CN111678353B - 一种搅拌器及具有该搅拌器的熔炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种搅拌器及具有该搅拌器的熔炉，包括行走支架、驱动电机、传动结构和搅拌桨，所述驱动电机设置在所述行走支架上，所述驱动电机的输出轴通过传动结构与所述搅拌桨连接，驱动所述搅拌桨转动，所述行走支架的两侧分别设有第一行走轮和第二行走轮，所述驱动电机的输出轴通过传动结构与所述第一行走轮和第二行走轮分别连接，驱动所述第一行走轮和第二行走轮同步转动，并带动所述行走支架及设于所述行走支架上的搅拌桨水平移动。通过设置驱动电机控制两个行走轮在导轨上转动，从而带动行走支架在熔炉内行走，进而使熔炉内都可以搅拌到，使搅拌更均匀彻底。

Description

一种搅拌器及具有该搅拌器的熔炉

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，特别涉及一种搅拌器及具有该搅拌器的熔炉。

背景技术

高纯铝具有良好的延展性，通常可以碾压成极薄的铝箔或极细的铝丝，目前使用机械碾压可以制作达到厚度为0.4微米的独立铝箔，而电沉积则可制作厚度达到7.5纳米的铝膜，该铝膜须依附在塑料基膜上，高纯铝具有低的变形抗力、高的电导率及良好的塑性等性能，主要被应用于科学研究、电子工业、化学工业及制造高纯合金、激光材料及一些其他特殊用途。

我国是铝制品的生产和消费大国，然而，我国的铝土矿资源却很匮乏，目前铝土矿可开采年限不足30年。因此，不断扩大的市场需求与相对贫乏的铝矿资源已成为我国铝业未来发展的瓶颈环节，这一矛盾促进了中国再生铝工业的迅速发展。采用废铝生产高品质再生铝，是我国铝工业发展的重要环节。

现有技术中，对废铝进行回收时，首先要去除废铝中的杂质和水分，然后将经初步筛选后的废铝装入熔炉内熔化并搅拌，去除熔渣以及其他与铝混合在一起的金属，再进一步对铝液进行提纯，但是现有废铝熔化的过程主要是将一部分废铝倒入到熔炉中，然后等废铝融化后，用钢制的搅拌勺进行人工搅拌十几分钟，再加入一部分废铝进行融化，再搅拌，由于熔炉内温度很高(通常在750-800摄氏度左右)，这样就使得工人的作业环境恶劣且劳动强度大，现有技术中虽然也有些熔炉内安装了搅拌桨进行搅拌，但搅拌桨通过电机驱动旋转，只能针对一些圆桶状的熔炉，而对一些长方体的熔炉，尤其是横截面为长方体的熔炉，其搅拌的效果有限，因此，现有的长方体熔炉还存在一定的改进空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够水平移动的搅拌器，能够定期对熔炉内的铝液进行搅拌，降低劳动强度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种搅拌器，包括行走支架、驱动电机、传动结构和搅拌桨，所述驱动电机设置(固定)在所述行走支架上，(所述驱动电机能够跟随所述行走支架同步水平移动)所述驱动电机的输出轴通过传动结构与所述搅拌桨连接，驱动所述搅拌桨转动，所述行走支架的两侧分别设有第一行走轮和第二行走轮，所述驱动电机的输出轴通过传动结构与所述第一行走轮和第二行走轮分别连接，驱动所述第一行走轮和第二行走轮同步转动，并带动所述行走支架及设于所述行走支架上的搅拌桨水平移动。

作为优选，所述传动结构包括套设于所述驱动电机输出轴外侧的第一主传动轮和与所述第一主传动轮啮合的第一从动轮，所述第一从动轮的中心设有搅拌轴，所述搅拌轴纵向延伸，所述搅拌轴与所述第一从动轮同步转动，并能够沿所述第一从动轮上下运动，所述搅拌轴的底部连接有搅拌桨。

