CN111940295B - 一种材料粉体分级生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种材料粉体分级生产装置，其包括：其包括：机架、下料机构、分级机以及收集器，所述机架中部安装有多个分级机，且多个分级机之间相互串联，所述分级机用于对混合有不同粒径的电极材料进行分级处理；所述下料机构设置在机架前部，且与机架左侧第一个分级机相连通，用于对待分级材料进行初步粉碎以及搅拌等预处理；所述收集器左侧与分级机相连通，右侧设置有高压引风机，所述收集器用于对目标粒径粉体进行收集以及对分级机内的空气进行除尘净化。

Description

一种材料粉体分级生产装置

技术领域

本发明属于分级装置技术领域，具体是一种材料粉体分级生产装置。

背景技术

电极材料顾名思义是用来制造电池电极的材料，而决定电极性能的主要是电极材料的粒径以及同粒径的纯度，因此，需根据实际需求对电极材料进行分级，从而得到不同粒径的材料，而分级过程则是通过分级叶轮的旋转产生的离心力以及负压共同作用完成的，较大的颗粒在离心力的作用下被抛出，而较小的颗粒则从叶轮中部进入下一装置中，然而据调查发现，目前现有的电极材料分级生产装置往往存在以下问题：

1.目前诸多分级叶轮均采用直叶片或者斜叶片，两者的共同点为其叶片表面均为平面，使得分级叶轮中部的流体速度相对较慢，不仅影响分级效率，而且分级精度也偏低；

2.当需要对粉体进行高精度分级时，需要提高分级叶轮的转速，从而使分级粒径更小，然而，提高分级叶轮转速使得更多粉体颗粒因碰撞进入分级叶轮内部，而靠近出料口位置大小不一的颗粒直接进入下一分级机中，影响分级效果，通常会将叶片呈一定倾斜角设置以增加出料口位置的离心力，使得被弹入分级叶轮顶部的颗粒被快速分离甩出分级叶轮外部，一般只有在分级叶轮较高转速的时候才会产生作用，而中低转速则会使符合要求的粉体颗粒无法通过出料口进入下一分级中，具有很大的局限性；

3.一般分级叶轮仅设置有单一的叶片，不能对其内部的粉体颗粒进行二次粉碎的效果，而是要通过单独的粉碎机粉碎后再进行分级，使得生产效率低，增加企业生产成本。

因此，本领域技术人员提供了一种材料粉体分级生产装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种材料粉体分级生产装置，其包括：机架、下料机构、分级机以及收集器，所述机架中部安装有多个分级机，且多个分级机之间相互串联，所述分级机用于对混合有不同粒径的电极材料进行分级处理；

所述下料机构设置在机架前部，且与机架左侧第一个分级机相连通，用于对待分级材料进行初步粉碎以及搅拌等预处理；

所述收集器左侧与分级机相连通，右侧设置有高压引风机，所述收集器用于对目标粒径粉体进行收集以及对分级机内的空气进行除尘净化。

进一步，作为优选，所述分级机包括：驱动电机、分级叶轮以及分级箱体，所述分级叶轮设置在分级箱体内部，且其顶端中部固定连接有转轴，所述转轴延伸至分级箱体外部通过皮带与驱动电机的输出轴相连接；

