CN111570065A - 粉体制备研磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉体制备研磨机，包括：机架；锻制箱，通过轴承安装在机架的前部，且锻制箱的前端设有进料口，锻制箱内盛装有钢锻或陶瓷锻；锻制电机，输出驱动所述锻制箱旋转；磨辊箱，固定安装在机架的后部，并在前后方向上承接于锻制箱后端，磨辊箱的后部设有出料口；磨辊转子，通过轴承安装在磨辊箱内，磨辊转子的转轴自磨辊箱的后端穿出；以及磨辊电机，固定安装在机架上，并与穿出的所述转轴连接；其中，磨辊箱与锻制箱间设有隔板，隔板上开有筛孔；前述的前端与后端构成卧式结构所卧方向的两端。基于本发明稳定性比较好，且粉碎效果相对较好。

Description

粉体制备研磨机

技术领域

本发明涉及一种粉体制备研磨机。

背景技术

超细粉体是指平均直径小于10μm的细粉（fine powder），其应用极为广泛，在粉末冶金、激光熔覆、3D打印等新兴技术领域都有比较广的应用，并且需求越来越大。超细粉体技术是一门跨学科、跨行业的新技术，是在现代科学技术综合化的形势下，由相关学科(如机械、物理、化学、力学、计算机控制等)交叉形成。随着我国社会和经济的快速发展，对粉末的需求量也越来越大。

超细粉体的制备工艺主要有三类，依次是机械粉碎法、物理法和化学合成法，其中机械法主要是粉碎研磨法、气流粉碎法、机械冲击法等。其中机械冲击法主要依靠机械冲击式粉碎机制备超细粉体，机械冲击式粉碎机是利用围绕水平或垂直轴高速旋转的冲击元件(棒、叶片、羽板状等)对物料施以激烈的冲击，并使物料与定子间及物料颗粒之间产生高频强力撞击、剪切、摩擦及气流振颤等多种作用而粉碎物料的设备。较为常见的机械冲击式粉碎机为销棒式粉碎机（pin mill）。

一般而言，对于超细粉体，其制备通常无法通过一道工艺就能获得目标粒度，例如销棒式粉碎机，其原料通常为微米级的细粉。有鉴于此，当前也存在着多级粉碎装置，内部通过物料流转在各级间转运，所出料即为所期望粒度的粉料。

中国专利文献CN101544478A公开了一种矿渣活化微粉生产工艺及设备，其使用钢锻为研磨介质在球磨机中对矿渣进行粉碎，钢锻以及常见的陶瓷锻是当前用于脆性材质粉碎的主要研磨介质，效率比较高，但最终获得的粉料的粒度偏大，需要进一步的粉碎才能获得例如超细粉体。使用钢锻等研磨介质的球磨机工作形式相对粗放，与后续的工艺设备不容易对接，需要球磨完毕后再转运到下一级粉碎设备，难以实现连续生产。

中国专利文献CN207056709U公开了一种中药饮片锻制的粉碎装置，该粉碎装置属于两级粉碎装置，并且属于立式的粉碎装置，物料在竖直方向上流转。第一级粉碎装置包括一根倾斜设置的转轴，在转轴上安装有粉碎刀片，在倾斜方向的末端，第一级粉碎装置设有出料口，而在出料口下方是第二级粉碎装置，第二级粉碎装置为锻制箱。对于粉碎装置而言，粉碎过程中会产生较大的震动，立式结构减震效果差，整体稳定性相对较差。而对于第一级粉碎装置，其出料端的粒度并不能做到有效控制，粒度的相对均匀性也难以保证，物料从其进口端直至出口端不能做到粗细分离，换言之，部分物料或许根本就没有被粉碎就直接被排放入下一级，分级粉碎的目的最终无法达成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稳定性比较好，且粉碎效果相对较好的粉体制备研磨机。