作为优选，所述传动结构还包括均为伞齿轮的第二主传动轮、第二从动轮、第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第二主传动轮套设于所述驱动电机的输出轴外侧，与所述输出轴同步转动，所述第二从动轮套设于所述搅拌轴的外侧，与所述搅拌轴同步转动，进而与所述第二主传动轮反向转动，所述搅拌轴能够沿所述第二从动齿轮上下运动，所述第一传动齿轮与所述第二主传动轮啮合，并通过与第一传动齿轮同心设置的第一水平连接件带动所述第一行走轮转动，所述第二传动齿轮与所述第二从动轮啮合，并通过与所述第二传动齿轮同心设置的第二水平连接件带动所述第二行走轮转动。

作为优选，所述行走支架包括水平设置的第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一水平连接件和所述第二水平连接件均为空心管状结构，所述第一水平连接件的两端分别与所述第一传动齿轮和所述第一行走轮固定，将固定连接并且同中心轴的第一传动齿轮、第一水平连接件以及第一行走轮套设于所述第一支撑杆的外侧，并且能够绕所述第一支撑杆转动，所述第二水平连接件的两端分别与所述第二传动齿轮和所述第二行走轮固定，将固定连接并且同中心轴的第二传动齿轮、第二水平连接件以及第二行走轮套设于所述第二支撑杆的外侧，并且能够绕所述第二支撑杆转动。

作为优选，所述第一行走轮和所述第二行走轮分别位于所述搅拌轴的两侧，并且沿所述搅拌轴的中心轴呈对称设置。

作为优选，所述行走支架的底部中心位置设(固定)有沿纵向延伸的固定套，所述搅拌轴插装于所述固定套内，并且与所述固定套螺纹连接，所述驱动电机工作时，能够带动所述搅拌轴在所述固定套内转动，进而带动所述搅拌桨向上运动或者向下运动。

作为优选，所述搅拌桨包括多个，每个所述搅拌桨均包括连接部和搅拌部，所述搅拌轴的底端设有多个水平放射状分布的连接杆，所述搅拌桨的连接部与所述连接杆连接。

作为优选，所述固定套的外侧设有齿结构，所述连接部的上端设(固定)有第三传动齿轮，所述第三传动齿轮与所述固定套外侧的齿结构啮合，所述连接杆的外侧端设有转动孔，所述搅拌桨的连接部插入位于所述转动孔内，并能够在所述转动孔内转动，所述驱动电机工作时，所述搅拌轴带动所述搅拌桨绕所述搅拌轴的中心轴转动，同时所述搅拌桨还能够绕自身的中心轴转动。

作为优选，所述行走支架上还设有连接套筒，所述第一从动轮和所述第二从动轮与所述连接套筒同中心轴并且固定连接，所述连接套筒的顶端与所述行走支架通过轴承转动连接，所述搅拌轴能够插装于所述连接套筒内沿所述连接套筒上下移动，并且所述搅拌轴与所述第一从动轮、所述第二从动轮以及所述连接套筒中的至少一个通过键和键槽连接。

一种具有搅拌器的熔炉，包括壳体和设置于所述壳体内的上述的搅拌器，所述壳体的内侧壁于行走支架的两侧设有导轨，所述行走轮在所述导轨上滚动带动所述行走支架水平移动；所述壳体的底部呈倾斜设置，其较低的一侧设有出料口，所述出料口位置设有密封门板。