所述分级箱体的底端开设有出料口，且仅有与下料机构相连通的分级机的出料口与下料机构中的粉碎装置相连通。

进一步，作为优选，所述分级箱体的上半部内壁开设有多条不规则环形槽，且其横截面均向右下方倾斜。

进一步，作为优选，所述分级叶轮包括：上轮盘、下轮盘、传动轴以及叶片，所述上轮盘与下轮盘之间均匀设置有若干个叶片，所述传动轴底端固定在下轮盘中部；

所述叶片沿下轮盘上表面外侧边缘圆周分布，且分别与上轮盘和下轮盘相互垂直；

所述上轮盘的最大直径大于1.5倍下轮盘的最大直径；

所述上轮盘中部为镂空结构，所述下轮盘为封闭结构。

进一步，作为优选，所述下轮盘的内部靠近外圆周设置有固定环，且所述叶片转动连接在固定环上；

所述上轮盘的底部开设有多个弧形滑槽，且所述弧形滑槽分别与每个叶片相对应。

进一步，作为优选，所述叶片由其中部至靠近传动轴一端部分为直板式，其另一部分的横截面为变曲率平滑曲线，且由中部至叶片远离传动轴一端的最短距离逐渐减小。

进一步，作为优选，所述叶片的顶端设置有限压组件，所述限压组件包括：承压杆、弹簧一、弹簧二、滑块以及辅压球，所述滑块通过连杆转动连接在叶片顶端左半部，且其左端固定有弹簧二，所述叶片顶端的右半部开设有容纳腔，所述承压杆转动连接在容纳腔顶部，且，其下端面通过多个弹簧一与容纳槽底端相固定连接，所述承压杆远离滑块的一端转动连接有辅压球；

所述弹簧一和弹簧二均为弧形弹簧，且所述弹簧一均高密度的设置在承压杆靠近辅压球的一端；

所述承压杆初始状态下与上轮盘接触位置为凸起结构。

进一步，作为优选，所述辅压球包括：空心球体以及扭簧，所述空心球体中部贯穿有调节杆，所述调节杆两端分别固定在承压杆上，所述扭簧套接在调节杆外部，且，其两端的扭转臂均固定在空心球体内部；

所述空心球体靠近弹簧一的一侧为橡胶表面，另一侧为光滑表面，且橡胶表面横截面的半径略大于光滑表面横截面的半径。

进一步，作为优选，所述分级叶轮中传动轴的中部还安装有导流风扇；

所述导流风扇的扇叶底部设置有多个破碎刀。

进一步，作为优选，所述破碎刀仅分布在沿导流风扇旋转方向扇叶的后半部；

所述破碎刀采用倒钩形结构，且，其横截面的刀刃方向均沿其所在圆周的切线方向。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本设备中分机叶轮的叶片根部采用直板式以增加叶片强度，其端部为变曲率的曲面，且由叶片中部至端部的距离逐渐减小，使得相邻两个叶片之间的由端部至根部的距离呈缩小趋势，在工作时，使分级叶轮进气的质量更大，从而使得空气流入叶轮内部的动量变大，流速更快，进而提高分级效率；

2.分级叶轮中的叶片为可调节式，当需要对材料进行高精度分级时，需要提高分级叶轮的转速，当分级叶轮转速超过限定值后，叶片的上端会随着转速的继续增加不断向外张开，以增大靠近出料口位置的离心力，使得被弹入分机叶轮内的较大颗粒被快速分离出去，进而提高分级的纯度；

3.本设备中的分级箱体的内壁设置有多个不规则的弧形槽，以增加颗粒的碰撞面积，同时，在传动轴的中部还设置有导流风扇，增加底部的空气流速，高流速空气带动颗粒与扇叶底部的破碎刀发生碰撞，对材料颗粒进行二次粉碎，进而提高分级效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明中分级叶轮的立体结构示意图；

图4为本发明中分级叶轮的剖面结构示意图；

图5为图4的A处放大结构示意图；

图6为图5的B处放大结构示意图；

图7为分级叶轮中导流风扇的结构示意图；

图8为分级叶轮中叶片偏转时的结构示意图；

图中：1、机架；2、下料机构；3、分级机；301、驱动电机；302、分级箱体；4、收集器；5、高压引风机；6、分级叶轮；601、上轮盘；602、下轮盘；603、传动轴；604、叶片；7、限压组件；701、承压杆；702、弹簧一；703、弹簧二；704、滑块；8、辅压球；801、空心球体；802、扭簧；9、导流风扇；901、破碎刀。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施例中，一种材料粉体分级生产装置，其包括：机架1、下料机构2、分级机3以及收集器4，所述机架1中部安装有多个分级机3，且多个分级机3之间相互串联，所述分级机3用于对混合有不同粒径的电极材料进行分级处理；

