CN111266032B - 一种混合机转子及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种混合机转子及其构建方法，混合机转子包括贯穿形成有安装孔的本体，以及凸起设置于本体至少一个端面上的多组引导柱组件。构建方法包括：根据转子的直径构建转子的初步模型；向混合机中以x的速率加入料体后，得到料体的出浆速率为y；根据出浆速率y反推出料体的理论加入速率z；根据得到的理论加入速率z计算得到引料槽的高度，构建出混合机转子。本发明通过引导柱组件和引料槽的设置，使得能达到料体的引流和有效混合，在保证混合质量的前提下实现料体的流向的可控性，进一步通过转子的模拟和精准计算，使得构建的转子适配性地具有引流效果良好且出料率控制优良的效果，进一步降低整个混合出料过程中的波动性。

Description

一种混合机转子及其构建方法

技术领域

本发明实施例涉及混合机转子及其在混合机中的布置领域，具体涉及一种混合机转子及其构建方法。

背景技术

混合机是一种利用重力或机械力，将两种或两种以上的物料或浆料混合后进行传输的设备，其主要是用于混合。然而，在浆料的混合传输过程中，由于浆料本身的理化性能，因此使得在传输过程中，其往往有别于粉料等，混合机的转子在混合并推动浆料过程中容易出现波动，从而导致整个混合机不论是对浆料的混合，还是对其进行出料，都会因其稳定性不够而造成整个出料过程的波动，给生产负荷调整和产品的质量控制带来极大的影响。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种混合机转子及其构建方法，通过引导柱组件和引料槽的设置，使得能达到料体的引流和有效混合，在保证混合质量的前提下实现料体的流向的可控性，进一步通过转子的模拟和精准计算，使得构建的转子适配性地具有引流效果良好且出料率控制优良的效果，进一步降低整个混合出料过程中的波动性。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明实施例的一个方面，提供了一种混合机转子，包括贯穿形成有安装孔的本体，以及凸起设置于所述本体至少一个端面上的多组引导柱组件；其中，

所述本体的侧面上向内凹陷形成有多个沿周向方向等间距设置的引料槽；

多组所述引导柱组件至少包括沿周向方向围合设置的第一引导柱组，以及沿径向方向斜向延伸的第二引导柱组。

作为本发明的一种优选方式，所述引料槽沿所述本体的端面方向的切面形成为三角形，且所述引料槽中位于所述本体一端的端面与位于所述本体另一端的端面沿所述本体的轴向方向形成有倾斜角；

所述安装孔与所述本体同轴设置，且所述第一引导柱组自所述安装孔的外侧沿周向方向设置，所述第二引导柱组自所述第一引导柱组中远离所述安装孔的一侧沿径向方向斜向延伸，且多组所述第二引导柱组沿周向方向等间距排布；

且所述第一引导柱组和所述第二引导柱组各自由多根顺次排布的引导立柱组成。

在本发明实施例的另一个方面，还提供了一种根据上述所述的混合机转子的构建方法，包括：

S100、根据转子的直径计算得到转子中的引料槽的数量，并构建转子的初步模型；

S200、向布置有转子的初步模型的混合机中以x的速率加入料体后，得到料体的出浆速率为y；

S300、根据出浆速率y反推出料体的理论加入速率z；

S400、根据得到的理论加入速率z计算得到引料槽的高度，构建出混合机转子。

作为本发明的一种优选方式，步骤S100中的转子的初步模型的构建具体包括：

S101、采用PRO-E软件绘制半径为r₁的圆形，利用拉伸工具将绘制的圆形拉伸形成为圆柱体，构建形成转子放置腔；

S102、在所述放置腔中以轴线作为转子的初步模型的轴线，设置转子的半径r₂为r₁的19/20～99/100倍，转子的高度h为r₂的1/8～1/12，形成为转子雏形；

