动轴组件与搅拌轮组件的配合示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 密封干燥炉 | 2 | 传动电机 |
| 3 | 第一传动轮 | 4 | 支撑台 |
| 5 | 密封座 | 6 | 安装板 |
| 7 | 底板 | 8 | 第一止挡块 |
| 9 | 第二止挡块 | 10 | 第一限位弹簧 |
| 11 | 第二限位弹簧 | 12 | 驱动气缸 |
| 100 | 密封罐 | ||
| 200 | 传动轴组件 | 201 | 上半轴 |
| 202 | 第二传动轮 | 203 | 第一传动轴 |
| 204 | 密封装置 | 205 | 导向杆 |
| 206 | 密封法兰 | 207 | 导向筒 |
| 208 | 安装座 | 300 | 搅拌轮组件 |
| 301 | 搅拌叶片 | 302 | 下半轴 |
| 303 | 压缩弹簧 | 304 | 弹簧调节螺母 |
| 305 | 轴承座 | 306 | 第一驱动轴 |
| 307 | 第二驱动轴 | 400 | 升降机构 |
| 401 | 固定机架 | 402 | 活动机架 |
| 403 | 升降电机 | 404 | 齿条 |
| 405 | 齿轮 | 406 | 直线导轨 |
| 500 | 测温热电偶 | 501 | 测温杆部 |
| 502 | 第一止挡凸环 | 503 | 第二止挡凸环 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参见图1，本发明提供一种粉体干燥系统，包括：密封干燥炉1，密封干燥炉1的炉体上设置有真空泵接口(未标示，即穿过炉体的通孔)；位于密封干燥炉1外部的真空泵，真空泵通过真空泵接口与密封干燥炉1的内部连通；用于盛放待干燥粉体的密封罐100，密封罐100位于密封干燥炉1的腔体中，密封罐100的罐体安装有搅拌轮组件300，搅拌轮组件300包括位于罐体中的搅拌叶片301；温度控制系统，温度控制系统包括测温装置和密封干燥炉1内部的加热装置，测温装置安装于密封干燥炉1的炉体，并且密封地穿过炉体，测温装置与加热装置的温控系统信号连接，通过常规的有线和无线连接方式均可。
本发明的技术方案中，由于具有真空泵、搅拌叶片301和温度控制系统，所以可以保证密封罐100中的粉体在干燥全过程中完全处于真空状态，而且能及时补充使用过程中的真空泄露，保证干燥过程对系统真空的要求，使得粉体含水量达到工艺要求，保护了环境，提高了产品性能和良品率。而且通过搅拌叶片301可以保证粉体在干燥过程中充分搅拌，成份均匀一致。此外温度控制系统能够及时检测系统控温点温度值，保证系统不因过热而被损坏，保证粉体在干燥过程所应达到的温度值及均匀性。
具体地，真空泵为罗茨真空泵。采用罗茨真空泵作为动力源，将密闭的密封干燥炉1的真空腔体内部抽成真空状态，并及时补充系统泄露，保证系统真空度。
参见图2，当然，作为一种具体的实施方式，测温装置为测温热电偶500。粉体干燥系统包括安装于炉体的外壁面上的支撑台4、密封座5以及设置在支撑台4上的驱动气缸12，测温热电偶500包括依次穿过密封座5和炉体的测温杆部501，测温杆部501通过安装板6与驱动气缸12的活塞杆连接，以能够在驱动气缸12的伸缩驱动下相对于密封干燥炉1伸缩运动。
