CN109746088A - 一种立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨 - Google Patents

Abstract

本发明的一种立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨，包括:传动轴、传动座、供料斗、内螺纹套、外螺纹转子、出料管网、搅拌转子、内定子、筒形磨腔、端盖、出料管。传动轴安装在传动座上面，其下端安装外螺纹转子和搅拌转子。供料斗与筒形磨腔连接，并固定不动，且供料斗的颈部装有内螺纹套。搅拌转子，上部分有若干条涡槽，外径装有若干排起搅拌作用的销钉。内定子内部是出料通道，外部装有若干排起搅拌研作用磨的销钉，与搅拌转子形成一个内部环形研磨区，其的上方装有一个出料管网。由于传动轴、供料斗、内螺纹套、外螺纹转子、搅拌转子、内定子和出料管网的巧妙配合，可实现无机械密封封闭研磨，也可使用超细珠实现分级分离、分级研磨。

Description

一种立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨

技术领域

本发明属于介质搅拌研磨设备领域，具体涉及一种立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨。

背景技术

目前常规的介质搅拌磨分立式及卧式两大类，卧式机全为封闭型，立式机有敞开式及封闭式两种机型。封闭型的介质搅拌磨不管是立式或卧式，在轴承与磨腔封盖之间设置一个机械密封，既实现动力传动，又保证轴孔不渗漏浆料。传统敞开型立式介质搅拌磨从研磨腔底部入料，从敞开式的研磨腔上部溢出，此类介质搅拌磨的搅拌速度很低，料珠分离靠磨珠向下沉降，物料向上溢流实现。由于搅拌速度低能量密度也低，搅拌产生的剪切力也小，所以生产效率很低。同时，较大的磨珠才可以实现磨珠沉降分离，因为太小的磨珠在浆料中难以沉降分离，所以无法实现用超细珠（φ0.5mm以下）的超细研磨，还易造成磨机底部和搅拌叶轮或棒销磨损严重而污染被研磨物料。而封闭式搅拌磨虽然可以实现高速搅拌研磨，能量密度较高、剪切力强，但由于其机械密封造价高昂，而且在研磨的浆料中有单一或多种粉体颗粒，细小的粉体颗粒极易进入机械密封动静密封的环间研磨而磨损动静环的两个光滑密封面，致使机械密封的动静环被磨损而泄漏或破裂，更难以应于超硬材料的研磨。机械密封的泄漏及损坏是封闭式介质搅拌磨中最难以解决的问题，也是需经常维修和维护，维修及使用成本高的关键部件，给维护及生产带来了诸多的困扰。因此，发明一种不受机械密封泄漏及损坏困扰的立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨对制造和使用超细研磨和分散设备的企业都有非常重要的实际意义和应用价值。

发明内容

本发明目的在于提供一种立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨, 包括传动轴、传动座、供料斗、内螺纹套、外螺纹转子、出料管网、搅拌转子、内定子、筒形磨腔、端盖、出料管。

所述传动轴安装传动座上面，传动轴旋转时，给外螺纹转子与搅拌转子提供动力。

所述供料斗上有两个液位传感器、一个入料口和一个V形密胶封圈，当供料斗液位过高时，上液位传感器发出信号加料泵自动地停止加料；当供料斗液位过低时，下液位传感器发生信号，供料泵自动地供料加料，以保证供料斗的贮量在设定的两个液位之间。V形密胶封圈防止液位传感器失灵时液位过高而溢漏。

所述内螺纹套是若干头右旋内螺纹安装在供料斗的下端，与外螺纹转子平齐，内外螺纹槽提供物料进入研磨腔内的通道。

所述外螺纹转子是若干头左旋外螺纹安装在主轴下端，位于搅拌转子上方，转动时产生强大的推动力，把供料斗内的物料压入研磨腔内。

所述搅拌转子，上部分有若干条涡槽，外径装有若干排起搅拌作用的销钉，转动时涡槽产生强大的离心力，把转子内部的物料及磨珠甩向外研磨区，外环研磨产生正压，而内环研磨区产生负压，外环研磨区的物料及磨珠又从转子底部的开口被吸入内环研磨区，从而实现内外环形研磨区不断地作轴向及径向的循环研磨，磨细的物料从出料管网缝隙被吸排出去，粗颗粒的物料在研磨腔内不断循环研磨，从而实现分级研磨、分级分离，大大地提高研磨效率。