所述下料机构2设置在机架前部，且与机架1左侧第一个分级机3相连通，用于对待分级材料进行初步粉碎以及搅拌等预处理；

所述收集器4左侧与分级机3相连通，右侧设置有高压引风机5，所述收集器4用于对目标粒径粉体进行收集以及对分级机内的空气进行除尘净化。

参阅图2，本实施例中，所述分级机3包括：驱动电机301、分级叶轮6以及分级箱体302，所述分级叶轮6设置在分级箱体302内部，且其顶端中部固定连接有转轴，所述转轴延伸至分级箱体302外部通过皮带与驱动电机301的输出轴相连接；

所述分级箱体302的底端开设有出料口，且仅有与下料机构2相连通的分级机3的出料口与下料机构2中的粉碎装置相连通，以便其中下落的大颗粒再次随原料一起进入粉碎装置，形成一个循环系统，大大提高了工作效率。

作为较佳的实施例，所述分级箱体302的上半部内壁开设有多条不规则环形槽，多条不规则环形槽用来增加与材料颗粒的碰撞面积，且其横截面均向右下方倾斜，也就是说，其横截面向下倾斜方向与分级叶轮6的转动方向相同，使得分级箱体302中螺旋上升的材料颗粒与环形槽冲击力更大，从而提高二次破碎效率。

参阅图3、4，本实施例中，所述分级叶轮6包括：上轮盘601、下轮盘602、传动轴603以及叶片604，所述上轮盘601与下轮盘602之间均匀设置有若干个叶片604，所述传动轴603底端固定在下轮盘602中部；

所述叶片604沿下轮盘602上表面外侧边缘圆周分布，且分别与上轮盘601和下轮盘602相互垂直；

所述上轮盘601的最大直径大于1.5倍下轮盘602的最大直径，为叶片604围绕下轮盘602内的固定环偏转留有一定空间；

所述上轮盘601中部为镂空结构，以便分离的较小颗粒粉体由镂空部分流入下一分级机3中，所述下轮盘602为封闭结构。

本实施例中，所述下轮盘602的内部靠近外圆周设置有固定环，且所述叶片604转动连接在固定环上；

所述上轮盘601的底部开设有多个弧形滑槽，且所述弧形滑槽分别与每个叶片604相对应，弧形滑槽即为叶片604的偏转轨迹。

本实施例中，所述叶片604由其中部至靠近传动轴603一端部分为直板式，一增加叶片604的连接强度，其另一部分的横截面为变曲率平滑曲线，且由中部至叶片604远离传动轴603一端的最短距离逐渐减小，使得相邻两个叶片604之间的由端部至根部的距离呈缩小趋势，在工作时，使分级叶轮6进气的质量更大，从而使得空气流入分级叶轮6内部的动量变大，流速更快，进而提高分级效率。

参阅图5，作为较佳的实施例，所述叶片604的顶端设置有限压组件7，所述限压组件7包括：承压杆701、弹簧一702、弹簧二703、滑块704以及辅压球8，所述滑块704通过连杆转动连接在叶片604顶端左半部，且其左端固定有弹簧二703，所述叶片604顶端的右半部开设有容纳腔705，所述承压杆701转动连接在容纳腔顶部，且，其下端面通过多个弹簧一702与容纳槽底端相固定连接，所述承压杆701远离滑块704的一端转动连接有辅压球8；

所述弹簧一702和弹簧二703均为弧形弹簧，且所述弹簧一702均高密度的设置在承压杆701靠近辅压球8的一端，缩短承压杆701的力矩，从而提高承压杆701所承受离心力的上限，较少数量的弹簧二703可以满足较大离心力的需求，一定程度上节约了生产成本；

