CN112452180A - 一种自动清洁的混料机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动清洁的混料机，包括主壳体(1)、搅拌轴(2)、导气环(3)、气管(5)、固定管(4)；搅拌轴(2)穿过主壳体(1)，主壳体(1)外部的搅拌轴(2)上安装有两个密封轴套；搅拌轴(2)的一端安装导气环(3)、另一端安装有减速机(12)，减速机(12)连接有电机(13)；主壳体(1)内部的搅拌轴(2)上连接有螺带(6)，螺带(6)表面安装气管(5)；气管(5)加工有多个气孔；主壳体(1)的上部安装固定管(4)，固定管(4)加工有多个出气口；主壳体(1)加工有投料口(7)、抽风口(8)、出料口(9)；抽风口(8)连接抽风机。本发明无需人工清理、可自动化实现混料机的自动清理。

Description

一种自动清洁的混料机

技术领域

本发明属于混料机及其清洁装置技术领域，具体涉及一种自动清洁的混料机。

背景技术

混料机设备，使用一段时间或者处理一个批次的物料后，或者在用于进行不同种类的物料混合前，都需要对其内部进行清洁以防止物料交叉污染。

现有技术中，混料机只具备基本的混料功能，并不具备自动清洁的功能，而通常采用人工清洁。例如，对于大型的混料机，需人工手拿清洁工具深入到混料机设备内逐一清理混料机内部；对于小型混料机，针对距离筒体反应设备的清洁口较远的位置，人工通常无法清洁到，或者无法清洁干净；而且人工清理的方式，人体深入设备内部有一定的危险性，不适用于自动化趋势，且劳动强度大，清理产生的粉尘影响职业健康，所以目前急需带自动清洁功能的混料机。

发明内容

针对现有技术中混料机不具备自动清洁功能的问题，本发明提供一种自动清洁的混料机，本发明无需人工清理、可自动化实现混料机的自动清理。

本发明采用以下技术方案：

一种自动清洁的混料机，其特征在于，所述混料机包括主壳体(1)、搅拌轴(2)、导气环(3)、气管(5)、固定管(4)；搅拌轴(2)穿过主壳体(1)，主壳体(1)外部的搅拌轴(2)上安装有两个密封轴套，两个密封轴套分别位于主壳体(1)的两侧；搅拌轴(2)的一端安装导气环(3)，搅拌轴(2)的另一端安装有减速机(12)，减速机(12)连接有电机(13)；主壳体(1)内部的搅拌轴(2)上连接有螺带(6)，螺带(6)表面安装气管(5)；气管(5)加工有多个气孔，每个气孔连接一个气体单向阀，气孔连接的气体单向阀的出口端朝向主壳体(1)的内壁；主壳体(1)的上部安装固定管(4)，固定管(4)加工有多个出气口，每个出气口连接一个气体单向阀，出气口连接的气体单向阀的出口端朝向搅拌轴(2)；主壳体(1)加工有投料口(7)、抽风口(8)、出料口(9)；抽风口(8)连接抽风机。

根据上述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述导气环(3)包括转子端和定子端；气管(5)与导气环(3)连接或断开，气管(5)与导气环(3)处于连接状态时，气管(5)的一端与导气环(3)的转子端连接，导气环(3)的定子端连接外部接气管(10)，外部接气管(10)与气管(5)通过导气环(3)相通；气管(5)与导气环(3)处于断开状态时，气管(5)的一端与导气环(3)的转子端断开，导气环(3)的定子端连接外部接气管(10)，外部接气管(10)与气管(5)断开。

根据上述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述气管(5)的数量为4-12个，外部接气管(10)的数量为4-12个，每个外部接气管(10)与一个气管(5)相通。

根据上述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述减速机的底部安装有一个主支座，所述导气环(3)的底部安装有一个主支座，两个主支座分别与主壳体(1)的两侧固定连接。

根据上述的自动清洁的混料机，其特征在于，两个密封轴套分别与主壳体(1)的两侧贴合；搅拌轴(2)安装有两个轴承座，一个轴承座位于减速机与一个密封轴套之间，另一个轴承座位于搅拌轴(2)安装导气环(3)的一端。

根据上述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述抽风口(8)连接的抽风机与PLC控制柜连接。

根据上述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述投料口(7)安装有投料阀，投料阀与PLC控制柜连接；所述出料口(9)安装有出料阀，出料阀与PLC控制柜连接。

根据上述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述主壳体(1)内部的搅拌轴(2)安装有多个螺带支撑杆(11)，每个螺带支撑杆的两端均连接螺带(6)。

