CN111822107A - 一种介质研磨机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种介质研磨机，包括物料入口端、物料出口端、以及设置在所述物料入口端和所述物料出口端之间的研磨区和分级区，其中所述研磨区和分级区直接连通形成磨粉室，所述磨粉室内设置有筒状转子和分级件，其中分级件设置在筒状转子的筒体中；所述分级件的外周与所述筒状转子的内周之间的空间为分级区，筒状转子与固定外壳之间的空间为研磨区，磨机运行时，利用筒状转子与分级件的配合，使得进入分级区的研磨介质得以及时分离，进而有利于合格粉体及时分选输出，研磨介质通过筒状转子的旋转获得高的冲击动能，提高研磨介质冲击研磨的效果，其中，磨粉室内的研磨介质在磨粉区和分级区往复循环工作。

Description

一种介质研磨机及其工作方法

技术领域

本发明涉及研磨粉碎、打散分级、自洁清理等领域，例如涉及一种介质研磨机及其工作方法。

背景技术

随着对粉体细度、分级精度要求的越来越高，通过研磨介质在超细粉加工中的应用，其研磨效果优势明显，尤其是对质量较轻、韧性强、含纤维的生物质物料，如黄芪、灵芝、小蓟等，通过高速的冲击磨、气流磨等都很难获得细度较高的理想粉体，实践证明通过研磨介质施加冲击力和研磨力、更有利于此类物料的研磨粉碎，从而获得理想细度的粉体。

在以研磨介质进行磨粉的超细粉研磨设备中，其中具有代表性的是球磨机、振动磨、砂磨机，三者由于工作方法的不同，应用于各自不同的领域，球磨机是利用研磨介质球的抛射运动，对物料实现冲击研磨，如球磨机转速过高、离心力过大，研磨介质球不能在最佳高度抛射，影响对物料的研磨效果，因而其转速不宜太高，加工超细粉时，研磨介质球尺寸需要随研磨细度的提高而减小，因而在转速受限，研磨介质球尺寸较小的情况下，研磨介质球抛射的冲击力较小，磨粉效率降低、且粉体细度不易控制；振动磨同样存在着磨粉效率较低、温升高、不能连续生产且粉体细度不易控制的问题；砂磨机又叫珠磨机是典型的湿法介质研磨，现有砂磨机普遍存在研磨介质易堵塞出料口，导致研磨出料口处压力、温度升高，研磨介质不能及时得到疏导分散，设备部件易磨损等问题。

发明内容

本发明公开了一种介质研磨机，包括物料入口端、物料出口端、以及设置在所述物料入口端和所述物料出口端之间的研磨区和分级区，其中所述研磨区和分级区直接连通形成磨粉室，所述磨粉室内设置有筒状转子和分级件，其中分级件设置在筒状转子的筒体中；所述分级件的外周与所述筒状转子的内周之间的空间为分级区，筒状转子与固定外壳之间的空间为研磨区，磨机运行时，利用筒状转子与分级件的配合，使得进入分级区的研磨介质得以及时分离，进而有利于合格粉体及时分选输出，研磨介质通过筒状转子的旋转获得高的冲击动能，提高研磨介质冲击研磨的效果，其中，磨粉室内的研磨介质在磨粉区和分级区往复循环工作。

实施例提供了以空气为流动介质的负压环境中，进行连续的干法研磨，可获得超细的理想粉体，简化物料超细粉研磨的工艺、提高粉体品质。

实施例提供了一种介质研磨机的筒状转子，所述筒状转子至少是由与动力盘近乎同轴且沿轴向分布的至少一个中空壳体部，以及与设置在动力盘与中空壳体部之间的复数个离心导向部构成。

所述的筒状转子的离心导向部，设置在动力盘和中空壳体部之间、或设置在中空壳体部与中空壳体部之间、或所述两种离心导向部设置情况的组合。

所述的一种介质研磨机，其中所述的筒状转子的离心导向部，与中空壳体部为刚性的固定连接或为能绕轴线转动的活动连接。

所述的磨机转子的离心导向部呈叶片状、圆柱状、叶轮状、或齿轮状。

所述的一种介质研磨机的研磨介质为形状、尺寸不同的陶瓷、金属、塑料、玻璃、橡胶类材料，其中优选的为：形状呈球形的耐磨陶瓷材料。

所述的一种介质研磨机，研磨介质由物料入口端进入研磨室，或由磨粉室的任一位置利用流体压力进入磨粉室。

所述筒状转子末端中空壳体部的中空部为筒状转子的开口端。

优选的组成研磨区的固定外壳的内经，沿研磨介质流动方向呈扩大的喇叭状，利于研磨介质的流动循环。

一实施例还提供了一种介质研磨机的工作方法，其中，采用上述任一种介质研磨机实施，所述方法包括：

A、分级件设置在所述筒状转子中，其中，所述分级件的外周与所述筒状转子的内周之间的空间构成分级区；

B、启动所述筒状转子、分级件，使研磨介质由所述筒状磨粉转子的开口端进入到所述分级区；

C、所述筒状转子高速旋转，使进入所述分级区的研磨介质被所述分级件分离出来，其中，当研磨介质靠近筒状转子，被所述筒状转子强大的离心力所俘获，并经过所述离心导向部到达筒状转子外侧的研磨区，其中研磨介质因离心加速，获得较强的冲击动能，实现对物料的磨粉效果；