在本发明的实施例中，提供一种粉体制备研磨机，包括：

机架，为卧式结构；

锻制箱，通过轴承安装在机架的前部，且锻制箱的前端设有进料口，锻制箱内盛装有钢锻或陶瓷锻；

锻制电机，输出驱动所述锻制箱旋转；

磨辊箱，固定安装在机架的后部，并在前后方向上承接于锻制箱后端，磨辊箱的后部设有出料口；

磨辊转子，通过轴承安装在磨辊箱内，磨辊转子的转轴自磨辊箱的后端穿出；以及

磨辊电机，固定安装在机架上，并与穿出的所述转轴连接；

其中，磨辊箱与锻制箱间设有隔板，隔板上开有筛孔；前述的前端与后端构成卧式结构所卧方向的两端。

可选地，所述隔板为双隔板，双隔板上对位地开有副筛孔；

一隔板或两隔板具有转角调整结构，以调整包含于两隔板上所对位副筛孔间的错位量。

可选地，两隔板均安装在磨辊箱的前端；

相应地，磨辊箱的前端中心设有圆柱形的凸台，两隔板通过阻尼套套装在凸台上；

两隔板的一侧设有操作手柄。

可选地，磨辊箱上在设有操作手柄的位置一侧设有标尺。

可选地，所述机架包括一底座板和在底座板前端设置前座板和设置在底座板后端的后座板；

锻制箱的前端通过轴承支承在前座板上，后端通过轴承支承在所述凸台上。

可选地，锻制电机安装在磨制箱上；

锻制电机与锻制箱间的驱动机构为齿轮传动机构，该齿轮传动机构包括：

输出齿轮，安装在锻制电机的输出轴上；

齿圈，套装在锻制箱上并与所述输出齿轮啮合。

可选地，锻制箱的进料口位于锻制箱前端盖的中心。

可选地锻制箱的侧面开有侧窗板，以用于投放钢锻或陶瓷锻。

可选地，所述磨辊转子包括：

轮毂，套装于所述转轴并与转轴间键连接；

保持架，在轮毂的两端各设有一个，保持架上以轮毂轴线为轴环形阵列有固定孔；

磨辊轴，两端安装在相应端的固定孔上；

磨辊，套装在所述磨辊轴上。

可选地，所述磨辊轴为磨辊销轴；

相应地，所述固定孔为磨辊销孔；

磨辊销轴与磨辊销孔间的连接为过盈连接。

在本发明的实施例中，对粉体研磨制备也采用两级粉碎方式，两级粉碎装置间卧式设置，整体高度相对较低，能够有效降低粉碎震动对粉体制备研磨机稳定性和因震动而带来疲劳载荷的影响。两级粉碎中的前级是锻制，后一级是磨制，两级之间通过具有筛孔的隔板承接，筛孔能够对前级粉碎后的粉料进行筛分，从而使进入到后一级的粉料的粒度不大于所期望的粒度，后一级的粉碎对象属于经过筛选过的粉料，不会存在较大颗粒的粉料，不仅满足多级粉碎的粉料粒度级别要求，而且对后一级粉碎装置的损伤也比较小。

附图说明

图1为一实施例中粉体制备研磨机主剖结构示意图（省略底座板）。

图2为一实施例中粉体制备研磨机立体结构示意图。

图3为一实施例中粉体制备研磨机后视结构示意图。

图中：1.前座板，2.钢锻，3.轴承，4.进料口，5.轴径，6.前端盖，7.转轴，8.轴承，9.第一隔仓板，10.第二隔仓板，11.齿圈，12.保持架，13.衬板，14.磨辊，15.磨辊销轴，16.垫片，17.键槽，18.后座板，19.轴承，20.轴承盖，21.联轴器，22.磨辊电机，23.底座板，24.锻制电机，25.输出齿轮，26.锻制箱，27.磨制箱，28.第二手柄，29.第二过孔，30.第一过孔，31.第一手柄。

具体实施方式

可以理解的是，即便是对于单级粉碎，作为原料的初级粉料仍然需要满足一定的粒度要求。

进一步可以理解的是，对于粉料的粉碎工艺，粉碎工序越靠后，所对应的粉料粒度越小，相对而言，越是靠后的粉碎工艺设备，其精度也越高，精度越高也意味着面对相对大颗粒的粉料时，越容易损伤。

