CN112156666B - 一种用于粉液一体式输送泵的双层转子 - Google Patents

Abstract

本专利提供一种能够实现连续式高效粉料传输分散的用于粉液一体式输送泵的双层转子，它可完成粉料自动吸入后分散、并与液体混合后泵出。它包括圆柱形壳体、转轴、内转子和外转子组成的转子、端盖、圆环，内转子包括轴段、内盘、内齿，外转子包括外盘、外齿；外盘与壳体外周部内侧壁之间、外齿与壳体外周部内侧壁之间、内齿与圆环之间均形成毫米级间隙；在端盖上开有与圆环、内盘、端盖围成的内空间相通的粉料入口，在壳体侧部开有与壳体侧部、外盘、轴段、内盘围成的外空间相通的进液口；转轴带动转子转动时，液体进入外空间内，粉料经粉料入口进入内空间并被转动的内齿泵入外空间内，外空间内液体和粉料混合并被泵送至壳体外周部上的出液口排出。

Description

一种用于粉液一体式输送泵的双层转子

技术领域

本专利涉及应用于制药配液系统的连续式粉液传输分散装置。

背景技术

为了实现粉液混合，传统的做法是把粉体和液体分别通过单独的粉体输送泵和液体输送泵，送达到固定釜体及制药反应釜内，再由专业的搅拌桨完成混合、乳化、分散等工艺。工艺过程复杂、生产时间长，能耗成本高，每批料都需要配备相应的设备，易造成污染和原料浪费。

发明内容

本专利的目的是提供一种能够实现连续式高效粉料传输分散的用于粉液一体式输送泵的双层转子，它可以完成粉料自动吸入后分散、并与液体混合的一站式工艺。

为实现上述目的，本专利所述的一种用于粉液一体式输送泵的双层转子，包括圆柱形壳体，穿过壳体侧部伸入壳体内的转轴，设置在转轴上的转子，设置在壳体另一侧的端盖，设置在端盖上的圆环，其特征是：所述转子包括内转子、外转子；内转子包括轴段、内盘、内齿，外转子包括外盘、外齿；轴段与转轴相连，在转轴径向延伸的内盘与轴段相连，在内盘的外周上具有间隔分布的内齿，内齿在平行于或者倾斜于转轴轴线的方向上延伸，在内盘的一侧面上固定有沿着径向延伸到壳体外周部内侧壁的外盘，外盘侧面上固定有外齿，外齿在平行于或者倾斜于转轴轴线的方向上延伸；圆环伸入到外齿与内齿之间，在圆环的周向开有多个出料孔；外盘与壳体外周部内侧壁之间、外齿与壳体外周部内侧壁之间、内齿与圆环之间均形成毫米级间隙；在端盖上开有与圆环、内盘、端盖围成的内空间相通的粉料入口，在壳体的外周部上开有出液口，在壳体侧部开有与壳体侧部、外盘、轴段、内盘围成的外空间相通的进液口；转轴带动转子转动时，液体进入外空间内，粉料经粉料入口进入内空间并被转动的内齿经出料孔泵入外空间内，外空间内液体和粉料混合并被泵送至出液口排出。

作为进一步改进，上述的用于粉液一体式输送泵的双层转子，外盘与外齿一体；轴段、内盘、内齿是一体，圆环与端盖是一体组成定子。

作为进一步改进，上述的用于粉液一体式输送泵的双层转子，外盘与外齿一体；轴段、内盘、内齿是一体。

作为进一步改进，上述的用于粉液一体式输送泵的双层转子，轴段与转轴通过键连接，并通过轴向锁帽固定在转轴的端部。

作为进一步改进，上述的用于粉液一体式输送泵的双层转子，出料孔为多个平行于转轴轴线的腰形孔，均布在圆环上。

本专利的有益效果：

1、该双层转子工作原理像个离心泵。转子分为两层，内转子和外转子，他们有不同的泵送能力。动能通过转轴传递给内外转子，使其高速旋转，液体物料由壳体侧面首先进入外空间（当然也会进入内空间），外转子带动外空间内的液体一道旋转，因离心力的作用，液体被甩向外转子的外缘，动能随之增加。转动的内转子在内空间产生一个高达95%的真空，吸入粉料。转动的外转子将液体或者液体和粉体的混合物泵送产生一个正压，通过出液口排出。毫米级间隙是指2-4mm大小的间隙，过大或过小吸入液体和粉体并混合泵送的效果都不好。