与现有技术相比，本发明的搅拌器及具有搅拌器的熔炉的优点在于，

(1)通过设置驱动电机控制两个行走轮在导轨上转动，从而带动行走支架在熔炉内行走，进而使熔炉内都可以搅拌到，使搅拌更均匀彻底；

(2)搅拌桨在水平行走和绕搅拌轴转动的同时，还可以自转，能够进一步的提高熔炉内物料的搅拌均匀性；

(3)搅拌桨上下移动的速度与行走支架的移动速度和壳体倾斜设置的底部相适配，从而保证壳体的底部也能够搅拌到；

(4)整个熔炉通过一个驱动电机驱动，避免了过多动力源对空间的占用和浪费，还能够有效的节约成本。

附图说明

图1为本实施例中具有搅拌器的熔炉的结构示意图一；

图2为本实施例中具有搅拌器的熔炉的结构示意图二；

图3为本实施例中行走支架及搅拌器的结构示意图；

图4为本实施例中行走支架的结构示意图；

图5为本实施例中行走支架及搅拌器的的剖面示意图。

图中，1、行走支架；11、第一支撑杆；12、第二支撑杆；2、驱动电机；21、输出轴；3、传动结构；31、第一主传动轮；32、第一从动轮；33、第二主传动轮；34、第二从动轮；35、第一传动齿轮；36、第二传动齿轮；37、连接套筒；4、搅拌桨；41、连接部；42、搅拌部；43、第三传动齿轮；5、搅拌轴；51、连接杆；52、键槽；6、第一行走轮；61、第一水平连接件；7、第二行走轮；71、第二水平连接件；8、固定套；9、壳体；91、导轨；92、密封门板。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

一种具有搅拌器的熔炉，结合图1-5所示，包括壳体9和设置于壳体9内的搅拌器，壳体9的横截面为矩形，壳体9相对的两侧内壁上设有导轨91，导轨91沿壳体9的长度方向延伸。壳体9设有进料口、出料口和出液口，并且壳体9的底部呈倾斜设置。其中进料口设置于壳体9的上方，用于将废铝投放至熔炉中，出液口位于壳体9底部较高的一侧，通过导料管将熔融的铝液引导至下一道工序的提纯炉中，壳体9的出料口位于壳体9底部较低的一侧，用于清理熔融后残存的熔渣和其他固态金属，并且出料口位置设有密封门板92。

搅拌器，包括行走支架1、驱动电机2、传动结构3和搅拌桨4，其中驱动电机2为伺服电机，驱动电机2固定在行走支架1上，驱动电机2能够跟随行走支架1同步水平移动，驱动电机2的输出轴21通过传动结构3与搅拌桨4连接，驱动搅拌桨4转动，行走支架1的两侧分别设有第一行走轮6和第二行走轮7，驱动电机2的输出轴21通过传动结构3与第一行走轮6和第二行走轮7分别连接，驱动第一行走轮6和第二行走轮7同步转动，并带动行走支架1及设于行走支架1上的搅拌桨4水平移动。其中导轨91的上表面类似于铁轨结构设置，行走轮的外表面设置有齿结构，通过齿结构与导轨91的上表面啮合行走，从而带动行走支架1在导轨91上水平移动。

传动结构3包括套设于驱动电机2输出轴21外侧的第一主传动轮31和与第一主传动轮31啮合的第一从动轮32，第一从动轮32的中心设有搅拌轴5，搅拌轴5纵向延伸，搅拌轴5与第一从动轮32同步转动，并能够沿第一从动轮32上下运动，搅拌轴5的底部连接有搅拌桨4。

传动结构3还包括均为伞齿轮的第二主传动轮33、第二从动轮34、第一传动齿轮35和第二传动齿轮36，第二主传动轮33套设于驱动电机2的输出轴21外侧，与输出轴21同步转动，第二从动轮34套设于搅拌轴5的外侧，与搅拌轴5同步转动，进而与第二主传动轮33反向转动，搅拌轴5能够沿第二从动齿轮上下运动，第一传动齿轮35与第二主传动轮33啮合，并通过与第一传动齿轮35同心设置的第一水平连接件61带动第一行走轮6转动，第二传动齿轮36与第二从动轮34啮合，并通过与第二传动齿轮36同心设置的第二水平连接件71带动第二行走轮7转动。其中第二主传动轮33位于第一主传动轮31的上方，第二从动轮34位于第一从动轮32的上方。