S103、所述转子雏形的外侧面沿周向方向等间距向内凹陷设置凹陷距离d为r₂的1/8～1/12的引料槽，构建形成转子的初步模型；其中，

当r₂＜0.1m时，引料槽的数量为6～8个；当0.1m＜r₂≤1m时，引料槽的数量n采用n＝r₂/0.032+1/2r₂的公式计算，其中，n取整数部分；当r₂＞1m时，引料槽的数量为32～36个。

作为本发明的一种优选方式，相邻的两个所述引料槽之间具有间距差，且每个所述引料槽沿周向方向的宽度为4πr₂/3n～5πr₂/3n。

作为本发明的一种优选方式，步骤S200中，设转子的转速为a，x的计算公式为：x＝ahdπr₂；

步骤S300中，z为y的5/6～7/6。

作为本发明的一种优选方式，步骤S400中，引料槽的高度按照z/ahπr₂计算得到。

作为本发明的一种优选方式，步骤S100中，多个所述转子沿所述放置腔的轴线方向等间距布置，且相邻的两个所述转子之间的距离不小于h。

作为本发明的一种优选方式，所述引料槽中的斜面与轴线形成的夹角为β，相邻两个所述转子之间的为3h/cosβ～7h/cosβ。

本发明的实施方式具有如下优点：

1)在本体的侧面上凹陷设置引料槽，有效引导浆料的混合和输送，在此基础上设置沿周向方向的第一引导柱组和沿径向方向斜向延伸的第二引导柱组，进一步提高整个浆料的引流，有效降低整个混合出料过程中出现的波动情况；

2)通过对转子构建初步模型，并模拟加料后得到出浆速率，并进一步通过出浆速率反推出料体的理论加入速率后，进一步得到引料槽的优化高度，形成混合机转子，优化后的混合机转子能够更好地对浆料进行混合和传输，且避免形成多余的振荡空间，降低了波动的出现情况，提高了稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的转子的初步模型的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的混合机转子的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的混合机转子的构建方法的流程图。

图中：

1-本体；2-第一引导柱组；3-第二引导柱组；

11-安装孔；12-引料槽；

21-引导立柱。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明提供了一种混合机转子，包括贯穿形成有安装孔11的本体1，以及凸起设置于所述本体1至少一个端面上的多组引导柱组件；其中，

所述本体1的侧面上向内凹陷形成有多个沿周向方向等间距设置的引料槽12；

多组所述引导柱组件至少包括沿周向方向围合设置的第一引导柱组2，以及沿径向方向斜向延伸的第二引导柱组3。当然，这里的第一引导柱组2的围合仅仅为其延伸方向，组成第一引导柱组2的多根引导立柱21之间进一步具有间隙。优选的实施例中，本体1的两个端面上均设置有引导柱组件。

在本发明的优选实施例中，所述引料槽12沿所述本体1的端面方向的切面形成为三角形，且所述引料槽12中位于所述本体1一端的端面与位于所述本体1另一端的端面沿所述本体1的轴向方向形成有倾斜角。当然，这里的倾斜角指的是引料槽12的斜面与轴线的延伸方向形成有倾斜角，即，斜面中位于本体1的两个端面上的两条边线相错开并形成有角度。进一步地，这里的倾斜角的角度可以设置为15-45°。

一种更为优选的实施例中，所述安装孔11与所述本体1同轴设置，且所述第一引导柱组2自所述安装孔11的外侧沿周向方向设置，所述第二引导柱组3自所述第一引导柱组2中远离所述安装孔11的一侧沿径向方向斜向延伸，且多组所述第二引导柱组3沿周向方向等间距排布；