粉体具有一定的流体属性，在本发明的实施例中，对于物料的输送优选气力输送，相对而言，卧式结构中粉体在前后级粉碎装置间的流转也基于气力实现。或者说基于本发明实施例的粉体制备研磨机适用于风力送粉的应用。

在车床技术领域，一般车床的主轴与水平面的夹角小于45度，都可以称为卧式，而并不必然要求主轴必须水平，即便是在大多数的应用中，主轴实质是水平的。

在本发明的实施例中，图1中的转轴7为水平状态，但转轴7与水平面呈小于等于15度的状态仍然是卧式结构。

当采用倾斜设置的状态时，前级相对稍高，后级相对稍低。

图1中为了清楚显示功能部分的细节而部分地省略了机架部分，图1中的前座板1和后座板18大致是竖直状态，而转轴7大致与例如后座板18垂直，由此可知，转轴7为水平轴。

转轴7确定出了后级粉碎装置，也就是磨制部分的状态，而前级则对接在后级的头端，或者说前端，两级之间在图1所示的结构中处于水平承接状态。

在本发明的实施例中，基于前后级的关系来确定基本方位，除非特别说，其基本参考系即基于物料流转的前后方向。此外，前、后也对应为头、尾。

图2中可见，粉碎采用两级配置，前级为包含图2中锻制箱26、驱动锻制箱26的驱动部分，以及包含在锻制箱26内的部分，例如钢锻2。后级则是包含图2中磨制箱27、安装在磨制箱27内的磨辊转子，以及驱动磨辊转子的驱动部分。前级与后级之间设有隔板，隔板上开孔，用于确定流向后级，也就是流向磨制箱27内粉料的最大粒径。

图1中示意性的给出，在锻制箱26内置有钢锻2，本领域的技术人员应知晓，钢锻2与球磨机中的钢球都是球磨机常用的磨料，钢锻2通常不是球状，而区别于钢球，在本发明的实施例中，优选圆柱体结构的钢锻2，也可以选用陶瓷锻。

关于钢锻规格及其选用，首先常见的钢锻规格是φ15×20、φ20×25、φ25×30、φ30×35，单位为mm，规格表示圆柱形钢锻的直径和长度。

钢锻2的选用条件是：当入料的颗粒的粒度较大时需要适配直径大但是长度相对短的钢锻2，以增大钢锻2之间空隙。

当入料的颗粒的粒度相对较小时需要适配直径小但是长度相对较长的钢锻2，以减少钢锻2之间空隙。

当需要出料的粒度较小时，可以适当的减少钢锻2的直径，增加钢锻2的长度，从而提高研磨的时间 达到破碎较细。

当需要出料的粒度较大时，可以适当减少钢锻2的长度，增加钢锻2的直径，促进物料更好的流动，提高粉磨的效率。

例如钢锻2并非是安装在锻制箱26内，而是盛装于锻制箱26内，其与待粉碎的粉料间混合，通过锻制箱26自身的旋转，使钢锻2与粉料间产生挤压、磨削、碰撞，产生粉料的进一步粉碎。

基于前述的前后关系，锻制箱26通过轴承安装在机架的前部，图中锻制箱26的前端通过轴承3安装在前座板1，后端通过轴承（图中未示出）安装在磨制箱27的前端板上。

图1中，锻制箱26的前端盖6的中心开有进料口4，进料口采用气力送入粉料，换言之，在隔板侧也会有正压，以将粉碎后达到期望粒度的粉料送入磨制箱27。

关于锻制电机24，其可以安装在机架上，也可以安装在相对静止不动的部件上，例如前述的磨制箱27上。锻制电机24输出驱动所述锻制箱26，锻制箱26的基本运动形式是旋转，在旋转过程中，钢锻2对粉料进行摩擦、冲击、碰撞，从而产生进一步的粉碎。