本发明的有益技术效果：(1)本发明能够应用于锂离子电池正/负极材料前驱体、锂离子电池正/负极材料等粉体材料的机械混合及设备清洁的领域；本发明解决了混料机自身不具备自动清洁功能的问题。(2)对于大型混料机，本发明解决了大型混料机的清洁只能靠人工进入清理的问题；对于小型混料机，解决了针对距离筒体反应设备的清洁口较远的位置，人工通常无法清洁到或者无法清洁干净的问题。(3)本发明的清洁方式安全，适用于自动化、劳动强度小、清洁效率高，清理过程封闭式，不产生粉尘、不影响工作人员职业健康。(4)本发明的电机能够两用：60-200r/min的高速状态下可实现混料搅拌功能、1-60r/min的低速状态下可实现清洁功能。(5)本发明导气环的应用，使得气体能在搅拌转动的状态下进行气体吹扫。(6)本发明气管的气孔连接的气体单向阀，使气体只能从气管内往混料机内部吹扫，而不能是混料机内部的空气或者粉尘倒吸入气管内部，进而导致气管堵塞不通畅；气体单向阀可以同时保证气体和粉尘都不会倒吸入气管内部，保证气管的通畅性，使其吹扫性能更加高效稳定。(7)本发明部件可全部由PLC控制，可编程序自动控制运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图2中B处的局部放大图；

图5为本发明中气管与导气环处于断开状态时的示意图；

图6为本发明中气管与导气环处于连接状态时的示意图。

具体实施方式

参见图1-6，本发明的一种自动清洁的混料机，包括主壳体1、搅拌轴2、导气环3、气管5、固定管4；搅拌轴2穿过主壳体1，主壳体1外部的搅拌轴2上安装有两个密封轴套14，两个密封轴套分别位于主壳体1的两侧，两个密封轴套分别与主壳体1的两侧紧密贴合；搅拌轴2的一端安装导气环3，搅拌轴2的另一端安装有减速机12，减速机连接有电机13。搅拌轴2安装有两个轴承座15，一个轴承座位于减速机与一个密封轴套之间，另一个轴承座位于搅拌轴2安装导气环3的一端。主壳体1内部的搅拌轴2安装有多个螺带支撑杆11，优选的，多个螺带支撑杆等间距安装，并且多个螺带支撑杆均与搅拌轴垂直。螺带支撑杆用于支撑螺带6，每个螺带支撑杆的两端均连接螺带6。螺带6通过与螺带支撑杆的两端及搅拌轴连接，螺带6的截面形状为波浪形绕在搅拌轴2的周围。螺带6的数量与气管的数量相同，每个螺带6表面安装一个气管5。优选的，气管5的数量为4-12个，所有气管从主壳体外，沿着主壳体1外部的搅拌轴，穿过密封轴套，进入主壳体内部，然后沿着螺带支撑杆，进入到螺带上，再绕着螺带布置。搅拌轴、螺带支撑杆、螺带与气管固定为一个整体，可在电机带动下旋转。每路气管开有若干个气孔，每个气孔与一个气体单向阀17的进气接头通过螺纹连接，气管的气孔与气体单向阀的进气接头通过螺纹连接，气路方向由气管进入气体单向阀的进气接头，然后进入气体单向阀主体，接着从气体单向阀出口出来。气体单向阀出口端设计为鸭嘴型，使得气路出口为扇形铺开。气体单向阀的作用是：气体只能从气管内往混料机主壳体内部吹扫，而不能使混料机内部的空气倒吸入气管内部，导致气管堵塞不通畅；因为混料机内部的空气是含有粉尘颗粒的，粉尘沉积后导致堵塞。同时，在混料机进行混料的时候，物料也不会由于搅拌的物理作用，而使得物料从气体单向阀出口处进入到气管内部，这样长时间积累容易导致气管堵塞。气体单向阀的作用，可以同时保证气体和粉尘都不会倒吸入气管内部，保证气管的通畅性。气孔连接的气体单向阀的出口端朝向主壳体1的内壁，即：通过沿着螺带曲线设置了气管、同时在气管上设置了多个气孔，使整个螺带曲线上都能保证有气体吹扫出来，再通过电机带动螺带的周向旋转，就可以使得整个主壳体内壁都能被气体吹扫，从而达到清扫整个混料机内壁的功能。四只气管实现了对混料机内壁的清理功能。