且所述第一引导柱组2和所述第二引导柱组3各自由多根顺次排布的引导立柱21组成。

本发明还提供了一种根据上述所述的混合机转子的构建方法，如图3所示，包括：

S100、根据转子的直径计算得到转子中的引料槽12的数量，并构建转子的初步模型，具体结构如图1所示；

S200、向布置有转子的初步模型的混合机中以x的速率加入料体后，得到料体的出浆速率为y；

S300、根据出浆速率y反推出料体的理论加入速率z；

S400、根据得到的理论加入速率z计算得到引料槽12的高度，构建出混合机转子，具体结构如图2所示。

一种优选的实施例中，步骤S100中的转子的初步模型的构建具体包括：

S101、采用PRO-E软件绘制半径为r₁的圆形，利用拉伸工具将绘制的圆形拉伸形成为圆柱体，构建形成转子放置腔；

S102、在所述放置腔中以轴线作为转子的初步模型的轴线，设置转子的半径r₂为r₁的19/20～99/100倍，转子的高度h为r₂的1/8～1/12，形成为转子雏形；

S103、所述转子雏形的外侧面沿周向方向等间距向内凹陷设置凹陷距离d为r₂的1/8～1/12的引料槽12，构建形成转子的初步模型；其中，当r₂＜0.1m时，引料槽12的数量为6～8个；当0.1m＜r₂≤1m时，引料槽12的数量n采用n＝r₂/0.032+1/2r₂的公式计算，其中，n取整数部分；当r₂＞1m时，引料槽12的数量为32～36个。当然，这里的m指的是单位米。

进一步优选的实施例中，相邻的两个所述引料槽12之间具有间距差，且每个所述引料槽12沿周向方向的宽度为4πr₂/3n～5πr₂/3n。

进一步地，为了更好地控制初步的加料速率，并据此进一步得到更为合理的出浆速率y，步骤S200中，设转子的转速为a，x的计算公式为：x＝ahdπr₂；

步骤S300中，z为y的5/6～7/6。

进一步地，这里得到y的数值可以是通过实际制备后测量得到的数据，也可以是通过采用fluent软件模拟具有转子的初步模型的混合机后得到的数据。

一种优选的实施例中，步骤S400中，引料槽12的高度按照z/ahπr₂计算得到。

在本发明的一种优选的实施例中，步骤S100中，多个所述转子沿所述放置腔的轴线方向等间距布置，且相邻的两个所述转子之间的距离不小于h。

进一步优选的实施例中，所述引料槽12中的斜面与轴线形成的夹角为β，相邻两个所述转子之间的为3h/cosβ～7h/cosβ。

进一步地，根据放置腔形状的不同还可以进一步对转子进行设置，例如，还可以对放置腔形状设置为两个圆柱形腔叠加设置，且两个圆柱形腔具有重合部分，整个放置腔的设置可以按照以下步骤进行：采用PRO-E软件绘制半径为r₁的第一圆形，利用拉伸工具将绘制的第一圆形拉伸形成为圆柱体第一半箱体，自所述第一半箱体的圆心沿其中一条半径方向延伸r₁的8/5～11/6倍后的点作为预设圆心，并自所述预设圆心沿所述半径方向延伸形成为半径为r₁的第二圆形，沿第一半箱体的拉伸方向拉伸第二圆形，形成为第二半箱体，连通所述第一半箱体和所述第二半箱体，构建形成放置腔。第一半箱体和第二半箱体中都各自设置转子，且沿轴线方向交叉设置，其他的浆料速率等的计算按照单一的圆柱体的结构的两倍再减去重叠部分占据单一的圆柱体腔体的倍率进行计算。其他数据进行相应的调节。

以下通过具体的实施例来阐述单一的圆柱体放置腔中的混合机转子具体构建方法：

例如，需要构建的转子的初步模型的直径r₂为0.565m，采用n＝r₂/0.032+1/2r₂的计算公式进行计算，得到n为18.54，取整数部分，得到转子上的引料槽n的数量为18个，进一步地，设置每个引料槽12沿周向方向的宽度为0.16m，设置转子雏形的凹陷距离d(即引料槽12向内凹陷的距离)为0.05m，整个转子的高度h为0.049m，现设定混合机的转速为735r/min，皮带轮的减速比为1:2，即整个转子的转速a为367.5r/min，根据x＝ahdπr₂计算，得到x为1.597m³/min，将其简化为密度与水相同，即一小时的加入速率x为95.84t；按照95.84t/h的加入速率加入浆料后，直接测量出料口的实际出料速率y为58t/h，取y与z相同，根据z/ahπr₂的计算公式计算出引料槽12的高度(即凹陷距离)为0.03m，据此重新构建形成混合机转子。

