CN113082961B - 一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备，包括：过滤水地坑、固定基座、驱动电机、转矩限制机构以及搅拌桨；其中，固定基座设于过滤水地坑的上方，驱动电机安装于固定基座上，驱动电机通过转矩限制机构驱动连接搅拌桨，搅拌桨收容于过滤水地坑中。转矩限制机构包括：主动转盘、双级齿盘、从动转盘、一级卡块以及二级卡块；主动转盘安装于驱动电机的输出端上，双级齿盘固定安装于固定基座上，从动转盘转动收容于双级齿盘中，一级卡块通过一级弹性件滑动设于从动转盘上，二级卡块通过二级弹性件滑动设于从动转盘上。本发明的设备可以防止电机被动地受到涡流惯性力的影响而发生损坏，提高设备的使用寿命。

Description

一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备

技术领域

本发明涉及半干法脱硫技术领域，特别是涉及一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备。

背景技术

在半干法脱硫技术领域中，搅拌器是用来搅拌浆液、防止浆液沉淀的搅拌设备。吸收塔搅拌器还有将氧化空气破碎成气沫与浆液充分混合的作用，使亚硫酸钙向硫酸钙的氧化过程进行的更快、更充分。

顶置式搅拌器是脱硫搅拌器的其中一种类型，顶进式搅拌器采用浆罐、地坑顶部安装方式，比如石灰石浆罐、过滤水地坑等。

在使用顶置式搅拌器对浆液进行搅拌时，主要是采用电机作为动力源对搅拌桨进行驱动，浆液受到搅拌桨的搅动会产生涡流，涡流的产生会通过搅拌桨反作用于电机。由此可知，电机会被动地受到涡流惯性力的影响，久而久之，电机容易发生损坏。

如何设计开发一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备，通过在电机与搅拌浆之间加入一转矩限制机构，防止电机被动地受到涡流惯性力的影响而发生损坏，提高设备的使用寿命，这是设计开发人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备，通过在电机与搅拌浆之间加入转矩限制机构，防止电机被动地受到涡流惯性力的影响而发生损坏，提高设备的使用寿命。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备，包括：过滤水地坑、固定基座、驱动电机、转矩限制机构以及搅拌桨；

所述固定基座设于所述过滤水地坑的上方，所述驱动电机安装于所述固定基座上，所述驱动电机通过所述转矩限制机构驱动连接所述搅拌桨，所述搅拌桨收容于所述过滤水地坑中。

在其中一个实施例中，

所述转矩限制机构包括：主动转盘、双级齿盘、从动转盘、一级卡块以及二级卡块；

所述主动转盘安装于所述驱动电机的输出端上，所述主动转盘上设有一级驱动凸台以及二级驱动凸台；

所述双级齿盘固定安装于所述固定基座上，所述双级齿盘具有一级单向棘轮以及二级单向棘轮，所述一级单向棘轮与所述二级单向棘轮的齿轮方向相反；

所述从动转盘转动收容于所述双级齿盘中，所述从动转盘连接所述搅拌桨，所述从动转盘上设有一级滑动限位槽和二级滑动限位槽，所述一级驱动凸台收容于所述一级滑动限位槽中，所述二级驱动凸台收容于所述二级滑动限位槽中；

所述一级卡块通过一级弹性件滑动设于所述一级滑动限位槽内，所述二级卡块通过二级弹性件滑动设于所述二级滑动限位槽内；所述一级卡块上设有与所述一级单向棘轮配合的一级卡齿，所述二级卡块上设有与所述二级单向棘轮配合的二级卡齿；所述一级卡块具有与所述一级驱动凸台配合的第一斜面，所述二级卡块具有与所述二级驱动凸台配合的第二斜面。

在其中一个实施例中，所述一级弹性件为弹簧结构。

在其中一个实施例中，所述二级弹性件为弹簧结构。

在其中一个实施例中，所述一级驱动凸台为圆柱体结构。

在其中一个实施例中，所述二级驱动凸台为圆柱体结构。

在其中一个实施例中，所述过滤水地坑上开设有注水口以及出水口。

综上，本发明的一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备10可以减少或避免驱动电机被动地受到浆液涡流反作用力的影响而发生损坏，提高使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备的结构示意图；