此外，粉体干燥系统可以包括连接于安装板6的底板7，底板7上设置有第一止挡块8、第二止挡块9，测温杆部501上设置有第一止挡凸环502和第二止挡凸环503，测温杆部501能够沿测温杆部501的轴向运动地穿过第一止挡块8、第二止挡块9，第一止挡块8、第一止挡凸环502、第二止挡凸环503和二止挡块依次间隔设置，第一止挡块8与第一止挡凸环502之间设置有第一限位弹簧10，第二止挡块9与第二止挡凸环503之间设置有第二限位弹簧11。测温杆部501在伸缩气缸的作用下移向密封罐100外表面，并在第一限位弹簧10和第二限位弹簧11的作用下与密封罐100可靠接触。测温热电偶500将密封罐100温度迅速准确的传递给温度控制系统，以使系统通过PID运算及时调节功率输出比例和大小，控制密封罐100的温度不超过最高设定值。具体地，可以布置多个测温热电偶500，例如3个或更多个。
根据本发明的优选实施方式，驱动气缸12的缸体上可以设置有滑槽，底板7可滑动地安装在滑槽上。这样的设置，可以对底板7形成稳固的支撑。
以上提到的加热装置可以为微晶电热板或电磁感应线圈。但本发明不限于此，在条件允许时，各种合适的加热装置都可以应用于本发明作为替换方案，且这些替换方案都将落入本发明的保护范围中。
以下参见图3至图7对本发明提供的粉体干燥系统进行描述：
作为一种具体的实施方式，粉体干燥系统还可以包括传动轴组件200，传动轴组件200的一部分可升降地安装在密封干燥炉1的外壁面上，传动轴组件200包括密封地穿过密封干燥炉1的炉体的上半轴201；搅拌轮组件300还包括密封地穿过罐体并与搅拌叶片301传动连接的下半轴302，下半轴302能够与上半轴201间隔或接触传动，上半轴201能够在传动轴组件200下降至预定位置时与下半轴302接触传动，并且使下半轴302驱动搅拌叶片301绕下半轴302的轴线旋转。需要说明的是，上半轴201密封地穿过密封干燥炉1的炉体应理解为上半轴201穿过密封干燥炉1的炉体，并且穿过时不影响与穿过炉体的相应位置的密封性，仍能够使炉体的内部和外部有效隔绝，例如可以通过一些密封装置204、例如安装在密封干燥炉1的炉体上的密封轴承、密封法兰206等穿过密封干燥炉1的炉体，甚至在条件允许地情况下，直接与密封干燥炉1的炉体密封接触。下半轴302密封地穿过罐体也应理解为此，这里不再重复说明。此外，罐体在密封干燥炉1中的对应位置完成搅拌后，将移动到下一工位。
此外，粉体干燥系统包括升降机构400，传动轴组件200的一部分通过升降机构400可升降地安装在密封干燥炉1的外壁面上，升降机构400包括固定机架401、活动机架402、升降电机403、直线导轨406、齿条404、齿轮405，固定机架401固定安装密封干燥炉1的外壁面上，升降电机403的壳体固定安装于固定机架401，直线导轨406设置在固定机架401上，齿条404设置在活动机架402上，升降电机403的输出轴通过齿轮405与齿条404传动连接并且活动机架402与直线导轨406配合安装，以能够在升降电机403的输出轴旋转时使活动机架402沿直线导轨406相对于密封干燥炉1的外壁面升降运动，传动轴组件200的一部分安装于活动机架402从而传动轴组件200的一部分也能够相对于密封干燥炉1的外壁面升降运动。
具体地，粉体干燥系统可以包括安装在活动机架402上的传动电机2以及连接于传动电机2的输出轴的第一传动轮3，传动轴组件200还包括第二传动轮202、第一传动轴203、密封装置204、导向杆205、密封法兰206、导向筒207、安装座208，第一传动轮3与第二传动轮202传动连接，安装座208固定安装于密封干燥炉1的外壁面，安装座208、导向筒207、密封法兰206依次连接，导向杆205的一端穿过密封法兰206并且沿导向筒207的轴向方向可移动地安装在导向筒207中，导向杆205的另一端连接密封装置204，导向杆205中形成轴通道以使第一传动轴203依次穿过密封装置204、轴通道与穿过轴通道的上半轴201传动连接，密封装置204安装在活动机架402上，第二传动轮202安装在第一传动轴203上。