对于磨辊箱27，从前后的方位上固定安装在机架的后部，并在前后方向上承接于锻制箱26的后端，磨辊箱27的后部设有出料口，图中未示出。

对于出料口，由于磨辊箱27处于静态设置，出料口的设置非常简单，在此不再赘述。

在磨辊箱27内安装有磨辊转子，图1中，磨辊转子通过轴承8和轴承20安装在磨辊箱27内，磨辊转子的转轴7自磨辊箱27的后端穿出，用于引入动力。

相应地，磨辊电机22固定安装在机架上，并与穿出的所述转轴7连接。

进一步地，磨辊箱27与锻制箱26间设有隔板，图1中具有两个隔板，隔板上开有筛孔。筛孔的存在决定了前级流转到后级的物料需要满足过筛的基本要求，不至于使后级所粉碎物料过大，而导致损伤粉碎部件。

磨辊箱27在粉碎物料的过程中，旋转的磨辊箱27翻起物料，相对细小的粉料比表面积大，更容易漂浮在气体中，并且更容易为气体所携带。而其中粒度相对较大的粉料，滞留在锻制箱26中前端的时间更长。借此有一定的风选效应，其中更加细小的粉料，满足筛选条件时，会通过隔板上的筛孔进入到磨制箱27。滞留在锻制箱26内的粉料继续被钢锻2所粉碎。

在一些实施例中，隔板可以为单层结构，单层结构上所成型出的筛孔适用于一种类型粉料的磨制，而在优选的实施例中，所述隔板为双隔板，例如图1中所示的第一隔仓板9和第二隔仓板10，双隔板上对位地开有副筛孔。

相应地，一隔板或两隔板具有转角调整结构，以调整包含于两隔板上所对位副筛孔间的错位量，例如分居于两隔板上的两个圆孔，当两圆孔完全对位时，所形成的总成孔的通过能力最强；而在圆孔错开而使两圆孔交叠时，所形成的总成孔的通过能力减弱，从而通过这种调整，而使进入到磨制箱27内的粉料的最大粒度发生变化。

两隔板中只有一个能够调整时，能够调整的隔板偏置在磨制箱27侧，在于磨制箱27属于静态部件，而锻制箱26属于动态部件，需要考虑锻制箱26与所接合第一隔仓板9间的密封，这种密封属于动密封。若第一隔仓板9属于可调件，不可避免的，运动的锻制箱26会对其产生摩擦力，可能使第一隔仓板9移位，而需要为第一隔仓板9提供更加可靠的锁合结构。

进一步地，两隔板均安装在磨辊箱27的前端，相对固定设置的磨辊箱27，适于配置可调结构。

在一些实施例中，磨辊箱27的前端中心设有圆柱形的凸台，两隔板通过阻尼套套装在凸台上，阻尼套的阻尼力需大于锻制箱26旋转而对与其接合的第一隔仓板9的摩擦力。阻尼套可以是橡胶套，使两隔板与凸台间的配合形似过盈配合。

此外，隔板与凸台间也可以形成间隙配合，间隙配合也属于紧配合，能够产生足够大的结合力。

相应地，两隔板的一侧设有操作手柄，如图3所示的第一手柄31和第二手柄28。

图3中，磨制箱27的壳体前端相对较长，两隔板恰好纳入到壳体前端，在壳体前端侧面开侧孔，侧孔为长形孔，如图3中所示的第二过孔29和第一过孔30，两操作手柄从相应过孔穿出，方便操作人员调整。