图2为图1所示的适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备的局部示意图；

图3为图1所示的适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备的拆解示意图；

图4为双级齿盘的结构示意图；

图5为从动转盘的结构示意图；

图6为一级卡块及二级卡块的结构示意图；

图7为图3所示的转矩限制机构的结构示意图；

图8为正转时转矩限制机构的状态图；

图9为反转时转矩限制机构的状态图；

图10为正转变化为反转期间转矩限制机构的状态图；

图11为反转变化为正转期间转矩限制机构的状态图；

图12为搅拌桨的结构示意图；

图13为图12所示搅拌桨工作时的状态图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明公开一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备10，包括：过滤水地坑100、固定基座200、驱动电机300、转矩限制机构400以及搅拌桨500。

其中，如图1及图2所示，固定基座200设于过滤水地坑100的上方，驱动电机300安装于固定基座200上，驱动电机300通过转矩限制机构400驱动连接搅拌桨500，搅拌桨500收容于过滤水地坑100中。在本实施例中，如图1所示，过滤水地坑100上开设有注水口110以及出水口120。

在对浆液进行搅拌时，驱动电机300通过转矩限制机构400驱动搅拌桨500旋转，转动的搅拌桨500带动过滤水地坑100中的浆液一起旋转。为了使得浆液被充分搅拌，驱动电机300需要驱动搅拌桨500间歇性正反转，类似于洗衣机工作过程。但是在转向交替的期间，浆液产生的涡流会通过搅拌桨500反作用于驱动电机300，从而导致驱动电机300容易发生损坏。本发明的一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备10，在驱动电机300与搅拌桨500之间加入了转矩限制机构400，使得浆液产生的涡流无法反作用于驱动电机300，且不影响驱动电机300正常驱动搅拌桨500转动。

具体地，如图3、图4、图5及图6所示，转矩限制机构400包括：主动转盘410、双级齿盘420、从动转盘430、一级卡块440以及二级卡块450。

如图3所示，主动转盘410安装于驱动电机300的输出端上，主动转盘410上设有一级驱动凸台411以及二级驱动凸台412。优选的，一级驱动凸台411为圆柱体结构；二级驱动凸台412为圆柱体结构。

如图4所示，双级齿盘420固定安装于固定基座200上，双级齿盘420具有一级单向棘轮421以及二级单向棘轮422，一级单向棘轮421与二级单向棘轮422的齿轮方向相反。

如图5所示，从动转盘430转动收容于双级齿盘420中，从动转盘430连接搅拌桨500，从动转盘430上设有一级滑动限位槽431和二级滑动限位槽432，一级驱动凸台411收容于一级滑动限位槽431中，二级驱动凸台412收容于二级滑动限位槽432中。

如图6及图7所示，一级卡块440通过一级弹性件441滑动设于一级滑动限位槽431内，二级卡块450通过二级弹性件451滑动设于二级滑动限位槽432内。一级卡块440上设有与一级单向棘轮421配合的一级卡齿442，二级卡块450上设有与二级单向棘轮422配合的二级卡齿452。一级卡块440具有与一级驱动凸台411配合的第一斜面443，二级卡块450具有与二级驱动凸台412配合的第二斜面453。在本实施例中，一级弹性件441为弹簧结构；二级弹性件451为弹簧结构。

下面对转矩限制机构400的工作原理进行阐述说明：

在对浆液进行搅拌时，驱动电机300带动主动转盘410转动，由于主动转盘410上的一级驱动凸台411及二级驱动凸台412分别收容于一级滑动限位槽431及二级滑动限位槽432中，则主动转盘410将驱动从动转盘430一起转动，最终驱动搅拌桨500转动。在主动转盘410驱动从动转盘430的过程中，又通过双级齿盘420与一级卡块440、二级卡块450的配合，对转矩的传递方向进行限制。为了更加清楚、详细地说明转矩限制机构400零件之间的配合过程，按照主动转盘410的转动方向，将搅拌过程分为四个状态，分别是：顺时针方向的正转(如图8所示)、逆时针方向的反转(如图9所示)、正转变化为反转期间以及反转变化为正转期间；