从而传动电机2的动力可以依次通过、第一传动轮3、第二传动轮202、第一传动轴203传递至上半轴201。具体地，第一传动轮3与第二传动轮202可以分别为链轮。导向杆205在导向筒207内沿沿导向筒207的轴向方向往复移动时，密封法兰206的实现导向杆205的轴向移动密封，保证真空密封干燥炉1的真空度。
根据本发明的优选实施方式，密封装置204可以为磁流体密封装置204，包括不导磁座、轴承、磁极、永久磁铁、导磁轴、磁流体，在磁场的作用下，使磁流体充满环形空间，建立起一系列"O型密封圈"，从而达到密封的效果。。
参见图，关于搅拌轮组件300，搅拌轮组件300还可以包括压缩弹簧303、弹簧调节螺母304、轴承座305、第一驱动轴306、第二驱动轴307，从图6上看，可以透过第二驱动轴307上的通孔看到位于第二驱动轴307中的第一驱动轴306，轴承座305安装于密封罐100的罐体，并且轴承座305、弹簧调节螺母304、压缩弹簧303和下半轴302依次套装于第一驱动轴306，第一驱动轴306与第二驱动轴307传动连接，搅拌叶片301设置在第二驱动轴307上，具体地，第二驱动轴307上可以设置上下两层共4片涡桨结构叶片。叶片旋转带动粉体在罐体内定向循环搅拌，实现搅拌均匀的目的。上半轴201能够在传动轴组件200下降至预定位置时与下半轴302接触传动，并且使下半轴302压缩压缩弹簧303而与第一驱动轴306传动接触。压缩弹簧303可以自动根据上半轴201和下半轴302的相对位置调整下半轴302的位置，并保证上下半轴302在传递动力时可靠运行。弹簧调节螺母304可以调节压缩弹簧303的预紧力。具体地，第一驱动轴306与第二驱动轴307之间可以采用铰制孔螺栓联接，方便拆卸。搅拌叶片301可以焊接在第二驱动轴307上，磨损后更换。轴承座305内可以安装有陶瓷轴承和硅氟橡胶唇形密封圈，保证高温真空下的密封性和耐磨性。第二驱动轴307、拌叶片以及在密封罐100内与粉体接触的零件表面都可以设置(涂敷)一层聚四氟乙烯涂层，以保证粉体不被污染。
优选地，上半轴201可以包括第一板部和从第一板部沿上半轴201的轴向延伸的第一凸块(例如横截面为半圆形的凸块)，下半轴302包括第二板部和从第二板部沿下半轴302的轴向延伸的第二凸块(例如横截面为半圆形的凸块)，上半轴201在传动轴组件200下降至预定位置时与下半轴302接触传动时，第一凸块与第二凸块沿上半轴201的旋转方向和下半轴302的旋转方向彼此止挡限位，具体可以是第一凸块和第二凸块的各自的半圆形横截面的直线部段所处的平面相互接触止挡。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种粉体干燥系统，其特征在于，包括：
密封干燥炉，所述密封干燥炉的炉体上设置有真空泵接口；
位于所述密封干燥炉外部的真空泵，所述真空泵通过所述真空泵接口与所述密封干燥炉的内部连通；
用于盛放待干燥粉体的密封罐，所述密封罐位于所述密封干燥炉的腔体中，所述密封罐的罐体中安装有搅拌轮组件，所述搅拌轮组件包括位于所述罐体中的搅拌叶片；
温度控制系统，所述温度控制系统包括测温装置和所述密封干燥炉内部的加热装置，所述测温装置安装于所述密封干燥炉的炉体，并且密封地穿过所述炉体，所述测温装置与所述加热装置的温控系统信号连接。
2.根据权利要求1所述的粉体干燥系统，其特征在于，所述真空泵为罗茨真空泵。
