CN111151195B - 三向交叉激励式扰动法强迫制粒机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，包括筒体，所述筒体绕自身轴线回转，还包括偏心布设于筒体内部的激发器，所述激发器绕自身轴线转动，且转动方向与筒体相反；所述激发器包括板面垂直于激发器轴线的扰动激励板，所述扰动激励板包括多片绕周向布设的板片，所述板片中朝向与激发器转向相同的一侧薄于另一侧。本发明的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机具有结构简单、制粒效果好、制粒产量高等优点。

Description

三向交叉激励式扰动法强迫制粒机

技术领域

本发明涉及制粒机械领域，尤其涉及一种三向交叉激励式扰动法强迫制粒机。

背景技术

现有技术中常用的粉体制粒设备有圆筒制粒机和造球盘。

圆筒制粒机是将空心圆筒体倾斜布置，并使其绕自身轴线回转，物料从较高的一端进入，借助重力作用滚向较低一端。圆筒制粒机的原理是依靠抬升物料堆积角使其大于安息角，造成料堆崩塌，使物料沿崩埸面下滑，并在滑动过程中完成颗粒长大，实现造粒，如图1所示。这种制粒原理，制粒过程中物料获得的制粒运动较弱，只有崩埸面能实现制粒运动，崩埸面内部物料不能获得有效滑动，无法满足制粒条件，而且崩埸过程中还会破碎一些成粒，因此制粒效果差。

与圆筒制粒机相比，造球盘的制粒运动更强。造球盘是一个深度约400mm的浅盘，倾斜布置并绕轴线回转，物料从上部落入盘内，再依靠重力沿造球盘底面滚动下滑，由于与设备表面接触面积增大，物料在造球盘中能实现良好的滚动，相对于圆筒制粒机具有更强的制粒效果，造球盘的结构如图2所示。由于造球盘的制粒依赖于物料沿底面的滚动，成球运动的强弱受物料与底面距离的影响较大，当物料距造球盘底面距离超过100mm时，制粒能力几乎消失，因此，造球盘虽然成球运动较强，但产量偏低，难以满足大规模生产的要求。

发明内容

本发明提供一种结构简单、制粒效果好、制粒产量高的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，包括筒体，所述筒体绕自身轴线回转，还包括偏心布设于筒体内部的激发器，所述激发器绕自身轴线转动，且转动方向与筒体相反；所述激发器包括板面垂直于激发器轴线的扰动激励板，所述扰动激励板包括多片绕周向布设的板片，所述板片中朝向与激发器转向相同的一侧薄于另一侧。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述扰动激励板为多层布设，且沿激发器轴向均匀分布，相邻两层扰动激励板的间距为L，且150mm≤L≤300mm。

所述筒体的轴线与水平面间呈夹角α，且20°≤α≤45°，所述激发器的轴线与筒体的轴线平行。

三向交叉激励式扰动法强迫制粒机还包括底座，所述筒体通过回转支撑可回转的连接于底座上，所述回转支撑的外圈顶部与筒体的下端固定连接，回转支撑的内圈底部与底座固定连接；回转支撑的外圈外侧安装有大齿圈，所述大齿圈与驱动件输出轴上设置的齿轮啮合传动，并带动回转支撑外圈回转从而驱动筒体回转。

三向交叉激励式扰动法强迫制粒机还包括支架，所述支架固定连接于底座上，所述激发器还包括转轴，扰动激励板固定于转轴上，转轴通过轴承座可回转的连接于支架上，并受驱动件驱动回转。

所述筒体的顶部套设有密封罩，所述密封罩固定连接于支架上，所述密封罩的底部内侧与所述筒体的顶部外侧保持密封连接。

三向交叉激励式扰动法强迫制粒机还包括刮刀，所述刮刀的顶端固定连接于支架上，下部穿过所述密封罩伸入筒体中，所述刮刀的底端距筒体底面的距离不大于5mm。

所述刮刀的刀刃至刀背呈一朝向激发器的坡面。

所述筒体的顶端设有进料口，底端设有排料门。

所述排料门的下方设有开度控制装置，调节所述开度控制装置可以控制排料门的开度，以控制排料速度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供了一种三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，其激发器的转动方向与筒体相反。制粒过程中，筒体以转速ω₁绕其自身轴线持续回转，处于任意点P的物料在筒体的带动下一起运行，且获得第一运行速度v₁，该第一运行速度v₁的大小与物料距筒体轴线的距离成正比，方向为以筒体轴线为中心过物料所处位置的圆的切线方向。与此同时，激发器以转速ω₂绕其自身轴线回转，旋向与筒体的旋向相反。旋转过程中，埋于物料中的扰动激励板对其周围物料产生影响，并带动处于任意点P的物料与其一起运行，且获得第二运行速度v₂，该第二运行速度v₂的大小与物料距激发器轴线的距离成正比，方向为以激发器轴线为中心过物料所处位置的圆的切线方向。物料在方向不同、大小不同的两种运行速度联合作用下产生类似于滚动的运动，并在不断滚动运动的作用下长大成粒。