气管通过与导气环3连接或断开实现导气环3与外部气路连接或断开。导气环3包括转子端和定子端，气管5与导气环3处于连接状态时，气管的外部接口与导气环转子接气端连接，转子接气端与导气环的转子端为一体，导气环的转子端与导气环的定子端19通过其内部结构转动连接。导气环的定子端与导气环定子接气端为一体，导气环3的定子端连接外部接气管10，导气环定子接气端通过外部接气管10与外部气源连接，外部接气管10与气管5通过导气环3相通。气管5与导气环3处于断开状态时，气管5的一端与导气环3的转子端断开，导气环3的定子端连接外部接气管10，外部接气管10与气管5断开。外部接气管10的数量与气管5的数量相同，优选的，外部接气管10的数量为4-12个，每个外部接气管10与一个气管5相通。通过导气环的构造，可以保证搅拌旋转的时候，能够获取外部气源，从而达到旋转吹扫混料机主壳体内部的目的。导气环外套在搅拌轴上，导气环转子、定子均外套于搅拌轴上，并与搅拌轴之间非接触而留有间隙。导气环的转子端20与所有气管连接后，可随着搅拌轴一起转动；其定子端则与定子支撑18为一体，定子支撑与一个主支座通过螺栓连接。减速机的底部安装有一个主支座16，导气环3的底部安装有一个主支座16，两个主支座16分别与主壳体1的两侧固定连接。

导气环为断开状态时，即混料机处于搅拌状态时：当混料机进行混料作业时，导气环与所有气管是断开的，定子支撑与主支座的螺栓松开，将整个导气环沿搅拌轴的水平方向向远离主壳体的方向运动一定距离，保证导气环与所有气管有一定的空间距离。如果导气环一直气管连接，由于混料机进行混料作业时，导气环并不能进行导气而实现吹扫功能，此时却在一起转动，会影响导气环的寿命。

导气环为连接状态时，即混料机处于需要清洁状态时：当混料机进行清理作业时，导气环与所有气管是处于连接状态的，定子支撑与主支座的螺栓松开，将整个导气环沿搅拌轴的水平方向向靠近主壳体方向运动一定距离，保证导气环的转子端与所有气管能平稳连接，导气环的定子端随着定子支撑与主支座的螺栓紧固。导气环与搅拌轴连接，由于混料机进行清理作业，电机在混料机清洁状态下，做低速运动而带动搅拌，混料机与外部气源通气，通过导气环的气体传输，气体进入螺带上的气管中，然后通过气体单向阀出口，对混料机内部进行吹扫。导气环只在混料机清洁状态下转动或者说只在混料机清洁状态下发挥功能作用，从而保证导气环的正常的使用寿命。

主壳体1的上部安装固定管4，优选的，固定管4固定于混料机主壳体内壁的正上方，固定管4与搅拌轴平行。固定管4对着搅拌轴方向开设有若干出气口，每个出气口通过螺纹连接一个气体单向阀，出气口连接的气体单向阀的出口端朝向搅拌轴2。固定管4固定不动，当搅拌轴、螺带支撑杆、螺带在电机带动下转动时，固定管4与其形成相对运动，固定管4吹出来的气体就能对搅拌轴、螺带支撑杆、螺带等进行吹扫清理。固定管4实现了对混料机搅拌轴、螺带、螺带支撑杆的清理功能。

主壳体1加工有投料口7、抽风口8、出料口9；抽风口通过风管与外部抽风机相连，抽风机与PLC控制柜连接。在外部抽风机的带动下抽出混料机内部吹扫起来的尾气。即混料机在需要清洁的状态下，所有气管和固定管处于导气状态，吹扫混料机内部，使得混料机内部的沉积粉尘被气体吹扫起来，同时吹扫起来的尾气被抽风口外部的抽风机带动下，抽离出混料机，从而达到清洁混料机的目的。投料口7安装有投料阀，投料阀与PLC控制柜连接；出料口9安装有出料阀，出料阀与PLC控制柜连接。

本发明的使用过程描述：

(1)混料机处于混料功能时：由PLC控制，使得抽风口外部的抽风机处于关闭状态；同时将所有气管和固定管连接的外部气源管路开关关闭，使得气体不导通；同时人工移动，使导气环与所有气管处于分离断开状态，关闭出料阀，打开投料口处的投料阀。出料口与出料阀连接，出料阀与下一工序接口连接，启动电机，搅拌转速调至60-200r/min，打开投料口处的投料阀，物料由投料口进入混料机，物料在混料机螺带搅拌的作用下，混合均匀后，由PLC控制，打开出料阀物料进入下一工序。