所述内定子，装有若干排起搅拌研磨的销钉，内部有出料通道，装在端盖的中心位置上，与搅拌转子形成一个与外部环成研磨区连通的内部环形研磨区。

所述出料管网有若干条缝隙，装在内定子上方，细颗粒的物料由于惯性小，在吸料泵的吸力作用下从出料管网的缝隙被排出；粗颗粒物料由于惯性大，受到搅拌转子涡槽离心力大于吸料泵的吸力而不能通过出料管网的缝隙，留在筒形磨腔内进入下一个研磨循环，从而实现物料和磨珠的有效分离。

本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：

1）由于没有机械密封结构，从而避免了机械密封泄漏及损坏的问题，避免了使用过程中经常更换，反复维修机械密封的困扰，大幅度地降低了机器的制造成本及其使用成本，使得机器的使用率及生产效率得到大幅度的提高。

2）由于内螺纹套与外螺纹转子的合理配合形成双螺纹的驱动，物料被双螺纹的驱动力压到研磨腔内，而研磨珠不会反冲到供料斗中，形成动态“密封”实现封闭研磨。

3）由于没有机械密封、避免了机械密封动静环互相摩擦产生的能耗，免去了冷却机械密封的热交换系统，也避免了机械密封摩擦产生的热量传入磨腔致使研磨物料升温的负面作用。机器制造成本低，并节能和环保。

4）由于内定子、出料管网及搅拌转子及内定子的巧妙配合，形成内、外环形研磨区，使物料得到充分的轴向及径向循环研磨，并实现了分级分离、分级研磨，细颗物料被排出机外循环研磨被磨的次数少，粗颗粒物料在腔内不断被循环研磨，被研磨的次数多，使得细颗粒物料不会过磨（颗粒粒径过小），粗颗粒物料很快地磨细，研磨效率大幅提高，产品粒径分布均匀。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明

图1是本发明的立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨的结构示意图，图中：1-传动轴、2-传动座、3-供料斗、4-内螺纹套、5-外螺纹转子、6-出料管网、7-搅拌转子、8-内定子、9-筒形磨腔、10-端盖、11-出料管。

图2是本发明中的搅拌转子的零件结构示意图：71-涡槽。

图3是本发明中的内螺纹套的零件结构示意图：41-右旋内螺纹。

图4是本发明中的外螺纹转子的零件结构示意图：51-左旋外螺纹。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步的描述。如图1所示，本发明的立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨，所述传动轴（1）竖直固定在所述传动座（2）、下端安装外螺纹转子（5）和搅拌转子（7）。筒形磨腔（9）顶部装有一个供料斗（3）。供料斗（3）的顶部有一个V形密封胶圈防浆料溢漏，斗壁上下各装有一个液位传感品，斗壁上方还有个进料口。

所述供料斗（3）与所述筒形磨腔（9）连接，并固定不动，用于提供浆料进磨腔的缓冲空间，同时起到防止浆料溢出的作用。

所述内螺纹套（4）安装在供料斗（3）的颈部与所述外螺纹转子（5）高度相等，且所述内螺纹套（4）内径大于所述外螺纹转子（5）的外径，该结构可以使内螺纹套（4）与外螺纹转子（5）之间形成一定的间隙；所述内螺纹套（4）若干头右旋内螺纹（41）与所述外螺纹转子（5）若干头左旋外螺纹（51）之间形成进料槽，该进料槽与所述搅拌转子（7）外侧腔体连通。所述外螺纹转子（5）随着所述传动轴（1）转动并形成一定的压力，高速旋转的螺旋进料槽，迫使流体沿螺纹槽向下螺旋运动而进入磨腔，此结构既可以保证物料顺畅的进入研磨腔，还可以防止研磨腔内的研磨珠反冲进供料斗内，对研磨珠起到相对的动态“密封”作用。

所述的搅拌转子（7），上部分有若干条涡槽，外径装有若干排起搅拌作用的销钉，转动时涡槽产生强大的离心力，把转子内部的物料及磨珠甩向外研磨区，外环研磨产生正压，而内环研磨区产生负压，外环研磨区的物料及磨珠又从转子底部的开口被吸入内环研磨区，从而实现内外环形研磨区不断地作轴向及径向的循环研磨，磨细的物料从出料管网被吸排出去，减少研磨的次数，避免过磨，粗颗粒的物料在研磨腔内不断被反复多次循环研磨，从而实现分级研磨、分级分离，较大程度上提高了研磨效率。