D、研磨介质在流体压力的助推下，经研磨区进入筒状转子的开口端，进入所述的分级区，依次往复循环。

附图说明

图1是实施例一提供的移除部分离心导向部后筒状转子的结构示意图。

图2是实施例一图1的俯视图。

图3是实施例一筒状转子另一视角的结构示意图。

图4是一实施例中移除部分离心导向部后，筒状转子中呈齿轮状的离心导向部。

图5是图4实施例的筒状转子另一视角的结构示意图。

图6是实施例二的筒状转子的结构示意图。

图7是实施例二提供的筒状转子另一角度的结构示意图。

图8是一实施例提供的一种研磨介质循环工作的磨机运动的示意图，A向为筒状转子旋转方向。

图中：1：中空壳体部；2：动力座；3：离心导向部； 4：分级件；5：筒状转子开口端，6固定外壳。

具体实施方式

实施例一

图1、图2、图3是本实施例的移除部分离心导向部3后的筒状转子结构示意图，该筒状转子能实现连续分级，本实施例中的筒状转子的中空壳体部1与动力座2近乎同轴且沿轴向分布，多个离心导向部3设置在中空壳体部1与动力座2之间，离心导向部3能绕轴线转动，动力座2由动力轴获得动力，驱动筒状转子转动，分级件4悬置在由中空壳体部1、离心导向部3、动力座2形成的筒状转子内，形成分级区；筒状转子旋转时，研磨介质在筒状转子旋转作用下，获得很高的离心加速度。

所述分级件4的外周与所述行星筒状转子的内周之间的空间构成分级区。所述的离心导向部3呈圆柱状,并以所述筒状转子轴线为中心，均匀周向分布。

本实施例提供的筒状转子在实现了研磨介质和物料颗粒进入分级区后，在筒状转子和分级件4的旋转作用下得以充分分散，而后迅速参与分级，分级件4所选的合格粉体在气体压力的作用下，被输送出粉碎设备外；其中，研磨介质和粗颗粒被分级件4分离出来后在筒状转子运动产生的离心力作用下迅速离开分级区，使得气流通畅，有利于细颗粒随气流通过分级件4进行分选，实现快速分级的同时，气流畅通，有利于把加工物料过程中产生的热量带走，从而使得设备内的温度保持较低的温升，对于质量较轻、含纤维韧性强的生物质物料、部分含糖、含油等热敏性物料的超微粉加工具有优势。

工作时，筒状转子高速旋转，在气体压力作用下，研磨介质和物料在研磨区内磨碎，由筒状转子的开口段5进入筒状转子的筒体内，经分级件4分选后的研磨介质和物料粗颗粒，被筒状转子强大的离心力所俘获，并在筒状转子的运动下返回筒状转子外的研磨区，获得高的离心加速度，到达所述的研磨区实现了研磨介质对物料的冲击和研磨，这种在研磨介质作用下物料粉体一经分散就迅速参与分级，而后又迅速离开分级区，能保持分级的连续性。

由于所述筒状转子高速旋转形成的离心力极其强大，如φ250mm的水平转子以2450r/min的转速旋转时，离心导向部在工作过程中所产生的离心加速度是重力加速度的1000多倍，强大的离心力迅速的分离分级区内的研磨介质和粗颗粒物料，同时也使研磨介质和物料粗颗粒获得了强大的离心加速度，以极高的速度抛射向筒状转子外部的磨粉区，与粉碎室内的物料形成的碰撞和冲击显著提高了磨粉效果。

本实施例还提供了一种介质研磨机的工作方法，该方法采用上述的介质研磨机实施，该方法包括：

S10将分级轮悬置在所述筒状转子中，其中，所述分级轮的外周与所述筒状转子的内周之间的空间构成分级区；

S20其中，启动所述筒状转子、分级件，使研磨介质由所述筒状磨粉转子的开口端进入到所述分级区；

S30驱动所述筒状转子高速旋转，以使进入所述分级区的研磨介质被所述分级件分离出来，其中，当研磨介质靠近筒状转子，被所述筒状转子的离心力所俘获，并通过所述离心导向部到达所述筒状转子的外侧，合格颗粒经分级件排出；其中研磨介质因离心加速，同返回的粗颗粒都获得较强的冲击、研磨力，实现对磨粉区内物料的冲击研磨效果；

S40 研磨介质在气流的助推下，经过磨粉区，经过筒状转子的开口端，进入所述的分级区，依次往复循环。

本实施例的提供的一种介质研磨机，通过对分级件4转速的调节，能连续快速分级，物料在分级区内被研磨介质打散、分级、输送同时，进入由行星筒状转子和分级件4所组成分级区的研磨介质和物料粗颗粒，以及由分级叶件4分离出的研磨介质和物料粗颗粒，经本实施例的筒状转子快速高效返回磨粉区，气流通畅、大流量保持低温升的情况下使得合格颗粒经分级轮分选输出，实现连续分级。