(2)混料机处于需要清理功能时：

由PLC控制，首先，保证混合好的物料流入下一工序，关闭投料口处的投料阀，打开出料口处的出料阀，使得物料流入下一工序，而后关闭混料机搅拌机构和出料口处的出料阀；使得抽风口外部的抽风机处于关闭状态；同时将所有气管和固定管连接的外部气源管路开关关闭，使得气体不导通。然后，通过人工移动，使得导气环与所有气管处于连接的状态。

启动电机，将搅拌转速调至1-60r/min，混料机螺带开始转动，此时，所有气管和固定管连接的外部气源管路开关打开，使得气体导通，所有气管和固定管都有气体吹入，沉积混料机内壁、混料机螺带及搅拌轴上的物料，在气体的吹动下扰动，进入混料机内部的空气环境中，形成含尘废气。同时，打开抽风口外部的抽风机，使其处于开启状态，含尘废气从混料机内部经由抽风口、抽风口外管路，抽风机，被抽离出混料机。经过5-30分钟后，混料机内部沉积的粉尘均被吹扫漂浮在空气中，含尘废气经由抽风机进入外部尾气处理系统进行处理。

(3)初始状态：清理完毕后将混料机设备归为初始状态，由PLC控制，关闭混料机搅拌机构，关闭投料口处的投料阀，关闭出料口处的出料阀，使得抽风口外部的抽风机处于关闭状态；同时将所有气管和固定管连接的外部气源管路开关关闭，使得气体不导通；然后，通过人工移动，使得导气环与所有气管处于断开的状态。

所有气管与导气环的连接或者断开，可以通过增设额外传功装置进行自动连接或者断开。

Claims (8)

1.一种自动清洁的混料机，其特征在于，所述混料机包括主壳体(1)、搅拌轴(2)、导气环(3)、气管(5)、固定管(4)；搅拌轴(2)穿过主壳体(1)，主壳体(1)外部的搅拌轴(2)上安装有两个密封轴套，两个密封轴套分别位于主壳体(1)的两侧；搅拌轴(2)的一端安装导气环(3)，搅拌轴(2)的另一端安装有减速机(12)，减速机(12)连接有电机(13)；主壳体(1)内部的搅拌轴(2)上连接有螺带(6)，螺带(6)表面安装气管(5)；气管(5)加工有多个气孔，每个气孔连接一个气体单向阀，气孔连接的气体单向阀的出口端朝向主壳体(1)的内壁；主壳体(1)的上部安装固定管(4)，固定管(4)加工有多个出气口，每个出气口连接一个气体单向阀，出气口连接的气体单向阀的出口端朝向搅拌轴(2)；主壳体(1)加工有投料口(7)、抽风口(8)、出料口(9)；抽风口(8)连接抽风机。

2.根据权利要求1所述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述导气环(3)包括转子端和定子端；气管(5)与导气环(3)连接或断开，气管(5)与导气环(3)处于连接状态时，气管(5)的一端与导气环(3)的转子端连接，导气环(3)的定子端连接外部接气管(10)，外部接气管(10)与气管(5)通过导气环(3)相通；气管(5)与导气环(3)处于断开状态时，气管(5)的一端与导气环(3)的转子端断开，导气环(3)的定子端连接外部接气管(10)，外部接气管(10)与气管(5)断开。

3.根据权利要求2所述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述气管(5)的数量为4-12个，外部接气管(10)的数量为4-12个，每个外部接气管(10)与一个气管(5)相通。

4.根据权利要求1所述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述减速机的底部安装有一个主支座，所述导气环(3)的底部安装有一个主支座，两个主支座分别与主壳体(1)的两侧固定连接。

5.根据权利要求4所述的自动清洁的混料机，其特征在于，两个密封轴套分别与主壳体(1)的两侧贴合；搅拌轴(2)安装有两个轴承座，一个轴承座位于减速机与一个密封轴套之间，另一个轴承座位于搅拌轴(2)安装导气环(3)的一端。

6.根据权利要求1所述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述抽风口(8)连接的抽风机与PLC控制柜连接。

7.根据权利要求1所述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述投料口(7)安装有投料阀，投料阀与PLC控制柜连接；所述出料口(9)安装有出料阀，出料阀与PLC控制柜连接。

8.根据权利要求1所述的自动清洁的混料机，其特征在于，所述主壳体(1)内部的搅拌轴(2)安装有多个螺带支撑杆(11)，每个螺带支撑杆的两端均连接螺带(6)。

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