当正转时，如图8所示，主动转盘410顺时针方向转动，一级驱动凸台411及二级驱动凸台412如图8所示箭头方向运动。此时，一级卡块440的转向与一级单向棘轮421的齿轮方向相反，一级卡齿442将与一级单向棘轮421相互卡持；二级卡块450的转向与二级单向棘轮422的齿轮方向相同，二级卡齿452可以顺利越过二级单向棘轮422的轮齿。与此同时，一级驱动凸台411压持在一级卡块440的第一斜面443上，二级驱动凸台412压持在二级滑动限位槽432的槽壁上。由此可知，正转时一级驱动凸台411将给第一斜面443施加挤压力，使得一级卡块440克服一级弹性件441弹性力，并向从动转盘430中心滑动，进而使一级卡齿442不再与一级单向棘轮421相互卡持。如此，便可实现主动转盘410对从动转盘430的顺利正转驱动；

当反转时，如图9所示，主动转盘410逆时针方向转动，一级驱动凸台411及二级驱动凸台412如图9所示箭头方向运动。此时，一级卡块440的转向与一级单向棘轮421的齿轮方向相同，一级卡齿442可以顺利越过一级单向棘轮421的轮齿；二级卡块450的转向与二级单向棘轮422的齿轮方向相反，二级卡齿452将与二级单向棘轮422相互卡持。与此同时，一级驱动凸台411压持在一级滑动限位槽431的槽壁上，二级驱动凸台412压持在二级卡块450的第二斜面453上。由此可知，反转时，二级驱动凸台412将给第二斜面453施加挤压力，使二级卡块450克服二级弹性件451的弹性力，并向从动转盘430中心滑动，进而使二级卡齿452与二级单向棘轮422不再相互卡持。如此，便可实现主动转盘410对从动转盘430的顺利反转驱动；

当正转变化为反转时，如图10所示，转向变化的期间驱动电机300处于停滞状态，则一级驱动凸台411及二级驱动凸台412不再转动，浆液产生的涡流将会有反作用驱动从动转盘430顺时针方向转动的趋势。但是，由于此时一级驱动凸台411不再压持着第一斜面443，二级驱动凸台412不再压持着二级滑动限位槽432的槽壁。在一级弹性件441的弹性力作用下，一级卡齿442重新卡持于一级单向棘轮421，使得从动转盘430无法顺时针方向转动，如此便阻断了转矩的传递，使得浆液产生的涡流无法反作用于驱动电机300；

当反转变化为正转时，如图11所示，相似的，一级驱动凸台411及二级驱动凸台412不再转动，浆液产生的涡流将会有反作用驱动从动转盘430逆时针方向转动的趋势。但是，由于此时二级驱动凸台412不再压持于第二斜面453上，在二级弹性件451的弹性力作用下，二级卡齿452重新卡持于二级单向棘轮422上，使得从动转盘430无法逆时针方向转动，如此便阻断了转矩的传递，使得浆液产生的涡流无法反作用于驱动电机300；

在驱动电机300停止工作后，向过滤水地坑100内注入浆液或者将其内的浆液抽取出时，也会引起涡流，而无论涡流的转动方向如何，总会出现一级卡齿442与一级单向棘轮421卡持，或者二级卡齿452与二级单向棘轮422卡持的状态，因此，即使在驱动电机300不工作的时候，过滤水地坑100内的浆液也不会对驱动电机300产生反作用力。