所述的内定子（8），装有若干排起搅拌研磨的销钉，内部是出料通道，装在端盖的中心位置上，与搅拌转子形成一个内部环形研磨区，实现内外环形研磨区循环研磨。

所述出料管网（6）有若干条缝隙，装在内定子（8）上方，细颗粒的物料由于惯性小，分布在出料管网（6）外壁周围，在吸料泵的吸力作用下从出料管网（6）的缝隙被排出；粗颗粒物料由于惯性大，分布在远离出料管网（6）外壁受到搅拌转子（7）上部涡槽的离心力作用，粗颗粒与磨珠一起被甩向外研磨区进入下一个研磨循环，从而实现物料和磨珠的有效分离，而且达到分级研磨。

根据上述机理，发明人制造了一台容积为5升功率为15千瓦的立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨。与传统式型号近似的棒销式转子动静环隔网分离介质搅拌磨进行氧化铝研磨的对比试验结果表明，这种立式封闭无机械密封介质搅拌磨比立式封闭有机械密封的介质搅拌磨在如下几方面的研磨效果有明显的改善：

1）研磨温度明显的降低。在相同产量及研磨时间和研磨效率，产出被研磨的氧化铝物料的中位径D50为220纳米，其产量是150公斤/小时的情形时，有机械密封的同类磨机物料工作温度为42℃，而无机械密封的磨机物料工作温度为34℃。

2）能耗明显减少。对于同型号的磨机而言，有机械密封的磨机电机电流为26安培，无机械密封磨机的电机电流为18安培.用于冷却研磨机10℃的冷水用量减少了三分之一，也就是冷冻机的耗能减少了33%。

3）制造成本明显降低。以机械密封的价格为26420元，冷却机械密封的热交换器及配件的造价为18260元，合计每台机的造价可降低44680元。

4）维修成本及生产成本大幅度降低。由于没有机械密封这部件，避免了反复更换、反复维修的成本及人工支出，也避免了经常停机维修而影响生产。从而明显提高机器的使用率，降低运作成本。

本发明的立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨生产利用率高, 制造成本低、维修成本低、无维修及停产的困扰，适应于制备黏度较低的浆料。可使用很细的磨珠实现超细研磨，而且可以对超硬材料进行研磨，可广泛地在所有立式介质搅拌磨上推广使用。本发明若在有物料分散研磨的各个行业中及以广泛应用，在高效、节能减排方面，将产生巨大的经济效益，并有着很大的推广价值及应用前景，可广泛地用于不同物料的超细研磨及分散领域。

Claims (1)

1.本发明涉及一种立式封闭无机械密封管网出料介质搅拌磨，包括：传动轴（1）、传动座（2）、供料斗（3）、内螺纹套（4）、外螺纹转子（5）、出料管网（6）、搅拌转子（7）、内定子（8）、筒形磨腔（9）、端盖（10）、出料管（11）；所述传动轴（1）竖直固定在所述传动座（2）、下端安装外螺纹转子（5）和搅拌转子（7）；所述筒形磨腔（9）顶部装有一个供料斗（3）；所述供料斗（3）的顶部有一个V形密封胶圈防浆料溢漏，斗壁上下各装有一个液位传感品，斗壁上方还有个进料口；所述内螺纹套（4）安装在供料斗（3）的颈部与所述外螺纹转子（5）高度相等，且所述内螺纹套（4）内径大于所述外螺纹转子（5）的外径，所述内螺纹套（4）若干头右旋内螺纹（41）与所述外螺纹转子（5）若干头左旋外螺纹（51）之间形成进料槽，转动时并形成动态“密封”能达到封闭研磨，该进料槽与所述搅拌转子（7）外侧腔体连通；所述的搅拌转子（6），上部分有若干条涡槽，外径装有若干排起搅拌作用的销钉，转动时涡槽产生强大的离心力，把转子内部的物料及磨珠甩向外研磨区，外环研磨产生正压，而内环研磨区产生负压，外环研磨区的物料及磨珠又从转子底部的开口被吸入内环研磨区；所述的内定子（8），装有若干排起搅拌研磨的销钉，内部是出料通道，装在端盖的中心位置上，与搅拌转子形成一个内部环形研磨区，实现内外环形研磨区循环研磨；所述出料管网（6）有若干条缝隙，装在内定子（8）上方，细颗粒的物料由于惯性小，分布在出料管网（6）外壁周围，在吸料泵的吸力作用下从出料管网（6）的缝隙被排出；粗颗粒物料由于惯性大，分布在远离出料管网（6）外壁受到搅拌转子（7）上部涡槽的离心力作用，粗颗粒与磨珠一起被甩向外研磨区进入下一个研磨循环，从而实现物料和磨珠的有效分离，而且达到动态“密封”的分级分离封闭研磨。