3.根据权利要求1所述的粉体干燥系统，其特征在于，所述测温装置为测温热电偶。
4.根据权利要求3所述的粉体干燥系统，其特征在于，所述粉体干燥系统包括安装于所述炉体的外壁面上的支撑台、密封座以及设置在所述支撑台上的驱动气缸，所述测温热电偶包括依次穿过所述密封座和炉体的测温杆部，所述测温杆部通过安装板与所述驱动气缸的活塞杆连接，以能够在所述驱动气缸的伸缩驱动下相对于所述密封干燥炉伸缩运动。
5.根据权利要求4所述的粉体干燥系统，其特征在于，所述粉体干燥系统包括连接于所述安装板的底板，所述底板上设置有第一止挡块、第二止挡块，所述测温杆部上设置有第一止挡凸环和第二止挡凸环，所述测温杆部能够沿所述测温杆部的轴向运动地穿过所述第一止挡块、第二止挡块，所述第一止挡块、第一止挡凸环、第二止挡凸环和二止挡块依次间隔设置，所述第一止挡块与所述第一止挡凸环之间设置有第一限位弹簧，所述所述第二止挡块与所述第二止挡凸环之间设置有第二限位弹簧。
6.根据权利要求5所述的粉体干燥系统，其特征在于，所述驱动气缸的缸体上设置有滑槽，所述底板可滑动地安装在所述滑槽上。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的粉体干燥系统，其特征在于，所述加热装置为微晶电热板或电磁感应线圈。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的粉体干燥系统，其特征在于，所述粉体干燥系统还包括传动轴组件，所述传动轴组件的一部分可升降地安装在所述密封干燥炉的外壁面上，所述传动轴组件包括密封地穿过所述密封干燥炉的炉体的上半轴；所述搅拌轮组件还包括密封地穿过所述罐体并与所述搅拌叶片传动连接的下半轴，所述下半轴能够与所述上半轴间隔或接触传动，所述上半轴能够在所述传动轴组件下降至预定位置时与所述下半轴接触传动，并且使所述下半轴驱动所述搅拌叶片绕所述下半轴的轴线旋转。
9.根据权利要求8所述的的粉体干燥系统，其特征在于，所述粉体干燥系统包括升降机构，所述传动轴组件的一部分通过所述升降机构可升降地安装在所述密封干燥炉的外壁面上，所述升降机构包括固定机架、活动机架、升降电机、直线导轨、齿条、齿轮，所述固定机架固定安装所述密封干燥炉的外壁面上，所述升降电机的壳体固定安装于所述固定机架，所述直线导轨设置在所述固定机架上，所述齿条设置在所述活动机架上，所述升降电机的输出轴通过所述齿轮与所述齿条传动连接并且所述活动机架与所述直线导轨配合安装，以能够在所述升降电机的输出轴旋转时使所述活动机架沿所述直线导轨相对于所述密封干燥炉的外壁面升降运动，所述传动轴组件的一部分安装于所述活动机架。
10.根据权利要求9所述的粉体干燥系统，其特征在于，所述粉体干燥系统包括安装在活动机架上的传动电机以及连接于所述传动电机的输出轴的第一传动轮，所述传动轴组件还包括第二传动轮、第一传动轴、密封装置、导向杆、密封法兰、导向筒、安装座，所述第一传动轮与所述第二传动轮传动连接，所述安装座固定安装于所述密封干燥炉的外壁面，所述安装座、导向筒、密封法兰依次连接，所述导向杆的一端穿过所述密封法兰并且沿所述导向筒的轴向方向可移动地安装在所述导向筒中，所述导向杆的另一端连接所述密封装置，所述导向杆中形成轴通道以使所述第一传动轴依次穿过所述密封装置、轴通道与穿过所述轴通道的所述上半轴传动连接，所述密封装置安装在所述活动机架上，所述第二传动轮安装在所述第一传动轴上。
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