要说明的是，转矩限制机构400是在不影响驱动电机300正常转动的情况下，减小或消除浆液涡流对驱动电机300的反作用力。在正转变化为反转或者反转变化为正转的期间，利用一级卡块440与一级单向棘轮421的相互卡持，或二级卡齿452与二级单向棘轮422的相互卡持，将浆液涡流的反作用力传递到双级齿盘420上，从而避免了反作用力传递到主动转盘410。在正转或反转时，又巧妙利用一级驱动凸台411对第一斜面443的挤压力，或二级驱动凸台412对第二斜面453的挤压力，使得在主动转盘410驱动条件下，一级卡块440或二级卡块450可以自动做出避让动作，实现主动转盘410对从动转盘430的顺利驱动。

在对浆液进行搅拌的过程中，由于浆液中的固体沉淀在重力作用下会不断下沉，导致下部区域的浆液更为浑浊，为了使浆液的搅拌更加充分且均匀，需要时不时将处于过滤水地坑100下部区域与上部区域的浆液进行置换或混合，即将下部区域的浆液抽取至上部区域。为此，设计人员对本发明的一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备10的搅拌桨500进行了特别设计。

具体地，如图12所示，搅拌桨500具有搅拌转杆510以及多个螺旋搅拌叶片520。其中，多个螺旋搅拌叶片520螺旋缠绕设于搅拌转杆510上。在本实施例中，螺旋搅拌叶片520的数量为两个，两个螺旋搅拌叶片520之间形成一个曲折延伸的螺旋通道530。当转矩限制机构400正转时，螺旋搅拌叶片520的转动方向如图12所示，此时，如图13所示，处在搅拌桨500周围的下部区域的浑浊浆液，尤其是浆液中的固体沉淀将被螺旋搅拌叶片520“铲起”，并沿着螺旋通道530被不断引流至过滤水地坑100的上部区域。被引流至上部区域的浆液又会向着远离搅拌桨500的方向扩散，从而实现过滤水地坑100内下部区域浆液与上部区域浆液流动，使得过滤水地坑100内浆液混合得更加充分。

综上所述，本发明的一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备10可以减少或避免驱动电机300被动地受到浆液涡流反作用力的影响而发生损坏，提高使用寿命。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备，包括：过滤水地坑、固定基座、驱动电机、转矩限制机构以及搅拌桨；

所述固定基座设于所述过滤水地坑的上方，所述驱动电机安装于所述固定基座上，所述驱动电机通过所述转矩限制机构驱动连接所述搅拌桨，所述搅拌桨收容于所述过滤水地坑中；

其特征在于，所述转矩限制机构包括：主动转盘、双级齿盘、从动转盘、一级卡块以及二级卡块；

所述主动转盘安装于所述驱动电机的输出端上，所述主动转盘上设有一级驱动凸台以及二级驱动凸台；

所述双级齿盘固定安装于所述固定基座上，所述双级齿盘具有一级单向棘轮以及二级单向棘轮，所述一级单向棘轮与所述二级单向棘轮的齿轮方向相反；

所述从动转盘转动收容于所述双级齿盘中，所述从动转盘连接所述搅拌桨，所述从动转盘上设有一级滑动限位槽和二级滑动限位槽，所述一级驱动凸台收容于所述一级滑动限位槽中，所述二级驱动凸台收容于所述二级滑动限位槽中；

所述一级卡块通过一级弹性件滑动设于所述一级滑动限位槽内，所述二级卡块通过二级弹性件滑动设于所述二级滑动限位槽内；所述一级卡块上设有与所述一级单向棘轮配合的一级卡齿，所述二级卡块上设有与所述二级单向棘轮配合的二级卡齿；所述一级卡块具有与所述一级驱动凸台配合的第一斜面，所述二级卡块具有与所述二级驱动凸台配合的第二斜面。

2.根据权利要求1所述的适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备，其特征在于，所述一级弹性件为弹簧结构。

3.根据权利要求2所述的适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备，其特征在于，所述二级弹性件为弹簧结构。

4.根据权利要求1所述的适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备，其特征在于，所述一级驱动凸台为圆柱体结构。

5.根据权利要求4所述的适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备，其特征在于，所述二级驱动凸台为圆柱体结构。

6.根据权利要求1所述的适用于半干法脱硫的顶置式搅拌设备，其特征在于，所述过滤水地坑上开设有注水口以及出水口。

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