此外，本发明的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机中扰动激励板包括多片绕周向布设的板片，板片中朝向与激发器转向相同的一侧薄于另一侧，由于该特殊结构，物料进入扰动激励板范围时还会产生一个沿板片坡面分布的速度，该速度可以分解为沿激发器轴向的速度，以抬升物料使其沿该方向运行，使得物料在厚度方向的制粒效果加强，受厚度方向的影响降低，进而强化制粒效果，并且消除了圆盘造球机制粒能力沿厚度方向急剧衰减的现象。

本发明的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机有三个不同方向的分速度共同作用，使得P点物料的合成运行类似于一种揉搓运动，从而达到制粒目的，其制粒效率、颗粒紧实度以及产量均有明显提高，制粒效果优异。

附图说明

图1是现有圆筒制粒机截面结构示意图；

图2是现有造球盘结构示意图；

图3是本发明的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机的内部结构示意图；

图4是本发明的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机的顶部结构示意图；

图5是本发明的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机内部物料速度特征示意图；

图6是本发明的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机板片处物料的速度特征示意图。

图例说明：1、筒体；11、回转支撑；12、进料口；13、排料门；14、开度控制装置；2、激发器；21、扰动激励板；211、板片；22、转轴；3、底座；4、支架；5、大齿圈；6、轴承座；7、密封罩；8、刮刀。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

实施例：

如图3和图4所示，本实施例的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，包括筒体1，筒体1绕自身轴线回转，还包括偏心布设于筒体1内部的激发器2，激发器2绕自身轴线转动，且转动方向与筒体1相反；激发器2包括板面垂直于激发器2轴线的扰动激励板21，扰动激励板21包括多片绕周向布设的板片211，板片211中朝向与激发器2转向相同的一侧薄于另一侧。

制粒过程中，如图5所示，筒体1以转速ω₁绕其自身轴线持续回转，处于任意点P的物料在筒体1的带动下一起运行，且获得第一运行速度v₁，该第一运行速度v₁的大小与物料距筒体1轴线的距离成正比，方向为以筒体1轴线为中心过物料所处位置的圆的切线方向。与此同时，激发器2以转速ω₂绕其自身轴线回转，旋向与筒体1的旋向相反。旋转过程中，埋于物料中的扰动激励板21对其周围物料产生影响，并带动处于任意点P的物料与其一起运行，且获得第二运行速度v₂，该第二运行速度v₂的大小与物料距激发器2轴线的距离成正比，方向为以激发器2轴线为中心过物料所处位置的圆的切线方向。物料在方向不同、大小不同的两种运行速度联合作用下产生类似于滚动的运动，并在不断滚动运动的作用下长大成粒。

此外，如图6所示，由于板片211的特殊结构，物料进入扰动激励板21范围时还会产生一个沿板片211坡面分布的速度，该速度可以分解为沿激发器2轴向的速度，以抬升物料使其沿该方向运行，使得物料在厚度方向的制粒效果加强，受厚度方向的影响降低，进而强化制粒效果，并且消除了圆盘造球机制粒能力沿厚度方向急剧衰减的现象。

本实施例的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机有三个不同方向的分速度共同作用，使得P点物料的合成运动类似于一种揉搓运动，从而达到制粒目的，其制粒效率、颗粒紧实度以及产量均有明显提高，制粒效果优异。

本实施例中，扰动激励板21为多层布设，且沿激发器2轴向均匀分布，采用多层激发制粒技术，扰动激励板21与筒体1共同实现物料成粒，制粒机的产量与扰动激励板21的数量、激发器2及筒体1的转速有关，在一定的范围内，扰动激励板21越多，转速越快，产能越大。本实施例的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机可根据生产需要调整扰动激励板21的数量、筒体1及激发器2的转速，以满足生产所需的产量要求。在直径相同的情况下，制粒机中的每一片扰动激励板21所产生的制粒产能相当于现有技术的一台单独的制粒机，具有多层扰动激励板21的制粒机，其实际效果超出现有制粒机数倍，其制粒的产量大大提高，制粒效率优异。

由于物料沿平面滚动时，其制粒能力与物料距该平面的距离有关，离平面越近的物料，越容易成球，离平面越远的物料，成球越难，当物料距离平面超过100mm时，成球能力几乎消失。因此本实施例中，相邻两层扰动激励板21的间距为L，且150mm≤L≤300mm。该间距设置方式使相邻两层扰动激励板21对二者之间的物料形成完全覆盖的制粒区域，并且还能满足二者之间的物料能够自游流畅下滑，互不干涉，确保制粒效果。

本实施例中，筒体1的轴线与水平面间呈夹角α，且20°≤α≤45°，激发器2的轴线与筒体1的轴线平行。在其他实施方式中，也可以视工况调整筒体1的倾斜程度，在此不做赘述。