所述承压杆701初始状态下与上轮盘601接触位置为凸起结构，凸起部分的横截面为变曲率曲线，远离辅压球8的一侧曲线的切线与竖直方向夹角更小，保证分级叶轮6在2500r/min以下的转速叶片604能够较稳定的运转。

参阅图6，本实施例中，所述辅压球8包括：空心球体801以及扭簧802，所述空心球体801中部贯穿有调节杆，所述调节杆两端分别固定在承压杆701上，所述扭簧802套接在调节杆外部，且，其两端的扭转臂均固定在空心球体801内部；

所述空心球体801靠近弹簧一702的一侧为橡胶表面，另一侧为光滑表面，且橡胶表面横截面的半径略大于光滑表面横截面的半径，当分级叶轮6转速超过临界值时，辅压球8与上轮盘601接触，使得辅压球8转动，此时，辅压球8的橡胶表面与弧形槽内壁相接触，以增加摩擦力，在于弹簧一702的共同作用下，使得叶片604随分级叶轮6转速增加而缓慢偏转，从而调整不同转速时的离心力，对粉体分级实现更加精确的无级调节。

本实施例中，所述分级叶轮6中传动轴603的中部还安装有导流风扇9；

所述导流风扇9的扇叶底部设置有多个破碎刀901，用于对较大粉体颗粒进行二次破碎。

参阅图7，本实施例中，所述破碎刀901仅分布在沿导流风扇9旋转方向扇叶的后半部，保证即将进入叶片间的混合空气可以有一个瞬间提速的过程，也就是说，空气从扇叶之间流过，由于通道变窄，而在空气进入扇叶的前半部没有设置粉碎刀，以提高空气进入扇叶间的速度，高流速的粉体颗粒与后半部的破碎刀901相互碰撞，提高破碎效果；

所述破碎刀901采用倒钩形结构，仅是为了减小破碎刀对气流的阻力，进而提高分级效率，且，其横截面的刀刃方向均沿其所在圆周的切线方向。

具体地，首先根据所需材料粒径大小调节驱动电机301的转速，设定完成后，分别在除第一个分级机3以外的分级机3出料口位置放置收纳容器，紧接着依次启动高压引风机5、分级机3以及下料机构2，然后，将材料倒入下料机构2中，需要注意的是，加入材料不得超过最大限位线；

分级机在工作时由驱动电机301带动分级叶轮6转动，高速转动的叶片604使得分级叶轮6内部产生负压，从而将颗粒较小的材料吸入分级叶轮6内部，由于导流风扇9底部的空气流速较快，使得吸入的颗粒较大，在于扇叶上破碎刀901发生碰撞后上升，小颗粒从出料口进入下一分级机3，大颗粒则会在离心力的作用下被抛出分级叶轮6外部，被抛出的大颗粒继续与分级箱体302的内壁发生碰撞，使得部分大颗粒被分割成小颗粒再次被吸入分级叶轮6完成分离，剩余的大颗粒则会沿分级箱体302内壁下落至出料口，由于串联的分级机3转速各不相同，可以得到不同粒径的粉体；而当分级叶轮6转速超过2500r/min时，叶片604顶端在离心力的作用下会突破限制，开始随着转速的增加不断向外扩张，以增加分级叶轮6上部的离心力，将处于分级叶轮6上部的大颗粒被快速抛出，防止其混入下一分级机3中，降低分级的纯度，最终可在收集器4中得到粒径最小的粉体。

上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种材料粉体分级生产装置，其包括：机架(1)、下料机构(2)、分级机(3)以及收集器(4)，其特征在于：所述机架(1)中部安装有多个分级机(3)，且多个分级机(3)之间相互串联，所述分级机(3)用于对混合有不同粒径的电极材料进行分级处理；