2、内转子转动，内空间产生瞬间真空，由于直接和完全吸入原材料，没有吸入任何空气，粉料在密集的真空中传输。粉体物料吸入内空间内，且快速分散。

3、本双层转子使粉料润湿--细化--稳定混合分散。由于粉体具有不同的结构、形态和表面，较细的粉体会团聚或结块，为此在粉体添加过程中，团块需被破坏并且粉体必须被润湿。外转子使得外空间和内空间充满液体，由内转子已切割粉碎的粉体被充分润湿。本专利采用融合剪切法在捏合作用下，通过传递大剪切应力和液体研磨法，通过液态载体的冲击式剪切力来分散粉料。

4、通过机械力对接触角的影响，所产生的离心力及微观层面上（定子、转子）的湍流，实现分散循环和分散后处理量的循环。

5、本专利通过机械作用和流体力学效应造成高压、挤压冲击，使物料在高压下挤压，强冲击下发生剪切，失压下膨胀，在这三重作用下达到细化和均质混合的目的。

6、本专利可以在一台泵上可以处理巨大的分散乳化步骤，生产时间最短化，部分处理步骤被完全消除，降低生产成本。由于无灰尘和低损失的吸料，即使是难以湿润、粘或灰尘粉末都容易清洗。直接吸入和完全吸入原材料，产品可快速的重复调整。

7、没有吸入任何空气，粉料在密集的真空中传输。

8、内外转子结构设计，用于混合输送物料，也可用于小处理量下循环操作，高速旋转时产生较高的压力，可辅助CIP清洗，无需外配清洗站。

附图说明

图1是用于粉液一体式输送泵的双层转子在使用状态的示意图；

图2是图1中的双层转子等的放大图；

图3是图2是A-A剖面图；

图4是内转子示意图；

图5是图4是左视图；

图6是外转子示意图；

图7是图6的右视图；

图8是图7的俯视图；

图9是内转子、外转子相连的示意图；

图10是定子示意图；

图11是图10的左视图；

图12是图10的右视图（删除粉料管）。

图中，进液口1，套筒2，电机3，转轴31，壳体4，外周部41，盖板42，内转子5，内盘51，内齿52，轴段53，第三毫米级间隙54，外转子6，外盘61，外齿62，第一毫米级间隙63，第二毫米级间隙64，第一缝隙65，第二缝隙66、定子7，端盖71，圆环72，出料孔73，轴向锁帽8，螺钉9，内空间10，外空间11，粉料管12，粉料入口13，出液口14，出液管15，进液管16。

具体实施方式

参见图1所示的用于粉液一体式输送泵的双层转子，套筒2固定在电机3上，电机具有转动的转轴31。圆柱形壳体4具有环形外周部41和左侧的盖板42，圆柱形壳体4敞开的右侧密封连接有端盖71，圆环72设置在端盖71上（圆环72与端盖72是一体组成定子7）。壳体4的盖板42与套筒2密封并固定相连（当然，也可以把套筒2看作是壳体4的一个组成部分）。

转子包括内转子5、外转子6。内转子5包括一体相连的轴段53、内盘51、内齿52，外转子6包括一体相连的外盘61、外齿62。

轴段53与转轴31通过键连接，与转轴螺旋连接的轴向锁帽8将轴段压紧固定在转轴的台阶面上。

在转轴径向延伸的内盘51与轴段53相连，在内盘51的外周上具有多个间隔均匀分布的内齿52，内齿在平行于转轴轴线的方向上延伸。在内盘的左侧面上通过螺钉9固定有沿着径向延伸到壳体外周部内侧壁的外盘61，外盘的右侧面上固定有外齿62。圆环72伸入到外齿62与内齿52之间，多个平行于转轴轴线的腰形出料孔73均布在圆环上。

外盘61与壳体外周部41的内侧壁之间形成第一毫米级间隙63，外齿62与壳体外周部41的内侧壁之间形成第二毫米级间隙64，内齿52与圆环72之间形成第三毫米级间隙54。

圆环72、内盘62、端盖71等围成相对封闭的内空间10，壳体的盖板42、外盘62、轴段53、内盘52等围成相对封闭的外空间11。套管2的外周上开有的进液口1与进液管16相通。转轴31穿过套筒2、盖板42的伸入壳体内，转轴31和轴段51外周与套筒2和盖板42之间有较大的第一缝隙（径向缝隙）65，使得液体能够从进液管16经过该第一缝隙65流入外空间11内。