本实施例中，三向交叉激励式扰动法强迫制粒机还包括底座3，筒体1通过回转支撑11可回转的连接于底座3上，回转支撑11的外圈顶部与筒体1的下端固定连接，回转支撑11的内圈底部与底座3固定连接；回转支撑11的外圈外侧安装有大齿圈5，大齿圈5与驱动件输出轴上设置的齿轮啮合传动，并带动回转支撑11外圈回转从而驱动筒体1回转。

本实施例中，三向交叉激励式扰动法强迫制粒机还包括支架4，支架4固定连接于底座3上，激发器2还包括转轴22，扰动激励板21固定于转轴22上，转轴22通过轴承座6可回转的连接于支架4上，并且转轴22的端部伸出支架4，与驱动件通过皮带连接，受驱动件驱动回转。此外，本实施例中的扰动激励板21通过固定装置固定于转轴22上，并且转轴22的底端设有轴端保护装置。

本实施例中，用于驱动筒体1和激发器2的驱动件均为电机，其他实施方式中，也可以采用内燃机等可以实现回转驱动的驱动件，在此不做赘述。

本实施例中，筒体1的顶部套设有密封罩7，密封罩7固定连接于支架4上，密封罩7的底部内侧与筒体1的顶部外侧保持密封连接。密封罩7用于保护筒体1内部的加工环境，提高物料成品质量，也防止内部扬尘外泄。

本实施例中，还包括刮刀8，刮刀8的顶端固定连接于支架4上，下部穿过密封罩7伸入筒体1中，刮刀8的底端距筒体1底面的距离不大于5mm。刮刀8可以确保筒体1的内壁不粘结，同时对制粒运动起辅助作用，保证物料制粒质量，同时提高制粒产量。

本实施例中，刮刀8的刀刃至刀背呈一朝向激发器2的坡面。在刮刀8的作用下，物料的运行迹线如图5所示，能够使物料加快进入激发器2的激发区域中，提高制粒效率。

本实施例中，筒体1的顶端设有进料口12，底端设有排料门13，排料门13的下方设有开度控制装置14，调节所述开度控制装置14可以控制排料门13的开度，以控制排料速度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，包括筒体（1），所述筒体（1）绕自身轴线回转，其特征在于：还包括偏心布设于筒体（1）内部的激发器（2），所述激发器（2）绕自身轴线转动，且转动方向与筒体（1）相反；所述激发器（2）包括板面垂直于激发器（2）轴线的扰动激励板（21），扰动激励板（21）为多层布设，且沿激发器（2）轴向均匀分布，相邻两层扰动激励板（21）的间距为L，且150mm≤L≤300mm；所述扰动激励板（21）包括多片绕周向布设的板片（211），所述板片（211）中朝向与激发器（2）转向相同的一侧薄于另一侧。

2.根据权利要求1所述的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，其特征在于：所述筒体（1）的轴线与水平面间呈夹角α，且20°≤α≤45°，所述激发器（2）的轴线与筒体（1）的轴线平行。

3.根据权利要求1所述的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，其特征在于：还包括底座（3），所述筒体（1）通过回转支撑（11）可回转的连接于底座（3）上，所述回转支撑（11）的外圈顶部与筒体（1）的下端固定连接，回转支撑（11）的内圈底部与底座（3）固定连接；回转支撑（11）的外圈外侧安装有大齿圈（5），所述大齿圈（5）与驱动件输出轴上设置的齿轮啮合传动，并带动回转支撑（11）外圈回转从而驱动筒体（1）回转。

4.根据权利要求3所述的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，其特征在于：还包括支架（4），所述支架（4）固定连接于底座（3）上，所述激发器（2）还包括转轴（22），扰动激励板（21）固定于转轴（22）上，转轴（22）通过轴承座（6）可回转的连接于支架（4）上，并受驱动件驱动回转。

5.根据权利要求1或4所述的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，其特征在于：所述筒体（1）的顶部套设有密封罩（7），所述密封罩（7）固定连接于支架（4）上，所述密封罩（7）的底部内侧与所述筒体（1）的顶部外侧保持密封连接。

6.根据权利要求5所述的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，其特征在于：还包括刮刀（8），所述刮刀（8）的顶端固定连接于支架（4）上，下部穿过所述密封罩（7）伸入筒体（1）中，所述刮刀（8）的底端距筒体（1）底面的距离不大于5mm。

7.根据权利要求6所述的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，其特征在于：所述刮刀（8）的刀刃至刀背呈一朝向激发器（2）的坡面。

8.根据权利要求1所述的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，其特征在于：所述筒体（1）的顶端设有进料口（12），底端设有排料门（13）。

9.根据权利要求8所述的三向交叉激励式扰动法强迫制粒机，其特征在于：所述排料门（13）的下方设有开度控制装置（14），调节所述开度控制装置（14）可以控制排料门（13）的开度，以控制排料速度。

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