行走支架1包括水平设置的第一支撑杆11和第二支撑杆12，第一水平连接件61和第二水平连接件71均为空心管状结构，第一水平连接件61的两端分别与第一传动齿轮35和第一行走轮6固定，将固定连接并且同中心轴的第一传动齿轮35、第一水平连接件61以及第一行走轮6套设于第一支撑杆11的外侧，并且与第一支撑杆11之间通过轴承连接，使其能够绕第一支撑杆11转动，第二水平连接件71的两端分别与第二传动齿轮36和第二行走轮7固定，将固定连接并且同中心轴的第二传动齿轮36、第二水平连接件71以及第二行走轮7套设于第二支撑杆12的外侧，并且与第二支撑杆12之间通过轴承连接，使其能够绕第二支撑杆12转动。

第一行走轮6和第二行走轮7分别位于搅拌轴5的两侧，并且沿搅拌轴5的中心轴呈对称设置，从而使搅拌桨4保持位于壳体9延伸方向的中心位置，以保证搅拌效果更好。

行走支架1的底部中心位置固定有沿纵向延伸的固定套8，搅拌轴5插装于固定套8内，并且与固定套8螺纹连接，驱动电机2工作时，能够带动搅拌轴5在固定套8内转动，通过驱动电机2的转动方向调整进而带动搅拌桨4向上运动或者向下运动。

搅拌桨4包括多个，每个搅拌桨4均包括连接部41和搅拌部42，搅拌轴5的底端设有多个水平放射状分布的连接杆51，搅拌桨4的连接部41与连接杆51连接。

固定套8的外侧设有齿结构，连接部41的上端固定有第三传动齿轮43，第三传动齿轮43与固定套8外侧的齿结构啮合，连接杆51的外侧端设有转动孔，搅拌桨4的连接部41插入位于转动孔内，能够在转动孔内转动并能够在转动孔内上下移动，驱动电机2工作时，搅拌轴5带动搅拌桨4绕搅拌轴5的中心轴转动，同时搅拌桨4还能够绕自身的中心轴转动。固定套8的纵向长度大于第三传动齿轮43的厚度，在电机工作时，第三传动齿轮43会沿固定套8的外表面转动，并上下移动。

行走支架1上还设有连接套筒37，第一从动轮32和第二从动轮34与连接套筒37同中心轴并且固定连接，连接套筒37的顶端与行走支架1通过轴承转动连接，搅拌轴5能够插装于连接套筒37内沿连接套筒37上下移动，并且搅拌轴5与第一从动轮32、第二从动轮34以及连接套筒37中的至少一个通过键和键槽52连接，其中键槽52设置在搅拌轴5上，并且键固定在第一从动轮的内孔侧壁，从而使第一从动轮32、第二从动轮34、连接套筒37以及搅拌轴5能够同步转动。

优选的，行走支架1在水平移动时，搅拌轴5会向下运动，其向下运动的速度与行走支架1的水平移动速度以及壳体9底部的斜面相适应，在行走支架1反向移动时，搅拌轴5向上运动。

工况描述：

初始状态时，行走支架1及搅拌器均位于熔炉底部斜面较高一侧的上方，驱动电机2启动，驱动电机2的输出轴21正向转动，带动第一主动轮和第二主动轮正向转动，从而使与第一主动轮啮合的第一从动轮32反向转动，并使与第一从动轮32连接的第二从动轮34反向转动，由于与第二主动轮啮合的第一传动齿轮35位于第二主动齿轮的左侧，而与第二从动齿轮啮合的第二传动齿轮36位于第二从动齿轮的右侧，从而实现第一传动齿轮35和第二传动齿轮36同向转动，进而带动第一行走轮6和第二行走轮7同向转动，使得行走支架1能够向着底部斜面较低的一侧移动。同时，第一从动轮32转动时，搅拌轴5跟随第一从动轮32转动，但由于与搅拌轴5螺纹连接的固定套8是与行走支架1固定连接的，搅拌轴5相对于固定套8转动时，搅拌轴5会带动搅拌桨4沿固定套8向下移动，并且向下移动的速度与行走支架的的行走速度及壳体9底部的斜面相适应，搅拌轴5转动时带动第三传动齿轮43转动，又由于第三传动齿轮43与固定套8啮合，搅拌轴5转动时会使得第三传动齿轮43围绕固定套8而转动，从而使得搅拌桨4围绕搅拌轴5转动的同时还能够自转，相应的，第三传动齿轮43围绕固定套8转动的同时向下移动。