进一步地，磨辊箱27上在设有操作手柄的位置一侧设有标尺，这里“侧”为前侧或者后侧。

图2和图3中，所述机架包括一底座板23和在底座板23前端设置的前座板1和设置在底座板23后端的后座板18。

其中，锻制箱26的前端通过轴承8支承在前座板1上，后端通过轴承（图中未示出）支承在所述凸台上。

图2中，锻制电机24安装在磨制箱27上，在前述的结构中已经述及，进一步地，在图2中锻制电机24与锻制箱26间的驱动机构为齿轮传动机构，该齿轮传动机构包括：

输出齿轮25，安装在锻制电机24的输出轴上；

齿圈11，套装在锻制箱26上并与所述输出齿轮25啮合。

在一些实施例中，锻制箱26的侧面开有侧窗板，以用于投放钢锻或陶瓷锻，一方面根据物料调整钢锻或者陶瓷锻的规格。

在图1所示的结构中，所述磨辊转子包括：

轮毂，套装于所述转轴7并与转轴7间键连接；

保持架12，在轮毂的两端各设有一个，保持架12上以轮毂轴线为轴环形阵列有固定孔；

磨辊轴，两端安装在相应端的固定孔上；

磨辊14，套装在所述磨辊轴上。

在一些实施例中，所述磨辊轴为磨辊销轴15；

相应地，所述固定孔为磨辊销孔；

磨辊销轴15与磨辊销孔间的连接为过盈连接，可以方便的更换磨辊14。

Claims (10)

1.一种粉体制备研磨机，其特征在于，包括：

机架，为卧式结构；

锻制箱，通过轴承安装在机架的前部，且锻制箱的前端设有进料口，锻制箱内盛装有钢锻或陶瓷锻；

锻制电机，输出驱动所述锻制箱旋转；

磨辊箱，固定安装在机架的后部，并在前后方向上承接于锻制箱后端，磨辊箱的后部设有出料口；

磨辊转子，通过轴承安装在磨辊箱内，磨辊转子的转轴自磨辊箱的后端穿出；以及

磨辊电机，固定安装在机架上，并与穿出的所述转轴连接；

其中，磨辊箱与锻制箱间设有隔板，隔板上开有筛孔；前述的前端与后端构成卧式结构所卧方向的两端。

2.根据权利要求1所述的粉体制备研磨机，其特征在于，所述隔板为双隔板，双隔板上对位地开有副筛孔；

一隔板或两隔板具有转角调整结构，以调整包含于两隔板上所对位副筛孔间的错位量。

3.根据权利要求2所述的粉体制备研磨机，其特征在于，两隔板均安装在磨辊箱的前端；

相应地，磨辊箱的前端中心设有圆柱形的凸台，两隔板通过阻尼套套装在凸台上；

两隔板的一侧设有操作手柄。

4.根据权利要求3所述的粉体制备研磨机，其特征在于，磨辊箱上在设有操作手柄的位置一侧设有标尺。

5.根据权利要求3或4所述的粉体制备研磨机，其特征在于，所述机架包括一底座板和在底座板前端设置前座板和设置在底座板后端的后座板；

锻制箱的前端通过轴承支承在前座板上，后端通过轴承支承在所述凸台上。

6.根据权利要求5所述的粉体制备研磨机，其特征在于，锻制电机安装在磨制箱上；

锻制电机与锻制箱间的驱动机构为齿轮传动机构，该齿轮传动机构包括：

输出齿轮，安装在锻制电机的输出轴上；

齿圈，套装在锻制箱上并与所述输出齿轮啮合。

7.根据权利要求1所述的粉体制备研磨机，其特征在于，锻制箱的进料口位于锻制箱前端盖的中心。

8.根据权利要求1或7所述的粉体制备研磨机，其特征在于，锻制箱的侧面开有侧窗板，以用于投放钢锻或陶瓷锻。

9.根据权利要求1所述的粉体制备研磨机，其特征在于，所述磨辊转子包括：

轮毂，套装于所述转轴并与转轴间键连接；

保持架，在轮毂的两端各设有一个，保持架上以轮毂轴线为轴环形阵列有固定孔；

磨辊轴，两端安装在相应端的固定孔上；

磨辊，套装在所述磨辊轴上。

10.根据权利要求9所述的粉体制备研磨机，其特征在于，所述磨辊轴为磨辊销轴；

相应地，所述固定孔为磨辊销孔；

磨辊销轴与磨辊销孔间的连接为过盈连接。

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