将构建后的混合机转子安装在混合机上上线试用一周，通过分浆量监测记录，其相较于安装转子的初步模型的混合机而言，出现波动的情况由初始的20次/小时降低至1次/小时，整个波动情况有了极大的控制。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种混合机转子的构建方法，所述混合机转子包括贯穿形成有安装孔（11）的本体（1），以及凸起设置于所述本体（1）至少一个端面上的多组引导柱组件；其中，所述本体（1）的侧面上向内凹陷形成有多个沿周向方向等间距设置的引料槽（12），多组所述引导柱组件至少包括沿周向方向围合设置的第一引导柱组（2），以及沿径向方向斜向延伸的第二引导柱组（3）；

所述引料槽（12）沿所述本体（1）的端面方向的切面形成为三角形，且所述引料槽（12）中位于所述本体（1）一端的端面与位于所述本体（1）另一端的端面沿所述本体（1）的轴向方向形成有倾斜角；

所述安装孔（11）与所述本体（1）同轴设置，且所述第一引导柱组（2）自所述安装孔（11）的外侧沿周向方向设置，所述第二引导柱组（3）自所述第一引导柱组（2）中远离所述安装孔（11）的一侧沿径向方向斜向延伸，且多组所述第二引导柱组（3）沿周向方向等间距排布，且所述第一引导柱组（2）和所述第二引导柱组（3）各自由多根顺次排布的引导立柱（21）组成，其特征在于，构建方法包括：

S100、根据转子的直径计算得到转子中的引料槽（12）的数量，并构建转子的初步模型，转子的初步模型的构建具体包括：

S101、采用PRO-E软件绘制半径为r₁的圆形，利用拉伸工具将绘制的圆形拉伸形成为圆柱体，构建形成转子放置腔；

S102、在所述放置腔中以轴线作为转子的初步模型的轴线，设置转子的半径r₂为r₁的19/20～99/100倍，转子的高度h为r₂的1/8～1/12，形成为转子雏形；

S103、所述转子雏形的外侧面沿周向方向等间距向内凹陷设置凹陷距离d为r₂的1/8～1/12的引料槽（12），构建形成转子的初步模型；其中，

当r₂＜0.1m时，引料槽（12）的数量为6～8个；当0.1m＜r₂≤1m时，引料槽（12）的数量n采用n= r₂/0.032+1/2r₂的公式计算，其中，n取整数部分；当r₂＞1m时，引料槽（12）的数量为32～36个；

S200、向布置有转子的初步模型的混合机中以x的速率加入料体后，得到料体的出浆速率为y；

S300、根据出浆速率y反推出料体的理论加入速率z；

S400、根据得到的理论加入速率z计算得到引料槽（12）的高度，构建出混合机转子。

2.根据权利要求1所述的一种混合机转子的构建方法，其特征在于，相邻的两个所述引料槽（12）之间具有间距差，且每个所述引料槽（12）沿周向方向的宽度为4πr₂/3n～5πr₂/3n。

3.根据权利要求1或2所述的一种混合机转子的构建方法，其特征在于，步骤S200中，设转子的转速为a，x的计算公式为：x=ahdπr₂；

步骤S300中，z为y的5/6～7/6。

4.根据权利要求3所述的一种混合机转子的构建方法，其特征在于，步骤S400中，引料槽（12）的高度按照z/ ahπr₂计算得到。

5.根据权利要求1或2所述的一种混合机转子的构建方法，其特征在于，步骤S100中，多个所述转子沿所述放置腔的轴线方向等间距布置，且相邻的两个所述转子之间的距离不小于h。

6.根据权利要求4所述的一种混合机转子的构建方法，其特征在于，所述引料槽（12）中的斜面与轴线形成的夹角为β，相邻两个所述转子之间的为3h/cosβ～7 h/cosβ。

Images