所述下料机构(2)设置在机架前部，且与机架(1)左侧第一个分级机(3)相连通，用于对待分级材料进行初步粉碎以及搅拌的预处理；

所述收集器(4)左侧与分级机(3)相连通，右侧设置有高压引风机(5)，所述收集器(4)用于对目标粒径粉体进行收集以及对分级机内的空气进行除尘净化；

所述分级机(3)包括：驱动电机(301)、分级叶轮(6)以及分级箱体(302)，所述分级叶轮(6)设置在分级箱体(302)内部，且其顶端中部固定连接有转轴，所述转轴延伸至分级箱体(302)外部通过皮带与驱动电机(301)的输出轴相连接；

所述分级箱体(302)的底端开设有出料口，且仅有与下料机构(2)相连通的分级机(3)的出料口与下料机构(2)中的粉碎装置相连通；

所述分级叶轮(6)包括：上轮盘(601)、下轮盘(602)、传动轴(603)以及叶片(604)，所述上轮盘(601)与下轮盘(602)之间均匀设置有若干个叶片(604)，所述传动轴(603)底端固定在下轮盘(602)中部；

所述叶片(604)沿下轮盘(602)上表面外侧边缘圆周分布，且分别与上轮盘(601)和下轮盘(602)相互垂直；

所述上轮盘(601)的最大直径大于1.5倍下轮盘(602)的最大直径；

所述上轮盘(601)中部为镂空结构，所述下轮盘(602)为封闭结构；

所述叶片(604)的顶端设置有限压组件(7)，所述限压组件(7)包括：承压杆(701)、弹簧一(702)、弹簧二(703)、滑块(704)以及辅压球(8)，所述滑块(704)通过连杆转动连接在叶片(604)顶端左半部，且其左端固定有弹簧二(703)，所述叶片(604)顶端的右半部开设有容纳腔(705)，所述承压杆(701)转动连接在容纳腔顶部，且，其下端面通过多个弹簧一(702)与容纳槽底端相固定连接，所述承压杆(701)远离滑块(704)的一端转动连接有辅压球(8)；

所述弹簧一(702)和弹簧二(703)均为弧形弹簧，且所述弹簧一(702)均高密度的设置在承压杆(701)靠近辅压球(8)的一端；

所述承压杆(701)初始状态下与上轮盘(601)接触位置为凸起结构。

2.根据权利要求1所述的一种材料粉体分级生产装置，其特征在于：所述分级箱体(302)的上半部内壁开设有多条不规则环形槽，且其横截面均向右下方倾斜。

3.根据权利要求1所述的一种材料粉体分级生产装置，其特征在于：所述下轮盘(602)的内部靠近外圆周设置有固定环，且所述叶片(604)转动连接在固定环上；

所述上轮盘(601)的底部开设有多个弧形滑槽，且所述弧形滑槽分别与每个叶片(604)相对应。

4.根据权利要求1所述的一种材料粉体分级生产装置，其特征在于：所述叶片(604)由其中部至靠近传动轴(603)一端部分为直板式，其另一部分的横截面为变曲率平滑曲线，且由中部至叶片(604)远离传动轴(603)一端的最短距离逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的一种材料粉体分级生产装置，其特征在于：所述辅压球(8)包括：空心球体(801)以及扭簧(802)，所述空心球体(801)中部贯穿有调节杆，所述调节杆两端分别固定在承压杆(701)上，所述扭簧(802)套接在调节杆外部，且，其两端的扭转臂均固定在空心球体(801)内部；

所述空心球体(801)靠近弹簧一(702)的一侧为橡胶表面，另一侧为光滑表面，且橡胶表面横截面的半径略大于光滑表面横截面的半径。

6.根据权利要求1所述的一种材料粉体分级生产装置，其特征在于：所述分级叶轮(6)中传动轴(603)的中部还安装有导流风扇(9)；

所述导流风扇(9)的扇叶底部设置有多个破碎刀(901)。

7.根据权利要求6所述的一种材料粉体分级生产装置，其特征在于：所述破碎刀(901)仅分布在沿导流风扇(9)旋转方向扇叶的后半部；

所述破碎刀(901)采用倒钩形结构，且，其横截面的刀刃方向均沿其所在圆周的切线方向。

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