粉料管12通过端盖71上开有的粉料入口13与内空间10相通，在壳体的外周部41上开有出液口14与出液管15相通。

电机3动作，转轴31带动转子转动时，液体从进液管16经轴段51外周与套筒2和盖板42之间的第一缝隙（径向缝隙）65、盖板42与外盘61之间的第二缝隙（轴向缝隙）66、外盘61与壳体外周部41的内侧壁之间的第一毫米级间隙（径向间隙）63、外齿62与壳体外周部41的内侧壁之间的第二毫米级间隙（径向间隙）64进入外空间11内；粉料从粉料管12经粉料入口13进入内空间10内，再被转动的内齿52经内齿52与圆环72之间的第三毫米级间隙（径向间隙）54、出料孔73泵入外空间11内，在外空间11内液体和粉料混合并被泵送至出液口14，经出液管15排出。

ZL201710192919.9虽然公开了一种配浆机及配浆系统，根据其说明书的描述，该配浆机包括用于配制浆料的工作部以及为工作部提供动力的设备驱动单元，工作部包括：工作腔、与工作腔连通的用于注入液体原料的进浆口、注入粉体原料的进粉口、与设备驱动单元相连用于将液体原料和粉体原料配成浆料的双层转子、以及将浆料排出的出浆口，双层转子上包括沿周向布置的多个转子叶片及环绕多个转子叶片的外围设置且开口朝向进粉口的环形混料腔，多个转子叶片用于在设备驱动单元的带动下产生负压以将液体原料和粉体原料抽入到环形混料腔内进行剪切、分散和混合。但是本申请人根据ZL201710192919.9的描述进行试制实验，不知道是什么原因，始终无法将液体原料和粉体原料抽入到环形混料腔内。本申请采用了不同于ZL201710192919.9的结构，并经过试验验证具有粉液混合、输送的效果。

本专利中内转子、外转子为一体式，外转子通过螺钉与内转子连接。内转子可以看作是均布等分的凸齿盘片式齿轮，它与外转子通过端盖式法兰定子分隔开。

动力通过电机传递到转轴上，使安装在转轴上的双层转子高速旋转起来。双层转子的旋转使其内空间产生真空负压，吸入粉体，分散进入液体。双层转子的旋转使其外转子将粉液混合的料液输送出去，完成粉液混合并输送。

Claims (4)

1.一种用于粉液一体式输送泵的双层转子，包括圆柱形壳体，穿过壳体侧部伸入壳体内的转轴，设置在转轴上的转子，设置在壳体另一侧的端盖，设置在端盖上的圆环，其特征是：所述转子包括内转子、外转子；内转子包括轴段、内盘、内齿，外转子包括外盘、外齿；轴段与转轴相连，在转轴径向延伸的内盘与轴段相连，在内盘的外周上具有间隔分布的内齿，内齿在平行于或者倾斜于转轴轴线的方向上延伸，在内盘的一侧面上固定有沿着径向延伸到壳体外周部内侧壁的外盘，外盘侧面上固定有外齿，外齿在平行于或者倾斜于转轴轴线的方向上延伸；圆环伸入到外齿与内齿之间，在圆环的周向开有多个出料孔；外盘与壳体外周部内侧壁之间、外齿与壳体外周部内侧壁之间、内齿与圆环之间均形成毫米级间隙；在端盖上开有与圆环、内盘、端盖围成的内空间相通的粉料入口，在壳体的外周部上开有出液口，在壳体侧部开有与壳体侧部、外盘、轴段、内盘围成的外空间相通的进液口；转轴带动转子转动时，液体经外盘与壳体外周部内侧壁之间的毫米级间隙、外齿与壳体外周部内侧壁之间的毫米级间隙进入外空间内，粉料经粉料入口进入内空间并被转动的内齿经内齿与圆环之间的毫米级间隙、出料孔泵入外空间内，外空间内液体和粉料混合并被泵送至出液口排出。

2.如权利要求1所述的一种用于粉液一体式输送泵的双层转子，其特征是：外盘与外齿一体；轴段、内盘、内齿是一体，圆环与端盖是一体组成定子。

3.如权利要求1所述的一种用于粉液一体式输送泵的双层转子，其特征是：轴段与转轴通过键连接，并通过轴向锁帽固定在转轴的端部。

4.如权利要求1所述的一种用于粉液一体式输送泵的双层转子，其特征是：出料孔为多个平行于转轴轴线的腰形孔，均布在圆环上。

Images