实施例二

在实施例一基础上，本实施例的筒状转子的结构如图6和图7所示，在本实施例中的动力盘盘面的一侧有两件中空壳体部1，两组离心导向部3分别设置在动力盘2与中空壳体部1之间、中空壳体部1与中空壳体部1之间，这种多层离心导向部3空间分布结构，可提高筒状转子结构的稳定性，降低制造难度。

图7是筒状转子的两组离心导向部3的组合件结构示意图。

本实施例提供了筒状转子的离心导向部3为组合件，能绕轴线转动，离心导向部3是由离心导向转轴、离心导向部耐磨部，离心导向体构成的组合件，离心导向部外壳耐磨层采用高耐磨耐的金属、陶瓷材料；耐磨的行星体外壳可提高离心导向部3的使用寿命，运转时，提高行星棍对物料研磨、碾压的适应性；这种组合的结构，可发挥不同材料的各自优势，降低制造成本，提高对物料加工的性能。

本实施例中的介质研磨机的工作方法及作用参考实施一，在此不再一一赘述。

实施例三

在实施例一、实施例二的基础上，在所述磨粉区和分级区直接连通形成磨粉室内有研磨介质，工作时，行星筒状转子和分级件高速旋转，研磨介质在离心力作用下与离心导向部产生正压力的相互滚动，并经离心导向部加速到达研磨区，物料由行星筒状转子的开口端进入分级区内，经分级件分选后研磨介质和粗颗粒，在离心力和重力、研磨介质和离心导向部的复合运动产生的研磨力作用下，被迅速磨碎分离，能保持低温升条件下分级的连续性；适合例如灵芝、灵芝孢子类常规磨粉设备难加工的物料；研磨介质在磨粉机内的循环流动，在实现物料的研磨的同时，在分级区也可实现对物料粉体的充分分散，利于物料的分选，研磨介质在研磨区的运动循环，对粘贴磨机内壁上物料的研磨冲击，可实现磨机的自洁清理；研磨介质一般用耐磨陶瓷材料，或用金属、塑料、玻璃、橡胶类材料；研磨介质根据所加工物料的性质以及需要实现的应用效果进行选定。

本实施例中的行星筒状转子的工作方法及作用参考实施例一，在此不再一一赘述。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依次限制本发明的保护范围，凡依本发明的方法、结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明保护范围内。

Claims (8)

1.一种介质研磨机，其特征在于，包括物料入口端、物料出口端、以及设置在所述物料入口端和所述物料出口端之间的研磨区和分级区，其中所述研磨区和分级区直接连通形成磨粉室，所述磨粉室内设置有筒状转子和分级件，分级件在筒状转子的筒体中, 所述筒状转子至少是由与动力盘近乎同轴且沿轴向分布的至少一个中空壳体部，以及与其中设置在动力盘与中空壳体部之间的复数个离心导向部构成，工作时，磨粉室中的研磨介质在研磨区和分级区往复循环。

2.根据权利要求1所述的一种介质研磨机，其特征在于，所述的筒状转子的离心导向部，设置在动力盘和中空壳体部之间、或设置在中空壳体部与中空壳体部之间、或所述两种离心导向部设置情况的组合。

3.根据权利要求2所述的一种介质研磨机，其特征在于，其中所述的筒状转子的离心导向部，与中空壳体部为刚性的固定连接或转动的活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种介质研磨机，其特征在于，所述的筒状转子的离心导向部呈叶片状、圆柱状、叶轮状、或齿轮状。

5.根据权利要求1所述的一种介质研磨机，其特征在于，所述的研磨介质为形状不同的陶瓷、金属、塑料、玻璃、橡胶类材料，其中优选的为形状呈球形的耐磨陶瓷材料。

6.根据权利要求1所述的一种介质研磨机，其特征在于，研磨介质由物料入口端进入研磨室，或由磨粉室的任一位置利用流体压力进入磨粉室。

7.根据权利要求1所述的一种介质研磨机，其特征在于，组成研磨区的固定外壳的内经，沿研磨介质流动方向呈扩大的喇叭状，利于研磨介质的流动循环。

8.根据权利要求1所述的一种介质研磨机，其特征在于，包括其工作方法的具体步骤为：

A、分级件设置在所述筒状转子中，其中，所述分级件的外周与所述筒状转子的内周之间的空间构成分级区；

B、启动所述筒状转子、分级件，使研磨介质由所述筒状磨粉转子的开口端进入到所述分级区；

C、所述筒状转子高速旋转，使进入所述分级区的研磨介质被所述分级件分离出来，其中，当研磨介质靠近筒状转子，被所述筒状转子强大的离心力所俘获，并经过所述离心导向部到达筒状转子外侧的研磨区，其中研磨介质因离心加速，获得较强的冲击动能，实现对物料的磨粉效果；

D、研磨介质在流体压力的助推下，经研磨区进入筒状转子的开口端，进入所述的分级区，依次往复循环。

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