当行走支架1移动到壳体9底部斜面的最低处时，驱动电机2的输出轴21反向转动，带动第一主动轮和第二主动轮反向转动，从而使与第一主动轮啮合的第一从动轮32正向转动，并使与第一从动轮32连接的第二从动轮34正向转动，从而实现第一传动齿轮35和第二传动齿轮36同向转动，进而带动第一行走轮6和第二行走轮7同向转动，使得行走支架1能够向着底部斜面较高的一侧移动，同时，搅拌轴5转动会带动搅拌桨4沿固定套8向上移动，并且向上移动的速度与行走支架1的移动速度及壳体9底部的斜面相适应，搅拌轴5在向上移动时，搅拌桨4依然围绕搅拌轴5转动并自转，相应的，第三传动齿轮43围绕固定套8转动的同时向上移动，有利于将熔炉内的物质搅拌均匀。

与现有技术相比，本发明的搅拌器及具有搅拌器的熔炉的优点在于，通过设置驱动电机2控制两个行走轮在导轨91上转动，从而带动行走支架1在熔炉内行走，进而使熔炉内都可以搅拌到，使搅拌更均匀彻底。搅拌桨4在水平行走和绕搅拌轴5转动的同时，还可以自转，能够进一步的提高熔炉内物料的搅拌均匀性；搅拌桨4上下移动的速度与行走支架1的移动速度和壳体9倾斜设置的底部相适配，从而保证壳体9的底部也能够搅拌到；整个熔炉通过一个驱动电机2驱动，避免了过多动力源对空间的占用和浪费，还能够有效的节约成本。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种搅拌器，其特征在于：包括行走支架(1)、驱动电机(2)、传动结构(3)和搅拌桨(4)，所述驱动电机(2)设置在所述行走支架(1)上，所述驱动电机(2)的输出轴(21)通过传动结构(3)与所述搅拌桨(4)连接，驱动所述搅拌桨(4)转动，所述行走支架(1)的两侧分别设有第一行走轮(6)和第二行走轮(7)，所述驱动电机(2)的输出轴(21)通过传动结构(3)与所述第一行走轮(6)和第二行走轮(7)分别连接，驱动所述第一行走轮(6)和第二行走轮(7)同步转动，并带动所述行走支架(1)及设于所述行走支架(1)上的搅拌桨(4)水平移动；

所述传动结构(3)包括套设于所述输出轴(21)外侧的第一主传动轮(31)和与所述第一主传动轮(31)啮合的第一从动轮(32)，所述第一从动轮(32)的中心设有搅拌轴(5)，所述搅拌轴(5)纵向延伸，所述搅拌轴(5)与所述第一从动轮(32)同步转动，所述搅拌轴(5)的底部连接有搅拌桨(4)。

2.根据权利要求1所述的搅拌器，其特征在于：所述传动结构(3)还包括均为伞齿轮的第二主传动轮(33)、第二从动轮(34)、第一传动齿轮(35)和第二传动齿轮(36)，所述第二主传动轮(33)套设于所述输出轴(21)外侧，与所述输出轴(21)同步转动，所述第二从动轮(34)套设于所述搅拌轴(5)的外侧，与所述搅拌轴(5)同步转动，进而与所述第二主传动轮(33)反向转动，所述第一传动齿轮(35)与所述第二主传动轮(33)啮合，并通过与第一传动齿轮(35)同心设置的第一水平连接件(61)带动所述第一行走轮(6)转动，所述第二传动齿轮(36)与所述第二从动轮(34)啮合，并通过与所述第二传动齿轮(36)同心设置的第二水平连接件(71)带动所述第二行走轮(7)转动。

3.根据权利要求2所述的搅拌器，其特征在于：所述行走支架(1)包括水平设置的第一支撑杆(11)和第二支撑杆(12)，所述第一水平连接件(61)和所述第二水平连接件(71)均为空心管状结构，所述第一水平连接件(61)的两端分别与所述第一传动齿轮(35)和所述第一行走轮(6)固定，将固定连接并且同中心轴的第一传动齿轮(35)、第一水平连接件(61)以及第一行走轮(6)套设于所述第一支撑杆(11)的外侧，并且能够绕所述第一支撑杆(11)转动，所述第二水平连接件(71)的两端分别与所述第二传动齿轮(36)和所述第二行走轮(7)固定，将固定连接并且同中心轴的第二传动齿轮(36)、第二水平连接件(71)以及第二行走轮(7)套设于所述第二支撑杆(12)的外侧，并且能够绕所述第二支撑杆(12)转动。

4.根据权利要求2所述的搅拌器，其特征在于：所述第一行走轮(6)和所述第二行走轮(7)分别位于所述搅拌轴(5)的两侧，并且沿所述搅拌轴(5)的中心轴呈对称设置。

5.根据权利要求2所述的搅拌器，其特征在于：所述行走支架(1)的底部中心位置设有沿纵向延伸的固定套(8)，所述搅拌轴(5)插装于所述固定套(8)内，并且与所述固定套(8)螺纹连接，所述驱动电机(2)工作时，能够带动所述搅拌轴(5)在所述固定套(8)内转动，进而带动所述搅拌桨(4)向上运动或者向下运动。

6.根据权利要求5所述的搅拌器，其特征在于：所述搅拌桨(4)包括多个，每个所述搅拌桨(4)均包括连接部(41)和搅拌部(42)，所述搅拌轴(5)的底端设有多个水平放射状分布的连接杆(51)，所述搅拌桨(4)的连接部(41)与所述连接杆(51)连接。

7.根据权利要求6所述的搅拌器，其特征在于：所述固定套(8)的外侧设有齿结构，所述连接部(41)的上端设有第三传动齿轮(43)，所述第三传动齿轮(43)与所述固定套(8)外侧的齿结构啮合，所述连接杆(51)的外侧端设有转动孔，所述搅拌桨(4)的连接部(41)插入位于所述转动孔内，并能够在所述转动孔内转动，所述驱动电机(2)工作时，所述搅拌轴(5)带动所述搅拌桨(4)绕所述搅拌轴(5)的中心轴转动，同时所述搅拌桨(4)还能够绕自身的中心轴转动。

8.根据权利要求2所述的搅拌器，其特征在于：所述行走支架(1)上还设有连接套筒(37)，所述第一从动轮(32)和所述第二从动轮(34)与所述连接套筒(37)同中心轴并且固定连接，所述连接套筒(37)的顶端与所述行走支架(1)通过轴承转动连接，所述搅拌轴(5)能够插装于所述连接套筒(37)内沿所述连接套筒(37)上下移动，并且所述搅拌轴(5)与所述第一从动轮(32)、所述第二从动轮(34)以及所述连接套筒(37)中的至少一个通过键和键槽(52)连接。

9.一种具有搅拌器的熔炉，其特征在于：包括壳体(9)和设置于所述壳体(9)内的如权利要求1-8任一项所述的搅拌器，所述壳体(9)的内侧壁于行走支架(1)的两侧设有导轨(91)，所述行走轮在所述导轨(91)上滚动带动所述行走支架(1)水平移动；所述壳体(9)的底部呈倾斜设置，其较低的一侧设有出料口，所述出料口位置设有密封门板(92)。

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